CN203895098U - 基于lcos的图像去抖动电路结构 - Google Patents

Abstract

一种基于LCOS的图像去抖动电路结构，包括：误差采样模块，用于获取8位图像输入数据中各个色彩通道所产生的截位分量，并在对所述截位分量进行处理后输出截位误差数据；加法运算模块，与所述误差采样模块连接，用于接收8位图像输入数据和所述截位误差数据，将所述图像输入数据和截位误差数据进行加法运算，得到修正后像素值；数据转换模块，与所述加法运算模块连接，用于根据所述修正后像素值，进行数据转换，得到输出显示的像素值。本实用新型平滑了灰阶的变化。

Description

基于LCOS的图像去抖动电路结构

技术领域

本实用新型涉及LCOS显示技术领域，特别是涉及一种基于LCOS的图像去抖动电路结构。

背景技术

LCOS(Liquid Crystal on Silicon，液晶附硅)又称硅基液晶，是一种基于反射模式、尺寸非常小的矩阵液晶显示装置。

LCOS显示屏的像素位深度一般小于24位，可以采用RGB666或RGB565进行显示，而在数据处理阶段，像素位深度通常为24位(RGB888)。例如：RGB666表示红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)通道的位数分别为6、6、6位，若将24位的RGB888信号显示到18位的RGB666的LCOS屏上，这样相当于8位的R、G、B通道信号都只能显示高6位，而低2位将被丢失。一般情况下，任意的8bit像素值a8h(10101000)的高6位用16进制数‘2a’表示，则像素值a9h、aah、abh将显示和a8h同样的像素值‘2a’，这样会导致图像灰阶过度不够平滑，灰度容易产生跳变，影响图像的显示效果，即出现图像抖动。

实用新型内容

基于此，有必要提供一种能够平滑图像灰阶显示的基于LCOS的图像去抖动电路结构。

一种基于LCOS的图像去抖动电路结构，包括：

误差采样模块，用于获取8位图像输入数据中各个色彩通道所产生的截位分量，并在对所述截位分量进行处理后输出截位误差数据；

加法运算模块，与所述误差采样模块连接，用于接收8位图像输入数据和所述截位误差数据，将所述图像输入数据和截位误差数据进行加法运算，得到修正后像素值；

数据转换模块，与所述加法运算模块连接，用于根据所述修正后像素值，进行数据转换，得到输出显示的像素值。

在其中一个实施例中，还包括数据控制模块，分别与所述误差采样模块和数据转换模块连接，用于输出门控时钟信号以对所述误差采样模块、数据转换模块的工作状态进行控制。

在其中一个实施例中，所述数据控制模块包括行有效信号输入端口、场有效信号输入端口、时钟信号输入端口、上电复位端口、行有效信号输出端口、场有效信号输出端口以及门控时钟输出端口，所述门控时钟输出端口分别与所述误差采样模块和数据转换模块连接。

在其中一个实施例中，所述数据控制模块包括第一触发器、第二触发器、第三触发器、第一与门及第二与门，其中第一触发器和第三触发器的数据输入端分别作为场有效信号输入端口和行有效信号输入端口，第一触发器和第三触发器的数据输出端分别作为场有效信号输出端口和行有效信号输出端口，第一与门将场有效信号和行有效信号相与后输出给第二触发器的数据输入端，第二与门将时钟信号和第二触发器的数据输出端输出的数据相与，第二与门的输出端作为门控时钟输出端口。

在其中一个实施例中，所述误差采样模块包括时钟信号输入端口、上电复位端口、用于获取8位图像输入数据中各个色彩通道所产生的截位分量的误差采样输入端口以及与所述加法运算模块连接用于输出截位误差数据的截位误差输出端口。

在其中一个实施例中，所述误差采样模块包括两个触发器，两个触发器的数据输入端一起作为误差采样输入端口，两个触发器的数据输出端一起作为截位误差输出端口。

在其中一个实施例中，所述加法运算模块包括图像输入数据端口、截位误差输入端口以及修正后像素值输出端口，其中所述图像输入数据端口用于接收8位图像输入数据，所述截位误差输入端口用于接收所述误差采样模块输出的截位误差数据。

在其中一个实施例中，所述加法运算模块包括7个半加器和1个全加器。

在其中一个实施例中，所述数据转换模块包括时钟信号输入端口、上电复位端口、与所述加法运算模块连接的修正后像素值输入端口以及输出显示的像素值输出端口。

所述数据转换模块包括6个选择器和6个触发器，6个选择器的第一输入端连接所述加法运算模块输出的修正后像素值的最高位，6个选择器的第二输入端连接所述加法运算模块输出的修正后像素值的高6位，6个选择器的第三输入端置1，6个选择器的输出端分别对应地与6个触发器连接，6个触发器的输出端一起作为输出显示的像素值输出端口；

