发明内容
鉴于上述问题,本发明的目的在于提供一种图像处理装置、方法及显示装置,从而抑制输出图像数据的翻转次数,降低后级系统的整体功耗。
根据本发明的第一发明,提供一种图像处理装置,包括:第一处理器,将初始图像数据划分为多组子图像数据;特征提取器,具有多个特征提取模块,各个所述特征提取模块分别接收所述多组子图像数据中的一组,并根据所述子图像数据和前级输出数据获得所述子图像数据的平均翻转次数和量化值;第二处理器,具有多个处理模块,各个所述处理模块分别根据相应的所述子图像数据的所述平均翻转次数和所述量化值对所述子图像数据进行抑制处理,以获得当前输出数据,所述第二处理器将多个处理模块输出的多个所述当前输出数据合并为输出图像数据,其中,所述输出图像数据的翻转次数不大于所述初始图像数据的翻转次数。
优选地,所述第一处理器包括:通道划分单元,按照多种数据通道将所述初始图像数据划分为所述多组子图像数据。
优选地,所述第一处理器还包括:多个锐化单元,分别对各组所述子图像数据进行锐化处理。
优选地,所述第一处理器还包括:多个干扰单元,分别对各组所述子图像数据叠加随机扰动信号。
优选地,各个所述特征提取模块包括:翻转计算单元,对所述子图像数据和所述前级输出数据进行比较,以获得所述子图像数据相对于所述前级输出数据的当前翻转次数;翻转统计单元,根据所述当前翻转次数和存储翻转次数获得所述平均翻转次数;差值计算单元,对所述子图像数据和所述前级输出数据进行比较,以获得所述子图像数据与所述前级输出数据之间的差值;以及差值量化单元,对所述差值进行量化处理,以获得所述量化值。
优选地,各个所述第二处理模块包括:决策单元,根据所述子图像数据的所述平均翻转次数和所述量化值获得翻转抑制系数;翻转抑制单元,根据所述翻转抑制系数和所述前级输出数据对所述子图像数据进行抑制处理,以获得所述当前输出数据;缓存单元,存储所述当前输出数据并输出所述前级输出数据。
优选地,所述第二处理器还包括:通道合并单元,将多个处理模块输出的多个所述当前输出数据合并为输出图像数据。
根据本发明的第二方面,提供一种图像处理方法,包括:将初始图像数据划分为多组子图像数据;分别接收各组所述子图像数据,并根据所述子图像数据和相应的前级输出数据获得各组所述子图像数据的平均翻转次数和量化值;分别根据各组所述子图像数据的所述平均翻转次数和所述量化值对所述子图像数据进行抑制处理,以获得当前输出数据;以及将多组所述子图像数据的所述当前输出数据合并为输出图像数据,其中,所述输出图像数据的翻转次数不大于所述初始图像数据的翻转次数。
优选地,将初始图像数据划分为多组子图像数据的方法包括:按照多种数据通道将所述初始图像数据划分为所述多组子图像数据。
优选地,在将初始图像数据划分为多组子图像数据之后,还包括:分别对各组所述子图像数据进行锐化处理。
优选地,在将初始图像数据划分为多组子图像数据之后,还包括:分别对各组所述子图像数据叠加随机扰动信号。
优选地,获得所述子图像数据的平均翻转次数和量化值的方法包括:对所述子图像数据和所述前级输出数据进行比较,以获得所述子图像数据相对于所述前级输出数据的当前翻转次数;根据所述当前翻转次数和存储翻转次数获得所述平均翻转次数;对所述子图像数据和所述前级输出数据进行比较,以获得所述子图像数据与所述前级输出数据之间的差值;以及对所述差值进行量化处理,以获得所述量化值。
优选地,获得所述输出数据的方法包括:分别根据各组所述子图像数据的所述平均翻转次数和所述量化值获得翻转抑制系数;根据所述翻转抑制系数和所述前级输出数据对所述子图像数据进行抑制处理。
优选地,在获得所述输出数据之后,还包括:存储所述当前输出数据并输出所述前级输出数据。
优选地,所述翻转抑制系数分别与所述平均翻转次数和所述量化值呈正相关。
