專利名稱：圖像處理裝置和方法
技術領域：
本發(fā)明涉及視頻處理技術，特別是視頻圖像處理裝置和方法。 背景纟支術
液晶顯示器以其小巧輕薄、顯示色彩豐富等諸多優(yōu)點，得到越來越廣泛 的應用。然而液晶顯示器的發(fā)展過程中遇到兩個主要問題。
首先，液晶顯示器輸入信號幀率與輸出顯示頻率之間存在差異。目前，
液晶顯示器的輸出顯示頻率，即幀率，已經能夠達到100/120hz，甚至 200/240hz,，而液晶顯示器輸入信號源的幀率一般只有50/60hz。為了解決這 一問題，往往采用幀率轉換方案。運動預估和運動補償技術，即ME/MC技術， 就是一種典型的幀率轉換方案。ME/MC技術通過在原有的畫面中插入一定幀 數(shù)，縮短了每幀之間的顯示時間，提高了顯示頻率，例如，對于60hz的畫面 顯示，在每兩幀之間插入一幀，以獲得120hz的畫面。此夕卜，ME/MC技術還 通過縮短每幀之間的顯示時間，使液晶電視的響應時間得到提高，修正了人 目艮視覺暫留形成的"錯覺，，，從而提高圖像的動態(tài)清晰度以及消除運動圖像的抖 動。
其次，由于液晶顯示器自身的響應速度慢的特點，其對運動圖像的顯示 效果不盡如人意，有一定程度的拖尾現(xiàn)象。為了提高響應速度，在液晶顯示 器的視頻處理系統(tǒng)中通常采用過驅動技術。過驅動技術是通過提高驅動電壓 來降低響應時間，從而消除由于液晶反應遲鈍而造成的運動圖像模糊。具體 來說，液晶分子每一種穩(wěn)定的狀態(tài)都對應著控制電極上的一定的電壓值。當 控制電極上的電壓值發(fā)生改變時，液晶分子需要一定的響應時間才能達到目 標狀態(tài)；對應的電壓值越高，分子轉動的速度越快。過驅動技術通過在起始的時候，令起始施加的驅動電壓稍高于目標狀態(tài)的對應電壓，使得液晶分子 具有較高的轉動速度，而在到達目標狀態(tài)時，再將驅動電壓回落至目標狀態(tài) 的對應電壓，從而有效縮短了液晶反應時間。
上述這兩種技術在處理過程中具有相似之處，即都需要使用到時間上連 續(xù)的前后兩幀或者若干幀的圖像信息，并因此需要對當前幀圖像進行保存。
例如，ME/MC幀率轉換根據(jù)不同的幀率轉換需求，對時間上連續(xù)的若干幀圖 寸象信息中的相應幀進行運動估計(ME),并通過插值算法(MC)生成當前所 需要的運動補償幀；而過驅動技術在接收當前幀圖像時將時間上連續(xù)的前一 幀圖像從存儲器讀出進行計算，將當前幀進行預加重處理后輸出。
然而，在當前液晶電視的視頻圖像解決方案中，ME/MC模塊與過驅動模 塊通常被集成在不同的芯片中。其中不僅存在由于技術發(fā)展的不同時期所帶 來的差異，更主要的在于如果簡單將ME/MC模塊和過驅動模塊集成在同一個 芯片中，對存儲器帶寬需求也會^f艮高。
參考圖1,在當前的液晶視頻圖像處理方法中，ME/MC單元101接收視 頻信號，并存儲輸入的^L頻信號，輸入的^L頻信號經過ME/MC單元101的幀 率轉換以及后處理單元102的相應處理后，由后處理單元102輸出。后處理 單元102所輸出的圖像由過驅動單元103接收后，重新進行存儲以及計算， 之后再由過驅動單元103將驅動處理后的視頻信號輸出。也就是說，在ME/MC 單元101和過驅動單元103中，分別需要為其配置對應的存儲器104和存儲 器105。因此，傳統(tǒng)的視頻圖像解決方案不僅在執(zhí)行過程中需要重復地進行圖 像的存入和讀取，而且在硬件上增加了存儲器件的開銷，增加了電路的面積 和功耗，增加了系統(tǒng)的成本。

發(fā)明內容
本發(fā)明解決的問題是提供一種圖像處理裝置和方法，實現(xiàn)了 ME/MC單元與過驅動單元的協(xié)同工作，并且節(jié)省了過驅動單元中的存儲器。
