专利名称：具有帧率转换的图像显示设备及其方法
技术领域：
本发明涉及一种具有帧率转换功能的图像显示设备及其帧率转换方法。更具体地讲，本发明涉及这样一种具有帧率转换功能的图像显示设备及其帧率转换方法，所述帧率转换功能减少移动图像显示设备中出现的运动抖动，从而可提供平滑图像。
背景技术：
通常，帧率指的是一秒内显示在屏幕上的图像信号的数量，帧率的单位是Hz。传统的图像显示设备(如电视或监视器)转换图像信号的帧率，以向用户提供其中减少了运动抖动的平滑的图像质量。通过在拍摄操作期间摇动相机而产生运动抖动。
换句话说，如果从视频播放器或DVD播放器接收的图像信号的帧率与图像显示设备可显示的帧率不同，则可转换帧率以在屏幕上显示图像信号。此外，为了防止从视频播放器或DVD播放器接收的图像信号出现运动抖动，转换帧率以在屏幕上显示平滑图像。
大多数传统的具有帧率转换功能的图像显示设备没有移动功能。将参照图1和图2解释不具有移动功能的传统的图像显示设备的帧率转换。
图1是一般的图像显示设备的示意性结构的示图。
参照图1，所述传统的图像显示设备包括帧缓冲器10、帧率转换(FRC)部件30和显示器70。
帧缓冲器10临时存储图像信号，并将具有特定帧率的图像信号输出到FRC部件30。FRC部件30将图像信号的帧率转换为显示器70可显示的帧率。然后，显示器70处理图像信号以在屏幕上显示。
FRC部件30转换并输出输入的图像信号的帧率以去除运动抖动。换句话说，如果输入的图像信号的帧率是15Hz，则FRC部件30将帧率转换并输出为30Hz；如果输入的图像信号的帧率是30Hz，则FRC部件30将帧率转换并输出为60Hz；如果输入的图像信号的帧率是50Hz，则FRC部件30将帧率转换并输出为100Hz；如果输入的图像信号的帧率是60Hz，则FRC部件30将帧率转换并输出为120Hz。这时，将通过运动估计补偿的帧添加到原始帧，从而可将输入的图像信号的帧率转换为2倍并将其输出。
即使当输入的图像信号的帧率根据输入的图像信号的传输方案而不同时，FRC部件30也将帧率转换并输出为与显示器70的显示方案相应的帧率。换句话说，根据逐行倒相(PAL)方案输入的50Hz的图像信号或者根据顺序彩色存储(SECAM)方案输入的24Hz的图像信号被转换并输出为与显示器70的显示方案相应的根据国家电视系统委员会(NTSC)方案的60Hz的图像信号。
由于移动图像显示设备的特性，因此在将帧率转换功能应用到移动图像显示设备中存在限制。详细地讲，如参照图1所述，应该通过运动估计产生内插帧以转换帧率，并且移动图像显示设备必须执行大量的计算以产生内插帧。
然而，移动图像显示设备具有有限的用于信号处理的硬件资源，因此它不能具有帧率转换功能，从而降低了显示在屏幕上的整个的图像质量。
传统的移动图像显示设备具有图像质量改善功能以提高图像质量。将参照图2来进行解释。
图2是传统的移动图像显示设备的示意性结构的另一示图。
参照图2，所述传统的移动图像显示设备包括解码器20、图像质量改善器40、定时控制器(Tcon)60和显示器70。
解码器20对编码的图像信号解码并将其输出，图像质量改善器40输出去除了噪声并增加了颜色特性的图像信号。在解码期间产生噪声。Tcon 60将从图像质量改善器40输出的图像信号的帧率转换并输出为与显示器70的显示方案相应的60Hz的帧率。
显示器70处理60Hz的图像信号以在屏幕上进行显示，从而可向用户提供具有改善质量的图像。
如参照图2所述，图像质量改善器40处理图像信号以去除包括在解码器20输出的图像信号中的所有帧的噪声，或者改善颜色特性。由于图像质量改善器40的信号处理，因此在移动图像显示设备中发生不必要的功耗。
发明内容
因此，本发明的多个方面在于至少解决上述问题。因此，本发明的一方面在于提供一种具有帧率转换功能的图像显示设备及其帧率转换方法，所述帧率转换功能通过简化运动估计方法转换输入的图像信号的帧率，从而可减少时间轴方向上的运动抖动，其中，当使用有限的硬件资源拍摄图像的相机摇动时产生所述运动抖动。
本发明的另一方面在于提供一种根据运动程度执行图像质量提高功能以减少功耗的图像显示设备。
