CN104809995A - 一种图像处理方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种图像处理方法及系统，用于解决通常情况下，液晶显示设备功率消耗较大的问题，该方法包括：获得待播放的图像；确定液晶显示设备和用户之间的距离；将确定出的所述距离和最佳观看距离比较，其中所述最佳观看距离是用户在视觉极限下观看液晶显示设备满视野时所需要的最短距离；并根据比较结果，对获得的所述图像进行处理后播放。

Description

一种图像处理方法及系统
技术领域
本发明涉及液晶显示技术领域，尤其是涉及一种图像处理方法及系统。
背景技术
随着液晶显示技术的不断发展，用户的需求不断变化，大尺寸、高分辨率的液晶显示设备越来越受到用户的追捧。
大尺寸、高分辨率的液晶显示设备在显示图像时，虽然能够给用户带来更优越的视听享受，但此种屏幕的功耗较高，而功耗增加又会导致芯片发热量的增大和可靠性的下降。目前市面上常见的片源的分辨率为HD(1280*720)，针对高分辨率显示屏的片源数量很少，为了匹配片源与显示器的分辨率，保证正常的输出播放，需要在FPGA芯片内进行图像处理。
其中，FPGA的功耗由两部分组成：静态功耗和动态功耗。
静态功耗主要是晶体管的漏电流引起，由源极到漏极的漏电流以及栅极到衬底基板的漏电流组成。动态功耗主要由电容充放电引起，其主要的影响参数是电压、节点电容和工作频率。在液晶显示设备一般的设计中，动态功耗占据了整个系统功耗的90％以上，所以降低动态功耗是降低整个系统功耗的关键因素。
通常情况下，解决液晶显示设备功耗问题的方案一般是通过芯片设计，通过设计智能化的芯片来代替功耗较大的芯片来实现降低液晶显示设备功耗的问题。但是该种方式使得生产液晶显示设备的成本较高。
发明内容
本发明提供了一种图像处理方法及系统，用于解决通常情况下，液晶显示设备功率消耗较大的问题。
一种图像处理方法，包括：获得待播放的图像；确定液晶显示设备和观看所述液晶显示设备的用户之间的距离；将确定出的所述距离和所述液晶显示设备对应的最佳观看距离比较，其中所述最佳观看距离是用户在视觉极限下观看液晶显示设备满视野时所需要的最短距离；并根据比较结果，对获得的所述图像的分辨率进行调整后播放。
进一步地，所述最佳观看距离按照下述方式确定：确定所述液晶显示设备的高度；根据确定出所述液晶显示设备高度，确定最佳观看距离。
进一步地，根据比较结果，对获得的所述图像的分辨率进行调整后播放，包括：确定比较结果是否符合所述最佳观看距离，若判断结果为是，按照所述最佳观看距离对应的分辨率，对获得的所述图像的分辨率进行调整后播放。
进一步地，确定液晶显示设备所对应的最佳观看距离，包括：获取所述液晶显示设备的屏幕高度，以及所述液晶显示设备对应的垂直分辨率；根据所述屏幕高度和垂直分辨率，确定液晶显示设备所对应的最佳观看距离。
进一步地，按照下述公式，根据所述屏幕高度和垂直分辨率，确定液晶显示设备所对应的最佳观看距离：最佳观看距离＝屏幕高/垂直分辨率*N，其中N为修正参数。
进一步地，所述修正参数N的取值范围为768～3600。
进一步地，根据比较结果，对获得的所述图像的分辨率进行调整后播放，包括：根据比较结果，确定和所述比较结果对应的图像拉伸算法；根据确定出的所述图像拉伸算法，对获得的所述图像的分辨率进行调整后播放。
进一步地，所述图像拉伸算法至少包括下述中一种：双线性插值算法(Bilinear Interpolation)、双三次插值算法(Bicubic Interpolation)。
进一步地根据比较结果，对获得的所述图像的分辨率进行调整后播放，包括：若所述比较结果落在第一区间时，调整获得的所述图像的分辨率至8K分辨率，其中所述第一区间是确定出的所述距离小于或等于第一设定距离值；若所述比较结果落在第二区间时，调整获得的所述图像的分辨率至超高清图像的分辨率，其中所述第二区间是确定出的所述距离大于第一设定距离值，且小于或等于第二设定距离值；若所述比较结果落在第三区间时，调整获得的所述图像的分辨率至全高清图像的分辨率，其中所述第三区间是确定出的所述距离大于第二设定距离值，且小于或等于第三设定距离值；若所述比较结果落在第四区间时，调整获得的所述图像的分辨率至高清图像的分辨率，其中所述第四区间是确定出的所述距离大于第三设定距离值。