為解決上述問題，本發(fā)明提供了一種圖像處理裝置，包括運動估計補 償單元，用于根據(jù)原始圖像，通過運動估計和補償計算插值圖像，并在每個
周期，輸出在顯示順序上連續(xù)的兩幀圖像；存儲單元，用于保存來自所述運 動估計補償單元的所述原始圖像；圖像后處理單元，用于在每個周期，接收 經所述運動估計補償單元輸出的所述兩幀圖像，對其進行后處理并輸出；過 驅動單元，用于對經過所述圖像后處理單元處理的兩幀圖像進行過驅動處理 并輸出。
可選的，所述顯示順序上連續(xù)的兩幀圖像為一幀插值圖像與一幀原始圖 像、或者為兩幀插值圖像。
可選的，所述運動估計補償單元包括運動估計單元，根據(jù)連續(xù)幀圖像 中物體運動的時空相關性，對所述運動物體進行運動估計，獲得運動矢量； 運動補償單元，根據(jù)所述運動估計單元所獲得的運動矢量，在兩幀原始圖像
之間進行插值，獲得插值圖像。
可選的，所述圖像后處理單元包括兩個相同的圖像后處理子單元，其中 每個所述圖像后處理子單元用于在每個周期，接收經所述運動估計補償單元 輸出的一幀圖像，對其進行后處理并輸出。
可選的，所述運動估計補償單元根據(jù)原始圖像，通過運動估計和補償計 算插值圖像包括所述運動估計補償單元從所述存儲單元讀取原始圖像，并 進行運動估計和補償，獲得插值圖像。
本發(fā)明還提供了一種圖像處理方法，包括根據(jù)原始圖像信息，至少計 算一幀插值圖像，并在每個周期，輸出在顯示順序上連續(xù)的兩幀圖像；對所 述在顯示順序上連續(xù)的兩巾貞圖^f象進行后處理；對經過后處理的所述在顯示順 序上連續(xù)的兩幀圖像進行過驅動處理。
可選的，所述根據(jù)原始圖像信息，至少計算一幀插值圖像包括從存儲單元中讀取原始圖像信息；根據(jù)所述原始圖像信息，進行運動估計和運動補償?shù)挠嬎悖@得至少一幀插值圖像。
可選的，所述根據(jù)原始圖像信息，進行運動估計和運動補償?shù)挠嬎?，獲得至少一幀插值圖像包括根據(jù)兩幀原始圖像信息計算一幀插值圖像；或者根據(jù)多幀原始圖像信息，分別計算其中每兩幀原始圖像的插值圖像。
可選的，所述輸出在顯示順序上連續(xù)的兩幀圖像包括輸出一幀原始圖像以及一幀根據(jù)該原始圖像獲得的插值圖像，或者輸出兩幀插值圖像。
可選的，所述對經過后處理的在顯示順序上連續(xù)的兩幀圖像進行過驅動處理具體為根據(jù)在時間上的前一幀圖像，對后一幀圖像進行預加重處理。
與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明通過ME/MC單元輸出時間上具有連續(xù)性的當前幀圖像和前一幀圖像，并將所輸出的兩幀圖像信息經過處理后，作為過驅動單元的輸入信號。過驅動單元直接對所輸入的圖像信息進行計算，無需保存圖像信息。也就是說，在過驅動單元無需存儲器的情況下，實現(xiàn)了 ME/MC單元與過驅動單元的協(xié)同工作，節(jié)省了系統(tǒng)的存儲空間，降低了系統(tǒng)成本。


圖l是傳統(tǒng)的帶幀率轉換功能的液晶顯示系統(tǒng)中ME/MC模塊與過驅動模塊協(xié)同工作的架構圖2是本發(fā)明圖像處理裝置實施方式的結構示意圖3是本發(fā)明圖像處理方法實施方式的流程示意圖4是本發(fā)明圖像處理方法在幀率轉換倍率為2倍時具體實施方式
的周期示意圖5是本發(fā)明圖像處理方法在幀率轉換倍率為5倍時具體實施方式
的周期示意圖6是本發(fā)明圖像處理方法在幀率轉換倍率為2.5倍時具體實施方式
的周期示意圖。
具體實施例方式
正如背景技術中所提到，參考圖1,傳統(tǒng)液晶視頻圖像處理方法中，
