專利名稱：顯示裝置及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種顯示裝置及其控制方法。更具體地講，本發(fā)明涉及一種能夠減少運動模糊(motion blur)的顯示裝置及其控制方法。
背景技術(shù)：
近來，已經(jīng)用新型的顯示系統(tǒng)取代了陰極射線管(CRT)。作為對于CRT的可供選擇的示例，存在正應(yīng)用于電視機、計算機顯示器等的液晶顯示器(LCD)。與CRT相比，LCD相對地輕薄、平坦。
CRT和LCD在它們的驅(qū)動方法上存在顯著地不同。在CRT中，由熒光體產(chǎn)生非常短的閃光，各圖像在一幀周期中的非常小的部分中顯示，這被稱作脈沖型(impulsive-type)顯示。另一方面，LCD具有取樣和保持的特性，這種特性在整個幀周期內(nèi)顯示保持相同的紅色、綠色和藍色(RGB)明度(brightness)的一個圖像，這被稱作保持型(hold-type)顯示。
由于LCD的響應(yīng)時間長而且具有保持型顯示的特性，所以LCD存在運動模糊的問題。為了從根本上使LCD的響應(yīng)速度更快，應(yīng)該優(yōu)化液晶材料和液晶盒(cell)設(shè)計。當(dāng)前，已經(jīng)采納了一種基于查詢表(LUT)的加速(overdirve)法來解決響應(yīng)時間長的問題。加速法縮短液晶的響應(yīng)時間。目前，許多LCD面板可將灰度級響應(yīng)時間降低為8ms或者更低。
然而，由于保持型顯示的特性，導(dǎo)致即使響應(yīng)時間接近0在LCD中仍然繼續(xù)存在運動模糊。為了減少由于保持型顯示的特性造成的運動模糊，已經(jīng)提出各種方法。
在簡單的方法中，每兩幀中插入附加幀，從而縮短了幀周期。然而，這種方法需要的是對應(yīng)于原始幀插入的附加幀應(yīng)該被預(yù)測。因此，為了估計附加幀，運動估計和運動補償是必須的。這種方法被稱作運動估計和運動補償(MEMC)法。然而，由于需要預(yù)測，導(dǎo)致這種方法相對困難并需要附加的硬件構(gòu)件來實施該方法。
此外，在運動補償反向濾波(MCIF)法中，在沒有增加幀周期的情況下，減少了運動模糊。然而，用于運動模糊的低通濾波器是過零失真(zero cross)濾波器，從而實際上其不可能作為理想的反向濾波器。在MCIF法中，高頻提升法用于估計理想的反向低通濾波器，但是出現(xiàn)了過沖(overshoot)的問題。此外，MCIF法需要設(shè)計和實施附加的移動向量估計硬件。
另外，存在一種黑插入(black insertion)法，用來減少由于保持型顯示的特性導(dǎo)致的運動模糊。在黑插入法中，輸出視頻幀的周期是輸入視頻幀的持續(xù)時間的一半。即，在輸入視頻幀的一個周期中，輸出兩個視頻幀，這兩個視頻幀包括第一個半幀和第二個半幀，其中，第一個半幀與輸入視頻幀對應(yīng)，第二個半幀被填充黑信號。然而，這種黑插入法出現(xiàn)明度低的問題。為了增強背光模塊的明度，必須對明度進行補償，但是這樣造成的問題是為了補償背光模塊的明度必須重新設(shè)計顯示面板且背光模塊的溫度升高了?？蓪蓭g的第一個半幀的灰度級加倍以保持明度，但是由于灰度級限制(0～255)而導(dǎo)致了問題。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的一方面提供了一種顯示裝置及其控制方法，其中，通過將輸入視頻數(shù)據(jù)的頻率分量分解來產(chǎn)生第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)并將它們順序輸出，因此在不需要其它硬件的情況下通過簡單的操作步驟來減少運動模糊。
本發(fā)明的其它方面和/或優(yōu)點將部分地在隨后的描述中提出，部分地將從描述中清楚或者通過本發(fā)明的實施而得知。
本發(fā)明的上述和/或其它方面是通過提供一種顯示裝置而實現(xiàn)的，該顯示裝置包括顯示面板；控制器，用于將輸入視頻數(shù)據(jù)分解為頻率分量，并基于分解的結(jié)果來產(chǎn)生頻率分量互不相同的第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)；面板驅(qū)動器，用于驅(qū)動產(chǎn)生的第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)，以使第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)作為圖像被順序顯示在所述顯示面板上。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，控制器包括高頻計算器，用于從輸入視頻數(shù)據(jù)過濾高頻分量；視頻數(shù)據(jù)產(chǎn)生器，用于通過將高頻分量加到輸入視頻數(shù)據(jù)來產(chǎn)生第一視頻數(shù)據(jù)，并通過從輸入視頻數(shù)據(jù)減去高頻分量來得到第二視頻數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，高頻計算器包括高通濾波器。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，高頻計算器包括區(qū)域選擇器，該區(qū)域選擇器用于選擇以其高頻分量被計算的像素為中心的預(yù)定區(qū)域，高通濾波器基于與所選擇的區(qū)域?qū)?yīng)的視頻數(shù)據(jù)來計算像素的高頻分量。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，高頻計算器包括增益調(diào)節(jié)器，用于基于預(yù)定的增益值來調(diào)節(jié)高頻分量的增益值。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，高頻計算器包括高頻補償器，用于通過預(yù)定的限定法來補償高頻分量。