优选地,进行抑制处理的方法包括:将所述子图像数据高于所述翻转抑制系数的二进制位和所述前级输出数据低于所述翻转抑制系数的二进制位进行拼接。
根据本发明的第三方面,提供一种显示装置,包括:时序控制芯片,提供时序控制信号和初始图像数据;如上所述的图像处理装置或被配置为执行如上所述的图像处理方法的图像处理装置,根据所述初始图像数据获得输出图像数据;显示驱动芯片,基于所述时序控制信号和所述输出图像数据提供驱动信号;以及显示面板,根据所述驱动信号显示画面。
本发明提供的图像处理装置、方法及显示装置,将初始图像数据转换为输出图像数据,且输出图像数据的翻转次数不大于初始图像数据的翻转次数,有利于降低后级系统的功耗,并且输出图像数据翻转次数的减少是基于前级输出数据完成的,保留了初始图像数据的画质。
具体实施方式
以下将参照附图更详细地描述本发明的各种实施例。在各个附图中,相同的元件采用相同或类似的附图标记来表示。为了清楚起见,附图中的各个部分没有按比例绘制。
在本申请的描述中,使用用于表示元件的诸如“器”、“模块”或“单元”的后缀仅为了有利于本申请的说明,其本身没有特定的意义。因此,“器”、“模块”、或“单元”可以替换地使用。
下面结合附图和实施例,对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。
图1示出了根据本发明实施例的图像处理装置的框图。
如图1所示,图像处理装置100包括第一处理器110、特征处理器 120和第二处理器130,用于将初始图像数据Si(n)转换为输出图像数据 So(n),且输出图像数据So(n)的翻转次数不大于初始图像数据Si(n)的翻转次数。其中,在图像处理装置100处理一帧画面的周期中,若该帧画面具有N个像素,则初始图像数据Si(n)为第n个像素的数据流,图像处理装置100依次对第一至第N个像素的初始图像数据Si(n)进行抑制处理,得到第一至第N个像素的输出图像数据So(n),即完成了对一帧画面的翻转次数的抑制处理。
第一处理器110用于将初始图像数据Si(n)划分为多组子图像数据 C(n)。在该实施例中,第一处理器110至少包括通道划分单元111,优选地,第一处理器110还包括多个第一处理模块101,每个第一处理模块 101例如包括锐化单元112和干扰单元113,以对多组子图像数据C(n) 分别进行处理。
通道划分单元111接收初始图像数据Si(n),并按照多种数据通道将初始图像数据Si(n)划分为多组子图像数据C(n)。例如,通道划分单元 111根据图像或视频流中每帧图像的定义,将一个时钟周期内的初始图像数据Si(n)按照图像通道划分为多组子图像数据C(n),其中,通道指显示装置中的电路处理初始图像数据Si(n)时所采用的物理走线通道。
在该实施例中,第一处理器110至少将初始图像数据Si(n)按照对应的色彩通道划分为多组子图像数据C(n),以避免色彩通道数据混合导致的色偏等图像问题。例如,第一处理器110至少将初始图像数据Si(n) 按照R,G,B通道划分为3组子图像数据C(n),以避免R,G,B通道混合导致的色偏等图像质量问题。进一步地,可以将各个R,G,B通道对应的初始图像数据Si(n)进一步划分为多组子图像数据C(n),以加快图像处理装置100对初始图像数据Si(n)的处理速度,例如,可以把R 通道再分为2个或3个通道,从而每个R通道对应的初始图像数据Si(n) 被进一步划分为2组或3组子图像数据C(n)。
