圖像信號(hào)處理裝置、圖像信號(hào)處理方法和圖像顯示設(shè)備的制作方法

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專(zhuān)利名稱(chēng)：圖像信號(hào)處理裝置、圖像信號(hào)處理方法和圖像顯示設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及圖像信號(hào)處理裝置、圖像信號(hào)處理方法和圖像顯示設(shè)備，尤其涉及當(dāng)執(zhí)行放大顯示時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)寬灰度級(jí)表達(dá)的圖像信號(hào)處理裝置、圖像信號(hào)處理方法和圖像顯示設(shè)備。
背景技術(shù)：
迄今，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了圖像顯示設(shè)備的分辨率的增加。例如，圖像顯示設(shè)備的分辨率從1920X1080像素的高清(HD)尺寸增加至3840X2160像素的4K2K尺寸。另一方面，主要針對(duì)HD尺寸產(chǎn)生圖像信號(hào)。當(dāng)使用分辨率增加的圖像顯示設(shè)備時(shí)，通常使用定標(biāo)器等等(如日本未審專(zhuān)利申請(qǐng)公布No.2005-354187所述)。
進(jìn)一步講，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了在產(chǎn)生圖像信號(hào)或者進(jìn)行圖像處理的情況下的位數(shù)的增加。在產(chǎn)生圖像信號(hào)的情況下，例如，已經(jīng)執(zhí)行了十位或十二位圖像信號(hào)的產(chǎn)生。此外，在進(jìn)行圖像處理的情況下，例如，執(zhí)行位深的轉(zhuǎn)換從而八位圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成十位圖像信號(hào)。使用通過(guò)轉(zhuǎn)換獲得的圖像信號(hào)，執(zhí)行亮度校正、色彩校正、灰度級(jí)特性校正，發(fā)明內(nèi)容
在這種圖像顯示設(shè)備中，不僅能夠增加顯示裝置的分辨率，還能夠增加灰度級(jí)。然而，該圖像顯示設(shè)備并不需要滿(mǎn)足適于位數(shù)已經(jīng)增加的圖像信號(hào)的灰度級(jí)特性。因此，當(dāng)圖像顯示設(shè)備的灰度級(jí)特性不適于圖像信號(hào)時(shí)，從每個(gè)圖像信號(hào)提取與預(yù)定數(shù) 目的較高位對(duì)應(yīng)的、適于圖像顯示設(shè)備的灰度級(jí)特性的信號(hào)，以獲得提取的圖像信號(hào)。基于提取的圖像信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)顯示裝置。例如，在圖像信號(hào)是十位圖像信號(hào)并且顯示裝置具有適于八位圖像信號(hào)的灰度級(jí)特性的情況下，從每個(gè)十位圖像信號(hào)提取與較高的八位對(duì)應(yīng)的信號(hào)以獲得八位圖像信號(hào)?；谠摪宋粓D像信號(hào)驅(qū)動(dòng)顯示裝置。因此，圖像顯示設(shè)備很難實(shí)現(xiàn)寬灰度級(jí)表達(dá)。
基于這個(gè)原因，本發(fā)明提供了當(dāng)執(zhí)行放大顯示時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)寬灰度級(jí)表達(dá)的圖像信號(hào)處理裝置、圖像信號(hào)處理方法和圖像顯示設(shè)備。
根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例，提供了一種圖像信號(hào)處理裝置，包括如下部件圖像放大處理單元，被構(gòu)造為產(chǎn)生表示已經(jīng)通過(guò)重復(fù)像素被放大的圖像的圖像信號(hào)；模式數(shù)據(jù)輸出單元，被構(gòu)造為針對(duì)通過(guò)重復(fù)像素獲得的每個(gè)重復(fù)區(qū)域，根據(jù)通過(guò)從各圖像信號(hào)中的對(duì)應(yīng)圖像信號(hào)中去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)而獲得的信號(hào)來(lái)輸出模式數(shù) 據(jù)項(xiàng)，該模式數(shù)據(jù)項(xiàng)用于在包括在重復(fù)區(qū)域中的像素中，基于通過(guò)從圖像信號(hào)去除與預(yù) 定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)而獲得的信號(hào)來(lái)再現(xiàn)灰度級(jí)；以及加法單元，被構(gòu)造為針對(duì) 每個(gè)重復(fù)區(qū)域?qū)⒛Ｊ綌?shù)據(jù)項(xiàng)加到與包括在各圖像信號(hào)中的對(duì)應(yīng)圖像信號(hào)中的預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)中以獲得信號(hào)，并且被構(gòu)造為輸出獲得的信號(hào)。
在本發(fā)明的這個(gè)實(shí)施例中，例如重復(fù)像素，從而將輸入圖像放大為顯示圖像的尺寸。另外，從表示輸入圖像的每個(gè)圖像信號(hào)產(chǎn)生與預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)，從而將圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成預(yù)定位數(shù)的圖像信號(hào)，該預(yù)定位數(shù)適于圖像顯示設(shè)備的灰度級(jí)特性。此外，根據(jù)從圖像信號(hào)去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)而獲得的信號(hào)，例如用于抖動(dòng)的用于基于通過(guò)從表示輸入圖像的每個(gè)圖像信號(hào)去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)而獲得的信號(hào)來(lái)再現(xiàn)灰度級(jí)的模式數(shù)據(jù)項(xiàng)被輸出到加法單元。模式數(shù)據(jù)項(xiàng)加到與包括在重復(fù)像素的每個(gè)重復(fù)區(qū)域中的每個(gè)像素的預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)中。另外，模式數(shù)據(jù)輸出單元針對(duì)包括在重復(fù)區(qū)域中的每個(gè)像素具有表。根據(jù)從圖像信號(hào)提取的、通過(guò)去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)獲得的信號(hào)從表中選擇模式數(shù)據(jù)項(xiàng)并且進(jìn)行輸出。此外，預(yù)先存儲(chǔ)多個(gè)模式數(shù)據(jù)項(xiàng)。在空間方向或時(shí)間方向上執(zhí)行模式數(shù)據(jù)項(xiàng)之間的切換。另外，當(dāng)與通過(guò)從圖像信號(hào)去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)而獲得的信號(hào)對(duì) 應(yīng)的位數(shù)是m時(shí)，包括在重復(fù)區(qū)域中的像素的數(shù)目設(shè)置為2"^或更大。此外，當(dāng)包括在重復(fù)區(qū)域中的像素的數(shù)目是2n時(shí)，根據(jù)在通過(guò)從圖像信號(hào)去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)而獲得的信號(hào)中包括的較高η位對(duì)應(yīng)的信號(hào)輸出模式數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例，提供了一種圖像信號(hào)處理方法，包括如下步驟由圖像放大處理單元產(chǎn)生表示已經(jīng)通過(guò)重復(fù)像素被放大的圖像的圖像信號(hào)；由模式數(shù)據(jù)輸出單元，針對(duì)通過(guò)重復(fù)像素獲得的每個(gè)重復(fù)區(qū)域，根據(jù)通過(guò)從各圖像信號(hào)中的對(duì)應(yīng)圖像信號(hào)中去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)而獲得的信號(hào)來(lái)輸出模式數(shù)據(jù)項(xiàng)，該模式數(shù) 據(jù)項(xiàng)用于在包括在重復(fù)區(qū)域中的像素中，基于通過(guò)從圖像信號(hào)去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)而獲得的信號(hào)來(lái)再現(xiàn)灰度級(jí)；以及由加法單元針對(duì)每個(gè)重復(fù)區(qū)域?qū)⒛Ｊ綌?shù)據(jù) 項(xiàng)加到與包括在各圖像信號(hào)中的對(duì)應(yīng)圖像信號(hào)中的預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)中以獲得信號(hào)，并且被構(gòu)造為輸出獲得的信號(hào)。
