CN100543827C - 液晶显示器及其图像边缘增强方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种液晶显示器，其包括一扫描驱动器、一数据驱动器及一时序控制与视频输出单元，该时序控制与视频输出单元与该扫描驱动器及该数据驱动器相连，其包括一边缘增强电路及一转换矩阵电路，该边缘增强电路可对该时序控制与视频输出单元接收的外部YCbCr色彩空间的图像信号进行边缘增强处理，该转换矩阵电路将处理后的YCbCr色彩空间的图像信号转换为RGB色彩空间的图像信号并输出给该数据驱动器。本发明的液晶显示器具有图像边缘清晰的优点。本发明还提供一种液晶显示器图像边缘增强的方法。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种液晶显示器，特别涉及一种液晶显示器的驱动电路。
【背景技术】
目前，液晶显示器逐渐取代了用于计算器的传统阴极射线管(Cathode Ray Tube，CRT)显示器，而且由于液晶显示器具轻、薄、小等特点，使其非常适合应用于桌上型计算机、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、便携式电话、电视及多种办公自动化与视听设备。
请参阅图1，是一种现有技术揭露的液晶显示器的示意图。该液晶显示器100包括一时序控制与视频输出单元110、一扫描驱动器120、一数据驱动器130及一液晶显示面板140。该时序控制与视频输出单元110接收外部视频信号，经过处理后将其转化为扫描信号及数据信号并分别输出给该扫描驱动器120及数据驱动器130。该扫描驱动器120及该数据驱动器130与该液晶显示面板140相连，用于驱动该液晶显示面板140显示图像。
该时序控制与视频输出单元110接收的外部信号通常为YCbCr色彩空间的信号，该时序控制与视频输出单元110包括一转换矩阵电路111，其用于将该时序控制与视频输出单元110接收的YCbCr信号转化为RGB信号，其采用一固定对应关系将每个像素从YCbCr色彩空间转化到RGB空间。
每一像素信号在YCbCr色彩空间是由三个分量所组成：亮度分量Y及二色差分量Cb与Cr。因为人眼对亮度变化的敏感度通常高于对色彩变化，所以YCbCr信号通常是将该色差分量压缩的压缩信号。对YCbCr信号进行压缩时，通常依次将相邻几个像素分为一组，因为大多数情况下，相邻像素色彩相近而在同一个色彩区间内，所以使该组像素共用色差分量Cb与Cr。如图2所示，一种压缩格式为4:1:1，即同一行上四相邻像素为一组共用Cb分量及Cr分量，而采用不同的Y分量，在压缩前，一组的四个像素皆采用各自的Cb分量及Cr分量，在进行压缩取样时，选取该组第一个像素的Cb分量及Cr分量为该组共用的Cb分量及Cr分量。如图3所示，另一种压缩格式为4:2:2，即在同一行上二相邻像素为一组共用Cb分量及Cr分量，而采用不同的Y分量，在压缩前，一组的二像素皆采用各自的Cb分量及Cr分量，该二像素在进行压缩取样时，选取该组第一个像素的Cb分量及Cr分量为该组共用的Cb分量及Cr分量。上述YCbCr压缩信号可节省存储空间及降低对传输带宽需求，但由于其在压缩时损失掉一些像素的色差分量，而且有些相邻像素色彩相差较大而不在一色彩区间，在还原成RGB信号时会存在轻微的失真，以致图像边缘模糊。
【发明内容】
为解决上述液晶显示器图像边缘模糊的问题，有必要提供一种图像边缘清晰的液晶显示器。
还有必要提供一种液晶显示器图像边缘增强方法。
