TWI498868B - 影像處理方法以及影像處理裝置 - Google Patents

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Description

影像處理方法以及影像處理裝置
本發明有關於影像處理方法以及影像處理裝置，特別有關於可減少影像串擾的影像處理方法以及影像處理裝置。
第1圖繪示了習知技術中，有效像素區(即影像像素區)、水平空白區以及垂直空白區的關係示意圖。第2圖繪示了習知技術中傳送影像的時序示意圖。
請參閱第1圖，一影像Fr通常會具有一第一有效像素區AP1 ，第一有效像素區AP1 會具有多條有效像素列AP11 、AP12 (僅繪示其中兩條)。此外，為了順利的傳送影像，會設定第一水平空白區HB1 以及第一垂直空白區VB1 來做為影像傳送時停止傳送資料以供切換的時間。第一水平空白區HB1 對應多數水平空白像素列HB11 、HB12 (僅繪示其中兩條)，做為傳送有效像素列的切換之用。第一垂直空白區VB1 對應多數垂直空白像素列VB11 、VB12 (僅繪示其中兩條)，做為不同影像的切換之用。
請參閱第2圖，習知技術中會以一第一時脈訊號PCLK1 來傳送影像Fr，第一時脈訊號PCLK1 包含至少一第一有效像素時間區間A1 、至少一第一水平空白時間區間H1 以及一第一垂直空白時間區間V1 。於第一有效像素時間區間A1 會傳送有效像素列的資料，而在傳送完一條有效像素列後，於第一水平空白時間區間H1 不傳送資料，然後再傳送下一條有效像素列的資料。以第2圖為例，會先在第一有效像素時間區間A1 傳 送有效像素列AP11 的資料，然後在第一水平空白時間區間H1 不傳送資料，然後再於第一有效像素時間區間A1 傳送下一條有效像素列AP12 的資料，其他有效像素列亦會以相同的方法傳送。而在所有有效像素列均傳送完後，會停頓第一垂直空白時間區間V1 不傳送資料，然後切換至下一影像。因此，每一第一有效像素時間區間A1 對應的像素量為每一第一有效像素列(AP11 、AP12 ...)的像素量，每一第一水平空白時間區間H1 對應的像素量為每一第一水平空白像素列(HB11 、HB12 ...)的像素量，而第一垂直空白時間區間V1 所對應的像素量為全部垂直空白像素列(VB11 、VB12 ...)的像素量總和。
詳細言之，在某些應用中(例如液晶模擬脈衝式顯示或是3D應用)，背光模組是在垂直空白區間才打開。也就是說，於時序上應是畫面先顯示第一個影像資料(即前述的有效像素區間)，之後在第一個垂直空白區間中的某時間點打開背光，在第一個垂直空白區間結束的時間點關掉背光，然後顯示第二個影像。之後在第二個垂直空白區間中的某時間點打開背光，在第二個垂直空白區間結束的時間點關掉背光，依此類推；所以當背光打開的時候，就是人眼感受到影像的時候。因為液晶本身的特性，不同資料間的轉移(例如從A資料到B資料)，訊號的位準需要一段爬升或是下降時間來完成，所以人眼感受到的影像其實是A資料與B資料的某種比例混合出來的結果，最理想的比例是A=0%，B=100%，即人眼不會感受到前資料的影像。但因為液晶特性的關係，所以不可能如此，這個比例關係就是所謂的串擾(cross-talk)，因此，若傳送有效像素的總和時間(前述第一時脈訊號PCLK1 中所有第一有效像素時間區間A1 以及所有第一水平空白時間區間H1 的時間總和)太長，便可能產生影像的串擾。
因此，本發明之一目的為提供一種可減少有效像素區之傳送時間的影像處理方法。
本發明之另一目的為提供一種可減少有效像素區之傳送時間的影像處理裝置。
