專利名稱：圖像處理方法及使用該方法的顯示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種圖像處理方法及使用該方法的顯示裝置。
背景技術(shù)：
已知的顯示裝置包括陰極射線管，液晶顯示器(IXD)、有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)，等離子體顯示面板(PDP)等。這種顯示裝置具有分別與所能顯示的圖像的最大像素?cái)?shù)同樣多的紅(R)、綠(G)和藍(lán)(B)子像素。近年來(lái)，為了實(shí)現(xiàn)顯示裝置的功耗降低以及實(shí)現(xiàn)高分辨率，在美國(guó)專利 No. 7492379等中提出了利用其數(shù)目小于輸入圖像的分辨率的像素來(lái)再現(xiàn)接近于原始圖像的圖像的技術(shù)。在這一技術(shù)中，存在與實(shí)際顯示分辨率同樣多的G子像素，以及分別與實(shí)際顯示分辨率的一半同樣多的R和B子像素。換句話說(shuō)，如圖1所示，這一技術(shù)提供了多個(gè)子像素組，每個(gè)子像素組包含8個(gè)子像素4個(gè)G子像素，2個(gè)R子像素，和2個(gè)B子像素，并以棋盤形圖案重復(fù)排列。1個(gè)R子像素和1個(gè)G子像素組成1個(gè)單位像素，1個(gè)B子像素和1個(gè)G 子像素也組成1個(gè)單位像素。輸入的R、G和B數(shù)據(jù)RGBi通過(guò)子像素呈現(xiàn)(SPR)模塊1被圖像處理成與顯示裝置2的像素陣列相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)RGBo。在這里，Sra模塊1呈現(xiàn)全部輸入的RGB數(shù)據(jù)RGBi。這一技術(shù)使用如圖3所示的菱形濾波器，以利用5個(gè)子像素值來(lái)確定子像素的灰度值。菱形濾波器的中央部分的加權(quán)值設(shè)為0. 5，圍繞著中央部分的上、下、左和右外圍部分分別設(shè)為0. 125。如圖4所示，為了確定提供在第η列Cn和第η行Rn交叉處的像素的R 數(shù)據(jù)值Ro，將0. 5的加權(quán)值應(yīng)用于提供在第η列Cn和第η行Rn交叉處的像素的R數(shù)據(jù)值 Ri，并將0. 125的加權(quán)值分別應(yīng)用于提供在第η列Cn和第(η_1)行Rn-I交叉處的像素的 R數(shù)據(jù)值Ri，提供在第η列Cn和第(η+1)行Rn+1交叉處的像素的R數(shù)據(jù)值Ri，提供在第 (n-1)列Cn-I和第η行Rn交叉處的像素的R數(shù)據(jù)值Ri，以及提供在第(η+1)列Cn+Ι和第 η行Rn交叉處的像素的R數(shù)據(jù)值Ri。應(yīng)用同樣的方法來(lái)確定G和B數(shù)據(jù)值Go和Bo。然而，這種傳統(tǒng)技術(shù)是在實(shí)際能被制造出的顯示裝置具有低分辨率時(shí)開(kāi)發(fā)出來(lái)的一種算法。因?yàn)闉榱朔乐癸@示圖像劣化，R、G、B數(shù)據(jù)全部經(jīng)過(guò)濾波，所以這種算法的計(jì)算過(guò)程復(fù)雜。因此，在驅(qū)動(dòng)器IC的實(shí)際實(shí)施時(shí)，功耗降低的程度較小。此外，由于使用菱形濾波器進(jìn)行圖像處理和使用G數(shù)據(jù)進(jìn)行銳化處理，顯示圖像中會(huì)出現(xiàn)色差，并出現(xiàn)如圖5所示的顯示圖像輪廓的模糊。另外，由圖4可以明顯看出，需要特定的多行以及與之垂直相鄰的兩行來(lái)確定排列于相對(duì)應(yīng)的特定行中的像素的數(shù)據(jù)值，因此必須提供至少三個(gè)線存儲(chǔ)器。線存儲(chǔ)器的增加導(dǎo)致產(chǎn)品單位成本的增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面是提供一種圖像處理方法，其能在使用比輸入圖像的分辨率小的像素?cái)?shù)量來(lái)實(shí)現(xiàn)顯示圖像的情況下，提高顯示質(zhì)量等級(jí)并降低產(chǎn)品加工成本。為實(shí)現(xiàn)上述優(yōu)點(diǎn)，本發(fā)明的一個(gè)示范性實(shí)施方式提供一種圖像處理方法，其中，按照顯示面板的子像素結(jié)構(gòu)將輸入RGB數(shù)據(jù)格式的三基色數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在該顯示面板上，該顯示面板具有與輸入G數(shù)據(jù)的顯示分辨率同樣多的G子像素，以及分別與輸入R和B數(shù)據(jù)的顯示分辨率的一半同樣多的R和B子像素，該方法包括如下步驟(A)從輸入數(shù)據(jù)中分離出R 和B數(shù)據(jù)以及G數(shù)據(jù)；(B)加載與進(jìn)行了伽馬變換的R和B數(shù)據(jù)的各奇數(shù)行相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)， 并存儲(chǔ)與相鄰于所加載奇數(shù)行的R和B數(shù)據(jù)的各偶數(shù)行相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)；(C)連同與第一顯示位置相對(duì)應(yīng)的奇數(shù)行的兩個(gè)R數(shù)據(jù)一起，加載偶數(shù)行的兩個(gè)R數(shù)據(jù)，以形成2X 2的R像素區(qū)域；以及連同與第二顯示位置相對(duì)應(yīng)的奇數(shù)行的兩個(gè)B數(shù)據(jù)一起，加載偶數(shù)行的兩個(gè)B 