基于子像素渲染的顯示方法和顯示系統技術方案

本申請公開了一種基于子像素渲染的顯示方法和顯示系統，方法包括：確定與顯示圖像的顯示像素陣列中的每個子像素分別對應的原始圖像排列像素陣列中的子像素的亮度；根據子像素渲染算法，計算出顯示圖像的顯示像素陣列中的每個子像素的亮度；生成顯示圖像。本申請所提供的方法和系統，通過生成的與原始圖像排列像素陣列中的子像素的亮度相關的能自行判斷周圍像素亮度的函數，自行判斷周圍像素的亮度，用m[x

Display method and display system based on sub-pixel rendering

The invention discloses a method including display sub pixel rendering method and display system, based on the original image to determine the display brightness of each sub pixels in a pixel array corresponding to the sub pixels arranged in the pixel array and display image; based on the sub-pixel rendering algorithm, calculate the display brightness of each sub pixel array in the image display image is generated. A method and system for the arrangement of sub pixel brightness in the pixel array generated by the original image and the related self judgment function around the pixel brightness, decide the brightness of surrounding pixels, with m[x

【技術實現步驟摘要】
基于子像素渲染的顯示方法和顯示系統
本申請涉及平面顯示
，具體地說，涉及一種基于子像素渲染的顯示方法和顯示系統。
技術介紹
現有技術中白色的光線是由紅到紫的連續光譜組成，而在計算機圖形學里，則采用紅、綠、藍也就是RGB三種顏色的視覺等亮度混合來調和出白色光。顯示屏是由許許多多的像素構成的，而為了讓每一個單獨的像素可以顯示出各種顏色，就需要把它分解為更小的子像素，也就是說，三個子像素構成一個整體，即彩色像素。當需要顯示不同顏色的時候，三個子像素分別以不同的亮度發光，由于子像素的尺寸非常小，在視覺上就會混合成所需要的顏色。現有的顯示面板是將像素平均分成三等分的子像素，每一塊賦予不同的顏色，這樣就可以構成一個彩色像素。這也是絕大多數液晶顯示器所采用的子像素排列方法，當然，三個子像素的順序是隨意的。隨著人們對手機等產品顯示要求的逐步提高，高像素密度(PPI，pixelperinch)的設計方案逐步提上日程。現階段，800PPI以上的產品已經出現，但是由此帶來的低開口率、極高的工藝要求，導致高PPI產品良率難以維持高水平，因此成本也難以降低。
技術實現思路
