CN105551455B - 图形设备和方法 - Google Patents

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Abstract

一种通过添加多个附加像素来将输入图像按比例放大的图形设备和方法。该图形设备包括：对帧单元中的输入RGB数据信号执行去伽马处理的去伽马部；将从去伽马部施加的RGB数据信号变换成RGBW数据信号的RGB‑RGBW变换部；基于输入图像中与相应附加像素相邻的任意像素的R、G和B数据信号来生成用于每个附加像素的R、G和B数据信号的RGB内插器；以及基于输入图像中与相应附加像素相邻的像素的W数据信号来生成用于每个附加像素的W数据信号的W内插器。用于每个附加像素的R、G和B数据信号与输入图像中与相应附加像素相邻的任意像素的R、G和B数据信号具有相同值。附加像素的W数据信号通过对输入图像中与附加像素相邻的像素的W数据信号取平均来获得。

Description

图形设备和方法
对相关申请的交叉引用
本申请要求提交于2014年10月23日的韩国专利申请第10-2014-0144504号的根据35 U.S.C.§119(a)的优先权，将该韩国专利申请的全部内容通过引用并入本文中。
技术领域
本申请涉及图形设备和方法。
背景技术
显示装置可以显示从静态照片文件获得的由静态照相机或数码摄像机拍摄的各种类型的图像数据，静态照片文件通过软件应用程序生成或者通过广播或流媒体中的一者接收。显示装置可以与各种各样的电器集成在一起。例如，显示装置可以与下述装置集成在一起：台式计算机、膝上型计算机、计算机工作站、个人数字助理、移动装置如移动电话、无线通信装置、多媒体装置、专用观察站如相机和电视接收机。另外，显示装置可以与其它电器相组合。换言之，显示装置可以应用于各种各样的电器。这样的显示装置可以包括液晶显示(LCD)装置、阴极射线管(CRT)显示装置、等离子体显示装置、投影显示装置、有机发光二极管显示装置等。
通常，显示装置具有本机最大分辨率。在该显示装置上显示的图像的像素数可以被限制为本地最大分辨率。同时，显示装置可以以限定的本机最大分辨率或者更低的分辨率来接收图像。因此，可以提供比该显示器的总像素数更小像素数的数据信号的图像数据或者信息。在此情况下，显示装置可以将低分辨率图像数据按比例放大成高分辨率图像数据。为此，显示装置可以通过对低分辨率图像数据执行内插来生成附加像素。
当显示装置变得更大时，这样的图像比例放大必然变得更加重要。另外，相关技术的内插方法如双线性内插、双三次内插、三次样条内插、兰索斯(Lanczos)内插、边缘导向内插(EDI)被应用于图像比例放大。相关技术的内插方法使用彼此相邻的像素数据信号来生成附加像素数据信号。因此，相关技术的内插方法必然需要大量的行存储器。实际上，双三次内插和兰索斯内插中的每一者都对彼此相邻的16个像素数据信号执行，以得到附加像素数据信号。在此情况下，双三次内插和兰索斯内插中的每一者都必须重复执行总共五次。因此，双三次内插和兰索斯内插中的每一者至少必须使用4个行存储器。此外，必须使用同步函数来确定相邻像素的权重值。这样的同步函数由3次多项式来定义。因此，必然在很大程度上增加了用于同步函数的计算量。
发明内容
因此，本申请的各实施方式涉及基本上消除了由于相关技术的限制和缺点的一个或更多个问题的图形设备和方法。
各实施方式涉及提供一种适于减少用于将输入图像按比例放大的计算量和逻辑电路的尺寸的图形设备和方法。
另外，各实施方式涉及提供一种适于通过下述方法来减少用于将图像按比例放大的计算量的图形设备和方法：将RGBW数据信号分割成色差分量和亮度分量，并且对成色差分量和亮度分量进行不同的内插。
在下面的描述中将阐述各实施方式的另外的特征和优势，并且这些特征和优势中的一部分将从描述中容易地得到或者通过对各实施方式的实践而获悉。各实施方式的优点将通过在书面提交的说明书、权利要求书和附图中具体指出的结构来实现并且获得。
本实施方式的一般方面涉及一种通过添加多个附加像素来将输入图像按比例放大的图形设备。该图形设备包括：去伽马部，该去伽马部对帧单元中的输入RGB数据信号执行去伽马处理；RGB-RGBW变换部，该RGB-RGBW变换部将从该去伽马部施加的RGB数据信号变换成RGBW数据信号；RGB内插器，该RGB内插器被配置成基于输入图像中与相应附加像素相邻的像素当中的任意像素的红色即R、绿色即G和蓝色即B数据信号来生成用于该多个附加像素中的每个附加像素的R、G和B数据信号；以及W内插器，该W内插器被配置成基于输入图像中与相应附加像素相邻的像素的白色即W数据信号来生成用于该多个附加像素中的每个附加像素的W数据信号。W数据信号中的被相邻地定位在奇数编号的水平线k和与其相邻的偶数编号的水平线k+1上的两个W数据信号中的一个被布置在第j条竖直线上，而另一个被布置在第j-2条或第j+2条竖直线上。