一种图像处理系统，包括：图像获得单元，用于获得待播放的图像；距离确定单元，用于确定液晶显示设备和观看所述液晶显示设备的用户之间的距离；
比较单元，用于将确定出的所述距离和所述液晶显示设备对应的最佳观看距离比较，其中所述最佳观看距离是用户在视觉极限下观看液晶显示设备满视野时所需要的最短距离；图像拉伸单元，用于根据比较结果，对获得的所述图像的分辨率进行调整后播放。
进一步地，所述距离确定单元，还用于按照下述方式确定所述最佳观看距离：确定所述液晶显示设备的高度；根据确定出所述液晶显示设备高度，确定最佳观看距离。
进一步地，所述距离确定单元，具体用于按照下述公式，根据所述屏幕高度和垂直分辨率，确定液晶显示设备所对应的最佳观看距离：最佳观看距离＝屏幕高/垂直分辨率*N，其中N为修正参数。
进一步地，所述修正参数N的取值范围为720～3600。
进一步地，若所述比较结果落在第一区间时，调整获得的所述图像的分辨率至8K分辨率，其中所述第一区间是确定出的所述距离小于或等于第一设定距离值；若所述比较结果落在第二区间时，调整获得的所述图像的分辨率至超高清图像的分辨率，其中所述第二区间是确定出的所述距离大于第一设定距离值，且小于或等于第二设定距离值；若所述比较结果落在第三区间时，调整获得的所述图像的分辨率至全高清图像的分辨率，其中所述第三区间是确定出的所述距离大于第二设定距离值，且小于或等于第三设定距离值；若所述比较结果落在第四区间时，调整获得的所述图像的分辨率至高清图像的分辨率，其中所述第四区间是确定出的所述距离大于第三设定距离值。
本发明实施例上述提出的技术方案，针对待播放的图像，通过确定液晶显示设备和观看该液晶显示设备的用户之间的距离，并将确定出的距离和液晶显示设备对应的最佳观看距离比较，根据比较结果，从而调整图像的分辨率，实现在播放图像的同时，通过选择不同的分辨率调整方法，减少运算量，从而降低液晶显示设备的功耗。
附图说明
图1为本发明实施例中，提出的图像处理方法流程图；
图2为本发明实施例中，提出的不同分辨率下的最佳观看距离；
图3为本发明实施例中，提出的图像处理系统结构组成示意图。
具体实施方式
下面将结合各个附图对本发明实施例技术方案的主要实现原理、具体实施方式及其对应能够达到的有益效果进行详细地阐述。
本发明实施例提出一种图像处理方法，如图1所示，其具体处理流程如下述：
步骤11，获得待播放的图像。
步骤12，确定液晶显示设备和用户之间的距离。
可以通过红外感应设备或摄像设备计算出液晶显示设备和观看该液晶显示设备的用户之间的距离。
本发明实施例提出的技术方案中，所提及的用户均是指观看液晶显示设备的用户，以下类同，不再赘述。
一种较佳的实施方式，本发明实施例提出的技术方案中，可以通过红外感应设备来确定液晶显示设备和用户之间的垂直距离，这样可以较好地确定出液晶显示设备和用户之间的最短距离。
可选地，红外感应设备或摄像设备可以是集成在液晶显示设备中，也可以是独立的组成设备，在此不做具体地限定。
步骤13，将确定出的距离和最佳观看距离比较。
其中，最佳观看距离按照下述方式确定：
首先，确定液晶显示设备的高度。
其次，根据确定出液晶显示设备高度，确定最佳观看距离。
一种较佳的实施方式，本发明实施例提出的技术方案中，假设液晶显示设备的高度为H，则最佳观看距离可以是H的倍数，例如1.5H、3.1H等，在此不做具体地限定。
步骤14，根据比较结果，对获得的图像进行处理后播放。
用户通过液晶显示设备观看该液晶显示设备显示的图像时，主要存在下述两个问题：
首先，液晶显示设备的尺寸，以及用户和液晶显示设备之间的距离，会因为观看图像的分辨率不同而有不同的观看感受。相同尺寸的液晶显示设备，在用户观看的图像为高清图像时，如果用户和液晶显示设备之间距离较近，可能会产生不适感，如果用户和已经显示设备之间的距离过远，图像的很多高清细节会无法观看，从而影响图像播放的效果，影响用户感知。
其次，大尺寸、高分辨率的液晶显示设备虽然能够给用户带来较为优越的视听感受，但是大尺寸、高分辨率的液晶显示设备功率消耗比较高，而功耗增加又会导致芯片发热量的增大和可靠性的下降。目前市面上常见的片源的分辨率为HD(1280*720)，针对高分辨率显示屏的片源数量很少，为了匹配片源与显示器的分辨率，保证正常的输出播放，需要在FPGA芯片内进行图像处理，因此，可通过降低FPGA芯片的功耗以达到降低总功耗的目的。
