專利名稱：圖像信號處理裝置、圖像信號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)明涉及圖像信號處理裝置、圖像信號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)寬灰度級表達(dá)的圖像信號處理裝置、圖像信號處理方法和圖 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HD尺寸產(chǎn)生圖像信號。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(如日本未審專利申請公布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)生圖像信號的情況下，例如，已經(jīng)執(zhí)行了十位或十二位圖像信號的產(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轉(zhuǎn)換成十位圖 像信號。使用通過轉(zhuǎn)換獲得的圖像信號，執(zhí)行亮度校正、色彩校正、灰度級特性校正，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。然而，該圖像顯示設(shè)備并不需要滿足適于位數(shù)已經(jīng)增加的圖像信號的灰度級特性。 因此，當(dāng)圖像顯示設(shè)備的灰度級特性不適于圖像信號時(shí)，從每個(gè)圖像信號提取與預(yù)定數(shù) 目的較高位對應(yīng)的、適于圖像顯示設(shè)備的灰度級特性的信號，以獲得提取的圖像信號。 基于提取的圖像信號來驅(qū)動顯示裝置。例如，在圖像信號是十位圖像信號并且顯示裝置 具有適于八位圖像信號的灰度級特性的情況下，從每個(gè)十位圖像信號提取與較高的八位 對應(yīng)的信號以獲得八位圖像信號?；谠摪宋粓D像信號驅(qū)動顯示裝置。因此，圖像顯示 設(shè)備很難實(shí)現(xiàn)寬灰度級表達(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)寬灰度級表達(dá)的圖像 信號處理裝置、圖像信號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)通過重復(fù)像素被放大的圖像的圖像信號；模式 數(shù)據(jù)輸出單元，被構(gòu)造為針對通過重復(fù)像素獲得的每個(gè)重復(fù)區(qū)域，根據(jù)通過從各圖像信 號中的對應(yīng)圖像信號中去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對應(yīng)的信號而獲得的信號來輸出模式數(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，基于通過從圖像信號去除與預(yù) 定數(shù)目的較高位對應(yīng)的信號而獲得的信號來再現(xiàn)灰度級；以及加法單元，被構(gòu)造為針對 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中的對應(yīng)圖像信號中的預(yù)定數(shù)目的 較高位對應(yīng)的信號中以獲得信號，并且被構(gòu)造為輸出獲得的信號。
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)圖像信號產(chǎn)生與預(yù)定數(shù)目的較高位對應(yīng)的信號， 從而將圖像信號轉(zhuǎn)換成預(yù)定位數(shù)的圖像信號，該預(yù)定位數(shù)適于圖像顯示設(shè)備的灰度級特 性。此外，根據(jù)從圖像信號去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對應(yīng)的信號而獲得的信號，例如用 于抖動的用于基于通過從表示輸入圖像的每個(gè)圖像信號去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對應(yīng)的 信號而獲得的信號來再現(xiàn)灰度級的模式數(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)目的較高位對應(yīng)的信號中。另外， 模式數(shù)據(jù)輸出單元針對包括在重復(fù)區(qū)域中的每個(gè)像素具有表。根據(jù)從圖像信號提取的、 通過去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對應(yīng)的信號獲得的信號從表中選擇模式數(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)與通過從圖像信號去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對應(yīng)的信號而獲得的信號對 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)在通過從圖像信號去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對應(yīng)的 信號而獲得的信號中包括的較高η位對應(yīng)的信號輸出模式數(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)通過重復(fù)像素被放大的圖像的圖像信號；由模式數(shù)據(jù)輸 出單元，針對通過重復(fù)像素獲得的每個(gè)重復(fù)區(qū)域，根據(jù)通過從各圖像信號中的對應(yīng)圖像 信號中去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對應(yīng)的信號而獲得的信號來輸出模式數(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，基于通過從圖像信號去除與預(yù)定數(shù)目的較高位 對應(yīng)的信號而獲得的信號來再現(xiàn)灰度級；以及由加法單元針對每個(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中的對應(yīng)圖像信號中的預(yù)定數(shù)目的較高位對應(yīng)的信號中以獲 得信號，并且被構(gòu)造為輸出獲得的信號。