根据本实施方式的一般方面的图形设备可以使得用于该多个附加像素中的每个附加像素的R、G和B数据信号能够与输入图像中与相应附加像素相邻的像素当中的任意像素的R、G和B数据信号具有相同的值。
根据本实施方式的一般方面的图形设备可以使得用于该多个附加像素中的每个附加像素的R、G和B数据信号能够与输入图像中与相应附加像素相邻的像素当中的最先前的像素的R、G和B数据信号具有相同的值。
在根据本实施方式的一般方面的图形设备中，附加像素的W数据信号可以通过对输入图像中与附加像素相邻的像素的W数据信号取平均来获得。
另外，在根据本实施方式的一般方面的图形设备中，附加像素可以包括：被定位在输入图像中在水平方向上彼此相邻的两个像素之间的至少一个附加像素；被定位在输入图像中在竖直方向上彼此相邻的两个像素之间的至少一个其它附加像素；以及被定位在输入图像中在水平方向和竖直方向上彼此相邻的四个像素之间的至少又一个其它附加像素。
根据本实施方式的一般方面的图形设备可以使得至少一个附加像素的W数据信号能够通过对输入图像中在水平方向上与至少一个附加像素相邻的两个像素的W数据信号取平均来获得。
根据本实施方式的一般方面的图形设备可以使得至少一个其它附加像素的W数据信号能够通过对输入图像中在竖直方向上与至少一个其它附加像素相邻的两个像素的W数据信号取平均来获得。
另外，在根据本实施方式的一般方面的图形设备中，至少又一个其它附加像素的W数据信号可以通过对输入图像中在对角方向上与至少又一个其它附加像素相邻的四个像素的W数据信号取平均来获得。
一种根据本实施方式的另一一般方面的图像比例放大方法可以包括：对帧单元中的输入RGB数据信号执行去伽马处理；将通过去伽马处理获得的RGB数据信号变换成RGBW数据信号；基于输入图像中与相应附加像素相邻的像素当中的任意像素的红色即R、绿色即G和蓝色即B数据信号来生成用于该多个附加像素中的每个附加像素的R、G和B数据信号；以及基于输入图像中与相应附加像素相邻的像素的亮度即W数据信号来生成用于该多个附加像素中的每个附加像素的W数据信号。W数据信号中的被相邻地定位在奇数编号的水平线k和与其相邻的偶数编号的水平线k+1上的两个W数据信号中的一个被布置在第j条竖直线上，而另一个被布置在第j-2条或第j+2条竖直线上。
根据本实施方式的另一一般方面的图像比例放大方法可以使得用于该多个附加像素中的每个附加像素的R、G和B数据信号能够与输入图像中与相应附加像素相邻的像素当中的任意像素的R、G和B数据信号具有相同的值。
根据本实施方式的另一一般方面的图像比例放大方法可以使得用于该多个附加像素中的每个附加像素的R、G和B数据信号能够与输入图像中与相应附加像素相邻的像素当中的最先前的像素的R、G和B数据信号具有相同的值。
根据本实施方式的另一一般方面的图像比例放大方法可以使得附加像素的W数据信号能够通过对输入图像中与附加像素相邻的像素的W数据信号取平均来获得。
在根据本实施方式的另一一般方面的图像比例放大方法中，附加像素可以包括：被定位在输入图像中在水平方向上彼此相邻的两个像素之间的至少一个附加像素；被定位在输入图像中在竖直方向上彼此相邻的两个像素之间的至少一个其它附加像素；以及被定位在输入图像中在水平方向和竖直方向上彼此相邻的四个像素之间的至少又一个其它附加像素。
根据本实施方式的另一一般方面的图像比例放大方法可以使得至少一个附加像素的W数据信号能够通过对输入图像中在水平方向上与至少一个附加像素相邻的两个像素的W数据信号取平均来获得。
根据本实施方式的另一一般方面的图像比例放大方法可以使得至少一个其它附加像素的W数据信号能够通过对输入图像中在竖直方向上与至少一个其它附加像素相邻的两个像素的W数据信号取平均来获得。
在根据本实施方式的另一一般方面的图像比例放大方法中，至少又一个其它附加像素的W数据信号可以通过对输入图像中在对角方向上与至少又一个其它附加像素相邻的四个像素的W数据信号取平均来获得。
对于本领域普通技术人员来说，其它系统、方法、特征和优点将通过查看以下附图和详细描述而清楚或者变得清楚。旨在将所有这些系统、方法、特征和优点包括在本说明书内、包括在本公开内容的范围内并且由所附权利要求来保护。本章节中的内容不应被视为对这些权利要求的限制。以下将结合各实施方式来讨论进一步的方面和优点。应当理解的是，对本公开内容的前述一般描述和下述详细描述二者是示例性和说明性的，其旨在提供对所要求保护的公开内容的进一步说明。
附图说明
所包括的附图用于提供对本实施方式的进一步的理解并且结合在本申请中并构成本申请的一部分，附图示出本发明的实施方式并且与描述一起用于说明本发明的原理。在附图中：
图1是示出了包括根据本公开内容的实施方式的图像比例单元的图形设备的框图；
