[发明专利]混合灰度调制高灰度级高清图像显示方法及其装置

说明书

技术领域

本发明涉及图像处理技术领域，尤其是涉及一种混合灰度调制高灰度级高清图像显示方法及其装置。

背景技术

对TFT-LCD显示屏的研究一直在追求显示图像和视频的高清晰度，超高灰度级和高还原度。但是仅仅将目光集中于TFT-LCD面板材料的改善或图像编辑码压缩的前端处理上是远远不够的，还必须重视数字图像信息到物理发光体的转换过程以及发光体的亮度与人眼视觉特性之间的关系，找到一种适用于高清晰度TFT-LCD的时序控制和灰度控制方法。

当灰度等级不断提高时，传统灰度调制方法在实现上会遇到一些问题，例如，要实现超高灰度显示。电压幅值调制法要求灰度级电压号有足够高的精度，而时间调制法(如FRC和PWM)则要求有足够快的数据传输速，但是这在现实中，不论是超高的电压精度还是极快的数据传输速度都很难实现。而就TFT-LCD显示屏而言，一般灰度级越高，所显示图像的层次越分明，图像越柔和，清晰度就越高。

一般情况下，在高分辨率、高灰度级的TFT-LCD显示屏控制系统中，单独采用任何一种传统灰度调制方法都无法满足高品质显示的需求，因此在充分考虑TFT-LCD的性能指示基础上，需要结合现有的技术水平以及人眼的视觉特性，对传统的灰度调制方法进行改进，设计出一种适用现代TFT-LCD显示的多灰度级调制架构。

发明内容

本发明的目的是针对上述问题，提供一种显示效果好，提高了图像的显示灰度等级，易于实施的混合灰度调制的高灰度级高清图像显示方法。

本发明的另一目的是提供的一种设计合理，结构简单，能够有效提高显示效果，处理速度快的混合灰度调制的高灰度级高清图像显示装置。

为达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：本混合灰度调制的高灰度级高清图像显示方法，其特征在于，本方法包括下述步骤：

A、数据预处理及存储：将高清视频信号进行预处理，然后进行存储；

B、抖动处理：将上述经过预处理的高清视频信号进行抖动处理，所述的抖动处理即为将高分辨率的图像输入信号与显示终端所能显示的灰度等级之间进行匹配，从而将更高分辨率的显示信息分配到相邻的空间中显示；

C、数据分割和混合调制：将经过抖动处理的高清视频信号分割成二部分，其中一部分用于电压幅值调制，另一部分用于帧频调制；

D、输出显示：将经过混合调制的高清视频信号输出至显示终端进行显示。

在上述的混合灰度调制的高灰度级高清图像显示方法中，在上述的步骤B中，所述的抖动处理为旋转抖动处理，所述的旋转抖动处理即为将高分辨率的图像输入信号与显示终端所能显示的灰度等级之间进行匹配，从而将更高分辨率的显示信息分配到相邻的空间中显示，且高清视频信号的每一帧均采用不同的抖动矩阵进行处理。

在上述的混合灰度调制的高灰度级高清图像显示方法中，在上述的步骤B中，所述的旋转抖动处理通过旋转抖动处理模块完成。

在上述的混合灰度调制的高灰度级高清图像显示方法中，在上述的步骤A中，通过高清视频输入接口接收高清视频信号并由前端数据处理模块对高清视频信号进行预处理，然后将其存储在数据存储器中。

在上述的混合灰度调制的高灰度级高清图像显示方法中，在上述的步骤C中，通过数据分割模块将经过旋转抖动处理的高清视频信号分割成二部分，然后通过电压幅值和帧频灰度调制模块分别进行电压幅值调制和帧频调制。

在上述的混合灰度调制的高灰度级高清图像显示方法中，在上述的步骤D中，将经过混合调制的高清视频信号通过LCD屏匹配输出接口输出至TFT-LCD显示屏。

本发明为实现TFT-LCD显示屏的高清晰度多灰度级显示，利用可编程逻辑阵列(FPGA)提出一种基于FPGA的混合灰度调制架构。所谓混合灰度调制就是将传统的灰度调制方法，即电压幅值调制法，时间冗余调制法(PUM和FRC调制)，空间冗余调制(抖动算法)有机的结合起来，扬各种调制法之长，避各种调制法之短，充分利用各种灰度调制方法的优点。但混合灰度调制法并不是各种单一灰度调制法的简单堆砌，而是讲这些灰度调制法有机的结合在一起，这就要求在实现过程中必须考虑一系列问题，包括电压幅值调制的精度，数据传输速率TFT-LCD显示屏的响应速度。本发明将电压幅值调制时间冗余调制(FRV)，空间冗余调制(抖动算法)相结合。