其中，FPGA的功耗由两部分组成：静态功耗和动态功耗。
静态功耗主要是晶体管的漏电流引起，由源极到漏极的漏电流以及栅极到衬底基板的漏电流组成。动态功耗主要由电容充放电引起，其主要的影响参数是电压、节点电容和工作频率。在液晶显示设备一般的设计中，动态功耗占据了整个系统功耗的90％以上，所以降低动态功耗是降低整个系统功耗的关键因素。
为解决上述两个问题，本发明实施例提出的技术方案中，获得待播放的图像，确定液晶显示设备和用户之间的距离，将确定出的距离和设定距离值比较，根据比较结果，对获得的图像进行处理后播放。通过确定液晶显示设备和用户之间的距离，将确定的距离和最佳观看距离比较，最终来根据比较结果对播放的图像进行处理，在图像播放时，既能满足用户的视听感受，也能减少液晶显示设备多余和无意义的开关活动，降低计算量和计算时间，以实现低功耗的解决方案。
具体地，上述图像处理方法还可以包括：确定液晶显示设备对应的最佳观看距离。
本发明实施例提出的技术方案中，在确定出液晶显示设备对应的最佳观看距离之后，进一步地，可以根据最佳观看距离，调整图像。
其中最佳观看距离是用户在视觉极限下观看液晶显示设备满视野时所需要的最短距离。
进一步地，根据比较结果，对获得的图像进行处理后播放，包括：确定比较结果是否符合确定出的最佳观看距离，若判断结果为是，按照最佳观看距离，对获得的图像进行处理后播放。
其中，确定液晶显示设备所对应的最佳观看距离的具体处理方式如下述：
首先，获取液晶显示设备的屏幕高度，以及该液晶显示设备对应的垂直分辨率。
其次，根据屏幕高度和垂直分辨率，确定液晶显示设备所对应的最佳观看距离。
具体地，可以按照下述公式，根据所述屏幕高度和垂直分辨率，确定液晶显示设备所对应的最佳观看距离：
最佳观看距离＝屏幕高/垂直分辨率*N。
其中，N为修正参数。
进一步地，修正参数N的取值范围为720～3600。
一种较佳的实现方式，本发明实施例提出的技术方案中，修正参数N的取值3400。
最佳观看距离是用户在视觉极限下观看液晶显示设备满视野时所需要的最短距离，当用户位于最佳观看距离处观看液晶显示设备展示的图像时，能够获得最佳的观赏效果。液晶显示设备的尺寸与最佳观看距离之间的关系，因液晶显示设备展示的图像的分辨率不同而不同，本发明实施例上述提出的技术方案中，通过和最佳观看距离进行比较，在保证用户观看图像的感知质量的情况下，尽可能地降低动态功耗。图2示意了本发明实施提出的同一台液晶显示设备在不同分辨率对应的最佳观看距离。
其中，根据比较结果，对获得的图像进行处理，包括：
根据比较结果，确定和比较结果对应的图像拉伸算法对所述图像进行调整。
具体地，图像拉伸算法至少包括下述中一种：双线性插值算法(BilinearInterpolation)、双三次插值算法(Bicubic Interpolation)。在此不做具体的限定。
具体地，根据比较结果，对获得的图像进行处理，包括：
若比较结果落在第一区间时，调整获得的图像的分辨率至8K分辨率，其中第一区间是确定出的距离小于或等于第一设定距离值。
该种情况下，用户位于8K的最佳观看位置，此时可以选择较为复杂的图像拉伸算法，对待播放的图像进行拉伸以及优化，调整图像的分辨率以显示出最接近于8K分辨率的清晰图像。
图像拉伸算法的选择，在此不做具体的限定。
若比较结果落在第二区间时，调整获得的图像的分辨率至超高清图像的分辨率，其中第二区间是确定出的距离大于第一设定距离值，且小于或等于第二设定距离值。
该种情况下，用户位于超高清(UHD的最佳观看位置，此时可以选择一般复杂的图像拉伸算法，对待播放的图像进行拉伸以及优化，调整图像的分辨率以显示出最接近于超高清分辨率的清晰图像。
图像拉伸算法的选择，在此不做具体的限定。
若比较结果落在第三区间时，调整获得的图像的分辨率至全高清图像的分辨率，其中第三区间是确定出的所述距离大于第二设定距离值，且小于或等于第三设定距离值。
该种情况下，人体位于全高清(FHD)的最佳观看位置，此时可以选择较为简单的图像拉伸算法，对待播放的图像进行拉伸以及优化，调整图像的分辨率以显示出最接近于全高清分辨率的清晰图像。
图像拉伸算法的选择，在此不做具体的限定。