另外，根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例，提供了一種圖像顯示設(shè)備，包括如下部件顯示單元，被構(gòu)造為使用圖像信號(hào)執(zhí)行圖像顯示，該圖像信號(hào)是預(yù)定位數(shù)的圖像信號(hào)；圖像放大處理單元，被構(gòu)造為通過(guò)重復(fù)像素產(chǎn)生適于顯示單元的顯示分辨率的圖像信號(hào)；模式數(shù)據(jù)輸出單元，被構(gòu)造為針對(duì)通過(guò)重復(fù)像素獲得的每個(gè)重復(fù)區(qū)域輸出用于在包括在重復(fù)區(qū)域中的像素中，基于通過(guò)從各圖像信號(hào)中的對(duì)應(yīng)圖像信號(hào)中去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)而獲得的信號(hào)來(lái)再現(xiàn)灰度級(jí)的模式數(shù)據(jù)項(xiàng)；以及加法單元，被構(gòu)造為針對(duì)每個(gè)重復(fù)區(qū)域?qū)⒛Ｊ綌?shù)據(jù)項(xiàng)加到與包括在各圖像信號(hào)中的對(duì)應(yīng)圖像信號(hào)中的預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)中以獲得信號(hào)，并且被構(gòu)造為將獲得的信號(hào)輸出到顯示單元。
在本發(fā)明的這些實(shí)施例中，重復(fù)像素，從而將輸入圖像放大為基于顯示單元的顯示像素的數(shù)目的尺寸。另外，從表示輸入圖像的每個(gè)圖像信號(hào)產(chǎn)生與預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)，從而將圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成預(yù)定位數(shù)的圖像信號(hào)，該預(yù)定位數(shù)適于顯示單元的灰度級(jí)特性。此外，根據(jù)通過(guò)從圖像信號(hào)去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)獲得的信號(hào)，例如用于抖動(dòng)的用于基于通過(guò)從表示輸入圖像的每個(gè)圖像信號(hào)去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)獲得的信號(hào)再現(xiàn)灰度級(jí)的模式數(shù)據(jù)項(xiàng)被輸出到加法單元。模式數(shù)據(jù)項(xiàng) 加到與包括在重復(fù)像素的每個(gè)重復(fù)區(qū)域中的每個(gè)像素的預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)，從而獲得預(yù)定位數(shù)的圖像信號(hào)。由顯示單元基于預(yù)定位數(shù)的圖像信號(hào)執(zhí)行圖像顯示。
根據(jù)本發(fā)明的這些實(shí)施例，由圖像放大處理單元產(chǎn)生表示通過(guò)重復(fù)像素獲得的放大圖像的圖像信號(hào)。另外，針對(duì)重復(fù)像素的每個(gè)重復(fù)區(qū)域，根據(jù)通過(guò)從表示放大圖像的各圖像信號(hào)的對(duì)應(yīng)圖像信號(hào)中去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)而獲得的信號(hào)，從模式數(shù)據(jù)輸出單元輸出模式數(shù)據(jù)項(xiàng)。模式數(shù)據(jù)項(xiàng)用于在包括在重復(fù)區(qū)域中的像素中基于通過(guò)從圖像信號(hào)去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)而獲得的信號(hào)再現(xiàn)灰度級(jí)。此外，由加法單元將輸出的模式數(shù)據(jù)項(xiàng)加到與包括在表示放大圖像的各圖像信號(hào)的對(duì)應(yīng)圖像信號(hào)中的預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)。因此，即使當(dāng)圖像信號(hào)的位深減小時(shí)，仍能夠執(zhí) 行寬灰度級(jí)表達(dá)的放大顯示。

圖1是包括圖像信號(hào)處理裝置的圖像顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)圖2是輸入圖像的圖3是圖像信號(hào)處理裝置的結(jié)構(gòu)圖4是多灰度級(jí)化處理部分的結(jié)構(gòu)圖5包括用于解釋多灰度級(jí)化處理的圖6是解釋模式數(shù)據(jù)輸出單元的圖7是圖像信號(hào)處理裝置的操作的流程圖的第一部分；
圖8是圖像信號(hào)處理裝置的操作的流程圖的第二部分；
圖9包括解釋多灰度級(jí)化處理部分的操作的圖；以及
圖10包括解釋圖像信號(hào)處理裝置的操作的圖。
具體實(shí)施方式
將在下文中描述本發(fā)明的實(shí)施例。注意描述中的段落標(biāo)題的順序如下
1.包括圖像信號(hào)處理裝置的圖像顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)
2.圖像信號(hào)處理裝置的操作
1.包括圖像信號(hào)處理裝置的圖像顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的包括圖像信號(hào)處理裝置的圖像顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)的例子。圖像顯示設(shè)備包括圖像信號(hào)處理裝置20和顯示部分30。注意在下文的描述中，假設(shè)輸入到圖像信號(hào)處理裝置20的圖像信號(hào)DVa是位深為十位并且針對(duì)1920X1080像素的HD尺寸產(chǎn)生的圖像信號(hào)。進(jìn)一步講，顯示部分30具有適于位深為八位的圖像信號(hào)的灰度級(jí)特性，并且包括在顯示部分30中的像素的數(shù)目是 3840X216(K4K2K尺寸)，這是HD尺寸的四倍。
圖像信號(hào)處理裝置20將表示輸入圖像的圖像信號(hào)DVa轉(zhuǎn)換成位深適于顯示部分 30的灰度級(jí)特性的圖像信號(hào)。進(jìn)一步講，圖像信號(hào)處理裝置20根據(jù)顯示部分30的分辨率放大輸入圖像。此外，圖像信號(hào)處理裝置20執(zhí)行多灰度級(jí)化處理，從而使得即使當(dāng)執(zhí) 行位深的轉(zhuǎn)換時(shí)仍能夠在放大圖像中實(shí)現(xiàn)寬灰度級(jí)表達(dá)。
這里，在具有HD尺寸的輸入圖像被放大并以4Κ2Κ尺寸進(jìn)行顯示的情況下，圖像信號(hào)處理裝置20需要具有高處理能力。因此，輸入圖像劃分成多個(gè)圖像，并且每個(gè)劃分圖像由多個(gè)圖像信號(hào)處理裝置中對(duì)應(yīng)的圖像信號(hào)處理裝置進(jìn)行處理，由此在不使用具有高性能的圖像信號(hào)處理裝置的情況下實(shí)現(xiàn)4Κ2Κ尺寸的圖像顯示。圖1示出了在輸入圖像劃分成四個(gè)圖像并且對(duì)這些圖像進(jìn)行處理以及四個(gè)圖像信號(hào)處理裝置20-LU、20-RU、20-LL和20-RL用作圖像信號(hào)處理裝置20的情況下的圖像顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