图2是示出了根据本公开内容的实施方式的图像比例单元的详细框图；
图3是示出了图像比例放大单元的工作原理的示意图；
图4是示出了根据本公开内容的实施方式的图像比例单元的工作过程的示例的示意图；
图5是示出了根据本公开内容的实施方式的显示装置的框图；
图6是图5中的显示面板上的子像素的布置的平面视图；以及
图7是根据本公开内容的各实施方式和相关技术的图像比例放大单元的数据表单定量比较评价性能。
具体实施方式
现在将详细参考根据本公开内容的各实施方式的OLED显示装置，附图中示出了该OLED显示装置的示例。提供下文中介绍的这些实施方式作为示例，以向本领域普通技术人员传达本发明的精神。因此，这些实施方式可以实施为不同的形状，因此本发明不限于此处描述的这些实施方式。为了便于说明，装置的尺寸，厚度等可以在附图中夸大。在可能的情况下，在包括附图的整个公开内容中将使用相同的附图标记来指代相同或者相似的部分。
图1是示出了包括根据本公开内容的实施方式的图像比例放大单元的图形设备的框图。
图1中示出的图形设备100可以被制造在独立的本体中或者内置到更大的系统中。例如，图形设备100可以被包括在下述装置中：无线通信装置(如无线移动装置)、数码相机、摄像机、数码多媒体播放器、个人数字助理(PDA)、视频游戏控制台、不同类型的视频装置或者专用观察站(如电视接收机)。作为另一示例，图形设备100可以被包括在个人计算机(如“超移动个人计算机)或者膝上型装置中。作为又一示例，图形设备100可以被包括在能够应用于上述设备中的一部分设备或者全部设备的集成电路和芯片中的至少一者中。
另外，图形设备100可以执行各种各样的应用程序，例如图形应用程序、视频应用程序、音频应用程序以及不同类型的多媒体应用程序。例如，图形设备100可以用于执行图形应用程序、视频游戏应用程序、视频回放应用程序、数码相机应用程序、即时消息应用程序、视频电话会议应用程序、移动应用程序或者视频流应用程序。
另外，图形设备100可以处理各种各样的数据类型和格式。例如，图形设备100可以处理被输入到显示装置的图像数据，在下文中将详细描述显示装置。
参照图1，图形设备100可以包括去伽马(de-gamma)部110、RGB-RGBW变换部120、比例放大单元130、帧缓冲器140和伽马部150。
去伽马部110可以输入图像数据的RGB数据信号，并且对帧单元中输入的RGB数据信号执行去伽马处理。另外，去伽马部110可以对经去伽马处理的RGB数据信号执行位拉伸处理。更具体而言，去伽马部110通过去伽马处理来补偿所输入的RGB数据信号中包括的逆伽马。这样，经(去伽马)处理的RGB信号可以具有线性特性。另外，去伽马部110可以通过位拉伸处理来增加经去伽马处理的RGB数据信号的位数。据此，可以防止在用于将RGB数据信号转换成RGBW数据信号而执行的数据工作中出现位溢出现象。这样的去伽马部110可以使用去伽马LUT(查找表)来同时执行去伽马处理和位拉伸处理。
RGB-RGBW变换部130可以将从去伽马部110施加的RGB数据信号转换成RGBW数据信号。由RGB-RGBW变换部130获得的RGBW数据信号被用于驱动包括RGBW子像素的显示面板。为了优化功耗而不改变颜色坐标，RGB-RGBW变换部130可以基于具有与W数据分量的亮度和颜色坐标相同的亮度和颜色坐标的测量值或估计值，使用RGB数据分量来添加W数据信号，并且执行将RGB数据分量从经(去伽马)处理的RGB数据信号中减去。例如，RGB-RGBW变换部130可以通过提取由等式(1)表示的共用灰度值和由等式(2)表示的最小灰度值中的之一，根据经(去伽马)处理的RGB数据信号生成W数据信号。另外，RGB-RGBW变换部130可以通过从经(去伽马)处理的RGB数据信号中的每个数据信号中减去该W数据信号来生成二次RGB数据信号。
【等式1】
W＝Com(R,G,B)
【等式2】
W＝Min(R,G,B)
以另一不同的方式，RGB-RGBW变换部130可以使用数据转换方法将R、G和B数据信号转换成包括R、G、B和W数据信号的四色数据信号，该数据转换方法基于每个子像素的特性，如子像素的亮度特性和子像素的驱动特性。在此情况下，RGB-RGBW变换部130可以使用在韩国专利公开第10-2013-0060476号和第10-2013-0030598号中公开的数据转换方法将RGB数据信号转换成RGBW数据信号。
比例放大单元130可以基于输入图像上的任意像素的颜色分量来生成附加像素的颜色分量，并且使用输入图像上的任意像素的亮度分量来得到附加像素的亮度分量。据此，比例放大单元130可以生成按比例放大的图像数据。另外，当按比例放大图像数据时，比例放大单元130可以针对RGBW数据信号执行内插。将在下面详细描述这样的比例放大单元130。