數(shù)據(jù)，以形成2X2的B像素區(qū)域；⑶通過(guò)逐列和逐行地比較在R和B像素區(qū)域中的每一個(gè)像素區(qū)域中的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算相應(yīng)顯示數(shù)據(jù)的銳度；(E)通過(guò)對(duì)與R和B像素區(qū)域中的每一個(gè)像素區(qū)域的奇數(shù)行相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)求平均值來(lái)計(jì)算顯示數(shù)據(jù)的亮度；(F)通過(guò)將銳度添加到R數(shù)據(jù)的亮度來(lái)確定輸出R數(shù)據(jù)的灰度值，并通過(guò)將銳度添加到B數(shù)據(jù)的亮度來(lái)確定輸出B數(shù)據(jù)的灰度值；以及(G)將進(jìn)行了逆伽馬變換的R和B數(shù)據(jù)與輸入G數(shù)據(jù)合并，然后按照該顯示面板的子像素結(jié)構(gòu)輸出合并后的數(shù)據(jù)。該⑶步驟包含(D1)通過(guò)參考預(yù)設(shè)閾值逐列地比較在R和B像素區(qū)域中的每一個(gè)像素區(qū)域中的數(shù)據(jù)來(lái)確定第一和第二標(biāo)志位的邏輯值；以及(D2)根據(jù)該第一和第二標(biāo)志位的邏輯值，利用在R和B像素區(qū)域中的每一個(gè)像素區(qū)域的每一行中的數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)等級(jí)值之間的差來(lái)計(jì)算相應(yīng)顯示數(shù)據(jù)的銳度。在該(Dl)步驟中，如果每一列中的數(shù)據(jù)之間的比較值小于預(yù)設(shè)閾值，那么將該第一和第二標(biāo)志位的邏輯值確定為高，而如果該比較值大于預(yù)設(shè)閾值，那么將該第一和第二標(biāo)志位的邏輯值確定為低；以及在該(D2)步驟中，如果該第一和第二標(biāo)志位中的至少一個(gè)的邏輯值為高，那么相應(yīng)的R和B像素區(qū)域被檢測(cè)為銳化濾波的垂直邊沿，然后將相應(yīng)的R/ B像素區(qū)域的數(shù)據(jù)的位數(shù)從M位擴(kuò)展為N位，其中N > M。上述圖像處理方法還包括如果該第一和第二標(biāo)志位的邏輯值全部是低，那么在該(D)步驟和(E)步驟之間將與R和B像素區(qū)域中的每一個(gè)像素區(qū)域的奇數(shù)行相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的位數(shù)從M位擴(kuò)展為N位；以及在該(F)步驟和(G)步驟之間將灰度值被確定了的輸出 R/B數(shù)據(jù)的位數(shù)從N位恢復(fù)到M位。上述圖像處理方法還包括在該(A)步驟和(B)步驟之間對(duì)分離出的R和B數(shù)據(jù)進(jìn)行伽馬變換；以及在該(F)步驟和(G)步驟之間對(duì)輸出R和B數(shù)據(jù)進(jìn)行逆伽馬變換。通過(guò)將在R和B像素區(qū)域中的每一個(gè)像素區(qū)域的每一行中的數(shù)據(jù)之間的差之和除以2并將得到的商乘以等級(jí)值獲得銳度。在該顯示面板中，將包含一個(gè)R子像素和一個(gè)G子像素的第一像素和包含一個(gè)B 子像素和一個(gè)G子像素的第二像素以棋盤形圖案排列；以及對(duì)于顯示位置被限定在該顯示面板的最外非顯示區(qū)域與G數(shù)據(jù)列之間的R和B數(shù)據(jù)列，省略該(D)步驟。在該(D)步驟中，將最大等級(jí)值應(yīng)用于顯示位置面向該顯示面板的最外非顯示區(qū)域的R和B數(shù)據(jù)列，其中G數(shù)據(jù)列插入于其間。
本發(fā)明的另一個(gè)示范性實(shí)施方式提供一種顯示裝置，包括顯示面板，其具有與輸入G數(shù)據(jù)的顯示分辨率同樣多的G子像素，以及分別與輸入R和B數(shù)據(jù)的顯示分辨率的一半同樣多的R和B子像素；伽馬變換單元，其用于對(duì)從輸入數(shù)據(jù)分離出的R和B數(shù)據(jù)進(jìn)行伽馬變換；存儲(chǔ)器，其在加載與進(jìn)行了伽馬變換的R和B數(shù)據(jù)的各奇數(shù)行相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)時(shí)，逐線地存儲(chǔ)與相鄰于所加載奇數(shù)行的R和B數(shù)據(jù)的各偶數(shù)行相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)；第一濾波單元，其用于連同與第一顯示位置相對(duì)應(yīng)的奇數(shù)行的兩個(gè)R數(shù)據(jù)一起，加載偶數(shù)行的兩個(gè)R數(shù)據(jù)，以形成2X2的R像素區(qū)域、連同與第二顯示位置相對(duì)應(yīng)的奇數(shù)行的兩個(gè)B數(shù)據(jù)一起，加載偶數(shù)行的兩個(gè)B數(shù)據(jù)，以形成2X2的B像素區(qū)域、以及通過(guò)逐列和逐行地比較在R和B像素區(qū)域中的每一個(gè)像素區(qū)域中的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算相應(yīng)顯示數(shù)據(jù)的銳度；第二濾波單元，其用于通過(guò)對(duì)與R和B像素區(qū)域中的每一個(gè)像素區(qū)域的奇數(shù)行相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)求平均值來(lái)計(jì)算顯示數(shù)據(jù)的亮度、通過(guò)將銳度添加到R數(shù)據(jù)的亮度來(lái)確定輸出R數(shù)據(jù)的灰度值、以及通過(guò)將銳度添加到B數(shù)據(jù)的亮度來(lái)確定輸出B數(shù)據(jù)的灰度值；逆伽馬變換單元，其用于對(duì)輸出R和B數(shù)據(jù)進(jìn)行逆伽馬變換；以及數(shù)據(jù)校正單元，其用于將進(jìn)行了逆伽馬變換的R和B數(shù)據(jù)與輸入G數(shù)據(jù)合并，然后按照該顯示面板的子像素結(jié)構(gòu)輸出合并后的數(shù)據(jù)。