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)造為使用圖像信號執(zhí)行圖像顯示，該圖像信號是預(yù)定位數(shù)的圖像信號； 圖像放大處理單元，被構(gòu)造為通過重復(fù)像素產(chǎn)生適于顯示單元的顯示分辨率的圖像信 號；模式數(shù)據(jù)輸出單元，被構(gòu)造為針對通過重復(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，基于通過從各圖像信號中的對應(yīng)圖像信號中去除與預(yù)定數(shù)目 的較高位對應(yīng)的信號而獲得的信號來再現(xiàn)灰度級的模式數(shù)據(jù)項(xiàng)；以及加法單元，被構(gòu)造 為針對每個(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中的對應(yīng)圖像信號中的預(yù)定 數(shù)目的較高位對應(yīng)的信號中以獲得信號，并且被構(gòu)造為將獲得的信號輸出到顯示單元。
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)圖像信號產(chǎn)生與預(yù)定數(shù)目的較高 位對應(yīng)的信號，從而將圖像信號轉(zhuǎn)換成預(yù)定位數(shù)的圖像信號，該預(yù)定位數(shù)適于顯示單元 的灰度級特性。此外，根據(jù)通過從圖像信號去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對應(yīng)的信號獲得的 信號，例如用于抖動的用于基于通過從表示輸入圖像的每個(gè)圖像信號去除與預(yù)定數(shù)目的 較高位對應(yīng)的信號獲得的信號再現(xiàn)灰度級的模式數(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)目的較高位對應(yīng)的信號， 從而獲得預(yù)定位數(shù)的圖像信號。由顯示單元基于預(yù)定位數(shù)的圖像信號執(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)生表示通過重復(fù)像素獲得的 放大圖像的圖像信號。另外，針對重復(fù)像素的每個(gè)重復(fù)區(qū)域，根據(jù)通過從表示放大圖像的各圖像信號的對應(yīng)圖像信號中去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對應(yīng)的信號而獲得的信號，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 通過從圖像信號去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對應(yīng)的信號而獲得的信號再現(xiàn)灰度級。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的對應(yīng)圖像信 號中的預(yù)定數(shù)目的較高位對應(yīng)的信號。因此，即使當(dāng)圖像信號的位深減小時(shí)，仍能夠執(zhí) 行寬灰度級表達(dá)的放大顯示。


圖1是包括圖像信號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是圖像信號處理裝置的結(jié)構(gòu)圖4是多灰度級化處理部分的結(jié)構(gòu)圖5包括用于解釋多灰度級化處理的圖6是解釋模式數(shù)據(jù)輸出單元的圖7是圖像信號處理裝置的操作的流程圖的第一部分；
圖8是圖像信號處理裝置的操作的流程圖的第二部分；
圖9包括解釋多灰度級化處理部分的操作的圖；以及
圖10包括解釋圖像信號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.包括圖像信號處理裝置的圖像顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)
2.圖像信號處理裝置的操作
1.包括圖像信號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)輸入到圖像信號處理裝置20的圖像信號DVa是位深為十位并且 針對1920X1080像素的HD尺寸產(chǎn)生的圖像信號。進(jìn)一步講，顯示部分30具有適 于位深為八位的圖像信號的灰度級特性，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。
圖像信號處理裝置20將表示輸入圖像的圖像信號DVa轉(zhuǎn)換成位深適于顯示部分 30的灰度級特性的圖像信號。進(jìn)一步講，圖像信號處理裝置20根據(jù)顯示部分30的分辨 率放大輸入圖像。此外，圖像信號處理裝置20執(zhí)行多灰度級化處理，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)圖像信號處理裝置中對應(yīng)的圖像信號處理裝置進(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)圖像并且對這些圖像進(jìn)行處理以及四個(gè)圖像信號處理裝置20-LU、20-RU、20-LL和20-RL用作圖像信號處理裝置20的情況下的圖像顯示設(shè)備的結(jié)構(gòu)。
