CN109192084B - 显示面板及一种渲染方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种显示面板及一种渲染方法，解决传统方法水平和垂直采样不均的问题及解决子像素渲染和滤波都会放大图像中的高频噪声，因此所述显示面板，包括有多数个子像素组，所述多数个子像素组中每一子像素组包括：四个子像素；所述渲染方法，包括：获取原始像素阵列的亮度矩阵；基于所述亮度矩阵的亮度中心，从所述的显示面板中确定出子像素组；基于所述亮度矩阵中以所述亮度中心为中心的子矩阵；利用所述子矩阵中的数值带入一渲染公式；通过一低通滤波器，产生一低通滤波器的输出数值；确定所述子像素组的亮度值。

Description

显示面板及一种渲染方法
技术领域
本申请涉及显示领域，特别是涉及一种显示面板及一种渲染方法。
背景技术
目前，显示屏常见的像素设计是红绿蓝(RGB，Red Green Blue)或白红绿蓝(WRGB，White Red Green Blue)设计，即由三个亚像素或四个亚像素组成一个像素进行显示，其视觉分辨率就是物理分辨率。但是随着客户对显示屏感受要求的增加，面板制作商需要不断增加显示屏的视觉分辨率(PPI)设计。目前，一般采用减小像素尺寸的方式来提高显示屏的物理分辨率。
数字图像通常包括有若干个图像像素，每一图像像素具有有限个离散的颜色数值。例如，这些颜色数值是在红绿蓝(RGB，Red Green Blue)色彩空间的红色分量、绿色分量和蓝色分量的灰阶数值。根据数字图像对显示器上呈阵列式排布的多个屏幕像素进行驱动，即可将数字图像显示在显示器上。
按照传统的子像素驱动方法进行显示时，一个子像素用于显示图像像素中一个颜色分量的数值。为了提高显示器的分辨率，需要显示更多的图像像素，也就是说需要增加显示屏幕上子像素的数量。然而，由于制作工艺的限制，当显示屏幕上的子像素数量达到一定程度的情况，难以继续增加，这导致显示器的分辨率难以继续提升。
因此，现有技术中往往需要在低分辨率的显示器上显示高分辨率的数字图像，并且保证显示出来的数字图像的空间分辨率和清晰度。为了在低分辨率的显示器上显示高分辨率的数字图像，采用子像素渲染(Sub pixe1 rendering，简称SPR)的方法，其中，像素渲染是一种通过像素渲染去优化屏幕物理性质、增加液晶显示器或有机发光二极管的表观分辨率的一种方法。
目前白红绿蓝(WRGB，White Red Green Blue)显示技术中最重要的设计步骤是子像素渲染,而子像素渲染的行业内传统做法是用滤波的方式，例如小圈为中心子像素，其周围的子像素的滤波系数公式为：
Figure GDA0002643782830000011
其中A1，A2，…A9为滤波系数为常数，Sub-pixel,Sub-pixe2,…Sub-pixe9,为原图像对应位置的子像素数据，而子像素渲染和滤波都会放大图像中的高频噪声，导致文字边缘模糊和破图；且传统的子像素渲染的缺点是频域分析其水平和垂直两个方向的采样不均匀，表现在显示效果上即为能量分布不均。
发明内容
本申请的目的在于，提供一种显示面板，包括有多数个子像素组，所述多数个子像素组中每一子像素组包括：一第一子像素，位于一第一行；一第二子像素，位于相邻于所述第一行的一第二行；一第三子像素，位于相邻于所述第二行的一第三行；以及一第四子像素，位于相邻于所述第三行的一第四行；其中所述第一子像素的高度等于所述第二子像素的高度、所述第三子像素的高度及所述第四子像素的高度；其中，所述多数个子像素组中位于相邻列的每一子像素组间具有一水平方向的位移,所述水平位移为子像素组的1/2宽度。
本申请的另一目的为一种显示面板，包括：第一基板；以及第二基板，与该第一基板相对设置；还包括有多数个子像素组，所述多数个子像素组中每一子像素组包括：一第一子像素，位于一第一行；一第二子像素，位于相邻于所述第一行的一第二行；一第三子像素，位于相邻于所述第二行的一第三行；以及一第四子像素，位于相邻于所述第三行的一第四行；其中所述第一子像素的高度等于所述第二子像素的高度、所述第三子像素的高度及所述第四子像素的高度；所述第一子像素、所述第二子像素、所述第三子像素及所述第四子像素对应于至少三种颜色；所述至少三种颜色包含有红色；其中，所述多数个子像素组中位于相邻列的每一子像素组间具有一水平方向的位移,所述水平位移为子像素组的1/2宽度。
