CN103065601A - 一种图像处理装置、方法及液晶显示器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种图像处理装置，包括：缓存单元、缩小处理单元、同步动态随机存储器SDRAM、过驱动处理单元、比较单元、恢复处理单元以及输出控制单元。本发明还提供一种图像处理方法及液晶显示器。本发明所提供的图像处理装置、方法及液晶显示器并不对输入的高分辨率图像直接进行过驱动处理，而是一方面将输入的高分辨率图像在缓存单元缓存，另一方面将输入的高分辨率图像进行缩小处理，使得实际进行过驱动处理时，图像数据量已被缩减，所消耗的SDRAM空间也相应减少，对于高分辨率图像输入，不必再增加SDRAM的数量，易于成本控制。在输出时对于静态图像则直接输出，对于动态图像则输出经过驱动处理并且恢复成原有分辨率的图像，以维持图像的品质。

Description

一种图像处理装置、方法及液晶显示器
技术领域
本发明涉及图像显示领域，尤其涉及一种图像处理装置、方法及液晶显示器。
背景技术
薄膜晶体管液晶显示器（TFT-LCD）因具有分辨率高、体积轻薄、功耗小等优点在图像显示领域获得广泛应用。但是，由于TFT-LCD采用维持型驱动方式，利用液晶分子的扭转控制光的通断，而液晶分子的扭转需要一个过程，由此导致TFT-LCD的响应时间较长，在显示一些图像尤其是运动图像时会存在边缘模糊或拖影现象。因此，如何改善响应时间是各厂商技术攻关的重点。
过驱动（Over Drive，OD）技术是改善TFT-LCD响应时间的一项重要技术手段，其利用液晶分子扭转速度与驱动电压的关系，驱动电压越高，液晶分子的扭转速度就越快，响应时间也就越快。如图1所示，现有过驱动技术实施时，是将输入的图像同时传送到过驱动单元以及帧缓冲器，过驱动单元根据输入的图像以及来自帧缓冲器的图像，通过查表方式决定最终输出图像的灰阶。此时帧缓冲器存储的图像将保持其原有分辨率。
随着高分辨率已渐成目前平面显示器重要的发展方向，分辨率的增加将使所需处理的数据量亦大增，包括在过驱动处理时对于帧缓冲器的需求也将增大。目前帧缓冲器通常选用同步动态随机存储器（Synchronous Dynamic Random Access Memory，SDRAM），SDRAM的价格与容量成正比。因此，如果输入图像的分辨率增大，所需SDRAM的容量将增大，则必相应增加SDRAM的数量来扩充容量，这将导致TFT-LCD制造成本显著增加，不利于成本控制。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种有效减少SDRAM使用以降低成本的图像处理装置、方法及液晶显示器。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种图像处理装置，包括：
缓存单元，用于缓存输入的具有高分辨率的第一图像；
缩小处理单元，用于按比例缩小第一图像的分辨率，得到第二图像；
同步动态随机存储器SDRAM，用于接收并暂存所述第二图像，输出第三图像，所述第三图像为所述第二图像的上一帧图像；
过驱动处理单元，用于根据所述第二图像和第三图像进行过驱动处理，输出第四图像；
比较单元，用于比较所述第二图像和第三图像的异同，并输出比较结果；
恢复处理单元，用于当所述比较单元判断所述第二图像和第三图像不相同时，将所述第四图像恢复为与所述第一图像相同的分辨率，得到第五图像；
输出控制单元，用于当所述比较单元判断所述第二图像和第三图像不相同时，输出所述第五图像，或者当所述比较单元判断所述第二图像和第三图像相同时，输出所述第一图像。
进一步地，所述高分辨率图像是分辨率高于全高清分辨率的图像。
进一步地，还包括：
压缩处理单元，用于对存入至所述SDRAM的第二图像进行压缩处理，并对从所述SDRAM取出的第三图像进行解压缩处理。
进一步地，还包括：
输入控制单元，用于判断输入图像的分辨率，当判断输入图像的分辨率大于全高清分辨率时，则将输入图像分别传送至所述缓存单元和缩小处理单元；当判断输入图像的分辨率小于等于全高清分辨率时，则将输入图像直接传送至所述SDRAM和过驱动处理单元。
本发明实施例还提供一种液晶显示器，包括所述的图像处理装置。
本发明还提供一种图像处理方法，包括：
对输入的高分辨率图像作为第一图像进行缓存；
降低输入的高分辨率图像的分辨率，得到第二图像；