在一个或多个实施例中,例如,对于RGB图像,每帧RGB图像包括多个RGB子像素。如果显示装置在一个时钟周期内需要处理1个RGB 子像素,则通道可以按照R,G,B来划分为3个通道,通道划分单元 111将初始图像数据Si(n)划分为六组子图像数据C(n);如果显示装置在一个时钟周期内需要处理2个RGB子像素,则通道可以按照R0,G0, B0,R1,G1,B1来划分为6个通道,通道划分单元111将初始图像数据Si(n)划分为六组子图像数据C(n)。在另外一些实施例中,同理,对于 YUV图像,则可以将初始图像数据Si(n)按照Y通道,U通道,V通道拆分为三组多组子图像数据C(n)。应当理解的是,由于图像通道的选择和图像定义与电路的物理实现有关,存在多种多样的实现方式,通道的分类不受限制。
在该实施例中,通道划分单元111接收初始图像数据Si(n),接收初始图像数据Si(n)的格式为RGB888格式,每个RGB888子像素占8个二进制位,通道划分单元111每接受到一个RGB888子像素,像素计数自加1,并记当前输入为第n个像素,直到接收完当前帧图像的所有 RGB888子像素的初始图像数据Si(n);同时,通道划分单元111按照R、 G、B子像素划分为3个通道,并将初始图像数据Si(n)划分为三组子图像数据C(n)。
锐化单元112连接至通道划分单元111,用于对通道划分单元111 提供的多个子图像数据C(n)中的一个进行锐化处理,以增加子图像数据 C(n)中的高频信号占比。如下文所述,采用锐化单元112对子图像数据 C(n)进行锐化处理,将有利于提升特征处理器120提取差值量化值 abs_quantize(n),进而有利于第二处理器130抬高翻转抑制系数a(n)。在该实施例中,锐化单元112例如由多级的高阶高斯高通滤波器级联构成,对子图像数据C(n)进行实时滤波处理。在实际过程中,通过硬件设置或软件设置可以控制关闭或者打开锐化单元112,其中,当打开锐化单元 112时,需要通过硬件或软件控制滤波单元112的工作强度,以避免影响画质。
加扰单元113连接至锐化单元112,用于对经由锐化处理之后的多个子图像数据C(n)中的一个进行加扰处理,以增加子图像数据C(n)中随机噪声的占比。加扰处理有助于提升静态图像的画质,当输入信号为图像或输入的视频流中的每一帧都是同一个画面时,此处的加扰处理有助于消除特征提取器120和第二处理器130引入的量化误差带来的画质损失。在该实施例中,加扰单元113在经由锐化处理之后的多个子图像数据C(n)中的一个上,叠加随机扰动信号,随机扰动信号例如是随机微小数值信号扰动,随机微小数值信号例如采用线性反馈移位寄存器来产生。在优选的实施例中,该随机微小数值信号的幅度不超过子图像数据C(n) 本身所定义的最小灰度值单位1,例如,随机微小数值信号的幅度范围优选是0.0~0.75,可以用2位二进制数表示。
应当理解的是,加扰单元113的实际工作方式不受限制,例如,每输入一个子图像数据C(n),加扰单元113内的随机数发生器就产生一个随机数,可以取随机数的低2位作为小信号随机数的来源;或者加扰单元113对每一个输入的子图像数据C(n)和与之对应的小信号随机数进行加扰操作,即,可以在子图像数据C(n)的数据位宽的末尾处,拼接上2 位小信号随机数,以产生叠加小信号随机数的子图像数据C(n)。
特征提取器120具有多个特征提取模块102,各个特征提取模块102 分别接收多组子图像数据C(n)中的一组,并根据子图像数据C(n)和前级输出数据P(n-1)获得子图像数据C(n)的平均翻转次数m_average(n)和量化值abs_quantize(n)。各个特征提取模块120例如包括翻转计算单元121、翻转统计单元122、差值计算单元123以及差值量化单元124。