本申请的又一目的为一种渲染方法，包括：获取原始像素阵列的亮度矩阵；基于所述亮度矩阵的亮度中心，从所述的显示面板中确定出子像素组；基于所述亮度矩阵中以所述亮度中心为中心的子矩阵；利用所述子矩阵中的数值带入一渲染公式；通过一低通滤波器，产生一低通滤波器的输出数值；确定所述子像素组的亮度值；其中，所述低通滤波器的输出数值的公式为：低通滤波器的输出为：当前渲染后的子像素前一个位置的子像素乘以滤波系数，加上渲染后的当前子像素减去渲染后的当前子像素乘以二倍滤波系数,加上渲染后当前子像素后一个位置的子像素乘以滤波系数；其中滤波系数取值范围为-0.5至0。
本申请的目的及解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
在本申请的一实施例中，所述多数个子像素组中位于相邻列的每一子像素组间具有一水平方向的位移。
在本申请的一实施例中，所述第一子像素、所述第二子像素、所述第三子像素及所述第四子像素分别对应于相同颜色的子像素具有相同的面积。
在本申请的一实施例中，所述第一子像素、所述第二子像素、所述第三子像素及所述第四子像素对应于至少三种颜色。
在本申请的一实施例中，所述至少三种颜色包含有白色。
在本申请的一实施例中，所述渲染方法，所述子像素组包括至少一个第一子像素、至少一个第二子像素、至少一个第子三像素和至少一个第四子像素，所述第一子像素、所述第二子像素、所述第三子像素和所述第四子像素为颜色互不相同的子像素。
在本申请的一实施例中，所述渲染方法，所述渲染公式为：
Figure GDA0002643782830000031
其中A1，A2，…A8为滤波系数为常数；Sub-pixel,Sub-pixe2,…Sub-pixe8，为原始像素阵列对应位置中，子矩阵的子像素数据。
在本申请的一实施例中，所述渲染方法，所述低通滤波器的输出数值的公式为：低通滤波器的输出为当前渲染后的子像素前一个位置的子像素乘以滤波系数，加上渲染后的当前子像素减去渲染后的当前子像素乘以二倍滤波系数，加上渲染后当前子像素后一个位置的子像素乘以滤波系数；其中滤波系数取值范围为-0.5至0。
本申请不增加成本，解决传统方法水平和垂直采样不均的问题及解决子像素渲染和滤波都会放大图像中的高频噪声，提高产品的竞争力。
附图说明
图1为范例性的多数个子像素组示意图。
图2为范例性的子像素渲染的频域分析其水平和垂直两个方向的采样不均匀示意图。
图3为范例性的显示面板示意图。
图4为第3图中一子像素组的示意图。
图5为本申请一实施例的显示面板示意图。
图6为本申请另一实施例的显示面板示意图。
图7为本申请一实施例的渲染方法流程图。
具体实施方式
以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本申请可用以实施的特定实施例。本申请所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本申请，而非用以限制本申请。
附图和说明被认为在本质上是示出性的，而不是限制性的。在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。另外，为了理解和便于描述，附图中示出的每个组件的尺寸和厚度是任意示出的，但是本申请不限于此。
在附图中，为了清晰起见，夸大了层、膜、面板、区域等的厚度。在附图中，为了理解和便于描述，夸大了一些层和区域的厚度。将理解的是，当例如层、膜、区域或基底的组件被称作“在”另一组件“上”时，所述组件可以直接在所述另一组件上，或者也可以存在中间组件。
另外，在说明书中，除非明确地描述为相反的，否则词语“包括”将被理解为意指包括所述组件，但是不排除任何其它组件。此外，在说明书中，“在......上”意指位于目标组件上方或者下方，而不意指必须位于基于重力方向的顶部上。
为更进一步阐述本申请为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及具体的实施例，对依据本申请提出的一种显示面板及一种渲染方法，其具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。
图3为范例性的显示面板示意图及图4为第3图中一子像素组的示意图。请参考图3及图4，一种显示面板20，包括有多数个子像素组，所述多数个子像素组中每一子像素组SPG1包括：一第一子像素SP1，位于一第一行；一第二子像素SP2，位于相邻于所述第一行的一第二行；一第三子像素SP3，位于相邻于所述第二行的一第三行；以及一第四子像素SP4，位于相邻于所述第三行的一第四行。
