CN102123233B

CN102123233B - 一种面向高清平板数字电视的图像处理装置及方法

Info

Publication number: CN102123233B
Application number: CN201010613404.XA
Authority: CN
Inventors: 周莎; 彭国标; 王平; 王炅
Original assignee: GUANGZHOU JUHUI ELECTRONIC TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: GUANGDONG TRI-SUN ELECTRONICS TECHNOLOGY CO., LTD.
Priority date: 2010-12-30
Filing date: 2010-12-30
Publication date: 2014-04-02
Anticipated expiration: 2030-12-30
Also published as: CN102123233A

Abstract

本发明公开了一种面向高清平板数字电视的图像处理的装置和方法。本发明的方法是通过使用黑色插入技术解决运动模糊现象，黑色插入技术在一个至数个影像讯框之间插入黑色讯框，产生与CRT相似的快速脉冲调变效应，人脑可以滤除这种闪烁并自动产生中间影像，该方法具体包括RGB模块、Black模块和select模块的设计。本发明技术方案能够消除运动影像的拖尾现象，这样可以得到非常清楚的运动影像。

Description

一种面向高清平板数字电视的图像处理装置及方法

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，具体涉及数字电视高清平板的图像处理技术和运动画面模糊的处理技术。

背景技术

电视机所采用的阴极射线管有着体积大、重量重、尺寸受限等缺点，随着电子科技的发达，对移动显示的要求越来越多。阴极射线管的先天限制，让其小型化、行动化的理想受到阻碍，这使得开发新一代的显示器技术变的有其必要。新一代的显示器讲求几个重点：画面显示不变形、轻薄短小耗能少、携带方便且同时与现有的影像信号技术兼容。目前谈论到超薄型显示器技术，最普及当是TFT-LCD的应用了，举凡数位相机、NB笔记型计算机与PDA等产品，需要显示复杂信息的电子产品通通少不了它。TFT-LCD技术又包括了：低温多晶硅TFT-LCD、反射性TFT-LCD等多项不同的显示技术。

由于近年来数位电视时代来临，电视机在显示技术上也有重大革新，除了传统的阴极射线管之外，包括液晶(LCD)、电浆(PDP)、背投影(Rear Projection)等显示技术辈出，使电视机有机会往更轻薄、更大尺寸、更高解析度与画质愈来愈细腻的趋势迈进。随着液晶显示器的快速普及，已渐渐在桌上型计算机应用技术中取代阴极射线管的地位，能够更清晰地显示文字，并无需占用整个桌面的外形尺寸，提供较大的显示面积，所以高性能视频正成为该技术的一个关键要求。

在对此方法的研究和实践过程中，本发明的发明人发现运动画面模糊是在显示器上观看视频的一个最大的问题，这是由于液晶显示器中液晶的响应速度慢而引起的，并导致运动影像后面出现拖尾的现象。当前的液晶技术能支持的响应时间是在12到16毫秒之间，尽管这比之前液晶技术响应时间20到30毫秒快了不少，但仍然不能完全消除这种影像拖尾现象，这现象已经成为液晶显示器开发的一个主要关注焦点。故采用黑色插入技术(BlackInsertion)，即在一个至数个影像讯框之间插入一个黑色讯框，产生与阴极射线管相似的快速脉冲调变效应，利用人脑可以滤除这种闪烁并自动产生中间影像，来达到影像传输时减少运动模糊的现象出现

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种面向高清平板数字电视的图像处理方法，通过使用黑色插入技术能够解决运动模糊现象的产生。黑色插入技术在一个至数个影像讯框之间插入黑色讯框，产生与CRT相似的快速脉冲调变效应，人脑可以滤除这种闪烁并自动产生中间影像。在最近的展览中对黑色插入技术的展示证明该技术是非常有效的，如果没有响应速度快的液晶，这种效果也可以透过对背光进行脉冲调变来模拟，透过从顶部到底部对背光进行扫描，可进一步消除运动影像的拖尾现象，这样可以得到非常清楚的运动影像。