本發明一實施例揭露了一種影像處理方法，包含以一第一時脈訊號接收一影像，該第一時脈訊號具有至少一第一有效像素時間區間、至少一第一水平空白時間區間以及一第一垂直空白時間區間；以及以一第二時脈訊號輸出該影像，該第二時脈訊號具有至少一第二有效像素時間區間、至少一第二水平空白時間區間以及一第二垂直空白時間區間；其中該第一有效像素時間區間以及該第二有效像素時間區間對應的像素數相同，該第二水平空白時間區間對應的像素數小於該第一水平空白時間區間對應的像素數，且該第二垂直空白時間區間對應的像素數大於該第一垂直空白時間區間對應的像素數。
本發明另一實施例揭露了一種影像處理裝置，包含：一控制器；以及一儲存裝置；該控制器使該儲存裝置以一第一時脈訊號接收一影像，該第一時脈訊號具有至少一第一有效像素時間區間、至少一第一水平空白時間區間以及一第一垂直空白時間區間；該控制器使該儲存裝置以一第二時脈訊號輸出該影像，該第二時脈訊號具有至少一第二有效像素時間區間、至少一第二水平空白時間區間以及一第二垂直空白時間區間；其中該第一有效像素時間區間以及該第二有效像素時間區間對應的像素數相同，該第二水平空白時間區間對應的像素數小於該第一水平空白時間區間對應的像素數，且該第二垂直空白時間區間對應的像素數大於該第一垂直空白時間區間對應的像素數。
藉由縮短水平空白時間區間，可以使得前述不同資料間訊號位準的爬升或下降提早發生，所以當背光再度打開的時候，人眼感受到的會是比較多的後資料(例如前述的B資料)和比較少的前資料(例如前 述的A資料)，也就是降低了串擾。因此，藉由這樣的方式可以改善串擾的問題。而且，本發明更提出了根據剩餘像素決定垂直空白區像素列的步驟，使本發明於設計上可有更大的彈性。
300‧‧‧影像處理裝置
301‧‧‧控制器
303‧‧‧緩衝器
305‧‧‧暫存器
第1圖繪示了習知技術中，有效像素區、水平空白區以及垂直空白區的關係示意圖。
第2圖繪示了習知技術中傳送影像的時序示意圖。
第3圖繪示了根據本發明一實施例的影像處理裝置。
第4圖繪示了根據本發明實施例之影像處理方法所對應的水平空白區以及垂直空白區的關係示意圖。
第5圖繪示了根據本發明實施例之影像處理方法傳送影像的示意圖。
第6圖繪示了經過根據本發明另一實施例之影像處理方法所對應的水平空白區以及垂直空白區的關係示意圖。
第7圖和第8圖繪示了如何根據剩餘像素數來調整垂直空白像素列之列數的示範性示意圖。
第9圖繪示了根據本發明實施例之影像處理方法的流程圖。
第3圖繪示了根據本發明一實施例的影像處理裝置300。請留意第3圖所示的裝置僅用以舉例，並非用以限定本發明。而且，下列實施例以第1圖和第2圖所示的影像Fr以及第一時脈訊號PCLK1 做為調整前的傳送動作來做說明，但並非限定本發明只能用以調整第1圖和第2圖所示的傳送步驟。
如第3圖所示，影像處理裝置300包含了一控制器301以及一緩衝器303(即為一儲存裝置)。控制器301用以根據第一時脈訊號PCLK1 使緩衝器303接收影像Fr並根據第二時脈訊號PCLK2 使緩衝器 303輸出影像Fr。其中第一時脈訊號PCLK1是為第2圖所示的第一時脈訊號PCLK1，而第二時脈訊號PCLK2是為第5圖所示的第二時脈訊號PCLK2，但不限定。因為第二時脈訊號PCLK2 所包含的第二水平空白時間區間以及第二垂直空白時間區間與第一時脈訊號PCLK1 所包含的第一水平空白時間區間以及第一垂直空白時間區間不同，因此影像Fr會根據第一水平空白區和第一垂直空白區(如第1圖的HB1 和VB1 )被接收，而根據第二水平空白區和第二垂直空白區(如第4圖的HB2 和VB2 )被輸出。
