CN1917573A - 图像处理电路 - Google Patents

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Abstract

本发明旨在提供可适当判定图像数据是静态图像还是运动图像，并进行过驱动处理的图像处理电路。本发明的方案包括：响应输入液晶显示器的图像数据，输出按预定阈值量化的量化数据的量化单元(量化阈值附近判定电路1)；判定图像数据是否在阈值附近，并作为阈值附近判定数据加以输出的阈值附近判定单元(量化阈值附近判定电路1)；基于当前帧的量化数据及阈值附近判定数据和前帧的量化数据及阈值附近判定数据，判定当前帧的图像数据为静态图像还是运动图像的运动图像静态图像判定单元(运动图像/静态图像判定电路3)；以及当判定为运动图像时，输出过驱动处理后的图像数据的过驱动处理单元(LUT5、运动图像/静态图像处理电路6)。

Description

图像处理电路
技术领域
本发明涉及图像处理电路，尤其涉及用于液晶显示器的图像处理电路。
背景技术
近年，液晶显示器用于各式各样的领域，除PC监视器以外也按TV用途使用。但是，由于液晶显示器应答速度较慢，在TV用途等以运动图像为中心的显示中产生余像等，存在显示质量低的问题。因此，在液晶显示器中，采用过驱动(overdrive)处理方式提高应答速度。过驱动处理指的是当图像数据为运动图像时，若前帧到当前帧的数据变化方向为正向，则使施加到液晶的电压高于通常的场合，若前帧到当前帧的数据变化方向为负向，则使施加到液晶的电压低于通常的场合的处理方法。通过该方法，可提高运动图像的显示质量。
作为适用于液晶显示器的一般的过驱动处理，有利用查阅表(LUT)算出过驱动量的方法。可是，需要对应于图像数据的灰度数设置LUT，存在灰度数多就数据量大的问题。于是，通过利用预定阈值将图像数据量化，并针对该量化数据适用LUT，将LUT的数据量抑制得较低。
另外，在液晶显示器上适用过驱动处理时，若显示的图像数据为运动图像，则为进行过驱动处理而需要判定显示的图像数据是静态图像还是运动图像。还有，有关图像数据的图像处理，例如记载于专利文献1。
专利文献1：日本特开平6-334873号公报
发明内容
如在背景技术中说明的那样，当图像数据被预定阈值量化的场合，判定图像数据是运动图像还是静态图像时利用量化数据。这时，若当前帧的图像数据对前帧的图像数据的差分大(数灰度以上的变化)，则判定为运动图像并进行过驱动处理。
另外，若当前帧的图像数据对前帧的图像数据变化为1灰度左右，其变化跨过量化的阈值，则因量化值不同而判定为运动图像并进行过驱动处理。该1灰度左右的变化，也根据模拟灰度表现即FRC(Frame Rate Control)的处理或噪声产生。因此，存在本来是静态图像的图像数据被判定为运动图像，进行不必要的过驱动处理的问题。
当对本来为静态图像且不需要过驱动处理的图像数据进行了过驱动处理时，会强调FRC的处理而画质劣化，或者噪声被强调而画质劣化。
于是，本发明旨在提供可适当判定图像数据是静态图像还是运动图像，并进行过驱动处理的图像处理电路。
本发明的解决方案包括：响应输入液晶显示器的图像数据，输出按预定阈值量化的量化数据的量化单元；判定图像数据是否在阈值附近，并作为阈值附近判定数据加以输出的阈值附近判定单元；基于当前帧的量化数据及阈值附近判定数据和前帧的量化数据及阈值附近判定数据，判定当前帧的图像数据为静态图像还是运动图像的运动图像静态图像判定单元；以及当运动图像静态图像判定单元判定为运动图像时，输出过驱动处理后的图像数据的过驱动处理单元。
本发明记载的图像处理电路基于当前帧的量化数据及阈值附近判定数据和前帧的量化数据及阈值附近判定数据，判定当前帧的图像数据为静态图像还是运动图像，因此起到可适当判定图像数据为静态图像还是运动图像，并进行过驱动处理的效果。
附图说明
图1是量化方法的说明图。
图2是判定运动图像/静态图像的方法的说明图。
图3是本发明实施例的LUT的说明图。
图4是本发明实施例的图像处理电路的方框图。