接收并暂存所述第二图像，输出第三图像，所述第三图像为所述第二图像的上一帧图像；
根据所述第二图像和第三图像进行过驱动处理，输出第四图像；
比较所述第二图像和第三图像是否相同，并输出比较结果；
当所述第二图像和第三图像相同时，输出第一图像；
当所述第二图像和第三图像不相同时，将所述第四图像的分辨率恢复为与所述第一图像相同的分辨率，得到第五图像；
输出所述第五图像。
进一步地，所述高分辨率图像是分辨率高于全高清分辨率的图像。
进一步地，在接收并暂存所述第二图像前，还包括将所述第二图像进行压缩处理的步骤；在根据所述第二图像和第三图像进行过驱动处理之前，还包括将所述第三图像进行解压缩处理的步骤。
进一步地，还包括：
输入控制步骤，即判断输入图像的分辨率，并根据判断结果对图像输入进行控制。
进一步地，所述输入控制步骤进一步包括：
当判断所述输入图像的分辨率大于全高清分辨率时，则执行缓存所述输入图像的步骤及降低所述输入的高分辨率图像分辨率的步骤；当判断所述输入图像的分辨率小于等于全高清分辨率时，则将所述输入图像发送至过驱动处理单元进行过驱动处理。
本发明所提供的图像处理装置、方法及液晶显示器并不对输入的高分辨率图像直接进行过驱动处理，而是一方面将输入的高分辨率图像在缓存单元缓存，另一方面将输入的高分辨率图像进行缩小处理，使得实际进行过驱动处理时，图像数据量已被缩减，所消耗的SDRAM空间也相应减少，对于高分辨率图像输入，不必再增加SDRAM的数量，易于成本控制。在输出时对于静态图像则直接输出，对于动态图像则输出经过驱动处理并且恢复成原有分辨率的图像，以维持图像的品质。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是现有过驱动处理示意图。
图2是本发明实施例一一种图像处理装置的结构示意图。
图3是本发明实施例一一种图像处理装置的另一结构示意图。
图4是本发明实施例三一种图像处理方法的流程示意图。
具体实施方式
下面参考附图对本发明的优选实施例进行描述。
本发明实施例的思路是，高分辨率图像输入时，并不将其直接存进SDRAM，而是将未经处理的原始高分辨率图像送入一缓存器暂存，同时藉由缩小尺寸处理器将原始高分辨率的图像数据量缩小，再将此降尺寸后的图像送入过驱动单元进行正常的OD处理，最后由一比较器比较现阶与前一阶图像是否相同，若两者相同，则图像属于静态影像，将输出暂存在缓存器中的原始高分辨率图像；反之则是动态图像，将经过OD处理后的图像恢复成原始分辨率并输出。这样，在需要使用SDRAM进行OD处理时，存储进SDRAM的图像均已减小尺寸，降低了分辨率，SDRAM无需为适应原始高分辨率图像而扩大容量，从而节省相当数量的SDRAM，成本得以控制，同时图像品质亦无降低。本发明实施例中，高分辨率图像是指分辨率高于全高清分辨率（Full High Definition，FHD，通常为1920×1080）的图像，例如超高清分辨率（Ultra High Definition，UHD，通常为3840×2160）的图像。
具体请参照图2所示，本发明实施例一提供一种图像处理装置，包括：
缓存单元1，用于缓存输入的具有高分辨率的第一图像；
缩小处理单元2，用于按比例缩小第一图像的分辨率，得到第二图像；
同步动态随机存储器SDRAM 3，用于接收并暂存该第二图像，输出第三图像，第三图像为第二图像的上一帧图像；
过驱动处理单元4，用于根据第二图像和第三图像进行过驱动处理，输出第四图像；
比较单元5，用于比较第二图像和第三图像的异同，并输出比较结果；
恢复处理单元6，用于当比较单元5判断第二图像和第三图像不相同时，将第四图像恢复为与第一图像相同的分辨率，得到第五图像；
输出控制单元7，用于当比较单元5判断第二图像和第三图像不相同时，输出第五图像，或者当比较单元5判断第二图像和第三图像相同时，输出第一图像。