翻转计算单元121连接至第一处理器110的输出端以接收子图像数据C(n),用于对子图像数据C(n)和前级输出数据P(n-1)进行比较,以获得子图像数据C(n)相对于前级输出数据P(n-1)的当前翻转次数m(n),其中,前级输出数据P(n-1)为第二处理器130在图像处理装置100的前一次操作处理中获得的子图像数据C(n-1)的输出数据。翻转计算单元121 例如计算子图像数据C(n)二进制数值相比于前级输出数据P(n-1)的二进制数值的所有二进制位的翻转个数的总和,获得信号翻转个数m(n)。例如,当前子像素C(n)的灰度信号值是240.25灰度(10’b1111_0000_01,其中末尾的两位为小数位,为第一处理器110叠加的随机扰动信号),前级输出数据P(n-1)的灰度信号值是16.50灰度(10’b0000_1111_10),则子图像数据C(n)相对于前级输出数据P(n-1)的当前翻转次数m(n)为10 次。
翻转统计单元122连接至翻转计算单元121,用于根据当前翻转次数m(n)和存储翻转次数获得平均翻转次数m_average(n),其中,存储翻转次数是第一级子图像数据C(1)到第n-1级子图像数据C(n-1)的当前翻转次数m(1)至m(n-1)之和。在该实施例中,翻转统计单元112对当前翻转次数m(n)和存储翻转次数进行累加计数,对累加计数的结果除以n,以获得到目前第n个子图像数据C(n)为止的平均翻转次数m_average(n)。平均翻转次数m_average(n)越大,说明已经统计到的子图像数据C(n)翻转越剧烈,这说明后级系统在处理这幅图像时需要进行的工作翻转次数越多,即相应消耗的功耗也相应越大,此时,第二处理器130的抬高翻转抑制系数a(n),适当降低翻转次数,以降低后级系统的功耗。
差值计算单元123连接至第一处理器110的输出端以接收子图像数据C(n),用于对子图像数据C(n)和前级输出数据P(n-1)进行比较,以获得子图像数据C(n)和前级输出数据P(n-1)之间的差值abs(n)。例如,差值计算单元123计算子图像数据C(n)的数值,以计算子图像数据C(n)相对于前级输出数据P(n-1)的差值abs(n),其中,差值abs(n)为子图像数据C(n)和前级输出数据P(n-1)之差的绝对值。
差值量化单元124连接至差值计算单元123,用于对差值abs(n)进行量化处理,以获得量化值abs_quantize(n)。在该实施例中,差值量化单元124对获得的差值abs(n)进行多阈值量化,求取量化值abs_quantize(n),例如,将差值abs(n)量化为2的指数幂大小的量化值。量化值 abs_quantize(n)越大,说明当前的子图像数据C(n)和前级输出数据P(n-1)的信号值变化幅度越剧烈,此时,第二处理器130的策略选择可以抬高翻转抑制系数a(n),适当降低翻转次数,以降低后级系统的功耗。
第二处理器130具有多个第二处理模块103,各个第二处理模块103 分别根据相应的子图像数据C(n)的平均翻转次数m_average(n)和量化值 abs_quantize(n)对子图像数据C(n)进行抑制处理,以获得当前输出数据 P(n),第二处理器130还将多个处理模块103输出的多个当前输出数据 P(n)合并为输出图像数据So(n),并将输出图像数据So(n)提供给后级系统。其中,输出图像数据So(n)的翻转次数不大于初始图像数据Si(n)的翻转次数,从而可以降低后级系统的功耗。第二处理器130例如包括决策单元131、翻转抑制单元132、缓存单元133以及通道合并单元134。
决策单元131连接至特征提取器120,用于根据子图像数据C(n)的平均翻转次数m_average(n)和量化值abs_quantize(n)获得翻转抑制系数 a(n)。决策单元131通过平均翻转次数m_average(n)和量化值abs_quantize(n)进行权衡以获得翻转抑制系数a(n),例如,采用二元一次方程进行权衡,或者采用二维查找表进行权衡等。在该实施例中,决策单元131根据平均翻转次数m_average(n)和量化值abs_quantize(n)进行权重计算得到抑制系数查找表的索引地址,根据索引地址,从抑制系数查找表中查找出翻转抑制系数a(n)。应当理解的是,由于决策单元131的选择策略与图像定义和电路物理实现有关,存在多种多样的实现方式,因为决策单元的具体选择策略不受限制。