图5是本发明实施例的判定图像处理电路的运动图像/静态图像的流程图。
图6是本发明实施例的判定图像处理电路的运动图像/静态图像的说明图。
(符号说明)
1量化阈值附近判定电路，2帧存储器，3运动图像/静态图像判定电路，4延迟电路，5LUT，6运动图像/静态图像处理电路。
具体实施方式
(实施例)
利用查阅表(LUT)进行过驱动处理时，如在背景技术中说明的那样，图像数据被预定阈值量化，求得量化数据。在图1示出图像数据的量化方法的具体例。图1中示出6位(64灰度数)的图像数据被7个阈值(第8灰度、第16灰度、第24灰度、第32灰度、第40灰度、第48灰度、第56灰度)量化成3位的量化数据的样子。例如，从第0灰度到第7灰度的图像数据表现为量化数据“000”(2进制数)。
基于这样被量化的量化数据，进行图像数据的运动图像/静态图像判定时，一般如图2所示流程图那样进行。图2中，若比较当前帧的量化数据与前帧的量化数据的结果相同，则判定为静态图像，若不同则判定为运动图像。
另外，当判定图像数据为运动图像时，利用如图3所示的LUT进行过驱动处理。图3所示LUT中，纵向为前帧的量化数据、横向为当前帧的量化数据。例如，前帧的量化数据为“000”(2进制数)＝0(10进制数)、当前帧的量化数据为“010”(2进制数)＝2(10进制数)时，在图2的流程图中判定为运动图像，选择图3所示LUT的纵向的“0”(10进制数)与横向的“2”(10进制数)交叉的栏的数据作为过驱动量。还有，在图3所示LUT的各栏中存放的值可为与通常施加到液晶的数据的差分，也可为过驱动处理后施加到液晶的数据。
接着，在图4示出本实施例的图像处理电路的方框图。在图4所示的图像处理电路中，输入图像数据输入到量化阈值附近判定电路1。在量化阈值附近判定电路1中，首先基于输入的预定阈值数据将输入图像数据量化，输出量化数据。还有，量化的方法采用图1所示的方法。
还有，量化阈值附近判定电路1中，基于阈值附近判定范围数据判定输入图像数据是否在阈值附近，并作为阈值附近判定数据加以输出。这里，阈值附近判定范围数据指的是用以设定阈值附近判定范围(例如，比阈值小预定灰度的范围)的数据。具体说明则比阈值小2灰度的范围(当阈值为第8灰度时，第6灰度、第7灰度)被作为阈值附近判定范围数据输入，那么第6灰度的输入图像数据被判定为阈值附近，而第5灰度的输入图像数据被判定为阈值附近以外。
如上所述，本实施例的量化阈值附近判定电路1包括将输入图像数据量化的量化单元和进行阈值附近的判定的阈值附近判定单元。还有，量化阈值附近判定电路1的输出包括量化数据和阈值附近判定数据。具体说，例如第6灰度的输入图像数据被输入量化阈值附近判定电路1且用图1的方法量化时，输出的量化数据成为“000”(2进制数)。另外，若在量化阈值附近判定电路1上设定上述的阈值附近判定范围数据，则第6灰度的输入图像数据被判定为阈值附近，阈值附近判定数据成为“1”。还有，阈值附近判定数据若为阈值附近则返还“1”，若为阈值附近以外则返还“0”。因而量化阈值附近判定电路1的输出为3位的量化数据和1位的阈值附近判定数据的合计4位。
本实施例中，通过比较当前帧的量化数据及阈值附近判定数据与前帧的量化数据及阈值附近判定数据来进行运动图像/静态图像的判定。因此，如图4所示，设置存储前帧的量化数据及阈值附近判定数据的帧存储器2。
在帧存储器2中存储的前帧的量化数据及阈值附近判定数据与从量化阈值附近判定电路1输出的当前帧的量化数据及阈值附近判定数据，输入运动图像静态图像判定单元即运动图像/静态图像判定电路3。另外，在量化阈值附近判定电路1与运动图像/静态图像判定电路3之间设有延迟电路4，以使运动图像/静态图像判定电路3上，前帧的量化数据及阈值附近判定数据与当前帧的量化数据及阈值附近判定数据按预定定时输入。
在运动图像/静态图像判定电路3中，基于前帧的量化数据及阈值附近判定数据与当前帧的量化数据及阈值附近判定数据，判定输入图像数据是运动图像还是静态图像。还有，该判定方法在后面说明。