伽马部150通过帧缓冲器140从比例放大部130接收按比例放大的RGBW数据信号。另外，伽马部分150可以以帧为单位对输入的RGBW数据信号的RGBW执行伽玛处理。因此，经伽马处理的RGBW数据信号可以均具有非线性特性。
图2是示出了图1中的比例放大单元的详细框图。图3是示出了图2中的比例放大单元130的工作原理的示意图。
在本公开内容中，将“j,k”称为坐标值。“j”是任意坐标值，“k”是任意横坐标值。第(j,k)个像素被定位在被形式化为二维空间的输入图像上的坐标值(j,k)处。第(j+1,k)个像素被定位成在水平方向上与第(j,k)个像素相邻，第(j,k+1)个像素被定位成在竖直方向上与第(j,k)个像素相邻，第(j+1,k+1)个像素被定位成在对角方向上与第(j,k)个像素相邻。彼此相邻的第(j,k)个像素、第(j+1,k)个像素、第(j,k+1)个像素和第(j+1,k+1)个像素被布置在输入图像上的矩形中。
按比例放大的图像包括输入图像的像素(或者原始图像)以及由比例放大单元130添加的附加像素。在按比例放大的图像中包括的附加像素可以按下述方式来布置：使得输入图像的像素彼此分离或者将输入图像的像素分成多个像素组。像素组可以包括2*2像素、3*3像素、4*4像素或者其它形式。
因此，附加像素中的至少一个像素(或一部分)可以均被定位在输入图像中在水平方向上彼此相邻的两个像素之间。附加像素中的至少一个其它像素(或另一部分)可以均被定位在输入图像中在竖直方向上彼此相邻的两个像素之间。附加像素中的至少又一个其它像素(或又一部分)可以均被定位在输入图像中在水平方向和在竖直方向上彼此相邻的四个像素之间。
参照图2，根据本公开内容的实施方式的比例放大单元130可以基于两个特性来选择性地对RGBW数据信号的RGBW执行不同的内插。所述两个特性中的一个特性与人类色彩感知特性对应，人类色彩感知特性即人眼对色差分量的敏感度较低，而对亮度分量的敏感度较高。所述两个特性中的另一特性是：RGBW数据信号当中的W数据信号反映亮度分量，而RGBW数据信号中的RGB数据信号反映色差分量。换言之，比例放大单元130可以在考虑到人类色彩感知特性的情况下对RGBW数据信号执行不同的内插。这样的比例放大单元130可以包括RGB内插器131和W内插器132。
RGB内插器131可以基于输入图像中与相应附加像素相邻的像素当中的最先前的(most antecedent)像素的R、G和B数据信号来生成每个附加像素的R、G和B数据信号。W内插器132可以基于输入图像中将与相应附加像素相邻的至少两个像素的W数据信号来生成每个附加像素的W信号。例如，可以假设生成了输入图像上被定位在第(j,k)个像素与第(j+1,k)个像素之间的附加像素。在此情况下，RGB内插器131可以根据输入图像上将与附加像素相邻的第(j,k)个像素的R、G和B数据信号得到该附加像素的R、G和B数据信号。W内插器132还可以使用输入图像上将与该附加像素相邻的第(j,k)个像素和第(j+1,k)个像素的W数据信号来生成该附加像素的W数据信号。附加像素的R、G和B数据信号可以与输入图像上将与该附加像素相邻的第(j,k)个像素的R、G和B数据信号相同。附加像素的W数据信号可以通过将输入图像上将与该附加像素相邻的第(j,k)个像素的W数据信号与至少一个与第(j,k)个像素相邻的像素的W数据信号取平均来获得该附加像素的W数据信号。以此方式，可以通过参照输入图像中将与该附加像素相邻的一个像素的R、G和B数据信号来获得用于该多个附加像素中的每个附加像素的R、G和B数据信号。用于该多个附加像素中的每个附加像素的W数据信号可以被限定为输入图像中将与相应附加像素相邻的至少两个像素之间的平均值。因此，可以在很大程度上降低归因于内插的不准确性。
现在将参照图2和图3来详细描述比例放大单元130中包括的RGB内插器131和W内插器132。
RGB内插器131可以根据输入图像中与相应附加像素相邻的像素当中的最先前的像素的R、G和B数据信号得到每个附加像素的R、G和B数据信号。实际上，该附加像素或者被定位(或插入)在输入图像上在水平方向或竖直方向上彼此相邻的两个像素之间，或者被定位(或插入)在输入图像上在水平方向和竖直方向上彼此相邻的四个像素之间。例如，附加像素可以被定位(或插入)在输入图像上的第(j,k)个像素与第(j+1,k)个像素之间、在输入图像上的第(j,k)个像素与第(j,k+1)个像素之间或者在输入图像上的第(j,k)个像素、第(j+1,k)个像素、第(j,k+1)个像素和第(j+1,k+1)个像素之间。在此情况下，RGB内插器131可以根据输入图像上的第(j,k)个像素I(j,k)的I(j,k),红、I(j,k),绿和I(j,k),蓝得到如由等式3表示的附加像素I'的R数据信号I'红、G数据信号I'绿和B数据信号I'蓝。
【等式3】
I'红＝I(j,k),红