为了实现上述目的，提供了一种图像显示设备，包括帧率转换(FRC)部件，根据图像的运动转换输入的图像信号的帧率并进行输出；和显示器，处理从FRC部件输出的输入的图像信号，以在屏幕上进行显示。
FRC部件对包括在输入的图像信号中的当前帧的特定区域估计运动，如果确定等于或大于预定参考的运动存在于所述特定区域中，则转换输入的图像信号的帧率并进行输出。
如果确定等于或大于预定参考的运动存在于输入的图像信号中，则FRC部件对输入的图像信号进行内插并进行输出。
FRC部件可包括局部运动估计器，对包括在具有第一帧率的输入的图像信号中的当前帧的特定区域计算运动向量，并输出运动向量的累加值的最大值；运动确定器，对所述最大值和第一阈值进行比较，如果所述最大值等于或大于第一阈值，则确定在输入的图像信号中存在等于或大于预定参考的运动；附加计算器，根据运动确定单元的确定结果，对除了当前帧的所述特定区域之外的其余区域计算运动向量；和运动补偿器，使用所述特定区域的运动向量和其余区域的运动向量交替地输出当前帧和当前帧的内插帧，以便以第二帧率输出输入的图像信号。
如果所述最大值小于第一阈值，则运动确定器以第一帧率输出输入的图像信号。
局部运动估计器将当前帧划分为包括预定数量的块的多个屏幕区域，并计算包括在作为所述多个屏幕区域中的一部分的所述特定区域中的块的运动向量，所述块包括N×M个像素。
根据本发明的一方面，提供了一种具有显示器的图像显示设备的帧率转换方法，所述方法包括以下操作根据图像的运动转换输入的图像信号的帧率并进行输出；和处理转换的图像信号以在屏幕上进行显示。
所述转换帧率的操作对包括在输入的图像信号中的当前帧的特定区域估计运动，如果确定等于或大于预定参考的运动存在于所述特定区域中，则转换输入的图像信号的帧率并进行输出。
如果确定等于或大于预定参考的运动存在于输入的图像信号中，则所述转换帧率的操作对输入的图像信号进行内插并进行输出。
所述转换帧率的操作包括以下操作对包括在具有第一帧率的输入的图像信号中的当前帧的特定区域计算运动向量；输出运动向量的累加值的最大值；对所述最大值和第一阈值进行比较，如果所述最大值等于或大于第一阈值，则确定在输入的图像信号中存在等于或大于预定参考的运动；根据确定结果，对除了当前帧的所述特定区域之外的其余区域计算运动向量；和使用所述特定区域的运动向量和其余区域的运动向量交替地输出当前帧和当前帧的内插帧，以便以第二帧率输出输入的图像信号。
如果所述最大值小于第一阈值，则所述转换帧率的操作以第一帧率输出输入的图像信号。
所述对包括在输入的图像信号中的当前帧的特定区域计算运动向量的操作将当前帧划分为包括预定数量的块的多个屏幕区域，并计算包括在作为所述多个屏幕区域中的一部分的所述特定区域中的块的运动向量，所述块包括N×M个像素。
根据本发明的一方面，提供了一种图像显示设备，包括帧率转换(FRC)部件，根据图像的运动转换输入的图像信号的帧率并进行输出；图像质量改善器，处理从FRC部件输出的输入图像信号并进行输出，以改善图像质量；和显示器，处理图像质量被改善的输入的图像信号，以在屏幕上进行显示。
FRC部件包括运动估计器，对包括在具有第一帧率的输入的图像信号中的当前帧计算运动向量；运动确定器，使用运动向量的累加值的分布确定输入的图像信号的运动程度；和输出部件，根据运动确定器的确定结果，将具有第一帧率的输入的图像信号转换并输出为具有特定帧率的图像信号。
如果在运动向量的累加值的分布中，所述累加值的最大值不大于第一阈值，则运动确定器确定在输入的图像信号中存在第一运动程度。
如果所述累加值的最大值大于第一阈值，并且所述最大值没有分布在运动向量的大小区域中的第二阈值区域中，则运动确定器确定在输入的图像信号中存在第二运动程度。
如果所述累加值的最大值大于第一阈值，并且所述最大值分布在运动向量的大小区域中的第二阈值区域中，则运动确定器确定在输入的图像信号中存在第三运动程度。
第一运动程度、第二运动程度和第三运动程度满足等式第三运动程度＜第一运动程度＜第二运动程度。