另外，本实施例中，响应输入图像数据进行过驱动处理。图4所示图像处理电路中设有LUT5，基于前帧的量化数据与当前帧的量化数据，确定过驱动量。LUT5例如与图3所示结构相同，选择与前帧的量化数据和当前帧的量化数据对应的栏的值作为过驱动量。基于所选择的过驱动量，过驱动处理后的输入图像数据从LUT5输出。
还有，在图4所示图像处理电路中，设有运动图像/静态图像处理电路6。该运动图像/静态图像处理电路6在运动图像/静态图像判定电路3的判定为运动图像的场合，输出由LUT5输出的过驱动处理后的输入图像数据作为输出图像数据，而运动图像/静态图像判定电路3的判定为静态图像的场合，将输入图像数据直接作为输出图像数据加以输出。
还有，在图4所示图像处理电路中，不管输入图像数据是否为阈值附近的变化，都采用对全部的输入图像数据进行过驱动处理的结构。但是，本发明并不限于此，可采用仅对运动图像/静态图像判定电路3中判定为运动图像的输入图像数据，进行过驱动处理的结构。
接着，就在运动图像/静态图像判定电路3中，判定输入图像数据是运动图像还是静态图像的方法进行说明。图5示出运动图像/静态图像判定电路3的运动图像/静态图像判定流程图。首先，图5所示流程图中，步骤1中，判断当前帧的量化数据与前帧的量化数据是否相同(判断当前帧的量化数据与前帧的量化数据之差是否为0)。在步骤1中，若判断为“是”，则输入图像数据被判断为静态图像，而判断为“否”，则进入步骤2。
在步骤2中，判断当前帧的量化数据与前帧的量化数据之差的绝对值是否为2以上。若在步骤2中判断为“是”，则判断输入图像数据为运动图像，而判断为“否”，则进入步骤3。在步骤3中，判断从当前帧的量化数据减去前帧的量化数据的差是否为“+1”(从前帧的量化数据到当前帧的量化数据，量化值增加1)。在步骤3中，若判断为“是”，则进入步骤4，若判断为“否”，则进入步骤5。
在步骤4中，判断当前帧的阈值附近判定数据是否为“0”(阈值附近以外)，且前帧的阈值附近判定数据是否为“1”(阈值附近)。在步骤4中，若判断为“是”，则输入图像数据被判断为静态图像，若判断为“否”，则输入图像数据被判断为运动图像。
在步骤5中，判断从当前帧的量化数据减去前帧的量化数据的差是否为“-1”(从前帧的量化数据到当前帧的量化数据，量化值减少1)。在步骤5中，若判断为“是”，则进入步骤6。在步骤6中，判断当前帧的阈值附近判定数据是否为“1”(阈值附近)，且前帧的阈值附近判定数据是否为“0”(阈值附近以外)。在步骤6中，若判断为“是”，则输入图像数据被判断为静态图像，若判断为“否”，则输入图像数据被判断为运动图像。
接着，具体说明图5所示流程图。图6(a)(b)示出判定运动图像/静态图像的说明图。图6(a)是从前帧的图像数据Dp到当前帧的图像数据Dc的变化以灰度增加的方向变化(正向变化)的场合。相反，图6(b)是从前帧的图像数据Dp到当前帧的图像数据Dc的变化以灰度减少的方向变化(负向变化)的场合。另外，在图6(a)(b)中示出阈值a到阈值d，在从阈值b、阈值c及阈值d减小预定灰度的范围设定阈值附近判定范围。
首先，在图6(a)所示例(1)中，从前帧的图像数据Dp到当前帧的图像数据Dc的变化不超过阈值b，因此当前帧的量化数据与前帧的量化数据相同且判定为静态图像。同样，在图6(a)所示例(2)中，当前帧的图像数据Dc也不超过阈值b，因此判定为静态图像。接着，在图6(a)所示例(3)中，从前帧的图像数据Dp到当前帧的图像数据Dc的变化超越阈值b及阈值c，因此当前帧的量化数据与前帧的量化数据的差成为2且判定为运动图像。
图6(a)所示例(4)到例(7)中，从前帧的图像数据Dp到当前帧的图像数据Dc的变化超过阈值b。但是，例(4)中前帧的图像数据Dp在阈值附近判定范围内(阈值附近判定数据为“1”)，且当前帧的图像数据Dc在阈值附近判定范围以外(阈值附近判定数据为“0”)，因此判断为静态图像。此外，例(5)到例(7)中，被判定为运动图像。还有，例(5)中，前帧的图像数据Dp在阈值附近判定范围内，当前帧的图像数据Dc也在阈值附近判定范围内。例(6)中前帧的图像数据Dp在阈值附近判定范围以外，且当前帧的图像数据Dc也在阈值附近判定范围以外。例(7)中前帧的图像数据Dp在阈值附近判定范围以外，且当前帧的图像数据Dc在阈值附近判定范围内。