對(duì)表示具有HD尺寸的輸入圖像的四分之一區(qū)域之一的圖像信號(hào)，圖像信號(hào)處理裝置20-LU分別在垂直方向和水平方向上執(zhí)行使像素?cái)?shù)目增加一倍的處理以產(chǎn)生表示通過(guò)將輸入圖像的四分之一區(qū)域的圖像放大成HD尺寸獲得的圖像的圖像信號(hào)。類(lèi)似地，各個(gè)圖像信號(hào)處理裝置20-RU、20-LL和20-RL產(chǎn)生通過(guò)將輸入圖像的其它不同的四分之一區(qū)域的圖像放大成HD尺寸獲得的圖像的圖像信號(hào)。例如，圖2所示的輸入圖像GA 具有HD尺寸(水平方向像素的數(shù)目PH是1920，垂直方向像素的數(shù)目PV是1080)。圖像信號(hào)處理裝置20-LU產(chǎn)生表示通過(guò)將圖像GA_LU(即，輸入圖像GA的左上四分之一區(qū)域)放大成HD尺寸獲得的放大圖像的圖像信號(hào)。進(jìn)一步講，圖像信號(hào)處理裝置20-RU 產(chǎn)生表示通過(guò)將圖像GA-RU(即，輸入圖像GA的右上四分之一區(qū)域)放大成HD尺寸獲得的放大圖像的圖像信號(hào)。圖像信號(hào)處理裝置20-LL產(chǎn)生表示通過(guò)將圖像GA-LL(即，輸入圖像GA的左下四分之一區(qū)域)放大成HD尺寸獲得的放大圖像的圖像信號(hào)。此外，圖像信號(hào)處理裝置20-RL產(chǎn)生表示通過(guò)將圖像GA_RL(即，輸入圖像GA的右下四分之一區(qū)域)放大成HD尺寸獲得的放大圖像的圖像信號(hào)。
另外，圖像信號(hào)處理裝置20-LU提取與表示放大圖像并且位深為十位的每個(gè)圖像信號(hào)的較高八位對(duì)應(yīng)的部分，以將圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成位深為八位的圖像信號(hào)。類(lèi)似地，圖像信號(hào)處理裝置20-RU、20-LL和20-RL中的每一個(gè)提取與表示放大圖像中對(duì)應(yīng)的放大圖像并且位深為十位的每個(gè)圖像信號(hào)的較高八位對(duì)應(yīng)的部分，以將圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成位深為八位的圖像信號(hào)。
此外，圖像信號(hào)處理裝置20-LU對(duì)位深為八位的圖像信號(hào)執(zhí)行多灰度級(jí)化處理，由此能夠補(bǔ)償由于位深從十位下降到八位所導(dǎo)致的灰度級(jí)退化。圖像信號(hào)處理裝置 20-LU輸出已經(jīng)補(bǔ)償圖像放大和灰度級(jí)退化的圖像信號(hào)DVd-LU。類(lèi)似地，圖像信號(hào) 處理裝置20-RU、20-LL和20-RL分別輸出已經(jīng)補(bǔ)償圖像放大和灰度級(jí)退化的圖像信號(hào) DVd-RU、DVd-LL 和 DVd-RL。
圖3示出了圖像信號(hào)處理裝置的構(gòu)造。每個(gè)圖像信號(hào)處理裝置20-LU、20-RU、 20-LL和20-RL都具有圖像放大處理部分21和多灰度級(jí)化處理部分22。
圖像放大處理部分21具有幀存儲(chǔ)器21a和行存儲(chǔ)器(line memory) 21b。幀存儲(chǔ) 器21a存儲(chǔ)表示輸入圖像GA的各四分之一區(qū)域之一的圖像信號(hào)。行存儲(chǔ)器21b存儲(chǔ)從幀存儲(chǔ)器21a讀取的一行的圖像信號(hào)。使用從控制部分40提供的控制信號(hào)CT控制幀存儲(chǔ)器21a和行存儲(chǔ)器21b的操作，這將在下文進(jìn)行描述。
圖像放大處理部分21根據(jù)從控制部分40提供的控制信號(hào)CT對(duì)圖像信號(hào)進(jìn)行寫(xiě) /讀。圖像放大處理部分21產(chǎn)生表示通過(guò)在水平方向和垂直方向中每一個(gè)上使圖像(輸入圖像的四分之一區(qū)域)增加一倍而獲得的圖像的圖像信號(hào)DVb，然后將圖像信號(hào)DVb 輸出到多灰度級(jí)化處理部分22。
多灰度級(jí)化處理部分22將從圖像放大處理部分21提供的圖像信號(hào)DVb轉(zhuǎn)換成位深適于顯示部分30的灰度級(jí)特性的圖像信號(hào)。例如，假設(shè)圖像信號(hào)DVb的位深是十位而顯示部分30的灰度級(jí)特性適于位深為八位的圖像信號(hào)。在這種情況下，多灰度級(jí) 化處理部分22提取與每個(gè)圖像信號(hào)DVb的較高八位對(duì)應(yīng)的部分，以獲得位深為八位的圖像信號(hào)DVc。7
另外，多灰度級(jí)化處理部分22執(zhí)行多灰度級(jí)化處理，從而即使當(dāng)執(zhí)行位深的轉(zhuǎn) 換時(shí)仍能夠在放大圖像中實(shí)現(xiàn)寬灰度級(jí)表達(dá)。這里，當(dāng)在水平方向和垂直方向中每一個(gè) 上對(duì)作為輸入圖像的四分之一區(qū)域的圖像增加一倍時(shí)，在水平方向和垂直方向中的每一個(gè)上對(duì)作為輸入圖像的四分之一區(qū)域的圖像的每個(gè)像素重復(fù)兩次。該像素對(duì)應(yīng)于放大圖像的重復(fù)區(qū)域，其中包括通過(guò)重復(fù)該像素獲得的四個(gè)像素。因此，對(duì)于通過(guò)重復(fù)輸入圖像的每個(gè)像素而以四個(gè)像素為單位獲得的每個(gè)重復(fù)區(qū)域，多灰度級(jí)化處理部分22調(diào)整包括在重復(fù)區(qū)域中的像素的信號(hào)電平，從而補(bǔ)償由于將位深從十位下降到八位所導(dǎo)致的灰度級(jí)退化。
圖4示出了多灰度級(jí)化處理部分22的結(jié)構(gòu)。多灰度級(jí)化處理部分22包括模式數(shù)據(jù)輸出單元2 和加法單元22b。
為了使用抖動(dòng)而基于由于位深轉(zhuǎn)換不再用于圖像信號(hào)DVc中的位信號(hào)再現(xiàn)灰度級(jí)，模式數(shù)據(jù)輸出單元2 根據(jù)不再用于圖像信號(hào)DVc中的位信號(hào)輸出模式數(shù)據(jù)項(xiàng)。
模式數(shù)據(jù)輸出單元2 預(yù)先存儲(chǔ)多個(gè)表，其中列出用于進(jìn)行抖動(dòng)的模式數(shù)據(jù)項(xiàng)并且每一個(gè)模式數(shù)據(jù)項(xiàng)被提供以用于包括在重復(fù)區(qū)域中的各像素中的對(duì)應(yīng)像素。模式數(shù)據(jù) 輸出單元2 根據(jù)由于位深轉(zhuǎn)換而不再用于圖像信號(hào)DVc中的位信號(hào)以及根據(jù)當(dāng)前進(jìn)行處理的像素是包括在重復(fù)區(qū)域中的第一像素、第二像素、第三像素或第四像素選擇在這些表中列出的模式數(shù)據(jù)項(xiàng)之一。模式數(shù)據(jù)輸出單元2 將選擇的模式數(shù)據(jù)項(xiàng)輸出到加法單元22b。換言之，模式數(shù)據(jù)輸出單元2 根據(jù)當(dāng)前處理的像素是包括在重復(fù)區(qū)域中的第一像素、第二像素、第三像素或第四像素選擇這些表之一。模式數(shù)據(jù)輸出單元2 根據(jù) 與對(duì)應(yīng)的十位圖像信號(hào)DVb的較低兩位對(duì)應(yīng)的信號(hào)(即，較低兩位信號(hào)SP[1:0])從選擇的表選擇模式數(shù)據(jù)項(xiàng)之一，然后輸出選擇的模式數(shù)據(jù)項(xiàng)。加法單元2 將從模式數(shù)據(jù)輸出單元2 輸出的模式數(shù)據(jù)項(xiàng)加到與十位圖像信號(hào)DVb的較高八位對(duì)應(yīng)的信號(hào)(即，較高八位信號(hào)SP[9:2])，以獲得圖像信號(hào)DVd，然后輸出圖像信號(hào)DVd。
以這種方式，多灰度級(jí)化處理部分22將不用于圖像信號(hào)DVc中的較低兩位信號(hào) SP[1:0]的信號(hào)電平看作誤差。進(jìn)一步講，多灰度級(jí)化處理部分22執(zhí)行誤差分布到包括在重復(fù)區(qū)域中的四個(gè)像素的誤差分布，并且產(chǎn)生補(bǔ)償由于位深從十位下降到八位導(dǎo)致的灰度級(jí)退化的圖像信號(hào)DVd。
圖5示出了抖動(dòng)的例子。注意，假設(shè)由較高八位信號(hào)SP[9:2]表示的灰度級(jí)水平例如是“L”，以及假設(shè)在“1”加到由較高八位信號(hào)SP[9:2]表示的灰度級(jí)水平的情況下獲得的灰度級(jí)水平例如是“L+1”。
如圖5的部分(A)所示，在十位圖像信號(hào)DVb之一的較低兩位信號(hào)SP[1:0]是 “0”的情況下，即使當(dāng)通過(guò)從十位圖像信號(hào)DVb提取較高八位信號(hào)SP[9:2]將十位圖像信號(hào)DVb轉(zhuǎn)換成八位圖像信號(hào)時(shí)，灰度級(jí)水平仍不會(huì)變化。因此，當(dāng)包括在重復(fù)區(qū)域中的四個(gè)像素是具有為“0”的較低兩位信號(hào)SP[1:0]的像素時(shí)，四個(gè)像素的每個(gè)的灰度級(jí) 水平被設(shè)置為“L”。