输出部件包括第一输出部件，输出当前帧，以便以第一帧率输出输入的图像信号；第二输出部件，对当前帧进行内插以在当前帧之间插入并输出内插帧，以便以第二帧率输出输入的图像信号；和第三输出部件，在当前帧的每两帧中删除一帧，以便以第三帧率输出输入的图像信号。
输出部件根据运动确定器的确定结果，保持第一帧率，或者将第一帧率转换为第一帧率两倍的第二帧率或第一帧率一半的第三帧率。
根据本发明的一方面，提供了一种具有显示器的图像显示设备的帧率转换方法，所述方法包括以下操作根据图像的运动程度转换输入的图像信号的帧率并进行输出；对输入的图像信号执行信号处理以改善图像质量，并输出所述信号；和处理图像质量被改善的输入的图像信号，以在显示器上进行显示。
所述转换帧率并进行输出的步骤包括对包括在以第一帧率输入的输入图像信号中的当前帧计算运动向量；使用运动向量的累加值的分布确定输入的图像信号的运动程度；和根据确定结果，将具有第一帧率的输入的图像信号转换并输出为具有特定帧率的图像信号。
如果在运动向量的累加值的分布中，所述累加值的最大值不大于第一阈值，则所述确定运动程度的操作确定在输入的图像信号中存在第一运动程度。
如果所述累加值的最大值大于第一阈值，并且所述最大值没有分布在运动向量的大小区域中的第二阈值区域中，则所述确定运动程度的操作确定在输入的图像信号中存在第二运动程度。
如果所述累加值的最大值大于第一阈值，并且所述最大值分布在运动向量的大小区域中的第二阈值区域中，则所述确定运动程度的操作确定在输入的图像信号中存在第三运动程度。
所述输出具有转换的帧率的输入的图像信号的操作包括以下操作中的至少一种输出当前帧，以便以第一帧率输出输入的图像信号；对当前帧进行内插以在当前帧之间插入并输出内插帧，以便以第二帧率输出输入的图像信号；和在当前帧的每两帧中删除一帧，以便以第三帧率输出输入的图像信号。
所述输出具有转换的帧率的输入的图像信号的操作根据运动确定器的确定结果，保持第一帧率，或者将第一帧率转换为第一帧率两倍的第二帧率或第一帧率一半的第三帧率。
通过参照附图对本发明的特定实施例进行的描述，本发明的以上方面和特点将会变得更加清楚，其中图1是示出一般的图像显示设备的示意性结构的示图；图2是示出传统的移动图像显示设备的示意性结构的示图；图3是示出根据本发明示例性实施例的图像显示设备的示意性结构的示图；图4是解释根据本发明示例性实施例的图像显示设备的局部运动估计器的操作的示图；图5A和图5B是解释根据本发明示例性实施例的图像显示设备的运动确定器的操作的示图；图6是根据本发明示例性实施例的图像显示设备的帧率转换方法的流程图；图7是示出根据本发明另一示例性实施例的图像显示设备的示意性结构的示图；图8A到图8C是解释根据本发明另一示例性实施例的图像显示设备的运动确定器的操作的示图；图9是示出根据本发明另一示例性实施例的从图像显示设备的帧率转换(FRC)部件输出的图像信号的帧率的示图；和图10是根据本发明示例性实施例的图像显示设备的帧率转换方法的流程图。
具体实施例方式
将参照附图对本发明示例性实施例进行详细的描述。在附图中，相同的部件在全部附图中由相同的标号表示。在下面的描述中，为了简明清楚，省略对包含于此的已知功能和构造的详细描述。
图3是示出根据本发明示例性实施例的图像显示设备的示意性结构的示图。
参照图3，根据本发明示例性实施例的图像显示设备包括帧缓冲器100、帧率转换(FRC)部件120、定时控制器(Tcon)部件140和显示器160。
帧缓冲器100临时存储发送到移动图像显示设备的图像信号，诸如数字多媒体广播(DMB)信号和个人多媒体播放器(PMP)信号，存储在帧缓冲器100中的图像信号以第一帧率被输出。
FRC部件120接收从帧缓冲器100以第一帧率输出的图像信号，并根据图像的运动转换接收的图像信号的帧率并将其输出。详细地讲，根据图像移动多少，以第一帧率输出图像信号，或者将图像信号的帧率转换为第一帧率两倍的第二帧率。FRC部件120包括延迟器121、局部运动估计器123、运动确定器125、附加计算器127和运动补偿器129。
延迟器121将从帧缓冲器100输出的当前帧延迟预定时间以输出先前帧。从延迟器121输出的先前帧用作局部运动估计器123估计运动的参考帧。