對表示具有HD尺寸的輸入圖像的四分之一區(qū)域之一的圖像信號，圖像信號處理 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。類似地， 各個(gè)圖像信號處理裝置20-RU、20-LL和20-RL產(chǎn)生通過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。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 像信號處理裝置20-LU產(chǎn)生表示通過將圖像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。進(jìn)一步講，圖像信號處理裝置20-RU 產(chǎn)生表示通過將圖像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。圖像信號處理裝置20-LL產(chǎn)生表示通過將圖像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。此外， 圖像信號處理裝置20-RL產(chǎn)生表示通過將圖像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。
另外，圖像信號處理裝置20-LU提取與表示放大圖像并且位深為十位的每個(gè)圖 像信號的較高八位對應(yīng)的部分，以將圖像信號轉(zhuǎn)換成位深為八位的圖像信號。類似地， 圖像信號處理裝置20-RU、20-LL和20-RL中的每一個(gè)提取與表示放大圖像中對應(yīng)的放 大圖像并且位深為十位的每個(gè)圖像信號的較高八位對應(yīng)的部分，以將圖像信號轉(zhuǎn)換成位 深為八位的圖像信號。
此外，圖像信號處理裝置20-LU對位深為八位的圖像信號執(zhí)行多灰度級化處 理，由此能夠補(bǔ)償由于位深從十位下降到八位所導(dǎo)致的灰度級退化。圖像信號處理裝置 20-LU輸出已經(jīng)補(bǔ)償圖像放大和灰度級退化的圖像信號DVd-LU。類似地，圖像信號 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退化的圖像信號 DVd-RU、DVd-LL 和 DVd-RL。
圖3示出了圖像信號處理裝置的構(gòu)造。每個(gè)圖像信號處理裝置20-LU、20-RU、 20-LL和20-RL都具有圖像放大處理部分21和多灰度級化處理部分22。
圖像放大處理部分21具有幀存儲器21a和行存儲器(line memory) 21b。幀存儲 器21a存儲表示輸入圖像GA的各四分之一區(qū)域之一的圖像信號。行存儲器21b存儲從 幀存儲器21a讀取的一行的圖像信號。使用從控制部分40提供的控制信號CT控制幀存 儲器21a和行存儲器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CT對圖像信號進(jìn)行寫 /讀。圖像放大處理部分21產(chǎn)生表示通過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DVb，然后將圖像信號DVb 輸出到多灰度級化處理部分22。
多灰度級化處理部分22將從圖像放大處理部分21提供的圖像信號DVb轉(zhuǎn)換成 位深適于顯示部分30的灰度級特性的圖像信號。例如，假設(shè)圖像信號DVb的位深是 十位而顯示部分30的灰度級特性適于位深為八位的圖像信號。在這種情況下，多灰度級 化處理部分22提取與每個(gè)圖像信號DVb的較高八位對應(yīng)的部分，以獲得位深為八位的圖像信號DVc。7
另外，多灰度級化處理部分22執(zhí)行多灰度級化處理，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)寬灰度級表達(dá)。這里，當(dāng)在水平方向和垂直方向中每一個(gè) 上對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。該像素對應(yīng)于放大圖 像的重復(fù)區(qū)域，其中包括通過重復(fù)該像素獲得的四個(gè)像素。因此，對于通過重復(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 度級退化。
圖4示出了多灰度級化處理部分22的結(jié)構(gòu)。多灰度級化處理部分22包括模式 數(shù)據(jù)輸出單元2 和加法單元22b。
為了使用抖動而基于由于位深轉(zhuǎn)換不再用于圖像信號DVc中的位信號再現(xiàn)灰度 級，模式數(shù)據(jù)輸出單元2 根據(jù)不再用于圖像信號DVc中的位信號輸出模式數(shù)據(jù)項(xiàng)。
模式數(shù)據(jù)輸出單元2 預(yù)先存儲多個(gè)表，其中列出用于進(jìn)行抖動的模式數(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DVc中的位信號以及根據(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) 與對應(yīng)的十位圖像信號DVb的較低兩位對應(yīng)的信號(即，較低兩位信號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DVb的較高八位對應(yīng)的信號(即，較 高八位信號SP[9:2])，以獲得圖像信號DVd，然后輸出圖像信號DVd。
以這種方式，多灰度級化處理部分22將不用于圖像信號DVc中的較低兩位信號 SP[1:0]的信號電平看作誤差。進(jìn)一步講，多灰度級化處理部分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 灰度級退化的圖像信號DVd。
圖5示出了抖動的例子。注意，假設(shè)由較高八位信號SP[9:2]表示的灰度級水平 例如是“L”，以及假設(shè)在“1”加到由較高八位信號SP[9:2]表示的灰度級水平的情況 下獲得的灰度級水平例如是“L+1”。
如圖5的部分(A)所示，在十位圖像信號DVb之一的較低兩位信號SP[1:0]是 “0”的情況下，即使當(dāng)通過從十位圖像信號DVb提取較高八位信號SP[9:2]將十位圖像信號DVb轉(zhuǎn)換成八位圖像信號時(shí)，灰度級水平仍不會變化。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SP[1:0]的像素時(shí)，四個(gè)像素的每個(gè)的灰度級 水平被設(shè)置為“L”。
