CN101325026A - 彩色平板显示器的子像素排列和子像素着色设置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种输入图像数据着色到显示板的方法，包括：确定所述输入图像数据的多个输入采样区；确定第一彩色子像素的第一彩色重采样区阵列；将一个输入图像像素的第一彩色数据值指定为由第一彩色重采样点表示的所述第一彩色子像素的第一亮度值；确定各个第二彩色和第三彩色子像素的第二彩色重采样区阵列和第三彩色重采样区阵列；计算第二彩色重采样区和第三彩色重采样区的每个彩色重采样区的一组系数；和通过将相应的重采样区的所述系数的各个系数乘以被所述重采样区重叠的每个输入采样区的该输入图像数据的各个第二彩色和第三彩色数据值并加上该得到的乘积，在所述显示板上生成各个第二彩色子像素和第三彩色子像素的第二亮度值和第三亮度值。

Description

彩色平板显示器的子像素排列和子像素着色设置

本申请是中国专利申请号为02826863.6、申请人为克雷沃耶提公司、发明名称为“彩色平板显示器的子像素排列和子像素着色设置”的专利申请的分案申请。

技术领域

本申请与显示设计的改进有关，具体而言，与彩色像素排列、显示所用寻址方法以及显示数据格式转换方法的改进有关。

背景技术

眼睛中的全颜色感觉是由称之为“锥体”的三类颜色感光神经细胞产生的。此三类感光细胞分别敏感于不同波长的可见光：长、中及短(分别对应于“红”、“绿”及“蓝”)。此三种感光细胞的相对密度彼此明显不同。红色感光细胞比绿色感光细胞稍多。与红色感光细胞或绿色感光细胞相比，蓝色感光细胞非常少。

发明内容

人类视觉系统对眼睛所检测到的信息进行处理的感觉通道包括：亮度、色度及运动。运动对于成像系统设计者而言只对闪烁阈值是重要的。亮度通道只接受来自红色及绿色感光细胞的输入，因此是“色盲”的。亮度通道以可以增强边缘的对比度这样的方式处理信息。色度通道没有边缘对比度增强作用。由于亮度通道使用并增强了每一个红色及绿色感光细胞，因此亮度通道的分辨率比色度通道的分辨率高数倍。蓝色感光细胞对亮度感觉的贡献可忽略不计。因此亮度通道就如同一个空间频率信号带通滤光片。峰值响应出现在35周期/度(cycle/0)时。它限制了水平轴与垂直轴上在0周期/度和50周期/度时的响应。这就意味该亮度通道仅仅能够分辨视域内两个区域间的相对亮度，而无法分辨绝对亮度。另外，如果某一细节超过50周期/度，就会混合在一起。水平轴上的限度稍高于垂直轴上的。斜轴上的限度则比较低。

色度通道可进一步分为两个次通道，鉴于此我们才能看到全部色彩。这些通道完全不同于亮度通道，它们相当于两个低通滤光片。其中一个可以随时分辨物体的颜色，无论该物体在我们的视域中有多大。红色/绿色色度次通道分辨率限度是8周期渡，而黄色/蓝色色度次通道分辨率则是久周期/度。因此，对于大多数仔细观察的观众而言，由低八度的红/绿或黄/蓝色分辨率所造成的误差几乎无法注意到，就像完全没有一样，正如Xerox及NASA，Ames Research Center的实验所证实的那样(参见R.Martin，J.Glue，J.Madmer Detectability of Reduced BluePixel Count in Projection Displays，SID Digest 1993)。

亮度通道通过分析空间频率傅立叶变换分量确定图像细节。借助于信号理论，任何己知信号都可以被表示为一系列不同振幅和频率的正弦波的和。从算术角度讲，这个将某已知信号的正弦波分量弄清楚的过程叫做傅立叶变换。人类视觉系统在二维图像信号上响应于这些正弦波分量。

颜色感觉受到一种称之为“同化”作用或Von Bezold混色效应的影响。这就是为什么显示器上分开的像素(或子像素或发光体)可以感觉为混合色的原因。混色效应发生于视场中的某一给定角距离范围内。由于蓝色感光细胞相对稀少，因此，对于蓝色感光细胞而言，出现混色的角距离要比红色或绿色的要大。此距离对蓝色而言约为0.25°，而对于红色或绿色而言约为0.12°。在12英寸的观察距离处，0.25°相当于显示器上的50mils(1,270μ)。因此，如果蓝色子像素间距小于混色间距的一半(625μ)，颜色便能混合且不会损失图像质量。这一混合效果与上文描述的色度次通道分辨率限度直接相关。低于分辨率限度，就可以看到分离色，高于分辨率限度，就可以看到混合色。