局部运动估计器123同时接收从帧缓冲器100输出的当前帧和从延迟器121输出的先前帧，然后估计运动以计算运动向量。这里，局部运动估计器123只对当前帧的特定区域估计运动，将参照图4对此进行说明。局部运动估计器123对特定区域计算运动向量，然后输出最大值作为参数，其中，所述最大值指的是运动向量的累加值。
运动确定器125使用从局部运动估计器123输出的参数，关于输入的图像信号确定是否存在运动。换句话说，如果所述参数等于或大于第一阈值，则运动确定器125确定在输入的图像信号中存在等于或大于特定参考的运动，并将确定结果发送到附加计算器127。换句话说，这是存在由摇动相机引起的运动从而出现运动抖动的情况。
附加计算器127根据运动确定器125的确定结果对除了当前帧的特定区域之外的其余区域估计运动，以计算其余的运动向量。
运动补偿器129使用当前帧的特定区域的运动向量和其余区域的其余的运动向量对当前帧进行内插，以产生内插帧。内插帧连同输入到局部运动估计器123的当前帧一起被输出。这里，当前帧和内插帧按1∶1的比率从运动补偿器129被交替地输出。换句话说，在每两个当前帧之间输出内插帧。
通过输出当前帧和内插帧，FRC部件120将第一帧率转换并输出为输入的图像信号的第二帧率。
如果所述参数小于第一阈值，则运动确定器125确定在输入的图像信号中不存在等于或大于预定参考的运动。换句话说，这是不存在由摇动相机引起的运动从而没有出现运动抖动的情况。这里，运动确定器125以未改变的第一帧率输出输入到局部运动估计器123的当前帧。换句话说，FRC部件120不转换输入的图像信号的帧率，而是输出未改变的输入的图像信号。
Tcon部件140将从FRC部件120输出的图像信号的帧率转换并输出为与显示器160的显示方案相应的帧率。
显示器160处理帧率通过Tcon部件140被改变的图像信号，以在显示屏幕上进行显示。
图4是解释根据本发明示例性实施例的图像显示设备的局部运动估计器123的操作的示图。
参照图4，局部运动估计器123将当前帧CF划分为包括N×M个像素的多个块。这里，N和M是自然数。如图4所示，局部运动估计器123对包括6(宽)×5(长)个块的特定区域估计运动，以计算特定区域的运动向量MV11、MV21、...、MV65。可调整所述特定区域的位置。
局部运动估计器123将下面的等式1应用到特定区域的运动向量以计算参数，并将所述参数提供给运动确定器125。
参数＝MAX[AVM(k+MV)]，{-MV≤k＜MV，min(MVij)≤MV≤max(MVij)}其中，i表示宽度方向上块的数量，j表示长度方向上块的数量，MV表示运动向量。累加向量存储(AVM)表示被累加并被存储的特定区域的运动向量。因此，等式1表示运动向量被累加并且累加值的最大值被输出作为参数。
等式1可被应用于运动向量的大小、x轴以及y轴，以计算最大值作为参数。
图5A和图5B是解释根据本发明示例性实施例的图像显示设备的运动确定器的操作的示图。
如图5A所示，如果运动向量的累加值的最大值MAX大于第一阈值TH1，则运动确定器125确定存在由相机的摇动引起的运动。如图5B所示，如果运动向量的累加值的最大值MAX小于第一阈值TH1，则运动确定器125确定不存在由相机的转动引起的运动。虽然没有显示，但是如果最大值MAX等于阈值TH1，则运动确定器125确定存在由相机的转动引起的运动。
图6是根据本发明示例性实施例的图像显示设备的帧率转换方法的流程图。
参照图6，如果从帧缓冲器100接收到第一帧率的图像信号(S200)，则局部运动估计器123对当前帧的特定区域估计运动，以计算运动向量(S210)。此外，局部运动估计器123将计算的运动向量的累加值的最大值MAX输出作为参数(S215)。
运动确定器125对所述参数和第一阈值TH1进行比较(S220)，如果确定所述参数小于第一阈值TH1(S230)，则运动确定器125输出未改变的当前帧，以便以第一帧率输出输入的图像信号(S235)。如果运动确定器125确定所述参数等于或大于第一阈值TH1，则附加计算器127对除了当前帧的特定区域之外的其余区域估计运动，以计算其余的运动向量(S240)。