在该实施例中,通常来说,平均翻转次数m_average(n)和量化值 abs_quantize(n)的数值越大,决策单元131输出的翻转抑制系数a(n)越大。比如,平均翻转次数m_average(n)越大,说明子图像数据C(n)的灰度信号值翻转越剧烈,这说明后级系统处理这组子图像数据C(n)时的工作翻转次数越多,消耗的功耗也相应越大,此时,决策单元131可以加强翻转次数抑制功能,即抬高翻转抑制系数a(n)。比如,量化值abs_quantize(n)越大,说明子图像数据C(n)的信号值变化越剧烈,此时,决策单元131 也可以加强翻转次数抑制功能,即抬高翻转抑制系数a(n)。
翻转抑制单元132连接至决策单元131,并接收子图像数据C(n)和前级输出数据P(n-1),用于根据翻转抑制系数a(n)和前级输出数据P(n-1) 对子图像数据C(n)进行抑制处理,以获得当前输出数据P(n)。在该实施例中,翻转抑制单元132根据翻转抑制系数a(n)对子图像数据C(n)和前级输出数据P(n-1)进行拼接,例如,采用二进制数据位拼接的方式,即,若翻转抑制系数a(n)和前级输出数据P(n-1)均为10位二进制数,将翻转抑制系数a(n)的高(10-a(n))位和前级输出数据P(n-1)的低a(n)位进行拼接,从而得到当前输出数据P(n)。
缓存单元133的输入端连接至翻转抑制单元132,输出端分别连接至翻转计算单元121、差值计算单元123和翻转抑制单元132,缓存单元 133用于存储当前输出数据P(n)并输出前级输出数据P(n-1)。缓存单元 133例如为寄存器或其他任意一种存储器单元。
通道合并单元134分别连接至多个翻转抑制单元132的输出端,用于将多个翻转抑制单元132输出的多个当前输出数据P(n)合并为输出图像数据So(n)。
在该实施例中,初始图像数据Si(n)的子图像数据C(n-1)和子图像数据C(n)之间存在低a(n)位的信号翻转,在输出图像数据So(n)的前级输出数据P(n-1)和当前输出数据P(n)之间不存在低a(n)位的信号翻转,即,翻转次数得到了抑制,同时当前输出数据P(n)保留了子图像数据C(n)的肉眼无损的画质。而初始图像数据Si(n)的频繁翻转是引起后级系统(如显示驱动芯片)功耗显著增加的重要因素,因此,在该实施例中,将初始图像数据Si(n)转换为输出图像数据So(n),且输出图像数据So(n)的翻转次数不大于初始图像数据Si(n)的翻转次数,有利于降低后级系统的功耗,并且输出图像数据So(n)翻转次数的减少是基于前级输出数据P(n-1) 完成的,保留了初始图像数据Si(n)的画质。
应当理解的是,该实施例中的各个功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独存在,也可以是两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元可以采用硬件或软件的形式实现。
应当理解的是,在该实施例中,为了描述各个单元、模块的功能和连接关系,仅示意性的描述了其在一次处理步骤中的作用,通过向图像处理装置100输入依次输入多个初始图像数据,可以实现连续处理初始图像数据并输出连续的多个输出图像数据,以对一帧或多帧画面的每个子像素进行连续的处理。
图2a和2b分别示出了根据本发明实施例的图像处理方法的流程图。
如图2a所示,图像处理方法包括步骤S101至S104。
在步骤S101中,将初始图像数据划分为多组子图像数据。
