專利名稱：圖像遞色裝置以及其方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于圖像處理，尤有關(guān)于一種應(yīng)用于圖像顯示裝置的圖像遞色
(dithering)裝置以及其方法。
背景技術(shù)：
圖像遞色是一種常被使用在電腦繪圖或顯示領(lǐng)域的技術(shù)，可以在有限的 色彩深度(color depth)下，產(chǎn)生更多的色彩效果。當(dāng)一個全彩模式(fiill color, 每一像素有RGB三個顏色，每個顏色有8個位)的信號將要被顯示于一個高 彩模式(high color,每一像素有RGB三個顏色，每個顏色有6個位)的顯示 器(例如陰極射線管(CRT)顯示器、或液晶顯示器(LCD))時，若不使 用圖像遞色技術(shù)，則常用的方法是直接舍棄最低的2個位(truncation)。
但是如此一來，原本美麗的全彩圖片，其色彩就變得不夠真實(shí)，舍棄最 低的2個位的結(jié)果會產(chǎn)生所謂的量化誤差(quantization error)，就上述舍棄 最低2個位的例子而言，量化誤差就等于{位1、位0}。為改善上述位數(shù)轉(zhuǎn)換 過程中所產(chǎn)生的量化誤差，于1976年，Robert W. Floyd等人揭露一種 Floyd-Steinberg遞色算法，是以9個像素為一個區(qū)塊，將每一像素的量化誤差
以下列的比例融入其周圍的像素(或點(diǎn))^
16
0 0 0 0 0 7 3 5 1
此一算法會由左到右、
由上到下，掃描整張畫面，目前很多軟件處理的圖像遞色都采用此算法，可 以得到不錯的處理效果。然而，若是利用硬件來執(zhí)行此算法就必須付出很高 的代價(jià)，因?yàn)橄到y(tǒng)必須備有緩沖器(buffer)，增加硬件成本。
另一個改善上述量化誤差的方法是幀調(diào)變(frame rate control)技術(shù)舉 例而言，假設(shè)信號源的綠色以8位來表示、顯示器的綠色以6位來表示，一
7像素S的原始綠色值為64(0100—0000)、 65(0100—0001)、 66(0100—0010)、或 67(0100一00U)的其中之一時，若量化誤差取最低的2個位，則像素S于顯示 器所顯示的值同樣都是16(010000)，但其量化誤差分別是O、 1、 2、 3。幀調(diào) 變技術(shù)就是利用不同的量化誤差值來做調(diào)變，參考圖1，在4個幀中(幀0 幀3)，量化誤差值越大，像素S(X，Y)(原來像素值46)被加入權(quán)值(weight)l(新 的像素值=17)的比例就越高，換言之，量化誤差值大小決定該像素S(X， Y) 的灰階(gray scale)深淺比例。然而，此方法有一個缺點(diǎn)，就是會造成熒屏 閃爍的現(xiàn)象。假設(shè)顯示器的掃描頻率為60張/秒，以圖1中每4個幀為一循環(huán) 為例，幀調(diào)變技術(shù)是通過累計(jì)每一像素4個幀的顯示時間來達(dá)到制作灰階視 覺效果，造成其有效顯示速率下降到60/4=15，比視覺暫留的頻率還低，因此， 肉眼容易感受到熒屏閃爍的現(xiàn)象。
第三種改善方法是遞色型樣技術(shù)假設(shè)信號源以8位、顯示器顏色以6 位來表示，且將顯示器的畫面分成一小塊、 一小塊的2x2遞色區(qū)塊(也可以 是3x3或2x3的遞色區(qū)塊)，每一2x2遞色區(qū)塊包含四個像素S0、 Sl、 S2、 S3,如圖2A所示。首先，決定目標(biāo)像素(假設(shè)是SO)的量化誤差大小，接 著，再取出相對應(yīng)的遞色型樣(pattern)，用來將目標(biāo)像素SO的量化誤差融 入該遞色型樣中的相鄰像素。參考圖2B，本方法共有4個遞色型樣，以對應(yīng) 4個量化誤差(分別是0、 1、 2、 3);每一遞色型樣均為2x2的遞色矩陣，各遞 色矩陣共包含4個權(quán)值，4個遞色型樣的權(quán)值總和從0到3不等，用以表現(xiàn)4 個不同的灰階?；旧?，傳統(tǒng)遞色型樣技術(shù)是犧牲解析度來換取階度的增加， 但即使如此，在信號源為8位、顯示器為6位的情況下，顯示器實(shí)際上只能 模擬出253個階度(gray scale)，也就是所謂的遞色邊界限制(dithering boundary condition)。這是因?yàn)樵陲@示器的階度到達(dá)下邊界值(0)或上邊界 值(63)時，為了避免下溢(underflow)或溢位(overflow)，會停止顯示器階度 的增加或減少，因此會少模擬3個階度。
為了解決傳統(tǒng)遞色型樣技術(shù)所造成的硬件成本增加及遞色邊界限制問題、也為了解決傳統(tǒng)幀調(diào)變所造成的畫面閃爍現(xiàn)象，因此提出本發(fā)明。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于上述問題，本發(fā)明目的之一為提供一種圖像遞色方法，通過調(diào)整 量化誤差的范圍與遞色型樣的內(nèi)容，同時配合幀調(diào)變技術(shù)，以解決階度模擬 不足的問題。