在修正后像素值的最高位为0时，6个选择器选择第二输入端作为修正后像素值输入端口；

在修正后像素值的最高位为1时，6个选择器选择第三输入端作为修正后像素值输入端口。

上述基于LCOS的图像去抖动电路结构，误差采样模块获取到8位图像输入数据中各个色彩通道所产生的截位分量，并在对所述截位分量进行处理后输出截位误差数据传给加法运算模块，加法运算模块将截位误数据和图像输入数据相加得到修正后像素值，数据转换模块根据修正后像素值进行数据转换，得到输出显示的像素值，这样相比于传统技术直接截取高位进行显示，平滑了灰阶的变化。

附图说明

图1为一实施例的基于LCOS的图像去抖动电路结构模块图；

图2为一实施例的基于LCOS的图像去抖动电路结构原理图；

图3为一实施例的误差采样模块结构图；

图4为一实施例的加法运算模块结构图；

图5为一实施例的数据转换模块结构图；

图6为一实施例的数据控制模块结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

参见图1，为一实施例的基于LCOS的图像去抖动电路结构模块图，该电路包括：误差采样模块110、加法运算模块120以及数据转换模块130。

误差采样模块110用于获取8位图像输入数据中各个色彩通道所产生的截位分量，并在对所述截位分量进行处理后输出截位误差数据。

加法运算模块120与误差采样模块110连接，用于接收8位图像输入数据和所述截位误差数据，将所述图像输入数据和截位误差数据进行加法运算，得到修正后像素值。

数据转换模块130与加法运算模块120连接，用于根据所述修正后像素值，进行数据转换，得到输出显示的像素值。

请结合图2，为一实施例的基于LCOS的图像去抖动电路结构原理图，该电路包括：误差采样模块210、加法运算模块220、数据转换模块230以及数据控制模块240。

误差采样模块210用于获取8位图像输入数据中各个色彩通道所产生的截位分量，并在对所述截位分量进行处理后输出截位误差数据。

图像输入数据中各像素点像素值包括R、G、B三个色彩通道，在数据处理阶段通常为RGB888信号，各个色彩通道数据位数为8，共计24位数据。而最终LCOS显示屏上所要显示的R、G、B三个通道的数据位数分别比8分别少X、Y和Z位，例如显示为RGB666信号，X，Y，Z的取值为2，即各个色彩通道截位数为2。

在每一行图像中，每一像素点的截位误差由该像素点的前一个像素点来确定。通过在相邻两像素点进行处理，用一像素点影响后一个像素点，从而避免传统技术中直接截取高位进行显示而产生的灰阶跳变。

具体的，根据R、G、B各个色彩通道的数据截断位数，将各个通道所要截断的低位数据作为截断误差，用公式表示为：

count_R(i,j)＝R_IN(i,j-1)[X-1:0]；

count_G(i,j)＝G_IN(i,j-1)[X-1:0]；

count_B(i,j)＝B_IN(i,j-1)[X-1:0]；

其中，i为像素行号，不小于0；j为像素列号，不小于1；count_R(i,j)、count_G(i,j)、count_B(i,j)分别为像素点(i,j)对应的R、G、B三个色彩通道的截位误差数据。R_IN(i,j-1)、G_IN(i,j-1)、B_IN(i,j-1)分别为像素点(i,j-1)原始输入的R、G、B三个色彩通道像素值。X、Y、Z分别为R、G、B通道的截位数，不小于1。

在本实施例中，误差采样模块210包括时钟信号输入端口CLK、上电复位端口RSTB、用于获取8位图像输入数据中各个色彩通道所产生的截位分量的误差采样输入端口DataIn<1:0>以及与加法运算模块220连接用于输出截位误差数据的截位误差输出端口DataOut<1:0>。

误差采样模块210具体结构请参考图3，具体包括两个触发器，两个触发器的数据输入端一起作为误差采样输入端口，两个触发器的数据输出端一起作为截位误差输出端口。在每一个时钟信号CLK输入的时候，误差采样模块210将获取8位图像输入数据中各个色彩通道所产生的截位分量并输出一个截位误差数据到加法运算模块220。上电复位端口RSRB在复位时将输出置为0。

加法运算模块220与误差采样模块210连接，用于接收8位图像输入数据和所述截位误差数据，将所述图像输入数据和截位误差数据进行加法运算，得到修正后像素值。

具体的，每一行中各像素点对应的截断误差数据由前一像素点决定，通过截断误差数据去影响当前像素点的像素值。

在一个实施例中，直接将像素点各个色彩通道的像素值与各色彩通道的截断误差数据相叠加，作为修正后的像素值，用公式表示如下：

sum_R(i,j)＝R_IN(i,j)+count_R(i,j)；

sum_G(i,j)＝G_IN(i,j)+count_G(i,j)；

sum_B(i,j)＝B_IN(i,j)+count_B(i,j)；

其中，i不小于0；j不小于0；R_IN(i,j)、G_IN(i,j)、B_IN(i,j)分别为像素点(i,j)原始输入的R、G、B通道像素值；sum_R(i,j)、sum_G(i,j)、sum_B(i,j)分别为像素点(i,j)的R、G、B色菜通道的修正后像素值。