接着，就图6(b)所示负向变化进行说明。首先，在图6(b)所示例(8)中，从前帧的图像数据Dp到当前帧的图像数据Dc的变化不超过阈值c，因此当前帧的量化数据与前帧的量化数据相同且判定为静态图像。接着，在图6(b)所示例(9)中，从前帧的图像数据Dp到当前帧的图像数据Dc的变化超过阈值c及阈值b，因此当前帧的量化数据与前帧的量化数据之差成为2且判定为运动图像。
图6(b)所示例(10)到例(13)中，从前帧的图像数据Dp到当前帧的图像数据Dc的变化超过阈值c。但是，例(10)中前帧的图像数据Dp在阈值附近判定范围以外(阈值附近判定数据为“0”)，且当前帧的图像数据Dc在阈值附近判定范围内(阈值附近判定数据为“1”)，因此判断为静态图像。此外，例(11)到例(13)中判定为运动图像。还有，例(11)中前帧的图像数据Dp在阈值附近判定范围以外，且当前帧的图像数据Dc也在阈值附近判定范围以外。例(12)中，前帧的图像数据Dp在阈值附近判定范围内，且当前帧的图像数据Dc也在阈值附近判定范围内。例(13)中，前帧的图像数据Dp在阈值附近判定范围内，且当前帧的图像数据Dc在阈值附近判定范围以外。
如上所述，本实施例的图像处理电路基于当前帧的量化数据及阈值附近判定数据与前帧的量化数据及阈值附近判定数据，判定当前帧的图像数据是静态图像还是运动图像，因此即便存在超越阈值的噪声等也能适当判定运动图像/静态图像，并能防止FRC的处理被强调而画质劣化或者噪声被强调而画质劣化的情况。还有，在本实施例中，以过驱动处理方法中利用LUT5的方法来进行了说明，但本发明并不限于此，可采用响应利用上述的运动图像/静态图像判定方法判定为运动图像的图像数据，适用其它过驱动处理方法的结构。
另外，本发明中，可任意设定上述的阈值及阈值附近判定范围、LUT5。因此，根据液晶显示器的用途或环境等，能够容易将图像处理电路最佳化。

Claims (4)

1.一种图像处理电路，其特征在于包括：
响应输入液晶显示器的图像数据，输出按预定阈值量化的量化数据的量化单元；
判定所述图像数据是否在所述阈值附近，并作为阈值附近判定数据加以输出的阈值附近判定单元；
基于当前帧的所述量化数据及所述阈值附近判定数据和前帧的所述量化数据及所述阈值附近判定数据，判定当前帧的所述图像数据为静态图像还是运动图像的运动图像静态图像判定单元；以及
当所述运动图像静态图像判定单元判定为运动图像时，输出过驱动处理后的所述图像数据的过驱动处理单元。
2.如权利要求1所述的图像处理电路，其特征在于：所述过驱动处理单元基于预定的查阅表进行所述图像数据的过驱动处理，当所述运动图像静态图像判定单元判定为运动图像时，选择过驱动处理后的所述图像数据，当所述运动图像静态图像判定单元判定为静态图像时，选择过驱动处理前的所述图像数据。
3.如权利要求1或权利要求2所述的图像处理电路，其特征在于：
所述阈值附近判定单元设比所述阈值小预定灰度的范围为阈值附近判定范围，当所述图像数据在所述阈值附近判定范围内时，判定所述图像数据在所述阈值附近，
所述运动图像静态图像判定单元，在前帧的所述量化数据与当前帧的所述图像数据为相同的量化值时判定为静态图像，
在从前帧的所述量化数据到当前帧的所述图像数据，量化值增加1且前帧的所述阈值附近判定数据为所述阈值附近且当前帧的所述阈值附近判定数据为所述阈值的附近以外时，判定为静态图像，
在从前帧的所述量化数据到当前帧的所述图像数据，量化值减少1且当前帧的所述阈值附近判定数据为所述阈值附近且前帧的所述阈值附近判定数据为所述阈值的附近以外时，判定为静态图像，
而其它的场合判定为运动图像。
4.如权利要求3所述的图像处理电路，其特征在于：所述阈值及所述阈值附近判定范围、所述查阅表可任意设定。
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