為達(dá)成上述目的，本發(fā)明的圖像遞色方法包含以下步驟將一幀的一像 素的P位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為一Q位數(shù)據(jù)與一量化誤差；根據(jù)該像素值、 一預(yù)設(shè)范圍、 一第一幀索引、復(fù)數(shù)個第一遞色型樣、復(fù)數(shù)個第二遞色型樣及該像素于該幀 的位址，取得一相對應(yīng)的權(quán)值；根據(jù)該預(yù)設(shè)范圍，調(diào)整該Q位數(shù)據(jù)以產(chǎn)生一 結(jié)果值；以及，將該結(jié)果值與該權(quán)值相加，以得到該像素的一遞色輸出值； 其中，P、 Q為整數(shù)，且P〉Q，同時，各該第一遞色型樣與各該第二遞色型 樣均包含復(fù)數(shù)個權(quán)值。
本發(fā)明另一個目的為提供一種圖像遞色裝置，包含 一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，逐 一接收一幀的所有像素，將一像素的P位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為一 Q位數(shù)據(jù)與一量化誤 差，并根據(jù)一預(yù)設(shè)范圍以產(chǎn)生一控制信號； 一權(quán)值產(chǎn)生器，連接至該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 換器，內(nèi)存復(fù)數(shù)個第一遞色型樣與復(fù)數(shù)個第二遞色型樣，根據(jù)一垂直同步信 號(VSYNC)、該控制信號、該像素于該幀的位址與該量化誤差，以產(chǎn)生一權(quán) 值； 一調(diào)整器，連接至該數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，用以根據(jù)該控制信號，來調(diào)整該Q位 數(shù)據(jù)并產(chǎn)生一結(jié)果值；以及， 一加法器，連接至該調(diào)整器與該權(quán)值產(chǎn)生器， 將該結(jié)果值與該權(quán)值相加，以產(chǎn)生一遞色輸出值；其中，P、 Q為整數(shù)，且P〉 Q，同時，各該第一遞色型樣與各該第二遞色型樣均包含復(fù)數(shù)個權(quán)值。
茲配合下列圖示、實(shí)施例的詳細(xì)說明及權(quán)利要求，將上述及本發(fā)明的其 他目的與優(yōu)點(diǎn)詳述于后。


圖1顯示傳統(tǒng)幀調(diào)變技術(shù)中，量化誤差、幀數(shù)目以及像素值之間的關(guān)圖2A顯示傳統(tǒng)遞色型樣技術(shù)中，遞色型樣的一個例子； 圖2B顯示一組具有4個階度的傳統(tǒng)遞色型樣； 圖3為本發(fā)明圖像遞色方法的一實(shí)施例的流程圖4A是顯示當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用在顯示器的上邊界值附近時，量化誤差、幀索
引值以及第一遞色型樣的關(guān)系的一個例子；
圖4B是顯示當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用在顯示器的上邊界值附近時，量化誤差、幀索
弓I值以及第二遞色型樣之間的一個關(guān)系圖4C為一真值表，顯示上邊界值附近的8位輸入數(shù)據(jù)，在進(jìn)行本發(fā)明圖 像遞色方法后所產(chǎn)生的6位輸出數(shù)據(jù)；
圖5A是顯示當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用在顯示器的下邊界值附近時，量化誤差、幀索 引值以及第一遞色型樣的關(guān)系的一個例子；
圖5B是顯示當(dāng)本發(fā)明應(yīng)用在顯示器的下邊界值附近時，量化誤差、幀索 引值以及第二遞色型樣之間的另一個關(guān)系圖5C為一真值表，顯示下邊界值附近的8位輸入數(shù)據(jù)，在進(jìn)行本發(fā)明圖 像遞色方法后所產(chǎn)生的6位輸出數(shù)據(jù)；
圖6為本發(fā)明圖像遞色裝置的一實(shí)施例的架構(gòu)示意圖。
附圖標(biāo)號
600圖像遞色裝置
610數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器
630儲存單元
650調(diào)整器
670加法器
601目前幀 620權(quán)值產(chǎn)生器 640選擇單元 660計(jì)數(shù)器