在该步骤中,按照多种数据通道将初始图像数据划分为多组子图像数据。例如,根据图像或视频流中每帧图像的定义,将一个时钟周期内的初始图像数据按照图像通道划分为多组子图像数据,其中,通道指显示装置中的电路处理初始图像数据时所采用的物理走线通道。
优选地,在将初始图像数据划分为多组子图像数据之后,分别对各组子图像数据进行锐化处理。优选地,在将初始图像数据划分为多组子图像数据之后,或在对各组子图像数据进行锐化处理之后,分别对各组子图像数据叠加随机扰动信号。
在步骤S102中,分别接收各组子图像数据,并根据该子图像数据和相应的前级输出数据获得各组子图像数据的平均翻转次数和量化值。
在该步骤中,获得平均翻转次数的方法包括:对子图像数据和前级输出数据进行比较,以获得子图像数据相对于前级输出数据的当前翻转次数,根据当前翻转次数和存储翻转次数获得平均翻转次数;获得量化值的方法包括:对子图像数据和前级输出数据进行比较,以获得子图像数据与前级输出数据之间的差值,对差值进行量化处理,以获得量化值。
在步骤S103中,分别根据各组子图像数据的平均翻转次数和量化值对子图像数据进行抑制处理,以获得当前输出数据。
例如,分别根据各组子图像数据的平均翻转次数和量化值获得翻转抑制系数,根据翻转抑制系数和前级输出数据对子图像数据进行抑制处理,以获得当前输出数据。优选地,翻转抑制系数分别与平均翻转次数和量化值呈正相关。在该步骤中,进行抑制处理的方法例如为将子图像数据高于翻转抑制系数的二进制位和前级输出数据低于翻转抑制系数的二进制位进行拼接。进一步地,在获得当前输出数据之后,存储当前输出数据并输出前级输出数据。
在步骤S104中,将多组子图像数据的当前输出数据合并为输出图像数据,其中,输出图像数据的翻转次数不大于初始图像数据的翻转次数。
更具体地,请参见图2b,图像处理方法包括步骤S201至S215。
在步骤S201和步骤S202中,输入多个像素的初始图像数据,并且像素个数自加一。在该实施例中,初始图像数据的格式为RGB888格式,每个RGB888子像素占8个二进制位,每接受到一个RGB888子像素,像素计数自加1,并记当前输入为第n个像素,直到接收完当前帧图像的所有RGB888子像素的初始图像数据。
在步骤S203中,将第n个像素的初始图像数据划分为多组子图像数据。例如,对于RGB图像,每帧RGB图像包括多个RGB子像素。如果显示装置在一个时钟周期内需要处理1个RGB子像素,则通道可以按照R,G,B来划分为3个通道,通道划分单元111将初始图像数据划分为六组子图像数据;如果显示装置在一个时钟周期内需要处理2个 RGB子像素,则通道可以按照R0,G0,B0,R1,G1,B1来划分为6 个通道,通道划分单元111将初始图像数据划分为六组子图像数据。在另外一些实施例中,同理,对于YUV图像,则可以将初始图像数据按照Y通道,U通道,V通道拆分为三组多组子图像数据。应当理解的是,由于图像通道的选择和图像定义与电路的物理实现有关,存在多种多样的实现方式,通道的分类不受限制。在该实施例中,按照R、G、B子像素划分为3个通道,并将初始图像数据划分为三组子图像数据。
在步骤S204中,分别对各组子图像数据进行锐化处理。例如,采用多级的高阶高斯高通滤波器级联对子图像数据进行实时滤波处理。
在步骤S205中,分别对各组子图像数据叠加随机扰动信号。在该实施例中,随机扰动信号例如是随机微小数值信号扰动,随机微小数值信号例如采用线性反馈移位寄存器来产生。在优选的实施例中,该随机微小数值信号的幅度不超过子图像数据本身所定义的最小灰度值单位1,例如,随机微小数值信号的幅度范围优选是0.0~0.75,可以用2位二进制数表示。