一种液晶显示器，其包括一扫描驱动器、一数据驱动器及一时序控制与视频输出单元，该时序控制与视频输出单元与该扫描驱动器及该数据驱动器相连，且其包括一边缘增强电路及一转换矩阵电路，该边缘增强电路可对该时序控制与视频输出单元接收的外部YCbCr色彩空间的图像信号进行边缘增强处理，且其包括一亮度比较单元及一色差调整单元，外部YCbCr色彩空间的压缩图像信号包括多组压缩像素信号，每组压缩像素信号包括一取样像素信号及至少一非取样像素信号，该亮度比较单元可比较该非取样像素信号与其二相邻的取样像素信号的亮度差值，并将比较结果传送至该色差调整单元，该色差调整单元将差值小的取样像素信号的色差分量赋予该非取样像素，该转换矩阵电路将处理后的YCbCr色彩空间的图像信号转换为RGB色彩空间的图像信号并输出给该数据驱动器。
一种液晶显示器图像边缘增强方法，该方法的步骤包括：提供一边缘增强电路，其包括一亮度比较电路及与该亮度比较电路连接的色差调整电路；该亮度比较电路接收外部YCbCr色彩空间的压缩图像信号，该压缩图像信号包括多组压缩像素信号，每组压缩像素信号包括一取样像素信号及至少一非取样像素信号，该亮度比较电路比较该非取样像素信号与其二相邻的取样像素信号的亮度差值的大小，并将比较结果传送至该色差调整电路；该色差调整电路将与该非取样像素差值小的取样像素信号的色差分量赋予该非取样像素。
与现有技术相比，由于上述液晶显示器的时序控制与视频输出单元进一步包括一边缘增强电路，其可对压缩的YCbCr图像信号的像素所在的色彩区间进行判断并对该像素的色差分量进行调整，从而实现对该YCbCr图像的边缘增强处理，经边缘增强处理后的YCbCr图像信号被该转换矩阵电路转换为RGB图像信号，可使得该液晶显示器显示的图像边缘清晰。同理，上述液晶显示器图像边缘增强方法可使得该液晶显示器显示的图像边缘清晰。
【附图说明】
图1是现有技术的液晶显示器的示意图。
图2是压缩比例为4:1:1的YCbCr图像信号的示意图。
图3是压缩比例为4:2:2的YCbCr图像信号的示意图。
图4是本发明的液晶显示器的示意图。
图5是图4所示的边缘增强电路的示意图。
图6是压缩比例为4:1:1的YCbCr图像信号一行像素的示意图。
图7是压缩比例为4:2:2的YCbCr图像信号一行像素的示意图。
【具体实施方式】
请参阅图4，是本发明一较佳实施方式的液晶显示器的示意图。该液晶显示器200包括一时序控制与视频输出单元210、一扫描驱动器220、一数据驱动器230及一液晶显示面板240。该时序控制与视频输出单元210包括一边缘增强电路211及一转换矩阵电路212。该时序控制与视频输出单元210接收外部的视频信号，并将其转换为扫描信号及数据信号，且分别输出给该扫描驱动器220及该数据驱动器230。该扫描驱动器220及该数据驱动器230用于提供图像信号给该液晶显示面板240，以控制该液晶显示面板240的显示。该边缘增强电路211用于对该时序控制与视频输出单元210接收的YCbCr色彩空间的图像信号进行边缘增强处理，使图像的边缘清晰。该转换矩阵电路212将经该边缘增强电路211处理后的YCbCr信号转换为RGB空间的信号，并将其传送至该数据驱动器230。
请参阅图5，是该边缘增强电路211的示意图。该边缘增强电路211包括一亮度比较单元213及一色差调整单元214。该亮度比较单元213用于接收并比较像素的亮度分量，该色差调整单元214用于接收像素的色差分量并根据该亮度比较单元213的比较结果对像素的色差分量进行调整。该边缘增强电路211对压缩的YCbCr图像信号进行逐行边缘增强处理，其过程为：接收一行压缩的YCbCr图像信号；该亮度比较单元213对该行图像的每个像素所在的色彩区间进行判断；该色差调整单元214对判断后的像素进行颜色调整。该外部YCbCr色彩空间的一行压缩图像信号通常包括多组压缩像素信号，每组压缩像素信号包括一取样像素信号及至少一非取样像素信号，该边缘增强电路通过比较该非取样像素信号与其相邻的二取样像素信号的亮度差值来判断其色彩区间，并将与该非取样像素差值小的取样像素信号的色差分量赋予该非取样像素，对该非取样样素的色差分量进行调整，以达到边缘增强的目的。下面以该边缘增强电路211对压缩比例为4:1:1及压缩比例为4:2:2的YCbCr色彩空间的图像信号进行边缘增强处理为例说明其过程。