在本实施例中，加法运算模块220包括图像输入数据端口DataA<7:0>、截位误差输入端口DataB<1:0>以及修正后像素值输出端口DataOut<8:0>，其中图像输入数据端口DataA<7:0>用于接收8位图像输入数据，截位误差输入端口DataB<1:0>用于接收误差采样模块210输出的截位误差数据。

另外，加法运算模块220包括7个半加器和1个全加器，形成了8位加2位的加法器，具体请参照图4，图中Add_Full1为全加器，Add_Half1～7为半加器。这样设计加法器的结构可以最大限度地节省电路的面积。

数据转换模块230与加法运算模块220连接，用于根据所述修正后像素值，进行数据转换，得到输出显示的像素值。

具体的，对修正后像素值进行范围控制，对R通道，判断各个色彩通道修正后像素值最高位是否存在进位，若是，则将输出的每一位置为1，否则截取输入数据的高6位进行输出，用公式表示为：

R_out(i,j)＝sum_R(i,j)[n:X]；

G_out(i,j)＝sum_G(i,j)[n:Y]；

B_out(i,j)＝sum_B(i,j)[n:Z]；

其中，R_out(i,j)、G_out(i,j)、B_out(i,j)分别为像素点(i,j)对应的R、G、B三个色彩通道输出显示的像素值。X、Y、Z分别为R、G、B通道的截位数，不小于1，n表示输入数据的最高位。

在本实施例中，数据转换模块230包括时钟信号输入端口CLK、上电复位端口RSTB、与加法运算模块220连接的修正后像素值输入端口DataIn<8:0>以及输出显示的像素值输出端口DataOut<5:0>。

数据转换模块230的具体结构可参照图5，包括6个多路选择器和6个触发器。6个选择器的第一输入端连接所述加法运算模块输出的修正后像素值的最高位，6个选择器的第二输入端连接所述加法运算模块输出的修正后像素值的高6位，6个选择器的第三输入端置1，6个选择器的输出端分别对应地与6个触发器连接，6个触发器的输出端一起作为输出显示的像素值输出端口。

当多路选择器的第一输入端S为0时候选择第二输入端A作为修正后像素值输入端口来截取加法运算模块220输出的修正后像素值的高6位，当多路选择器的第一输入端S为1时候，选择第三输入端B作为修正后像素值输入端口来接收VDDD！信号(在数字逻辑中VDDD！信号代表1)，即当加法运算模块220输出的修正后像素值的数据最高位为1的时候(输入数据大于255)，将数据转换模块230输出的每一位置为1。上电复位端口RSRB在复位时将输出置为0。

数据控制模块240与误差采样模块210和数据转换模块230连接，用于输出门控时钟信号以对误差采样模块210、数据转换模块230的工作状态进行控制。

数据控制模块240可以将输入的行有效信号Hsync和场有效信号Vsync进行同步，从而使得输出的行有效信号Hsync和场有效信号Vsync同步。同时，数据控制模块240通过行有效信号Hsync和场有效信号Vsync形成门控时钟以控制误差采样模块210和数据转换模块230的工作，减少功耗。

在本实施例中，数据控制模块240包括行有效信号输入端口HsyncIn、场有效信号输入端口VsyncIn、时钟信号输入端口CLK、上电复位端口RSTB、行有效信号输出端口HsyncOut、场有效信号输出端口VsyncOut以及门控时钟输出端口GCLK，门控时钟输出端口GCLK分别与误差采样模块210和数据转换模块的时钟信号输入端口CLK连接，其中上电复位端口RSTB是异步复位信号输入低电平有效。在每一次时钟信号由低电平变为高电平时，该抖动电路进行一次操作，如果时钟信号一直为高电平或者低电平，该抖动电路是保持现状，不进行操作。

数据控制模块240的具体结构请参照图6，包括第一触发器、第二触发器、第三触发器、第一与门及第二与门，其中第一触发器和第三触发器的数据输入端分别作为场有效信号输入端口和行有效信号输入端口，第一触发器和第三触发器的数据输出端分别作为场有效信号输出端口和行有效信号输出端口，第一与门将场有效信号和行有效信号相与后输出给第二触发器的数据输入端，第二与门将时钟信号和第二触发器的数据输出端输出的数据相与，第二与门的输出端作为门控时钟输出端口，只有行场信号都有效时才将时钟信号输出(输出信号为GCLK)。