有鑒于此，本申請所要解決的技術問題是提供一種基于子像素渲染的顯示方法和顯示系統，通過生成的與原始圖像排列像素陣列中的子像素的亮度相關的能自行判斷周圍像素亮度的函數，自行判斷周圍像素的亮度，實現像素的智能化補償，降低了算法復雜度，使得低PPI設計實現高PPI顯示效果，降低成本，提高產品良率。為了解決上述技術問題，本申請有如下技術方案：本申請一方面提供了一種基于子像素渲染的顯示方法，其特征在于，包括：確定與顯示圖像的顯示像素陣列中的每個子像素分別對應的原始圖像排列像素陣列中的子像素的亮度；根據子像素渲染算法，計算出顯示圖像的顯示像素陣列中的每個子像素的亮度；生成顯示圖像；其中所述根據子像素渲染算法，計算出顯示圖像的顯示像素陣列中的每個子像素的亮度，包括：確定與顯示圖像的顯示像素陣列中的各像素對應的原始圖像排列像素陣列中的像素，假設原始圖像排列像素陣列中的第n個像素與顯示圖像的顯示像素陣列中的第n'個像素對應，原始圖像排列像素陣列中的第n+1個像素與顯示圖像的顯示像素陣列中的n'+1個像素對應，n和n'均為正整數；確定與顯示圖像的顯示像素陣列內第n'個像素中的每個子像素分別對應的原始圖像排列像素陣列中的子像素，所述原始圖像排列像素陣列中的第n個像素包括3個子像素，分別為a1、a2和a3，其中a1、a2和a3分別為任意排列的紅顏色子像素、綠顏色子像素和藍顏色子像素，則與所述原始圖像排列像素陣列中的第n個像素對應的顯示圖像的顯示像素陣列的第n'個像素包括4個子像素，分別為b1、b2、b3和b4，其中，b1與a1對應且顏色相同，b2與a2對應且顏色相同，b3與a3對應且顏色相同，b4與a1對應且顏色相同；所述原始圖像排列像素陣列中的第n+1個像素包括3個子像素，分別為a4、a5和a6，其中a4、a5和a6分別為與a1、a2和a3排列相同的紅顏色子像素、綠顏色子像素和藍顏色子像素，則與所述原始圖像排列像素陣列中的第n+1個像素對應的顯示圖像的顯示像素陣列的第n'+1個像素包括4個子像素，分別為b3、b4、b5和b6，其中，b3與a6對應且顏色相同，b4與a4對應且顏色相同，b5與a5對應且顏色相同，b6與a6對應且顏色相同；顯示像素陣列中，b3和b4被第n'個像素和第n'+1個像素共用并相互補償，b1和b2被第n'個像素和第n'-1個像素共用并相互補償，b5和b6被第n'+1個像素和第n'+2個像素共用并相互補償。本申請的另一方面提供了一種基于子像素渲染的顯示系統，其特征在于，包括：信號接收模塊，用于接收所述原始圖像排列像素陣列；信號處理模塊，用于根據子像素渲染算法，計算出顯示圖像的顯示像素陣列中的每個子像素的亮度；信號輸出模塊，用于根據計算出的所述顯示圖像的顯示像素陣列中的每個子像素的亮度，輸出并顯示所述顯示圖像；其中所述根據子像素渲染算法，計算出顯示圖像的顯示像素陣列中的每個子像素的亮度，包括：確定與顯示圖像的顯示像素陣列中的各像素對應的原始圖像排列像素陣列中的像素，假設原始圖像排列像素陣列中的第n個像素與顯示圖像的顯示像素陣列中的第n'個像素對應，原始圖像排列像素陣列中的第n+1個像素與顯示圖像的顯示像素陣列中的n'+1個像素對應，n和n'均為正整數；確定與顯示圖像的顯示像素陣列內第n'個像素中的每個子像素分別對應的原始圖像排列像素陣列中的子像素，所述原始圖像排列像素陣列中的第n個像素包括3個子像素，分別為a1、a2和a3，其中a1、a2和a3分別為任意排列的紅顏色子像素、綠顏色子像素和藍顏色子像素，則與所述原始圖像排列像素陣列中的第n個像素對應的顯示圖像的顯示像素陣列的第n'個像素包括4個子像素，分別為b1、b2、b3和b4，其中，b1與a1對應且顏色相同，b2與a2對應且顏色相同，b3與a3對應且顏色相同，b4與a1對應且顏色相同；所述原始圖像排列像素陣列中的第n+1個像素包括3個子像素，分別為a4、a5和a6，其中a4、a5和a6分別為與a1、a2和a3排列相同的紅顏色子像素、綠顏色子像素和藍顏色子像素，則與所述原始圖像排列像素陣列中的第n+1個像素對應的顯示圖像的顯示像素陣列的第n'+1個像素包括4個子像素，分別為b3、b4、b5和b6，其中，b3與a6對應且顏色相同，b4與a4對應且顏色相同，b5與a5對應且顏色相同，b6與a6對應且顏色相同；顯示像素陣列中，b3和b4被第n'個像素和第n'+1個像素共用并相互補償，b1和b2被第n'個像素和第n'-1個像素共用并相互補償，b5和b6被第n'+1個像素和第n'+2個像素共用并相互補償。