若比较结果落在第四区间时，调整获得的图像的分辨率至高清图像的分辨率，其中第四区间是确定出的所述距离大于第三设定距离值。
该种情况下，用户位于高清(HD)的最佳观看位置，此时可以选择较为简单的图像拉伸算法，对待播放的图像进行拉伸以及优化，例如可以按照1:6复制，调整图像的分辨率以显示出最接近于高清分辨率的清晰图像。
图像拉伸算法的选择，在此不做具体的限定。
其中，本发明实施例上述提出的技术方案中，所阐述的第一区间～第四区间，是根据液晶显示设备的尺寸，以及该液晶显示设备的最佳观看距离确定的。
其中H为液晶显示设备的垂直高度。
第一设定距离值可以是1.5H。
第二设定距离值可以是3.1H。
第三设定距离值可以是4.8H。
具体实施中，划定区间范围时，也可以选择不同的区间范围，本发明实施例上述提出的技术方案中，保证用户观看片源质量，实现在播放图像的同时，通过选择不同的分辨率调整方法，减少运算量，降低液晶显示设备的功耗的前提下，给出的一种较优的实施方式，并不限定上述一种实施方式。
相应地，本发明实施例还提出一种图像处理系统，如图3所示，包括：
图像获得单元301，用于获得待播放的图像。
距离确定单元302，用于确定液晶显示设备和观看所述液晶显示设备的用户之间的距离。
比较单元303，用于将确定出的所述距离和所述液晶显示设备对应的最佳观看距离比较，其中所述最佳观看距离是用户在视觉极限下观看液晶显示设备满视野时所需要的最短距离。
图像拉伸单元304，用于根据比较结果，对获得的所述图像的分辨率进行调整后播放。
其中，距离确定单元302，还用于按照下述方式确定所述最佳观看距离：确定所述液晶显示设备的高度；根据确定出所述液晶显示设备高度，确定最佳观看距离。
具体地，所述距离确定单元，具体用于按照下述公式，根据所述屏幕高度和垂直分辨率，确定液晶显示设备所对应的最佳观看距离：最佳观看距离＝屏幕高/垂直分辨率*N，
其中，N为修正参数。
进一步地，修正参数N的取值范围为720～3600。
一种较佳的实现方式，本发明实施例提出的技术方案中，修正参数N的取值3400。
具体地，所述图像拉伸单元，具体用于若所述比较结果落在第一区间时，调整获得的所述图像的分辨率至8K分辨率，其中所述第一区间是确定出的所述距离小于或等于第一设定距离值；若所述比较结果落在第二区间时，调整获得的所述图像的分辨率至超高清图像的分辨率，其中所述第二区间是确定出的所述距离大于第一设定距离值，且小于或等于第二设定距离值；若所述比较结果落在第三区间时，调整获得的所述图像的分辨率至全高清图像的分辨率，其中所述第三区间是确定出的所述距离大于第二设定距离值，且小于或等于第三设定距离值；若所述比较结果落在第四区间时，调整获得的所述图像的分辨率至高清图像的分辨率，其中所述第四区间是确定出的所述距离大于第三设定距离值。
本领域的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、装置(设备)、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、只读光盘、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、装置(设备)和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造性概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种图像处理方法，其特征在于，包括：
获得待播放的图像；
确定液晶显示设备和观看所述液晶显示设备的用户之间的距离；
将确定出的所述距离和所述液晶显示设备对应的最佳观看距离比较，其中所述最佳观看距离是用户在视觉极限下观看液晶显示设备满视野时所需要的最短距离；并
根据比较结果，对获得的所述图像的分辨率进行调整后播放。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述最佳观看距离按照下述方式确定：
确定所述液晶显示设备的高度；
根据确定出所述液晶显示设备高度，确定最佳观看距离。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据比较结果，对获得的所述图像的分辨率进行调整后播放，包括：