运动补偿器129使用当前帧的特定区域的运动向量和其余区域的其余的运动向量对当前帧进行内插，以产生内插帧(S250)，然后以第二帧率输出输入的图像信号(S260)。换句话说，运动补偿器129在每两个当前帧之间输出内插帧，从而可以以第一帧率两倍的第二帧率输出输入的图像信号。
如果如上所述从FRC部件120以第一帧率或第二帧率输出图像信号，则Tcon部件140将图像信号的帧率转换为与显示方案相应的帧率(S270)。显示器160处理图像信号，以在屏幕上进行显示(S280)。
通过以上处理，可根据运动的程度来转换帧率，并且可减小基于相机的摇动的运动抖动。此外，在参照图3到图6对本发明示例性实施例的图像显示设备的以上解释中，第一帧率可以是30Hz，第二帧率可以是60Hz。
图7是示出根据本发明另一示例性实施例的图像显示设备的示意性结构的示图。
参照图7，根据本发明另一示例性实施例的图像显示设备包括解码器300、屏幕转换传感器310、FRC部件330、图像质量改善器350、Tcon部件370和显示器390。
解码器300对编码的输入的图像信号解码并进行输出。详细地讲，通过解码器300的解码操作，将被编码并被发送的图像信号(如DMB信号或PMP信号)解码，并在图像信号中产生噪声。
当输入的图像信号被明显改变时，例如当屏幕被转换时，屏幕转换传感器310接收感测信号以确定屏幕是否被转换。这里，屏幕转换传感器310确定屏幕对于输入的图像信号被转换，包括在输入的图像信号中的当前帧以第一帧率被发送到图像质量改善器350，这将在稍后被解释。然而，如果屏幕转换传感器310确定屏幕对于输入的图像信号没有被转换，则控制信号被发送以操作FRC部件330，这将在稍后被解释。
如果从屏幕转换传感器310接收到关于屏幕没有被转换的情况的控制信号，则FRC部件330接收从解码器300输出的第一帧率的图像信号，然后根据图像的运动程度将图像信号转换并输出为具有预定帧率的信号。换句话说，当FRC部件330输出图像时，FRC部件330不转换输入的图像信号的帧率，而将帧率保持为第一帧率，将输入的图像信号的帧率转换为第一帧率两倍的第二帧率，或者将输入的图像信号的帧率转换为第一帧率一半的第三帧率。
FRC部件330包括延迟器331、运动估计器332、运动确定器333、第一输出部件334、第二输出部件335和第三输出部件336。
延迟器331将从解码器300输出的当前帧延迟预定时间以输出先前帧。从延迟器331输出的先前帧用作运动估计器332估计运动的参考帧。
运动估计器332同时接收从解码器300输出的当前帧和从延迟器331输出的先前帧，然后估计运动并计算运动向量。运动估计器332输出运动向量的大小、x轴方向和y轴方向之一。
运动确定器333使用从运动估计器332输出的运动向量的累加值的分布来确定图像运动。将参照图8A到图8C对此进行说明。
第一输出部件334根据运动确定器333的确定结果输出当前帧，以便以未改变的第一帧率输出输入的图像信号。
第二输出部件335对当前帧进行内插以产生内插帧，并输出当前帧和内插帧。这时，第二输出部件335在当前帧之间插入内插帧，以便以第二帧率输出输入的图像信号。第二帧率是第一帧率的两倍，例如，如果第一帧率是30Hz，则第二帧率是60Hz。
第三输出部件336在当前帧的每两帧中删除一帧，以便以第三帧率输出输入的图像信号。第三帧率是第一帧率的一半，例如，如果第一帧率是30Hz，则第三帧率是15Hz。
FRC部件330根据图像的运动程度改变输入的图像信号的帧率，将其提供给图像质量改善器350。
图像质量改善器350关于从FRC部件330输出的每个帧执行信号处理，如降噪(NR)和色调增强(CTE)，以改善图像质量。详细地讲，图像质量改善器350减少对输入的图像信号解码时产生的噪声或从产生输入的图像信号时就已经存在的噪声，并执行信号处理以增加图像的颜色特性。
Tcon部件370将从FRC部件330输出的图像信号的帧率转换为与显示器390的显示方案相应的帧率，以便以转换的帧率输出图像信号。
