图像显示装置和图像显示方法

专利名称：图像显示装置和图像显示方法
技术领域：
与本发明一致的装置和方法涉及一种图像显示装置和图像显示方法，更 具体地说，涉及这样一种图像显示装置和图像显示方法，其中，改变图像帧 在显示屏幕上的显示位置以增强图像质量。
背景技术：
在高质量图像显示装置(诸如数字电视(TV))的领域中，已经使用各 种图像处理技术对改善显示面板的分辨率和增强图像质量的方法进行了大量 研咒。
为了在显示面板上显示与图^f象显示装置的显示面^l具有不同分辨率的图 像，需要将图像信号的格式转换为适合显示面板的信号格式。例如，如果在 具有1280 x 720像素的分辨率的显示面板上显示具有720 x 480像素的分辨率 的图像信号，则图像显示装置的缩放器在垂直和水平方向上放大具有低分辨 率(720x480像素)的图像信号，以将图像信号的格式转换为适合具有高分 辨率(1280 x 720像素)的显示面板的信号格式。当以上面讨论的方式缩放 低分辨率图像并在高分辨率显示面板上显示该图像时，图像质量低于当在低 分辨率显示面板上显示相同的图像时的图像质量。另夕卜，在图像显示装置中， 当对具有过多噪声的低分辨率图像执行图像质量增强处理时，噪声被认为是 图像的一部分以使显示误差更加明显，并且图像质量下降。
因此，需要一种用于减少由于在图像显示装置的高分辨率面板上显示低 分辨率图像引起的图像质量下降或过多噪声引起的图像质量下降的改进的方 法。

发明内容
本发明的示例性实施例克服上述缺点和上面没有描述的缺点。另外，不 要求本发明克服上述缺点，并且本发明的示例性实施例可以不克服上述任何 问题。
根据本发明的一方面，提供一种图像形成装置，所述装置包括解码器，
对输入图像信号解码；以及帧显示控制器，交替地输出解码的输入图像信号 和通过将解码的输入信号延迟一帧的预定行数而获得的图像信号。 所述预定数量可以是1或2。
帧显示控制器可周期地并交替地输出输入图像信号和延迟的图像信号。
另外，帧显示控制器可包括信号延迟器，产生通过将输入图像信号延 迟预定行数而获得的延迟的图像信号；以及信号选择器，选择延迟的图像信 号或输入图像信号。
图像显示装置还可包括控制器，基于在输入图像信号中包含的噪声量 或误差量来控制帧显示控制器的才喿作。
所述控制器可将噪声量或误差量与预定临界值进行比较。如果噪声量或 误差量低于临界值，则控制器控制帧显示控制器以仅输出输入图像信号。
另外，图像显示装置还可包括开关，选择性地输出从帧显示控制器输 出的图像信号或输入到帧显示控制器的图像信号；以及控制器，将在输入图 像信号中包含的噪声量或误差量与预定临界值进行比较，并且如果噪声量或 误差量低于临界值，则控制器控制开关使其输出输入到帧显示控制器的图像 信号，如果噪声量或误差量等于或高于临界值，则控制器控制开关使其输出 从帧显示控制器输出的图像信号。
此外，图像显示装置还可包括映射器，调整从帧显示控制器输出的图 像信号的图像帧，从而在显示屏幕上从屏幕的顶部向下预定行数的位置显示 图像帧。
图像显示装置还可包括缩放器，将输入图像信号转换为适合显示面板 的分辨率的信号格式的图像信号。
才艮据本发明的示例性方面，提供一种图像显示方法，所述方法包括对 输入图像信号解码；将解码的输入图像信号延迟一帧的预定行数；以及交替 地输出输入图像信号和延迟的图像信号。
根据本发明的另一示例性方面，提供一种图像显示方法，所述方法包括 a)读取存储的多个图像帧中的第一图像帧，并输出第一图像帧；以及b)在 输出第一图像帧预定时间间隔之后，读取第一图像帧随后的第二图像帧，并 输出第二图像帧；对第二图像帧随后的图像帧重复执行步骤a)和b),从而 改变图像帧在显示屏幕上的显示位置。
根据本发明的另一示例性方面，提供一种图像显示方法，所述方法包括
a) 从第一行读取存储的多个图像帧中的第一图像帧，并输出第一图像帧；以 及b)在输出第一图像帧之后，从第(N+l)行读取第一图像帧随后的第二 图像帧，并输出第二图像帧。对第二图像帧随后的图像帧重复执行步骤a)和