本发明提供一种将以第一格式规定的、包括第一、第二和第三彩色数据值的输入图像数据着色到显示板的方法，所述显示板基本上包括子像素重复组，所述子像素重复组包括以两行设置的第一、第二和第三彩色的八个子像素，所述子像素重复组还包括放置在所述两行的每一行中的所述第一彩色的两个子像素、所述第二彩色的一个子像素和所述第三彩色的一个子像素，所述的方法包括：

确定所述输入图像数据的多个输入采样区，每个所述输入采样区代表指示所述输入图像数据中的第一、第二和第三彩色数据值的一个输入图像像素；

确定在所述显示板上的所述第一彩色子像素的第一彩色重采样区阵列，所述第一彩色重采样区阵列包括多个第一彩色重采样区，每个第一彩色重采样区包括第一彩色重采样点，因此一个第一彩色重采样点代表在所述显示板上的一个第一彩色子像素；

对于所述第一彩色重采样区阵列中的每个第一彩色重采样点，将因相应的隐含采样区表示的所述一个输入图像像素的所述第一彩色数据值指定为由所述第一彩色重采样点表示的所述第一彩色子像素的第一亮度值；

确定在所述显示板上的各个所述第二彩色和第三彩色子像素的第二彩色重采样区阵列和第三彩色重采样区阵列，每个所述第二彩色和第三彩色重采样区阵列包括多个相应的第二彩色和第三彩色重采样区，每个第二彩色和第三彩色重采样区包括相应的第二彩色和第三彩色重采样点，因此一个第二彩色重采样点代表在所述显示板上的一个第二彩色子像素，而一个第三彩色重采样点代表一个第三彩色子像素；

计算所述第二彩色重采样区和所述第三彩色重采样区的每个彩色重采样区的一组系数，所述系数包括分数，其分母是各个采样区的函数，而其分子是每个输入采样区的任何部分区域的函数，在所述各个重采样区阵列重叠所述输入采样区时，所述的每个输入采样区的任何部分区域可能重叠各个所述重采样区；和

通过将相应的重采样区的所述系数的各个系数乘以被所述重采样区重叠的每个输入采样区的该输入图像数据的各个第二彩色和第三彩色数据值并加上该得到的乘积，在所述显示板上生成各个第二彩色子像素和第三彩色子像素的第二亮度值和第三亮度值。

附图说明

结合在说明书中并构成本说明书的一部分的附图介绍了各种实现形式及实施例。

图1A所示为具有8个子像素的复制单元的一种显示装置上，一个平面内的一种阵列中四色像素元的一种排列方法。

图1B所示为具有8个子像素(8个子像素是通过选择和确定图1A所示的8个子像素中四个作为同样颜色的子像素得到的)的复制单元的一种显示器装置上，一个平面内的一种阵列中三色像素元的一种排列方法。

图1C所示为具有8个子像素(8个子像素是通过选择和确定图1A所示的8个子像素中四个作为同样颜色的子像素并且减少它们的宽度得到的)的复制单元的一种显示器装置上，一个平面内的一种阵列中三色像素元的一种排列方法。