如圖5的部分(B)所示，當(dāng)位信號(hào)SP[1]是“0”并且位信號(hào)SP
是“1”時(shí)，基于通過(guò)從十位圖像信號(hào)DVb提取較高八位信號(hào)SP[9:2]獲得的圖像信號(hào)的灰度級(jí)水平比基于十位圖像信號(hào)DVb的灰度級(jí)水平低“0.25”。因此，當(dāng)包括在重復(fù)區(qū)域中的四個(gè)像素是具有為“0”的位信號(hào)SP[1]和為“1”的位信號(hào)SP
的像素時(shí)，這四個(gè)像素之一的灰度級(jí)水平被設(shè)置為“L+1”，由此包括在重復(fù)區(qū)域中的四個(gè)像素的灰度級(jí)水平的均值變成“L+0.25”。因此，能夠補(bǔ)償灰度級(jí)水平的下降。
如圖5的部分(C)所示，當(dāng)位信號(hào)SP[1]是“1”并且位信號(hào)SP
是“0”時(shí)，基于通過(guò)從十位圖像信號(hào)DVb提取較高八位信號(hào)SP[9:2]獲得的圖像信號(hào)的灰度級(jí)水平比基于十位圖像信號(hào)DVb的灰度級(jí)水平低“0.5”。因此，當(dāng)包括在重復(fù)區(qū)域中的四個(gè)像素是具有為“1”的位信號(hào)SP[1]和為“0”的位信號(hào)SP
的像素時(shí)，這四個(gè)像素中的兩個(gè)像素的灰度級(jí)水平被設(shè)置為“L+1”，由此包括在重復(fù)區(qū)域中的四個(gè)像素的灰度級(jí) 水平的均值變成“L+0.5”。因此，能夠補(bǔ)償灰度級(jí)水平的下降。
如圖5的部分(D)所示，當(dāng)位信號(hào)SP[1]是“1”并且位信號(hào)SP
是“1”時(shí)，基于通過(guò)從十位圖像信號(hào)DVb提取較高八位信號(hào)SP[9:2]獲得的圖像信號(hào)的灰度級(jí)水平比基于十位圖像信號(hào)DVb的灰度級(jí)水平低“0.75”。因此，當(dāng)包括在重復(fù)區(qū)域中的四個(gè)像素是具有為“1”的位信號(hào)SP[1]和為“1”的位信號(hào)SP
的像素時(shí)，這四個(gè)像素中的三個(gè)像素的灰度級(jí)水平被設(shè)置為“L+1”，由此包括在重復(fù)區(qū)域中的四個(gè)像素的灰度級(jí) 水平變成“L+0.75”。因此，能夠補(bǔ)償灰度級(jí)水平的下降。
如圖5的部分(A)到(D)和圖6所示，預(yù)先設(shè)置存儲(chǔ)在模式數(shù)據(jù)輸出單元2 中的表，從而，當(dāng)十位圖像信號(hào)DVb轉(zhuǎn)換成八位圖像信號(hào)DVc時(shí)，能夠補(bǔ)償由于位深轉(zhuǎn)換導(dǎo)致的灰度級(jí)下降。
這里，在表TBl中列出的數(shù)據(jù)項(xiàng)是針對(duì)包括在重復(fù)區(qū)域中的第一像素的模式數(shù) 據(jù)項(xiàng)。另外，在表TB2中列出的數(shù)據(jù)項(xiàng)是針對(duì)包括在重復(fù)區(qū)域中的第二像素的模式數(shù)據(jù) 項(xiàng)。在表TB3中列出的數(shù)據(jù)項(xiàng)是針對(duì)包括在重復(fù)區(qū)域中的第三像素的模式數(shù)據(jù)項(xiàng)。此外，在表TB4中列出的數(shù)據(jù)項(xiàng)是針對(duì)包括在重復(fù)區(qū)域中的第四像素的模式數(shù)據(jù)項(xiàng)。
當(dāng)位信號(hào)SP[1]是0并且位信號(hào)SP
是時(shí)，“0”、“0”、“0”和“0” 順序提供給加法單元22b，作為針對(duì)包括在重復(fù)區(qū)域中的四個(gè)像素的信號(hào)的模式數(shù)據(jù)項(xiàng) PD。因此，關(guān)于基于從加法單元2 輸出的圖像信號(hào)DVd的圖像，如圖5的部分㈧所示，包括在重復(fù)區(qū)域中的第一到第四像素的灰度級(jí)水平變成“L”。注意假設(shè)基于較高八位信號(hào)SP[9:2]的灰度級(jí)水平是“L”。
當(dāng)位信號(hào)SP[1]是0并且位信號(hào)SP
是1時(shí)，“1”、“O”、“O”和“O” 順序提供給加法單元22b，作為針對(duì)包括在重復(fù)區(qū)域中的四個(gè)像素的信號(hào)的模式數(shù)據(jù)項(xiàng) PD。因此，關(guān)于基于從加法單元22b輸出的圖像信號(hào)DVd的圖像，如圖5的部分(B)所示，包括在重復(fù)區(qū)域中的第一像素的灰度級(jí)水平變成“L+1”，并且第二到第四像素的灰度級(jí)水平變成“L”。
當(dāng)位信號(hào)SP[1]是1并且位信號(hào)SP
是0時(shí)，“1”、“0”、“0”和“1” 順序提供給加法單元22b，作為針對(duì)包括在重復(fù)區(qū)域中的四個(gè)像素的信號(hào)的模式數(shù)據(jù)項(xiàng) PD。因此，關(guān)于基于從加法單元22b輸出的圖像信號(hào)DVd的圖像，如圖5的部分(C)所示，包括在重復(fù)區(qū)域中的第一和第四像素的灰度級(jí)水平變成“L+1”，第二和第三像素的灰度級(jí)水平變成“L”。
當(dāng)位信號(hào)SP[1]是1并且位信號(hào)SP
是1時(shí)，“1”、“1”、“1”和“0” 順序提供給加法單元22b，作為針對(duì)包括在重復(fù)區(qū)域中的四個(gè)像素的信號(hào)的模式數(shù)據(jù)項(xiàng) PD。因此，關(guān)于基于從加法單元22b輸出的圖像信號(hào)DVd的圖像，如圖5的部分(D)所示，包括在重復(fù)區(qū)域中的第一到第三像素的灰度級(jí)水平變成“L+1”，第四像素的灰度級(jí)水平變成“L”。
注意模式數(shù)據(jù)項(xiàng)不限于圖6所示的模式數(shù)據(jù)項(xiàng)。例如，當(dāng)位信號(hào)SP[1]是0 并且位信號(hào)SP
是1時(shí)，僅僅需要在表TBl到TB4中列出的模式數(shù)據(jù)項(xiàng)之一是“1”。另外，當(dāng)位信號(hào)SP[1]是1并且位信號(hào)SP
是0時(shí)，僅僅需要在表TBl到TB4中列出的模式數(shù)據(jù)項(xiàng)中的兩個(gè)是“1”。當(dāng)位信號(hào)SP[1]是1并且位信號(hào)SP
是1時(shí)，僅僅需要在表TBl到TB4中列出的模式數(shù)據(jù)項(xiàng)中的三個(gè)是“1”。
圖1所示的圖像信號(hào)處理裝置20-LU、20-RU、20-LL和20-RL單獨(dú)執(zhí)行多灰度級(jí)化處理(基于此能夠補(bǔ)償上述的圖像放大、位深轉(zhuǎn)換以及灰度級(jí)退化)，然后分別輸出已經(jīng)處理后的圖像信號(hào)DVd-LU、DVd-RU、DVd-LL和DVd-RL。
從圖像信號(hào)處理裝置20輸出的圖像信號(hào)提供給顯示部分30。顯示部分30包括顯示裝置31、源極驅(qū)動(dòng)器32-LU、32-RU、32-LL和32-RL、柵極驅(qū)動(dòng)器33-LU、33-RU、 33-LL和33-RL、以及灰度級(jí)電壓產(chǎn)生單元34。
從圖像信號(hào)處理裝置20-LU輸出的圖像信號(hào)DVd-LU被提供給源極驅(qū)動(dòng)器 32-LU。另外，從圖像信號(hào)處理裝置20-RU輸出的圖像信號(hào)DVd-RU和從圖像信號(hào)處理裝置20-LL輸出的圖像信號(hào)DVd-LL分別被提供給源極驅(qū)動(dòng)器32-RU和源極驅(qū)動(dòng)器 32-LL。此外，從圖像信號(hào)處理裝置20-RL輸出的圖像信號(hào)DVd-RL被提供給源極驅(qū)動(dòng)-^^r 32—RL ο
例如，液晶顯示元件用于顯示裝置31。液晶顯示元件包括其上設(shè)置有透明像素電極和薄膜晶體管(TFT)的襯底和其上方形成有一個(gè)透明電極的相對(duì)襯底(counter substrate).液晶顯示元件具有一種結(jié)構(gòu)，其中，液晶封裝在這些襯底之間。對(duì)具有開(kāi)關(guān) 功能的TFT進(jìn)行控制，從而對(duì)各個(gè)像素電極施加用于在各像素中實(shí)現(xiàn)灰度級(jí)的灰度級(jí)電壓。因此，在各個(gè)像素電極與在相對(duì)襯底上形成的對(duì)應(yīng)電極之間產(chǎn)生電壓差，由此改變液晶的透射率以顯示圖像。
顯示裝置31的像素電極以矩陣形式設(shè)置在水平和垂直方向上，并且連接到 TFT0另外，用于施加灰度級(jí)電壓的數(shù)據(jù)線(xiàn)和用于施加控制信號(hào)以使得TFT執(zhí)行開(kāi)關(guān)操作的掃描線(xiàn)連接到TFT。顯示裝置31根據(jù)控制信號(hào)使得TFT執(zhí)行開(kāi)關(guān)操作，由此對(duì)像素電極施加灰度級(jí)電壓。因此，在各個(gè)像素電極與在相對(duì)襯底上形成的對(duì)應(yīng)電極之間產(chǎn) 生電壓差。