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，控制器包括視頻數(shù)據(jù)補償器，用于參照預(yù)定的查詢表來補償?shù)谝灰曨l數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)中的至少一個。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，視頻數(shù)據(jù)補償器參照所述查詢表通過插值法來補償?shù)谝灰曨l數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)中的至少一個。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，面板驅(qū)動器驅(qū)動第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)，以使其被以加倍的幀頻處理并被順序地輸出。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，該顯示裝置還包括第一色彩空間轉(zhuǎn)換器，用于當(dāng)輸入視頻數(shù)據(jù)具有非線性色彩空間時轉(zhuǎn)換輸入視頻數(shù)據(jù)，以使輸入視頻數(shù)據(jù)具有線性色彩空間；第二色彩空間轉(zhuǎn)換器，用于轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)，以使產(chǎn)生的第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)具有初始的色彩空間。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，該顯示裝置還包括視頻數(shù)據(jù)復(fù)制器，用于復(fù)制輸入視頻數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的上述和/或其它方面通過提供一種控制顯示裝置的方法來實現(xiàn)，該方法包括如下的步驟將輸入視頻數(shù)據(jù)分解為頻率分量，并基于所分解的結(jié)果來產(chǎn)生頻率分量互不相同的第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)；順序地輸出所產(chǎn)生的第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，產(chǎn)生第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)的步驟包括從輸入視頻數(shù)據(jù)過濾高頻分量，通過將高頻分量加到輸入視頻數(shù)據(jù)來產(chǎn)生第一視頻數(shù)據(jù)，通過從輸入視頻數(shù)據(jù)減去高頻分量來產(chǎn)生第二視頻數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，過濾所述高頻分量的步驟包括選擇以其高頻分量被計算的像素為中心的預(yù)定區(qū)域，其中，基于與所選擇的區(qū)域?qū)?yīng)的視頻數(shù)據(jù)來計算該像素的高頻分量。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，該方法還包括基于預(yù)定的增益值來調(diào)節(jié)高頻分量的增益值。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，該方法還包括通過預(yù)定的限制法來補償高頻分量。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，該方法還包括參照預(yù)定的查詢表來補償?shù)谝灰曨l數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)中的至少一個。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，補償?shù)谝灰曨l數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)中的至少一個的步驟包括參照所述查詢表通過插值法來補償?shù)谝灰曨l數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)中的至少一個。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)被以加倍的幀頻處理并被順序地輸出。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，該方法還包括當(dāng)輸入視頻數(shù)據(jù)具有非線性色彩空間時轉(zhuǎn)換輸入視頻數(shù)據(jù)，以使輸入視頻數(shù)據(jù)具有線性的色彩空間，其中，產(chǎn)生第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)的步驟包括轉(zhuǎn)換產(chǎn)生的第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)，以使它們具有初始的色彩空間。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，該方法還包括復(fù)制所述輸入視頻數(shù)據(jù)。