以输入超高清分辨率图像（4k×2k）为例，该超高清分辨率图像（即第一图像）将同时被送入缓存单元1和缩小处理单元2，缩小处理单元2将把其分辨率降低为全高清分辨率（1920×1080），得到第二图像。第二图像的数据量比第一图像小得多，存入SDRAM 3所消耗的容量比不做缩小处理直接存入第一图像也相应小不少，达到了降低成本的效果。由于SDRAM 3的缓存作用，存入第二图像后，其输出的为第二图像的上一帧图像（第三图像），过驱动处理单元4比较第二图像和第三图像的数据变化，通过查取过驱动值表（Look-up Table，LUT）进行正常的过驱动处理，得到第四图像。然后由比较单元5比较第二图像和第三图像的异同，并输出比较结果，比较结果包括两个：相同和不相同。如果第二图像和第三图像相同，即表明前后两帧图像无差别，系静态图像，输出控制单元7从缓存单元1取出第一图像并输出。静态图像无须且无必要进行过驱动处理，输出时图像品质与原始维持一致。如果第二图像和第三图像不相同，即表明前后两帧图像存在差异，系动态图像，需要输出经过过驱动处理的图像。由于经过过驱动处理的第四图像分辨率仍是经缩小处理单元2缩小的，因此恢复处理单元6则将第四图像恢复为与第一图像相同的分辨率，得到第五图像，再由输出控制单元7控制输出。由于第五图像在输出前，分辨率已被恢复为与原始输入图像（第一图像）相同的分辨率，图像品质亦不会降低。
通过上述说明可知，本发明实施例的图像处理装置，并不是对输入的高分辨率图像直接进行过驱动处理，而是一方面将输入的高分辨率图像在缓存单元缓存，另一方面将输入的高分辨率图像进行缩小处理，使得实际进行过驱动处理时，图像数据量已被缩减，所消耗的SDRAM空间也相应减少，即使有高分辨率图像输入，也不必再增加SDRAM的数量，易于成本控制。在输出时对于静态图像则直接输出，对于动态图像则输出经过驱动处理并且恢复成原有分辨率的图像，以维持图像的品质。应当理解的是，虽然在缩小处理单元2进行缩小处理以及恢复处理单元6进行恢复处理时，还是会牺牲图像的数据量，但是，这种损失在绝大部分时候均可忽略不计。所以，本实施例的图像处理装置降低了需进行过驱动处理的数据量，同时又不会造成图像品质下降，具有相当的实用性。
请再参照图3所示，本发明实施例一的图像处理装置还包括：
压缩处理单元8，用于对存入至SDRAM 3的第二图像进行压缩处理，并对从SDRAM 3取出的第三图像进行解压缩处理。这样，当图像存入SDRAM 3时，先经过压缩处理，数据量进一步减少，将更少地消耗SDRAM的空间，进一步减少SDRAM的使用；而取出时再进行解压缩处理，以便于后续单元处理。
另外，本实施例的图像处理装置在输入图像的前端还包括一输入控制单元9，用于判断输入图像的分辨率，当判断输入图像的分辨率大于全高清分辨率时，则按图2所示将输入图像分别传送至缓存单元1和缩小处理单元2；当判断输入图像的分辨率小于等于全高清分辨率时，则将输入图像直接传送至SDRAM 3和过驱动处理单元4。本发明实施例的图像处理装置系针对高分辨率图像输入，如果输入图像分辨率不高，其数据量不大，使用的SDRAM也比较少，无需经由缩小处理单元2的处理以及缓存单元1的缓存，直接按现有方式进行过驱动处理。因此设置输出控制单元9预先对输入图像分辨率进行判断，有利于后续处理方式的灵活选择。
本发明实施例二提供一种液晶显示器，包括如图2及图3所示本发明实施例一的图像处理装置。
请参照图4所示，相应于实施例一的图像处理装置，本发明实施例三提供一种图像处理方法，包括：
步骤S101：对输入的高分辨率图像作为第一图像进行缓存。
步骤S102：降低输入的高分辨率图像的分辨率，得到第二图像；此步骤与S101同步进行。
步骤S103：接收并暂存该第二图像，输出第三图像，第三图像为第二图像的上一帧图像。
步骤S104：根据第二图像和第三图像进行过驱动处理，输出第四图像。
步骤S105：比较第二图像和第三图像是否相同，并输出比较结果。
步骤S106：当第二图像和第三图像相同时，输出第一图像。
步骤S107：当第二图像和第三图像不相同时，将第四图像的分辨率恢复为与第一图像相同的分辨率，得到第五图像。
步骤S108：输出第五图像。
与实施例一相似，本发明实施例二的图像处理方法并不是对输入的高分辨率图像直接进行过驱动处理，而是一方面将输入的高分辨率图像在缓存单元缓存，另一方面将输入的高分辨率图像进行缩小处理，使得实际进行过驱动处理时，图像数据量已被缩减，所消耗的SDRAM空间也相应减少，对于高分辨率图像输入，不必再增加SDRAM的数量，易于成本控制。在输出时对于静态图像则直接输出，对于动态图像则输出经过驱动处理并且恢复成原有分辨率的图像，以维持图像的品质。
作为进一步的改进，在步骤S103接收并暂存该第二图像前，还包括将第二图像进行压缩处理的步骤；在步骤S104根据第二图像和第三图像进行过驱动处理之前，还包括将第三图像进行解压缩处理的步骤，这样当图像存入SDRAM时，先经过压缩处理，数据量进一步减少，将更少地消耗SDRAM的空间，进一步减少SDRAM的使用；而取出时再进行解压缩处理，以便于后续处理。