源極驅(qū)動(dòng)器32-LU對(duì)從圖像信號(hào)處理裝置20-LU提供的圖像信號(hào)DVd_LU執(zhí)行串并轉(zhuǎn)換以獲得布置在顯示裝置31的區(qū)域AR-LU中的每行中的像素的顯示信號(hào)。此外，對(duì)顯示信號(hào)執(zhí)行數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換和放大以獲得模擬灰度級(jí)電壓。這里，在對(duì)顯示信號(hào)執(zhí) 行的D/A轉(zhuǎn)換中，選擇由灰度級(jí)電壓產(chǎn)生單元34產(chǎn)生的灰度級(jí)基準(zhǔn)電壓。然后，通過(guò) 除以選擇的灰度級(jí)基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生根據(jù)圖像信號(hào)確定的灰度級(jí)電壓。以這種方式，源極驅(qū) 動(dòng)器32-LU為每個(gè)水平行產(chǎn)生灰度級(jí)電壓，并且經(jīng)由顯示裝置31的數(shù)據(jù)線(xiàn)將產(chǎn)生的灰度級(jí)電壓作為驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出到TFT，從而使得為每個(gè)水平行順序選擇灰度級(jí)電壓。
源極驅(qū)動(dòng)器32-RU、32-LL和32-RL執(zhí)行的處理中的每一個(gè)都與由源極驅(qū)動(dòng)器 32-LU執(zhí)行的處理類(lèi)似。源極驅(qū)動(dòng)器32-RU、32-LL和32-RL分別基于從圖像信號(hào)處理裝置20-RU、20-LL和20-RL提供的圖像信號(hào)為布置在區(qū)域AR-RU、AR-LL和AR-RL中的每行中的像素產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)。注意根據(jù)從控制部分40提供的控制信號(hào)CT執(zhí)行源極驅(qū)動(dòng)器32-LU、32-RU、32-LL和32-RL的操作。
柵極驅(qū)動(dòng)器33-LU為顯示裝置31的區(qū)域AR-LU中的每個(gè)水平行產(chǎn)生用于使得 TFT執(zhí)行開(kāi)關(guān)操作的控制信號(hào)，并且經(jīng)由顯示裝置31的掃描線(xiàn)將控制信號(hào)輸出到TFT。柵極驅(qū)動(dòng)器33-RU、33-LL和33-RL執(zhí)行的處理中的每一個(gè)都與由柵極驅(qū)動(dòng)器33-LU執(zhí) 行的處理類(lèi)似。柵極驅(qū)動(dòng)器33-RU、33-LL和33-RL分別為區(qū)域AR-RU、AR-LL和 AR-RL中的每個(gè)水平行產(chǎn)生用于使得TFT執(zhí)行開(kāi)關(guān)操作的控制信號(hào)，并且經(jīng)由掃描線(xiàn)將控制信號(hào)輸出到TFT。注意根據(jù)從控制部分40提供的控制信號(hào)CT執(zhí)行柵極驅(qū)動(dòng)器 33-LU、33-RU、33-LL 和 33-RL 的操作。
灰度級(jí)電壓產(chǎn)生單元34產(chǎn)生灰度級(jí)基準(zhǔn)電壓，并且將灰度級(jí)基準(zhǔn)電壓輸出到源極驅(qū)動(dòng)器 32-LU、32-RU、32-LL 和 32-RL。
控制部分40與表示輸入圖像的圖像信號(hào)DVa同步產(chǎn)生控制信號(hào)CT，并且將控制信號(hào)CT輸出到圖像信號(hào)處理裝置20和顯示部分30。控制部分40產(chǎn)生圖像信號(hào)的定時(shí) 信號(hào)(例如，時(shí)鐘信號(hào)和同步信號(hào))以及用于控制由幀存儲(chǔ)器21a和行存儲(chǔ)器21b執(zhí)行的寫(xiě)和讀的信號(hào)作為控制信號(hào)CT。另外，控制部分40產(chǎn)生用于驅(qū)動(dòng)源極驅(qū)動(dòng)器的水平啟動(dòng)信號(hào)和水平時(shí)鐘信號(hào)、用于驅(qū)動(dòng)?xùn)艠O驅(qū)動(dòng)器的垂直啟動(dòng)信號(hào)和垂直時(shí)鐘信號(hào)等等作為控制信號(hào)CT。
2.圖像信號(hào)處理裝置的操作
接下來(lái)，將描述圖像信號(hào)處理裝置的操作。圖7和圖8是示出包括在圖像信號(hào) 處理裝置中的多灰度級(jí)化處理部分22的操作的流程圖。注意下文描述是與包括在圖像信號(hào)處理裝置20-LU中的多灰度級(jí)化處理部分的操作有關(guān)的描述。
在步驟STl中，多灰度級(jí)化處理部分22初始化與子像素的位置有關(guān)的位置信息。多灰度級(jí)化處理部分22對(duì)位置信息進(jìn)行初始化以將水平方向中的子像素的位置X和垂直方向中的子像素的位置Y設(shè)置為“0”。另外，多灰度級(jí)化處理部分22將指示行的重復(fù)的行信息LSEL設(shè)置為“0”。注意關(guān)于子像素，當(dāng)使用紅、綠和藍(lán)像素構(gòu)建一個(gè)像素時(shí)，紅、綠和藍(lán)像素的每個(gè)對(duì)應(yīng)于子像素。另外，行信息LSEL是能夠用于確定在執(zhí)行圖像放大的情況下的行的重復(fù)的數(shù)目的信息。例如，當(dāng)在垂直方向上使圖像增加一倍時(shí)，每行被重復(fù)兩次。在這種情況下，當(dāng)?shù)谝淮沃貜?fù)一行時(shí)，行信息LSEL設(shè)置為“0”，當(dāng)?shù)诙沃貜?fù)該行時(shí)，行信息LSEL設(shè)置為“1”。
在步驟ST2中，多灰度級(jí)化處理部分22獲得與位于位置OC，Y)的子像素有關(guān) 的子像素?cái)?shù)據(jù)項(xiàng)。從行存儲(chǔ)器21b輸出與位于位置OC，Y)的子像素有關(guān)的子像素?cái)?shù)據(jù) 項(xiàng)(與十位對(duì)應(yīng)的十位信號(hào)SP[9:0])，并且多灰度級(jí)化處理部分22獲得子像素?cái)?shù)據(jù)項(xiàng)。多灰度級(jí)化處理部分22進(jìn)入步驟ST3。
在步驟ST3中，多灰度級(jí)化處理部分22確定行信息LSEL是否是“0”。當(dāng)行信息LSEL是“0”時(shí)，多灰度級(jí)化處理部分22進(jìn)入步驟ST4。當(dāng)如下所述執(zhí)行行的重復(fù)并且然后行信息LSEL不再是“0”時(shí)，多灰度級(jí)化處理部分22進(jìn)入步驟ST5。
在步驟ST4中，多灰度級(jí)化處理部分22使用包括在子像素?cái)?shù)據(jù)項(xiàng)中的較低兩位信號(hào)SP[1:0]作為地址信號(hào)從表TBl獲得模式數(shù)據(jù)項(xiàng)PD。多灰度級(jí)化處理部分22進(jìn)入步驟ST6。
在步驟ST5中，多灰度級(jí)化處理部分22使用包括在子像素?cái)?shù)據(jù)項(xiàng)中的較低兩位信號(hào)SP[1:0]作為地址信號(hào)從表TB3獲得模式數(shù)據(jù)項(xiàng)PD。多灰度級(jí)化處理部分22進(jìn)入步驟ST6。
在步驟ST6中，多灰度級(jí)化處理部分22將模式數(shù)據(jù)項(xiàng)PD加到通過(guò)從子像素?cái)?shù) 據(jù)項(xiàng)中去除較低兩位信號(hào)SP[1:0]獲得的較高八位信號(hào)SP[9:2]，以產(chǎn)生新信號(hào)SP[7:0]，從而使得位深為八位。多灰度級(jí)化處理部分22進(jìn)入步驟ST7。
在步驟ST7中，多灰度級(jí)化處理部分22確定行信息LSEL是否是“0”。當(dāng)行信息LSEL是“0”時(shí)，多灰度級(jí)化處理部分22進(jìn)入步驟ST8。當(dāng)如下所述執(zhí)行行的重復(fù)并且然后行信息LSEL不再是“0”時(shí)，多灰度級(jí)化處理部分22進(jìn)入步驟ST9。
在步驟ST8中，多灰度級(jí)化處理部分22使用包括在子像素?cái)?shù)據(jù)項(xiàng)中的較低兩位信號(hào)SP[1:0]作為地址信號(hào)從表TB2獲得模式數(shù)據(jù)項(xiàng)PD。多灰度級(jí)化處理部分22進(jìn)入步驟STlO。
在步驟ST9中，多灰度級(jí)化處理部分22使用包括在子像素?cái)?shù)據(jù)項(xiàng)中的較低兩位信號(hào)SP[1:0]作為地址信號(hào)從表TB4獲得模式數(shù)據(jù)項(xiàng)PD。多灰度級(jí)化處理部分22進(jìn)入步驟ST10。