ME/MC單元101把輸入的圖像存入存儲器104中，然后從存儲器104中獲取所保存的原始圖像信息，通過運動估計和補償獲取插值圖像信息，在每個周期操作中，輸出一幀至顯示器或者過驅動單元103。而過驅動單元103,接收到經過后處理的一幀當前幀圖像信息之后，首先將其保存在存儲器105中，并從存儲器105中讀出前一周期所接收并保存的圖像信息，然后利用所讀取的圖像對當前幀進行預加重處理，最后將計算結果輸出。
傳統(tǒng)液晶視頻圖像處理方法中的ME/MC單元101和過驅動單元103需要使用單獨的存儲器104、 105分別對輸入幀圖像信息進行存儲，增加了系統(tǒng)成本。此外，ME/MC單元101和過驅動單元103在工作過程中，不僅需要分別從存儲器104和存儲器105中讀取圖像信息，還需要將計算所得到的中間結果存入對應的存儲器，因此，如果簡單地將ME/MC單元和過驅動單元集成在一個芯片中，也就是使ME/MC單元和過驅動單元使用同一個存儲器，必將需要消耗極大的帶寬，花費硬件代價很大。
發(fā)明人正是基于對上述問題的綜合考慮提出了本發(fā)明。下面即結合附圖和實施例對本發(fā)明的具體實施方式
喉文詳細的說明。
參考圖2，本發(fā)明實施方式提供了一種圖像處理裝置，包括運動估計補償(ME/MC)單元201,接收原始圖像，以及根據(jù)所述原始圖像，通過運動估計和補償計算插值圖像；存儲單元202,用于接收經ME/MC單元201傳輸?shù)乃鲈紙D像并保存；圖像后處理單元203和204,用于接收經ME/MC單元201輸出的圖像，對其進行后處理并輸出，其中，ME/MC單元201輸入至圖像后處理單元203以及輸入至圖像后處理單元204的圖像為顯示順序上連續(xù)的前后兩幀；過驅動單元205,用于接收圖像后處理單元203和圖像后處理
8單元204所輸出的圖像，進行過驅動處理并輸出。
具體來說，ME/MC單元201接收所輸入的視頻信號，將每一幀原始圖像信息通過存儲單元202進行存儲，以及根據(jù)不同的幀率轉換，對原始圖傳W言息進行運動估計和補償，計算出一幀或兩幀插值圖像信息，并根據(jù)需要，在每個周期，輸出顯示順序上連續(xù)的前后兩幀圖像。也就是說，所述兩幀圖像信息在時間上具有連續(xù)性。具體來說，所述兩幀圖像可為一幀插值圖像與一幀原始圖像，也可為輸出兩幀插值圖像。
在具體實現(xiàn)中，ME/MC單元201可包括運動估計單元和運動補償單元，其中，所述運動估計單元用于根據(jù)連續(xù)幀圖像中物體運動的時空相關性，對所述運動物體進行運動估計，獲得運動矢量；所述運動補償單元根據(jù)運動估計單元所獲得的運動矢量，在兩幀原始圖像之間進行插值，獲得插值圖像。
接著，所述在顯示順序上連續(xù)的兩幀圖像分別輸入至圖像后處理單元203和圖像后處理單元204。圖像后處理單元203與圖像后處理單元204對所接收的圖像信息進行相同的處理，可具有相同結構。在具體實施方式
中，圖像后處理單元203與圖像后處理單元204還可為一個可接收兩路輸入信號并進行相同處理的圖像后處理單元。
過驅動單元205接收圖像后處理單元203和204輸出的經過后處理的兩幀圖像信息之后，對其進行過驅動處理并輸出。由于所述兩幀圖像信息在時間上具有連續(xù)性，因此過驅動單元可直接根據(jù)時間上前一幀圖像對時間上后一幀圖像進行預加重處理，從而不再需要使用存儲器對所接收到的圖像進行存儲，進而節(jié)省了存儲器件成本。
參考圖3,本發(fā)明還提供了一種基于所述圖像處理裝置的圖像處理方法，包括
步驟Sl, ME/MC單元根據(jù)原始圖像信息，至少計算一幀插值圖像；步驟S2， ME/MC單元才艮據(jù)所述計算結果，每個周期輸出在顯示順序上連續(xù)的兩幀圖像；
步驟S3，圖像后處理單元對來自ME/MC單元的所述兩幀圖像進行后處理并輸出；
步驟S4,過驅動單元對經過后處理的所述兩幀圖像進行過驅動處理。