如圖5的部分(B)所示，當(dāng)位信號SP[1]是“0”并且位信號SP
是“1”時(shí)，基于通過從十位圖像信號DVb提取較高八位信號SP[9:2]獲得的圖像信號的灰度級水平比 基于十位圖像信號DVb的灰度級水平低“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SP[1]和為“1”的位信號SP
的像素時(shí)，這四個(gè)像素之一的灰度級水平被設(shè)置為“L+1”，由此包括在重復(fù)區(qū)域中的四個(gè)像素的灰度級水平的均 值變成“L+0.25”。因此，能夠補(bǔ)償灰度級水平的下降。
如圖5的部分(C)所示，當(dāng)位信號SP[1]是“1”并且位信號SP
是“0”時(shí)， 基于通過從十位圖像信號DVb提取較高八位信號SP[9:2]獲得的圖像信號的灰度級水平比 基于十位圖像信號DVb的灰度級水平低“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SP[1]和為“0”的位信號SP
的像素時(shí)，這四個(gè)像素中的 兩個(gè)像素的灰度級水平被設(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 水平的均值變成“L+0.5”。因此，能夠補(bǔ)償灰度級水平的下降。
如圖5的部分(D)所示，當(dāng)位信號SP[1]是“1”并且位信號SP
是“1”時(shí)， 基于通過從十位圖像信號DVb提取較高八位信號SP[9:2]獲得的圖像信號的灰度級水平比 基于十位圖像信號DVb的灰度級水平低“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SP[1]和為“1”的位信號SP
的像素時(shí)，這四個(gè)像素中的 三個(gè)像素的灰度級水平被設(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 水平變成“L+0.75”。因此，能夠補(bǔ)償灰度級水平的下降。
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DVb轉(zhuǎn)換成八位圖像信號DVc時(shí)，能夠補(bǔ)償由于位深轉(zhuǎn)換 導(dǎo)致的灰度級下降。
這里，在表TBl中列出的數(shù)據(jù)項(xiàng)是針對包括在重復(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SP[1]是0并且位信號SP
是 時(shí)，“0”、“0”、“0”和“0” 順序提供給加法單元22b，作為針對包括在重復(fù)區(qū)域中的四個(gè)像素的信號的模式數(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水平變成“L”。注意假設(shè)基于較 高八位信號SP[9:2]的灰度級水平是“L”。
當(dāng)位信號SP[1]是0并且位信號SP
是1時(shí)，“1”、“O”、“O”和“O” 順序提供給加法單元22b，作為針對包括在重復(fù)區(qū)域中的四個(gè)像素的信號的模式數(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水平變成“L+1”，并且第二到第四像素的 灰度級水平變成“L”。
當(dāng)位信號SP[1]是1并且位信號SP
是0時(shí)，“1”、“0”、“0”和“1” 順序提供給加法單元22b，作為針對包括在重復(fù)區(qū)域中的四個(gè)像素的信號的模式數(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水平變成“L+1”，第二和第三像素 的灰度級水平變成“L”。
當(dāng)位信號SP[1]是1并且位信號SP
是1時(shí)，“1”、“1”、“1”和“0” 順序提供給加法單元22b，作為針對包括在重復(fù)區(qū)域中的四個(gè)像素的信號的模式數(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水平變成“L+1”，第四像素的灰度 級水平變成“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SP[1]是0 并且位信號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SP[1]是1并且位信號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SP[1]是1并且位信號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所示的圖像信號處理裝置20-LU、20-RU、20-LL和20-RL單獨(dú)執(zhí)行多灰度 級化處理(基于此能夠補(bǔ)償上述的圖像放大、位深轉(zhuǎn)換以及灰度級退化)，然后分別輸出 已經(jīng)處理后的圖像信號DVd-LU、DVd-RU、DVd-LL和DVd-RL。
從圖像信號處理裝置20輸出的圖像信號提供給顯示部分30。顯示部分30包括顯 示裝置31、源極驅(qū)動器32-LU、32-RU、32-LL和32-RL、柵極驅(qū)動器33-LU、33-RU、 33-LL和33-RL、以及灰度級電壓產(chǎn)生單元34。