图2所示为图1A图1B和图1C所示的子像素排列方式的一种电子驱动器排列方法的图式。

图3A、图3B所示为针对采用图1C所示的彩色子像素的排列方法的一种液晶显示器的有源矩阵点倒置驱动方法和图2所示的驱动器排列的相对极性。

图4A、图4B、图4C和图4D所示为一组对于图IC所示的子像素排列的单独的和重叠的绿色、蓝色和红色重采样区。

图5A、图5B、图5C和图5D所示为一组图4A图4B、图4C和图4D的绿色的、蓝色的和红色的重采样区，并且重叠图1C所示的子像素排列覆盖以显示它们的相对位置。

图5E所示为图1C所示的排列上显示的两个逻辑像素，这两个像素是从图4D所示的重采样区的子像素着色操作中产生的。

图6A所示为图IC所示的排列上显示的两个逻辑像素，这两个像素是从图6D所示的重采样区的子像素着色操作中产生的。

图6B、图6C和图6D所示为分别为一组蓝色的和红色的重采样区，和重叠图IC所示的子像素排列的图4A所示的绿色重采样区。

图7A所示为图4A图4B和图4C所分别表示的一组绿色的、蓝色的和红色的重采样区，并且重叠以显示它们的相对位置。

图7B所示为图7A所示的重采样区的排列，该排列被图IC所示的子像素排列所重叠以显示它们的相对位置。

图8A和图8B所示为具有子像素各种垂直位移的8个一组的子像素排列的其他实施例。

图9A和图9B所示为子像素编组内分裂主要子像素的各种位移的8个一组的子像素排列的其他实施例。

图10描绘了包含适用于驱动按此处所举实施例制成的一块平板的子像素着色技术的一个系统。

图11A和图11B描绘了在合适的显示器上操作软件和硬件子像素着色的操作程序图的两个特定的实施例。

图12是实现根据此处公开的几种实施例制成的一个显示的一种特定实施例。

具体实施方式

本部分详细描述了各种实现方式与实施例，附图说明中已提到部分例子。整个说明书中将尽量采用同一参考号指代同一部件或相似部件。

子像素排列

图1所示为具有编组为110的有四色发光体的子像素发光体100的一种排列方式，每一列群向下移动一子像素。因而形成了一个由8个子像素构成的较大的直线性地复制的单元组120。‘094申请中介绍了这一阵列，同时‘094申请也公开了在复制单元内将众多的子像素设置成同一颜色点的做法，图IB所示即为这样的一个例子，其中8个发光体复制单元组120中的四个发光体106被设成了同一颜色。例如，这四个发光体106可被设成亮度调整(即，平衡)绿色的。例如，另外的子像素发光体可被设成红色104和蓝色102。亮度调整绿色的106子像素的区域，即“不动产”，相当于红色104和蓝色102子像素区域的两倍，但却被谐调为与红色104子像素具有同样的亮度。整个绿色能量被谐调为当所有的子像素被完全照亮时会生成一个令人满意的白点。这种谐调绿色子像素亮度的方法以前在‘094申请中公开过。

图1C中，与其他两个于像素发光体104和102相比，四个子像素发光体106的大小和纵横比都被减少。少数子像素104和102的纵横比同样可以被调整。此例中，子像素106的相对大小被调整为子像素104或102大小的一半。如前所述，颜色可以按需要选定。同时需要指出的是，尽管复制的8个一组的编组被表明多数彩色子像素占据第二和第四列，也可满足多数子像素占据第一和第三列的要求。

另一个实施例中，颜色被设置成红色104、蓝色102和无亮度平衡的绿色106。由于绿色106的数量是红色104和蓝色102数量的两倍，结果当所有子像素被完全照亮时，就可看到一个令人满意的白点。

在这两个实施例中，为了便显示阵列100包含正方形的复制单元组120，可调整子像素纵横比。这需要将多数彩色于像素发光体106放置在一个正方形格子上，将少数彩色子像素发光体102和104放置在或几乎放置在一个理想化的“方格盘”上。对于另一种颜色设置实施例的例子，子像素106可以被设置成红色，子像素104可被设置成绿色，如图IB和图IC所示。在这种颜色规定下，下面即将讨论的子像素着色运算法则将类似地工作。

不仅绿色或红色子像素可以担任8个一组的编组120的多数有色子像素；蓝色子像素也可以担任多数子像素。‘738临时申请中曾公开过此类的排列方法。因此，所有三种颜色一红色、绿色和蓝色一都可以占用编组的多数子像素位置。另外，值得一提的是，当这些颜色一红色、绿色和蓝色一被用来说明本实施例时，三种颜色的其他合适的选择一代表一个显示的合适的色彩范围一同样可以实现本发明的目的。

如图1A、图1B和图1C所示，子像素大体呈矩形形状。值得一提的是子像素的其它形状也是可能，是期待在本发明范围内的。例如，如果能够生产出来，子像素其它众多规则和不规则的形状也是可能的。此处描述的方式可用于标注子像素着色(SPR)，但只有当该方式中有一个8个彩色子像素的组合时才行。