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明圖像遞色方法可以利用硬件、軟件、固件(firmware)的其中的一、或前三者的任意組合來實(shí)施，例如純硬件實(shí)施的例子為一現(xiàn)場可編程邏輯
門陣列(field programmable gate array, FPGA)設(shè)計(jì)、或一特殊應(yīng)用集成電路 (application specific integrated circuit, ASIC)設(shè)計(jì)，而硬件與固件合并實(shí)施的例 子為一數(shù)字信號處理器(digital signal processor, DSP)及其內(nèi)建固件的組合。
為解決傳統(tǒng)遞色型樣技術(shù)所造成的遞色邊界限制問題，當(dāng)顯示器階度趨 近上、下邊界值時，本發(fā)明是通過調(diào)整量化誤差的范圍與遞色型樣的內(nèi)容， 并配合幀調(diào)變技術(shù)，不但解決了階度模擬不足的問題，更改善了傳統(tǒng)幀調(diào)變 所造成的畫面閃爍現(xiàn)象。
本發(fā)明的圖像遞色裝置與方法是將一個色彩深度為P位的圖像遞色處理 成一個色彩深度為Q位的圖像，其中，P、 Q為整數(shù)，且P〉Q。本發(fā)明的圖像 遞色裝置與方法均可應(yīng)用于各式圖像輸出裝置，例如陰極射線管顯示器、液 晶顯示器、印表機(jī)等。為方便解釋，以下的實(shí)施例均利用P-8， Q-6來做說明。
圖3為本發(fā)明圖像遞色方法的一實(shí)施例的流程圖。以下，參考圖3，說明 本發(fā)明圖像遞色方法的各步驟。請注意，在本方法進(jìn)行之前，必須先將第一 幀索引FC重置為一預(yù)設(shè)值(假設(shè)為0)。
步驟S310:將目前一幀的一像素&的8位數(shù)據(jù)M,.轉(zhuǎn)換為一 6位數(shù)據(jù)iV,與 一量化誤差G《，其中i為一整數(shù)。假設(shè)該6位數(shù)據(jù)H是取該8位數(shù)據(jù)M,.較 高(MSB)的6個位，量化誤差g《就等于8位數(shù)據(jù)除以4之后所剩的余數(shù)值， 以數(shù)學(xué)式表示成W,-(M,. mod4)。
步驟S320:判斷該6位數(shù)據(jù)乂的大小是否位于一預(yù)設(shè)范圍(等于0 61) 內(nèi)。請注意，在本發(fā)明另一實(shí)施例中，亦可利用該像素8位數(shù)據(jù)M,的大小來 做判斷，此時，所搭配的預(yù)設(shè)范圍等于0~247。
步驟S330:當(dāng)W,位于預(yù)設(shè)范圍0 61之間時，根據(jù)量化誤差2A值大小及 第一幀索引FC，從8個第一遞色型樣中，選取其中的一個第一遞色型樣，同 時，將控制信號ADJ設(shè)為0 (或邏輯低位準(zhǔn)狀態(tài))。當(dāng)^位于預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時，本發(fā)明基本上就使用傳統(tǒng)遞色型樣技術(shù)來進(jìn)行圖像遞色處理。
圖4A所示為量化誤差、幀索引值以及第一遞色型樣的關(guān)系的一個例子。 例如，當(dāng)Ni位于預(yù)設(shè)范圍0 61之間、量化誤差i2五,0且FO1時，就選取圖 4A左下角的第一遞色型樣。圖4A包含上下二套的第一遞色型樣(一套共有 四個第一遞色型樣，可產(chǎn)生四個階度)，第一套(FO0)第一遞色型樣即是圖 2B的四個傳統(tǒng)遞色型樣，第二對FC4)第一遞色型樣是以第一對FC4)為基 礎(chǔ)所衍生出來(權(quán)值在不同位置)。其實(shí)，在本步驟中可以只使用其中的一 套第一遞色型樣，就能顯示四個階度，而在本步驟中使用二套(或多于二套) 第一遞色型樣的優(yōu)點(diǎn)是畫面會更均勻、視覺效果更佳。
需注意的是，本步驟使用的二套共8個第一遞色型樣并不限于圖4A中的 該八個遞色型樣，前提是每一套第一遞色型樣必須顯示四個階度，而且同一 組的二個第一遞色型樣(以Y軸來看， 一組共有二個第一遞色型樣)盡可能 具有不同的權(quán)值樣式(2E,0例外)(也就是將權(quán)值打散)，如此畫面會感覺 比較均勻。
步驟S340:當(dāng)乂.位于預(yù)設(shè)范圍之外(大于61)時，根據(jù)量化誤差g《與第一 幀索引FC，從本發(fā)明的8組(Y軸)、二列(X軸)共16個第二遞色型樣 中(如圖4B顯示為一套第二遞色型樣，共有16個型樣，可完整呈現(xiàn)8個階 度)，選取其中的一個第二遞色型樣，同時，將控制信號ADJ設(shè)為1 (或邏 輯高位準(zhǔn)狀態(tài))。每一第二遞色型樣均為2x2的遞色矩陣，每一遞色矩陣共 包含4個權(quán)值。