I'绿＝I(j,k),绿
I'蓝＝I(j,k),蓝
如等式3所示，用于该多个附加像素中的每个附加像素的R、G和B数据信号可以参考与输入图像中将与相应附加像素相邻的任意像素的R、G和B数据信号相同的值。这是由下述事实造成的：R、G和B数据信号与具有低人类色彩感知灵敏度的色差分量对应。例如，附加像素I'的R数据信号I'红、G数据信号I'绿和B数据信号I'蓝可以通过初始地参考输入图像上的将与相应附加像素相邻的第(j,k)个像素I(j,k)的I(j,k),红、I(j,k),绿和I(j,k),蓝的值。
W内插器132可以根据输入图像上的将与相应附加像素相邻的至少两个像素的W数据信号得到每个附加像素的W数据信号。例如，附加像素可以被定位(或插入)在输入图像上的第(j,k)个像素与第(j+1,k)个像素之间、在输入图像上的第(j,k)个像素、第(j,k+1)个像素之间或者在第(j,k)个像素、第(j+1,k)个像素、第(j,k+1)个像素和第(j+1,k+1)个像素之间。在此情况下，RGB内插器131可以根据输入图像上的第(j,k)个像素的W数据信号I(j,k),白、第(j+1,k)个像素的W数据信号I(j+1,k),白、第(j,k+1)个像素的W数据信号I(j,k+1),白和第(j+1,k+1)个像素的W数据信号I(j+1,k+1),白当中的至少两个W数据信号得到如由等式(4)表示的附加像素的W数据信号I'白。
【等式4】
或者
如等式(4)所示，附加像素的W数据信号可以被限定为输入图像上的将与经内插的图像中的附加像素相邻的两个像素的W数据信号之间的平均值。W数据信号与具有高人类色彩感知灵敏度的亮度分量对应。因此，可以通过执行线性内插处理，根据输入图像上的将与经内插的图像中的附加像素相邻的至少两个像素的W数据信号来获得附加像素的W数据信号。以此方式，作为示例，使用与最简单的内插方法对应的平均值内插方法来获得附加像素的W数据信号。然而，本公开内容不限于此。换言之，可以选择性地使用各种各样的内插方法，在考虑由于计算复杂度而造成的系统的复杂度公差的情况下生成附加像素的W数据信号。
图4是示出了根据本公开内容的实施方式的图像比例单元的工作过程的示例的示意图。
参照图4，图4提供了能够以3840*2160的高清晰度在显示面板上显示的按比例放大的图像的一部分。该按比例放大的图像可以根据与具有1920*1080、2560*1440、2880*1620、3072*1728或者其它低清晰度的另一显示面板相对的输入图像而得到。该按比例放大的图像除输入图像上的所有像素以外还包括多个附加像素。
附加像素可以以下述方式布置：使得输入图像上的像素彼此分离或者将输入图像上的像素分割成多个像素组。此外，可以根据附加像素的位置将这些附加像素区分为附加右像素I'右、附加下像素I'下和附加对角像素I'对角。
附加右像素I'右可以与输入图像中位于与该附加像素相邻的像素当中的最先前的像素的右方的像素对应。附加下像素I'下可以是输入图像中被定位在与该附加像素相邻的像素当中的最先前的像素的下方的附加像素。附加对角像素I'对角可以成为被定位在输入图像中与该附加像素相邻的像素当中的最先前的像素的右下方的附加像素。
为了便于说明，假设输入图像上的第(j,k)个像素I(j,k)与输入图像中与附加右像素I'右、附加下像素I'下和附加对角像素I'对角相邻的像素当中的最先前的像素对应。如图4所示，附加右像素I'右可以定位成在向右的方向上与输入图像上的第(j,k)个像素I(j,k)相邻。附加下像素I'下可以定位成在向下的方向上与输入图像上的第(j,k)个像素I(j,k)相邻。附加对角像素I'对角可以定位成在从左上到右下的对角方向上与输入图像上的第(j,k)个像素I(j,k)相邻。
因此，RGB内插器131可以基于输入图像中的如由下述等式5表示的第(j,k)个像素I(j,k)的颜色数据分量来生成附加右像素I'右、附加下像素I'下和附加对角像素I'对角的颜色数据分量。附加右像素I'右、附加下像素I'下和附加对角像素I'对角中的每一者的颜色数据分量包括使用上述等式3获得的R数据信号I'红、G数据信号I'绿和B数据信号I'蓝。
【等式5】
I'右＝I(j,k)
I'下＝I(j,k)
I'对角线＝I(j,k)
如等式3和等式5所示，附加右像素I'右、附加下像素I'下和/或附加对角像素I'对角的R数据信号I'红、G数据信号I'绿和B数据信号I'蓝可以与输入图像的第(j,k)个像素I(j,k)的I(j,k),红、I(j,k),绿和I(j,k),蓝具有相同的值。据此，RGB内插器131可以在很大程度上减少用于将图像按比例放大的计算量。