本發(fā)明的上述和/或其它方面通過提供一種控制顯示裝置的方法來實現(xiàn)，該方法包括將輸入視頻數(shù)據(jù)分解為AC分量和DC分量；通過將DC分量加上兩倍的AC分量來產(chǎn)生第一視頻數(shù)據(jù)，并用DC分量來得到第二視頻數(shù)據(jù)；順序地輸出被以加倍的幀頻處理的第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，將輸入視頻數(shù)據(jù)分解為AC分量和DC分量的步驟包括選擇以對應(yīng)像素為中心的預(yù)定區(qū)域，基于與所選擇的區(qū)域?qū)?yīng)的視頻數(shù)據(jù)來計算像素的DC分量，通過從輸入視頻數(shù)據(jù)減去計算出的DC分量來計算AC分量。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，將輸入視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為AC分量和DC分量的步驟包括通過預(yù)定的限制法來補償計算出的DC分量和AC分量。


從下面結(jié)合附圖的對實施例的描述中，本發(fā)明的這些和其它方面和優(yōu)點將變得更清楚并更易于理解，在附圖中
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置的控制框圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置的控制流程圖；圖3A和圖3B是用于示出根據(jù)本發(fā)明實施例的控制器的視頻數(shù)據(jù)產(chǎn)生方法的框圖；圖4A和圖4B示出了用于示出根據(jù)本發(fā)明實施例的區(qū)域選擇器的選擇區(qū)域的窗口；圖5A至圖5C示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的視頻數(shù)據(jù)補償器的補償方法；圖6是用于示出根據(jù)本發(fā)明實施例的控制器的視頻數(shù)據(jù)產(chǎn)生方法的控制流程圖；圖7A是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的高頻濾波法的曲線圖；圖7B是示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的視頻數(shù)據(jù)產(chǎn)生法的曲線圖；圖8示意性示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)的輸出；圖9是根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置的控制流程圖。
在所有的附圖中，相同的標(biāo)號應(yīng)該被理解為表示相同的元件、結(jié)構(gòu)和零件。
具體實施例方式
現(xiàn)在將詳細描述本發(fā)明的示例性實施例，在附圖中示出了本發(fā)明的示例。以下參照附圖來描述這些實施例，以解釋本發(fā)明。
圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置的控制框圖。
如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置包括信號處理器10、顯示面板20、控制器30和面板驅(qū)動器40。
信號處理器10處理輸入到顯示裝置的視頻數(shù)據(jù)。這里，信號處理器10轉(zhuǎn)換輸入的視頻數(shù)據(jù)，以使其具有與面板驅(qū)動器40兼容的格式。根據(jù)本發(fā)明實施例，信號處理器10包括縮放器(scaler)，用于縮放視頻信號；信號轉(zhuǎn)換器，用于轉(zhuǎn)換輸入的視頻數(shù)據(jù)以使其與縮放器兼容。這里，根據(jù)接收到的視頻數(shù)據(jù)的格式，信號轉(zhuǎn)換器可包括模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、視頻解碼器或調(diào)諧器等。
顯示面板20根據(jù)面板驅(qū)動器40的控制來顯示視頻數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的實施例，顯示面板20是LCD面板?？蛇x擇地，顯示面板20可包括在顯示圖像時存在運動模糊的任何顯示面板技術(shù)，比如等離子體顯示面板(PDP)。
控制器30對通過信號處理器10被處理的視頻信號的頻率分量進行分解(analyze)，并在分解結(jié)果的基礎(chǔ)上產(chǎn)生第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)。根據(jù)本發(fā)明的實施例，可通過信號處理器芯片來實現(xiàn)控制器30。
這里，視頻數(shù)據(jù)指與單位幀對應(yīng)的數(shù)據(jù)，優(yōu)選地，順序而獨立地處理各視頻數(shù)據(jù)。
控制器30通過高頻分量分解、低頻分量分解、交流(AC)分量分解、直流(DC)分量分解等來分解每個像素的頻率分量，并產(chǎn)生第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)，其中，第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)與輸入的視頻數(shù)據(jù)不同并且第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)的頻率分量互不相同。
只要能提高或降低輸入的視頻數(shù)據(jù)的高頻分量，分解頻率分量的方法和產(chǎn)生新的視頻數(shù)據(jù)的方法可以變化，將在下面描述詳細的示例。
可根據(jù)不同的色彩空間(color space)來運行根據(jù)本發(fā)明實施例的控制器30。例如，可以用色彩空間比如RGB空間、YCbCr空間等來處理視頻數(shù)據(jù)。在RGB空間的情況下，根據(jù)R、G、B顏色通道(color channel)來劃分和處理視頻數(shù)據(jù)。在YCbCr空間的情況下，控制器30或者在所有的Y、Cb、Cr通道中運行，或者可選地只在與明度相關(guān)的Y通道運行，這是因為人眼對明度比對顏色更敏感。以下將示例性地描述Y通道。
