TWI354973B - - Google Patents

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1354973 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於-種液晶顯示器之技術，尤指__種在液 晶顯示器中整合反交錯及過驅動以處理影像資料之方法及 【先前技術】 隨著電子科技之快速進步，液晶顯示器（lcd)逐漸取 代CRT顯示器。圖"系一液晶顯示器部分電路之示意圖其 10包含-反交錯裝置110、一畫面縮放控制器12〇、一過驅動 裝置130、及動態記憶體14〇、15〇。如圖i所示，由於傳輸 頻寬的限制，該影像資料流係採用奇圖場/偶圖場交互傳輸 之方式。該反交錯裝置n_直接合併相鄰之奇圖場及偶圖 場’以成為-循序掃福圖框（prc)g賴ive咖如㈣）。該晝 15面縮放控制器I20用以將一圖框執行垂直方向與水平方^ 之縮放運算’進而產生可符合一液晶顯示營幕解析度的一 顯示圖框（display frame)。 圖2係習知過驅動裝置13〇工作示意圖。過驅動裝置 130是利用前後兩個顯示圖框（display frame)中對應像素的 20灰階變化，進而調整目標灰階值來改善液晶反應速度過慢 的問題。如圖2所示，Vn(U)為-第—顯示圖框中像素⑽ 的驅動電壓，VN+1(I，J)為-第二顯示圖框中像素（u)的驅動 電壓。當沒有使用驅動裝置130時，第二顯示圖框中像素 的驅動電壓Vn+Aj)則如曲線A所顯示。當使用驅動裝置 5 1354973 時第"3顯不圖框令像素（I，J)的驅動電壓vN+丨（i，j)則如 4斤.4示藉此來改善液晶反應速度過慢的問題。 由於第-顯示圖框及第二顯示圖框需儲存於動態記 隐體150巾用以供過驅動裝置13〇計算前後兩個顯示圖框 5中的對應像素的灰階變化。然而隨著液晶顯示勞幕的解析 越來越㈤所$的§己憶體容量亦日趨增多，同時過驅動 貝取月il個圖框與儲存目前圖框的記憶體頻寬需 求也越來越高。 、'十對上述問題，習知技術係將存入記憶體的灰階位元 1〇數降低J如—由8位元縮減成5位元，此雖可減少動態記憶體 丨50的需求量’’然而整個系統仍須兩個動態記憶體⑽、 150)而使付反父錯裝置11〇、晝面縮放控制器12〇及過驅 動裝置130難以整合至同一顆積體電路中。由此可知，習知 液晶顯示器的電路仍有改善之空間。 15 【發明内容】 本毛明之目的係在提供一種在液晶顯示器中整合反 交錯及過驅動以處理影像資料之方法及系統，俾減少記憶 體使用量，以降低系統成本。 μ 20 纟發明之另一目的係在提供一種在液晶顯示器中整 合^交錯及過驅動以處理影像資料之方法及系統，俾可將 反交錯裝置、晝面縮放控制器及過驅動裝置整合至單—個 積體電路中，提高系統的整合度，並達節省成本的目的。 6 1354973 5 10 15 20 依據本發明之一特色，本發明係提出一種整合反交錯 及過驅動之系統’其包含-反交錯裝置、-第-畫面縮放 控制器、一第二晝面縮放控制器及一過驅動裝置。該反交 錯裝置用以接收由複數個圖場所組成之影像資料流並對 該複數個圖場執行反交錯運算，以獲得與該複數個圖場對 應之複數個圖框；該第一畫面縮放控制器連接至該反交錯 裝置，用以接收該複數個圖框中之第一圖框，並將該第— 圖框執行垂直與水平方向之縮放運算，以產生一第一顯示 圖框；該第二晝面縮放控制器連接至該反交錯裳置，用以 接收該複數個圓框中之第二圖框，並將該第二圖框執行垂 直與水平方向之縮放運算，以產生一第二顯示圖框；該過 驅動裝置連接至該第一晝面縮放控制器及該第二晝面縮放 控制器，依據該第二顯示圖框之像素與該第一顯;圖框中 對應之像素之差值，進而產生驅動電壓。 …依據本發明之另一特色，本發明係提出一種在液晶顯 W中整合反交錯及過驅動以處理影像資料之方法，其包 含下列步驟：一接收步驟，其用以接收由複數個圓場所組 &’―反交錯步驟’其對該複數個圖場執行 交、日運算以獲得與該複數個圖場對應之複數個圖框； 一第H縮放步驟’用以接收該複數個圖框中之第 框’並將該第—圖框執行垂直與水平方向之縮放運算，以 產生一第—顯示圖植；一第二晝面縮放步驟，用以接收該 複數個圖框中之第二圖框，並將該第二圖框執行垂直與水 平方向之縮放運算，以產生一第二顯示圖框；一過驅動步 7 明4973 驟，其依據該第二顯示圖框之像素與該第一顯示圖框中對 應之像素之差值，進而產生一驅動電壓。 【實施方式】 5 i圖3係本發明整合反交錯及過驅動之系統的方塊圖， 包3 · —反交錯裝置31〇、一第一畫面縮放控制器M〇、 一第二晝面縮放控制器330、一過驅動裝置34〇及—儲存 置350。 乂 忒反父錯裝置31〇用以接收由複數個圖場38〇所組成 10之影像資料流390，並對該複數個圖場3S〇(field)執行反交 錯運异’以獲得與該複數個圖場3 8 0對應之複數個圖框3 7 〇。 该反交錯裝置310可直接合併奇圖場381(〇dd fieid)及 偶圖場382(even field)以產生之循序掃描圖框…。該反交 錯裝置310亦可利用一門播值來判斷-圖場380是否為動態 15畫面。當移動量大於該門檻值時，則判定該晝面為動態畫 面並使用單一圖場插點（interp〇lati〇n)成一圖框，以 避免鑛齒產1，當移動量小於該門檻值日夺，則判定該晝面 為靜晝面了直接使用則後兩張圖場380合成該圖框 370 ’以避免產生閃爍現象。 20 該反交錯裝置310亦可在頻率域（frequency domain)分 析圖場彻是否為動態晝面，以增加判斷一圖場彻是否為 動態晝面的準確度。 由於該影像資料流的解析度為640X480,而一般液晶 顯不螢幕的解析度為1024X768或1280X1024，故在顯示前 8 1354973 需先將該反交錯裝置310的輸出圖框370先放大/縮小至液 晶顯示螢幕的解析度之規格限制。 該第一畫面縮放控制器320連接至該反交錯裝置 3 10，用以接收該複數個圖框3 70中之第一圖框3 7卜並將該 5第一圖框371執行垂直方向與水平方向之縮放運算，以產生 一第一顯示圖框391。 由於該反交錯裝置310執行反交錯運算時，係針對 YUV格式或是YCbCr格式之像素，而過驅動裝置34〇係對 鲁 RGB格式之像素執行過驅動運算，故該第一晝面縮放控制 -10器320更包含一第一彩色空間轉換裝置32ι ,用以將該第一 •. 圖框371的像素由YUV格式或是YCbCr格式轉換為rgb格 式。 該第二晝面縮放控制器33〇連接至該反交錯裝置 3 10，用以接收該複數個圖框37〇中之第二圖框372，並將該 15第二圖框372執行垂直方向與水平方向之縮放運算，以產生 一第二顯示圖框392。 • 該第二畫面縮放控制器330更包含一第二彩色空間轉 換裝置331，用以將該第二圖框372的像素由γυν格式至 RGB格式。 。玄過驅動裝置34〇連接至該第一晝面縮放控制器32〇 及該第二畫面縮放控制器330，並依據該第二顯示圖框392 '《像素與該第—顯示圖框391中對應之像素之差值以產生 驅動電壓。 