本发明的技术方案是这样实现的：一种面向高清平板数字电视的图像处理装置，该装置包括：(1)影像讯号获取模块，用于获取影像讯号，设置彩色画面数量和黑色画面数量的初始值；(2)RGB模块，用于接收Black模块的驱动讯号和产生输出至Black模块的驱动讯号，进行画面扫描，接收与输出彩色画面(RGB影像)；(3)Black模块，用于接收RGB模块的驱动讯号和产生输出至RGB模块的驱动讯号，输出全黑的画面(Black影像)；(4)select模块，用于接收Black模块和RGB模块的驱动讯号以及RGB和Black影像，输出RGB或Black影像。

进一步的，所述的RGB模块包括：(1)RGB提取单元，用于当程序开始执行时，提取彩色画面数量初始值；(2)RGB画面计数器，用于当Black模块的驱动讯号black＝1成立时，开始画面的扫描动作，每扫描完一张画面，计数器就累加一，等到计数器累加值与先行设定的彩色画面数量相同时，计数器则归零，并等到black驱动讯号再次为1时，开始画面计数器的计数与画面的扫描动作；反之，当Black模块的驱动讯号black＝0时，就不执行程序，所有参数值皆等于所设定的初始值；(3)RGB接收与输出单元，用于当扫描到有效画面时，输出所接收到的影像讯号，直至计数器累加值与先行设定的彩色画面数量相同时，RGB模块不再动作，直到black驱动讯号再次为1时，才开执行动作；另外，在模块内部设定RGB模块的输出驱动讯号，只在计数器已计数到与先行设定的彩色画面型式相同时，即输出高逻辑准位1，其它状态下，输出低逻辑准位0。

进一步的，所述的Black模块包括：(1)Black提取单元，用于当程序开始执行时，提取初始值黑色画面数量；(2)Black画面计数器，用于当RGB模块的驱动讯号RGB＝1成立时，开始黑色画面的扫描，扫描到有效画面时，即输出全黑的影像讯号；当扫描完设定的黑色画面数量时，不再输出影像讯号，并输出驱动讯号black来驱动RGB模块开始彩色画面的扫描动作；反之，当RGB模块的驱动讯号RGB＝0时，就不执行程序，所有参数值皆等于所设定的初始值；(3)Black接收与输出单元，用于在Blcak模块内部设定Black模块的输出驱动讯号，当扫描完设定的黑色画面数量时，输出高逻辑准位1，其它状态下，输出低逻辑准位0。

根据本发明的另一方面，本发明实施例还提供一种所述图像处理装置的面向高清平板数字电视的图像处理方法包括：(1)获取影像讯号，设置彩色画面数量和黑色画面数量的初始值；(2)当受到Black模块的驱动讯号驱动时，RGB模块开始作画面扫描动作，且当画面扫描至有效画面时，开始接收影像讯号，并将影像讯号输出；当已扫描完的画面数量等于预先设定值时，则停止影像讯号的输出，并产生驱动讯号至Black模块，直到驱动讯号又开始驱动时，RGB模块再开始动作；(3)当受到RGB模块的驱动讯号驱动时，在显示的彩色画面中插入全黑的画面；当所设定的彩色画面数量输出后，然后输出全黑的画面；(4)当RGB模块与Black模块不动作的时候，输出对应模块所设定的初始值；另外，利用模块产生的驱动讯号RGB与black来组合成选择讯号，并利用Select模块的选择讯号确定所要输出的影像讯号为彩色影像讯号或全黑的影像讯号。

