CN101155288A - 高清晰图像显示设备及转换其帧速率的方法 - Google Patents

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Abstract

提供了一种高清晰图像显示设备和转换其帧速率的方法。该高清晰图像显示设备包括：图像处理单元，处理输入图像信号；第一帧速率转换(FRC)单元，从图像处理单元接收图像信号，并通过处理所述图像信号的帧数据的第一部分产生第一内插数据；和第二FRC单元，通过处理所述图像信号帧数据的第二部分产生第二内插数据，并将第二内插数据输出到第一FRC单元，其中，从第一FRC单元组合并输出第一和第二内插单元。因此，可以通过使用多个FRC电路，根据图像显示设备的高分辨率通过大容量数据处理转换帧速率来提供清晰的画面。

Description

高清晰图像显示设备及转换其帧速率的方法
技术领域
和本发明一致的装置和方法涉及一种高清晰图像显示设备和转换其帧速率的方法，更具体地，涉及一种通过使用多帧速率转换(FRC)电路，根据图像显示设备的高分辨率通过高效的大容量数据的处理转换帧速率来提供清晰的画面的高清晰显示设备和转换其帧速率的方法。
背景技术
通常，和现有的图像显示设备相比，高清晰图像显示设备是具有改进的清晰度的显示设备，例如高清晰电视(HDTV)。典型地，完全HD级别的HDTV具有1920×1080p分辨率，其中，每秒显示1920×1080p分辨率的60张画面。
为了显示高清晰图像，除了高分辨率还需要高帧速率。这是因为可以通过提高帧速率改善画面质量恶化(例如运动模糊)。这里，帧速率的意思是每秒显示屏上显示的帧数。
然而，由于HDTV的高分辨率而需要处理大量的帧数据以转换帧速率，因此现有的FRC电路不能如往常应用于HDTV。
例如，虽然已经开发了可以支持宽延展图形矩阵(WXGA)级别1366×768分辨率的100-Hz/120-Hz FRC电路，但是在HDTV中需要1920×1080p分辨率，因此应该通过处理两倍于WXGA的数据来转换帧速率。因此，除非有两倍的硬件的尺寸，否则不可能使用WXGA级别的100-Hz/120-Hz FRC电路。此外虽然随着数据量增加，在支持WXGA的100-Hz FRC电路的基础上应确保时钟处理速度达到300-MHz，但是通过使用传统的FRC电路实现这样的处理速度是很困难的。
发明内容
本发明的示例性实施例克服了上面的缺点和其他上面未描述的缺点。同样地，本发明无需克服上述缺点，而且本发明的示例性实施例可以不克服上述的任何问题。因此，本发明提供了一种高清晰图像显示设备和转换其帧速率的方法，该方法可以通过使用多个FRC电路，根据高清晰图像显示设备的高分辨率通过高效的大容量数据的处理来转换帧速率以提供清晰的画面。
通过提供高清晰图像显示设备基本上实现了前述的和其他优点，该图像显示设备包括：图像处理单元，用于处理输入信号；第一FRC单元，从图像处理单元接收图像信号，并通过处理图像信号的帧数据的第一部分产生第一内插数据；和第二FRC单元，通过处理图像信号的帧数据的第二部分产生第二内插数据，并将第二内插数据输出到第一FRC单元；其中从第一FRC单元组合并输出第一和第二内插数据。
第一FRC单元和第二FRC单元可以包括：FRC电路，用于将具有50-Hz、60-Hz或75-Hz帧速率的输入图像信号转换为具有100-Hz、120-Hz或150-Hz帧速率的输出图像信号。
第一FRC单元和第二FRC单元可以通过运动估计和运动补偿产生内插数据。
该图像显示设备还可以包括FRC选择控制单元，控制是否操作第一FRC单元和第二FRC单元。
图像显示设备还可以包括：显示面板驱动单元，接收第一FRC单元的输出信号；和显示面板，由显示面板驱动单元驱动。