在具體實施過程中，步驟S1可包括ME/MC單元從存儲單元中讀取原始圖像信息；ME/MC單元根據(jù)所述原始圖像信息計算至少一幀插值圖像。在具體實施過程中，根據(jù)不同幀率轉換，ME/MC單元可根據(jù)兩幀原始圖像信息計算一幀插值圖像，也可根據(jù)多幀原始圖像信息，分別計算其中每兩幀原始圖像的插值圖像。
步驟S1中，ME/MC單元從存儲單元中讀取原始圖像信息之前還可包括以下步驟ME/MC單元接收輸入的原始圖像信息；ME/MC單元將每一幀所接收的原始圖像信息通過存儲單元進行保存。
步驟S2中，4艮據(jù)不同的幀率轉換，所輸出的兩幀在顯示順序上具有連續(xù)性的圖像，可具有以下次序中的任意一種原始圖像與插值圖像，即輸出一幀原始圖像以及一幀根據(jù)該原始圖像獲得的插值圖像；插值圖像與插值圖像，即輸出兩幀插值圖像。
通過步驟Sl和步驟S2, ME/MC單元僅對所接收的原始圖像信息進行保存，對于每次計算所獲得的插值圖像只進行輸出并不保存；當下一周期需要使用到上一周期所獲得的插值圖像時，根據(jù)所保存的原始圖像重復進行計算。雖然計算量有所增加，但是并不需要將計算所獲得的插值圖像寫入存儲單元以及在下一周期從存儲單元讀出，節(jié)省了大量的存儲空間和帶寬。
接下來，進行步驟S3。其中，圖像后處理單元對ME/MC單元所輸出的兩幀圖像所進行的相同的后處理。
1然后，進入步驟S4，由于過驅動單元每次接收到的為在時間上連續(xù)的兩幀圖像，因此過驅動單元無需對其進行保存，可直接通過對這兩幀圖像進行計算。也就是說，過驅動單元無需配備存儲器，從而避免了對存儲空間的需
求，降低了系統(tǒng)成本。其中，具體的計算過程可包括才艮據(jù)在時間上的前一幀圖像，對后一幀圖像進行預加重處理。
下面根據(jù)具體實施例，對本發(fā)明圖j象處理方法的具體實施方式
進行詳細說明。其中，A幀、B幀、C幀和D幀為各不相同且時間上連續(xù)的輸入^L頻圖像，采用本發(fā)明圖像處理方法的具體實施方式
，根據(jù)不同幀率轉換倍率，對視頻圖像進行處理。
在幀率轉換倍率為2倍的情況下
進行兩倍幀率轉換時，ME/MC單元在連續(xù)的兩幀原始圖像(A幀與B幀)之間，根據(jù)原始圖像中物體的運動趨勢計算出兩幀之間的插值幀圖像，并在每個周期分別輸出A幀，AB幀，B幀，BC幀，C幀，CD幀，D幀。其中，AB幀為A幀與B幀之間的插值幀，BC幀為B幀與C幀之間的插值幀；CD幀為C幀與D幀之間的插值幀。
參考圖4，首先，在周期Tl， ME/MC單元從存儲單元中讀取A幀與B幀，并計算A幀與B幀之間的插值幀，即AB幀；獲得AB幀之后，輸出A幀與AB幀。A幀與AB幀分別經由圖像后處理單元處理后，輸入至過驅動單元。過驅動單元接收A幀與AB幀之后，根據(jù)A幀對AB幀進行預加重處理后輸出AB，幀。其中，ME/MC單元對存儲器帶寬的需求僅為將A幀和B幀從存儲器中讀出；而且當ME/MC單元獲得AB幀并輸出時，由于A幀已經由ME/MC單元從存儲器中讀出，因此ME/MC單元將A幀與AB幀一起進行輸出，并不增加對存儲器帶寬的消耗。
然后，在周期T2， ME/MC單元從存儲單元中讀取A幀與B幀，計算A
ii幀與B幀之間的插值幀AB幀，并將AB幀和B幀分別輸出至圖像后處理單元；圖像后處理單元對AB幀和B幀進行處理后，將處理結果送入過驅動單元；過驅動單元接收AB幀和B幀，利用AB幀對B幀進4于過驅動處理，獲得B，幀的輸出。其中，ME/MC單元對存儲器帶寬的需求和周期T1時相同。
也就是說，在兩倍幀率轉換的情況下，由于在計算過程的各個周期中，ME/MC單元讀取兩幀原始圖像，計算一個插值幀，因此ME/MC單元對存儲器帶寬的要求僅為從存儲器中將所保存的原始圖像讀取出來；而過驅動單元可直接根據(jù)所接收的兩幀圖像進行過驅動處理并輸出處理后的圖像，而無需對所接收的圖像進行保存。因此，相較于現(xiàn)有技術，在節(jié)省了過驅動單元存儲空間的前提下，并不增加ME/MC單元對存儲器帶寬和存儲空間的要求。