上述基于LCOS的图像去抖动电路结构，误差采样模块获取到8位图像输入数据中各个色彩通道所产生的截位分量，并在对所述截位分量进行处理后输出截位误差数据传给加法运算模块，加法运算模块将截位误数据和图像输入数据相加得到修正后像素值，数据转换模块根据修正后像素值进行数据转换，得到输出显示的像素值，这样相比于传统技术直接截取高位进行显示，平滑了灰阶的变化，并且其处理过程是依据相邻两像素点来进行处理，不需要大规模存储，实现成本较低。

以上实施例中可以具体是RGB888信号转换为RGB666信号的应用场景，其中，n＝7，X＝Y＝Z＝2。可以理解，在其他实施例中，该基于LCOS的图像去抖动电路结构还可以实现RGB888信号转换为RGB565信号，那样X＝Z＝3，Y＝2。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于LCOS的图像去抖动电路结构，其特征在于，包括：

误差采样模块，用于获取8位图像输入数据中各个色彩通道所产生的截位分量，并在对所述截位分量进行处理后输出截位误差数据；

加法运算模块，与所述误差采样模块连接，用于接收8位图像输入数据和所述截位误差数据，将所述图像输入数据和截位误差数据进行加法运算，得到修正后像素值；

数据转换模块，与所述加法运算模块连接，用于根据所述修正后像素值，进行数据转换，得到输出显示的像素值。

2.根据权利要求1所述的基于LCOS的图像去抖动电路结构，其特征在于，还包括数据控制模块，分别与所述误差采样模块和数据转换模块连接，用于输出门控时钟信号以对所述误差采样模块、数据转换模块的工作状态进行控制。

3.根据权利要求2所述的基于LCOS的图像去抖动电路结构，其特征在于，所述数据控制模块包括行有效信号输入端口、场有效信号输入端口、时钟信号输入端口、上电复位端口、行有效信号输出端口、场有效信号输出端口以及门控时钟输出端口，所述门控时钟输出端口分别与所述误差采样模块和数据转换模块连接。

4.根据权利要求3所述的基于LCOS的图像去抖动电路结构，其特征在于，所述数据控制模块包括第一触发器、第二触发器、第三触发器、第一与门及第二与门，其中第一触发器和第三触发器的数据输入端分别作为场有效信号输入端口和行有效信号输入端口，第一触发器和第三触发器的数据输出端分别作为场有效信号输出端口和行有效信号输出端口，第一与门将场有效信号和行有效信号相与后输出给第二触发器的数据输入端，第二与门将时钟信号和第二触发器的数据输出端输出的数据相与，第二与门的输出端作为门控时钟输出端口。

5.根据权利要求1所述的基于LCOS的图像去抖动电路结构，其特征在于，所述误差采样模块包括时钟信号输入端口、上电复位端口、用于获取8位图像输入数据中各个色彩通道所产生的截位分量的误差采样输入端口以及与所述加法运算模块连接用于输出截位误差数据的截位误差输出端口。

6.根据权利要求5所述的基于LCOS的图像去抖动电路结构，其特征在于，所述误差采样模块包括两个触发器，两个触发器的数据输入端一起作为误差采样输入端口，两个触发器的数据输出端一起作为截位误差输出端口。

7.根据权利要求1所述的基于LCOS的图像去抖动电路结构，其特征在于，所述加法运算模块包括图像输入数据端口、截位误差输入端口以及修正后像素值输出端口，其中所述图像输入数据端口用于接收8位图像输入数据，所述截位误差输入端口用于接收所述误差采样模块输出的截位误差数据。

8.根据权利要求1所述的基于LCOS的图像去抖动电路结构，其特征在于，所述加法运算模块包括7个半加器和1个全加器。

9.根据权利要求1所述的基于LCOS的图像去抖动电路结构，其特征在于，所述数据转换模块包括时钟信号输入端口、上电复位端口、与所述加法运算模块连接的修正后像素值输入端口以及输出显示的像素值输出端口。

10.根据权利要求9所述的基于LCOS的图像去抖动电路结构，其特征在于，所述数据转换模块包括6个选择器和6个触发器，6个选择器的第一输入端连接所述加法运算模块输出的修正后像素值的最高位，6个选择器的第二输入端连接所述加法运算模块输出的修正后像素值的高6位，6个选择器的第三输入端置1，6个选择器的输出端分别对应地与6个触发器连接，6个触发器的输出端一起作为输出显示的像素值输出端口；

在修正后像素值的最高位为0时，6个选择器选择第二输入端作为修正后像素值输入端口；

在修正后像素值的最高位为1时，6个选择器选择第三输入端作为修正后像素值输入端口。