请参阅图6，是压缩比例为4:1:1的一行YCbCr图像信号。该行像素包括多组压缩的YCbCr像素信号，每组像素皆包括四个像素，该四像素皆采用相同的Cb及Cr分量，而采用不同的Y分量。下面以该第一像素组31的处理过程来说明对该行像素的处理过程。该第一像素组31包括四像素：第一像素301、第二像素302、第三像素303及第四像素304，其中，该第一像素301为取样像素。该四像素皆采用相同的色差分量Cb1，1及Cr1，1，而采用不同的亮度分量Y1，1、Y1，2、Y1，3及Y1，4。与该第一像素组31相邻的第二像素组32也包括四个像素：第五像素305、第六像素306、第七像素307及第八像素308，其中，第五像素305为取样像素，其亮度及色差分量分别为Y1，5、Cb1，5及Cr1，5。对该第一像素组31的处理过程为：该亮度亮度比较单元213比较该第二像素302的亮度Y1，2与该第一像素301的亮度Y1，1的差值及与该第五像素305的亮度Y1，5的差值，将比较结果传送至该色差调整单元214；该色差调整单元214依下原则对该第二像素302的色差分量进行调整：若该第二像素302的亮度Y1，2与该第一像素301的亮度Y1，1的差值小于该第二像素302的亮度Y1，2与该第五像素305的亮度Y1，5的差值，则表明该第二像素302的色彩更接近该第一像素301而与该第一像素301属于同一色彩区间，保持其色差分量Cb1，1及Cr1，1不变；反之，则表明该第二像素302的色彩更接近该第五像素305而与该第五像素305属于同一色彩区间，将该第二像素302的色差分量调整为该第五像素305的色差分量Cb1，5及Cr1，5；若上述的二差值相等，则仍保持该第二像素302的色差分量Cb1，1及Cr1，1不变。处理完该第二像素302后，接下来对该第三像素303、该第四像素304依次采用处理该第一像素301的方法与该第一像素301及第五像素305进行比较及色差分量调整。处理完该第一像素组31的信号后，以相同的方法对该行剩余的像素组进行处理，即可完成该行YCbCr图像信号的边缘增强处理。可依上述方法对每行像素进行处理，经如此处理后，YCbCr图像信号的非取样像素的色彩可还原成与未压缩前相近的色彩，使得图像的边缘清晰。
请参阅图7，是压缩比例为4:2:2的一行YCbCr图像信号。该行像素包括多组压缩的YCbCr像素信号，每组像素皆包括二像素，该二像素皆采用相同的Cb及Cr分量，而采用不同的Y分量。下面以该第一像素组41的处理过程来说明对该行像素的处理过程。该第一像素组41包括第一像素401及第二像素402，该二像素皆采用相同的色差分量Cb1，1及Cr1，1，而采用不同的亮度分量Y1，1及Y1，2，该第一像素401为取样像素。与该第一像素组41相邻的第二像素组42包括第三像素403及第四像素404，该二像素皆采用相同的色差分量Cb1，3及Cr1，3，而采用不同的亮度分量Y1，3及Y1，4。