從圖像信號處理裝置20-LU輸出的圖像信號DVd-LU被提供給源極驅(qū)動器 32-LU。另外，從圖像信號處理裝置20-RU輸出的圖像信號DVd-RU和從圖像信號處 理裝置20-LL輸出的圖像信號DVd-LL分別被提供給源極驅(qū)動器32-RU和源極驅(qū)動器 32-LL。此外，從圖像信號處理裝置20-RL輸出的圖像信號DVd-RL被提供給源極驅(qū)動-^^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。對具有開關(guān) 功能的TFT進(jìn)行控制，從而對各個(gè)像素電極施加用于在各像素中實(shí)現(xiàn)灰度級的灰度級電 壓。因此，在各個(gè)像素電極與在相對襯底上形成的對應(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，用于施加灰度級電壓的數(shù)據(jù)線和用于施加控制信號以使得TFT執(zhí)行開關(guān)操 作的掃描線連接到TFT。顯示裝置31根據(jù)控制信號使得TFT執(zhí)行開關(guān)操作，由此對像 素電極施加灰度級電壓。因此，在各個(gè)像素電極與在相對襯底上形成的對應(yīng)電極之間產(chǎn) 生電壓差。
源極驅(qū)動器32-LU對從圖像信號處理裝置20-LU提供的圖像信號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。此外， 對顯示信號執(zhí)行數(shù)模(D/A)轉(zhuǎn)換和放大以獲得模擬灰度級電壓。這里，在對顯示信號執(zhí) 行的D/A轉(zhuǎn)換中，選擇由灰度級電壓產(chǎn)生單元34產(chǎn)生的灰度級基準(zhǔn)電壓。然后，通過 除以選擇的灰度級基準(zhǔn)電壓產(chǎn)生根據(jù)圖像信號確定的灰度級電壓。以這種方式，源極驅(qū) 動器32-LU為每個(gè)水平行產(chǎn)生灰度級電壓，并且經(jīng)由顯示裝置31的數(shù)據(jù)線將產(chǎn)生的灰度 級電壓作為驅(qū)動信號輸出到TFT，從而使得為每個(gè)水平行順序選擇灰度級電壓。
源極驅(qū)動器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)動器 32-LU執(zhí)行的處理類似。源極驅(qū)動器32-RU、32-LL和32-RL分別基于從圖像信號處理 裝置20-RU、20-LL和20-RL提供的圖像信號為布置在區(qū)域AR-RU、AR-LL和AR-RL中的每行中的像素產(chǎn)生驅(qū)動信號。注意根據(jù)從控制部分40提供的控制信號CT執(zhí)行源 極驅(qū)動器32-LU、32-RU、32-LL和32-RL的操作。
柵極驅(qū)動器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)行開關(guān)操作的控制信號，并且經(jīng)由顯示裝置31的掃描線將控制信號輸出到TFT。 柵極驅(qū)動器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)動器33-LU執(zhí) 行的處理類似。柵極驅(qū)動器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)行開關(guān)操作的控制信號，并且經(jīng)由掃描線將 控制信號輸出到TFT。注意根據(jù)從控制部分40提供的控制信號CT執(zhí)行柵極驅(qū)動器 33-LU、33-RU、33-LL 和 33-RL 的操作。
灰度級電壓產(chǎn)生單元34產(chǎn)生灰度級基準(zhǔn)電壓，并且將灰度級基準(zhǔn)電壓輸出到源 極驅(qū)動器 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DVa同步產(chǎn)生控制信號CT，并且將控制 信號CT輸出到圖像信號處理裝置20和顯示部分30。控制部分40產(chǎn)生圖像信號的定時(shí) 信號(例如，時(shí)鐘信號和同步信號)以及用于控制由幀存儲器21a和行存儲器21b執(zhí)行的 寫和讀的信號作為控制信號CT。另外，控制部分40產(chǎn)生用于驅(qū)動源極驅(qū)動器的水平啟 動信號和水平時(shí)鐘信號、用于驅(qū)動?xùn)艠O驅(qū)動器的垂直啟動信號和垂直時(shí)鐘信號等等作為 控制信號CT。
2.圖像信號處理裝置的操作
接下來，將描述圖像信號處理裝置的操作。圖7和圖8是示出包括在圖像信號 處理裝置中的多灰度級化處理部分22的操作的流程圖。注意下文描述是與包括在圖像 信號處理裝置20-LU中的多灰度級化處理部分的操作有關(guān)的描述。
在步驟STl中，多灰度級化處理部分22初始化與子像素的位置有關(guān)的位置信 息。多灰度級化處理部分22對位置信息進(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)(與十位對應(yīng)的十位信號SP[9:0])，并且多灰度級化處理部分22獲得子像素?cái)?shù)據(jù)項(xiàng)。 多灰度級化處理部分22進(jìn)入步驟ST3。
在步驟ST3中，多灰度級化處理部分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)，多灰度級化處理部分22進(jìn)入步驟ST5。
在步驟ST4中，多灰度級化處理部分22使用包括在子像素?cái)?shù)據(jù)項(xiàng)中的較低兩位 信號SP[1:0]作為地址信號從表TBl獲得模式數(shù)據(jù)項(xiàng)PD。多灰度級化處理部分22進(jìn)入 步驟ST6。
在步驟ST5中，多灰度級化處理部分22使用包括在子像素?cái)?shù)據(jù)項(xiàng)中的較低兩位 信號SP[1:0]作為地址信號從表TB3獲得模式數(shù)據(jù)項(xiàng)PD。多灰度級化處理部分22進(jìn)入 步驟ST6。
在步驟ST6中，多灰度級化處理部分22將模式數(shù)據(jù)項(xiàng)PD加到通過從子像素?cái)?shù) 據(jù)項(xiàng)中去除較低兩位信號SP[1:0]獲得的較高八位信號SP[9:2]，以產(chǎn)生新信號SP[7:0]，從 而使得位深為八位。多灰度級化處理部分22進(jìn)入步驟ST7。
在步驟ST7中，多灰度級化處理部分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)，多灰度級化處理部分22進(jìn)入步驟ST9。
