CN100512373C - 一种隔行显示防闪烁方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种通信技术领域中隔行显示防闪烁方法及装置。读取需要处理的当前行及至少一行相邻行的图像数据；分解所述当前行及所述相邻行像素点的图像数据，得到所述当前行及所述相邻行像素点的包含透明度值的对比度信息；根据所述当前行与所述相邻行对应像素点的所述透明度值计算所述像素点的滤波系数；利用所述滤波系数对所述当前行的所述像素点进行滤波处理。本发明实施例通过采用至少两行纵向滤波方式，通过在滤波操作中根据透明度计算滤波系数，有效解决了对比度差异引起的图像闪烁问题。

Description

一种隔行显示防闪烁方法及装置

技术领域

本发明涉及通信技术领域，尤其涉及一种隔行显示防闪烁方法及装置。

背景技术

目前，大多数电视采用隔行显示的方法显示。隔行显示能够大大减少传输信号所使用的带宽，但是，当电脑上编辑的图像要使用电视进行隔行显示时，总是会由于图像的闪烁感而影响了画质。这是由于电视和电脑的显示原理不一样而导致的，电脑是逐行显示，而电视是隔行显示。若要将逐行显示转换为隔行显示，就要先将逐行图片分成都为奇数行的奇场图片和都为偶数行的偶场图片，然后以60Hz或50Hz的场频率在电视上显示，如图1所示。

如此看来，电视和电脑系统在此方面不兼容，然而，电视和电脑的市场已开始融合。在市场的推动下，人们希望找到能够连接这两个系统的有效方法。

目前普遍使用的是纵向亮度滤波的方法，它包括一个能存储N行图像数据的N阶低通滤波器。由于明暗对比度较大的相邻两行的频谱在频域中分布在高频部分，使用低通滤波器能够抑止高频分量的能量，缓解相邻行的明暗对比度，使图像中不再出现能够产生闪烁感的相邻行，从而实现防闪烁的功能。如图2所示，为现有技术一种纵向滤波的实现方法。计算机编辑过的图片保存在外部ram中。当要显示第m行第n列的数据时，先将相邻三行(m-1行、m行、m+1行)对应列的点读入到片内寄存器中，然后通过低通滤波器进行滤波，生成新的点y’(m，n)，用来代替滤波前所对应的点。

使用纵向低通滤波的方法存在的缺点为没有考虑到像素透明度(Alpha值)对防闪烁的影响。原始图片中不同区域拥有不同的透明度，对视频产生了巨大的影响。当相邻行亮度相等，但透明度相差很大时，也会产生闪烁的效果。这时如果仅使用纵向亮度滤波的方法，不能解决由于透明度的差异而产生的闪烁问题，因此不能有效解决防闪烁问题。

发明内容

本发明实施例提供一种隔行显示防闪烁方法及装置，解决了现有技术不能有效解决防闪烁的问题。

本发明实施例是通过以下技术方案实现的：

本发明实施例提供一种隔行显示防闪烁方法，包括：

读取需要处理的当前行及至少一行相邻行的图像数据；

分解所述当前行及所述相邻行像素点的图像数据，得到所述当前行及所述相邻行像素点的透明度值；

根据所述当前行与所述相邻行对应像素点的所述透明度值计算所述像素点的滤波系数；

利用所述滤波系数对所述当前行的所述像素点进行滤波处理。

本发明实施例提供一种隔行显示防闪烁装置，包括：

像素读取单元，用于从内存中读取当前行及与至少一行相邻行的图像数据；

像素滤波单元，用于获取并分解所述像素读取单元读取的当前行及所述相邻行的图像数据，利用分解所述图像数据后得到的当前行与所述相邻行对应像素点的透明度值计算所述像素点的滤波系数，并利用所述滤波系数对所述当前行的所述像素点进行滤波处理。

由上述本发明实施例提供的技术方案可以看出，本发明实施例通过采用两行纵向滤波方式，通过在滤波操作中根据透明度计算滤波系数，有效解决了对比度差异引起的图像闪烁问题。

附图说明

图1为现有技术将图片由逐行转换为隔行示意图；

图2为现有技术纵向低通滤波示意图；

图3为本发明实施例帧图两行滤波生成场图；

图4为本发明实施例一所述装置结构示意图；

图5为本发明实施例像素滤波单元逻辑结构图；

图6为本发明实施例二所述方法流程图。

具体实施方式

由于产生闪烁感的原因是相邻两行对比度相差较大形成的，因此，本发明实施例通过执行至少两行之间、考虑透明度值的纵向滤波来实现防止闪烁。如图3所示，为某一帧图通过两行滤波形成两幅场图的过程：