显示器390处理具有转换的帧率的图像信号，以将其输出在屏幕上。
图8A到图8C是解释根据本发明另一示例性实施例的图像显示设备的运动确定器333的操作的示图。图8A到图8C显示了运动确定器333使用运动向量的大小来确定运动程度。
如果如图8A所示，运动向量的累加值中的最大值MAX不大于第一阈值TH1，则运动确定器333确定在输入的图像信号中存在适当的运动。换句话说，运动确定器333确定在输入的图像信号中存在第一运动程度。
如果如图8B所示，运动向量的累加值中的最大值MAX大于第一阈值TH1，并且最大值MAX的位置不在第二阈值区域TH2中，则运动确定器333确定在输入的图像信号中存在非常强的运动。换句话说，运动确定器333确定在输入的图像信号中存在第二运动程度。
如果如图8C所示，运动向量的累加值中的最大值MAX大于第一阈值TH1，并且最大值MAX的位置存在于第二阈值区域TH2中，则运动确定器333确定在输入的图像信号中几乎不存在运动。换句话说，运动确定器333确定在输入的图像信号中存在第三运动程度。
这里，第一运动程度、第二运动程度和第三运动程度满足下面的等式2。
第三运动程度＜第一运动程度＜第二运动程度图9是示出根据本发明另一示例性实施例的从图像显示设备的FRC部件330输出的图像信号的帧率的示图。
参照图9，从第一输出部件334以未改变的帧率输出图像信号。当如图8A所示，运动确定器333确定图像信号中存在第一运动程度时，执行所述输出。
从第二输出部件335以第二帧率输出图像信号，其中当前帧和内插帧被交替输出。当如图8B所示，运动确定器333确定图像信号中存在第二运动程度时，执行所述输出。
从第三输出部件336以第三帧率输出图像信号，其中，在每两帧中删除一帧来输出。当如图8C所示，运动确定器333确定图像信号中存在第三运动程度时，执行所述输出。
图10是根据本发明另一示例性实施例的图像显示设备的帧率转换方法的流程图。
参照图10，如果由解码器300解码的具有第一帧率的图像信号被输入到FRC部件330，则屏幕转换传感器310确定屏幕是否被转换(S405)。
如果屏幕转换传感器310确定屏幕被转换，则FRC部件330发送相应的控制信号，并且运动估计器332对当前帧估计运动以计算运动向量(S410)。运动确定器333确定计算的运动向量的累加值的最大值MAX(S415)，并在幅度上对最大值MAX和第一阈值TH1进行比较(S420)，以确定最大值MAX分布在其中的区域是否包括在第二阈值区域TH2中(S425)。
如果确定最大值MAX大于第一阈值TH1并且分布区域包括在第二阈值区域中，则运动确定器333确定在输入的图像信号中存在第三运动程度，并以第三帧率输出输入的图像信号(S430)。
如果确定最大值MAX大于第一阈值TH1并且分布区域不包括在第二阈值区域中，则运动确定器333确定在输入的图像信号中存在第二运动程度，并以第二帧率输出输入的图像信号(S435)。
如果确定最大值MAX不大于第一阈值TH1，则运动确定器333确定在输入的图像信号中存在第一运动程度，并以第一帧率输出输入的图像信号(S440)。
如果在操作S405中屏幕转换传感器310确定屏幕没有被转换，则以未改变的第一帧率输出当前帧(S450)。
图像质量改善器350对从FRC部件330或屏幕转换传感器310输出的帧执行信号处理，以改善图像质量(S460)。Tcon部件370将从图像质量改善器350输出的图像信号的帧率转换为与显示方案相应的帧率(S470)。显示器390执行信号处理以在屏幕上进行显示(S480)。
通过以上处理，可根据输入的图像的运动程度选择性地改善图像质量。
根据本发明的示例性实施例，运动估计方法被简化，并且输入的图像信号的帧率被转换并被输出，从而时间轴方向上的运动抖动可被减小，相应地，图像质量可被改善。此外，可根据运动程度选择性地应用图像质量，从而可减小用于改善图像质量的功耗。
虽然已经参照本发明的特定实施例显示和描述了本发明，但是本领域技术人员应该理解，在不脱离由权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上对其进行各种改变。