由于本发明范围内子像素的形状可各种各样，本发明范围内子像素的准确位置也可多种多样。例如，图SA和SB描绘了一个类似的8个子像素构成的编组，其中一个或两个多数条106对于子像素102和104有位移(相对地或以另外方式)。其它的垂直位移也有可能。

8个一组的编组的其它实施例同样是有可能的。图9A和9B描绘了一种8个一组的编组，其中多数子像素106散布在由子像素102和104构成的方格盘里。此类方格盘内多数子像素位置也可能有其它排列方式，并在本发明范围内。

图9A和9B可以有柱形电极呈Z字形穿过该显示器。与有相同分辨率的RGB条纹系统相比，柱形驱动器节省应为1/3，子像素的数量大约为RGB条纹系统的子像素数量的2/3。

本发明的其它实施例也是可能的。例如，整个8个一组的子像素编组可以被旋转90度来反转连接到该组的行和列驱动器的作用。名为“具有水平子像素排列和设计的彩色显示器”的同时待审的申请公开了此类子像素水平排列方法，此处引作参考。

另一种发光体“方格盘”与编号为09/916,232(‘232申请)的同时待审和普通转让美国专利申请中公开的红色和绿色“方格盘”相似。该专利申请名为“用于具有简化寻址的全色彩成像装置的彩色像素的排列”，2001年7月25日存档，采用编号为10/150,355的美国专利申请公开的子像素着色技术，该专利申请名为“采用伽吗调整的子像素着色方法和系统”，2002年5月17日存档。这些同时待审的申请此处被引做参考。上述同时待审的申请所公开的方法可进行修改用于此处所公开的实施例。

图2所示为图1A、图1B和图1C所示的彩色发光体子像素排列的驱动器布置200的一种图式。为方便起见，所举例子中的子像素与图IC所示的子像素的数量相同。由于部件210可代表一个或几个电子元件(图示没有显示这一点以免遮蔽装置)，这些驱动器排列可用于大量的显示技术中。特别是它们可代表用于无源编址液晶显示(LCD)或电致发光显示(EL)的电容显示元件。还可以代表等离子体显示板(PDP)内的气态放电元件，无源寻址无机发光二极管或有机发光二极管显示器的半导体二极管元件，有源矩阵液晶显示器(AMLCD)的晶体管、蓄电器以及电容元件，还可代表有源矩阵有机发光H极管显示器(AMOLED)的多晶体管、蓄电器和发光元件。总体上讲，可以代表其它已知或有待发明的显示器技术中的彩色子像素及其相关的电子元件。

业内已知的驱动计时及方法可用于上述的NXM驱动矩阵。不过需要根据具体的色彩选定，特别是要根据穿过平板的方格盘或单独一列内的色彩变化进行调整。例如，可以改进业内已知的技术为无源液晶显示中的“多行寻址”或“多线寻址”以使行的编组限制在奇数和偶数的行组合内。这将减少潜在的色彩串色干扰，因为在一个有两个交互色彩子像素的列内，每次只有一种颜色被标注。

倒置图式适用于此处公开的实施例中，该图式转换显示器单元两端的电场极性从而提供单元两端的一个时间平均值为零的纯场和离子电流。图3A和图3B所示是两种“点倒置”图式300和310，分别指有源矩阵液晶显示器上的“1×1”和“2×1”，这两种图式都可取得良好的效果。当正负极之间发生光发射的失衡时，尤其是当眼睛追踪屏幕上显示的图画的运动时，图3B所示的图式效果更好。每幅图表都显示了一半显示器标注场的极性，另一半场的极性相反，这些场交替出现，就会得出纯的零电流(零直流偏压)，业内人士都熟知这一点。

数据格式转换

针对采用区重采样技术的数据格式转换的一个实施例，图4A、图4B和图4C所示为分别对于绿色、蓝色和红色平面的绿色406、蓝色402和红色404重采样区阵列。注意每个彩色重采样区阵列406、402和404由重采样区426、422和424构成，并且每个重采样区都有各自的与其相关联的重采样点416、412和414。在每一个彩色平面内，重采样点416，412和414分别与绿色106、蓝色102和红色104子像素区域的相应位置相匹配；但，其准确的交互彩色平面相位关系则不是必要的。值得一提的是相位关系的数目是可以任意的。