面板驅(qū)動器40順序地輸出將顯示在顯示面板20上的第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)。此時，面板驅(qū)動器40驅(qū)動輸出視頻數(shù)據(jù)的幀頻(frame rate)，以使輸出視頻數(shù)據(jù)的幀頻是輸入視頻數(shù)據(jù)的幀頻的兩倍。
因此，由輸入視頻數(shù)據(jù)產(chǎn)生頻率分量互不相同的第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)，從而減少運動模糊。
如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置還包括第一色彩空間轉(zhuǎn)換器50和第二色彩空間轉(zhuǎn)換器51。這里，可通過信號處理器芯片來實現(xiàn)第一色彩空間轉(zhuǎn)換器50和第二色彩空間轉(zhuǎn)換器51。
當(dāng)輸入視頻數(shù)據(jù)具有非線性的色彩空間時，第一色彩空間轉(zhuǎn)換器50改變該視頻數(shù)據(jù)，以使其具有線性色彩空間。根據(jù)本發(fā)明的實施例，YCbCr空間被用作色彩空間。因此，當(dāng)作為示例輸入RGB信號時，第一色彩空間轉(zhuǎn)換器50將RGB信號轉(zhuǎn)換為YCbCr信號。
第二色彩空間轉(zhuǎn)換器51將通過控制器30產(chǎn)生的第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)的色彩空間轉(zhuǎn)換為它們初始的色彩空間。
此外，根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置還包括視頻數(shù)據(jù)復(fù)制器60。這里，視頻數(shù)據(jù)復(fù)制器60復(fù)制輸入視頻數(shù)據(jù)，以得到視頻數(shù)據(jù)F1和F2，從而使該視頻數(shù)據(jù)與輸入視頻數(shù)據(jù)相同。然后，控制器30基于復(fù)制的視頻數(shù)據(jù)F1和F2來產(chǎn)生頻率分量不同的視頻數(shù)據(jù)F1′和F2′。
下面，將參照圖2來描述控制根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置的方法。在整個說明書中，將避免重復(fù)性的描述。
如圖2所示，當(dāng)輸入視頻數(shù)據(jù)具有非線性色彩空間時，在操作步驟10中，第一色彩空間轉(zhuǎn)換器50將非線性色彩空間轉(zhuǎn)換為線性色彩空間。
在操作步驟S13中，視頻數(shù)據(jù)復(fù)制器60復(fù)制被第一色彩空間轉(zhuǎn)換器50改變的視頻數(shù)據(jù)，從而輸出與輸入視頻數(shù)據(jù)相同的視頻數(shù)據(jù)F1和F2。在操作步驟S15中，控制器30基于復(fù)制的視頻數(shù)據(jù)F1和F2來產(chǎn)生頻率分量不同的視頻數(shù)據(jù)F1′和F2′。
在操作步驟S17中，第二色彩空間轉(zhuǎn)換器51使控制器30產(chǎn)生的第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)具有它們初始的色彩空間。在操作步驟S19中，面板驅(qū)動器40輸出通過將輸入視頻數(shù)據(jù)的幀頻加倍來產(chǎn)生的第一視頻數(shù)據(jù)F1′和第二視頻數(shù)據(jù)F2′，從而驅(qū)動第一視頻數(shù)據(jù)F1′和第二視頻數(shù)據(jù)F2′以使它們顯示在顯示面板20上。
關(guān)于色彩空間Y通道，現(xiàn)在將參照圖3A至圖5C來描述根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置的控制器30。
如圖3A所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置的控制器30包括高頻計算器31，用于基于第一視頻數(shù)據(jù)F1和第二視頻數(shù)據(jù)F2的Y通道來計算視頻數(shù)據(jù)的高頻分量，其中，所述第一視頻數(shù)據(jù)F1和第二視頻數(shù)據(jù)F2被視頻數(shù)據(jù)復(fù)制器60復(fù)制并具有Y、Cb和Cr通道；視頻數(shù)據(jù)產(chǎn)生器33，用于通過將高頻計算器31計算出的高頻分量加到輸入視頻數(shù)據(jù)的Y分量來產(chǎn)生新的視頻數(shù)據(jù)G1，并通過從輸入視頻數(shù)據(jù)的Y分量減去該高頻分量來產(chǎn)生新的視頻數(shù)據(jù)G2。
這里，加減高頻分量來產(chǎn)生新視頻數(shù)據(jù)的原因是運動模糊很少受輸入視頻數(shù)據(jù)的高頻分量和低頻分量中的低頻分量的影響。為了減少運動模糊，第一視頻數(shù)據(jù)的高頻分量增加，而第二視頻數(shù)據(jù)具有低頻分量，其中，第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)被順序地顯示。
如圖3B中所示，高頻計算器31包括高通濾波器31b。這里，可根據(jù)濾波器的設(shè)計來改變計算高頻分量的方法。
高通濾波器31b從各像素的Y通道過濾高頻分量。即，高通濾波器31b從視頻數(shù)據(jù)過濾高頻分量。這里，排列在第i行和第j列的像素將用P(i，j)來表示，其高頻分量將用HFC(i，j)來表示。
此外，如圖3b所示，高頻計算器31包括區(qū)域選擇器31a，區(qū)域選擇器31a用來選擇用于計算各像素的高頻分量HFC(i，j)的區(qū)域。這里，可根據(jù)選擇器的設(shè)計來改變所選擇的區(qū)域的大小。