例如,每输入一个子图像数据,随机数发生器就产生一个随机数,可以取随机数的低2位作为小信号随机数的来源;或者对每一个输入的子图像数据和与之对应的小信号随机数进行加扰操作,即,可以在子图像数据的数据位宽的末尾处,拼接上2位小信号随机数,以产生叠加小信号随机数的子图像数据。
在步骤S206中,对子图像数据和前级输出数据进行比较,以获得子图像数据相对于前级输出数据的当前翻转次数。其中,前级输出数据为图像处理装置的前一次操作处理中获得的子图像数据的输出数据。在该步骤中,例如,计算子图像数据二进制数值相比于前级输出数据的二进制数值的所有二进制位的翻转个数的总和,获得信号翻转个数。例如,当前子像素的灰度信号值是240.25灰度(10’b1111_0000_01,其中末尾的两位为小数位,为第一处理器110叠加的随机扰动信号),前级输出数据的灰度信号值是16.50灰度(10’b0000_1111_10),则子图像数据相对于前级输出数据的当前翻转次数为10次。
在步骤S207中,根据当前翻转次数和存储翻转次数获得平均翻转次数。其中,存储翻转次数是第一级子图像数据到第n-1级子图像数据的当前翻转次数之和。在该实施例中,对当前翻转次数和存储翻转次数进行累加计数,对累加计数的结果除以n,以获得到目前第n个子图像数据为止的平均翻转次数。平均翻转次数越大,说明已经统计到的子图像数据翻转越剧烈,这说明后级系统在处理这幅图像时需要进行的工作翻转次数越多,即相应消耗的功耗也相应越大。
在步骤S208中,对子图像数据和前级数据数据进行比较,以获得子图像数据与前级输出数据之间的差值。在该步骤中,例如,计算子图像数据的数值,以计算子图像数据相对于前级输出数据的差值,其中,差值为子图像数据和前级输出数据之差的绝对值。
在步骤S209中,对差值进行量化处理,以获得量化值。在该步骤例中,对获得的差值进行多阈值量化,求取量化值,例如,将差值量化为2的指数幂大小的量化值。量化值越大,说明当前的子图像数据C(n) 和前级输出数据的信号值变化幅度越剧烈。
优选地,步骤S206与步骤S208是并行执行的。
在步骤S210中,根据平均翻转次数和量化值获得翻转抑制系数。在该步骤中,通过平均翻转次数和量化值进行权衡以获得翻转抑制系数,例如,采用二元一次方程进行权衡,或者采用二维查找表进行权衡等。在该实施例中,根据平均翻转次数和量化值进行权重计算得到抑制系数查找表的索引地址,根据索引地址,从抑制系数查找表中查找出翻转抑制系数。应当理解的是,选择策略与图像定义和电路物理实现有关,存在多种多样的实现方式,具体选择策略不受限制。
在该实施例中,通常来说,平均翻转次数和量化值的数值越大,翻转抑制系数越大。比如,平均翻转次数越大,说明子图像数据的灰度信号值翻转越剧烈,这说明后级系统处理这组子图像数据时的工作翻转次数越多,消耗的功耗也相应越大,此时,可以加强翻转次数抑制功能,即抬高翻转抑制系数。比如,量化值越大,说明子图像数据的信号值变化越剧烈,此时,也可以加强翻转次数抑制功能,即抬高翻转抑制系数。
在步骤S211中,根据翻转抑制系数和前级输出数据对子图像数据进行抑制处理,以获得当前输出数据。在该步骤中,例如根据翻转抑制系数对子图像数据和前级输出数据进行拼接,例如,采用二进制数据位拼接的方式,即,若翻转抑制系数和前级输出数据均为10位二进制数,将子图像数据高于翻转抑制系数的二进制位和前级输出数据低于翻转抑制系数的二进制位进行拼接,从而得到当前输出数据。
在步骤S212中,缓存当前输出数据,并输出前级输出数据。
在步骤S213中,将多组子图像数据的当前输出数据合并为输出图像数据。
在步骤S214中,是否在步骤S203至步骤S213所处理的初始图像数据是否为最后一个像素的初始图像数据,如果是,则执行步骤S215,如果否,则重复执行步骤S203至步骤S213。
在步骤S215中,输出多个像素的输出图像数据。