在步驟ST8中，多灰度級化處理部分22使用包括在子像素?cái)?shù)據(jù)項(xiàng)中的較低兩位 信號SP[1:0]作為地址信號從表TB2獲得模式數(shù)據(jù)項(xiàng)PD。多灰度級化處理部分22進(jìn)入 步驟STlO。
在步驟ST9中，多灰度級化處理部分22使用包括在子像素?cái)?shù)據(jù)項(xiàng)中的較低兩位 信號SP[1:0]作為地址信號從表TB4獲得模式數(shù)據(jù)項(xiàng)PD。多灰度級化處理部分22進(jìn)入 步驟ST10。
在步驟STlO中，多灰度級化處理部分22將模式數(shù)據(jù)項(xiàng)PD加到通過從子像素?cái)?shù) 據(jù)項(xiàng)中去除較低兩位信號SP[1:0]獲得的較高八位信號SP[9:2]，以產(chǎn)生新信號SP[7:0]，從 而使得位深為八位。多灰度級化處理部分22進(jìn)入步驟ST11。
在步驟STll中，多灰度級化處理部分22將“1”加到水平方向中子像素的位置 X，以獲得新位置X。多灰度級化處理部分22進(jìn)入步驟ST12。
在步驟ST12中，多灰度級化處理部分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，多灰度級化處理部分22為要對通過重復(fù)行獲得的第二行執(zhí)行 的處理執(zhí)行初始化。為了開始對第二行執(zhí)行處理，多灰度級化處理部分22對位置X進(jìn) 行初始化，以將位置X設(shè)置為“0”。另外，為了多灰度級化處理部分22能夠識別出正 對第二行進(jìn)行處理，多灰度級化處理部分22將“1”加到行信息LSEL以獲得新行信息 LSEL。多灰度級化處理部分22進(jìn)入步驟ST14。
在步驟ST14中，多灰度級化處理部分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)， 多灰度級化處理部分22終止對具有四分之一區(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)，多灰度級化處理部分22進(jìn)入步驟ST16。當(dāng)行信息LSEL還沒有 變成“2”時(shí)，多灰度級化處理部分22返回圖7所示的步驟ST2。這里，當(dāng)完成對第一 行的處理時(shí)，通過步驟ST13中的處理，行信息LSEL被設(shè)置為“1”。另外，在完成對 通過重復(fù)行獲得的第二行的處理以后，通過步驟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)，多灰度級化處理部分22返回到步驟ST2，并且對通過重復(fù)行獲得的第二行執(zhí)行該處理。此外，當(dāng)對通過重復(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)，多灰度級化處理部分22進(jìn)入步驟ST16。
在步驟ST16中，多灰度級化處理部分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，多灰度級化處理部分22對行信息LSEL進(jìn)行初始化以將 行信息LSEL設(shè)置為“0”。多灰度級化處理部分22返回步驟ST2。
以這種方式，對于包括在通過重復(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)對應(yīng)圖像信號的較低兩位信號SP[1:0]確定的模式數(shù)據(jù)項(xiàng)加到較高八位信號 SP[9:2],由此能夠產(chǎn)生位深為八位的圖像信號DVd-LU。
注意包括在圖像信號處理裝置20-RU、20-LL和20-RL的每個(gè)中的多灰度級 化處理部分利用各四分之一區(qū)域的對應(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處理裝置20-LU中的多灰度級化處理部分執(zhí)行的 處理類似。因此，圖像信號處理裝置20-RU、20-LL和20-RL能夠分別產(chǎn)生圖像信號 DVd-RU、DVd-LL 和 DVd-RL。
圖9示出了圖像信號處理裝置的操作。圖9的部分(A)示出了時(shí)鐘信號4CLK。 圖9的部分(B)示出了從行存儲器向多灰度級化處理部分提供的圖像信號DVb。圖9的 部分(C)示出了從多灰度級化處理部分輸出的圖像信號DVd。
表示輸入圖像的圖像信號DVa基于逐行存儲在行存儲器2Ib中，并且從行存儲器 21b讀取圖像信號從而水平方向上像素的數(shù)目增加一倍。時(shí)鐘信號4CLK的頻率例如是 指示輸入表示輸入圖像的圖像信號DVa的定時(shí)的時(shí)鐘信號CLK的頻率的四倍。對于每個(gè) 像素，多灰度級化處理部分22與時(shí)鐘信號4CLK同步地從行存儲器21b兩次讀取各圖像 信號中對應(yīng)的圖像信號，由此產(chǎn)生圖像信號從而像素的數(shù)目在水平方向上增加一倍?；?者，多灰度級化處理部分22可以以時(shí)鐘信號4CLK的頻率的一半的頻率從行存儲器21b 順序讀取圖像信號，可以與時(shí)鐘信號4CLK同步輸出模式數(shù)據(jù)項(xiàng)，并且可以產(chǎn)生圖像信 號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，多灰度級化處理部分22以時(shí)鐘信號4CLK的頻率的一半的頻率基于逐像素從行存 儲器21b順序讀取圖像信號。
另外，如圖9的部分(B)所示，當(dāng)從行存儲器21b輸出一行的圖像信號完成時(shí)， 重復(fù)輸出一行的相同圖像信號，由此產(chǎn)生圖像信號，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從行存儲器21b讀取圖像信號。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。