b) ，从而改变图像帧在显示屏幕上的显示位置。


通过下面结合附图对本发明的特定示例性实施例进行的描述，本发明的 实施例的上述方面将会变得更加清楚，其中
图1是示出根据本发明的示例性实施例的图像显示装置的框图2是示出图1中所示的帧显示控制器的组成的框图3是解释根据本发明的另一示例性实施例的图像显示装置的示图4是解释根据本发明的另 一示例性实施例的图像显示装置的示图5A和图5B是解释根据本发明的示例性实施例的图像质量增强原理的
示图6是解释根据本发明的示例性实施例的图像显示方法的流程图；以及 图7是解释根据本发明的另 一示例性实施例的图像显示方法的流程图； 图8是解释根据本发明的另 一示例性实施例的图像显示方法的流程图。 在整个附图中，相同的附图标号将被理解为指示相同的部件、特征和结构。
具体实施例方式
在说明书中定义的内容(例如详细的结构和部件)被提供用来帮助全面 理解本发明的实施例，并且其仅为示例性的。因此，本领域的普通技术人员 将认识到，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，可对在此描述的示例性 实施例进行各种改变和修改。另外，为了清楚和简明，将省略对已知功能和 结构的描述。
以下，将参照附图描述本发明的示例性实施例。
图1是示出根据本发明的示例性实施例的图像显示装置的框图。所述图 像显示装置可以是数字TV,但是不限于此。图1显示在组成图像显示装置的 各种功能部件中与本发明的示例性实施例相关的部件。
图1中的图像显示装置包括调谐器110、外部输入部件120、解码器 130、隔行到逐行转换器(IPC)和缩放器140、帧显示控制器150、视频驱动 器160和显示器170。
调谐器IIO从用天线接收的射频(RF)信号中选择一个信号。
外部输入部件120从音频4见频(AV)终端、组件终端、高清晰度界面 (HDMI)终端、个人计算机(PC)输入等接收信号。
解码器130根据信号的特性对从调谐器IIO和外部输入部件120输入的 图像信号进行解码。如果从调谐器110输入以MPEG-2格式编码的数字广播 信号，则执行MPEG解码。如果从外部输入部件120输入以另 一格式编码的 图像信号，则通过与信号的编码方法相应的解码方法来对图像信号解码。
IPC和缩放器140将输入图像信号的格式转换为适合显示的信号格式。 IPC将输入到图像形成装置的隔行信号转换为逐行信号。然而，如果输入到 图像形成装置的图像信号是逐行信号，则不需要运行IPC。缩放器将具有各 种分辨率的输入图4象信号转换为适合显示器的分辨率的信号格式。
帧显示控制器150处理从IPC和缩放器140输出的图像信号，并且控制 在显示器上显示的图像帧的位置。下面将参照图2详细描述帧显示控制器150 的组成和操作。
视频驱动器160在显示器上显示从帧显示控制器150输出的图像。
显示器170由视频驱动器160来驱动并显示图像，显示器170可以是液 晶显示器(LCD)、等离子显示面板(PDP)或者其它类型的显示装置。
图2是详细示出根据本发明的示例性实施例的图像显示装置的帧显示控 制器的详细组成的框图。在图2中的帧显示控制器150包括信号延迟器210 和信号选择器220。
信号延迟器210将输入图像信号延迟一帧的N行。信号延迟器210可包 括行延迟存储器，它将输入图像信号延迟一行或两行，并输出该信号。
信号选择器220根据帧周期交替地输出没有被延迟的图像信号和通过信 号延迟器210延迟N行的图像信号。信号选择器220可包括开关，它根据帧 周期选择输入图像信号和通过信号延迟器210延迟的图像信号，
因此，帧显示控制器150根据帧周期顺次输出没有被延迟的图像信号和 延迟的图像信号，并且将所述信号输入到视频驱动器160。
因此，在显示器170中，在标准位置显示没有延迟的图像信号的帧，并