图4D所示为一种特定交互彩色平面相位关系400。这一关系可被用于转变传统的被完全汇合的正方形格子红、绿、蓝色RGB格式，这一格式将与图IC所示的正方形绿色106子像素格子一对一显示。在该交互彩色平面相位关系400中，绿色406、蓝色402和红色404重采样区阵列大体被确定为使红色414和蓝色412重采样点与绿色416采样点重合。这就使绿色子像素106如同位于红色104和蓝色102子像素方格盘的顶部或与其密切相关。

图5A、图5B和图5C所示分别为图4A图4B和图4C所示的绿色406、蓝色402和红色4D4重采样区阵列，这些阵列被图IC所示的子像素排列100所重叠，具有图4D所示的交互彩色平面相位关系400。图5D所示为图4D的交互彩色平面相位关系400，它被图1C所示的子像素排列方式100所重叠。这些图表仅仅是解释性的，只是协助理解该实施例中重采样点、重构点、重采样区同子像素位置之间的关系。

以上所参考的‘355专利申请中描述了将引入数据格式转化为适合于该显示器的方法。方法如下：(1)确定引入三色像素数据的每个数据点的暗含采样区；(2)确定显示器中每个彩色子像素的重采样区；(3)得出每个重采样区的系数，该系数由分数构成，分数的分母是重采样区的函数，分子是上述每个暗含采样区的面积的函数，暗含采样区可能与重采样区部分重合；(4)将每个暗含采样区的引入像素数据与系数相乘得到积；(5)将各个相加得到每个重采样区的亮度值。

考察图4D和图SD所示的重采样操作“一对一”格式转换情况，绿色平面转换是一个单一滤光片。红色和蓝色平面采用‘355申请中详细讨论得出的一个3×3滤光系数矩阵：

0	0.125	0
			0.125	0.5	0.125
0	0.125	0

图5E所示为接入两个全色输入数据像素的结果。这两个像素被转换成以不同的幅度接入的两群子像素，称作“逻辑像素”500。其中一个逻辑像素位于红色子像素104的中心或靠近它。绿色子像素106被设置成100％的照度。红色子像素104被设置成50％的照度，而周围的四个蓝色子像素102被设置成每个12.5％的照度。结果在红色104和绿色106子像素的中央，人眼可以看到一个白点。另一个逻辑像素500同样将绿色子像素106设置成100％的照度，旁边的蓝色于像素102设置成50％的照度，而周围的四个红色子像素104设置成每个12.5％的照度。

图6B和6C所示为一个可选择的蓝色602和红色604彩色平面重采样区阵列一此处表示为方形(60X)滤光片([0.5 0.5])——来分别取代图4B和图4C所示的蓝色402和红色404重采样区阵列。图6D说明了采用绿色406、蓝色602和红色604重采样区阵列的一种交互彩色平面相位关系610。图6A所示为采用交互彩色平面相位关系610的重采样操作接入两个输入数据格式像素产生的逻辑像素600，交互彩色平面相位关系610是从具有与绿色子像素106一对一像素的输入数据中得来的。这些逻辑像素600可与图SE所示的两个逻辑像素500有同样的相对位置。同时，它也可能位于绿色方形滤光片的中央通过稍微调节格子大体上与一个输入像素相匹配。

自适应性滤波技术也可在此处公开的像素排列方式中得以体现，下面将进一步说明这一点。

再说一次，绿色重采样使用一个单一的滤光片。红色和蓝色平面采用一个非常简单的1×2系数滤光片：[0.5 0.5]。

采用一块自适应滤光片就不要求输入数据的采样达到3×3，使用两行记忆的最小值。该自适应性滤光片，与编号为10/215,843的同时待审和普通转让的美国专利申请(‘843申请)中公开的相似，该专利申请名为“具有自适应滤波的子像素着色的方法及系统”，2002年8月8日存档，此处被引作参考。该测验可以使用输入数据较小的采样，如IX3或IX2的矩阵。绿色数据被采样以对垂直线或斜线进行检测，随后，邻近绿色检测点的红色和蓝色数据可能被改变。

因此，一个自适应性滤波检测可按下述步骤进行以检测高对比度边是否被检测到：将绿色数据(G)与一个最小值和一个最大值作比较，如果G<最小值或G>最大值，那么一个记录值被设置为1，否则记录值设置为0；比较三个连续的绿色数据点记录值以检测模板(mask)判断边缘是否被检测到；如果已检测到，那就对红色和/或蓝色数据采取适当措施一如，应用伽吗或一种新值或不同的滤光系数。