如圖4A所示，區(qū)域選擇器所選擇的區(qū)域具有寬度W和高度H，以在與所選區(qū)域?qū)?yīng)的窗口中的像素P(i，j)為中心。
在區(qū)域選擇器31a所選擇的區(qū)域中，像素P(i，j)的位置可如下表示。
RP{P(i+m，j+n)|-(H+1)/2＜m＜(H+1)/2，-(W+1)/2＜n＜(W+1)/2}在P(i+m，i+j)位于圖像邊界外的情況下，如圖4B中所示，P(i+m，i+j)被視頻數(shù)據(jù)內(nèi)空間上最接近的像素替代。在圖4B中，灰色區(qū)表示在顯示面板20上顯示基于視頻數(shù)據(jù)的圖像的區(qū)域，白色區(qū)表示外部區(qū)域。此時，基于所選擇的像素的位置來操作高通濾波器31b。高通濾波器31b可如下表示。
Fh{S(m，n)|-(H+1)/2＜m＜(H+1)/2，-(W+1)/2＜n＜(W+1)/2}其中，S(m，n)表示各濾波器階(tap)的權(quán)重(weight)。
高通濾波器31b可如下地操作。
HFC(i,j)=ΣP(i+m,j+n)∈RpS(m,n)∈Fh(Yor(i+m,j+n)×S(m,n))ΣS(m,n)∈FhS(m,n)]]>其中，Yor(i，j)表示與像素P(i，j)對應(yīng)的輸入視頻數(shù)據(jù)的Y分量。此外，可設(shè)計不同的濾波器尺寸W和H以及不同的濾波器系數(shù)S(m，n)。
為了參考，由濾波器的階數(shù)和各階的權(quán)重來確定濾波器的性能。濾波器具有的濾波器階越多，獲得的高頻分量越多。因為要求高頻分量與運動速度成比例，所以濾波器的階數(shù)非常重要。根據(jù)示例性實施例，用于減少運動模糊的濾波器的理想尺寸應(yīng)該大于最大運動速度的兩倍。
如圖3B所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的高頻計算器31還包括增益調(diào)節(jié)器31c。增益調(diào)節(jié)器31c可以調(diào)節(jié)高頻分量的增量。
即，增益調(diào)節(jié)器31c使被高通濾波器31b過濾的HFC(i，j)變成如下的加速。
HFC′(i，j)＝α*HFC(i，j)其中，α是控制加速程度的增益值。
隨著增益值的增加，會超過灰度級的限制。優(yōu)選地，增益值的范圍從0.5至1.5。此外，用戶可調(diào)節(jié)該增益值。因此，根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置可給用戶提供用于調(diào)節(jié)增益值的用戶界面。
如圖3B所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的高頻計算器31還包括高頻補償器31d，用于防止灰度級超出最大級。
根據(jù)預(yù)定的限制法，高頻補償器31d補償被以增益值調(diào)節(jié)的HFC′(i，j)。因為灰度級具有限制，即，在用8位表示灰度級的情況下，灰度級被限制為0～255，所以高頻補償器31d基于下面防止溢出的規(guī)則來檢驗并補償HFC′(i，j)。
If HFC′(i，j)+Yor(i，j)＞255，HFC′(i，j)＝255-Yor(i，j)If HFC′(i，j)+Yor(i，j)＜0，HFC′(i，j)＝0-Yor(i，j)如圖3A所示，視頻數(shù)據(jù)產(chǎn)生器33將高頻計算器31計算出的HFC′(i，j)加到復(fù)制的視頻數(shù)據(jù)F1，并從復(fù)制的視頻數(shù)據(jù)F2減去該HFC′(i，j)，從而產(chǎn)生如下的第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)。
G1(i，j)＝Y(jié)or(i，j)+HFC′(i，j)G2(i，j)＝Y(jié)or(i，j)-HFC′(i，j)如上所述，運動模糊很少受視頻數(shù)據(jù)的低頻分量影響。根據(jù)本發(fā)明的實施例，產(chǎn)生了具有加倍的高頻分量的第一視頻數(shù)據(jù)和僅具有低頻分量而沒有高頻分量的第二視頻數(shù)據(jù)，并且第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)被順序地顯示，從而保持型顯示可類似脈沖型顯示操作。根據(jù)本發(fā)明的實施例，運動模糊被減少至少一半。
如圖3A所示，根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置的控制器30還包括視頻數(shù)據(jù)補償器35。輸出視頻數(shù)據(jù)的幀頻是輸入視頻數(shù)據(jù)的幀頻的兩倍，從而像素的明度與灰度級不成線性。因此，必須通過視頻數(shù)據(jù)補償器35來補償像素的明度。視頻數(shù)據(jù)補償器35參照預(yù)定的查詢表(LUT)來補償像素的明度。這里，LUT可根據(jù)顯示裝置的具體要求來變化。
如圖5A所示，視頻數(shù)據(jù)補償器35接收由視頻數(shù)據(jù)產(chǎn)生器33產(chǎn)生的G1(i，j)和G2(i，j)，并選擇G1(i，j)和G2(i，j)中較小的一個。出于描述的目的，假設(shè)所選擇的一個是Gs(i，j)而Yor(i，j)是Go(i，j)。此時，參照二維(2D)LUT，視頻數(shù)據(jù)補償器35檢索Gb(i，j)至Gs(i，j)及Go(i，j)。因此，Gb(i，j)、G1(i，j)和G2(i，j)被加速為G1′(i，j)和G2′(i，j)。
If G1(i，j)＞G2(i，j)，G1′(i，j)＝Gb(i，j)&G2′(i，j)＝Gs(i，j)If G1(i，j)＜＝G2(i，j)，G1′(i，j)＝Gs(i，j)&G2′(i，j)＝Gb(i，j)如圖5B所示，2D-LUT包括橫軸上的初始的灰度級Go(i，j)，以及縱軸上的較小的灰度級Gs(i，j)。LUT具有等于Gb(i，j)的值，其滿足當(dāng)輸出幀頻是輸入幀頻的兩倍時顯示的Gs(i，j)和Gb(i，j)，且可見明度等于按輸入幀頻的Go(i，j)的可見明度。