得到的奇场(顶场)为：第1行及第3行分别与其下一行第2行及第4行对应的像素点进行纵向滤波得到；

得到的偶场(底场)为：第2行与其下一行第3行对应的像素点进行纵向滤波，及最后一行第4行采用边沿扩展的方法进行纵向滤波得到。所述边沿扩展的方法，即最后一行根据纵向滤波需要的行数复制本行，再将本行与复制后的行对应的像素点进行纵向滤波的方法。

当前行与下一行对应的像素点，经过滤波后得到新的像素点就具有了防闪烁功能。本实施例所述的两行纵向滤波中，采用了透明度作为滤波的系数，解决了由于透明度的不同而产生的闪烁感。当要得到防闪烁处理后像素点的对比度信息时，可将两行对应像素点需要进行滤波处理的对比度信息，如亮度分别乘以滤波系数后合并，得到滤波后的相应像素点的对应的对比度信息，再将所述滤波后得到的对比度信息与透明度值及其他对比度信息，如色度等合并，得到滤波后的图像数据。例如，当要得到防闪烁处理后像素点(r，c)的亮度值，可使用如下公式进行计算得到：

$Y`(r,c)=\frac{\mathrm{Alpha}(r,c)}{\mathrm{Alpha}(r+1,c)+\mathrm{Alpha}(r,c)}\×Y(r,c)+\frac{\mathrm{Alpha}(r+1,c)}{\mathrm{Alpha}(r+1,c)+\mathrm{Alpha}(r,c)}\×Y(r+1,c)$

公式中Alpha(r，c)表示像素点(r，c)的透明度值；

Alpha(r+1，c)表示像素点(r+1，c)的透明度值；

Y(r，c)表示像素点(r，c)的亮度分量；

Y(r+1，c)表示像素点(r+1，c)的亮度分量；r表示行号，C表示列号；

其中

及

为由透明度值计算获得的滤波系数。所述滤波系数可以不止由透明度值计算得到，只要所述系数的计算考虑到透明度值即可。

上述公式同样适用于RGB等颜色模式的处理。

所述滤波系数的精确度可以根据需求确定，可使用的精确度为：1/4、1/8、1/16或1/32等。使用如上精确度可以在保证画质的同时大大简化电路的规模。

本发明实施例所述纵向滤波方式可以扩展为更多行，如扩展成三行，即同时对相邻三行，如上一行、当前行及下一行对应的像素点进行滤波。这样效果会有所增强，但是会增加电路面积和占用更多的总线带宽等资源。如果高端用户有需求，那也可增加处理的复杂度。总之，滤波系数的生成要依靠Alpha值。

下面结合附图对本发明实施例进行详细说明。

本发明实施例一提供一种隔行显示防闪烁装置，如图4所示为本实施例所述装置结构图，包括：像素读取单元、当前行存储单元、相邻行存储单元、像素滤波单元、控制单元，可选地，还包括：输出缓存单元、混合输出单元。下面对各个单元的功能作详细介绍。

所述像素读取单元做为所述装置连接外部的接口，用于从内存中读取所要处理的当前行及相邻的至少一行图像数据，并保存在相应存储单元中。所述读取的图像数据可以包括：每个像素的24位亮度色彩和8位透明度等信息，总共32位。

所述当前行存储单元及相邻行存储单元分别用于存储像素读取单元读取的当前行的图像数据和相邻行的图像数据，当所采用的滤波方式为大于两行滤波方式时，所述相邻行存储单元为多个。

所述像素滤波单元用于对所述当前行存储单元和相邻行存储单元中存储的图像数据进行像素滤波处理，以两行滤波为例，所述单元的主要逻辑结构如图5所示，其信号流向为：

首先，从当前行存储单元及相邻行存储单元中读出数据，分解后得到预处理像素点的透明度值Alpha(r，c)、亮度Y(r，c)、色度C(r，c)(或者存储格式为Alpha值、red红色分量、green绿色分量、blue蓝色的分量)，和相邻行对应像素点的透明度Alpha(r+1，c)、亮度Y(r+1，c)，并保存所述信息。然后，通过两个像素点的透明度Alpha值计算得到对应像素点的滤波系数coef(r，c)和coef(r+1，c)，所述coef(r，c)和coef(r+1，c)的计算方法可以由多种电路得到，可以参照如下公式计算：