且在从屏幕的顶部向下N行的位置上显示延迟的图像信号的帧。
另外，根据本发明的示例性实施例，从帧显示控制器150接收图像信号 的部件，例如，视频驱动器160，可以用作映射器(未示出)，它映射从帧显 示控制器150输出的图〗象帧，/人而在显示屏幕上从屏幕的顶部向下一帧的N 行的位置显示图像帧。换句话说，如果通过在视频驱动器160中映射帧在显 示屏幕上从屏幕的顶部向下一帧的N行的位置显示图像帧，则在标准位置上 显示延迟的图像信号的帧，并且在从屏幕的顶部向下N行的位置上显示没有 延迟的图像信号的帧。
因此，根据本发明的示例性实施例，在显示器的屏幕上交替地显示普通 图像帧和从屏幕的顶部隔开N行的图像帧。在本发明的示例性实施例中，帧 显示控制器根据帧周期选择延迟的图像帧和没有延迟的图像帧，并输出图像 信号。然而，帧显示控制器可被构建为在帧周期的整^t倍(例如，两倍或三 倍)输出图像帧。另外，帧显示控制器可根据彼此不同的帧周期输出延迟的 图像信号和没有延迟的图像信号。
图3是解释根据本发明的另一示例性实施例的图像显示装置的示图。如 图所示，图3的图像显示装置除了图2所示的帧显示控制器150之外还包括 控制器310。在图3中省略除了图1所示的图像显示装置的帧显示控制器之 外的部件的说明。
控制器310基于图像信号中包含的噪声量或误差量来控制帧显示控制器 150的操作。具体地说，图像显示装置的解码器130测量图像信号中的噪声 量或误差量，以将测量的值提供给控制器310。控制器310将测量的图像信 号中的噪声量或误差量与先前定义的临界值进行比较。其结杲是，如果噪声 量或误差量等于或高于临界值，则控制器310控制信号选择器220以使它交 替地输出延迟的图像信号和没有延迟的图像信号。如果噪声量或误差量低于 临界值，则控制器310控制信号选择器220以使它仅输出没有延迟的图像信 号。
图4是解释根据本发明的另一示例性实施例的图像显示装置的示图。如 图所示，图4的图像显示装置除了图2所示的帧显示控制器150之外还包括 控制器310和开关410。在图4中省略除了图1所示的图像显示装置的帧显 示控制器之外的部件的说明。
开关410选择性地输出输入到帧显示控制器150的图像信号和从帧显示
控制器150输出的图像信号。
控制器310基于控制图像信号中包含的噪声量或误差量来控制开关410 的操作。具体地说，图像显示装置的解码器130测量图像信号中的噪声量或 误差量，并且将测量的值提供给控制器310。控制器310将测量的图像信号 中的噪声量或误差量与先前定义的临界值进行比较。其结果是，如果噪声量 或误差量等于或高于临界值，则控制器310控制开关410以使它输出从帧显 示控制器150输出的图像信号。如果噪声量或误差量低于临界值，则控制器 310控制开关410以使它输出输入到帧显示控制器150的图像信号。
通过图3和图4所示的图像显示装置，可根据图像信号中包含的噪声量 或误差量来选择性地控制帧显示控制器150的功能。
图5A和图5B是解释根据本发明的示例性实施例的图像显示方法的图像 质量增强原理的示图。在图5A和图5B中，帧Fl和帧F2表示按时间顺序在 屏幕上显示的帧。帧Fl和帧F2中的图像510、 520、 550和560上的之字形 是当在高分辨率显示面板上显示低分辨率图像时将图像放大时具有噪声的图 像的轮廓或误差变得明显的部分。
图5A显示根据传统方法在显示屏幕上显示图像帧的步骤。使用传统方 法，在屏幕上固定帧F1和帧F2的显示位置，从而分别与在帧F1和帧F2的 之字形相同位置上显示图像510和520的之字形。因此，在合成图像530上 的之字形540清晰可见。