图5为本申请一实施例的显示面板示意图。请参考图4及图5，一种显示面板30，包括有多数个子像素组SPG1、SPG2，所述多数个子像素组SPG1、SPG2中每一子像素组SPG1包括：一第一子像素SP1，位于一第一行；一第二子像素SP2，位于相邻于所述第一行的一第二行；一第三子像素SP3，位于相邻于所述第二行的一第三行；以及一第四子像素SP4，位于相邻于所述第三行的一第四行；其中所述第一子像素SP1的高度L1等于所述第二子像素SP2的高度L1、所述第三子像素SP3的高度L1及所述第四子像素SP4的高度L1。
在本申请的一实施例中，所述多数个子像素组SPG1、SPG2中位于相邻列的每一子像素组SPG1、SPG2间具有一水平方向的位移W1,所述水平位移W1为子像素组SPG1的1/2宽度。
在本申请的一实施例中，所述第一子像素SP1、所述第二子像素SP2、所述第三子像素SP3及所述第四子像素SP4分别对应于相同颜色的子像素具有相同的面积。
在本申请的一实施例中，所述第一子像素SP1、所述第二子像素SP2、所述第三子像素SP3及所述第四子像素SP4对应于至少三种颜色。
在本申请的一实施例中，所述至少三种颜色包含有白色。
图6为本申请另一实施例的显示面板示意图。请参考图4及图6，一种显示面板40，第一基板(图未示)；以及第二基板(图未示)，与该第一基板相对设置；还包括有多数个子像素组SPG1、SPG2，所述多数个子像素组SPG1、SPG2中每一子像素组SPG1包括：一第一子像素SP1，位于一第一行；一第二子像素SP2，位于相邻于所述第一行的一第二行；一第三子像素SP3，位于相邻于所述第二行的一第三行；以及一第四子像素SP4，位于相邻于所述第三行的一第四行；其中所述第一子像素SP1的高度L1等于所述第二子像素SP2的高度L1、所述第三子像素SP3的高度L1及所述第四子像素SP4的高度L1；所述第一子像素SP1、所述第二子像素SP2、所述第三子像素SP3及所述第四子像素SP4对应于至少三种颜色；所述至少三种颜色包含有红色；所述多数个子像素组SPG1、SPG2中位于相邻列的每一子像素组SPG1、SPG2间具有一水平方向的位移W1,所述水平位移W1为子像素组SPG1的1/2宽度。
请参考图6，在本申请的一实施例中，一种渲染方法，包括：获取原始像素阵列的亮度矩阵；基于所述亮度矩阵的亮度中心，从所述的显示面板40中确定出子像素组SPG1、SPG2；基于所述亮度矩阵中以所述亮度中心为中心的子矩阵；利用所述子矩阵中的数值带入一渲染公式；通过一低通滤波器，产生一低通滤波器的输出数值；确定所述子像素组的亮度值。
在本申请的一实施例中，所述渲染公式为：
Figure GDA0002643782830000051
其中A1，A2，…A8为滤波系数为常数；Sub-pixel,Sub-pixe2,…Sub-pixe8,为原始像素阵列对应位置中,子矩阵的子像素数据。
在本申请的一实施例中，所述低通滤波器的输出数值的公式为：低通滤波器的输出为当前渲染后的子像素前一个位置的子像素乘以滤波系数,加上渲染后的当前子像素减去渲染后的当前子像素乘以二倍滤波系数，加上渲染后当前子像素后一个位置的子像素乘以滤波系数；其中滤波系数取值范围为-0.5至0；(举例:SPR_OUT为低通滤波器的输出，SPR(n-1)为当前渲染后的子像素前一个位置的子像素，SPR(n)为渲染后的当前子像素，SPR(n+1)为渲染后当前子像素后一个位置的子像素，K1为滤波系数，取值范围【-0.5,0】；公式:SPR_OUT＝SPR(n-1)*K1+SPR(n)*(1-2K1)+SPR(n+1)*K1)。
图7为本申请一实施例的渲染方法流程图。请参考图7，在流程S811中，获取原始像素阵列的亮度矩阵。
请参照图7，在流程S812中，基于所述亮度矩阵的亮度中心，从所述的显示面板中确定出子像素组。
请参照图7，在流程S813中，基于所述亮度矩阵中以所述亮度中心为中心的子矩阵。
请参照图7，在流程S814中，利用所述子矩阵中的数值带入一渲染公式。
请参照图7，在流程S815中，通过一低通滤波器，产生一低通滤波器的输出数值。
请参照图7，在流程S816中，确定所述子像素组的亮度值。