第4圖繪示了根據本發明實施例之影像處理方法所對應的水平空白區以及垂直空白區的關係示意圖。第5圖繪示了根據本發明實施例之影像處理方法傳送影像的示意圖。請留意第4圖僅是為了便於解釋第5圖中的影像輸出動作，並非限定必然要存在著這樣的影像資料格式才為本發明的範圍。請交互參著第4圖與第5圖以更為了解本發明的內容。
如第5圖所示，第二時脈訊號PCLK2 包含至少一第二有效像素時間區間A2 、至少一第二水平空白時間區間H2 以及一第二垂直空白時間區間V2 。第二有效像素時間區間A2 、第二水平空白時間區間H2 以及第二垂直空白時間區間V2 的作用與第2圖所示的第一有效像素時間區間A1 、第一水平空白時間區間H1 以及第一垂直空白時間區間V1 的作用相同。每一第二有效像素時間區間A2 對應的像素量為每一第二有效像素列(AP21 、AP22 ...)的像素量，每一第二水平空白時間區間H2 對應的像素量為每一第二水平空白像素列(HB21 、HB22 ...)的像素量，而第二垂直空白時間區間V2 所對應的像素量為全部第二垂直空白像素列(VB21 、VB22 ...)的像素量總和。
第二時脈訊號PCLK2 的第二有效像素時間區間A2 與第一時脈訊號PCLK1 的第一有效像素時間區間A1 相同。然而，第二時脈訊號PCLK2 的第二水平空白時間區間H2 小於第一時脈訊號PCLK1 的第一水平空白時 間區間H1 。也因此，第4圖中的第二水平空白區HB2 中的每一第二水平空白像素列HB21 、HB22 之像素數會少於第1圖中的第一水平空白區HB1 中的每一第一水平空白像素列HB11 、HB12 之像素數。
在一實施例中，第一有效像素區AP1 的之像素數，第一水平空白區HB1 的像素數以及第一垂直空白區VB1 的像素數的總和(稱為第一像素總和)，與第二有效像素區AP2 的像素數，第二水平空白區HB2 的像素數以及第二垂直空白區VB2 的像素數的總和(第二像素總和)相同。因此，第二水平空白區HB2 相較於第一水平空白區HB1 減少的像素數(稱為減少的水平空白像素)會移第二垂直空白區VB2 來補償。以下將有實施例詳細說明如何決定第二垂直空白區之第二垂直空白列的列數。
藉由第4圖第5圖的做法，由於第二有效像素時間區間A2 與第一時脈訊號PCLK1 的第一有效像素時間區間A1 相同，但第二水平空白時間區間H2 小於第一水平空白時間區間H1 ，因此使用第二時脈訊號PCLK2 傳送有效像素的時間總和(所有A2 加H2 )會比使用第一時脈訊號PCLK1 傳送有效像素的時間總和(所有A1 加H1 )來得少，因此可改善習知技術中的問題。
在一些實施例中，可能會有無法完全分配減少的水平空白像素至第二垂直空白像素列的狀況。舉例來說，若有1000個像素欲分配到第二垂直空白區而每一第二垂直空白像素列的像素數為100，則可增加10列第二垂直空白像素列來補償減少的水平空白像素為1000。然而，若有1020個像素欲分配到第二垂直空白區而每一第二垂直空白像素列的像素數為100，則無法將減少的水平空白像素完整的分配給第二垂直空白像素列而會有餘數20存在。因此本發明更針對這樣的狀況提供了下列內容來處理。