步驟S350:根據(jù)像素S,的位址(A， K)，從上一步驟所選取的第一遞 色型樣或第二遞色型樣中，取得其中一個權(quán)值^。假設(shè)像素S位于該幀的位 址或座標(biāo)等于(X,，"，利用算式((X, mod2)， a.mod2))即可取出相對應(yīng) 的權(quán)值。例如，當(dāng)《=159， y;-378時，依據(jù)算式((X,. mod 2)， mod 2)) 計(jì)算出(l， 0)，就選取遞色型樣的右上角權(quán)值Wi。步驟S360:判斷控制信號ADJ是否等于1 (或邏輯高位準(zhǔn)狀態(tài))。本步 驟是判斷6位數(shù)據(jù)iV,.是否有調(diào)整的必要，若是，跳到步驟S370;若沒必要調(diào)
整則直接跳到步驟S380。
步驟S370:調(diào)整6位數(shù)據(jù)M。本發(fā)明為配合量化誤差2《范圍由2個位 調(diào)整成3個位，當(dāng)控制信號ADJ等于1時(表示iV,值可能是62或63) ， 7V,— 律被設(shè)定等于62，如圖4C的真值表所示。
步驟S380:將6位數(shù)據(jù)^與權(quán)值^相加。
步驟S390:判斷本幀是否還有待處理像素。若是，回到步驟S310，否則， 跳到步驟S391。
步驟S391 :當(dāng)系統(tǒng)接收到 一 垂直同步信號VSYNC (vertical synchronization)的下一個有效(active)狀態(tài)時，將第一幀索引FC加1，并回到 步驟S310。請注意，當(dāng)?shù)谝粠饕鼺C-2時，會被重置為0 (圖未示)，故在 本步驟中，第一幀索引FC會在0與1之間來回循環(huán)。
在步驟S340中，當(dāng)A^大于61時，本發(fā)明通過改變遞色型樣的內(nèi)容(由 選擇第一遞色型樣改為選擇第二遞色型樣)并將量化誤差2《范圍由2個位調(diào) 整成3個位(如圖4C所示)，同時，搭配幀調(diào)變機(jī)制，來將邊界范圍(248-255) 中傳統(tǒng)遞色型樣技術(shù)所能模擬的極限5個階度(248~252)，擴(kuò)大成8個階 度(248-255)。本發(fā)明是利用8組、二列第二遞色型樣(請參考圖4B)來 進(jìn)行圖像遞色處理，而由于第二遞色型樣為2x2的矩陣，在一幀中只能表現(xiàn) 出4個階度，為了能達(dá)到表現(xiàn)出8個階度的目的，本發(fā)明進(jìn)一步利用幀調(diào)變 機(jī)制，使8個階度在前后兩個幀中完整呈現(xiàn)；換言之，每一組第二遞色型樣需 包含二個第二遞色型樣，來分別實(shí)施于前后二個幀，才能完整呈現(xiàn)8個階度。
如圖4B所示，二列、8組第二遞色型樣，由左到右，量化誤差2《由0 到7，而各組第二遞色型樣的權(quán)值總和則是從1到8，共形成8個階度。每一 組第二遞色型樣包含二個第二遞色型樣，利用第一幀索引FC (0或1)來索
13引以分別實(shí)施于前后二個幀的相對應(yīng)位址。相較于傳統(tǒng)幀調(diào)變技術(shù)以每4個
幀作為一循環(huán)，本發(fā)明所實(shí)施的幀調(diào)變技術(shù)中是以每二個幀作為一循環(huán)，每
一像素的顯示時間比較短，有效顯示速率只下降到約60/2=30(張/秒)，大約等 于視覺暫留的頻率，因此，肉眼比較不容易感受到熒屏閃爍的現(xiàn)象。
請注意，在能夠完整呈現(xiàn)8個階度的前提之下，每一組第二遞色型樣亦 可包含二個以上的第二遞色型樣，來分別實(shí)施于前后二個以上的幀，當(dāng)然， 此時第一幀索引值FC的數(shù)目須等于每一組第二遞色型樣所包含的第二遞色 型樣的數(shù)目。例如，在步驟S340中可采用二套第二遞色型樣，也就是有8組、 4列共32個第二遞色型樣，其中，每一列包含8個第二遞色型樣，而每一組 包含4個第二遞色型樣，此時，第一幀索引FC的數(shù)目等于4(FC-0-3)，使用 的前提是每一套第二遞色型樣必須顯示8個階度，而且同一組的4個第二遞 色型樣盡可能具有不同的權(quán)值樣式(也就是將權(quán)值打散)，如此畫面會感覺 比較均勻、順暢。
附帶一提的是，在步驟S330中使用二套第一遞色型樣(FC=0/1)的原因 之一是為了配合步驟S340使用同一個第一幀索引FC，而步驟S330及S340 使用同一個第一幀索引FC的好處是會使系統(tǒng)更容易實(shí)施、程序更好編寫，其 實(shí)，步驟S330中未必要使用同一個第一幀索引FC。在本發(fā)明另一實(shí)施例中， 步驟S330僅使用一套第一遞色型樣(4個第一遞色型樣)，此時，只須根據(jù) 量化誤差2五,.大小，即可以從4個第一遞色型樣中，選取其中的一個第一遞色 型樣，而不需使用到第一幀索引FC來做索引。在本發(fā)明又一實(shí)施例中，步驟 S330是使用四套第一遞色型樣(共16個第一遞色型樣)且使用另一個第二幀 索引FC2來做索引，而不與步驟S340共用第一幀索引FC，因?yàn)榈诙饕?FC2的數(shù)值涵蓋范圍(O、 1、 2、 3)不等于第一幀索引FC的數(shù)值涵蓋范圍(O、 1)， 其中，第二幀索引FC2亦是根據(jù)上述垂直同步信號的有效狀態(tài)次數(shù)所產(chǎn)生。