在步驟STlO中，多灰度級(jí)化處理部分22將模式數(shù)據(jù)項(xiàng)PD加到通過(guò)從子像素?cái)?shù) 據(jù)項(xiàng)中去除較低兩位信號(hào)SP[1:0]獲得的較高八位信號(hào)SP[9:2]，以產(chǎn)生新信號(hào)SP[7:0]，從而使得位深為八位。多灰度級(jí)化處理部分22進(jìn)入步驟ST11。
在步驟STll中，多灰度級(jí)化處理部分22將“1”加到水平方向中子像素的位置 X，以獲得新位置X。多灰度級(jí)化處理部分22進(jìn)入步驟ST12。
在步驟ST12中，多灰度級(jí)化處理部分22確定完成重復(fù)處理的次數(shù)是否等于 QH(即，水平方向上包括在四分之一區(qū)域中的像素的數(shù)目)。當(dāng)位置X不位于四分之一區(qū)域之外時(shí)，多灰度級(jí)化處理部分22返回到步驟ST2。當(dāng)位置X在四分之一區(qū)域之外時(shí)，多灰度級(jí)化處理部分22進(jìn)入圖8所示的步驟ST13。
在步驟ST13中，多灰度級(jí)化處理部分22為要對(duì)通過(guò)重復(fù)行獲得的第二行執(zhí)行的處理執(zhí)行初始化。為了開(kāi)始對(duì)第二行執(zhí)行處理，多灰度級(jí)化處理部分22對(duì)位置X進(jìn) 行初始化，以將位置X設(shè)置為“0”。另外，為了多灰度級(jí)化處理部分22能夠識(shí)別出正對(duì)第二行進(jìn)行處理，多灰度級(jí)化處理部分22將“1”加到行信息LSEL以獲得新行信息 LSEL。多灰度級(jí)化處理部分22進(jìn)入步驟ST14。
在步驟ST14中，多灰度級(jí)化處理部分22確定完成重復(fù)處理的次數(shù)是否等于 QV(即，垂直方向上包括在四分之一區(qū)域中的像素的數(shù)目)。當(dāng)位置Y不在四分之一區(qū) 域之外時(shí)，多灰度級(jí)化處理部分22進(jìn)入步驟ST15。當(dāng)位置Y位于四分之一區(qū)域之外時(shí)，多灰度級(jí)化處理部分22終止對(duì)具有四分之一區(qū)域的一幀圖像執(zhí)行的處理。
在步驟ST15中，多灰度級(jí)化處理部分22確定行信息LSEL是否是“2”。當(dāng)行信息LSEL是“2”時(shí)，多灰度級(jí)化處理部分22進(jìn)入步驟ST16。當(dāng)行信息LSEL還沒(méi)有變成“2”時(shí)，多灰度級(jí)化處理部分22返回圖7所示的步驟ST2。這里，當(dāng)完成對(duì)第一行的處理時(shí)，通過(guò)步驟ST13中的處理，行信息LSEL被設(shè)置為“1”。另外，在完成對(duì) 通過(guò)重復(fù)行獲得的第二行的處理以后，通過(guò)步驟ST13中的處理，行信息LSEL被設(shè)置為“2”。因此，當(dāng)行信息LSEL是“1”時(shí)，多灰度級(jí)化處理部分22返回到步驟ST2，并且對(duì)通過(guò)重復(fù)行獲得的第二行執(zhí)行該處理。此外，當(dāng)對(duì)通過(guò)重復(fù)行獲得的第二行執(zhí)行的處理完成并且行信息LSEL被設(shè)置為“2”時(shí)，多灰度級(jí)化處理部分22進(jìn)入步驟ST16。
在步驟ST16中，多灰度級(jí)化處理部分22將“1”加到垂直方向中的子像素的位置Y，以獲得新位置Y。另外，多灰度級(jí)化處理部分22對(duì)行信息LSEL進(jìn)行初始化以將行信息LSEL設(shè)置為“0”。多灰度級(jí)化處理部分22返回步驟ST2。
以這種方式，對(duì)于包括在通過(guò)重復(fù)輸入圖像的一個(gè)像素獲得的重復(fù)區(qū)域中的每個(gè)像素，根據(jù)對(duì)應(yīng)圖像信號(hào)的較低兩位信號(hào)SP[1:0]確定的模式數(shù)據(jù)項(xiàng)加到較高八位信號(hào) SP[9:2],由此能夠產(chǎn)生位深為八位的圖像信號(hào)DVd-LU。
注意包括在圖像信號(hào)處理裝置20-RU、20-LL和20-RL的每個(gè)中的多灰度級(jí) 化處理部分利用各四分之一區(qū)域的對(duì)應(yīng)四分之一區(qū)域中的第一像素的位置作為初始位置執(zhí)行處理，該處理與由包括在圖像信號(hào)處理裝置20-LU中的多灰度級(jí)化處理部分執(zhí)行的處理類(lèi)似。因此，圖像信號(hào)處理裝置20-RU、20-LL和20-RL能夠分別產(chǎn)生圖像信號(hào) DVd-RU、DVd-LL 和 DVd-RL。
圖9示出了圖像信號(hào)處理裝置的操作。圖9的部分(A)示出了時(shí)鐘信號(hào)4CLK。圖9的部分(B)示出了從行存儲(chǔ)器向多灰度級(jí)化處理部分提供的圖像信號(hào)DVb。圖9的部分(C)示出了從多灰度級(jí)化處理部分輸出的圖像信號(hào)DVd。
表示輸入圖像的圖像信號(hào)DVa基于逐行存儲(chǔ)在行存儲(chǔ)器2Ib中，并且從行存儲(chǔ)器 21b讀取圖像信號(hào)從而水平方向上像素的數(shù)目增加一倍。時(shí)鐘信號(hào)4CLK的頻率例如是指示輸入表示輸入圖像的圖像信號(hào)DVa的定時(shí)的時(shí)鐘信號(hào)CLK的頻率的四倍。對(duì)于每個(gè) 像素，多灰度級(jí)化處理部分22與時(shí)鐘信號(hào)4CLK同步地從行存儲(chǔ)器21b兩次讀取各圖像信號(hào)中對(duì)應(yīng)的圖像信號(hào)，由此產(chǎn)生圖像信號(hào)從而像素的數(shù)目在水平方向上增加一倍?；?者，多灰度級(jí)化處理部分22可以以時(shí)鐘信號(hào)4CLK的頻率的一半的頻率從行存儲(chǔ)器21b 順序讀取圖像信號(hào)，可以與時(shí)鐘信號(hào)4CLK同步輸出模式數(shù)據(jù)項(xiàng)，并且可以產(chǎn)生圖像信號(hào)DVd從而水平方向中像素的數(shù)目增加一倍。注意圖9的部分(B)示出了一種情況，其中，多灰度級(jí)化處理部分22以時(shí)鐘信號(hào)4CLK的頻率的一半的頻率基于逐像素從行存儲(chǔ)器21b順序讀取圖像信號(hào)。
另外，如圖9的部分(B)所示，當(dāng)從行存儲(chǔ)器21b輸出一行的圖像信號(hào)完成時(shí)，重復(fù)輸出一行的相同圖像信號(hào)，由此產(chǎn)生圖像信號(hào)，使得像素的數(shù)目在垂直方向上增加一倍。
以這種方式，圖像放大處理部分21從行存儲(chǔ)器21b讀取圖像信號(hào)。圖像放大處理部分21執(zhí)行映射以從輸入圖像的每個(gè)像素獲得在放大的圖像中彼此相鄰的2像素X2 像素。圖像放大處理部分21產(chǎn)生表示像素的數(shù)目在水平方向和垂直方向上均增加一倍的放大圖像的圖像信號(hào)。
多灰度級(jí)化處理部分22與時(shí)鐘信號(hào)4CLK同步執(zhí)行多灰度級(jí)化處理。例如，當(dāng) 第一次從行存儲(chǔ)器21b讀取一行的圖像信號(hào)時(shí)，模式數(shù)據(jù)輸出單元2 使用像素A的已經(jīng)進(jìn)行讀取的較低兩位信號(hào)SP[1:0]作為地址信號(hào)。另外，與時(shí)鐘信號(hào)4CLK同步，模式數(shù)據(jù)輸出單元2 根據(jù)地址信號(hào)從表TBl和TB2選擇模式數(shù)據(jù)項(xiàng)PD，然后將模式數(shù)據(jù)項(xiàng) PD順序輸出到加法單元22b。加法單元2 將模式數(shù)據(jù)項(xiàng)PD加到像素A的較高八位信號(hào)SP[9:2]以獲得新信號(hào)，然后輸出新信號(hào)作為包括在重復(fù)區(qū)域中的像素Al和A2的圖像信號(hào)。此外，多灰度級(jí)化處理部分22還對(duì)像素B和像素B之后的像素執(zhí)行類(lèi)似處理以產(chǎn)生圖像信號(hào)，使得在水平方向上的像素的數(shù)目增加一倍。
接下來(lái)，當(dāng)?shù)诙螐男写鎯?chǔ)器21b讀取一行的圖像信號(hào)時(shí)，模式數(shù)據(jù)輸出單元 2 使用像素A的已經(jīng)讀取的較低兩位信號(hào)SP[1:0]作為地址信號(hào)。另外，與時(shí)鐘信號(hào) 4CLK同步，模式數(shù)據(jù)輸出單元2 根據(jù)地址信號(hào)從表TB3和TB4選擇模式數(shù)據(jù)項(xiàng)PD，然后將模式數(shù)據(jù)項(xiàng)PD輸出到加法單元22b。加法單元2 將模式數(shù)據(jù)項(xiàng)PD加到像素A 的較高八位信號(hào)SP[9:2]以獲得新信號(hào)，并且輸出新信號(hào)作為包括在重復(fù)區(qū)域中的像素A3 和A4的圖像信號(hào)。此外，多灰度級(jí)化處理部分22還對(duì)像素B和像素B之后的像素執(zhí)行類(lèi)似處理以產(chǎn)生圖像信號(hào)DVd，從而水平方向和垂直方向的每一個(gè)方向中像素的數(shù)目均增加一倍。