第7圖和第8圖繪示了如何根據剩餘像素數來調整垂直空白像素列之列數的示範性示意圖。如第7圖所示，第一有效像素列之像素 數為1920、第一水平空白區像素列之像素數為280，第一有效像素列之像素列數為1080，第一垂直空白區像素列之像素列數為45，因此第一像素總和為(1920+280)x(1080+45)=2200x1125=2475000。若第二有效像素列之像素數仍為1920且其像素列數仍為1080，而第二水平空白區像素列之像素數假設為50，則第二有效像素區AP2 的像素數和第二水平空白區HB2 的像素數之總和為(1920+50)x1080=2127600。因此會有247500-2127600=347400的像素數待分配到第二垂直空白區VB2 。於此例中，第二垂直空白區像素列的像素數為第二有效像素列之像素數加上第二水平空白區像素列之像素數，因此為1970。因此，若將減少的水平空白區像素除以第二垂直空白區像素列的像素數：347400/1970，則會得到整數176和餘數680。此整數176即為第二垂直空白區像素列的像素數，餘數680即為剩餘像素數H_Red。
第8圖繪示了依據以本發明的影像處理方法處理影像的示意圖，其影像的各參數如第7圖所示的數據。根據第7圖的描述，在處理影像1時，第二垂直空白區像素列之像素列數為176以及餘數680，此數值680會被暫存至第3圖的暫存器305做為剩餘像素數H_Red，但680小於第二垂直空白區像素列的像素數1970，因此不增加第二垂直空白區像素列的列數。而在處理影像2時，仍會得到176條第二垂直空白區像素列以及680的餘數，此時剩餘像素數H_Red會被累加至暫存器305，因此剩餘像素數H_Red為1360，但1360仍小於第二垂直空白區像素列的像素數1970，因此不增加第二垂直空白區像素列的列數。但在處理影像3時，仍會得到176條第二垂直空白區像素列以及680的餘數，此時剩餘像素數H_Red會被累加至2040，已超過第二垂直空白區像素列的像素數1970，因此影像3的第二垂直空白區像素列數目會被設定成176+1，而剩餘像素數H_Red會扣掉第二垂直空白區像素列的像素數1970變成70。依此類堆，影像4的第二垂直空白區像素列列數為176而剩餘像素 數H_Red為750，影像5的第二垂直空白區像素列列數為176而剩餘像素數H_Red為1430，但到影像6時，剩餘像素數H_Red為1430+680，超過第二垂直空白區像素列的像素數1970，因此影像6的第二垂直空白區像素列數目再度被設定成176+1，而剩餘像素數H_Red會扣掉第二垂直空白區像素列的像素數1970變成140。但亦可讓剩餘像素數累積至大於X條第二垂直空白像素列的數目後(X為大於1的正整數)，一次增加X條第二垂直空白像素列。亦請留意，第3圖的暫存器可位於任何位置，亦可整合至控制器301或緩衝器303。
因此，第7圖和第8圖的實施例可視為根據下列公式來決定第二垂直空白區像素列的列數：Hd /Vt =M+Q
其中Hd 為單一週期的第一時脈訊號PCLK2 之所有第一有效像素列區間對應的像素量(即第一有效像素區AP1 的像素量)、所有第一水平空白時間區間對應的像素量(即第一水平空白區HB1 的像素量)以及第一垂直空白時間區間對應的像素量(即第一垂直空白區HB1 的像素量)減去單一週期的第二時脈訊號PCLK2 之所有第二有效像素列區間對應的像素量(即第二有效像素區AP2 的像素量)以及所有第二水平空白時間區間(即第二水平空白區HB2 的像素量)對應的像素量。Vt 為該第二垂直空白時間區間對應之每一該第二垂直空白像素列包含的像素數(例如在第7圖實施例中為1970)，M為Hd /Vt 的整數，而Q為Hd /Vt 的餘數。若M大於或等於1時，則將該M列做為該第二垂直空白像素列的數目，若Q不為零，則累計該Q的值來產生一剩餘像素值並儲存該剩餘像素值。