須注意的是，圖3的實(shí)施例是應(yīng)用在顯示器的上邊界值63以增加模擬階 度，故搭配的第一遞色型樣(圖4A)與第二遞色型樣(圖4B)的權(quán)值均為大地，本發(fā)明圖像遞色方
法亦可以應(yīng)用在顯示器的下邊界值o以增加模擬階度，對于在下邊界^:附近
的8位輸入數(shù)據(jù)(0~7)，其量化誤差2《.范圍由2個位調(diào)整成3個位的真值 表如圖5C所示，此時，在步驟S320中，所搭配iV,的預(yù)設(shè)范圍等于2 63，步 驟S330中的8個第一遞色型樣則如圖5A所示，而步驟S340中的16個第二 遞色型樣則如圖5B所示，從圖5A與圖5B可以觀察到，第一遞色型樣與第 二遞色型樣的權(quán)值均被調(diào)整為小于或等于0的整數(shù)，至于其他的實(shí)施步驟皆 完全與上邊界原理相同，在此不于贅述。
圖6為本發(fā)明圖像遞色裝置的一實(shí)施例的架構(gòu)示意圖。參考圖6，本發(fā)明 圖像遞色裝置600包含一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器610、 一權(quán)值產(chǎn)生器620、 一調(diào)整器650 以及一加法器670。本實(shí)施例是以應(yīng)用在顯示器的上邊界值63以增加模擬階 度的情況來說明。
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器610用來陸續(xù)接收目前幀601中的所有像素，并將一像素S,.的 8位數(shù)據(jù)M,.轉(zhuǎn)換為一6位數(shù)據(jù)乂與一量化誤差2E,，并且，當(dāng)AT,位于預(yù)設(shè)范圍 (0~61)之外時，將控制信號ADJ設(shè)定為1 (或邏輯高位準(zhǔn)狀態(tài))；否則，當(dāng)iV,. 位于預(yù)設(shè)范圍(0 61)內(nèi)時，將控制信號ADJ設(shè)定為O (或邏輯低位準(zhǔn)狀態(tài))， 其中i為一整數(shù)。權(quán)值產(chǎn)生器620內(nèi)存8個第一遞色型樣(以圖4A為例)與 16個第二遞色型樣(以圖4B為例)，用來接收控制信號ADJ、量化誤差2E,.、 像素&于幀601的位址(《，K)與一垂直同步信號(VSYNC)，以產(chǎn)生一權(quán) 值^。當(dāng)控制信號ADJ-O (或邏輯低位準(zhǔn)狀態(tài))時，權(quán)值產(chǎn)生器620根據(jù)量 化誤差2A、像素&于幀601的位址(《，lp 、第一幀索引FC與8個第一 遞色型樣以產(chǎn)生權(quán)值^;而當(dāng)控制信號ADJ=1 (或邏輯高位準(zhǔn)狀態(tài))時，權(quán) 值產(chǎn)生器620根據(jù)量化誤差2A、像素&于幀601的位址(《，y;)、第一幀 索引FC與16個第二遞色型樣以產(chǎn)生該權(quán)值^ 。
其中，權(quán)值產(chǎn)生器620又包含一儲存單元630、 一選擇單元640以及一計(jì)數(shù)器660。儲存單元630用以儲存8個第一遞色型樣以及16個第二遞色型 樣。當(dāng)控制信號AD^0 (或邏輯低位準(zhǔn)狀態(tài))時，儲存單元630根據(jù)量化誤 差Q《與第一幀索引FC，來選取8個第一遞色型樣的其中的一作為輸出；當(dāng) 控制信號AD:N1 (或邏輯高位準(zhǔn)狀態(tài))時，儲存單元630根據(jù)量化誤差2五,與 第一幀索引FC，來選取或索引16個第二遞色型樣的其中的一作為輸出。計(jì) 數(shù)器660通過計(jì)算垂直同步信號(VSYNC)的有效狀態(tài)次數(shù)來累計(jì)幀總數(shù)，并 輸出當(dāng)作該第一幀索引FC;第一幀索引FC的初始值等于0，當(dāng)?shù)谝粠饕?FC遞增到2時，計(jì)數(shù)器660會將第一幀索引FC重置為0，因此當(dāng)?shù)谝粠?引FC在0與1之間循環(huán)一次，也就是等于完整執(zhí)行一次本發(fā)明的幀調(diào)變。至 于，選擇單元640則根據(jù)像素&于幀601的位址(X,， ，從儲存單元630
所輸出的第一遞色型樣或第二遞色型樣中，選擇一個權(quán)值W輸出。
當(dāng)控制信號ADP1 (或邏輯高位準(zhǔn)狀態(tài))時，調(diào)整器650將A^設(shè)為62后 輸出作為一結(jié)果值；而當(dāng)控制信號ADJ=0 (或邏輯低位準(zhǔn)狀態(tài))時，調(diào)整器 650則直接輸出(bypass) iV,.值作為該結(jié)果值。最后，加法器670將該結(jié)果值 與權(quán)值產(chǎn)生器620產(chǎn)生的權(quán)值相加，以產(chǎn)生相對于像素S,的一遞色^r出值。