在幀率轉換倍率為整數(shù)倍且倍率大于兩倍的情況下
以幀率轉換倍率為5倍為例，對連續(xù)兩幀圖像(A幀與B幀)的處理需要通過五個周期的操作來完成。其中，ME/MC單元根據(jù)圖像中物體的運動趨勢計算出A幀與B幀之間的四個插值幀，ABO幀、AB1幀、AB2幀和AB3幀，并將所計算出的插值幀圖像通過圖像后處理單元傳輸至過驅動單元；過驅動單元根據(jù)ME/MC單元所輸出的圖像，在每個周期依次對ABO幀、AB1幀、AB2幀、AB3幀和B幀進4亍過驅動處理，以實現(xiàn)對原始的A幀與B幀圖#^的幀率轉換以及過驅動處理。
在現(xiàn)有技術對上述過程的實現(xiàn)中，ME/MC單元每個周期只輸出 一幀當前幀，其中，該當前幀可以為原始幀圖像，也可以為計算獲得的插值幀圖像；而過驅動單元每個周期接收一幀圖像，接著將當前周期所接收到的圖像保存至過驅動單元的存儲器中，并根據(jù)該圖像對上一周期所接收到的圖像進行過
驅動處理。因此，ME/MC單元通過計算，在每個周期中，順序輸出ABO幀、AB1幀、AB2幀、AB3幀和B幀；此外，過驅動單元將上一周期所4秦收到的圖像從存儲器中讀取出來，根據(jù)當前周期接收到的圖像對其進行過驅動處理，并且輸出過驅動處理結果，以及將當前周期接收到的圖像保存至過驅動單元 的存儲器中。也就是說，當幀率轉換倍率為整數(shù)倍且倍率大于兩倍時，現(xiàn)有
技術不僅需要將圖像寫入ME/MC單元以及過驅動單元存儲器，還需要從過驅 動單元存儲器讀取之前所保存的圖像，以及還需要從ME/MC單元存儲器讀取 之前計算得到的插值圖像，因此對存儲器帶寬及存儲空間的要求很高。
參考圖5，在本發(fā)明圖像處理方法的具體實施例中，首先，在周期T1'， ME/MC單元從存儲單元中讀取A幀與B幀，并計算A幀與B幀之間的一個 插值幀，即ABO幀；獲得ABO幀之后，輸出A幀與ABO幀。A幀與ABO幀 分別經由圖像后處理單元處理后，輸入至過驅動單元。過驅動單元接收A幀 與ABO幀之后，根據(jù)A幀對ABO幀進行預加重處理后輸出ABO，幀。
其中，在該周期操作中，ME/MC單元輸出一幀原始圖像，即A幀，以及 一幀插值幀圖像，即AB0幀。ME/MC單元對存儲器帶寬的需求僅為將A幀 和B幀從存儲器中讀出，而且由于A幀已經由ME/MC單元從存儲器中讀出， 因此當獲得ABO幀并與A幀一起輸出時，并不增加存儲器帶寬的消耗。
然后，在周期T2'， ME/MC單元從存儲單元中讀取A幀與B幀，計算A 幀與B幀之間的兩個插值幀，即ABO幀和ABl幀，并將ABO幀和ABl幀分 別輸出至圖像后處理單元；經圖像后處理之后，輸入至過驅動單元，過驅動 單元接收ABO幀和ABl幀之后，利用ABO幀對ABl幀進行過驅動處理，獲 得ABl'幀的輸出。
其中，盡管ME/MC單元需要計算兩幀插值幀，即ABl與ABO,并將這 兩幀輸出，但是由于ME/MC單元計算ABl與ABO的輸入幀相同，同為A幀 和B幀，因此ME/MC單元對存儲器帶寬的需求僅為將A幀和B幀從存儲器 中讀出，相較于周期T1',并不需要增加對存儲器件的帶寬需求。
類似地，在周期T3'和T4'中，ME/MC單元讀取A幀與B幀，分別獲得 ABl幀和AB2幀、以及AB2幀和AB3幀，通過圖像后處理單元對ME艇C
13單元輸出的圖像進行處理之后，由過驅動單元對其進行過驅動處理，進而分
別獲得AB2，幀和AB3，幀。在周期T3'或T4'中，ME/MC單元都是根據(jù)原始的 A幀和B幀，計算并輸出兩幀插值幀，ME/MC單元對存儲器帶寬的需求和在 周期T2'時的需求相同。