进一步的，所述RGB模块的处理方法的具体包括：(1)当程序开始执行时，提取彩色画面数量初始值；(2)在模块内部设定画面计数器，当Black模块的驱动讯号black＝1成立时，开始画面的扫描动作，每扫描完一张画面，计数器就累加一次，等到计数器累加值与先行设定的彩色画面数量相同时，计数器则归零，并等到black驱动讯号再次为1时，开始画面计数器的计数与画面的扫描动作；反之，当Black模块的驱动讯号black＝0时，就不执行程序，所有参数值皆等于所设定的初始值；(3)依照显示器扫描定义，当扫描到有效画面时，输出所接收到的影像讯号，直至计数器累加值与先行设定的彩色画面数量相同时，就不再输出所接收到的影像讯号，即RGB模块不再动作，直到black驱动讯号再次为1时，才开执行动作；另外，在模块内部设定RGB模块的输出驱动讯号，只在计数器已计数到与先行设定的彩色画面型式相同时，即输出高逻辑准位1，其它状态下，输出低逻辑准位0。

进一步的，所述的Black模块的处理方法具体包括：(1)当程序开始执行时，提取初始值黑色画面数量；(2)当RGB模块的驱动讯号RGB＝1成立时，开始黑色画面的扫描，扫描到有效画面时，即输出全黑的影像讯号；当扫描完设定的黑色画面数量时，不再输出影像讯号，并输出驱动讯号black来驱动RGB模块开始彩色画面的扫描动作；反之，当RGB模块的驱动讯号RGB＝0时，就不执行程序，所有参数值皆等于所设定的初始值；(3)在模块内部设定Black模块的输出驱动讯号，当扫描完设定的黑色画面数量时，输出高逻辑准位1，其它状态下，输出低逻辑准位0。

进一步的，所述Select模块的处理方法具体包括：(1)接收RGB模块与Black模块的输出驱动讯号与影像讯号，利用驱动讯号来组成select选择讯号，来选择所要输出的影像讯号；(2)在模块内使用二对一多任务器功能，设定选择条件select＝{RGB，black}，当select＝{0，1}时，则输出所接收到的RGB模块的彩色影像讯号，当select＝{1，0}时，则输出所接收到的Black模块的黑色影像讯号；(3)若非以上两个状况时，则模块不动作且输出模块设定的初始值。

上述技术方案可以看出，由于本发明实施例采用黑色插入技术，因此可以消除运动影像的拖尾现象，这样可以得到非常清楚的运动影像。

附图说明

图1是本发明实施例提供的黑色画面插入设计流程图；

图2是本发明实施例提供的RGB模块流程图；

图3是本发明实施例提供的Black模块流程图；

图4是本发明实施例提供的Select模块流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提供一种面向高清平板数字电视的图像处理装置，包括：影像讯号获取模块，用于获取影像讯号，设置彩色画面数量(color_frame_number)和黑色画面数量的初始值(black_frame_number)；RGB模块，用于接收Black模块的驱动讯号和产生输出至Black模块的驱动讯号，进行画面扫描，接收与输出彩色画面(RGB影像)；Black模块，用于接收RGB模块的驱动讯号和产生输出至RGB模块的驱动讯号，输出全黑的画面(Black影像)；Select模块，用于接收Black模块和RGB模块的驱动讯号以及RGB和Black影像，输出RGB或Black影像。

本发明实施例提供一种面向高清平板数字电视的图像处理方法，通过使用黑色插入技术能够解决运动模糊现象。黑色插入技术在一个至数个影像讯框之间插入黑色讯框，产生与CRT相似的快速脉冲调变效应，人脑可以滤除这种闪烁并自动产生中间影像。在最近的展览中对黑色插入技术的展示证明该技术是非常有效的；如果没有响应速度快的液晶，这种效果也可以透过对背光进行脉冲调变来模拟，透过从顶部到底部对背光进行扫描，可进一步消除运动影像的拖尾现象，这样可以得到非常清楚的运动影像。以下对黑色画面插入设计进行详细说明。

设计一张至数张彩色画面中插入一张黑色画面，用来减少影像讯号在传输时所产生的运动模糊现象，黑色画面插入设计流程如图1所示，下面将详细说明各模块。

1、影像讯号：影像讯号为经过选取、转换与编码之后的r、g、b三种基本颜色讯号组合之逻辑讯号。color_frame_number是彩色画面数量，black_frame_number是黑色画面数量。