下表解释了这一检测方法：

数据(针对三个连续的点)	0.98	0.05	0.0
				低检测(G，0.1)	0	1	1
高检测(G＞0.9)	1	0	0
				比较低的和不高的	正确	正确	正确

对于上述例子，一个边被检测到，在这一点可以有大量的选择和/或采取大量的措施。例如，伽吗修正可应用于对红色和/或蓝色的方形滤波的输出；或者采用代表要求平衡色彩的输出的一个新的固定值；或采用于像素着色(SPR)滤波。

在这种情况下，对黑色直线、黑点、黑色边缘和黑色斜线的检测方法类似，因为只有三个值被检测：

上表中，第一行可代表任意一边有白像素的一个黑像素。第二行代表一个黑色直线或黑点的一个边。第三行代表另一个位置的一个黑线的一个边。二进制数码用作为检测的一个编码。

对白色直线、白点、白色边缘和白色斜线的检测方法如下图所示：

如果检测是正确的，例如，高检测和低检测分别为24 0和16(超出255)，那么使用方形滤光片(box filter)的这些边的输出值可能是128+/-4或其他适宜的值。模式匹配(patternmatching)是针对靠近记录值的二进制数码的。被提高到一个合适的伽吗功率的128的一个简单的复位可以被输出到显示器里。例如，对于伽吗-2.2，输出值接近186。即使输入可能有变化，这只是一个边缘修正项，因此可以使用一个固定值且不会犯明显的错误。当然，为了更准确，同样可以使用一个伽吗查找表。值得一提的是，一个不同但可能相似的修正值可用于白色边缘和黑色边缘。同样值得一提的是作为检测边缘的结果，红色和/或蓝色数据都可由一组不同的滤光系数来处理一如，应用一个(10)滤波(即单一滤波)，它能有效关闭针对那个像素值的子像素着色。

上述检测以前是主要是针对绿色检测的，随后处理红色和蓝色。作为选择，红色和蓝色可以分别被检测，技需要采取措施。如果只需对黑色边缘和白色边缘应用修正技术，那么所有三色数据组都可被检测，并一起进行逻辑运算(and the result ANDedtogether)。

进一步的简化可按如下方法进行。如果一行只有两个像素接受边缘检测，那么上述检测可以进一步简化，而且仍可以达到高阈值和低阈值。如果(01)或(10)被检测到，就可以应用一个新值一否则就使用原来的值。

还有另一种简化方法可以应用(以红色为例)：从紧接左边的红色值值R_n-1中减去红色数据值Rn如果Δ大于一个预定数——例如240一那么边缘被检测了。如果一个边被检测了，就可以调换一个新值，或应用伽吗，将值Rn输出到显示器，或应用新的子像素着色滤光系数；否则，如果没有边被检测，方形滤波的结果输出到显示器上。由于Rn或R_n-1其中的一个稍大，Δ的绝对值可以被检测。同样的简化可以应用到蓝色上；如果绿色在编组中是分裂像素，那就不需要检测或调整。作为选择，可以对降边(即Rn-R_n-1＜0)和升边(即Rn-R_n-1＞0)采用不同的方法。

结果是得到每个只有H个子像素的逻辑像素600。为得到一个白点，对红色和蓝色数据采用方形滤波，绿色子像素106的照度如前所述设置为100％。旁边的红色104和蓝色102的照度都被设置为50％。图6D所示的交互彩色平面相位关系610的重采样操作非常简单，成本低廉，但其图像质量还不错。

上述两个数据格式转换方法通过将逻辑像素的中心放置在数量较多的绿色子像素上与人眼相匹配。绿色子像素的宽度只有红色子像素的一半，其亮度却与红色子像素的亮度相同。实际上，每个区域内每个绿色子像素106的亮度好像只有相关的逻辑像素的一半，其余的亮度与附近被照亮的红色子像素有关。因此，绿色子像素提供了大多数的高分辨率亮度调制，而红色和蓝色提供了较低的分辨率色彩调制，与人眼相匹配。