权利要求
1.一种图像显示设备，包括帧率转换部件，根据图像的运动转换输入的图像信号的帧率，并输出转换的图像信号；和处理从帧率转换部件输出的输入的图像信号以在屏幕上进行显示的单元，其中，帧率转换部件对包括在输入的图像信号中的当前帧的特定区域估计运动，如果确定等于或大于预定参考的运动存在于所述特定区域中，则转换输入的图像信号的帧率并进行输出。
2.如权利要求1所述的设备，其中，如果确定等于或大于预定参考的运动存在于输入的图像信号中，则帧率转换部件对输入的图像信号进行内插并进行输出。
3.如权利要求1所述的设备，其中，帧率转换部件包括局部运动估计器，对包括在具有第一帧率的输入的图像信号中的当前帧的特定区域计算运动向量，并输出运动向量的累加值的最大值；运动确定器，对所述最大值和第一阈值进行比较，如果所述最大值等于或大于第一阈值，则确定在输入的图像信号中存在等于或大于预定参考的运动；附加计算器，根据运动确定单元的确定结果，对除了当前帧的所述特定区域之外的其余区域计算运动向量；和运动补偿器，使用所述特定区域的运动向量和其余区域的运动向量交替地输出当前帧和当前帧的内插帧，以便以第二帧率输出输入的图像信号。
4.如权利要求3所述的设备，其中，如果所述最大值小于第一阈值，则运动确定器以第一帧率输出输入的图像信号。
5.如权利要求3所述的设备，其中，局部运动估计器将当前帧划分为包括预定数量的块的多个屏幕区域，并计算包括在作为所述多个屏幕区域中的一部分的所述特定区域中的块的运动向量，所述块包括N×M个像素。
6.一种具有显示器的图像显示设备的帧率转换方法，所述方法包括根据图像的运动转换输入的图像信号的帧率，并输出转换的图像信号；和处理转换的图像信号以在屏幕上进行显示，其中，所述转换帧率的操作对包括在输入的图像信号中的当前帧的特定区域估计运动，如果确定等于或大于预定参考的运动存在于所述特定区域中，则转换输入的图像信号的帧率并进行输出。
7.如权利要求6所述的方法，其中，如果确定等于或大于预定参考的运动存在于输入的图像信号中，则所述转换帧率的操作对输入的图像信号进行内插并进行输出。
8.如权利要求6所述的方法，其中，所述转换帧率的操作包括对包括在具有第一帧率的输入的图像信号中的当前帧的特定区域计算运动向量；输出运动向量的累加值的最大值；对所述最大值和第一阈值进行比较，如果所述最大值等于或大于第一阈值，则确定在输入的图像信号中存在等于或大于预定参考的运动；根据所述确定结果，对除了当前帧的所述特定区域之外的其余区域计算运动向量；和使用所述特定区域的运动向量和其余区域的运动向量交替地输出当前帧和当前帧的内插帧，以便以第二帧率输出输入的图像信号。
9.如权利要求8所述的方法，还包括如果所述最大值小于第一阈值，则以第一帧率输出输入的图像信号。
10.如权利要求8所述的方法，其中，所述对包括在输入的图像信号中的当前帧的特定区域计算运动向量的操作将当前帧划分为包括预定数量的块的多个屏幕区域，并计算包括在作为所述多个屏幕区域中的一部分的所述特定区域中的块的运动向量，所述块包括N×M个像素。
11.一种图像显示设备，包括帧率转换部件，根据图像的运动转换输入的图像信号的帧率并进行输出；图像质量改善器，处理从帧率转换部件输出的输入图像信号并进行输出，以改善图像质量；和显示器，处理图像质量被改善的输入的图像信号，以在屏幕上进行显示。
12.如权利要求11所述的设备，其中，帧率转换部件包括运动估计器，对包括在具有第一帧率的输入的图像信号中的当前帧计算运动向量；运动确定器，使用运动向量的累加值的分布确定输入的图像信号的运动程度；和输出部件，根据运动确定器的确定结果，将具有第一帧率的输入的图像信号转换并输出为具有特定帧率的图像信号。
13.如权利要求12所述的设备，其中，如果在运动向量的累加值的分布中，所述累加值的最大值不大于第一阈值，则运动确定器确定在输入的图像信号中存在第一运动程度。
14.如权利要求12所述的设备，其中，如果所述累加值的最大值大于第一阈值，并且所述最大值没有分布在运动向量的大小区域中的第二阈值区域中，则运动确定器确定在输入的图像信号中存在第二运动程度。