2、RGB模块设计

使用黑色插入技术法，在所显示的一张或多张彩色画面中插入一张黑色画面，其中所显示的彩色画面数量先行设定，再在RGB模块内当作扫描彩色画面数量的控制讯号。

当受到Black模块的驱动讯号驱动时，则RGB模块开始作画面扫描动作，且当画面扫描至有效画面时，开始接收影像讯号，并将影像讯号输出；当已扫描完的画面数量等于先行设定的值时，则停止影像讯号的输出，并产生驱动讯号至Black模块，直到驱动讯号又开始驱动时，才开始动作。

RGB模块流程

RGB模块流程如图2所示，下面将介绍模块的动作：

a.当程序开始执行时，先设定初始值color_frame_number。

b.在模块内部设定画面计数器，当Black模块的驱动讯号black＝1成立时，开始画面的扫描动作，每扫描完一张画面，计数器就累加一次，等到计数器累加值与先行设定的彩色画面数量相同时，计数器则归零，并等到black驱动讯号再次为1时，才开始画面计数器的计数与画面的扫描动作；反之，当Black模块的驱动讯号black＝0时，就不执行程序，所有参数值皆等于所设定的初始值。

c.依照显示器扫描定义，当扫描到有效画面时，即可输出所接收到的影像讯号，直至计数器累加值与先行设定的彩色画面数量相同时，就不再输出所接收到的影像讯号，即RGB模块不再动作，直到black驱动讯号再次为1时，才开执行动作；另外，在模块内部设定RGB模块的输出驱动讯号，只在计数器已计数到与先行设定的彩色画面型式相同时，即输出高逻辑准位1，其它状态下，输出低逻辑准位0。

3、Black模块设计

依据黑色插入技术原理，在显示的彩色画面中插入全黑的画面，此模块是用来产生全黑的画面；当所设定的彩色画面数量输出后，接着输出全黑的画面，来减少连续彩色画面产生的影像运动模糊。

Black模块流程如图3所示，下面将介绍模块的动作：

a.当程序开始执行时，先设定初始值black_frame_number；

b.当RGB模块的驱动讯号RGB＝1成立时，开始黑色画面的扫描，扫描到有效画面时，即输出全黑的影像讯号。当扫描完设定的黑色画面数量时，不再输出影像讯号，并输出驱动讯号black来驱动RGB模块开始彩色画面的扫描动作；反之，当RGB模块的驱动讯号RGB＝0时，就不执行程序，所有参数值皆等于所设定的初始值。

c.在模块内部设定Black模块的输出驱动讯号，只有在扫描完设定的黑色画面数量时，输出高逻辑准位1，其它状态下，输出低逻辑准位0。

4、二对一多任务器整合设计

因为RGB模块与Black模块在不动作的时候，仍会输出模块所设定的初始值，故设定Select模块来整合RGB模块与Black模块的输出影像讯号，产生所要的影像讯号；利用模块产生的驱动讯号RGB与black来组合成select选择讯号，并利用select选择讯号，来确保所要输出的影像讯号为彩色影像讯号或全黑的影像讯号。