而且，於每次以該第一時脈接收該影像並以該第二時脈訊號輸出該影像時，將每一次之該Q的值累加至該剩餘像素值。若該剩餘像素值不超過該Vt 的值則將該M列做為該第二垂直空白像素列的數目(例如第8圖中的影像1、2、4、5)。若該剩餘像素值超過該Vt 的值，則將該 第二垂直空白像素列的數目增加N列，並從該剩餘像素值減去該Vt 乘上該N的值，其中N為大於或等於1的正整數(例如第8圖中的影像3、6)。於此類實施例中，調整前的第一像素總和與調整後的第一像素總和不會相同，但其差異可小於一預定值。因此對影像傳送的時序不會造成太大的影響。
根據前述之實施例，可以得到如第9圖所示的流程圖，其包含了下列步驟：
步驟901
以一第一時脈訊號PCLK1 接收一影像，該第一時脈訊號PCLK1 具至少一第一有效像素時間區間A1 、至少一第一水平空白時間區間H1 以及一第一垂直空白時間區間V1 。
步驟903
以一第二時脈訊號PCLK2 輸出該影像，該第二時脈訊號PCLK2 具至少一第二有效像素時間區間A2 、至少一第二水平空白時間區間H2 以及一第二垂直空白時間區間V2 。
其中第一有效像素時間區間A1 以及第二有效像素時間區間A2 對應的像素數相同。第二水平空白時間區間H2 對應的像素數小於第一水平空白時間區H1 間對應的像素數，且第二垂直空白時間區H2 間對應的像素數大於該第一垂直空白時間區間H1 對應的像素數。
其他詳細的技術特徵已描述於前述實施例中，故於此不再贅述。
藉由縮短水平空白時間區間，可以使得前述不同資料間訊號位準的爬升或下降提早發生，所以當背光再度打開的時候，人眼感受到的會是比較多的後資料(例如前述的B資料)和比較少的前資料(例如前述的A資料)，也就是降低了串擾。因此，藉由這樣的方式可以改善串擾的問題。而且，本發明更提出了根據剩餘像素決定垂直空白區像素列的步驟，使本發明於設計上可有更大的彈性。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。

Claims (12)

  1. 一種影像處理方法，包含：以一第一時脈訊號接收一影像，該第一時脈訊號具有至少一第一有效像素時間區間、至少一第一水平空白時間區間以及一第一垂直空白時間區間；以及以一第二時脈訊號輸出該影像，該第二時脈訊號具有至少一第二有效像素時間區間、至少一第二水平空白時間區間以及一第二垂直空白時間區間；其中該第一有效像素時間區間以及該第二有效像素時間區間對應的像素數相同，該第二水平空白時間區間對應的像素數小於該第一水平空白時間區間對應的像素數，且該第二垂直空白時間區間對應的像素數大於該第一垂直空白時間區間對應的像素數；其中該第二垂直空白時間區間與該第一垂直空白時間區間之間的列數差係相關於該第一水平空白時間區間與該第二水平空白時間區間之間所對應的像素數差。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的影像處理方法，其中單一週期的該第一時脈訊號所對應之第一像素數總和與單一週期的該第二時脈訊號所對應之第二像素數總和之差異小於一預定值。
  3. 如申請專利範圍第2項所述的影像處理方法，其中該第一像素數總和與該第二像素數相等總和。
  4. 如申請專利範圍第2項所述的影像處理方法，更包含以下列公式來決定該第二垂直空白時間區間所對應的第二垂直空白像素列之數目：Hd /Vt =M+Q其中Hd 為單一週期的第一時脈訊號之所有該第一有效像素列區間對應的像 素量、所有該第一水平空白時間區間對應的像素量以及該第一垂直空白時間區間對應的像素量減去單一週期的第二時脈訊號之所有第二有效像素列區間對應的像素量以及所有第二水平空白時間區間對應的像素量，該Vt 為該第二垂直空白時間區間對應之每一該第二垂直空白像素列包含的像素數，M為Hd /Vt 的整數，而Q為Hd /Vt 的餘數；若該M大於或等於1時，則將該M列做為該第二垂直空白像素列的數目，若Q不為零，則累計該Q的值來產生一剩餘像素值並儲存該剩餘像素值。