图5B显示根据本发明的示例性实施例的通过图像显示方法在屏幕上显 示图像帧的操作。在图5B中，第一帧F1指示图像帧，所述图像帧没有被延 迟，并且从图2的帧显示控制器150输出所述图像帧；所述帧的大小与屏幕 匹配。第二帧F2指示图像帧，所述图像帧被延迟N行，并且通过帧显示控 制器150输出所述图像帧，在从屏幕的顶部向下N行的位置上显示所述帧。 根据本发明的示例性实施例，屏幕交替地以高速显示没有延迟的普通第一帧 Fl和在从屏幕的顶部向下N行的位置上显示的第二帧F2。因此，通过残留 图像效果使图像550和560上的之字形补偿，从而对于人眼之字形显得较小。 图6是解释才艮据本发明的示例性实施例的图像显示方法的流程图。 通过调谐器或外部输入装置将图像信号输入到图像显示装置(S610)。 根据信号的编码特性通过解码器对输入图像信号解码(S620 )。 如果输入图像信号是隔行扫描信号，则通过IPC将该信号转换为逐行扫
描信号。通过缩放器将逐行信号转换为适合显示面板的分辨率的信号格式
(S630 )。
信号延迟器将格式转换的图像信号延迟一帧的预定行数(S640)。 信号选择器根据帧周期交替地输出没有延迟的图像信号和延迟的图像信 号(S650)。
在屏幕上交替地显示没有延迟的图像信号的帧和延迟的图像信号的帧 (S660 )。
图7是解释根据本发明的另 一示例性实施例的图〗象显示方法的流程图。 图7的方法包括控制来自存储图像帧的存储器(未显示)的图像帧的输出 时序，并显示所述帧。
在这个示例性实施例中，当将存储在存储器中的图i"象信号分为帧单元时， 从存储器读取奇数帧，从而输出没有不延迟的奇数帧，将偶数帧延迟与一帧 的预定行数相应的时间，接着从存储器读取偶数帧，从而输出带有延迟的偶 数帧。
参照图7，如果存储在存储器的图像帧中的图像帧是奇数帧(S710;是)， 则从第一行读取所述帧，以输出没有延迟的帧(S720)。如果图像帧是偶数帧 (S710;否)，则将所述帧延迟与一帧的预定行数相应的时间，接着从第一行 读取所述帧，以将其输出(S730)。另外，在这个示例性实施例中，可以输出 没有延迟的偶数帧并输出延迟之后的奇数帧。
图8是解释根据本发明的另一示例性实施例的图像显示方法的流程图。 图8的方法包括调整来自存储图像帧的存储器的图像帧的读取位置，以显 示所述帧。
在这个示例性实施例中，当存储在存储器中的图像信号被分成帧单元时， 从第一行读取奇数帧并将其输出，并且从第(N+l)行(其中，N大于等于 1)读取偶数帧并将其输出。
参照图8，如果在存储在存储器的图像帧中的备选图像帧是奇数帧 (S810;是)，则从第一行读取所述帧以将其输出(S820)。如果图像帧是偶 数帧(S810;否)，则从第(N+l)行读取所述帧以将其输出(S830)。另夕卜， 在这个示例性实施例中，可以从第一行读取偶数帧并从第(N+l)行读取奇 数帧并输出。
才艮据图7和图8的显示方法，在显示屏幕上交替地显示在垂直方向上彼
此之间具有N行差异的连续图像帧，从而根据图3解释的理论将图像上的之 字形补偿。因此，可以增强图像质量。
如上所述，根据本发明的示例性实施例，通过改变图像帧在屏幕上的显 示位置，可以增强由于缩放图像以在高分辨率显示面板上显示低分辨率图像 而降低的图像质量。
因此，根据本发明的示例性实施例，可以改善由于过多噪声而降低的图 像质量。
如上所述，已经显示和描述了本发明的示例性实施例，但是本发明不限 于上述特定实施例，并且在不脱离由权利要求限定的本发明的范围以及其等 同物的全部范围的情况下，本发明所属领域的技术人员可以以各种修改实现 本发明。
权利要求
1、一种图像形成装置，包括解码器，对输入图像信号解码；以及帧显示控制器，交替地输出解码的输入图像信号和通过将解码的输入信号延迟一帧的预定行数而获得的图像信号。
2、 如权利要求l所述的装置，其中，所述预定行数是1或2。
3、 如权利要求l所述的装置，其中，帧显示控制器周期地并交替地输出 输入图像信号和延迟的图像信号。
4、 如权利要求l所述的装置，其中，帧显示控制器包括 信号延迟器，产生通过将输入图像信号延迟预定行数而获得的延迟的图像信号；以及信号选择器，选择延迟图像信号或输入图像信号。