與現有技術相比，本申請所述的系統及方法，達到了如下效果：第一、本專利技術所提供的基于子像素渲染的顯示方法和顯示系統，通過生成的與原始圖像排列像素陣列中的子像素的亮度相關的能自行判斷周圍像素亮度的函數，自行判斷其周圍像素的亮度，利用m[xn]函數對顯示圖像進行Gamma調節，實現像素的智能化補償，降低了算法復雜度。第二，本專利技術所提供的基于子像素渲染的顯示方法和顯示系統，通過智能化的像素補償，使得低PPI設計實現高PPI顯示效果，降低了成本，提高了產品良率。附圖說明此處所說明的附圖用來提供對本申請的進一步理解，構成本申請的一部分，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構成對本申請的不當限定。在附圖中：圖1為本專利技術的所述一種基于子像素渲染的顯示方法的流程圖；圖2為本專利技術原始圖像排列像素陣列中子像素的一種構成示意圖；圖3為將圖2原始圖像處理后對應形成的顯示圖像的顯示像素陣列的構成示意圖；圖4為利用本專利技術中的m[xn]函數對顯示圖像進行Gamma調節的曲線；圖5為本專利技術的所述一種基于子像素渲染的顯示系統的結構示意圖；圖6為適用于本專利技術所述一種基于子像素渲染的顯示方法和系統的一種像素結構的示意圖；圖7為適用于本專利技術所述一種基于子像素渲染的顯示方法和系統的另一種像素結構的示意圖；圖8為適用于本專利技術所述一種基于子像素渲染的顯示方法和系統的再一種像素結構的示意圖；圖9為適用于本專利技術所述一種基于子像素渲染的顯示方法和系統的又本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于子像素渲染的顯示方法，其特征在于，包括：確定與顯示圖像的顯示像素陣列中的每個子像素分別對應的原始圖像排列像素陣列中的子像素的亮度；根據子像素渲染算法，計算出顯示圖像的顯示像素陣列中的每個子像素的亮度；生成顯示圖像；其中所述根據子像素渲染算法，計算出顯示圖像的顯示像素陣列中的每個子像素的亮度，包括：確定與顯示圖像的顯示像素陣列中的各像素對應的原始圖像排列像素陣列中的像素，假設原始圖像排列像素陣列中的第n個像素與顯示圖像的顯示像素陣列中的第n'個像素對應，原始圖像排列像素陣列中的第n+1個像素與顯示圖像的顯示像素陣列中的n'+1個像素對應，n和n'均為正整數；確定與顯示圖像的顯示像素陣列內第n'個像素中的每個子像素分別對應的原始圖像排列像素陣列中的子像素，所述原始圖像排列像素陣列中的第n個像素包括3個子像素，分別為a1、a2和a3，其中a1、a2和a3分別為任意排列的紅顏色子像素、綠顏色子像素和藍顏色子像素，則與所述原始圖像排列像素陣列中的第n個像素對應的顯示圖像的顯示像素陣列的第n'個像素包括4個子像素，分別為b1、b2、b3和b4，其中，b1與a1對應且顏色相同，b2與a2對應且顏色相同，b3與a3對應且顏色相同，b4與a1對應且顏色相同；所述原始圖像排列像素陣列中的第n+1個像素包括3個子像素，分別為a4、a5和a6，其中a4、a5和a6分別為與a1、a2和a3排列相同的紅顏色子像素、綠顏色子像素和藍顏色子像素，則與所述原始圖像排列像素陣列中的第n+1個像素對應的顯示圖像的顯示像素陣列的第n'+1個像素包括4個子像素，分別為b3、b4、b5和b6，其中，b3與a6對應且顏色相同，b4與a4對應且顏色相同，b5與a5對應且顏色相同，b6與a6對應且顏色相同；顯示像素陣列中，b3和b4被第n'個像素和第n'+1個像素共用并相互補償，b1和b2被第n'個像素和第n'?1個像素共用并相互補償，b5和b6被第n'+1個像素和第n'+2個像素共用并相互補償。...