在步骤S201至步骤S215中,通过循环的步骤完成了对一帧或多帧画面的每个像素的初始图像数据的翻转抑制处理。在每个像素中,初始图像数据的子图像数据和子图像数据之间存在低位的信号翻转,在输出图像数据的前级输出数据和当前输出数据之间不存在低位的信号翻转,即,翻转次数得到了抑制,同时当前输出数据保留了子图像数据的肉眼无损的画质。而初始图像数据的频繁翻转是引起后级系统(如显示驱动芯片)功耗显著增加的重要因素,因此,在该实施例中,将初始图像数据转换为输出图像数据,且输出图像数据的翻转次数不大于初始图像数据的翻转次数,有利于降低后级系统的功耗,并且输出图像数据翻转次数的减少是基于前级输出数据完成的,保留了初始图像数据的画质。
图3示出了根据本发明实施例的显示装置的框图。
如图3所示,显示装置200包括主机210、时序控制芯片220、显示驱动芯片230、显示面板240以及图像处理装置100。图像处理装置100 例如为图1所述的图像处理装置100,或者配置有如图2a或2b所述的图像处理方法的图像处理装置。
主机100向时序控制芯片220发送初始信号,时序控制芯片220根据该初始信号提供时序控制信号Tcon和多个像素的初始图像数据Si。
图像处理装置100连接于时序控制芯片220与显示驱动芯片230之间,用于根据多个像素的初始图像数据Si获得多个像素的输出图像数据So,多个像素的输出图像数据So的翻转次数不大于多个像素的初始图像数据Si,从而降低显示驱动芯片230和显示面板240的功耗。
在替代的实施例中,图像处理装置100还可以连接至显示装置200 的其它芯片之前,例如,连接于主机210与时序控制器220之间,以降低时序控制器220、显示驱动芯片230和显示面板240的功耗;或者连接于主机210内部用于提供表征初始图像数据Si的初始信号的芯片之前。应当理解的是,图像处理装置100的输出图像数据的翻转次数不大于初始图像数据,因此可以降低后级系统的整体功耗,因此图像处理装置100 的连接位置不受限制。
显示驱动芯片230分别连接至图像处理装置100和时序控制芯片 220,用于基于时序控制信号Tcon和输出图像数据Si提供驱动信号。显示面板240连接至显示驱动芯片230,用于根据驱动信号显示画面。
以液晶显示装置为例,显示驱动芯片230根据时序控制信号Tcon 和输出图像数据Si向显示面板240分别发送源极驱动数据和栅极驱动数据,显示驱动芯片230例如包括栅极驱动器和源极驱动器(未示出)。栅极驱动器通过多个栅极线与显示面板连接,源极驱动器通过多个源极线与显示面板连接,显示面板上设有多个连接至栅极线和源极线并具有漏电极的薄膜晶体管,薄膜晶体管的漏电极连接有像素电极,源极驱动器根据源极驱动数据对像素电极进行充电,使液晶分子改变排列,从而改变液晶的透光率,再经过滤光单元的滤光作用,使像素呈现不同的颜色。栅极驱动器根据栅极驱动数据将栅极信号顺序地提供给多个栅极线,从而依次选通每条栅极线上连接于源极线的像素电极,以使源极驱动器依次通过源极线向对应的像素电极充电。
本实施例中是以液晶显示装置为例说明显示装置的内部结构,但本实用新型的显示装置不限于液晶显示装置,显示装置还可以为等离子显示装置、LED显示装置、OLED显示装置或其他类型的显示装置,显示装置的内部结构也不限于此。
依照本发明的实施例如上文所述,这些实施例并没有详尽叙述所有的细节,也不限制该发明仅为所述的具体实施例。显然,根据以上描述,可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例,是为了更好地解释本发明的原理和实际应用,从而使所属技术领域技术人员能很好地利用本发明以及在本发明基础上的修改使用。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。