附圖包括在本申請(qǐng)中以提供對(duì)于本發(fā)明的進(jìn)一步的理解，它們被并入并構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，附圖示出本發(fā)明的實(shí)施方式并與說(shuō)明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。在附圖中圖1是示出傳統(tǒng)像素結(jié)構(gòu)的視圖；圖2是示意性地示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)用于將數(shù)據(jù)呈現(xiàn)到圖1的像素陣列中的結(jié)構(gòu)的視圖；圖3是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)用于圖2中的呈現(xiàn)的菱形濾波器的視圖；圖4是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)呈現(xiàn)的一個(gè)實(shí)例的視圖；圖5是示出根據(jù)傳統(tǒng)技術(shù)的顯示圖像輪廓的模糊的視圖；圖6是順序地示出基于本發(fā)明的示范性實(shí)施方式的圖像處理方法的視圖；圖7是示出2 X 2R像素區(qū)域和2 X 2B像素區(qū)域的視圖；圖8是示例性地示出多個(gè)閾值和等級(jí)值的視圖；圖9是根據(jù)顯示面板的像素結(jié)構(gòu)，輸出數(shù)據(jù)的重新排列和輸出的視圖；圖10是用于解釋省略了銳化濾波處理或?qū)?yīng)用于銳化濾波處理的等級(jí)值設(shè)為最大值的情況的視圖；圖11是示出根據(jù)本發(fā)明的顯示質(zhì)量等級(jí)提高的視圖；圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施方式的顯示裝置；以及圖13詳細(xì)示出了圖12的圖像處理電路。
具體實(shí)施例方式下文中，將參照?qǐng)D6至13詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施方式。首先，將通過(guò)參照?qǐng)D6至11描述本發(fā)明的圖像處理方法。圖6順序地示出了根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施方式的圖像處理方法。
參照?qǐng)D6，在像素?cái)?shù)量小于輸入圖像分辨率的顯示面板上實(shí)施這一圖像處理方法。 在根據(jù)本發(fā)明的顯示面板中，存在與輸入G數(shù)據(jù)的顯示分辨率同樣多的G子像素以及分別與輸入R和B數(shù)據(jù)的顯示分辨率的一半同樣多的R和B子像素。換句話說(shuō)，與圖1所示的相似，根據(jù)本發(fā)明的顯示面板具有多個(gè)子像素組，每個(gè)子像素組包含8個(gè)子像素4個(gè)G子像素；2個(gè)R子像素；和2個(gè)B子像素，并以棋盤形圖案重復(fù)排列。1個(gè)R子像素和1個(gè)G子像素組成1個(gè)單位像素，1個(gè)B子像素和1個(gè)G子像素也組成1個(gè)單位像素。在顯示面板中，包含1個(gè)R子像素和1個(gè)G子像素的第一像素和包含1個(gè)B子像素和1個(gè)G子像素的第二像素以棋盤形圖案排列。在本發(fā)明的圖像處理方法中，根據(jù)顯示面板的子像素結(jié)構(gòu)，為了呈現(xiàn)輸入RGB數(shù)據(jù)格式的三基色數(shù)據(jù)RiGiBi，將R和B數(shù)據(jù)RiBi與G數(shù)據(jù)Gi從M位(M為自然數(shù))的輸入數(shù)據(jù)RiGiBi中分離開(kāi)(步驟S10)。然后，使用任一種預(yù)設(shè)的1.8到2. 2的伽馬曲線對(duì)分離開(kāi)的R和B數(shù)據(jù)RiBi進(jìn)行伽馬變換(步驟S20)。通過(guò)這種伽馬變換，將R和B數(shù)據(jù)RiBi 變換為線性值。在本發(fā)明的圖像處理方法中，將與伽馬變換后的R和B數(shù)據(jù)RiBi的奇數(shù)行相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)加載到寄存器中，并使用一個(gè)線存儲(chǔ)器逐線地(line by line)存儲(chǔ)與相鄰于所加載奇數(shù)行下方的R和B數(shù)據(jù)RiBi的偶數(shù)行相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)(步驟S30)。如圖7所示，在本發(fā)明的圖像處理方法中，偶數(shù)行的兩個(gè)R數(shù)據(jù)RlO和R11，連同相應(yīng)于顯示位置X的奇數(shù)行的兩個(gè)R數(shù)據(jù)ROO和ROl —起，被加載到寄存器中以形成2X2 的R像素區(qū)域。此外，偶數(shù)行的兩個(gè)B數(shù)據(jù)BlO和B11，連同相應(yīng)于顯示位置Y的奇數(shù)行的兩個(gè)B數(shù)據(jù)BOO和BOl —起，被加載到寄存器中以形成2X2的B像素區(qū)域(步驟S40)。在本發(fā)明的圖像處理方法中，通過(guò)逐列比較在每個(gè)R和B像素區(qū)域中的數(shù)據(jù)來(lái)確定第一和第二標(biāo)志位的邏輯值(步驟S50)。