多灰度級化處理部分22與時(shí)鐘信號4CLK同步執(zhí)行多灰度級化處理。例如，當(dāng) 第一次從行存儲器21b讀取一行的圖像信號時(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SP[1:0]作為地址信號。另外，與時(shí)鐘信號4CLK同步，模式 數(shù)據(jù)輸出單元2 根據(jù)地址信號從表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SP[9:2]以獲得新信號，然后輸出新信號作為包括在重復(fù)區(qū)域中的像素Al和A2的圖像信號。此外，多灰度級化處理部分22還對像素B和像素B之后的像素執(zhí)行類似處理以 產(chǎn)生圖像信號，使得在水平方向上的像素的數(shù)目增加一倍。
接下來，當(dāng)?shù)诙螐男写鎯ζ?1b讀取一行的圖像信號時(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SP[1:0]作為地址信號。另外，與時(shí)鐘信號 4CLK同步，模式數(shù)據(jù)輸出單元2 根據(jù)地址信號從表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SP[9:2]以獲得新信號，并且輸出新信號作為包括在重復(fù)區(qū)域中的像素A3 和A4的圖像信號。此外，多灰度級化處理部分22還對像素B和像素B之后的像素執(zhí)行 類似處理以產(chǎn)生圖像信號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。能夠產(chǎn)生補(bǔ)償了由于位深從十位下降到八位所導(dǎo)致的灰度級退化的圖像 信號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)顯示裝置不滿足適于表示輸入圖像的圖像信號的灰度級特 性時(shí)，仍能夠?qū)崿F(xiàn)寬灰度級表達(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，可以僅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)可以存儲為根據(jù)較低兩位信號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。可以在空間方向或在時(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的信號電平與像素B的信號電平 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SP[9:2]。另外，在與像 素B對應(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 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的信號電平與下一 幀內(nèi)的像素A的信號電平彼此相等時(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SP[9:2]。另外，在與下一幀內(nèi)的像素A對應(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SP[9:2]。以這種方式，當(dāng)放大并顯示運(yùn)動圖像時(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)圖像信號轉(zhuǎn)換成預(yù)定位數(shù)的圖像信號時(shí)，在與通過從每個(gè)圖像信號中去除 與預(yù)定數(shù)目的較高位對應(yīng)的信號獲得的信號對應(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位對應(yīng)的信號對包括在重復(fù)區(qū)域中的像素執(zhí)行誤差分布。因此，能夠補(bǔ) 償由于將圖像信號轉(zhuǎn)換成預(yù)定位數(shù)的圖像信號導(dǎo)致的灰度級退化。
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)與通過從各圖像信號的 對應(yīng)圖像信號中去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對應(yīng)的信號獲得的信號中的較高η位對應(yīng)的信 號確定模式數(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 圖像信號轉(zhuǎn)換成預(yù)定位數(shù)的圖像信號導(dǎo)致的灰度級退化。
能夠通過硬件或軟件或者使用硬件和軟件的組合的結(jié)構(gòu)執(zhí)行在說明書中描述的 這一系列處理。在通過軟件執(zhí)行這些處理的情況下，記錄有處理過程序列的程序能夠安 裝在設(shè)置在并入專用硬件中的計(jì)算機(jī)中的存儲器中并且能夠被執(zhí)行?；蛘撸绦蚰軌虬?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)的硬盤或只讀存儲器(ROM)上?；?者，程序能夠暫時(shí)或永久存儲(記錄)在可移動記錄介質(zhì)上(例如，軟盤、壓縮盤只讀存 儲器(CD-ROM)、磁光(MO)盤、數(shù)字多功能盤(DVD)、磁盤、或半導(dǎo)體存儲器)?？?以提供這種可移動記錄介質(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)址無線地傳遞到計(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)中。