9 1354973 該儲存裝置350連接至該反交錯裝置31〇，用以暫存該 反交錯裝置3騎接收之複數個圖場38〇及該反交錯袭置 310所產生的複數個圖框該儲存裝置350較佳為—記憶 體裝置’該記憶體裝置可為—動態隨機存取記憶體 5 (DRAM)。於本實施財，該動態隨機存取記憶體為同步 動態隨機存取記憶體。該動態隨機存取記憶體為倍數資料 率動態隨機存取記憶體。該倍數資料率動態隨機存取記声 體例如可為 DDR-!、DDR-H、DDR_333、或 ddr_4〇〇。 # ® 4係本發明在液晶顯示器中整合反交錯及過驅動以 10處理衫像貝料之方法的流程圖。首先，於步驟州〇中，接 - 收由複數個圖場380所組成之影像資料流39〇。 於二驟S420中，對該複數個圖場3 執行反交錯運 算以獲得與s亥複數個圖場380對應之複數個圖框37〇。於 步驟S420中，可直接合併奇圖場381及偶圖場382以產生之 U循序掃描圖框37〇。亦可利用一門檻值來判斷一圖場是 否為動態晝面。當移動量大於該門檻值時，則判定該畫面 • 為動態晝面，並使用單一圖場插點成一圖框370,以避免產 ^鋸齒現象，當移動量小於該門襤值時，則判定該畫面為 靜態晝面，且直接使用前後兩張圖場38〇合成該圖框37〇， 20以避免產生閃爍現象。 於步驟S420中，亦可在頻率域分析圖場是否為動態晝 ' 面，以增加判斷一圖場為動態晝面的準確度。 由於該影像資料流的解析度為640X480，而一般液晶 顯示螢幕的解析度為1024X768或1280X1024，故在顯示前 1354973 需先將步驟S420所產生的圖框先放大/縮小至液晶顯示勞 幕解析度的規格限制。 於步驟S430中，接收步驟S420中所產生複數個圖框 370之第一圖框371’並將該第一圖框371執行垂直與水平方 5向之縮放運算，以產生一第一顯示圖框391。 由於執作反父錯運算時，係針對YUV格式或是YCbCr 格式之像素，而顯示時係依據11(33格式之像素進行顯示， 故步驟S430中更包含一第一彩色空間轉換步驟，用以將該 第圖框371的像素由YUV格式或是YCbCr格式轉換為 10 RGB格式。 於步驟S440中，接收步驟S42〇中所產生該複數個圖框 370之第二圖框372’並將該第二圖框372執行垂直與水平方 向之縮放運算，以產生一第二顯示圖框392。同樣地，步驟 S440中亦包含一第二彩色空間轉換步驟，用以將該第二圖 15框372的像素由YUV格式或是YCbCr格式轉換為RGB格式。 於步驟S450中，依據該第二顯示圖框392之像素與該 第一顯示圖框391中對應之像素之差值以產生一驅動電壓。 圖5係習知反交錯裝置及過驅動裝置的運作示意圖。 黑色線段501代表在該圖場中的像素所組成的，而斜線線段 20 502代表在該圖場中的不存在的像素其需經由反交錯裝置 110補點後才會產生的像素。 如圖5所示，於時間T3時係對圖場B進行反交錯運算。 由於有時可使用圖場B插點（interp〇lati〇n)成一圖框有時 使用刖後兩張圖場（圖場A和圖場c)合成該圖框。當使用圖 11 1354973 場B插點（lnterpolati〇n)成一圖柜時，反交錯裝置ιι〇需由動 態記憶體140讀出圖場3的資料。當使用前後兩張圖場（圖場 A和圖场C)合成該圖框時，反交錯裝置U〇—方面接收一圖 場C並把接收之該圖場〇寫入動態記憶體14〇中同時由動 5態記憶體140令讀出圖場A的資料。故動態記憶體⑽的大 小至少t 3個圖場大小。