在本發(fā)明的圖像處理方法中，如果每個(gè)R和B 像素區(qū)域的每一列中的數(shù)據(jù)之間的比較值小于預(yù)設(shè)閾值，那么將標(biāo)志位的邏輯值確定為高 (“1”)，反之，如果該比較值大于預(yù)設(shè)閾值，則將標(biāo)志位的邏輯值確定為低(“0”)。這里， 閾值可以被預(yù)設(shè)為示于圖8中的多個(gè)閾值TO T3中的任一個(gè)。在本發(fā)明的圖像處理方法中，例如，如果2X2的R像素區(qū)域中的|R00-R10|小于預(yù)設(shè)閾值，那么將第一標(biāo)志位的邏輯值確定為“1”，且如果IROl-Rll I小于預(yù)設(shè)閾值，那么將第二標(biāo)志位的邏輯值確定為“1”。此外，如果2X2的B像素區(qū)域中的ΙΒΟΟ-ΒΙΟΙ小于預(yù)設(shè)閾值，那么將第一標(biāo)志位的邏輯值確定為“1”，且如果|B01-B11|小于預(yù)設(shè)閾值，那么將第二標(biāo)志位的邏輯值確定為“1”。在本發(fā)明的圖像處理方法中，第一標(biāo)志位(即圖中的“標(biāo)志位1”)和第二標(biāo)志位 (即圖中的“標(biāo)志位2”)中的至少一個(gè)的邏輯值為“ 1”(步驟S60中的“是”)，將相應(yīng)的R 和B像素區(qū)域檢測(cè)為銳化濾波的垂直邊沿。并且，相應(yīng)R/B像素區(qū)域的每一個(gè)的數(shù)據(jù)的位數(shù)從M位擴(kuò)展為N位(N > M)(步驟S70)。這里，“M”可以是“8”，且“N”可以是“12”。在本發(fā)明的圖像處理方法中，通過(guò)逐列和逐行地比較在R和B像素區(qū)域中的每個(gè)像素區(qū)域的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算相應(yīng)顯示數(shù)據(jù)的銳度，例如利用相應(yīng)R和B像素區(qū)域的每一個(gè)的每一行中的數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)等級(jí)值之間的差來(lái)計(jì)算銳度S (步驟S80)。優(yōu)選地，通過(guò)將在R和B像素區(qū)域中的每一個(gè)像素區(qū)域的每一行中的數(shù)據(jù)之間的差之和(sum)除以2并將得到的商乘以等級(jí)值獲得銳度。等級(jí)值可以被預(yù)設(shè)為示于圖8中的多個(gè)等級(jí)值LO至L3中的任一個(gè)。 在R像素區(qū)域中，以Γ偶數(shù)行=R00-R01和Γ奇數(shù)行=RlO-Rll來(lái)計(jì)算每一行中的數(shù)據(jù)之間的差。這里，“ Γ ”表示指代最高限度的數(shù)學(xué)運(yùn)算符。從而，通過(guò){等級(jí)值*(Γ偶數(shù)行 +奇數(shù)行/2)}來(lái)計(jì)算R像素區(qū)域中的銳度Sr。在B像素區(qū)域中，以Γ偶數(shù)行=BOO-BOl 和Γ奇數(shù)行=BlO-Bll來(lái)計(jì)算每一行中的數(shù)據(jù)之間的差。從而，通過(guò){等級(jí)值*(Γ偶數(shù)行+奇數(shù)行/2)}來(lái)計(jì)算B像素區(qū)域中的銳度Sb。在本發(fā)明的圖像處理方法中，如果第一標(biāo)志位的邏輯值和第二標(biāo)志位的邏輯值全部是“0” (步驟S60中的“否”)，那么將與R和B像素區(qū)域的每一個(gè)的奇數(shù)行相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的位數(shù)從M位擴(kuò)展為N位而不進(jìn)行步驟S70和S80中所示的銳化處理(步驟S90)。在本發(fā)明的圖像處理方法中，考慮到與R和B的輸入圖像相比，顯示面板的像素?cái)?shù)為一半，通過(guò)對(duì)與圖7中所示的R和B像素區(qū)域的每一個(gè)的奇數(shù)行相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)求平均值來(lái)計(jì)算顯示數(shù)據(jù)的亮度L(步驟S100)。例如，在圖7中，用(R00+R01)/2來(lái)計(jì)算待顯示在顯示面板X位置的R數(shù)據(jù)的亮度Lr，并用(Β00+Β01) /2來(lái)計(jì)算待顯示在顯示面板Y位置的 B數(shù)據(jù)的亮度Lb。與需要復(fù)雜計(jì)算的傳統(tǒng)菱形濾波器相比，這種2X1的簡(jiǎn)單濾波方案由于實(shí)現(xiàn)了計(jì)算簡(jiǎn)化而提供了更高的圖像處理速度。此外，由于計(jì)算負(fù)荷的減少，這種方案非常有效地減少了功耗。在本發(fā)明的圖像處理方法中，通過(guò)將銳度Sr添加到R數(shù)據(jù)的亮度Lr來(lái)確定輸出R 數(shù)據(jù)Ro的灰度值，并通過(guò)將銳度Sb添加到B數(shù)據(jù)的亮度Lb來(lái)確定輸出B數(shù)據(jù)Bo的灰度值(步驟S110)。并且，將灰度值被確定了的輸出R/B數(shù)據(jù)的位數(shù)從N位恢復(fù)到(逆變換為)初始的M位(步驟S120)。在本發(fā)明的圖像處理方法中，如果各R和B像素區(qū)域不是奇數(shù)行的最后區(qū)域(步驟S130中的“否”)，那么將步驟S120的灰度值Ro/Bo存儲(chǔ)在緩存器中并反饋到步驟S30， 然后重復(fù)步驟S30到S120直至達(dá)到奇數(shù)行的最后區(qū)域。相反，如果各R和B像素區(qū)域是奇數(shù)行的最后區(qū)域(步驟S 130中的“是”)，那么將存儲(chǔ)在緩存器中的奇數(shù)行的全部輸出R和 B數(shù)據(jù)Ro和Bo通過(guò)步驟S20的逆處理進(jìn)行逆伽馬變換(步驟S150)。