此外，在步骤S101及S102之前，还包括输入控制步骤，即判断输入图像的分辨率，并根据判断结果对图像输入进行控制。具体来说，当判断输入图像的分辨率大于全高清分辨率时，则执行步骤S101及S102；当判断输入图像的分辨率小于等于全高清分辨率时，则将输入图像发送至过驱动处理单元进行过驱动处理。本发明实施例的图像处理方法系针对高分辨率图像输入，如果输入图像分辨率不高，其数据量不大，使用的SDRAM也比较少，无需经由缩小处理，直接按现有方式进行过驱动处理。因此设置输出控制步骤预先对输入图像分辨率进行判断，有利于后续处理方式的灵活选择。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明权利要求所作的等同变化，仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种图像处理装置，其特征在于，包括：
缓存单元，用于缓存输入的具有高分辨率的第一图像；
缩小处理单元，用于按比例缩小第一图像的分辨率，得到第二图像；
同步动态随机存储器SDRAM，用于接收并暂存所述第二图像，输出第三图像，所述第三图像为所述第二图像的上一帧图像；
过驱动处理单元，用于根据所述第二图像和第三图像进行过驱动处理，输出第四图像；
比较单元，用于比较所述第二图像和第三图像的异同，并输出比较结果；
恢复处理单元，用于当所述比较单元判断所述第二图像和第三图像不相同时，将所述第四图像恢复为与所述第一图像相同的分辨率，得到第五图像；
输出控制单元，用于当所述比较单元判断所述第二图像和第三图像不相同时，输出所述第五图像，或者当所述比较单元判断所述第二图像和第三图像相同时，输出所述第一图像。
2.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，所述高分辨率图像是分辨率高于全高清分辨率的图像。
3.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，还包括：
压缩处理单元，用于对存入至所述SDRAM的第二图像进行压缩处理，并对从所述SDRAM取出的第三图像进行解压缩处理。
4.根据权利要求1所述的图像处理装置，其特征在于，还包括：
输入控制单元，用于判断输入图像的分辨率，当判断输入图像的分辨率大于全高清分辨率时，则将输入图像分别传送至所述缓存单元和缩小处理单元；当判断输入图像的分辨率小于等于全高清分辨率时，则将输入图像直接传送至所述SDRAM和过驱动处理单元。
5.一种液晶显示器，包括如权利要求1-4任一项所述的图像处理装置。
6.一种图像处理方法，包括：
对输入的高分辨率图像作为第一图像进行缓存；
降低输入的高分辨率图像的分辨率，得到第二图像；
接收并暂存所述第二图像，输出第三图像，所述第三图像为所述第二图像的上一帧图像；
根据所述第二图像和第三图像进行过驱动处理，输出第四图像；
比较所述第二图像和第三图像是否相同，并输出比较结果；
当所述第二图像和第三图像相同时，输出第一图像；
当所述第二图像和第三图像不相同时，将所述第四图像的分辨率恢复为与所述第一图像相同的分辨率，得到第五图像；
输出所述第五图像。
7.根据权利要求6所述的图像处理方法，其特征在于，所述高分辨率图像是分辨率高于全高清分辨率的图像。
8.根据权利要求6所述的图像处理方法，其特征在于，在接收并暂存所述第二图像前，还包括将所述第二图像进行压缩处理的步骤；在根据所述第二图像和第三图像进行过驱动处理之前，还包括将所述第三图像进行解压缩处理的步骤。
9.根据权利要求6所述的图像处理方法，其特征在于，还包括：
输入控制步骤，即判断输入图像的分辨率，并根据判断结果对图像输入进行控制。
10.根据权利要求9所述的图像处理方法，其特征在于，所述输入控制步骤进一步包括：
当判断所述输入图像的分辨率大于全高清分辨率时，则执行缓存所述输入图像的步骤及降低所述输入的高分辨率图像分辨率的步骤；当判断所述输入图像的分辨率小于等于全高清分辨率时，则将所述输入图像发送至过驱动处理单元进行过驱动处理。
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