可以通过处理帧数据的后半部的一部分和前半部分产生第一内插数据，而可以通过处理帧数据的前半部的一部分和后半部分产生第二内插数据。
图像显示设备还可以包括复用器(MUX)，用于组合第一和第二内插数据，将组合的数据分离成奇数据和偶数据，并输出分离的奇数据和偶数据。
可以在第一FRC单元中提供MUX。
第一FRC单元还可以包括：先进先出(FIFO)单元，其临时地存储从第二FRC单元产生的数据，从而可以按顺序输出从第一和第二FRC单元产生的数据。
根据本发明的另一方面，提供了一种转换高清晰图像显示设备的帧速率的方法，该方法包括：通过处理图像信号的帧数据的第一部分产生第一内插数据；通过处理图像信号的帧数据的第二部分产生第二内插数据；以及组合和输出第一和第二内插数据。
可以使用FRC电路产生第一和第二内插数据，该FRC电路用于将具有50-Hz、60-Hz或75-Hz帧速率的输入图像信号转换为具有100-Hz、120-Hz或150-Hz帧速率的输出图像信号。
可以通过运动估计和运动补偿产生第一和第二内插数据。
转换高清晰图像显示设备的帧速率的方法还可以包括选择是否产生将要执行的第一和第二内插。
可以通过处理帧数据的后半部的一部分和前半部分产生第一内插数据，而可以通过处理帧数据的前半部的一部分和后半部分产生第二内插数据。
组合的数据可以分离为奇数据和偶数据输出。
转换高清晰图像显示设备的帧速率的方法还可以包括：临时地存储第二内插数据，从而可以按顺序输出第一和第二内插数据。
附图说明
通过下面参照附图对特定示例性实施例的描述，本发明的上述和其他方面将会变得更加清楚，其中：
图1是示出根据本发明的示例性实施例的高清晰图像显示设备的框图；
图2是示出根据本发明的示例性实施例产生内插帧的方法的视图；
图3是示出根据本发明的示例性实施例的第一和第二FRC单元的框图；
图4是示出根据本发明的示例性实施例的第一和第二FRC单元的帧数据处理区域的示图；
图5是示出根据本发明的示例性实施例的第一FRC单元的框图；和
图6是示出根据本发明的示例性实施例转换帧速率的过程的流程图。
具体实施方式
现在将参照附图来详细说明本发明的实施例。在附图中，相同的元件在整个附图中用相同的标号表示。在下面的描述中，为了简明和清楚，省略合并到此的已知的功能和配置的详细描述。
图1是示出根据本发明的示例性实施例的高清晰图像显示设备的框图。
首先，通过图像处理单元100处理输入信号。
第一FRC单元200接收由图像处理单元100处理的图像信号并通过处理接收的图像信号的帧数据的第一部分产生第一内插数据。此外，第一FRC单元200将由第二FRC单元(稍后描述)产生的第二内插数据与第一内插数据组合以输出组合的内插数据。这里，输入到第一FRC单元200的图像信号的帧速率在逐行倒向(PAL)电视系统的情况中是50-Hz，而在美国国家电视系统委员会(NTSC)电视系统的情况中是60-Hz。
内插数据与在两个帧之间产生的内插帧对应，并通过运动估计和运动补偿产生。
图2是示出根据本发明的示例性实施例产生内插帧的方法的示图。如图2中所示，使用原始帧1、2和3中的相邻的帧产生内插帧1’和2’。
第二FRC单元300通过处理图像信号的帧数据的第二部分产生第二内插数据并将产生的内插数据输出到第一FRC单元200。
显示面板单元400接收第一FRC单元的输出信号并根据接收的信号驱动显示面板500。
此外，可以在主板上安装有选择地控制第一和第二FRC单元200和300的FRC选择控制单元(未示出)。
图3是示出根据本发明的示例性实施例的第一和第二FRC单元的框图。