虽然在附图中未示出，但是附加右像素I'右也可以被定位成与输入图像中的第(j+1,k)个像素I(j+1,k)相邻。附加下像素I'下也可以被定位成与输入图像中的第(j,k+1)个像素I(j,k+1)相邻。附加对角像素I'对角也可以被定位成与输入图像中的第(j+1,k)个像素I(j+1,k)、第(j,k+1)个像素I(j,k+1)和第(j+1,k+1)个像素I(j+1,k+1)相邻。换言之，附加右像素I'右可以被定位在输入图像中的第(j,k)个像素I(j,k)与第(j+1,k)个像素I(j+1,k)之间。附加下像素I'下可以被定位在输入图像中的第(j,k)个像素I(j,k)与第(j,k+1)个像素I(j,k+1)之间。附加对角像素I'对角可以被定位在输入图像中的第(j,k)个像素I(j,k)、第(j+1,k)个像素I(j+1,k)之间、第(j,k+1)个像素I(j,k+1)和第(j+1,k+1)个像素I(j+1,k+1)之间。
因此，内插器132可以使用以下等式6，根据输入图像中的第(j,k)个像素I(j,k)的W数据信号I(j,k),白和第(j+1,k)个像素的W数据信号I(j+1,k),白得到附加右像素I'右的W数据信号I'右,白。另外，内插器132可以使用以下等式7，根据输入图像中的第(j,k)个像素I(j,k)的W数据信号I(j,k),白和第(j,k+1)个像素的W数据信号I(j,k+1),白得到附加下像素I'下的W数据信号I'下,白。此外，内插器132可以使用以下等式8，根据输入图像中的第(j,k)个像素I(j,k)的W数据信号I(j,k),白、第(j+1,k)个像素的W数据信号I(j+1,k),白、第(j,k+1)个像素的W数据信号I(j,k+1),白和第(j+1,k+1)个像素的W数据信号I(j+1,k+1),白得到附加对角像素I'对角的W数据信号I'对角,白。
【等式6】
【等式7】
【等式8】
参照等式6至等式8，附加右像素I'右的W数据信号I'右,白与输入图像中的第(j,k)个像素I(j,k)的W数据信号I(j,k),白和第(j+1,k)个像素的W数据信号I(j+1,k),白的平均值对应，附加下像素I'下的W数据信号I'下,白被限定为输入图像中的第(j,k)个像素I(j,k)的W数据信号I(j,k),白和第(j,k+1)个像素的W数据信号I(j,k+1),白的平均值，而附加对角像素I'对角的W数据信号I'对角,白变成输入图像中的第(j,k)个像素I(j,k)的W数据信号I(j,k),白、第(j+1,k)个像素的W数据信号I(j+1,k),白、第(j,k+1)个像素的W数据信号I(j,k+1),白和第(j+1,k+1)个像素的W数据信号I(j+1,k+1),白的平均值。因此，W内插器132可以在更大程度上减少用于将图像按比例放大的计算量。
图5是示出了根据本公开内容的实施方式的数据转换单元的显示装置的框图。图6是示出了子像素的排列的视图。
参照图5，根据本公开内容的实施方式的显示装置600可以包括显示面板200、数据驱动器300、栅极驱动器400和时序控制器500。时序控制器500可以包括图形设备100。可替选地，图形设备100可以以与时序控制器500分开的方式被包括在显示装置中。
显示面板200包括多条栅极线GL1至GLn以及多条数据线DL1至DLm。另外，显示面板200包括形成在由多条栅极线GL1至GLn和多条数据线DL1至DLm限定的相应区域中的子像素Pix。
栅极驱动器400对从时序控制器500施加的栅极控制信号GCS进行答复，并且分别将多个扫描信号SP提供至多条栅极线GL1至GLn。多个扫描信号SP可以在一个水平同步信号间隔内顺序地使能多条栅极线GL1至GLn。这样的栅极驱动器400可以配置有多个栅极IC(集成电路)芯片。
数据驱动器300可以对从时序控制器500施加的数据控制信号DCS进行答复，并且每当多条栅极线GL1至GLn当中的任何一条栅极线被使能时生成数据电压。在数据驱动器300中生成的数据电压被施加到显示面板200上的多条数据线DL1至DLm。
时序控制器500可以使用从诸如计算机系统的图形模块或者电视接收机的图像解调模块的外部系统(未示出)施加的各种控制信号来生成栅极控制信号GCS和数据控制信号DCS。栅极控制信号GCS用于控制栅极驱动器400，并且数据控制信号DCS用于控制数据驱动器300。