图7A所示为使用图4A、4B和4C所示的绿色406、蓝色402和红色404重采样区阵列的一个可供选择的交互彩色平面相位关系700。注意此交互彩色平面相位关系700中的相对相位与图7B所示的彩色子像素排列100的相对相位相同，此交互彩色平面相位关系700的重采样点的相对相位与交互彩色平面相位关系610的相对相位相同。如果这个交互彩色平面相位关系700被用作“一对一”的数据格式转换，绿色将再一次是一个单一滤波，而红色和蓝色将采用3×2系数滤波核：

0.0625	0.0625
		0.375	0.375
0.0625	0.0625

注意这两栏每个合计都是0.5，与交互彩色平面相位关系610的红色和蓝色重采样滤波操作的系数相似。

图7A所示的这个交互彩色平面相位关系700可用于传统的格式数据组的上下缩放比例。所参考的‘355申请中公开了计算滤波系数的区域重采样方法和跟踪输入和输出数据缓冲区的方法。但是，根据另一个实施例，只要红和蓝彩色平面可以区域重采样，在将数据组转化以显示在图IC所示的彩色子像素100的排列方式上时，采用放大这些数据组的一个双立方体插值运算法则(bi-cubic interpolation algorithm)的一种新颖的实现形式来为绿色子像素106的正方形格子计算滤波系数项，这种方法更便利。

图10描绘了一个系统1000，在该系统中，根据本说明中公开的各种实施例制成的显示器由一种子像素着色技术1004来驱动，该技术可保存在物理装置1002上。一输入图象数据流1008可输入到子像素着色技术1004并以此处公开的方式转化。一输出图象数据流1010被发送到显示器装置1006以驱动各种子像素进而形成图象。正如此处所引的几处参考中指出的，子像素着色(SPR)技术1004可由硬件和/或软件，或是二者的结合体实现。例如，子像素着色技术1004可作为逻辑(硬件或是软件)保存在显示器上，或保存在图表控制芯片或是插件板上。

图11A和图11B描述了分别在软件和硬件内子像素着色的两种特定的操作程序图。图11A中，子像素着色可在一个个人电脑上或其他处理系统和/或方法上提前实现。这种情况下，预着色的图象可被下载到控制器或界面上，并被发送到运行该显示器的驱动器上。图11B中，图象数据可从众多不同的来源输入一例如，有数字视频界面输出的笔记本电脑或是有数字视频界面输出的桌上电脑——输入到一个进行子像素着色的硬件模块。在那里，子像素着色数据最终可通过一个控制器或界面和一个驱动器发送到该显示器上。当然，其他硬件和软件实现方式也是可能的，图11A和图11B只描述了可能的实现方式中的两种。

图12所示为此处公开的采用子像素复制单元的一个320×320STN显示器的一个特定的显示器实现方式。尽管图12也公开了各种子像素的尺寸，值得一提的是其他尺寸也同样可满足要求，图12只是提供了一种实现方式的阐释。

因本发明的阐述参考了示范性的实施例，技术娴熟的业内人士不难理解可在本发明范围内对此做各种变化，可用同类物取代其中的元件。另外，也可在不偏离本发明范围内，做大量的调整以使某一特定情况或材料适应主旨。例如，上述的一些实施例可实现在其他显示器技术上，如有机发光二极管(OLED)、电致发光显示器(EL)、电泳显示器、有源矩阵液晶显示器(AMLCD)、无源矩阵液晶显示器(PMLCD)、白炽显示器、固态发光二极管(LED)、等离子体面板显示器(PDP)和闪光显示器。因此，本发明不应局限于被公开的作为针对本发明的最佳模式的某一特定实施例，而包括附带权利要求书范围内的所有实施例。

Claims (14)

1.一种将以第一格式规定的、包括第一、第二和第三彩色数据值的输入图像数据着色到显示板的方法，所述显示板基本上包括子像素重复组，所述子像素重复组包括以两行设置的第一、第二和第三彩色的八个子像素，所述子像素重复组还包括放置在所述两行的每一行中的所述第一彩色的两个子像素、所述第二彩色的一个子像素和所述第三彩色的一个子像素，所述的方法包括：

确定所述输入图像数据的多个输入采样区，每个所述输入采样区代表指示所述输入图像数据中的第一、第二和第三彩色数据值的一个输入图像像素；

确定在所述显示板上的所述第一彩色子像素的第一彩色重采样区阵列，所述第一彩色重采样区阵列包括多个第一彩色重采样区，每个第一彩色重采样区包括第一彩色重采样点，因此一个第一彩色重采样点代表在所述显示板上的一个第一彩色子像素；