在本申请的某些实施例中，显示面板可包括液晶显示(Liquid Crystal Display,LCD)面板，其中液晶显示(Liquid Crystal Display,LCD)面板包括：开关阵列(thin filmtransistor，TFT)基板、彩色滤光层(color filter，CF)基板与形成于两基板的间的液晶层，显示面板亦或为有机发光二极管(Organic Light-Emitting Diode,OLED)面板，或量子点发光二极管(Quantum Dots Light-Emitting Diode,QLED)面板。
本申请在不增加成本情况下，解决了传统方法中水平和垂直采样不均的问题，解决了子像素渲染和滤波都会放大图像中的高频噪声的问题，提高产品的竞争力。
“在一些实施例中”及“在各种实施例中”等用语被重复地使用。所述用语通常不是指相同的实施例；但它也可以是指相同的实施例。“包含”、“具有”及“包括”等用词是同义词，除非其前后文意显示出其它意思。
以上所述，仅是本申请的实施例，并非对本申请作任何形式上的限制，虽然本申请已以具体的实施例揭露如上，然而并非用以限定本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本申请技术方案的内容，依据本申请的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种渲染方法，其特征在于，包括：
获取原始像素阵列的亮度矩阵；
基于所述亮度矩阵的亮度中心，从显示面板中确定出子像素组，其中所述显示面板，包括有多数个子像素组，所述多数个子像素组中每一子像素组包括：
一第一子像素，位于一第一行；
一第二子像素，位于相邻于所述第一行的一第二行；
一第三子像素，位于相邻于所述第二行的一第三行；以及
一第四子像素，位于相邻于所述第三行的一第四行；
其中，所述第一子像素的高度等于所述第二子像素的高度、所述第三子像素的高度及所述第四子像素的高度；
其中，所述多数个子像素组中位于相邻列的每一子像素组间具有一水平方向的位移,所述水平位移为子像素组的1/2宽度；
基于所述亮度矩阵中以所述亮度中心为中心的子矩阵；
利用所述子矩阵中的数值带入一渲染公式；
通过一低通滤波器，产生一低通滤波器的输出数值；
确定所述子像素组的亮度值；
其中，所述低通滤波器的输出数值的公式为：
低通滤波器的输出为：
当前渲染后的子像素前一个位置的子像素乘以滤波系数，加上
渲染后的当前子像素减去渲染后的当前子像素乘以二倍滤波系数, 加上
渲染后当前子像素后一个位置的子像素乘以滤波系数；
其中滤波系数取值范围为-0.5至0。
2.如权利要求1所述的渲染方法，其特征在于，所述子像素组包括至少一个第一子像素、至少一个第二子像素、至少一个第子三像素和至少一个第四子像素，所述第一子像素、所述第二子像素、所述第三子像素和所述第四子像素为颜色互不相同的子像素。
3.如权利要求1所述的渲染方法，其特征在于，所述渲染公式为：
SPR=
Figure DEST_PATH_IMAGE002
*
Figure DEST_PATH_IMAGE004
；其中
A1，A2，…A8为滤波系数为常数；Sub-pixel, Sub-pixe2,…Sub-pixe8,为原始像素阵列对应位置中,子矩阵的子像素数据。
4.如权利要求1所述的渲染方法，其特征在于，所述第一子像素、所述第二子像素、所述第三子像素及所述第四子像素分别对应于相同颜色的子像素具有相同的面积。
5.如权利要求1所述的渲染方法，其特征在于，所述第一子像素、所述第二子像素、所述第三子像素及所述第四子像素对应于至少三种颜色。
6.如权利要求5所述的渲染方法，其特征在于，所述至少三种颜色包含有白色。
7.一种显示面板，从如权利要求1至6任一项所述的渲染方法中确定出子像素组的亮度值，包括：
第一基板；以及
第二基板，与该第一基板相对设置；其特征在于：还包括有多数个子像素组，所述多数个子像素组中每一子像素组包括：
一第一子像素，位于一第一行；
一第二子像素，位于相邻于所述第一行的一第二行；
一第三子像素，位于相邻于所述第二行的一第三行；以及
一第四子像素，位于相邻于所述第三行的一第四行；
其中所述第一子像素的高度等于所述第二子像素的高度、所述第三子像素的高度及所述第四子像素的高度；所述第一子像素、所述第二子像素、所述第三子像素及所述第四子像素对应于至少三种颜色；所述至少三种颜色包含有红色；
其中，所述多数个子像素组中位于相邻列的每一子像素组间具有一水平方向的位移,所述水平位移为子像素组的1/2宽度。
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