显示面板200上的子像素Pix可以用于显示红色、绿色、蓝色和白色。可以如图6所示地布置颜色子像素。具体而言，颜色子像素可以按W子像素101、R子像素102、G子像素103和B子像素104的顺序在奇数编码的水平线k上重复布置。同样，颜色子像素可以按G子像素103、B子像素104、W子像素101和R子像素102的顺序在偶数编码的水平线k+1上重复布置。因此，可以将奇数编码的水平线k上的颜色子像素和偶数编码的水平线k+1上的相应的(或者相同的)颜色子像素沿着竖直方向以锯齿方式而不是直线(或者行)的方式布置。例如，两个W子像素101可以被定位在第j条竖直线与奇数编码的水平线k的交叉点处和第j+1条竖直线与奇数编码的水平线k+1的另一交叉点处。换言之，被相邻地布置在奇数编码的水平线k和与该奇数编码的水平线k相邻的偶数编号的水平线k+1上的两个相同颜色子像素(即，两个R子像素、两个G子像素、两个B子像素或者两个W子像素)中的一者被设置在任意竖直线(例如，第j条竖直线)上，而另一者被设置在与所述任意竖直线在横向上偏移两个子像素的不同的竖直线(例如，第(j-2或者j+2)条竖直线)上。这样的锯齿状的子像素布置使得能够将奇数编码的水平线k与偶数编码的水平线k+1上的相同颜色子像素以两个子像素的距离(或者长度)彼此偏移，这种布置可以防止外观呈直线，除非允许在竖直方向上布置相同颜色的子像素的线性子像素布置的情况。
例如，液晶显示(LCD)装置可以被用作显示板200。在此情况下，子像素Pix包括连接到栅极线GL1至GLn中的一条栅极线和数据DL1至DLm中的一条数据线的薄膜晶体管TFT以及连接到该薄膜晶体管的像素电极。薄膜晶体管TFT响应于来自栅极线GL1至GLn中的一条栅极线的扫描信号SP而将数据线DL1至DLm中的一条数据线上的数据电压传送至液晶单元(或者像素电极)。为此目的，薄膜晶体管TFT包括连接到栅极线GL1至GLn中的一条栅极线的栅电极、连接到数据线DL1至DLm中的一条数据线的源电极以及连接到液晶单元的漏电极。另外，在显示面板200的下层玻璃基板上形成用于保持液晶单元的电压的存储电容器。此外，可以在显示面板200的上层玻璃基板上形成滤色镜和黑色矩阵。滤色镜被形成为与其中形成薄膜晶体管TFT的像素区域相对。黑色矩阵形成滤色镜的边沿并且屏蔽栅极线GL1至GLN、数据线DL1至DLm、薄膜晶体管等。这样的滤色器使得能够将子像素区分为R、G、B和W子像素。因此，被包括在R、G、B和W子像素中的液晶单元可以分别用于显示R、G、B和W色。
作为显示面板200的另一示例，可以使用有机发光二极管显示面板。在此情况下，R、G、B和W子像素可以均包括有机发光二极管。这样的R、G、B和W子像素可以通过相应的有机发光二极管的发光来输出相应颜色光。因此，有机发光二极管显示面板可以显示图像。有机发光二极管可以被形成在包括空穴输运层、有机发光层和电子输运层的结构中，或者被被形成在包括空穴注入层、空穴输运层、有机发光层、电子输运层和电子注入层的另一结构中。此外，可以在有机发光二极管中附加地包括用于增强有机发光层的发光效率和寿命的功能层。
如上所述，具有根据本公开内容的实施方式的图像比例放大单元130的图形设备可以通过下述方法将输入图像按比例放大：将RGBW数据信号RGBW划分成RGB数据信号RGB和W数据信号W，并且使用所划分的RGB数据信号和W数据信号来生成附加像素的RGB数据信号和W数据信号。换言之，RGBW数据信号被划分成色差分量和亮度分量，并且对成色差分量和亮度分量执行不同的内插。因此，可以对所划分的分量中具有低人类色彩感知灵敏度的任何一个分量执行具有小计算量的内插。因此，可以减少计算量。
更具体而言，最初使用输入图像中与附加像素最邻近的相邻像素的RGB数据信号来生成该附加像素的RGB数据信号。通过将输入图像中与附加像素最邻近的像素的W数据信号取平均来生成附加像素的W数据信号。换言之，最初使用输入图像上的最邻近附加像素的像素的色差分量来生成该附加像素的具有低人类色彩感知灵敏度的色差分量。因此，可以在很大程度上减少用于将图像按比例放大的计算量。另外，可以减少行存储器的数量和逻辑电路的尺寸。因此，不仅在很大程度上减少了图像比例放大单元的制造成本，而且在很大程度上可以减少了图形设备的制造成本。
图7是根据本公开内容的各实施方式与相关技术的图像比例放大单元的数据表单定量比较评价性能。
图7中的数据表单使用SNR(信噪比)对根据本公开内容和相关技术的比例放大单元的性能进行定量比较。在图7中，“评价组A”包括所测量的由相关技术的图像比例放大单元对从原始图像得到的按比例缩小的图像执行的按比例放大的图像相对于原始图像的SNR。同时，“评价组B”包括由本发明的图像比例放大单元对从原始图像的得到的按比例缩小的图像执行的按比例放大的图像相对于原始图像的SNR。相关技术的图像比例放大单元可以采用双线性内插、双三次内插、三次样条内插、兰索斯内插和边缘导向内插EDI中的一种内插。从图7中的评价组A和评价组B明显可以看出，本公开内容的图像比例放大单元的信噪比与相关技术的图像比例放大单元的信噪比类似。换言之，对色差分量和亮度分量进行不同内插的本公开内容的图像比例放大单元可以提供与具有高计算复杂度的相关技术的图像比例放大单元几乎等价的性能。因此，本公开内容的图像比例放大单元可以在保持适当的图像质量的情况下将图像按比例放大。因此，本公开内容的图像比例放大单元可以减少计算量和逻辑电路的尺寸。