附帶一提的是，儲存單元630中儲存二套第一遞色型樣的原因之一是為 了配合第二遞色型樣的數(shù)目以使用同一個第一幀索引FC，而使用同一個第一 幀索引FC的好處是會使系統(tǒng)更容易實(shí)施、程序更好撰寫，實(shí)際應(yīng)用時，儲存 單元630在選取第一遞色型樣時未必要使用第一幀索引FC，本發(fā)明一樣可以 實(shí)施。在本發(fā)明另一實(shí)施例中，儲存單元630只儲存一套(4個)第一遞色型 樣，只須根據(jù)量化誤差諷，就能選取4個第一遞色型樣的其中之一作為輸出， 而不需使用到第一幀索引FC來做索引。在本發(fā)明又一實(shí)施例中，儲存單元 630是儲存四套第一遞色型樣且使用另一個第二幀索引FC2 (例如 FC2-0/l/2/3)來選取第一遞色型樣，而不與第二遞色型樣共用第一幀索引FC, 因?yàn)榈诙饕鼺C2的數(shù)值涵蓋范圍(O、 1、 2、 3)不等于第一幀索引FC的數(shù)
16值涵蓋范圍(O、 1)。其中，第二幀索引FC2也是通過計(jì)數(shù)器660計(jì)算垂直同步 信號(VSYNC)的有效狀態(tài)次數(shù)來產(chǎn)生，由于在本發(fā)明中第二幀索引FC2并非 必要信號，故在圖中以虛線表示。
本發(fā)明圖像遞色裝置600亦可以應(yīng)用在顯示器的下邊界值0以增加模擬 階度，實(shí)施的差異在于，儲存單元630所儲存的8個第一遞色型樣(以圖5A 為例)以及16個第二遞色型樣(以圖5B為例)的權(quán)值為小于或等于0的整 數(shù)。此時，加法器670將該結(jié)果值與負(fù)權(quán)值相加，功能方面實(shí)質(zhì)上相當(dāng)于一 個減法器。
在較佳實(shí)施例的詳細(xì)說明中所提出的具體實(shí)施例僅用以方便說明本發(fā)明 的技術(shù)內(nèi)容，而非將本發(fā)明狹義地限制于上述實(shí)施例，在不超出本發(fā)明的精 神及以下權(quán)利要求的情況，所做的種種變化實(shí)施，皆屬于本發(fā)明的范圍。
權(quán)利要求
1.一種圖像遞色方法，其特征在于，該方法包含以下步驟將一幀的一像素的P位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為一Q位數(shù)據(jù)與一量化誤差；根據(jù)所述的像素值、一預(yù)設(shè)范圍、一第一幀索引、復(fù)數(shù)個第一遞色型樣、復(fù)數(shù)個第二遞色型樣及所述的像素于所述的幀的位址，取得一相對應(yīng)的權(quán)值；根據(jù)所述的預(yù)設(shè)范圍，調(diào)整所述的Q位數(shù)據(jù)以產(chǎn)生一結(jié)果值；以及將該結(jié)果值與所述的權(quán)值相加，以得到所述的像素的一遞色輸出值；其中，P、Q為整數(shù)，且P＞Q，同時，各所述的第一遞色型樣與各所述的第二遞色型樣均包含復(fù)數(shù)個權(quán)值。
2. 如權(quán)利要求1所述的圖像遞色方法，其特征在于，所述的第一幀索引 是根據(jù)一垂直同步信號的有效狀態(tài)次數(shù)所產(chǎn)生，同時該第一幀索引的初始值 等于一第一預(yù)設(shè)值，而當(dāng)該第一幀索引大于一第二預(yù)設(shè)值時，該第一幀索引 被重置等于該第一預(yù)設(shè)值。
3. 如權(quán)利要求1所述的圖像遞色方法，其特征在于，該取得所述的相對 應(yīng)的權(quán)值步驟包含當(dāng)所述的像素值位于所述的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時，根據(jù)所述的量化誤差、所述的 像素于所述的幀的位址與所述的這些第一遞色型樣，選取所述的權(quán)值；以及當(dāng)所述的像素值位于所述的預(yù)設(shè)范圍之外時，根據(jù)所述的量化誤差、所 述的像素于所述的幀的位址、所述的第一幀索引與所述的這些個第二遞色型 樣，選取所述的權(quán)值。
4. 如權(quán)利要求3所述的圖像遞色方法，其特征在于，該取得所述的相對 應(yīng)的權(quán)值步驟包含當(dāng)所述的像素值位于所述的預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時，根據(jù)所述的量化誤差，，從所 述的這些第一遞色型樣中，選取其中的一個第一遞色型樣；當(dāng)所述的像素值位于所述的預(yù)設(shè)范圍之外時，根據(jù)所述的量化誤差及所述的第一幀索引，從所述的這些第二遞色型樣中，選取其中的一個第二遞色型樣；以及根據(jù)所述的像素于所述的幀的位址，從選取的所述的第一遞色型樣或所 述的第二遞色型樣中，取得所述的權(quán)值。