當(dāng)對(duì)圖10的部分(A)所示的圖像執(zhí)行上述的處理時(shí)，如圖10的部分(B)所示獲得水平方向和垂直方向的每個(gè)方向中像素的數(shù)目均增加一倍的圖像。另外，在水平方向和垂直方向的每個(gè)方向上均使輸入圖像的一個(gè)像素增加一倍，以獲得顯示圖像的四個(gè) 像素。包括四個(gè)像素的區(qū)域被認(rèn)作是重復(fù)區(qū)域，并且對(duì)包括在重復(fù)區(qū)域中的四個(gè)像素的每個(gè)執(zhí)行抖動(dòng)。能夠產(chǎn)生補(bǔ)償了由于位深從十位下降到八位所導(dǎo)致的灰度級(jí)退化的圖像信號(hào)DVd。因此，能夠使用分辨率高于基于表示輸入圖像的圖像信號(hào)的分辨率的顯示裝置執(zhí)行圖像顯示。即使當(dāng)這個(gè)顯示裝置不滿(mǎn)足適于表示輸入圖像的圖像信號(hào)的灰度級(jí)特性時(shí)，仍能夠?qū)崿F(xiàn)寬灰度級(jí)表達(dá)。
注意在上述的實(shí)施例中，當(dāng)使用表示具有HD尺寸的輸入圖像的圖像信號(hào)在 4K2K尺寸的顯示器中執(zhí)行圖像顯示時(shí)，描述了一種情況，其中，輸入圖像劃分成四個(gè)圖像并且執(zhí)行并行處理。然而，輸入圖像可劃分成兩個(gè)圖像，并且可執(zhí)行并行處理。另外，當(dāng)能夠執(zhí)行高速處理時(shí)，不用劃分輸入圖像就可以執(zhí)行處理。此外，當(dāng)執(zhí)行輸入圖像的劃分時(shí)，輸入圖像的劃分不限于圖2所示的分別在水平方向和垂直方向的每一個(gè)中劃分輸入圖像。例如，可以?xún)H僅在水平方向上或者僅僅在垂直方向上劃分輸入圖像。
另外，在多灰度級(jí)化處理部分22的模式數(shù)據(jù)輸出單元2 中，不同的模式數(shù)據(jù) 項(xiàng)可以存儲(chǔ)為根據(jù)較低兩位信號(hào)SP[1:0]進(jìn)行確定的模式數(shù)據(jù)項(xiàng)，并且可以輸出模式數(shù)據(jù) 項(xiàng)從而執(zhí)行模式數(shù)據(jù)項(xiàng)之間的切換?？梢栽诳臻g方向或在時(shí)間方向上執(zhí)行模式數(shù)據(jù)項(xiàng)之間的切換。此外，關(guān)于模式數(shù)據(jù)項(xiàng)之間的切換，模式數(shù)據(jù)項(xiàng)之間隨機(jī)切換是優(yōu)選的。
例如，在圖9的部分(A)到⑶中，當(dāng)像素A的信號(hào)電平與像素B的信號(hào)電平彼此相等時(shí)，可以在空間方向上執(zhí)行模式數(shù)據(jù)項(xiàng)之間的切換。在這種情況下，在與像素 A對(duì)應(yīng)的重復(fù)區(qū)域中，“1”僅僅加到像素Al的較高八位信號(hào)SP[9:2]。另外，在與像素B對(duì)應(yīng)的重復(fù)區(qū)域中，“1”僅僅加到與像素Bl不同的像素B2到B4之一的較高八位信號(hào)SP[9:2]。以這種方式，能夠防止在放大的圖像中出現(xiàn)由于“1”加到較高八位信號(hào) SP[9:2]的像素的規(guī)則性導(dǎo)致的波紋、差拍噪聲等等。
另外，例如，在圖9的部分(A)到(B)中，當(dāng)某幀內(nèi)的像素A的信號(hào)電平與下一幀內(nèi)的像素A的信號(hào)電平彼此相等時(shí)，可以在時(shí)間方向上執(zhí)行模式數(shù)據(jù)項(xiàng)之間的切換。在這種情況下，在與某幀內(nèi)的像素A對(duì)應(yīng)的重復(fù)區(qū)域中，“1”僅僅加到像素Al的較高八位信號(hào)SP[9:2]。另外，在與下一幀內(nèi)的像素A對(duì)應(yīng)的重復(fù)區(qū)域中，“1”僅僅加到與像素Al不同的像素A2到A4之一的較高八位信號(hào)SP[9:2]。以這種方式，當(dāng)放大并顯示運(yùn)動(dòng)圖像時(shí)，能夠防止在放大的圖像中出現(xiàn)由于“1”加到較高八位信號(hào)SP[9:2]的像素的規(guī)則性導(dǎo)致的波紋、差拍噪聲等等。
此外，用于轉(zhuǎn)換位深的方案和用于放大圖像的方案不限于上述實(shí)施例中的方案。例如，當(dāng)圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成預(yù)定位數(shù)的圖像信號(hào)時(shí)，在與通過(guò)從每個(gè)圖像信號(hào)中去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)獲得的信號(hào)對(duì)應(yīng)的位數(shù)是m的情況下，包括在放大圖像的各重復(fù)區(qū)域的對(duì)應(yīng)重復(fù)區(qū)域中的像素的數(shù)目被設(shè)置為2"^或更大。當(dāng)以這種方式放大圖像時(shí)，根據(jù)與m位對(duì)應(yīng)的信號(hào)對(duì)包括在重復(fù)區(qū)域中的像素執(zhí)行誤差分布。因此，能夠補(bǔ) 償由于將圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成預(yù)定位數(shù)的圖像信號(hào)導(dǎo)致的灰度級(jí)退化。
此外，當(dāng)包括在重復(fù)區(qū)域中的像素的數(shù)目是2n時(shí)，根據(jù)與通過(guò)從各圖像信號(hào)的對(duì)應(yīng)圖像信號(hào)中去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)獲得的信號(hào)中的較高η位對(duì)應(yīng)的信號(hào)確定模式數(shù)據(jù)項(xiàng)。從模式數(shù)據(jù)輸出單元輸出模式數(shù)據(jù)項(xiàng)。當(dāng)以這種方式輸出模式數(shù)據(jù) 項(xiàng)時(shí)，能夠根據(jù)包括在重復(fù)區(qū)域中的像素的數(shù)目執(zhí)行誤差分布。因此，能夠補(bǔ)償由于將圖像信號(hào)轉(zhuǎn)換成預(yù)定位數(shù)的圖像信號(hào)導(dǎo)致的灰度級(jí)退化。
能夠通過(guò)硬件或軟件或者使用硬件和軟件的組合的結(jié)構(gòu)執(zhí)行在說(shuō)明書(shū)中描述的這一系列處理。在通過(guò)軟件執(zhí)行這些處理的情況下，記錄有處理過(guò)程序列的程序能夠安裝在設(shè)置在并入專(zhuān)用硬件中的計(jì)算機(jī)中的存儲(chǔ)器中并且能夠被執(zhí)行。或者，程序能夠安裝到能夠執(zhí)行各種處理的通用計(jì)算機(jī)并且能夠被執(zhí)行。
例如，程序能夠預(yù)先記錄在用作記錄介質(zhì)的硬盤(pán)或只讀存儲(chǔ)器(ROM)上?；?者，程序能夠暫時(shí)或永久存儲(chǔ)(記錄)在可移動(dòng)記錄介質(zhì)上(例如，軟盤(pán)、壓縮盤(pán)只讀存儲(chǔ)器(CD-ROM)、磁光(MO)盤(pán)、數(shù)字多功能盤(pán)(DVD)、磁盤(pán)、或半導(dǎo)體存儲(chǔ)器)?？?以提供這種可移動(dòng)記錄介質(zhì)作為所謂的套裝軟件。
注意程序能夠從上述的可移動(dòng)記錄介質(zhì)安裝到計(jì)算機(jī)。此外，程序能夠從下載網(wǎng)址無(wú)線(xiàn)地傳遞到計(jì)算機(jī)或者經(jīng)由網(wǎng)絡(luò)(例如，局域網(wǎng)(LAN)或互聯(lián)網(wǎng))有線(xiàn)地傳遞到計(jì)算機(jī)，并且計(jì)算機(jī)能夠接收以這種方式傳遞的程序并且將它安裝到內(nèi)置記錄介質(zhì) (例如，硬盤(pán))中。
本申請(qǐng)包含與在于2009年9月10日提交到日本專(zhuān)利局的日本優(yōu)先權(quán)專(zhuān)利申請(qǐng)JP 2009-209039中公開(kāi)的主題有關(guān)的主題，該日本優(yōu)先權(quán)專(zhuān)利申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容以引用方式并入本文。
本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求和其它因素構(gòu)思出各種變型、組合、子組合和替代，只要它們位于權(quán)利要求及其等同物的范圍內(nèi)即可。
權(quán)利要求