确定比较结果是否符合所述最佳观看距离，若判断结果为是，按照所述最佳观看距离对应的分辨率，对获得的所述图像的分辨率进行调整后播放。
4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，确定液晶显示设备所对应的最佳观看距离，包括：
获取所述液晶显示设备的屏幕高度，以及所述液晶显示设备对应的垂直分辨率；
根据所述屏幕高度和垂直分辨率，确定液晶显示设备所对应的最佳观看距离。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，按照下述公式，根据所述屏幕高度和垂直分辨率，确定液晶显示设备所对应的最佳观看距离：
最佳观看距离＝屏幕高/垂直分辨率*N；其中N为修正参数。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述修正参数N的取值范围为720～3600。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据比较结果，对获得的所述图像的分辨率进行调整后播放，包括：
根据比较结果，确定和所述比较结果对应的图像拉伸算法；
根据确定出的所述图像拉伸算法，对获得的所述图像的分辨率进行调整后播放。
8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述图像拉伸算法包括
双线性插值算法；和/或
双三次插值算法。
9.如权利要求1～8任一所述的方法，其特征在于，根据比较结果，对获得的所述图像的分辨率进行调整后播放，包括：
若所述比较结果落在第一区间时，调整获得的所述图像的分辨率至8K分辨率，其中所述第一区间是确定出的所述距离小于或等于第一设定距离值；
若所述比较结果落在第二区间时，调整获得的所述图像的分辨率至超高清图像的分辨率，其中所述第二区间是确定出的所述距离大于第一设定距离值，且小于或等于第二设定距离值；
若所述比较结果落在第三区间时，调整获得的所述图像的分辨率至全高清图像的分辨率，其中所述第三区间是确定出的所述距离大于第二设定距离值，且小于或等于第三设定距离值；
若所述比较结果落在第四区间时，调整获得的所述图像的分辨率至高清图像的分辨率，其中所述第四区间是确定出的所述距离大于第三设定距离值。
10.一种图像处理系统，其特征在于，包括：
图像获得单元，用于获得待播放的图像；
距离确定单元，用于确定液晶显示设备和观看所述液晶显示设备的用户之间的距离；
比较单元，用于将确定出的所述距离和所述液晶显示设备对应的最佳观看距离比较，其中所述最佳观看距离是用户在视觉极限下观看液晶显示设备满视野时所需要的最短距离；
图像拉伸单元，用于根据比较结果，对获得的所述图像的分辨率进行调整后播放。
11.如权利要求10所述的系统，其特征在于，所述距离确定单元，还用于按照下述方式确定所述最佳观看距离：确定所述液晶显示设备的高度；根据确定出所述液晶显示设备高度，确定最佳观看距离。
12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，所述距离确定单元，具体用于按照下述公式，根据所述屏幕高度和垂直分辨率，确定液晶显示设备所对应的最佳观看距离：最佳观看距离＝屏幕高/垂直分辨率*N，其中N为修正参数。
13.如权利要求12所述的系统，其特征在于，所述修正参数N的取值范围为720～3600。
14.如权利要求10～13任一所述的系统，其特征在于，所述图像拉伸单元，具体用于若所述比较结果落在第一区间时，调整获得的所述图像的分辨率至8K分辨率，其中所述第一区间是确定出的所述距离小于或等于第一设定距离值；若所述比较结果落在第二区间时，调整获得的所述图像的分辨率至超高清图像的分辨率，其中所述第二区间是确定出的所述距离大于第一设定距离值，且小于或等于第二设定距离值；若所述比较结果落在第三区间时，调整获得的所述图像的分辨率至全高清图像的分辨率，其中所述第三区间是确定出的所述距离大于第二设定距离值，且小于或等于第三设定距离值；若所述比较结果落在第四区间时，调整获得的所述图像的分辨率至高清图像的分辨率，其中所述第四区间是确定出的所述距离大于第三设定距离值。
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