  5. 如申請專利範圍第4項所述的影像處理方法，更包含：於每次以該第一時脈接收該影像並以該第二時脈訊號輸出該影像時，將每一次之該Q的值累加至該剩餘像素值；以及若該剩餘像素值不超過該Vt 的值則將該M列做為該第二垂直空白像素列的數目，若該剩餘像素值超過該Vt 的值，則使該第二垂直空白像素列的數目為M+N列，並從該剩餘像素值減去該Vt 乘上該N的值，其中N為大於或等於1的正整數。
  6. 如申請專利範圍第4項所述的影像處理方法，其中該Vt 的值等於該第二有效像素時間區間所對應之第二有效像素列包含的像素數加上該第二水平空白時間區間所對應之第二水平空白像素列包含的像素數。
  7. 一種影像處理裝置，包含：一控制器；以及一儲存裝置；該控制器使該儲存裝置以一第一時脈訊號接收一影像，該第一時脈訊號具有至少一第一有效像素時間區間、至少一第一水平空白時間區間以及一第一垂直空白時間區間； 該控制器使該儲存裝置以一第二時脈訊號輸出該影像，該第二時脈訊號具有至少一第二有效像素時間區間、至少一第二水平空白時間區間以及一第二垂直空白時間區間；其中該第一有效像素時間區間以及該第二有效像素時間區間對應的像素數相同，該第二水平空白時間區間對應的像素數小於該第一水平空白時間區間對應的像素數，且該第二垂直空白時間區間對應的像素數大於該第一垂直空白時間區間對應的像素數；其中該第二垂直空白時間區間與該第一垂直空白時間區間之間的列數差係相關於該第一水平空白時間區間與該第二水平空白時間區間之間所對應的像素數差。
  8. 如申請專利範圍第7項所述的影像處理裝置，其中單一週期的該第一時脈訊號所對應之第一像素數總和與單一週期的該第二時脈訊號所對應之第二像素數總和之差異小於一預定值。
  9. 如申請專利範圍第8項所述的影像處理裝置，其中該第一像素數總和與該第二像素數相等總和。
  10. 如申請專利範圍第8項所述的影像處理裝置，該控制器以下列公式來決定該第二垂直空白時間區間所對應的第二垂直空白像素列之數目：Hd /Vt =M+Q其中Hd 為單一週期的第一時脈訊號之所有該第一有效像素列區間對應的像素量、所有該第一水平空白時間區間對應的像素量以及該第一垂直空白時間區間對應的像素量減去單一週期的第二時脈訊號之所有第二有效像素列區間對應的像素量以及所有第二水平空白時間區間對應的像素量，該Vt 為該第二垂直空白時間區間對應之每一該第二垂直空白像素列包含的 像素數，M為Hd /Vt 的整數，而Q為Hd /Vt 的餘數；若該M大於或等於1時，則該控制器將該M列做為該第二垂直空白像素列的數目，若Q不為零，則累計該Q的值來產生一剩餘像素值並儲存該剩餘像素值。
  11. 如申請專利範圍第10項所述的影像處理裝置，該控制器於每次以該第一時脈接收該影像並以該第二時脈訊號輸出該影像時，將每一次之該Q的值累加至該剩餘像素值；若該剩餘像素值不超過該Vt 的值則該控制器將該M列做為該第二垂直空白像素列的數目，若該剩餘像素值超過該Vt 的值，則該控制器將使該第二垂直空白像素列的數目為M+N列，並從該剩餘像素值減去該Vt 乘上該N的值，其中N為大於或等於1的正整數。
  12. 如申請專利範圍第10項所述的影像處理裝置，其中該Vt 的值等於該第二有效像素時間區間所對應之第二有效像素列包含的像素數加上該第二水平空白時間區間所對應之第二水平空白像素列包含的像素數。
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