5、 如权利要求l所述的装置，还包括控制器，基于在输入图像信号中 包含的噪声量或误差量来控制帧显示控制器的操作。
6、 如权利要求5所述的装置，其中，所述控制器将噪声量或误差量与预 定临界值进行比较，并且如果噪声量或误差量低于临界值，则控制器控制帧 显示控制器使其仅输出输入图像信号。
7、 如权利要求1所述的装置，还包括开关，选择性地输出从帧显示控制器输出的图像信号或输入到帧显示控 制器的图像信号；以及控制器，将在输入图像信号中包含的噪声量或误差量与预定临界值进行 比较，并且如果噪声量或误差量低于临界值，则控制器控制开关使其输出输 入到帧显示控制器的图像信号，如果噪声量或误差量等于或高于临界值，则 控制器控制开关使其输出从帧显示控制器输出的图像信号。
8、 如权利要求l所述的装置，还包括映射器，调整从帧显示控制器输 出的图像信号的图像帧，从而在显示屏幕上从屏幕的顶部向下预定行数的位 置显示图像帧。
9、 如权利要求l所述的装置，还包括缩放器，将输入图像信号转换为 适合显示面板的分辨率的信号格式的图像信号。
10、 一种图像显示方法，包括 对输入图像信号解码；将解码的输入图像信号延迟一帧的预定行数；以及 交替地输出输入图像信号和延迟的图像信号。
11、 如权利要求IO所述的方法，其中，所述预定行数是1或2。
12、 如权利要求IO所述的方法，其中，交替地输出图像信号的步骤包括: 周期地并交替地输出输入图像信号和延迟的图像信号。
13、 如权利要求IO所述的方法，还包括基于在输入图像信号中包含的 噪声量或误差量来控制图4象信号的输出。
14、 如权利要求13所述的方法，其中，控制图像信号的输出的步骤包括: 将噪声量或误差量与预定临界值进行比较，并且如果噪声量或误差量低于临 界值，则仅输出输入图像信号。
15、 如权利要求IO所述的方法，还包括选择性地输出通过交替地输出输入图像信号和延迟的图像信号而输出的 图像信号，或者输入图像信号；以及将在输入图像信号中包含的噪声量或误差量与预定临界值进行比较，并 且如果噪声量或误差量低于临界值，则输出输入图像信号，如果噪声量或误 差量等于或高于临界值，则输出通过交替地输出信号而输出的图像信号。
16、 如权利要求IO所述的方法，还包括调整输出图像信号的图像帧， 以在显示屏幕上从屏幕的顶部向下预定行数的位置显示图像帧。
17、 如权利要求IO所述的方法，还包括将输入图像信号转换为适合显 示面板的分辨率的信号格式的图像信号。
18、 一种图像显示方法，包括a) 读取存储的多个图像帧中的第一图像帧，并输出第一图像帧；以及b) 在输出第一图像帧预定时间间隔之后，读取第一图像帧随后的第二图 像帧，并输出第二图像帧，其中，对第二图像帧随后的图像帧重复执行步骤a)和b)，从而改变图 像帧在显示屏幕上的显示位置。
19、 如权利要求18所述的方法，其中，预定时间间隔是显示一个图像帧 的 一行或两行所用的时间。
20、 一种图像显示方法，包括a )从第 一行读取多个存储的图像帧中的第 一 图像帧，并输出第 一 图像帧； 以及b)在输出第一图像帧之后，从第N+l行读取第一图像帧随后的第二图 像帧，并输出第二图像帧，其中，N大于或等于l，其中，对第二图像帧随后的图像帧重复执行步骤a)和b)，从而改变图 像帧在显示屏幕上的显示位置。
全文摘要
提供一种图像显示装置和图像显示方法，其中，改变图像帧在显示屏幕上的显示位置以增强图像质量。根据本发明的示例性实施例的图像显示装置包括解码器，对输入图像信号解码；以及帧显示控制器，交替地输出解码的输入图像信号和通过将解码的输入图像信号延迟一帧的预定行数而获得的图像信号。可以改变图像帧在显示屏幕上的显示位置，从而增强了低分辨率图像和具有过多噪声的图像的图像质量。
文档编号G09G5/00GK101114444SQ200710096458
公开日2008年1月30日 申请日期2007年4月18日 优先权日2006年7月27日
发明者李奉瑾 申请人:三星电子株式会社