15.如权利要求12所述的设备，其中，如果所述累加值的最大值大于第一阈值，并且所述最大值分布在运动向量的大小区域中的第二阈值区域中，则运动确定器确定在输入的图像信号中存在第三运动程度。
16.如权利要求13所述的设备，其中，第一运动程度、第二运动程度和第三运动程度满足等式第三运动程度＜第一运动程度＜第二运动程度。
17.如权利要求14所述的设备，其中，第一运动程度、第二运动程度和第三运动程度满足等式第三运动程度＜第一运动程度＜第二运动程度。
18.如权利要求15所述的设备，其中，第一运动程度、第二运动程度和第三运动程度满足等式第三运动程度＜第一运动程度＜第二运动程度。
19.如权利要求12所述的设备，其中，输出部件包括第一输出部件，输出当前帧，以便以第一帧率输出输入的图像信号；第二输出部件，对当前帧进行内插以在当前帧之间插入并输出内插帧，以便以第二帧率输出输入的图像信号；和第三输出部件，在当前帧的每两帧中删除一帧，以便以第三帧率输出输入的图像信号。
20.如权利要求12所述的设备，其中，输出部件根据运动确定器的确定结果，保持第一帧率，或者将第一帧率转换为第一帧率两倍的第二帧率或第一帧率一半的第三帧率。
21.一种具有显示器的图像显示设备的帧率转换方法，所述方法包括根据图像的运动程度转换输入的图像信号的帧率并输出转换的信号；对转换的信号执行信号处理以改善图像质量，并输出处理的信号；和在显示器上显示处理的信号。
22.如权利要求21所述的方法，其中，所述转换帧率并进行输出的步骤包括对包括在以第一帧率输入的输入图像信号中的当前帧计算运动向量；使用运动向量的累加值的分布确定输入的图像信号的运动程度；和根据所述确定结果，将具有第一帧率的输入的图像信号转换并输出为具有特定帧率的图像信号。
23.如权利要求22所述的方法，其中，如果在运动向量的累加值的分布中，所述累加值的最大值不大于第一阈值，则所述确定运动程度的操作确定在输入的图像信号中存在第一运动程度。
24.如权利要求22所述的方法，其中，如果所述累加值的最大值大于第一阈值，并且所述最大值没有分布在运动向量的大小区域中的第二阈值区域中，则所述确定运动程度的操作确定在输入的图像信号中存在第二运动程度。
25.如权利要求22所述的方法，其中，如果所述累加值的最大值大于第一阈值，并且所述最大值分布在运动向量的大小区域中的第二阈值区域中，则所述确定运动程度的操作确定在输入的图像信号中存在第三运动程度。
26.如权利要求23所述的方法，其中，第一运动程度、第二运动程度和第三运动程度满足等式第三运动程度＜第一运动程度＜第二运动程度。
27.如权利要求24所述的方法，其中，第一运动程度、第二运动程度和第三运动程度满足等式第三运动程度＜第一运动程度＜第二运动程度。
28.如权利要求25所述的方法，其中，第一运动程度、第二运动程度和第三运动程度满足等式第三运动程度＜第一运动程度＜第二运动程度。
29.如权利要求22所述的方法，其中，所述输出具有转换的帧率的输入的图像信号的操作包括以下操作中的至少一种输出当前帧，以便以第一帧率输出输入的图像信号；对当前帧进行内插以在当前帧之间插入并输出内插帧，以便以第二帧率输出输入的图像信号；和在当前帧的每两帧中删除一帧，以便以第三帧率输出输入的图像信号。
30.如权利要求22所述的方法，其中，所述转换并输出具有转换的帧率的输入的图像信号的操作根据运动确定器的确定结果，保持第一帧率，或者将第一帧率转换为第一帧率两倍的第二帧率或第一帧率一半的第三帧率。
全文摘要
提供了一种具有帧率转换功能的图像显示设备及其帧率转换方法。所述图像显示设备包括帧率转换(FRC)部件，根据图像的运动转换输入的图像信号的帧率并进行输出；和显示器，处理从FRC部件输出的输入的图像信号，以在屏幕上进行显示。因此，可减小运动抖动，从而可提高图像质量并减小功耗。
文档编号H04N5/44GK101031042SQ20071007888
公开日2007年9月5日 申请日期2007年2月16日 优先权日2006年2月28日
发明者李昌优, 金文喆, 申允澈 申请人:三星电子株式会社