在本發(fā)明的圖像處理方法中，將進(jìn)行了逆伽馬變換的輸出R和B數(shù)據(jù)Ro和Bo與輸入G數(shù)據(jù)Gi合并，然后按照?qǐng)D9中所示的顯示面板的像素結(jié)構(gòu)輸出合并后的輸出數(shù)據(jù) RoGoBo，也即合并與交換輸出(步驟S160)。將在步驟SlO至S160中解釋了的圖像處理方法依照行順序方法應(yīng)用于與所有行相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)。同時(shí)，如圖10的“A”中所示，對(duì)于顯示位置限定在顯示面板的最外非顯示區(qū)域NAA 與顯示區(qū)域AA的G數(shù)據(jù)列之間的R和B數(shù)據(jù)列，可以省略在步驟S70和S80中解釋的銳化濾波處理。由于銳化濾波起增加亮度的作用，因此如果在“A”位置進(jìn)行銳化濾波，那么通過(guò)混合R色和B色產(chǎn)生的紫色與非顯示區(qū)域NAA形成對(duì)比，可能被識(shí)別成一條線。如果對(duì)“A” 位置跳過(guò)銳化濾波，這種副作用會(huì)明顯降低。此外，如圖10的“B”中所示，對(duì)于應(yīng)用于在步驟S70和S80中解釋的銳化濾波處理的等級(jí)值，可以將最大等級(jí)值(例如圖8的L0)應(yīng)用于其顯示位置面向顯示面板的最外非顯示區(qū)域NAA的R和B數(shù)據(jù)列，其中G數(shù)據(jù)列插入于其間。通過(guò)這樣加強(qiáng)對(duì)位于“B”中的R和B數(shù)據(jù)列的銳化濾波，可極大地減輕由鄰近最外非顯示區(qū)域NAA的G數(shù)據(jù)列所導(dǎo)致的發(fā)綠現(xiàn)象。如上所述，根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施方式的圖像處理方法應(yīng)用了一種以高分辨率為目標(biāo)的算法，其中，濾波僅應(yīng)用于R和B數(shù)據(jù)，而不應(yīng)用于G數(shù)據(jù)。特別地，使用2 X 1簡(jiǎn)單濾波方案進(jìn)行圖像處理，而對(duì)G數(shù)據(jù)根本不進(jìn)行銳化濾波，因此可降低功耗。并且，如圖 11所示，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)無(wú)色差及無(wú)圖像輪廓模糊的狀態(tài)非常好的圖像顯示。此外，與至少需要三個(gè)線存儲(chǔ)器的傳統(tǒng)技術(shù)不同，一個(gè)線存儲(chǔ)器足以實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，從而極大地降低了產(chǎn)品單位成本。接下來(lái)，將通過(guò)參照?qǐng)D12和13描述本發(fā)明的顯示裝置。圖12示出了根據(jù)本發(fā)明的示范性實(shí)施方式的顯示裝置。圖13詳細(xì)示出了圖12 的圖像處理電路。參照?qǐng)D12，本發(fā)明的顯示裝置包含圖像處理電路10和顯示組件20。顯示組件20包括顯示面板，時(shí)序控制器，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器和掃描驅(qū)動(dòng)器。本發(fā)明的顯示組件20可以實(shí)施為液晶顯示器(LCD)、場(chǎng)發(fā)射顯示器(FED)、等離子體顯示面板(PDP)，有機(jī)發(fā)光二極管(OLED)等。在顯示面板中，排列多條數(shù)據(jù)線和多條柵極線使得它們互相交叉，并在其交叉處形成子像素。顯示面板的像素?cái)?shù)小于輸入圖像的分辨率。在本發(fā)明的顯示面板中，存在與輸入G數(shù)據(jù)的顯示分辨率同樣多的G子像素，以及分別與輸入R和B數(shù)據(jù)的顯示分辨率的一半同樣多的R和B子像素。換句話說(shuō)，與圖1所示的類似，根據(jù)本發(fā)明的顯示面板具有多個(gè)子像素組，每個(gè)子像素組包含8個(gè)子像素4個(gè)G子像素；2個(gè)R子像素；和2個(gè)B子像素， 并以棋盤形圖案重復(fù)排列。1個(gè)R子像素和1個(gè)G子像素組成1個(gè)單位像素，1個(gè)B子像素和1個(gè)G子像素也組成1個(gè)單位像素。在顯示面板中，包含1個(gè)R子像素和1個(gè)G子像素的第一像素和包含1個(gè)B子像素和1個(gè)G子像素的第二像素以棋盤形圖案排列。時(shí)序控制器接收來(lái)自系統(tǒng)的多個(gè)時(shí)序信號(hào)并產(chǎn)生用于控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器和掃描驅(qū)動(dòng)器的操作時(shí)序的控制信號(hào)。用于控制掃描驅(qū)動(dòng)器的控制信號(hào)包括柵極起始脈沖(GSP)，柵極移位時(shí)鐘(GSC)，柵極輸出使能信號(hào)(GOE)等。用于控制數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器的控制信號(hào)包括源極起始脈沖(SSP)，源極采樣時(shí)鐘(SSC)，極性控制信號(hào)(POL)，源極輸出使能信號(hào)(SOE)等。 時(shí)序控制器將來(lái)自圖像處理電路10的輸出R、G和B數(shù)據(jù)Ro、Go和Bo提供給數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器包含多個(gè)源極驅(qū)動(dòng)集成電路(源極驅(qū)動(dòng)IC)，并在時(shí)序控制器的控制下鎖存數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RoGoBo。