而在周期T5'中，ME/MC單元從存儲單元中讀取A幀與B幀，計算A幀 與B幀之間的插值幀AB3幀，并將AB3幀和B幀分別輸出至圖像后處理單 元；圖像后處理單元對AB3幀和B幀進行處理后，將處理結果送入過驅動單 元；過驅動單元接收AB3幀和B幀，利用AB3幀對B幀進4于過驅動處理， 獲得B'幀的輸出。
其中，ME/MC單元輸出一幀插值幀圖像，即AB3幀以及一幀原始圖像， 即B幀。類似于周期T1'， ME/MC單元對存儲器的需求僅為將A幀和B幀從 存儲器中讀出，而且在輸出時，將插值計算所獲得的AB3幀與已讀出的B幀 一起進行輸出，因此并不增加存儲器帶寬的消耗。
也就是說，在五倍幀率轉換的情況下，由于ME/MC單元在計算過程的各 個周期中，讀取兩幀原始圖像，分別計算原始圖像的插值幀，并在周期Tl' 、 T2'、 T3' 、 T4'和T5', -、別3奪A幀與ABO幀、ABO幀和AB1幀、AB1幀和AB2幀、 AB2幀和AB3幀、AB3幀和B幀，通過圖像后處理單元輸出至過驅動單元。 因此在計算過程中，ME/MC單元對存儲器帶寬的消耗僅為從存儲器中將所保 存的原始圖像讀取出來，相較于現(xiàn)有技術，大大減少了 ME/MC單元對存儲器 帶寬和存儲空間的要求。而過驅動單元由于在每個周期接收了兩幀連續(xù)的圖 像，因此可直接進行過驅動處理并輸出處理后的圖像，而無需對所接收的圖 像進行保存，從而節(jié)省了過驅動單元存儲空間。
在幀率轉換倍率為分數(shù)倍且大于一倍的情況下
以幀率轉換倍率為2.5倍為例，對連續(xù)的三幀圖^象(A幀、B幀和C幀) 的處理需要花費四個周期。ME/MC根據(jù)圖像中物體的運動趨勢計算出連續(xù)的A幀、B幀和C幀之間的四個插Y直幀AB0幀、AB1幀、BC0幀和BC1幀， 并且將所計算出的插值幀圖像通過圖像后處理單元傳輸至過驅動單元；過驅 動單元根據(jù)ME/MC單元所輸出的圖像，在每個周期依次對ABO幀、AB1幀、 BCO幀、BC1幀和C幀進行過驅動處理。其中，ABO幀和AB1幀為A幀與B 幀之間的插值幀；BCO幀和BC1幀為B幀與C幀之間的插值幀。
在現(xiàn)有技術的一種實現(xiàn)方式中，ME/MC單元首先在第一周期中，讀取A 幀與B幀，計算出A幀與B幀之間的插值幀ABO幀，保存并輸出ABO幀， 以及輸出A幀；在第二周期中，讀耳又A幀、B幀和ABO幀，計算出A幀與B 幀之間的插值幀ABl幀，保存并輸出ABl幀，以及輸出ABO幀；在第三周 期中，讀取B幀、C幀和ABl幀，計算出B幀與C幀之間的插值幀BCO幀， 保存并輸出BCO幀，以及輸出ABl幀；在第四周期中，讀取B幀、C幀和 BCO幀，計算出B幀與C幀之間的插值幀BCl幀，保存并輸出BCl幀，以 及輸出BCO幀；也就是說，ME艇C單元不僅需要從存儲器中將A幀、B幀 與C幀分別讀取出來并計算每兩幀之間的插值幀，還需要依次將所計算出來 的ABO幀、ABl幀、BCO幀和BCl幀分別寫入ME/MC單元的存儲器，以及 在后續(xù)周期操作中，將這些計算結果從存儲器中逐幀讀出并輸出。因此，現(xiàn) 有技術中，當幀率轉換倍率為分數(shù)倍且倍率大于一倍時，ME/MC單元對存儲 器帶寬及存儲空間的要求很高。
參考圖6,在本發(fā)明圖像處理方法的具體實施例中，首先，在周期Tl", ME/MC單元從存儲單元中讀取A幀與B幀，并計算A幀與B幀之間的插值 幀，即ABO幀；獲得ABO幀之后，輸出A幀與ABO幀。A幀與ABO幀分別 經由圖像后處理單元進行圖像后處理，以及過驅動單元的過驅動處理，然后 輸出ABO，幀。其中，由于A幀已經由ME/MC單元從存儲器中讀出，因此當 獲得ABO幀并與A幀一起輸出時，ME/MC單元對存儲器帶寬的需求僅為將 A幀和B幀從存儲器中讀出，并不增加額外的消耗。然后，在周期T2"， ME/MC單元乂人存儲單元中讀取A幀與B幀，計算A 幀與B幀之間的兩個插值幀，分別為AB0幀和AB1幀，并將AB0幀和AB1 幀分別輸出至圖像后處理單元，經過圖像后處理之后，輸入至過驅動單元； 過驅動單元接收AB0幀和AB1幀之后，利用AB0幀對AB1幀進行過驅動處 理，獲得AB1幀的輸出。其中，由于ME/MC單元用于計算AB1與AB0的 輸入幀同為A幀和B幀，ME/MC單元對存儲器帶寬的需求僅為將A幀和B 幀從存儲器中讀出，并不需要增加對存儲器件的帶寬需求。