不考慮該圖框放大後的尺寸過驅 動裝置13G執行過驅動運算時，由於需比對前後圖框的像素 值，故動態記憶體15〇的大小至少需4(=2+2)個圖場大小。 鲁 圖6係本發明反交錯裝置及過驅動裝置的運作示意 •10 如圖所示’於時間了5時係對圖場6進行反交錯運算。 .-反父錯i置310接收-圖場C並將並把接收之該圖場c寫入 - 儲存裝置35时，同時由儲存裝置350中讀出圖場B及圖框 A，以對圖場8執行反交錯運算。由於圖場B係一偶圖場， 故執饤完反交錯運算會產生相對於圖場B的一奇圖場，反 15交錯裝置3 10再把圖場8相對應的奇圖場寫入儲存裝置35〇 中’以當執行圖場C的反交錯運算時可以使用。 • 相較之下，可知習知技術係將反交錯運算所產生的奇 3昜.’·查由旦面縮放控制器i 2〇執行縮放運算，並不將反交錯 運算所產生的奇圖場存回動態記憶體i4〇中。而本發明則將 _ 〇反交錯運算所產生的奇圖場存回儲存裝置350中，與原先存 在儲存裝置350中的圖場b形成一圖框，以備下一圖場執行 -反交錯運算時使用。故本發明儲存裝置35〇的大小會較習知 技術的動態记憶體140多出2個圖場的大小。亦即，先前執 12 1354973 行反交錯運算所妄& ^ 的圊框A之偶圖場及此次執行反交錯 鼻所產生的圖場B對應之奇圖場。 5 10 15

上述3兑明可知，本發明的記憶體使用量為5個圖框 步小，習知技術中，對於動態記憶體140的大小之需求至少 需3個圖場大小加上動態記憶體150的大小，所以至少需要 4( 2+2)個圖場大小，故習知技術記憶體使用量至少為7個 圖框大小。而當考慮影像放大以符合液晶顯示榮幕的解析 度時’習知技術記憶體使用量則遠超過7個圖框大小。同時 液，螢幕的解析度日趨增高，習知技術所需記憶體使 用董則隨著液晶顯示螢幕的解析度而變多，反觀本發明之 技術並不會有相同的問題。χ ,本發明的架構只使用—個 。己隐體’不止可較習知技術節省一個記憶體控制介面電 路，更車父習知技術容易整合至單一個積體電路中，以提高 系統的整合度，並達節省成本的目的。 上述實施例僅係為了方便說明而舉例而已，本發明所 主張之權利範圍自應以申請專利範圍所述為準，而非僅限 於上述實施例。 【圖式簡單說明】 圖1係一液晶顯示器部分電路之示意圖。 圖2係習知過驅動裝置工作示意圖。 圖3係本發明整合反交錯及過驅動之系統的方塊圖。 圖4係本發明在液晶顯示器中整合反交錯及過驅動以 處理影像資料之方法的流程圖。 13 1354973 圖5係習知反交錯裝置及過驅動裝置的運作示意圖。 圖6係本發明反交錯裝置及過驅動裝置的運作示意 【主要元件符號說明】 反交錯裝置 110 過驅動裝置 130 反交錯裝置 310 10 第二畫面縮放控制器 330 儲存裝置 350 第一彩色空間轉換裝置 第二彩色空間轉換裝置 畫面縮放控制器 120 動態記憶體 140、150 第一晝面縮放控制器 320 過驅動裝置 340 321 331

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Claims (1)