Select模块流程如图4所示，下面将介绍模块的动作：

a.当程序开始执行时，先设定初始值。

b.接收RGB模块与Black模块的输出驱动讯号与影像讯号，利用驱动讯号来组成select选择讯号，来选择所要输出的影像讯号。

c.在模块内使用二对一多任务器功能，设定选择条件select＝{RGB，black}，下面将说明select选择所输出的影像讯号：

select＝{0，1}时，则输出所接收到的RGB模块的彩色影像讯号；

select＝{1，0}时，则输出所接收到的Black模块的黑色影像讯号。

d.若非以上两个状况时，则模块不动作且输出模块设定的初始值。

黑色插入技术模块的设计方法为先输出一张黑色画面，之后每三张彩色画面中插入一张黑色画面，其规律性为一黑三彩一黑，下面将说明设定方式。

令输出彩色画面模块为RGB模块，此模块受black模块的输出控制讯号black控制，当控制讯号black＝1成立时，表示不再输出黑色画面，即black模块停止动作，开始彩色画面的扫描；若控制讯号black＝1不成立时，则代表此时所输出的影像讯号为黑色影像讯号，尚未开始彩色画面的扫描。在RGB模块内设定画面计数器(color_frame_counter)，依据液晶显示器扫描定义，当画面扫描到有效数值时，则开始输出所接收到的影像讯号，即输出彩色影像讯号；当画面已扫描完有效的数值时，则停止影像讯号的输出，且扫描完一张画面时，令画面计数器作累加的动作，当画面计数器累加到所设定的彩色画面数量(color_frame_number)时，在此设定为3张彩色画面，则表示彩色画面已扫描完毕，RGB模块将不再动作，开始进行黑色画面的插入动作，并输出一控制讯号RGB来驱动black模块开始进行黑色影像讯号的输出。

令输出黑色画面模块为black模块，此模块受RGB模块的输出控制讯号RGB控制，当控制讯号RGB＝1成立时，表示不再输出彩色画面，即RGB模块停止动作，开始黑色画面的扫描；若控制讯号RGB＝1不成立时，则代表此时所输出的影像讯号为彩色影像讯号，尚未开始黑色画面的扫描。在此模块内亦设定画面计数器(black_frame_number)，依据液晶显示器扫描定义，当画面扫描到有效数值时，则开始输出黑色影像讯号，即输出黑色影像讯号，因为黑色影像讯号是由模块内部自行产生，并不以外来的影像讯号当作输出来源，故无影像讯号来源的困扰；当画面已扫描完有效数值时，则停止影像讯号的输出，且扫描完一张画面时，令画面计数器作累加的动作，当画面计数器累加到所设定的黑色画面数量(black_frame_number)时，则表示黑色画面已扫描完毕，因为在此模块设定欲插入黑色画面数量为1，故当扫描完一张画面时，则停止黑色影像讯号的输出，并且输出一控制讯号black来驱动RGB模块开始进行彩色影像讯号的输出。

因为设定当模块不动作时，模块则输出所设定的原始值，故需将RGB模块与black模块输出的影像讯号与控制讯号传送到select模块，利用select模块参照二对一多任务器原理来设定欲输出的影像讯号。将RGB模块与black模块的控制讯号RGB与black组合成一选择讯号sel，sel＝{RGB，black}，当sel＝{1，0}时，表示此时RGB模块不动作、black模块正在动作中，故输出黑色影像讯号；当sel＝{0，1}时，表示此时RGB模块正在动作中，black模块不动作，故输出彩色影像讯号。

利用两模块的一开一关来进行黑色画面的插入，也可自行设定在多少张数的彩色画面中插入黑色画面，可以作不规律性的插入法。

需要说明的是，上述装置和系统内的各单元之间的信息交互、执行过程等内容，由于与本发明方法实施例基于同一构思，具体内容可参见本发明方法实施例中的叙述，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于一计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：只读存储器(ROM，Read Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种面向高清平板数字电视的图像处理装置，其特征在于，所述装置包括：

影像讯号获取模块，用于获取影像讯号，设置彩色画面数量和黑色画面数量的初始值；

RGB模块，用于接收Black模块的驱动讯号和产生输出至Black模块的驱动讯号，进行画面扫描，输出RGB影像；

Black模块，用于接收RGB模块的驱动讯号和产生输出至RGB模块的驱动讯号，输出Black影像；

Select模块，用于接收RGB模块与Black模块的输出驱动讯号与影像讯号，利用驱动讯号来组成select选择讯号，来选择所要输出的影像讯号；在所述selcet模块内设置二对一多任务器功能，设定选择条件select＝{RGB，black}，下面将说明select选择所输出的影像讯号：当select＝{0，1}时，则输出所接收到的RGB模块的彩色影像讯号；当select＝{1，0}时，则输出所接收到的Black模块的黑色影像讯号；