第一FRC单元200包括FRC集成电路(IC)1210和外部存储器1220。这里，FRC IC 1是用于将具有50-Hz、60-Hz或75-Hz帧速率的输入图像信号转换为具有100-Hz、120-Hz或150-Hz帧速率的输出图像信号的FRC电路。当通过运动估计和运动补偿计算内插数据时，该外部存储器存储当前帧和与所述当前帧比较的帧。可以使用同步动态随机存取存储器(SDRAM)或者双倍数据速率(DDR)作为外部存储器。
在图3中，“CS”代表FRC选择控制单元的设置模式，并可以具有值“0X”、“10”或“11”。在CS设为“0X”的情况中，无论设置值“00”或“01”，仅第一和第二FRC单元中的一个运行。在这种情况中，根据本发明的高清晰图像显示设备可以用作具有低于除了完全HD等级HDTV之外的HDTV的分辨率的WXGA电视。换句话说，当“CS”设为“0X”时，可以只由一个FRC电路处理数据，而且为了产生内插数据，只有第一FRC单元运行而第二FRC电路不运行。
如图3中所示，如果CS＝“10”，则代表FRC选择控制单元驱动第一FRC单元200的FRC IC 1210的设置模式，而如果CS＝“11”则代表选择控制单元驱动第二FRC单元300的FRC IC 2310的设置模式。因此，当CS设置为“10”和“11”时，第一和第二FRC单元200和300运行以实现完全HD分辨率。将第二FRC单元300产生的第二内插数据输出到第一FRC单元200。
图4示出了当驱动如图3中示出的两个FRC单元200和300时由二者处理的帧数据的区域。第一和第二FRC单元200和300处理部分的帧数据以产生第一和第二内插数据。如附图中示出，第一FRC单元200处理帧数据的后半部分中的一部分和前半部分来产生与内插帧的前半部分对应的第一内插数据。在附图中，帧数据的后半部分的一部分和前半部分指示为启动FRC1数据处理。
第二FRC单元300处理帧数据的前半部分的一部分和后半部分来产生与内插帧的后半部分对应的第二内插数据。第一和第二FRC单元处理帧数据来产生预定长度的数据重叠部分，以确保以块为单位在运动估计期间运动矢量的连续性。
图5是示出根据本发明的示例性实施例的第一FRC单元的框图。
参照图5，第一FRC单元200包括：运动估计单元211、运动补偿单元212、复用器(MUX)213和先进先出(FIFO)单元214。通过运动估计单元211和运动补偿单元212产生第一内插数据。MUX 213对第一内插数据和第二FRC单元300产生的第二内插数据进行复用，并将复用的内插数据分离为奇数据和偶数据，以输出分离的奇数据和偶数据。
FIFO 214临时地存储第二FRC单元300产生的数据，以按顺序输出第一和第二内插数据。
图6是示出根据本发明的示例性实施例转换帧速率的过程的流程图。
通过处理图像信号的帧数据的一部分产生第一内插数据(S610)，而通过处理帧数据的另一部分产生第二内插数据(S620)。对两个产生的内插数据进行复用(S630)，并将复用的内插数据分离成奇数据和偶数据(S640)。
通过处理帧数据的后半部的一部分和前半部分产生与所述内插帧的前半部分对应的第一内插数据，而可以通过处理帧数据的前半部的一部分和后半部分产生与所述内插帧的后半部分对应的第二内插数据。
这里，使用FRC电路和运动估计和运动补偿方法产生内插数据，所述FRC电路用于将具有50-Hz、60-Hz或75-Hz帧速率的输入图像信号转换为具有100-Hz、120-Hz或150-Hz帧速率的输出图像信号。
在本发明的示例性实施例中，已经示例了完全HD图像显示设备。然而，很显然可以将本发明应用于具有高于完全HD的分辨率的高清晰图像显示设备。同样地，在本发明的示例性实施例中，示例了高清晰图像显示设备使用两个FRC单元。然而本发明不限于此，而高清晰图像显示设备可以包括多于两个FRC单元。