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器將數(shù)字視頻數(shù)據(jù)RoGoBo轉(zhuǎn)換為模擬正/負(fù)數(shù)據(jù)電壓并將其提供給顯示面板的數(shù)據(jù)線。按照上述顯示面板的子像素結(jié)構(gòu)，與將R、G和B子像素形成為1個(gè)單位像素的情況相比，源極驅(qū)動(dòng)IC的輸出通道數(shù)減少了 1/3。從而，通過(guò)芯片尺寸的減小使得部件的單位成本降低。掃描驅(qū)動(dòng)器包含一個(gè)或多個(gè)柵極驅(qū)動(dòng)IC，并按順序?qū)呙杳}沖(或柵極脈沖)提供給顯示面板的柵極線。在板內(nèi)選通(Gate-In-Panel，GIP)方法中，掃描驅(qū)動(dòng)器可以包含安裝在控制板上的水平移位器和形成在顯示面板上的移位寄存器。如圖13所示，圖像處理電路10包含伽馬變換單元11，第一濾波單元12，第二濾波單元13，逆伽馬變換單元14，以及數(shù)據(jù)校正單元15。伽馬變換單元11利用任一種預(yù)設(shè)的1. 8到2. 2的伽馬曲線對(duì)從輸入數(shù)據(jù)RiGiBi 分離出的R和B數(shù)據(jù)RiBi進(jìn)行伽馬變換，然后將其提供給第一濾波單元12。伽馬變換單元11包含用于對(duì)R數(shù)據(jù)Ri進(jìn)行伽馬變換的R伽馬變換單元IlR和用于對(duì)B數(shù)據(jù)Bi進(jìn)行伽馬變換的B伽馬變換單元11B。第一濾波單元12將存儲(chǔ)于線存儲(chǔ)器中的偶數(shù)行的兩個(gè)數(shù)據(jù)，連同與相應(yīng)顯示位置相對(duì)應(yīng)的奇數(shù)行的兩個(gè)數(shù)據(jù)一起，加載到寄存器，以形成2X2的像素區(qū)域。第一濾波單元12通過(guò)逐列比較在R和B像素區(qū)域的每一個(gè)中的數(shù)據(jù)來(lái)確定第一和第二標(biāo)志位的邏輯值。此后，如果第一和第二標(biāo)志位中至少一個(gè)的邏輯值為“1”，則將相對(duì)應(yīng)的像素區(qū)域檢測(cè)為銳化濾波的垂直邊沿。然后，通過(guò)利用2X2的像素區(qū)域作為銳化濾波器，基于第一和第二標(biāo)志位的邏輯值，利用每個(gè)相應(yīng)像素區(qū)域的每一行中的數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)等級(jí)值之間的差來(lái)計(jì)算銳度S，然后將其提供到第二濾波單元13。第一濾波單元12包含用于計(jì)算R數(shù)據(jù)Ri的銳度的第一 R濾波單元12R和用于計(jì)算B數(shù)據(jù)Bi的銳度的第一 B濾波單元12B?？紤]到與R和B的輸入圖像相比，顯示面板的像素?cái)?shù)為一半，第二濾波單元13通過(guò)對(duì)與每個(gè)R和B像素區(qū)域的奇數(shù)行相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)求平均值來(lái)計(jì)算顯示數(shù)據(jù)的亮度L。與需要復(fù)雜計(jì)算的傳統(tǒng)菱形濾波器相比，這種2X1簡(jiǎn)單濾波方案由于實(shí)現(xiàn)了計(jì)算簡(jiǎn)化而提供了更高的圖像處理速度。此外，由于計(jì)算負(fù)荷的減少，這種方案非常有效地減少了功耗。 第二濾波單元13通過(guò)將銳度添加到R數(shù)據(jù)的亮度來(lái)確定輸出R數(shù)據(jù)Ro的灰度值，并通過(guò)將銳度添加到B數(shù)據(jù)的亮度來(lái)確定輸出B數(shù)據(jù)Bo的灰度值，然后，將它們提供給逆伽馬變換單元14。第二濾波單元13包含第二 R濾波單元13R，其用于計(jì)算在R像素區(qū)域內(nèi)的顯示數(shù)據(jù)的亮度，然后通過(guò)將銳度添加到R數(shù)據(jù)的亮度來(lái)確定輸出R數(shù)據(jù)Ro的灰度值；以及第二 B濾波單元13B，其用于計(jì)算在B像素區(qū)域內(nèi)的顯示數(shù)據(jù)的亮度，然后通過(guò)將銳度添加到B數(shù)據(jù)的亮度來(lái)確定輸出B數(shù)據(jù)Bo的灰度值。逆伽馬變換單元14對(duì)輸出R和B數(shù)據(jù)Ro和Bo進(jìn)行伽馬變換，然后將其提供給數(shù)據(jù)校正單元15。逆伽馬變換單元14包含用于對(duì)輸出R數(shù)據(jù)Ro進(jìn)行逆伽馬變換的R逆伽馬變換單元14R，和用于對(duì)輸出B數(shù)據(jù)Bo進(jìn)行逆伽馬變換的B逆伽馬變換單元14B。數(shù)據(jù)校正單元15將經(jīng)過(guò)逆伽馬變換的R和B數(shù)據(jù)Ro和Bo以及輸入G數(shù)據(jù)Gi合并，然后按照顯示面板的像素結(jié)構(gòu)輸出所合并的輸出數(shù)據(jù)。如上所述，在根據(jù)本發(fā)明示范性實(shí)施方式的圖像處理方法及使用該方法的顯示裝置中，對(duì)R和B數(shù)據(jù)使用2 X 1簡(jiǎn)單濾波方案進(jìn)行圖像處理，而對(duì)G數(shù)據(jù)根本不進(jìn)行銳化濾波，因此可降低功耗并可極大地提高顯示質(zhì)量等級(jí)。此外，與至少需要三個(gè)線存儲(chǔ)器的傳統(tǒng)技術(shù)不同，一個(gè)線存儲(chǔ)器足以實(shí)現(xiàn)根據(jù)本發(fā)明的圖像處理方法及使用該方法的顯示裝置， 從而極大地降低了產(chǎn)品單位成本。此外，盡管已經(jīng)描述了本發(fā)明的示范性實(shí)施方式，但是，其應(yīng)被視為示例性的，在不脫離本發(fā)明的精神的情況下可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種變化和改型。因此，本發(fā)明的范圍不應(yīng)限于這些示范性實(shí)施方式，而應(yīng)當(dāng)由所附權(quán)利要求書范圍及其等效范圍來(lái)限定。