$\mathrm{coef}(r,c)=\frac{\mathrm{Alpha}(r,c)}{\mathrm{Alpha}(r+1,c)+\mathrm{Alpha}(r,c)}$

$\mathrm{coef}(r+1,c)=\frac{\mathrm{Alpha}(r+1,c)}{\mathrm{Alpha}(r+1,c)+\mathrm{Alpha}(r,c)}$

所述滤波系数的精确度可以根据需求确定，可使用的精确度为：1/4、1/8、1/16或1/32等。使用如上精确度可以在保证画质的同时大大简化电路的规模。

之后，按照如下公式对相应像素点的Y(r，c)和Y(r+1，c)进行滤波，得到Y’(r，c)，

$Y`(r,c)=\frac{\mathrm{Alpha}(r,c)}{\mathrm{Alpha}(r+1,c)+\mathrm{Alpha}(r,c)}\×Y(r,c)+\frac{\mathrm{Alpha}(r+1,c)}{\mathrm{Alpha}(r+1,c)+\mathrm{Alpha}(r,c)}\×Y(r+1,c),$

所述Y’(r，c)与Alpha(r，c)，C(r，c)组合得到滤波后像素点的数据信息，例如按照Alpha、Cr、Y、Cb组合成一个32位的新的像素点数据。对于RGB等颜色模式，可以将各个颜色分量分别按照如上公式进行滤波处理。

所述输出缓存单元用于缓存像素滤波单元滤波后得到的图像数据，可以匹配像素滤波单元的处理速率和显示速率。

所述混合输出单元，用于将所述输出缓存单元中缓存的图像数据与其他要混合的图像混合后输出，可以得到更多变的图像效果。所述图像间的混合权重是由各个图像的透明度值决定的。

所述控制单元主要用于提供各个单元正常运转的控制指令，包括：产生行场同步信号，统一各个单元的工作时间和反馈各个模块运转的状态等。

另外，如果所述装置需要与外部进行运行控制或运行情况的交互时，可加入一些外部寄存器。

本发明实施例二提供一种隔行显示防闪烁方法，如图6所示，包括如下步骤：

步骤1：接收到有透明度Alpha特征的图像信息，需要进行滤波处理；

当有图像需要进行滤波处理时，控制模块会接收到图像信息，所述图像包括：作为电视的OSD界面，或用来作为电视背景等；所述图像信息包括：图片存储的地址，图片的宽度、高度等；

所述有Alpha特征的每个像素数据可以为如下结构：

步骤2：接收到所述图像信息后，控制模块通知像素读取单元，由像素读取单元根据其中的图片地址读取所要处理的图像数据，并将当前处理行数据保存在当前行存储单元中；

步骤3：判断是否存在相邻行，若存在相邻行，则执行步骤4；若不存在相邻行，则执行步骤5；

步骤4：将所述相邻行数据保存在相邻行存储单元中；

步骤5：复制当前行，将复制后的行数据保存在相邻行存储单元中；

步骤6：从当前行存储单元及相邻行存储单元中读出数据，并分解后得到预处理像素点的透明度值Alpha(r，c)、亮度Y(r，c)、色度C(r，c)(或者存储格式为Alpha值、red红色分量、green绿色分量、blue蓝色分量)，及相邻行对应像素点的透明度Alpha(r+1，c)、亮度Y(r+1，c)值，保存所述信息；

步骤7：通过两行对应像素点的透明度Alpha值计算得到各个像素点的滤波系数coef(r，c)和coef(r+1，c)；

所述coef(r，c)和coef(r+1，c)的计算方法可以由多种电路得到，参照如下公式计算：

$\mathrm{coef}(r,c)=\frac{\mathrm{Alpha}(r,c)}{\mathrm{Alpha}(r+1,c)+\mathrm{Alpha}(r,c)}$