如上所述，根据本发明的高清晰图像显示设备和转换其帧速率的方法，可以通过使用多个FRC电路，根据图像显示设备的高分辨率通过高效的大容量数据处理来转换帧速率。
前述的实施例和优点仅作为示例性而不理解为限制本发明。本教导可以很容易应用于其他类型的装置。此外，本发明的实施例的描述是作为示例性，而不是限制权利要求的范围，而多种变形、修改和变化对于本领域的技术人员将很明显。

Claims (16)

1.一种高清晰图像显示设备，包括：
图像处理单元，用于处理输入图像信号；
第一帧速率转换(FRC)单元，从所述图像处理单元接收图像信号，并通过处理所述图像信号的帧数据的第一部分产生第一内插数据；和
第二FRC单元，通过处理所述图像信号的帧数据的第二部分产生第二内插数据，并将所述第二内插数据输出到所述第一FRC单元；
其中，从所述第一FRC单元组合并输出所述第一和第二内插数据。
2.如权利要求1所述的高清晰图像显示设备，其中，所述第一FRC单元和所述第二FRC单元包括：FRC电路，用于将具有50-Hz、60-Hz或75-Hz帧速率的输入图像信号转换为具有100-Hz、120-Hz或150-Hz帧速率的输出图像信号。
3.如权利要求1所述的高清晰图像显示设备，其中，所述第一FRC单元和所述第二FRC单元通过运动估计和运动补偿产生所述内插数据。
4.如权利要求1所述的高清晰图像显示设备，还包括：FRC选择控制单元，控制是否操作所述第一FRC单元和所述第二FRC单元。
5.如权利要求1所述的高清晰图像显示设备，还包括：
显示面板驱动单元，接收第一FRC单元的输出信号；和
显示面板，由所述显示面板驱动单元驱动。
6.如权利要求1所述的高清晰图像显示设备，其中，通过处理所述帧数据的后半部的一部分和前半部分产生所述第一内插数据，并通过处理所述帧数据的前半部的一部分和后半部分产生所述第二内插数据。
7.如权利要求6所述的高清晰图像显示设备，还包括：复用器(MUX)，用于组合所述第一和第二内插数据，将所述组合数据分离成奇数据和偶数据，并输出所述分离的奇数据和偶数据。
8.如权利要求7所述的高清晰图像显示设备，其中，在所述第一FRC单元中提供所述MUX。
9.如权利要求7的所述的高清晰图像显示设备，其中，所述第一FRC单元还包括：先进先出(FIFO)单元，其临时地存储由所述第二FRC单元产生的所述第二内插数据，从而按顺序分别输出由所述第一和第二FRC单元产生的所述第一和第二内插数据。
10.一种转换高清晰图像显示设备的帧速率的方法，所述方法包括：
通过处理图像信号的帧数据的第一部分产生第一内插数据；
通过处理图像信号的帧数据的第二部分产生第二内插数据；和
组合并输出所述第一和第二内插数据。
11.如权利要求10所述的方法，其中，使用帧速率转换(FRC)电路产生所述第一和第二内插数据，所述FRC电路将具有50-Hz、60-Hz或75-Hz帧速率的输入图像信号转换为具有100-Hz、120-Hz或150-Hz帧速率的输出图像信号。
12.如权利要求10所述的方法，其中，通过运动估计和运动补偿产生所述第一和第二内插数据。
13.如权利要求10的所述的方法，还包括：选择是否产生所述第一和第二内插数据。
14.如权利要求10的所述的方法，其中，通过处理帧数据的后半部的一部分和前半部分产生第一内插数据，而通过处理帧数据的前半部的一部分和后半部分产生第二内插数据。
15.如权利要求14所述的方法，其中，将所述组合的内插数据分离成将要输出的奇数据和偶数据。
16.如权利要求15所述的方法，还包括：临时地存储所述第二内插数据，从而按顺序输出所述第一和第二内插数据。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20080402