对于所述第一彩色重采样区阵列中的每个第一彩色重采样点，将相应的隐含采样区表示的所述一个输入图像像素的所述第一彩色数据值指定为由所述第一彩色重采样点表示的所述第一彩色子像素的第一亮度值；

确定在所述显示板上的各个所述第二彩色和第三彩色子像素的第二彩色重采样区阵列和第三彩色重采样区阵列，每个所述第二彩色和第三彩色重采样区阵列包括多个相应的第二彩色和第三彩色重采样区，每个第二彩色和第三彩色重采样区包括相应的第二彩色和第三彩色重采样点，因此一个第二彩色重采样点代表在所述显示板上的一个第二彩色子像素，而一个第三彩色重采样点代表一个第三彩色子像素；

计算所述第二彩色重采样区和所述第三彩色重采样区的每个彩色重采样区的一组系数，所述系数包括分数，其分母是各个采样区的函数，而其分子是每个输入采样区的任何部分区域的函数，在所述各个重采样区阵列重叠所述输入采样区时，所述的每个输入采样区的任何部分区域可能重叠各个所述重采样区；和

通过将相应的重采样区的所述系数的各个系数乘以被所述重采样区重叠的每个输入采样区的该输入图像数据的各个第二彩色和第三彩色数据值并加上该得到的乘积，在所述显示板上生成各个第二彩色子像素和第三彩色子像素的第二亮度值和第三亮度值。

2.根据权利要求1的方法，其中所述第一彩色是绿色，所述第二彩色是红色，而所述第三彩色是蓝色，所述子像素重复组包括放置在所述两行的每一行中的两个绿色子像素、一个蓝色子像素和一个红色子像素。

3.根据权利要求2的方法，其中放置在每行中的所述两个绿色子像素的组合区域基本上等于所述蓝色子像素和所述红色子像素之一的区域。

4.根据权利要求1的方法，其中所述第一彩色是绿色，和其中所述子像素重复组包括放置在所述子像素重复组的列中的四个绿色子像素。

5.根据权利要求1的方法，其中所述第二彩色的所述子像素和所述第三彩色的所述子像素在所述两行中大体上构成一个方格盘式样，使得在所述第一行中所述第二彩色的子像素后面接着所述第三彩色的子像素，而在所述第二行中所述第三彩色的子像素后面接着所述第二彩色的子像素。

6.根据权利要求1的方法，其中各个所述第二彩色和第三彩色重采样区的每一个重采样区至少重叠代表所述输入图像数据的输入图像像素的输入采样区的两部分行。

7.根据权利要求1的方法，其中各个所述第二彩色和第三彩色重采样区的每一个重采样区重叠代表所述输入图像数据的输入图像像素的输入采样区的至多一部分行。

8.根据权利要求1的方法，其中多个的各个所述第二彩色和第三彩色重采样区具有菱形的形状。

9.根据权利要求1的方法，还包括确定在第一、第二和第三重采样区阵列之间的相位关系。

10.根据权利要求9的方法，其中确定在第一、第二和第三重采样区阵列之间的相位关系包括定位每个第一、第二和第三重采样区的所述第一、第二和第三重采样点，使得所述第一、第二和第三重采样点是基本上一致的。

11.根据权利要求9的方法，其中确定在第一、第二和第三重采样区阵列之间的相位关系包括定位每个第一、第二和第三重采样区的所述第一、第二和第三重采样点，使得没有所述第一、第二和第三重采样点是基本上一致的。

12.根据权利要求1的方法，其中计算所述第二彩色重采样区和所述第三彩色重采样区的每个彩色重采样区的一组系数包括计算具有以下数值的3×3滤波系数：

0     0.125  0

0.125 0.5    0.125

0     0.125  0    。

13.根据权利要求1的方法，其中其中计算所述第二彩色重采样区和所述第三彩色重采样区的每个彩色重采样区的一组系数包括计算具有以下数值的3×3滤波系数：

0.0625    0.0625

0.375     0.375

0.0625    0.0625    。

14.根据权利要求1的方法，其中在所述子像素组中的所述第一彩色的所述子像素的所述列的第一列偏移所述第一彩色的所述子像素的所述列的第二列。

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