Gb(i，j)可通過測試而被初始化。
假設(shè)LUT的尺寸由N×N(N≤256)來限定，LUT(gm，gn)表示LUT的第m行、第n列的元素，且0≤m，n≤N，gm＝m×D，D＝256/N，且如果gm＞255時，則gm＝255。
如果N＝256，則m和n總是滿足gm＝Go(i，j)和gn＝Gs(i，j)，其中Gb(i，j)＝LUT(Go(i，j)，Gs(i，j))。
當(dāng)LUT的尺寸如上所述那么大時，即，當(dāng)LUT的尺寸為256×256時，其產(chǎn)生較簡單的結(jié)果，但是卻需要更復(fù)雜的硬件構(gòu)件。因此，應(yīng)該減小LUT的尺寸，以簡化硬件構(gòu)件。優(yōu)選地，LUT的尺寸為64×64、32×32、16×16。
如圖5C所示，當(dāng)LUT的尺寸小時，即，如果N＜256、gm＜Go(i，j)＜gm+1或gn＜Gs(i，j)＜gn+1，則不能直接從LUT中檢索到Gb(i，j)(參見圖9)。
在這種情況下，可用插值法來得到Gb(i，j)。
雙線性插值法如下所示。
Gb(i，j)＝{LUT(gm，gn)×(gm+1-Go(i，j))×(gn+1-Gs(i，j))+LUT(gm+1，gn)×(Go(i，j)-gm)×(gn+1-Gs(i，j))+LUT(gm，gn+1)×(gm+1-Go(i，j))×(Gs(i，j)-gn)+LUT(gm+1，gn+1)×(Go(i，j)-gm)×(Gs(i，j)-gn)}/{(gm+1-gm)×(gn+1-gn)}在所有的G1(i，j)和G2(i，j)通過視頻數(shù)據(jù)補償器35被加速為G1′(i，j)和G2′(i，j)之后，F(xiàn)1和F2被轉(zhuǎn)換為頻率分量不同的第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)，即F1′和F2′。
由控制器30產(chǎn)生的第一視頻數(shù)據(jù)F1′和第二視頻數(shù)據(jù)F2′以輸出圖像順序重新排列(參見圖8)。此外，第一視頻數(shù)據(jù)F1′和第二視頻數(shù)據(jù)F2′被面板驅(qū)動器40驅(qū)動，以被做為圖像顯示在顯示面板20上。
因此，當(dāng)由于運動速度為V的輸入視頻數(shù)據(jù)而導(dǎo)致引起運動模糊時，根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置可將運動模糊減小為當(dāng)輸入視頻數(shù)據(jù)的運動速度降低為V/2時的運動模糊。
以下，將參照圖6至圖7B來描述根據(jù)本發(fā)明實施例的在控制器30中產(chǎn)生第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)的方法。
如圖6所示，在操作步驟S20中，高頻計算器31的區(qū)域選擇器31a基于預(yù)設(shè)置尺寸來選擇計算對應(yīng)于像素的高頻分量所需的區(qū)域。
在操作步驟S21中，與所選區(qū)域?qū)?yīng)的視頻數(shù)據(jù)通過高通濾波器31b，從而計算出該像素的高頻分量，因此從每像素的幀視頻數(shù)據(jù)過濾出高頻分量。
在操作步驟S23中，由增益調(diào)節(jié)器31c基于預(yù)設(shè)置的增益值來調(diào)整被過濾的高頻分量的增益值，隨后，在操作步驟S25中，通過限制法來檢驗并補償被調(diào)節(jié)的高頻分量，以防止灰度級的溢出。
計算出的高頻分量在圖7A中示出。如圖7A所示，輸入視頻數(shù)據(jù)被劃分為高頻分量和低頻分量，輸入視頻數(shù)據(jù)的高頻分量被高通濾波器31b過濾。
隨后，在步驟S27中，通過視頻數(shù)據(jù)產(chǎn)生器33將計算出的高頻分量加到初始的輸入視頻數(shù)據(jù)，并從初始的輸入視頻數(shù)據(jù)減去計算出的高頻分量，從而產(chǎn)生第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)(參照圖7B)。例如，第一視頻數(shù)據(jù)的高頻分量被加倍，第二視頻數(shù)據(jù)僅具有低頻分量而不具有高頻分量。
這里，因為第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)的灰度級不與面板的灰度成線性，所以在操作步驟S29中，通過參照LUT來補償?shù)谝灰曨l數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)中的至少一個，以補償這種非線性。
因此，在根據(jù)本發(fā)明實施例的顯示裝置及其控制方法中，與傳統(tǒng)的顯示裝置相比，將運動模糊最小化所需的操作步驟很少。此外，沒有改變背光模塊和液晶盒設(shè)計的必要。此外，當(dāng)根據(jù)本發(fā)明實施例的控制方法與加速法一起用來減少液晶的響應(yīng)時間時，運動模糊被更有效地減少。
圖9是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的顯示裝置的控制流程圖。以下將描述根據(jù)本發(fā)明另一實施例的顯示裝置，只要可能，將省略與第一實施例重復(fù)的描述。
如圖9所示，在操作步驟30中，輸入視頻數(shù)據(jù)被分解為AC分量和DC分量。在操作步驟S31中，通過限制法來補償DC分量和AC分量，從而防止灰度級的溢出。
在操作步驟S33中，通過將DC分量加到兩倍的AC分量來產(chǎn)生第一視頻數(shù)據(jù)，而僅由DC分量來產(chǎn)生第二視頻數(shù)據(jù)。在操作步驟S35中，參照LUT來補償產(chǎn)生的第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)中的至少一個。