接下來，在周期T3" ， ME/MC單元從存儲單元中讀取A幀、B幀和C幀， 分別計算A幀與B幀之間的插值幀AB1幀，以及B幀與C幀之間的插值幀 BC0幀，并將AB1幀和BCO幀分別經由圖像后處理之后，通過過驅動單元進 行過驅動處理，并輸出BCO，幀。其中，ME/MC單元需要從存儲器中讀取A 幀、B幀與C幀三幀原始圖像，相較于周期T1"、 T2"和T4"，需要多讀取一幀 原始圖像，才能完成處理過程。
在周期T4"， ME/MC單元從存儲單元中讀取B幀與C幀，計算B幀與C 幀之間的插值幀BC1幀，并將BC1幀和B幀，分別經過圖像后處理單元的圖 像后處理以及過驅動單元的過驅動處理，輸出C，幀。其中，ME/MC單元對存 儲器的需求僅為將B幀和C幀從存儲器中讀出；而且在輸出C幀時，可將插 值計算所獲得的BC1幀與其一起進行輸出，因此并不增加存儲器帶寬的消耗。
就周期T1"至周期T4"整體而言，現(xiàn)有技術在周期T1",由于過驅動處理需 要使用A幀和ABO幀，而A幀在計算ABO幀時已經從存儲器中讀出，因此 對帶寬的需求為讀2幀，寫l幀；而在周期T2"，不僅需要從存儲器中讀出A 幀和B幀，還需要讀出ABO幀，此外，還需要將4艮據(jù)A幀和B幀所計算出 來的AB1幀存入存儲器，也就是說，對帶寬的需求為讀3幀，寫1幀；周期T3" 和T4"中的操作與周期T2"相似。而對于本發(fā)明圖像處理方法具體實施例，在 周期T1"、 T2"和T4"中只需要讀出兩幀原始圖像，僅在周期T3"時，需要從存儲器中讀出三幀原始圖像。因此，在幀率轉換倍率為分數(shù)倍且大于一倍的情 況下，相比較于現(xiàn)有技術，大大減小了對存儲器帶寬和存儲空間的需求，從 而以較小的帶寬和存儲空間實現(xiàn)了對視頻圖像的運動估計補償以及過驅動處 理。
性的當前幀圖像和前一幀圖像，并將所輸出的兩幀圖像信息經過處理后，作
為過驅動單元的輸入；過驅動單元直接對所輸入的兩幀圖像信息進行處理， 無需保存所接收到的圖像信息，也就不再需要使用存儲器，從而實現(xiàn)了在過 驅動單元無需存儲器的情況下，基于單存儲器的ME/MC單元與過驅動單元的 協(xié)同工作，節(jié)省了存儲空間，減小了電路的面積和開銷，降低了系統(tǒng)成本。
此外，本發(fā)明實施方式中，ME/MC單元僅將原始圖像保存在存儲器中， 并且在計算過程的各個周期中，通過讀取原始圖像進行插值幀的計算，并且 同時輸出在顯示順序上具有連續(xù)性的前后兩幀圖像，因此ME/MC單元對存儲 器帶寬的要求僅為從存儲器中將所保存的原始圖像讀取出來，無須對插值計 算結果進行保存以及在后續(xù)周期操作中輸出，從而減小了對存儲器帶寬的需 求，減低了電路的功耗，節(jié)省了系統(tǒng)成本
雖然本發(fā)明已通過較佳實施例說明如上，但這些較佳實施例并非用以限 定本發(fā)明。本領域的技術人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內，應有能力 對該較佳實施例做出各種改正和補充，因此，本發(fā)明的保護范圍以權利要求 書的范圍為準。
1權利要求
1.一種圖像處理裝置，其特征在于，包括運動估計補償單元，用于根據(jù)原始圖像，通過運動估計和補償計算插值圖像，并在每個周期，輸出在顯示順序上連續(xù)的兩幀圖像；存儲單元，用于保存來自所述運動估計補償單元的所述原始圖像；圖像后處理單元，用于在每個周期，接收經所述運動估計補償單元輸出的所述兩幀圖像，對其進行后處理并輸出；過驅動單元，用于對經過所述圖像后處理單元處理的兩幀圖像進行過驅動處理并輸出。