5. 如權(quán)利要求4所述的圖像遞色方法，其特征在于，所述的選取其中的 一個第一遞色型樣步驟中，是更依據(jù)一第二幀索引或所述的第一幀索引，以 選取其中的一個第一遞色型樣，其中，所述的第二幀索引不同于所述的第一 幀索引。
6. 如權(quán)利要求5所述的圖像遞色方法，其特征在于，所述的第二幀索引 的數(shù)值涵蓋范圍不等于所述的第一幀索引的數(shù)值涵蓋范圍。
7. 如權(quán)利要求5所述的圖像遞色方法，其特征在于，所述的第二幀索引 是根據(jù)一垂直同步信號的有效狀態(tài)次數(shù)所產(chǎn)生，所述的第二幀索引的初始值 等于一第三預(yù)設(shè)值，而當(dāng)所述的第二幀索引大于一第四預(yù)設(shè)值時，所述的第 二幀索引被重置等于所述的第三預(yù)設(shè)值。
8. 如權(quán)利要求1所述的圖像遞色方法，其特征在于，P等于8， Q等于6。
9. 如權(quán)利要求8所述的圖像遞色方法，其特征在于，所述的這些第二遞 色型樣被分為8組，每一組第二遞色型樣包含至少二個第二遞色型樣，同時， 所述的第一幀索引包含至少二個不同的值以對應(yīng)到每一組第二遞色型樣中的 所述的至少二個第二遞色型樣。
10. 如權(quán)利要求8所述的圖像遞色方法，其特征在于，所述的這些第一遞 色型樣的數(shù)目等于4的倍數(shù)。
11. 如權(quán)利要求8所述的圖像遞色方法，其特征在于，當(dāng)所述的像素值等 于所述的Q位數(shù)據(jù)時，所述的預(yù)設(shè)范圍是從0到61，而且，當(dāng)所述的Q位數(shù) 據(jù)等于63時，所述的結(jié)果值等于62，同時，各所述的第一遞色型樣與各所述 的第二遞色型樣所包含的所述的這些權(quán)值均為大于或等于0的整數(shù)。
12. 如權(quán)利要求8所述的圖像遞色方法，其特征在于，當(dāng)所述的像素值等于所述的Q位數(shù)據(jù)時，所述的預(yù)設(shè)范圍是從2到63，而且，當(dāng)所述的Q位數(shù) 據(jù)等于0時，所述的結(jié)果值等于l，同時，各所述的第一遞色型樣與各所述的 第二遞色型樣所包含的所述的這些權(quán)值均為小于或等于0的整數(shù)。
13. 如權(quán)利要求8所述的圖像遞色方法，其特征在于，所述的這些第一遞 色型樣與所述的這些第二遞色型樣均為2x2的遞色矩陣。
14. 如權(quán)利要求1所述的圖像遞色方法，其特征在于，所述的像素值是等 于所述的Q位數(shù)據(jù)的大小或所述的P位數(shù)據(jù)的大小。
15. —種圖像遞色裝置，其特征在于，該裝置包含 一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，逐一接收一幀的所有像素，將一像素的P位數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為一Q位數(shù)據(jù)與一量化誤差，并根據(jù)一預(yù)設(shè)范圍以產(chǎn)生一控制信號；一權(quán)值產(chǎn)生器，連接至所述的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，內(nèi)存復(fù)數(shù)個第一遞色型樣與 復(fù)數(shù)個第二遞色型樣，根據(jù)一垂直同步信號、所述的控制信號、所述的像素 于所述的幀的位址與所述的量化誤差，以產(chǎn)生一權(quán)值；一調(diào)整器，連接至所述的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，用以根據(jù)所述的控制信號，來調(diào) 整所述的Q位數(shù)據(jù)并產(chǎn)生一結(jié)果值；以及一加法器，連接至所述的調(diào)整器與所述的權(quán)值產(chǎn)生器，將所述的結(jié)果值 與所述的權(quán)值相加，以產(chǎn)生一遞色輸出值；其中，P、 Q均為整數(shù)，且P〉Q，以及，各所述的第一遞色型樣與各所 述的第二遞色型樣均包含復(fù)數(shù)個權(quán)值。
16. 如權(quán)利要求15所述的圖像遞色裝置，其特征在于，所述的權(quán)值產(chǎn)生 器包含一計(jì)數(shù)器，根據(jù)所述的垂直同步信號的有效狀態(tài)次數(shù)，以產(chǎn)生一第一幀 索引；一儲存單元，連接至所述的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器與所述的計(jì)數(shù)器，內(nèi)存所述的這 些第一遞色型樣與所述的這些第二遞色型樣，所述的儲存單元所述的量化誤 差、所述的控制信號與所述的第一幀索引，從所述的這些第一遞色型樣以及所述的這些第二遞色型樣的中選取其中的一個輸出當(dāng)作一輸出遞色型樣；以及一選擇單元，連接至所述的儲存單元，根據(jù)所述的像素于所述的幀的位 址，從所述的輸出遞色型樣中，選擇一個權(quán)值作為輸出。