在第一實施例中，當(dāng)高頻分量的增益值α被設(shè)置為1時，去除高頻信號。因此，第二視頻數(shù)據(jù)可被當(dāng)作DC幀。此外，第一視頻數(shù)據(jù)具有加倍的高頻信號，從而在AC分量中增加了對應(yīng)的幀。
在上述的實施例中，視頻數(shù)據(jù)的色彩空間以示例的方式被示出為YCbCr，但并不局限于此?？蛇x擇地，各種色彩空間可應(yīng)用于本發(fā)明的不同實施例。此外，高頻計算法和高頻分量的增量可改變。
如上所述，本發(fā)明的實施例提供一種顯示裝置及其控制方法，其中，輸入視頻數(shù)據(jù)被分解為多個頻率分量，從而產(chǎn)生并順序地輸出新的第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)，使得在不改變硬件的情況下通過簡單的操作步驟來減少運動模糊。
雖然已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的一些實施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離本發(fā)明的原理和精神的情況下，可對這些實施例進行各種改變，其中，本發(fā)明的范圍由權(quán)利要求及其等同物來限定。
權(quán)利要求
1.一種顯示裝置，包括顯示面板；控制器，用于將輸入視頻數(shù)據(jù)分解為頻率分量，基于分解的結(jié)果來產(chǎn)生頻率分量互不相同的第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)；面板驅(qū)動器，用于驅(qū)動產(chǎn)生的所述第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)，以使所述第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)作為圖像被順序顯示在所述顯示面板上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的顯示裝置，其中，所述控制器包括高頻計算器，用于從所述輸入視頻數(shù)據(jù)過濾高頻分量；視頻數(shù)據(jù)產(chǎn)生器，用于通過將所述高頻分量加到所述輸入視頻數(shù)據(jù)來產(chǎn)生所述第一視頻數(shù)據(jù)，并通過從所述輸入視頻數(shù)據(jù)減去所述高頻分量來得到所述第二視頻數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其中，所述高頻計算器包括高通濾波器。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其中，所述高頻計算器包括區(qū)域選擇器，所述區(qū)域選擇器用于選擇以其高頻分量被計算的像素為中心的預(yù)定區(qū)域，所述高通濾波器基于與所選擇的區(qū)域?qū)?yīng)的視頻數(shù)據(jù)來計算所述像素的所述高頻分量。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的顯示裝置，其中，所述高頻計算器包括增益調(diào)節(jié)器，用于基于預(yù)定的增益值來調(diào)節(jié)所述高頻分量的增益值。
6.根據(jù)權(quán)利要求3或權(quán)利要求5所述的顯示裝置，其中，所述高頻計算器包括高頻補償器，用于通過預(yù)定的限定法來補償所述高頻分量。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其中，所述控制器包括視頻數(shù)據(jù)補償器，用于參照預(yù)定的查詢表來補償所述第一視頻數(shù)據(jù)和所述第二視頻數(shù)據(jù)中的至少一個。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的顯示裝置，其中，所述視頻數(shù)據(jù)補償器參照所述查詢表通過插值法來補償所述第一視頻數(shù)據(jù)和所述第二視頻數(shù)據(jù)中的至少一個。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，其中，所述面板驅(qū)動器驅(qū)動所述第一視頻數(shù)據(jù)和所述第二視頻數(shù)據(jù)，以使其被以加倍的幀頻處理并被順序地輸出。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，還包括第一色彩空間轉(zhuǎn)換器，用于當(dāng)所述輸入視頻數(shù)據(jù)具有非線性色彩空間時轉(zhuǎn)換所述輸入視頻數(shù)據(jù)，以使所述輸入視頻數(shù)據(jù)具有線性色彩空間；第二色彩空間轉(zhuǎn)換器，用于轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生的所述第一視頻數(shù)據(jù)和所述第二視頻數(shù)據(jù)，以使所述第一視頻數(shù)據(jù)和所述第二視頻數(shù)據(jù)具有初始的色彩空間。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的顯示裝置，還包括視頻數(shù)據(jù)復(fù)制器，用于復(fù)制所述輸入視頻數(shù)據(jù)。