權(quán)利要求
1.一種圖像處理方法，其中，按照顯示面板的子像素結(jié)構(gòu)將輸入RGB數(shù)據(jù)格式的三基色數(shù)據(jù)呈現(xiàn)在該顯示面板上，該顯示面板具有與輸入G數(shù)據(jù)的顯示分辨率同樣多的G子像素，以及分別與輸入R和B數(shù)據(jù)的顯示分辨率的一半同樣多的R和B子像素，該方法包括如下步驟(A)從輸入數(shù)據(jù)中分離出R和B數(shù)據(jù)以及G數(shù)據(jù)；(B)加載與進(jìn)行了伽馬變換的R和B數(shù)據(jù)的各奇數(shù)行相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)，并存儲(chǔ)與相鄰于所加載奇數(shù)行的R和B數(shù)據(jù)的各偶數(shù)行相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)；(C)連同與第一顯示位置相對(duì)應(yīng)的奇數(shù)行的兩個(gè)R數(shù)據(jù)一起，加載偶數(shù)行的兩個(gè)R數(shù)據(jù)，以形成2X2的R像素區(qū)域；以及連同與第二顯示位置相對(duì)應(yīng)的奇數(shù)行的兩個(gè)B數(shù)據(jù)一起，加載偶數(shù)行的兩個(gè)B數(shù)據(jù)，以形成2X2的B像素區(qū)域；(D)通過(guò)逐列和逐行地比較在R和B像素區(qū)域中的每一個(gè)像素區(qū)域中的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算相應(yīng)顯示數(shù)據(jù)的銳度；(E)通過(guò)對(duì)與R和B像素區(qū)域中的每一個(gè)像素區(qū)域的奇數(shù)行相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)求平均值來(lái)計(jì)算顯示數(shù)據(jù)的亮度；(F)通過(guò)將銳度添加到R數(shù)據(jù)的亮度來(lái)確定輸出R數(shù)據(jù)的灰度值，并通過(guò)將銳度添加到 B數(shù)據(jù)的亮度來(lái)確定輸出B數(shù)據(jù)的灰度值；以及(G)將進(jìn)行了逆伽馬變換的R和B數(shù)據(jù)與輸入G數(shù)據(jù)合并，然后按照該顯示面板的子像素結(jié)構(gòu)輸出合并后的數(shù)據(jù)。
2.如權(quán)利要求1的方法，其中，該(D)步驟包括如下步驟(Dl)通過(guò)參考預(yù)設(shè)閾值逐列地比較在R和B像素區(qū)域中的每一個(gè)像素區(qū)域中的數(shù)據(jù)來(lái)確定第一和第二標(biāo)志位的邏輯值；以及(D2)根據(jù)該第一和第二標(biāo)志位的邏輯值，利用在R和B像素區(qū)域中的每一個(gè)像素區(qū)域的每一行中的數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)等級(jí)值之間的差來(lái)計(jì)算相應(yīng)顯示數(shù)據(jù)的銳度。
3.如權(quán)利要求2的方法，其中，在該(Dl)步驟中，如果每一列中的數(shù)據(jù)之間的比較值小于預(yù)設(shè)閾值，那么將該第一和第二標(biāo)志位的邏輯值確定為高，而如果該比較值大于預(yù)設(shè)閾值，那么將該第一和第二標(biāo)志位的邏輯值確定為低；以及在該(D2)步驟中，如果該第一和第二標(biāo)志位中的至少一個(gè)的邏輯值為高，那么相應(yīng)的 R和B像素區(qū)域被檢測(cè)為銳化濾波的垂直邊沿，然后將相應(yīng)的R/B像素區(qū)域的數(shù)據(jù)的位數(shù)從 M位擴(kuò)展為N位，其中N > M。
4.如權(quán)利要求3的方法，還包括如果該第一和第二標(biāo)志位的邏輯值全部是低，那么在該(D)步驟和(E)步驟之間將與R 和B像素區(qū)域中的每一個(gè)像素區(qū)域的奇數(shù)行相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)的位數(shù)從M位擴(kuò)展為N位；以及在該(F)步驟和(G)步驟之間將灰度值被確定了的輸出R/B數(shù)據(jù)的位數(shù)從N位恢復(fù)到 M位。
5.如權(quán)利要求1的方法，還包括在該(A)步驟和(B)步驟之間對(duì)分離出的R和B數(shù)據(jù)進(jìn)行伽馬變換；以及在該(F)步驟和(G)步驟之間對(duì)輸出R和B數(shù)據(jù)進(jìn)行逆伽馬變換。
6.如權(quán)利要求2的方法，其中，通過(guò)將在R和B像素區(qū)域中的每一個(gè)像素區(qū)域的每一行中的數(shù)據(jù)之間的差之和除以2并將得到的商乘以等級(jí)值獲得銳度。
7.如權(quán)利要求1的方法，其中，在該顯示面板中，將包含一個(gè)R子像素和一個(gè)G子像素的第一像素和包含一個(gè)B子像素和一個(gè)G子像素的第二像素以棋盤形圖案排列；以及對(duì)于顯示位置被限定在該顯示面板的最外非顯示區(qū)域與G數(shù)據(jù)列之間的R和B數(shù)據(jù)列，省略該⑶步驟。
8.如權(quán)利要求7的方法，其中，在該(D)步驟中，將最大等級(jí)值應(yīng)用于顯示位置面向該顯示面板的最外非顯示區(qū)域的R和B數(shù)據(jù)列，其中G數(shù)據(jù)列插入于其間。