1. UM973 十、申請專利範圍： 1· -種整合反交錯及過驅動之系統，其包含： Ί滿κ S f置用以接收一影像資料淹，該影像資料 :t固圖場所組成，並對該複數個圖場執行反交錯運 异，以獲得與該複數個圓場對應之複數個圖框； 一第—畫㈣放控制器’連接至該反交錯裝置，用以 接收該複數個圖框中之第—圖框，並將該第—圖框執行垂 直方：與水平方向之縮放運算，進而產生一第一顯示圖框; 10 一第二晝面縮放控制器，連接至該反交錯裝置，用以 接收該複數個圖框中之第二圖框，並將該第二圖框執行垂 直方向與水平方向之縮放運算’進而產生一第二顯示圖 框；以及 匕驅動4置’連接該第_晝面縮放控制器及該第二 :面縮放控制态’依據該第二顯示圖框之像素與該第一顯 15不圖框中對應之像素的差值進而產生一驅動電壓。 2·如申請專利範圍第i項料之系统，其更包含： • —儲存裝置’連接至該反交錯裝置，用以暫存該反交 錯褒置所接收之前述複數個圊場及該反交錯装置所產生的 前述複數個圖框。 20 3.如申請專利範圍第1項所述之系統，其中，該反交 錯裝置判斷-圖場是否為動態晝面，若是，則使用單一圖 ϋ插點形成一圖框’否則，.則直接使用前後兩張圖場合成 該圖框。 15 1354973 4.如申請專利範圍第1項所述之系統，其中，該第— 晝面縮放控制器更包含： —第一彩色空間轉換裝置，用以將該第—圖框的像素 由YUV格式或YCbCr格式轉換至RGB格式。 5 5.如申請專利範圍第1項所述之系統，其中，該第二 晝面縮放控制器更包含： —第二彩色空間轉換裝置，用以將該第二圖框的像素 由YUV格式或YCbCr格式轉換至RGB格式。 6. 如申請專利範圍第2項所述之系統，其中，該儲存 10 裝置可為一記憶體裝置。 7. 如申請專利範圍第6項所述之系統，其中，該記憶 體裝置為一動態隨機存取記憶體。 8. 如申請專利範圍第7項所述之系統，其中，該動態 Ik機存取記憶體為同步動態隨機存取記憶體^ 15 9.如申請專利範圍第8項所述之系統，其中，該動態 隨機存取記憶體為倍數資料率動態隨機存取記憶體。 1 〇·如申睛專利範圍第9項所述之系統，其中，該倍數 資料率動態隨機存取記憶體為下列其中之一種：、 DDR-II、DDR-333、或 DDR-400。 20 U·如申請專利範圍第3項所述之系統，其中，該反交 錯裝置在頻率域中判斷該圖場是否為動態晝面。 12·種在液晶顯示器中整合反交錯及過驅動以處理 影像資料之方法，其包含下列步驟： 16 丄 JM973 一接收步驟，用以接收—影像資料流 由複數個圓場所組成； 該影像資料流 5 皙Γ反Γ錯㈣，用卩對該複數個圖場執行反 ^ ，獲得與°亥複數個圖場對應之複數個圖框； 第厂晝面縮放步驟，用以接收該複數個圖框 圖框，並將該第—圖框執行垂直方向與水平方向 運算，以產生一第一顯示圖框； 交錯運 中之第 之縮放

   .10 第一里面縮放步驟，用以接收該複數個圖框 二㈣，並將該第二圖框執行垂直方向與水平方向 運以產生—第二顯示圖框；以及 中之第 之縮放 一過驅動步驟，依據該第二顯示圖框之像素與該第一 顯不圖框中對應像素的差值以產生一驅動電壓。 15 20 13. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中，該反 又錯步驟右判斷該圖場為動態晝面，則使用單一圖場插點 成對應之-圖框，若判錢圖場為靜態畫面，則直接使用 該圖場之前後兩張圖場合成對應之該圖框。 14. 如申請專利範圍第12項所述之方法，其中，哼第 -畫面縮放步驟更包含—第—γυν至職轉換；步輝了用 以將該第一圓框的像素由γυν格式至RGB格式。 15. 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中，該第 二畫面縮放步驟更包含一第二γυν至RGB轉換子步驟，用 以將該第二圖框的像素由YUV格式至RGB格式。 16. 如申請專利範圍第13項所述之方法，其中，該反 交錯步驟在頻率域中判斷該圖場是否為動態晝面。 17