12.一種控制顯示裝置的方法，包括將輸入視頻數(shù)據(jù)分解為頻率分量，基于所分解的結(jié)果來產(chǎn)生頻率分量互不相同的第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)；順序地輸出所產(chǎn)生的所述第一視頻數(shù)據(jù)和所述第二視頻數(shù)據(jù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，產(chǎn)生所述第一視頻數(shù)據(jù)和所述第二視頻數(shù)據(jù)的步驟包括從所述輸入視頻數(shù)據(jù)過濾高頻分量，通過將所述高頻分量加到所述輸入視頻數(shù)據(jù)來產(chǎn)生所述第一視頻數(shù)據(jù)，通過從所述輸入視頻數(shù)據(jù)減去所述高頻分量來產(chǎn)生所述第二視頻數(shù)據(jù)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，過濾所述高頻分量的步驟包括選擇以其高頻分量被計算的像素為中心的預(yù)定區(qū)域，基于與所選擇的區(qū)域?qū)?yīng)的視頻數(shù)據(jù)來計算所述像素的高頻分量。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括基于預(yù)定的增益值來調(diào)節(jié)所述高頻分量的增益值。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的方法，還包括通過預(yù)定的限制法來補償所述高頻分量。
17.根據(jù)權(quán)利要求13或權(quán)利要求16所述的方法，還包括參照預(yù)定的查詢表來補償所述第一視頻數(shù)據(jù)和所述第二視頻數(shù)據(jù)中的至少一個。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，其中，補償所述第一視頻數(shù)據(jù)和所述第二視頻數(shù)據(jù)中的至少一個的步驟，包括參照所述查詢表通過插值法來補償所述第一視頻數(shù)據(jù)和所述第二視頻數(shù)據(jù)中的至少一個。
19.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，其中，所述第一視頻數(shù)據(jù)和所述第二視頻數(shù)據(jù)被以加倍的幀頻處理并被順序地輸出。
20.根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，其中，所述第一視頻數(shù)據(jù)和所述第二視頻數(shù)據(jù)被以加倍的幀頻處理并被順序地輸出。
21.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括當(dāng)所述輸入視頻數(shù)據(jù)具有非線性色彩空間時轉(zhuǎn)換所述輸入視頻數(shù)據(jù)，以使所述輸入視頻數(shù)據(jù)具有線性的色彩空間，其中，產(chǎn)生所述第一視頻數(shù)據(jù)和所述第二視頻數(shù)據(jù)的步驟包括轉(zhuǎn)換所述第一視頻數(shù)據(jù)和所述第二視頻數(shù)據(jù)，以使它們具有初始的色彩空間。
22.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括復(fù)制所述輸入視頻數(shù)據(jù)。
23.一種控制顯示裝置的方法，包括將輸入視頻數(shù)據(jù)分解為AC分量和DC分量；通過將所述DC分量加上兩倍的所述AC分量來產(chǎn)生第一視頻數(shù)據(jù)，并用所述DC分量來得到第二視頻數(shù)據(jù)；順序地輸出被以加倍的幀頻處理的所述第一視頻數(shù)據(jù)和所述第二視頻數(shù)據(jù)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的方法，還包括參照預(yù)定的查詢表來補償所述第一視頻數(shù)據(jù)和所述第二視頻數(shù)據(jù)。
25.根據(jù)權(quán)利要求23或權(quán)利要求24所述的方法，其中，將所述輸入視頻數(shù)據(jù)分解為所述AC分量和所述DC分量的步驟包括選擇以對應(yīng)像素為中心的預(yù)定區(qū)域，基于與所選擇的區(qū)域?qū)?yīng)的視頻數(shù)據(jù)來計算所述像素的所述DC分量，通過從所述輸入視頻數(shù)據(jù)減去計算出的DC分量來計算所述AC分量。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的方法，其中，將所述輸入視頻數(shù)據(jù)分解為所述AC分量和所述DC分量的步驟包括通過預(yù)定的限制法來補償計算出的所述DC分量和所述AC分量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種顯示裝置，該顯示裝置包括顯示面板；控制器，用于將輸入視頻數(shù)據(jù)分解為頻率分量，基于分解的結(jié)果來產(chǎn)生頻率分量互不相同的第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)；面板驅(qū)動器，用于驅(qū)動產(chǎn)生的第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)，以使第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)作為圖像被順序顯示在所述顯示面板上。因此，本發(fā)明提供了一種顯示裝置及其控制方法，其中，通過將輸入視頻數(shù)據(jù)的頻率分量分解來產(chǎn)生第一視頻數(shù)據(jù)和第二視頻數(shù)據(jù)并將它們順序輸出，因此在不改變硬件的情況下通過簡單的操作步驟來減少運動模糊。
文檔編號G09G3/36GK1848234SQ20061007208
公開日2006年10月18日 申請日期2006年4月10日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月11日
發(fā)明者陳漢鋒, 權(quán)五宰, 李圣熙 申請人:三星電子株式會社