【技術特征摘要】
1.一種基于子像素渲染的顯示方法，其特征在于，包括：確定與顯示圖像的顯示像素陣列中的每個子像素分別對應的原始圖像排列像素陣列中的子像素的亮度；根據子像素渲染算法，計算出顯示圖像的顯示像素陣列中的每個子像素的亮度；生成顯示圖像；其中所述根據子像素渲染算法，計算出顯示圖像的顯示像素陣列中的每個子像素的亮度，包括：確定與顯示圖像的顯示像素陣列中的各像素對應的原始圖像排列像素陣列中的像素，假設原始圖像排列像素陣列中的第n個像素與顯示圖像的顯示像素陣列中的第n'個像素對應，原始圖像排列像素陣列中的第n+1個像素與顯示圖像的顯示像素陣列中的n'+1個像素對應，n和n'均為正整數；確定與顯示圖像的顯示像素陣列內第n'個像素中的每個子像素分別對應的原始圖像排列像素陣列中的子像素，所述原始圖像排列像素陣列中的第n個像素包括3個子像素，分別為a1、a2和a3，其中a1、a2和a3分別為任意排列的紅顏色子像素、綠顏色子像素和藍顏色子像素，則與所述原始圖像排列像素陣列中的第n個像素對應的顯示圖像的顯示像素陣列的第n'個像素包括4個子像素，分別為b1、b2、b3和b4，其中，b1與a1對應且顏色相同，b2與a2對應且顏色相同，b3與a3對應且顏色相同，b4與a1對應且顏色相同；所述原始圖像排列像素陣列中的第n+1個像素包括3個子像素，分別為a4、a5和a6，其中a4、a5和a6分別為與a1、a2和a3排列相同的紅顏色子像素、綠顏色子像素和藍顏色子像素，則與所述原始圖像排列像素陣列中的第n+1個像素對應的顯示圖像的顯示像素陣列的第n'+1個像素包括4個子像素，分別為b3、b4、b5和b6，其中，b3與a6對應且顏色相同，b4與a4對應且顏色相同，b5與a5對應且顏色相同，b6與a6對應且顏色相同；顯示像素陣列中，b3和b4被第n'個像素和第n'+1個像素共用并相互補償，b1和b2被第n'個像素和第n'-1個像素共用并相互補償，b5和b6被第n'+1個像素和第n'+2個像素共用并相互補償。2.根據權利要求1所述的基于子像素渲染的顯示方法，其特征在于，所述根據子像素渲染算法，計算出顯示圖像的顯示像素陣列中的每個子像素的亮度，進一步包括：根據與所述顯示像素陣列中的每個子像素分別對應的所述原始圖像排列像素陣列中的子像素的亮度，生成與所述原始圖像排列像素陣列中的子像素的亮度相關的能自行判斷周圍像素亮度的函數；根據所述能自行判斷周圍像素亮度的函數，調整并確定亮度補償系數；根據與所述顯示像素陣列中的每個子像素分別對應的所述原始圖像排列像素陣列中的子像素的亮度、與所述原始圖像排列像素陣列中的子像素的亮度相關的能自行判斷周圍像素亮度的函數、以及所述亮度補償系數，計算所述顯示圖像的顯示像素陣列中的每個子像素的亮度，使得所述顯示像素陣列的亮度中心與所述原始圖像排列像素陣列的亮度中心個數相等且分布相同。3.根據權利要求2所述基于子像素渲染的顯示方法，其特征在于，根據與所述顯示像素陣列中的每個子像素分別對應的所述原始圖像排列像素陣列中的子像素的亮度、與所述原始圖像排列像素陣列中的子像素的亮度相關的能自行判斷周圍像素亮度的函數、以及所述亮度補償系數，計算所述顯示圖像的顯示像素陣列中的每個子像素的亮度，進一步為：根據公式：Lyn＝m[xn*pf(x(n+3))+x(n+3)*qf(xn)]，計算所述顯示圖像的顯示像素陣列中每個子像素的亮度，其中，Lyn代表所述顯示圖像的顯示像素陣列中某一行第n個子像素的亮度，m[xn]代表對顯示圖像進行Gamma調節的函數，xn和x(n+3)分別代表與所述顯示像素陣列對應行中第n個子像素對應的原始圖像排列像素陣列中的子像素的亮度，p和q分別為補償系數，f(xn)和f(x(n+3))分別代表與所述原始圖像排列像素陣列中的第n個子像素的亮度xn和第(n+3)個子像素的亮度x(n+3)相關的能自行判斷周圍像素亮度的函數，f(xn)∈(1～255/(p+q))，p＞q，p+q≥1。4.一種基于子像素渲染的顯示系統，其特征在于，包括：信號接收模塊，用于接收所述原始圖像排列像素陣列；信號處理模塊，用于根據子像素渲染算法，計算出顯示圖像的顯示像素陣列中的每個子像素的亮度；信號輸出模塊，用于根據計算出的所述顯示圖像的顯示像素陣列中的每個子像素的亮度，輸出并顯示所述顯示圖像；其中所述根據子像素渲染算法，計算出顯示圖像的顯示像素陣列中的每個子像素的亮度，包括：確...

【專利技術屬性】
技術研發人員：張沼棟，沈柏平，方麗婷，何春燕，
申請(專利權)人：廈門天馬微電子有限公司，
類型：發明
國別省市：福建,35