2. 如權利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述顯示順序上連續(xù)的 兩幀圖像為一幀插值圖像與一幀原始圖像、或者為兩幀插值圖像。
3. 如權利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述運動估計補償單元 包括運動估計單元，根據(jù)連續(xù)幀圖像中物體運動的時空相關性，對所述運動 物體進行運動估計，獲得運動矢量；運動補償單元，根據(jù)所述運動估計單元所獲得的運動矢量，在兩幀原始 圖像之間進行插值，獲得插值圖像。
4. 如權利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述圖像后處理單元包 括兩個相同的圖像后處理子單元，其中每個所述圖像后處理子單元用于在每 個周期，接收經所述運動估計補償單元輸出的一幀圖像，對其進行后處理并 輸出。
5. 如權利要求1所述的圖像處理裝置，其特征在于，所述運動估計補償單元 根據(jù)原始圖像，通過運動估計和補償計算插值圖像包括所述運動估計補償 單元從所述存儲單元讀取原始圖像，并進行運動估計和補償，獲得插值圖像。
6. —種圖像處理方法，其特征在于，包括根據(jù)原始圖像信息，至少計算一幀插值圖像，并在每個周期，輸出在顯 示順序上連續(xù)的兩幀圖像；對所述在顯示順序上連續(xù)的兩幀圖像進行后處理；對經過后處理的所述在顯示順序上連續(xù)的兩幀圖像進行過驅動處理。
7. 如權利要求6所述的圖像處理方法，其特征在于，所述根據(jù)原始圖像信息， 至少計算一幀插值圖像包括從存儲單元中讀取原始圖像信息；根據(jù)所述原始圖像信息，進行運動估計和運動補償?shù)挠嬎?，獲得至少一 幀插值圖像。
8. 如權利要求7所述的圖像處理方法，其特征在于，所述根據(jù)原始圖像信息， 進行運動估計和運動補償?shù)挠嬎?，獲得至少一幀插值圖像包括根據(jù)兩幀原 始圖像信息計算一幀插值圖像；或者根據(jù)多幀原始圖像信息，分別計算其中 每兩幀原始圖像的插值圖像。
9. 如權利要求6所述的圖像處理方法，其特征在于，包括所述輸出在顯示 順序上連續(xù)的兩幀圖像包括輸出一幀原始圖像以及一幀根據(jù)該原始圖像獲 得的插值圖像，或者輸出兩幀插值圖像。
10. 如權利要求6所述的圖像處理方法，其特征在于，所述對經過后處理的在 顯示順序上連續(xù)的兩幀圖像進行過驅動處理具體為根據(jù)在時間上的前一幀 圖像，對后一幀圖像進行預加重處理。
全文摘要
一種圖像處理裝置和方法，其中，所述圖像處理裝置包括運動估計補償單元，用于根據(jù)原始圖像，通過運動估計和補償計算插值圖像，并在每個周期，輸出在顯示順序上連續(xù)的兩幀圖像；存儲單元，用于保存來自所述運動估計補償單元的所述原始圖像；圖像后處理單元，用于在每個周期，接收經所述運動估計補償單元輸出的所述兩幀圖像，對其進行后處理并輸出；過驅動單元，用于對經過所述圖像后處理單元處理的兩幀圖像進行過驅動處理并輸出。本發(fā)明不僅節(jié)省了過驅動單元的存儲器，還實現(xiàn)了ME/MC單元與過驅動單元的協(xié)同工作，節(jié)省了系統(tǒng)的存儲空間，降低了系統(tǒng)成本。
文檔編號G09G3/36GK101594456SQ20091004645
公開日2009年12月2日 申請日期2009年2月18日 優(yōu)先權日2009年2月18日
發(fā)明者司馬苗, 張力航, 王青海 申請人:逐點半導體(上海)有限公司