1.一種圖像信號(hào)處理裝置，包括圖像放大處理單元，被構(gòu)造為產(chǎn)生表示已經(jīng)通過(guò)重復(fù)像素被放大的圖像的圖像信號(hào)；模式數(shù)據(jù)輸出單元，被構(gòu)造為針對(duì)通過(guò)重復(fù)像素獲得的每個(gè)重復(fù)區(qū)域，根據(jù)通過(guò)從各圖像信號(hào)中的對(duì)應(yīng)圖像信號(hào)中去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)而獲得的信號(hào)來(lái)輸出模式數(shù)據(jù)項(xiàng)，所述模式數(shù)據(jù)項(xiàng)用于在包括在重復(fù)區(qū)域中的像素中，基于通過(guò)從圖像信號(hào)中去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)而獲得的信號(hào)來(lái)再現(xiàn)灰度級(jí)；以及加法單元，被構(gòu)造為針對(duì)每個(gè)重復(fù)區(qū)域?qū)⒛Ｊ綌?shù)據(jù)項(xiàng)加到與包括在各圖像信號(hào)中的對(duì)應(yīng)圖像信號(hào)中的預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像信號(hào)處理裝置，其中，模式數(shù)據(jù)輸出單元存儲(chǔ)彼此不同的各模式數(shù)據(jù)項(xiàng)作為要根據(jù)通過(guò)從圖像信號(hào)中去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)而獲得的信號(hào)來(lái)輸出的模式數(shù)據(jù)項(xiàng)，在彼此不同的模式數(shù)據(jù)項(xiàng)之間進(jìn)行切換，以及輸出模式數(shù)據(jù) 項(xiàng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的圖像信號(hào)處理裝置，其中，模式數(shù)據(jù)輸出單元在空間方向上在模式數(shù)據(jù)項(xiàng)之間執(zhí)行切換。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的圖像信號(hào)處理裝置，其中，模式數(shù)據(jù)輸出單元在時(shí)間方向上在模式數(shù)據(jù)項(xiàng)之間執(zhí)行切換。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像信號(hào)處理裝置，其中，模式數(shù)據(jù)輸出單元針對(duì)包括在重復(fù)區(qū) 域中的每個(gè)像素具有表，根據(jù)通過(guò)從圖像信號(hào)中去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)而獲得的信號(hào)，從表中選擇模式數(shù)據(jù)項(xiàng)，并且輸出該模式數(shù)據(jù)項(xiàng)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像信號(hào)處理裝置，其中，當(dāng)與通過(guò)從圖像信號(hào)中去除與預(yù)定數(shù) 目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)而獲得的信號(hào)對(duì)應(yīng)的位數(shù)被設(shè)置為m時(shí)，包括在重復(fù)區(qū)域中的像素的數(shù)目是2"^或更大。
7.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像信號(hào)處理裝置，其中，當(dāng)包括在重復(fù)區(qū)域中的像素的數(shù)目是 2n時(shí)，根據(jù)與通過(guò)從圖像信號(hào)中去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)而獲得的信號(hào)中包括的較高η位對(duì)應(yīng)的信號(hào)來(lái)輸出模式數(shù)據(jù)項(xiàng)。
8.—種圖像信號(hào)處理方法，包括如下步驟由圖像放大處理單元產(chǎn)生表示已經(jīng)通過(guò)重復(fù)像素被放大的圖像的圖像信號(hào)；由模式數(shù)據(jù)輸出單元針對(duì)通過(guò)重復(fù)像素獲得的每個(gè)重復(fù)區(qū)域，根據(jù)通過(guò)從各圖像信號(hào)中的對(duì)應(yīng)圖像信號(hào)中去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)而獲得的信號(hào)來(lái)輸出模式數(shù) 據(jù)項(xiàng)，所述模式數(shù)據(jù)項(xiàng)用于在包括在重復(fù)區(qū)域中的像素中，基于通過(guò)從圖像信號(hào)中去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)而獲得的信號(hào)來(lái)再現(xiàn)灰度級(jí)；以及由加法單元針對(duì)每個(gè)重復(fù)區(qū)域?qū)⒛Ｊ綌?shù)據(jù)項(xiàng)加到與包括在各圖像信號(hào)中的對(duì)應(yīng)圖像信號(hào)中的預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)中。
9.一種圖像顯示設(shè)備，包括顯示單元，被構(gòu)造為使用圖像信號(hào)執(zhí)行圖像顯示，所述圖像信號(hào)是預(yù)定位數(shù)的圖像信號(hào)；圖像放大處理單元，被構(gòu)造為通過(guò)重復(fù)像素產(chǎn)生適于顯示單元的顯示分辨率的圖像信號(hào)；模式數(shù)據(jù)輸出單元，被構(gòu)造為針對(duì)通過(guò)重復(fù)像素獲得的每個(gè)重復(fù)區(qū)域，輸出用于在包括在重復(fù)區(qū)域中的像素中，基于通過(guò)從各圖像信號(hào)中的對(duì)應(yīng)圖像信號(hào)中去除與預(yù)定數(shù) 目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)而獲得的信號(hào)來(lái)再現(xiàn)灰度級(jí)的模式數(shù)據(jù)項(xiàng)；以及加法單元，被構(gòu)造為針對(duì)每個(gè)重復(fù)區(qū)域?qū)⒛Ｊ綌?shù)據(jù)項(xiàng)加到與包括在各圖像信號(hào)中的對(duì)應(yīng)圖像信號(hào)中的預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)以獲得信號(hào)，并且被構(gòu)造為將獲得的信號(hào)輸出到顯示單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及圖像信號(hào)處理裝置、圖像信號(hào)處理方法和圖像顯示設(shè)備。本發(fā)明提供了一種圖像信號(hào)處理裝置，包括圖像放大處理單元，產(chǎn)生表示已經(jīng)通過(guò)重復(fù)像素被放大的圖像的圖像信號(hào)；模式數(shù)據(jù)輸出單元，針對(duì)通過(guò)重復(fù)像素獲得的每個(gè)重復(fù)區(qū)域，根據(jù)通過(guò)從各圖像信號(hào)中的對(duì)應(yīng)圖像信號(hào)中去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)而獲得的信號(hào)來(lái)輸出模式數(shù)據(jù)項(xiàng)，該模式數(shù)據(jù)項(xiàng)用于在包括在重復(fù)區(qū)域中的像素中，基于通過(guò)從圖像信號(hào)中去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)而獲得的信號(hào)來(lái)再現(xiàn)灰度級(jí)；以及加法單元，針對(duì)每個(gè)重復(fù)區(qū)域?qū)⒛Ｊ綌?shù)據(jù)項(xiàng)加到與包括在各圖像信號(hào)中的對(duì)應(yīng)圖像信號(hào)中的預(yù)定數(shù)目的較高位對(duì)應(yīng)的信號(hào)中。
文檔編號(hào)G09G3/36GK102024406SQ201010273250
公開(kāi)日2011年4月20日申請(qǐng)日期2010年9月2日優(yōu)先權(quán)日2009年9月10日
發(fā)明者井ノ川裕幸申請(qǐng)人:索尼公司

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