所述RGB模块执行以下处理：

提取所设置的彩色画面数量初始值；当Black模块的驱动讯号black＝1成立时，开始彩色画面的扫描动作，每扫描完一张彩色画面，RGB画面计数器就累加一次，当Black模块的驱动讯号black＝0时，则不执行彩色画面的扫描和计数，输出所设定的RGB模块的初始值；当扫描到显示器定义的有效画面时，输出所接收到的彩色影像讯号，直至所述RGB画面计数器的累加值与先行设定的彩色画面数量相同时，就不再输出所接收到的彩色影像讯号，计数器归零，当驱动讯号black再次为1时，RGB模块才再次开始执行所述处理；另外，在RGB模块内部设定RGB模块的输出驱动讯号，只在计数器已计数到与先行设定的彩色画面数量相同时输出高逻辑准位1，其它状态下输出低逻辑准位0；

Black模块执行以下处理：

提取初始值黑色画面数量；当RGB模块的驱动讯号RGB＝1成立时，开始黑色画面的扫描，每扫描完一章黑色画面，Black画面计数器就累加一次，当扫描到显示器定义的有效画面时，输出全黑的影像讯号，当所述Black画面计数器的累加值与先行设定的黑色画面数量相同时，停止输出黑色影像讯号，并输出驱动讯号black来驱动RGB模块开始彩色画面的扫描动作；反之，当RGB模块的驱动讯号RGB＝0时，则不执行所述黑色画面的扫描和计数，输出所设定的Black模块的初始值；另外，在Blcak模块内部设定Black模块的输出驱动讯号，当扫描完设定的黑色画面数量时，输出黑色画面数量时输出高逻辑准位1，其它状态下输出低逻辑准位0。

2.一种利用权利要求1所述图像处理装置面向高清平板数字电视的图像处理方法，其特征在于，包括：

(1)获取影像讯号，设置彩色画面数量和黑色画面数量的初始值；

(2)当Black模块的驱动讯号black＝1时，RGB模块开始彩色画面的扫描，每扫描完一张彩色画面，RGB画面计数器就累加一次；当扫描到显示器定义的有效画面数值时，输出所接收到的彩色影像讯号，直至所述RGB画面计数器的累加值与先行设定的彩色画面数量相同时，就不再输出所接收到的彩色影像讯号，计数器归零，当Black模块的驱动讯号black＝0时，则不执行彩色画面的扫面和计数，输出所设定的RGB模块的初始值，当驱动讯号black再次为1时，RGB模块才再次开始执行所述彩色画面的扫描和输出处理；另外，在RGB模块内部设定RGB模块的输出驱动讯号，只在计数器已计数到与先行设定的彩色画面数量相同时输出高逻辑准位1，其它状态下输出低逻辑准位0；

(3)当RGB模块的驱动讯号RGB＝1时，Black模块开始黑色画面的扫描，每扫描完一张黑色画面，Black画面计数器就累加一次，当扫描到显示器定义的有效画面时即输出全黑的影像讯号，当所述Black画面计数器的累加值与先行设定的黑色画面数量相同时，停止输出所述黑色影像讯号，并输出驱动讯号black来驱动RGB模块开始彩色画面的扫描动作；反之，当RGB模块的驱动讯号RGB＝0时，则不再执行所述黑色画面的扫描和计数，输出所设定的Black模块的初始值；另外，在Black模块内部设定Black模块的输出驱动讯号，当扫描完设定的黑色画面数量时，输出高逻辑准位1，其它状态下，输出低逻辑准位0；

(4)当RGB模块与Black模块不动作的时候，输出对应模块所设定的初始值；另外，利用select模块接收RGB模块与Black模块的输出驱动讯号与影像讯号，利用驱动讯号来组成select选择讯号，来选择所要输出的影像讯号；在所述selcet模块内设置二对一多任务器功能，设定选择条件select＝{RGB，black}，下面将说明select选择所输出的影像讯号：当select＝{0，1}时，则输出所接收到的RGB模块的彩色影像讯号；当select＝{1，0}时，则输出所接收到的Black模块的黑色影像讯号。