本申請包含與在于2009年9月10日提交到日本專利局的日本優(yōu)先權(quán)專利申請JP 2009-209039中公開的主題有關(guān)的主題，該日本優(yōu)先權(quán)專利申請的全部內(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)通過重復(fù)像素被放大的圖像的圖像信號；模式數(shù)據(jù)輸出單元，被構(gòu)造為針對通過重復(fù)像素獲得的每個(gè)重復(fù)區(qū)域，根據(jù)通過從 各圖像信號中的對應(yīng)圖像信號中去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對應(yīng)的信號而獲得的信號來輸 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，基于通過從圖像信 號中去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對應(yīng)的信號而獲得的信號來再現(xiàn)灰度級；以及加法單元，被構(gòu)造為針對每個(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中的 對應(yīng)圖像信號中的預(yù)定數(shù)目的較高位對應(yīng)的信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的圖像信號處理裝置，其中，模式數(shù)據(jù)輸出單元存儲彼此不同的各 模式數(shù)據(jù)項(xiàng)作為要根據(jù)通過從圖像信號中去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對應(yīng)的信號而獲得的 信號來輸出的模式數(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的圖像信號處理裝置，其中，模式數(shù)據(jù)輸出單元針對包括在重復(fù)區(qū) 域中的每個(gè)像素具有表，根據(jù)通過從圖像信號中去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對應(yīng)的信號而 獲得的信號，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的圖像信號處理裝置，其中，當(dāng)與通過從圖像信號中去除與預(yù)定數(shù) 目的較高位對應(yīng)的信號而獲得的信號對應(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)與通過從圖像信號中去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對應(yīng)的信號而獲得的信號中包 括的較高η位對應(yīng)的信號來輸出模式數(shù)據(jù)項(xiàng)。
8.—種圖像信號處理方法，包括如下步驟由圖像放大處理單元產(chǎn)生表示已經(jīng)通過重復(fù)像素被放大的圖像的圖像信號；由模式數(shù)據(jù)輸出單元針對通過重復(fù)像素獲得的每個(gè)重復(fù)區(qū)域，根據(jù)通過從各圖像信 號中的對應(yīng)圖像信號中去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對應(yīng)的信號而獲得的信號來輸出模式數(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，基于通過從圖像信號中去除 與預(yù)定數(shù)目的較高位對應(yīng)的信號而獲得的信號來再現(xiàn)灰度級；以及由加法單元針對每個(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中的對應(yīng)圖像 信號中的預(yù)定數(shù)目的較高位對應(yīng)的信號中。
9.一種圖像顯示設(shè)備，包括顯示單元，被構(gòu)造為使用圖像信號執(zhí)行圖像顯示，所述圖像信號是預(yù)定位數(shù)的圖像 信號；圖像放大處理單元，被構(gòu)造為通過重復(fù)像素產(chǎn)生適于顯示單元的顯示分辨率的圖像 信號；模式數(shù)據(jù)輸出單元，被構(gòu)造為針對通過重復(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，基于通過從各圖像信號中的對應(yīng)圖像信號中去除與預(yù)定數(shù) 目的較高位對應(yīng)的信號而獲得的信號來再現(xiàn)灰度級的模式數(shù)據(jù)項(xiàng)；以及加法單元，被構(gòu)造為針對每個(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中的 對應(yīng)圖像信號中的預(yù)定數(shù)目的較高位對應(yīng)的信號以獲得信號，并且被構(gòu)造為將獲得的信 號輸出到顯示單元。
全文摘要
本發(fā)明涉及圖像信號處理裝置、圖像信號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處理裝置，包括圖像放大處理單元，產(chǎn)生表示已經(jīng)通過重復(fù)像素被放大的圖像的圖像信號；模式數(shù)據(jù)輸出單元，針對通過重復(fù)像素獲得的每個(gè)重復(fù)區(qū)域，根據(jù)通過從各圖像信號中的對應(yīng)圖像信號中去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對應(yīng)的信號而獲得的信號來輸出模式數(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，基于通過從圖像信號中去除與預(yù)定數(shù)目的較高位對應(yīng)的信號而獲得的信號來再現(xiàn)灰度級；以及加法單元，針對每個(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中的對應(yīng)圖像信號中的預(yù)定數(shù)目的較高位對應(yīng)的信號中。
文檔編號G09G3/36GK102024406SQ201010273250
公開日2011年4月20日 申請日期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 申請人:索尼公司