9.一種顯示裝置，包括顯示面板，其具有與輸入G數(shù)據(jù)的顯示分辨率同樣多的G子像素，以及分別與輸入R和 B數(shù)據(jù)的顯示分辨率的一半同樣多的R和B子像素；伽馬變換單元，其用于對(duì)從輸入數(shù)據(jù)分離出的R和B數(shù)據(jù)進(jìn)行伽馬變換；存儲(chǔ)器，其在加載與進(jìn)行了伽馬變換的R和B數(shù)據(jù)的各奇數(shù)行相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)時(shí)，逐線地存儲(chǔ)與相鄰于所加載奇數(shù)行的R和B數(shù)據(jù)的各偶數(shù)行相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)；第一濾波單元，其用于連同與第一顯示位置相對(duì)應(yīng)的奇數(shù)行的兩個(gè)R數(shù)據(jù)一起，加載偶數(shù)行的兩個(gè)R數(shù)據(jù)，以形成2X2的R像素區(qū)域；連同與第二顯示位置相對(duì)應(yīng)的奇數(shù)行的兩個(gè)B數(shù)據(jù)一起，加載偶數(shù)行的兩個(gè)B數(shù)據(jù)，以形成2 X 2的B像素區(qū)域；以及通過(guò)逐列和逐行地比較在R和B像素區(qū)域中的每一個(gè)像素區(qū)域中的數(shù)據(jù)來(lái)計(jì)算相應(yīng)顯示數(shù)據(jù)的銳度；第二濾波單元，其用于通過(guò)對(duì)與R和B像素區(qū)域中的每一個(gè)像素區(qū)域的奇數(shù)行相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)求平均值來(lái)計(jì)算顯示數(shù)據(jù)的亮度；通過(guò)將銳度添加到R數(shù)據(jù)的亮度來(lái)確定輸出R數(shù)據(jù)的灰度值；以及通過(guò)將銳度添加到B數(shù)據(jù)的亮度來(lái)確定輸出B數(shù)據(jù)的灰度值；逆伽馬變換單元，其用于對(duì)輸出R和B數(shù)據(jù)進(jìn)行逆伽馬變換；以及數(shù)據(jù)校正單元，其用于將進(jìn)行了逆伽馬變換的R和B數(shù)據(jù)與輸入G數(shù)據(jù)合并，然后按照該顯示面板的子像素結(jié)構(gòu)輸出合并后的數(shù)據(jù)。
10.如權(quán)利要求9的顯示裝置，其中，該第一濾波單元通過(guò)參考預(yù)設(shè)閾值逐列地比較在R和B像素區(qū)域中的每一個(gè)像素區(qū)域的數(shù)據(jù)來(lái)確定第一和第二標(biāo)志位的邏輯值；并且根據(jù)該第一和第二標(biāo)志位的邏輯值，利用在R和B像素區(qū)域中的每一個(gè)像素區(qū)域的每一行中的數(shù)據(jù)與預(yù)設(shè)等級(jí)值之間的差來(lái)計(jì)算相應(yīng)顯示數(shù)據(jù)的銳度。
11.如權(quán)利要求10的顯示裝置，其中，該第一濾波單元在每一列中的數(shù)據(jù)之間的比較值小于預(yù)設(shè)閾值時(shí)將該第一和第二標(biāo)志位的邏輯值確定為高，并且在該比較值大于預(yù)設(shè)閾值時(shí)將該第一和第二標(biāo)志位的邏輯值確定為低；以及在該第一和第二標(biāo)志位中的至少一個(gè)的邏輯值為高時(shí)，相應(yīng)的R和B像素區(qū)域被檢測(cè)為銳化濾波的垂直邊沿。
12.如權(quán)利要求10的顯示裝置，其中，該銳度通過(guò)將在R和B像素區(qū)域中的每一個(gè)像素區(qū)域的每一行中的數(shù)據(jù)之間的差之和除以2，并將得到的商乘以等級(jí)值來(lái)獲得。
13.如權(quán)利要求9的顯示裝置，其中，在該顯示面板中，包含一個(gè)R子像素和一個(gè)G子像素的第一像素和包含一個(gè)B子像素和一個(gè)G子像素的第二像素以棋盤形圖案排列；以及對(duì)于顯示位置被限定在該顯示面板的最外非顯示區(qū)域與G數(shù)據(jù)列之間的R和B數(shù)據(jù)列，該第一濾波單元跳過(guò)對(duì)銳度的計(jì)算。
14.如權(quán)利要求13的顯示裝置，其中，該第一濾波單元將最大等級(jí)值應(yīng)用于顯示位置面向該顯示面板的最外非顯示區(qū)域的R和B數(shù)據(jù)列，其中G數(shù)據(jù)列插入于其間。
全文摘要
公開(kāi)一種圖像處理方法及使用該方法的顯示裝置。在該方法中，顯示面板具有與輸入G數(shù)據(jù)分辨率同樣多的G子像素，及與輸入R和B數(shù)據(jù)分辨率一半同樣多的R和B子像素，該方法包括從輸入數(shù)據(jù)分離R、B、G數(shù)據(jù)；加載與伽馬變換后的R和B數(shù)據(jù)的各奇數(shù)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)，存儲(chǔ)相鄰各偶數(shù)行的數(shù)據(jù)；加載與第一/第二顯示位置相應(yīng)的奇數(shù)行以及偶數(shù)行的各兩個(gè)R/B數(shù)據(jù)，形成2×2R像素區(qū)域和B像素區(qū)域；比較每一像素區(qū)域的數(shù)據(jù)以計(jì)算銳度；對(duì)與奇數(shù)行相應(yīng)的數(shù)據(jù)求平均值以計(jì)算亮度；將銳度添加到R數(shù)據(jù)的亮度以確定其灰度值，將銳度添加到B數(shù)據(jù)的亮度以確定其灰度值；及將逆伽馬變換后的R和B數(shù)據(jù)與輸入G數(shù)據(jù)合并，然后輸出合并后的數(shù)據(jù)。
文檔編號(hào)G09G3/20GK102254504SQ20101061510
公開(kāi)日2011年11月23日 申請(qǐng)日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月20日
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