$\mathrm{coef}(r+1,c)=\frac{\mathrm{Alpha}(r+1,c)}{\mathrm{Alpha}(r+1,c)+\mathrm{Alpha}(r,c)}$

步骤8：利用上述滤波系数按照如下公式对所述当前行的像素点进行滤波处理，将滤波后的数据存入输出缓存；

$Y`(r,c)=\frac{\mathrm{Alpha}(r,c)}{\mathrm{Alpha}(r+1,c)+\mathrm{Alpha}(r,c)}\×Y(r,c)+\frac{\mathrm{Alpha}(r+1,c)}{\mathrm{Alpha}(r+1,c)+\mathrm{Alpha}(r,c)}\×Y(r+1,c)$

上述公式计算得到(r，c)像素点滤波后的数据，将所述数据存入输出缓存中；

步骤9：判断当前行是否处理完成，即判断当前行是否还有没有进行滤波处理的像素点，若没有处理完成，重复执行步骤6至步骤8的操作；若当前行处理完成，则执行步骤10；

步骤10：判断处理完成的行是否为最后一行，若不是，则行数加一，继续按照上述流程处理后续行；若是，则结束操作。

所述输出缓存单元中滤波处理后的数据可以与其他需要混合的图像一起输出。

综上所述，本发明实施例通过采用至少两行纵向滤波方式，通过在滤波操作中根据透明度计算滤波系数，有效解决了对比度差异引起的图像闪烁问题。同时，将具有各自透明度的图像进行混合，能够得到更加复杂多变的视频效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1、一种隔行显示防闪烁方法，其特征在于，包括：

读取需要处理的当前行及至少一行相邻行的图像数据；

分解所述当前行及所述相邻行像素点的图像数据，得到所述当前行及所述相邻行像素点的透明度值；

根据所述当前行与所述相邻行对应像素点的所述透明度值计算所述像素点的滤波系数；

利用所述滤波系数对所述当前行的所述像素点进行滤波处理。

2、如权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述当前行没有相邻行时，则复制所述当前行作为所述相邻行。

3、如权利要求1所述的方法，其特征在于，在读取所述图像数据前，所述方法还包括：

接收需要滤波处理图像的、包含图片地址的图像信息；

按照所述图片地址获取图像数据；

将所述图像数据中当前行及与其相邻的至少一行图像数据存入存储单元中。

4、如权利要求1所述的方法，所述根据所述当前行及所述相邻行对应像素点的所述透明度值计算滤波系数的方法包括：

当前像素点滤波系数＝当前像素点透明度值/(当前像素点透明度值+所述相邻行对应像素点透明度值)。

5、如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用所述滤波系数对所述当前行像素点进行滤波处理的方法具体包括：

将所述当前行及所述相邻行对应像素点需要进行滤波处理的对比度信息分别乘以所述滤波系数后再合并，得到滤波后的所述像素点的对应的对比度信息，再将所述滤波后得到的对比度信息与透明度值及其他对比度信息合并，得到滤波后的图像数据；所述对比度信息包括：亮度、红色分量、绿色分量、蓝色分量。

6、如权利要求1所述的方法，其特征在于，滤波处理后，所述方法进一步包括：

将所述滤波处理后的图像数据存入输出缓存中；

将所述输出缓存中的图像数据与其他需要混合输出的图像数据混合输出。

7、一种隔行显示防闪烁装置，其特征在于，包括：

像素读取单元，用于从内存中读取当前行及至少一行相邻行的图像数据；

像素滤波单元，用于获取并分解所述像素读取单元读取的当前行及所述相邻行的图像数据，利用分解所述图像数据后得到的当前行与所述相邻行对应像素点的透明度值计算所述像素点的滤波系数，并利用所述滤波系数对所述当前行的所述像素点进行滤波处理。

8、如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：当前行存储单元及至少一个相邻行存储单元，分别用于存储所述像素读取单元读取的当前行的图像数据和相邻行的图像数据。

9、如权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：

输出缓存单元，用于缓存所述像素滤波单元滤波后得到的图像数据；

混合输出单元，用于将所述输出缓存单元中缓存的图像数据与其他要混合的图像数据混合后输出。

10、如权利要求7或8所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：

控制单元，用于提供所述各单元正常运转的控制指令。

11、如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置进一步包括：

控制单元，用于提供所述各单元正常运转的控制指令。

Images