对该第一像素组41的边缘处理过程为：该亮度亮度比较单元213比较该第二像素402的亮度Y1，2与该第一像素401的亮度Y1，1的差值及与该第三像素403的亮度Y1，3的差值，并将比较结果传送至该色差调整单元214；该色差调整单元214依下述原则对该第二像素402的色差分量进行调整：若该第二像素402的亮度Y1，2与该第一像素401的亮度Y1，1的差值小于该第二像素402的亮度Y1，2与该第三像素403的亮度Y1，3的差值，则表明该第二像素402的色彩更接近该第一像素401而与该第一像素401属于同一色彩区间，保持其色差分量Cb1，1及Cr1，1不变；反之，则表明该第二像素402的色彩更接近该第三像素403而与该第三像素403属于同一色彩区间，将该第二像素402的色差分量调整为该第三像素403的色差分量Cb1，3及Cr1，3；若上述的二差值相等，则仍保持该第二像素402的色差分量Cb1，1及Cr1，1不变。再依上述方法对该行剩余的像素组进行处理，即可完成该行像素40的边缘处理。同样依次对其它行的像素进行边缘处理，经如此处理后，YCbCr图像信号的非取样像素的色彩可还原成与未压缩前相近的色彩，使得图像的边缘清晰。
相较于现有技术，由于上述液晶显示器200的时序控制与视频输出单元210进一步包括一边缘增强电路211，其可通过比较该压缩的YCbCr图像信号的每个非取样像素与该像素的二相邻的取样像素的亮度来对该非取样像素的色彩进行调整，经如此处理后，YCbCr图像信号的非取样像素的色彩可还原成与未压缩前相近的色彩，从而增强YCbCr图像信号的边缘效果，经过该边缘增强电路211处理的YCbCr图像信号转换为RGB空间的图像信号输出后，图像的边缘效果较佳。
Claims (5)
1.一种液晶显示器，其包括：
一扫描驱动器；
一数据驱动器；
一时序控制与视频输出单元，可接收外部的YCbCr色彩空间的压缩图像信号，其与该扫描驱动器及该数据驱动器相连，该时序控制与视频输出单元包括：
一转换矩阵电路，其将YCbCr色彩空间的图像讯号转换为RGB色彩空间的图像讯号并输出给该数据驱动器，
其特征在于：该时序控制与视频输出单元进一步包括一边缘增强电路，其可以对该时序控制与视频输出单元接收的外部YCbCr色彩空间的压缩图像信号进行边缘增强处理，其包括一亮度比较单元及一色差调整单元，外部YCbCr色彩空间的压缩图像信号包括多组压缩像素信号，每组压缩像素信号包括一取样像素信号及至少一非取样像素信号，该亮度比较单元比较该非取样像素信号与其二相邻的取样像素信号的亮度差值，并将比较结果传送至该色差调整单元，该色差调整单元将差值小的取样像素信号的色差分量赋予该非取样像素，该边缘增强电路将处理后的YCbCr色彩空间的图像讯号传送至该转换矩阵电路。
2.如权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于：该外部的YCbCr色彩空间的图像信号的压缩比例为4:1:1。
3.如权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于：该外部的YCbCr色彩空间的图像信号的压缩比例为4:2:2。
4.如权利要求1所述的液晶显示器，其特征在于：该液晶显示器进一步包括一与该扫描驱动器及数据驱动器相连接的液晶显示面板。
5.一种液晶显示器图像边缘增强方法，该方法的步骤包括：
提供一边缘增强电路，其包括一亮度比较电路及与该亮度比较电路连接的色差调整电路；
该亮度比较电路接收外部YCbCr色彩空间的压缩图像信号，该压缩图像信号包括多组压缩像素信号，每组压缩像素信号包括一取样像素信号及至少一非取样像素信号，该亮度比较电路比较该非取样像素信号与其二相邻的取样像素信号的亮度差值的大小，并将比较结果传送至该色差调整电路；
该色差调整电路将与该非取样像素差值小的取样像素信号的色差分量赋予该非取样像素。
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