17. 如權(quán)利要求16所述的圖像遞色裝置，其特征在于，所述的第一幀索 引的初始值等于一第一預(yù)設(shè)值，當(dāng)所述的第一幀索引大于一第二預(yù)設(shè)值時， 所述的計(jì)數(shù)器將所述的第一幀索引重置為所述的第一預(yù)設(shè)值。
18. 如權(quán)利要求16所述的圖像遞色裝置，其特征在于，當(dāng)所述的控制信 號等于一第一邏輯狀態(tài)時，所述的儲存單元根據(jù)所述的量化誤差，以選擇所述的這些第一遞色型樣的其中的一輸出當(dāng)作所述的輸出遞色型樣，當(dāng)所述的 控制信號等于一第二邏輯狀態(tài)時，所述的儲存單元根據(jù)所述的量化誤差與所述的第一幀索引，以選擇所述的這些第二遞色型樣的其中的一輸出當(dāng)作所述 的輸出遞色型樣。
19. 如權(quán)利要求18所述的圖像遞色裝置，其特征在于，當(dāng)所述的控制信 號等于所述的第一邏輯狀態(tài)時，所述的儲存單元更根據(jù)一第二幀索引或所述 的第一幀索引，以選擇所述的這些第一遞色型樣的其中的一輸出當(dāng)作所述的 輸出遞色型樣，其中，所述的第二幀索引不同于所述的第一幀索引。
20. 如權(quán)利要求19所述的圖像遞色裝置，其特征在于，所述的第二幀索 引的數(shù)值涵蓋范圍不等于所述的第一幀索引的數(shù)值涵蓋范圍。
21. 如權(quán)利要求19所述的圖像遞色裝置，其特征在于，所述的計(jì)數(shù)器更 依據(jù)所述的垂直同步信號的有效狀態(tài)次數(shù)，以產(chǎn)生所述的第二幀索引，而且， 所述的第二幀索引的初始值等于一第三預(yù)設(shè)值，而當(dāng)所述的第二幀索引大于一 第四預(yù)設(shè)值時，所述的計(jì)數(shù)器將所述的第二幀索引重置為所述的第三預(yù)設(shè)值。
22. 如權(quán)利要求15所述的圖像遞色裝置，其特征在于，P等于8， Q等于6。
23. 如權(quán)利要求22所述的圖像遞色裝置，其特征在于，所述的這些第二 遞色型樣被分為8組，每一組第二遞色型樣包含至少二個第二遞色型樣，同 時，所述的第一幀索引包含至少二個不同的值以對應(yīng)到每一組第二遞色型樣中的所述的至少二個第二遞色型樣。
24. 如權(quán)利要求22所述的圖像遞色裝置，其特征在于，所述的這些第一 遞色型樣的數(shù)目等于4的倍數(shù)。
25. 如權(quán)利要求22所述的圖像遞色裝置，其特征在于，所述的這些第一 遞色型樣與所述的這些第二遞色型樣均為2x2的遞色矩陣。
26. 如權(quán)利要求22所述的圖像遞色裝置，其特征在于，所述的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 器是比較所述的像素值與所述的預(yù)設(shè)范圍以產(chǎn)生所述的控制信號。
27. 如權(quán)利要求26所述的圖像遞色裝置，其特征在于，所述的像素值是 等于所述的Q位數(shù)據(jù)的大小或所述的P位數(shù)據(jù)的大小。
28. 如權(quán)利要求26所述的圖像遞色裝置，其特征在于，當(dāng)所述的像素值 等于所述的Q位數(shù)據(jù)時，所述的預(yù)設(shè)范圍是從0到61，而且，當(dāng)所述的Q位 數(shù)據(jù)等于63時，所述的結(jié)果值等于62，同時，各所述的第一遞色型樣與各所 述的第二遞色型樣所包含的所述的這些權(quán)值均為大于或等于0的整數(shù)。
29. 如權(quán)利要求26所述的圖像遞色裝置，其特征在于，當(dāng)所述的像素值 等于所述的Q位數(shù)據(jù)時，所述的預(yù)設(shè)范圍是從2到63，而且，當(dāng)所述的Q位 數(shù)據(jù)等于O時，所述的結(jié)果值等于l，同時，各所述的第一遞色型樣與各所述 的第二遞色型樣所包含的所述的這些權(quán)值均為小于或等于0的整數(shù)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種圖像遞色裝置及其方法。該圖像遞色裝置至少包含一數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器、一權(quán)值產(chǎn)生器、一調(diào)整器以及一加法器。通過調(diào)整量化誤差的范圍與遞色型樣的內(nèi)容，同時配合幀調(diào)變技術(shù)，本發(fā)明解決了已知方法中階度模擬不足的問題。
文檔編號G09G5/02GK101567089SQ200810092360
公開日2009年10月28日 申請日期2008年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月24日
發(fā)明者陳招如 申請人:成越科技股份有限公司