[發(fā)明專利]圖像顯示裝置及方法、圖像處理裝置及方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200780039917.0
• 申請日: 2007-04-10
• 公開（公告）號: CN101529902A
• 公開（公告）日: 2009-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 森武志;小橋川誠司
• 申請（專利權(quán)）人: 夏普株式會社
• 主分類號: H04N7/01
• 分類號: H04N7/01;G02F1/133;G09G3/20;G09G3/36;H04N5/66
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司
• 代理人: 侯穎媖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及具有變換幀率或場率的功能的圖像顯示裝置及方法、和圖像處理裝置及方法，更詳細(xì)地是涉及防止因運動補償型的幀率變換處理所引起的動態(tài)圖像的畫質(zhì)劣化的圖像顯示裝置及采用該裝置的圖像顯示方法、和圖像處理裝置及采用該裝置的圖像處理方法。

背景技術(shù)

在實現(xiàn)動態(tài)圖像的用途方面以往主要使用陰極射線管(CRT：Cathode?Ray?Tube)，與陰極射線管相比，LCD(Liquid?Crystal?Display：液晶顯示器)在顯示動態(tài)圖像時，存在觀賞者感覺到動態(tài)部分的輪廓模糊、即所謂動態(tài)模糊的缺點。該動態(tài)模糊認(rèn)為是由LCD的顯示方式本身所引起的(例如，參照日本專利第3295437號說明書；石黑秀一、栗田泰市郎《采用8倍速CRT的保持發(fā)光型顯示器的動態(tài)畫質(zhì)的相關(guān)研究》，信學(xué)技報，社團(tuán)法人電子信息通信學(xué)會，EID96-4(1996-06)，p.19-26)”。

在掃描電子束使熒光體發(fā)光從而進(jìn)行顯示的CRT中，各像素的發(fā)光雖然存在熒光體的少許殘留光，但仍呈大致脈沖狀。稱之為脈沖型顯示方式。另一方面，在LCD中，通過對液晶施加電場而蓄積的電荷直到下一次施加電場為止，以較高的比例加以保持。特別是在TFT(Thin?Film?Transistor：薄膜晶體管)方式的情況下，對構(gòu)成像素的每一點設(shè)置TFT開關(guān)，通常還對各像素設(shè)置輔助電容，從而蓄積電荷的保持能力極高。因此，像素直到施加基于下一幀或場(以下以幀為代表)的圖像信息的電場而改寫為止都持續(xù)發(fā)光。稱之為保持型顯示方式。

在上述那樣的保持型顯示方式中，由于圖像顯示光的脈沖響應(yīng)具有時間上的寬度，因此時間頻率特性變差，隨之空間頻率特性也下降，從而發(fā)生動態(tài)模糊。即，由于人的視線流暢地跟蹤運動物體，所以若像保持型那樣發(fā)光時間長，則通過時間積分效果，從而圖像的運動就變得不流暢，看起來不自然。

為了改善上述保持型顯示方式的動態(tài)模糊，已知有通過在幀間內(nèi)插圖像來變換幀率(幀數(shù))的技術(shù)。該技術(shù)被稱為FRC(Frame?Rate?Converter：幀率變換)，在液晶顯示裝置等中已實用化。

以往，變換幀率的方法有僅多次重復(fù)讀出同一幀、或采用幀間線性內(nèi)插(線性插值)的幀內(nèi)插等各種方法(例如，參照山內(nèi)達(dá)郎《電視方式變換》，電視學(xué)會雜志，Vol.45，No.12，pp.1534-1543(1991))。然而，在采用線性插值的幀內(nèi)插處理的情況下，隨著幀率變換會發(fā)生動態(tài)的不自然(顫抖、抖動)，并且不能充分改善上述保持型顯示方式引起的動態(tài)模糊的問題，不足以改善畫質(zhì)。

因此，為了消除上述顫抖的影響來改善動態(tài)畫質(zhì)，提出了利用運動矢量的運動補償型的幀內(nèi)插處理。據(jù)此，由于捕捉動態(tài)圖像本身進(jìn)行圖像運動補償，所以分辨率不會變低，也不會發(fā)生顫抖，可以獲得極自然的動態(tài)圖像。而且，由于內(nèi)插圖像信號是通過運動補償形成的，所以能充分改善上述保持型顯示方式引起的動態(tài)模糊的問題。

上述日本專利第3295437號說明書中揭示了一種技術(shù)，該技術(shù)是通過與運動相適應(yīng)地生成內(nèi)插幀，用于提高顯示圖像的幀頻，改善成為動態(tài)模糊原因的空間頻率特性的降低。這是根據(jù)前后幀與運動相適應(yīng)地形成內(nèi)插到顯示圖像的幀間的至少一個內(nèi)插圖像信號，將形成的內(nèi)插圖像信號內(nèi)插到幀間并依次進(jìn)行顯示。

圖1是表示以往的液晶顯示裝置中的FRC驅(qū)動顯示電路的簡要結(jié)構(gòu)的框圖，圖中，F(xiàn)RC驅(qū)動顯示電路由以下構(gòu)成：通過在輸入圖像信號的幀間內(nèi)插實施了運動補償處理的圖像信號從而變換輸入圖像信號的幀數(shù)的FRC部100；具有液晶層和用于對該液晶層施加掃描信號及數(shù)據(jù)信號的電極的有源矩陣型液晶顯示面板104；以及用于根據(jù)經(jīng)FRC部100進(jìn)行了幀率變換的圖像信號驅(qū)動液晶顯示面板104的掃描電極及柵極電極的電極驅(qū)動部103。

FRC部100包括：從輸入圖像信號檢測出運動矢量信息的運動矢量檢測部101；以及根據(jù)運動矢量檢測部101獲得的運動矢量信息生成內(nèi)插幀的內(nèi)插幀生成部102。

在上述結(jié)構(gòu)中，運動矢量檢測部101例如可以利用后述的塊匹配法或梯度法等求出運動矢量信息，或者當(dāng)輸入圖像信號中以某種形式包含運動矢量信息時，也可以利用該信息。例如，用MPEG方式進(jìn)行壓縮編碼的圖像數(shù)據(jù)中包含編碼時算出的動態(tài)圖像的運動矢量信息，也可以采用獲取該運動矢量信息的結(jié)構(gòu)。