尽管本公开内容仅对上述实施方式进行了有限的说明，但是本领域普通技术人员应该理解，本公开内容不限于这些实施方式，而是可以在不脱离本公开内容的精神的情况下对这些实施方式进行各种变化或者修改。因此，本公开内容的范围应仅由所附权利要求及其等同方案来确定，而不限于本发明的描述。

Claims (6)

1.一种通过添加多个附加像素来将输入图像按比例放大的图形设备，所述图形设备包括：
去伽马部，所述去伽马部对帧单元中的输入RGB数据信号执行去伽马处理；
RGB-RGBW变换部，所述RGB-RGBW变换部将从所述去伽马部施加的RGB数据信号变换成RGBW数据信号；
RGB内插器，所述RGB内插器被配置成基于所述输入图像中与相应附加像素相邻的像素当中的任意像素的红色即R、绿色即G和蓝色即B数据信号来生成用于所述多个附加像素中的每个附加像素的R、G和B数据信号；以及
W内插器，所述W内插器被配置成基于所述输入图像中与相应附加像素相邻的像素的白色即W数据信号来生成用于所述多个附加像素中的每个附加像素的W数据信号，
其中，用于所述多个附加像素中的每个附加像素的R、G和B数据信号与所述输入图像中与相应附加像素相邻的像素当中的任意像素的R、G和B数据信号具有相同的值，
其中，所述附加像素的W数据信号通过对所述输入图像中与所述附加像素相邻的像素的W数据信号取平均来获得，
其中，至少一个附加像素的W数据信号通过对所述输入图像中在水平方向和竖直方向中的至少一个方向上与所述至少一个附加像素相邻的两个像素的W数据信号取平均来获得，
其中，至少又一个附加像素的W数据信号通过对所述输入图像中在对角方向上与所述至少又一个附加像素相邻的四个像素的W数据信号取平均来获得，并且
其中，W数据信号中的被相邻地定位在奇数编号的水平线k和与其相邻的偶数编号的水平线k+1上的两个W数据信号中的一个被布置在第j条竖直线上，而另一个被布置在第j-2条或第j+2条竖直线上。
2.根据权利要求1所述的图形设备，其中，用于所述多个附加像素中的每个附加像素的R、G和B数据信号与所述输入图像中与相应附加像素相邻的像素当中的最先前的像素的R、G和B数据信号具有相同的值。
3.根据权利要求1所述的图形设备，其中，所述多个附加像素包括：
被定位在所述输入图像中在水平方向上彼此相邻的两个像素之间的至少一个附加像素；
被定位在所述输入图像中在竖直方向上彼此相邻的两个像素之间的至少一个其它附加像素；以及
被定位在所述输入图像中在水平方向和竖直方向上彼此相邻的四个像素之间的至少又一个其它附加像素。
4.一种通过添加多个附加像素来将输入图像按比例放大的方法，所述方法包括：
对帧单元中的输入RGB数据信号执行去伽马处理；
将通过所述去伽马处理获得的RGB数据信号变换成RGBW数据信号；
基于所述输入图像中与相应附加像素相邻的像素当中的任意像素的红色即R、绿色即G和蓝色即B数据信号来生成用于所述多个附加像素中的每个附加像素的R、G和B数据信号；以及
基于所述输入图像中与相应附加像素相邻的像素的亮度即W数据信号来生成用于所述多个附加像素中的每个附加像素的W数据信号，
其中，用于所述多个附加像素中的每个附加像素的R、G和B数据信号与所述输入图像中与相应附加像素相邻的像素当中的任意像素的R、G和B数据信号具有相同的值，
其中，所述附加像素的W数据信号通过对所述输入图像中与所述附加像素相邻的像素的W数据信号取平均来获得，
其中，至少一个附加像素的W数据信号通过对所述输入图像中在水平方向和竖直方向中的至少一个方向上与所述至少一个附加像素相邻的两个像素的W数据信号取平均来获得，
其中，至少又一个附加像素的W数据信号通过对所述输入图像中在对角方向上与所述至少又一个附加像素相邻的四个像素的W数据信号取平均来获得，并且
其中，W数据信号中的被相邻地定位在奇数编号的水平线k和与其相邻的偶数编号的水平线k+1上的两个W数据信号中的一个被布置在第j条竖直线上，而另一个被布置在第j-2条或第j+2条竖直线上。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，用于所述多个附加像素中的每个附加像素的R、G和B数据信号与所述输入图像中与相应附加像素相邻的像素当中的最先前的像素的R、G和B数据信号具有相同的值。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，所述多个附加像素包括：
被定位在所述输入图像中在水平方向上彼此相邻的两个像素之间的至少一个附加像素；
被定位在所述输入图像中在竖直方向上彼此相邻的两个像素之间的至少一个其它附加像素；以及
被定位在所述输入图像中在水平方向和竖直方向上彼此相邻的四个像素之间的至少又一个其它附加像素。
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