CN113129796B - 显示装置及其渲染方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种显示装置及其渲染方法，其可以通过使用相邻边界的多个像素的数据来控制填充数据来减少图案伪影，并且根据实施方式的显示装置的渲染方法针对相应的颜色确定与边界相邻的第一像素数据和第二像素数据之间较小的数据或亮度值作为填充数据，并且针对相应的颜色渲染填充数据以及紧靠边界的第一和第二像素数据中的任何一个。

Description

显示装置及其渲染方法
技术领域
本公开涉及一种显示装置及其渲染方法，其可以通过使用相邻边界的多个像素的数据来控制填充数据来减少图案伪影。
背景技术
通常，显示装置使用三个颜色(RGB)子像素显示全色图像，包括红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)子像素。已知一种RG-BG PenTile结构，其中构成每个像素的双色(RG和BG)子像素以菱形形式排列以提高亮度和降低功耗。
RG-BG PenTile结构中的显示器使用子像素渲染算法来参照每种颜色的RGB源图像的当前像素和相邻像素的数据执行渲染，以便将相邻像素的颜色用于各像素不具有的颜色。
尽管使用预定填充数据对位于没有相邻像素的左边界和右边界上的像素执行渲染，但是由于填充数据的固定值，在边界处产生第一行中的亮度恶化或识别特定颜色线的伪影。
发明内容
本公开的一个或多个实施方式提供了一种显示装置及其渲染方法，其可以通过使用相邻边界的多个像素的数据来控制填充数据来减少图案伪影。
根据实施方式的显示装置包括：面板，在该面板中每个像素由三种颜色中的两种颜色的子像素组成，并且具有与垂直方向和水平方向相邻像素的子像素排列结构不同的子像素排列结构；面板驱动器，该面板驱动器用于驱动面板；以及图像处理器。图像处理器确定当前像素的位置是否是前一像素或下一像素未定位的边界，当当前像素的位置是边界时，确定当前像素数据和相邻像素数据之间的较小值作为填充数据，针对相应的颜色计算所确定的填充数据和当前像素数据以执行子像素渲染处理，并将渲染数据输出到面板驱动程序。
根据实施方式的显示装置的渲染方法包括：确定当前像素的位置是否是前一像素或下一像素未定位的边界；以及当当前像素的位置为边界时，确定当前像素数据和相邻像素数据之间的较小值作为填充数据，并计算所确定的填充数据和相应颜色的当前像素数据以执行子像素渲染。
图像处理器可以将当前像素数据与相应颜色的相邻像素数据进行比较，并针对相应的颜色确定作为填充数据的各个颜色的较小灰度值，或者确定当前像素数据和相邻像素数据之间的较小亮度值作为填充数据。
在当前像素的位置不是边界时，图像处理器可以计算相应颜色的当前像素数据和相邻像素数据以执行子像素渲染处理。
在当前像素是紧邻有效显示区的左边界的第一像素时，图像处理器可以针对相应的颜色确定第一像素数据和第二像素数据当中的较小值作为左边界的填充数据，并且渲染左边界的填充数据和第一像素数据。
在当前像素是紧邻有效显示区的右边界的最后M个像素时，图像处理器可以针对相应的颜色确定第M像素数据和第(M-1)个像素数据之间的较小值作为右边界的填充数据，并且渲染第M像素数据和右边界的填充数据。
该面板可以具有这样的结构：在水平方向和垂直方向上交替地布置由绿色和红色子像素组成的第一像素和由绿色和蓝色子像素组成的第二像素。
根据实施方式的显示装置的渲染方法可以针对相应的颜色确定边界附近的第一和第二像素数据之间的较小的数据或亮度值作为填充数据，并且针对相应的颜色渲染填充数据和紧靠边界的第一和第二像素数据中的任何一个。
根据实施方式的渲染方法可以分别将包含在第一像素数据中的第一红色数据、第一绿色数据和第一蓝色数据与包括在第二像素数据中的第二红色数据、第二绿色数据和第二蓝色数据进行比较，并确定第一红色数据和第二红色数据之间的较小的红色数据，第一绿色数据和第二绿色数据之间的较小绿色数据，以及作为填充数据的第一蓝色数据和第二蓝色数据之间的较小蓝色数据。
根据实施方式的显示装置及其渲染方法无论定位在边界处的图案如何可以通过在与边界相邻的第一和第二像素值之间针对相应的颜色确定具有数据或亮度值较小的像素数据作为填充数据，并且填充填充数据和第一像素数据来减少伪影，从而提高清晰度。
附图说明
图1是示意性地示出根据实施方式的显示装置的框图。
图2是示出根据实施方式的RGBG像素排列结构的图。
图3是示出根据实施方式的显示装置的渲染方法的图。
图4到图9是示出根据实施方式的关于边界图案的子像素渲染结果的图。
具体实施方式
图1是示意性地示出根据实施方式的显示装置的配置的框图，图2是示出根据实施方式的RGBG像素排列结构的图，图3是示出根据实施方式的显示装置的渲染方法的图。
参照图1，显示装置100包括选通驱动器200、数据驱动器300、定时控制器400、伽马电压发生器500等。选通驱动器200和数据驱动器300可以定义为用于驱动面板100的面板驱动器。可以将所有选通驱动器200、数据驱动器300、定时控制器400和伽马电压发生器500定义为驱动器。
面板100通过像素阵列显示图像。面板100可以是包括液晶显示器(LCD)面板、有机发光二极管(OLED)显示面板、LED显示面板等的任何类型的显示面板。
面板100可以是PenTile像素类型，其中每个像素由双色(RG和BG)子像素组成。PenTile像素结构具有比RGB条纹结构更高的孔径比(更大的发光面积)，因此可以在实现高亮度和高分辨率的同时降低功耗和制造成本。每个像素由来自三种颜色RGB中的两种颜色RB和BG的子像素组成，并且在水平方向和垂直方向上重复包括2×2个像素的像素组130以构成像素阵列。在图2所示的PenTile结构中，除了绿色子像素G之外的红色子像素R和蓝色子像素B可以在水平和垂直方向上交替定位。
选通驱动器200从定时控制器400接收多个选通控制信号，并执行移位操作以单独驱动面板100的选通线。选通驱动器200在选通线的驱动周期中将选通导通电压处的扫描信号提供给选通线，并且在选通线的非驱动周期中向选通线提供选通截止电压。
根据一个实施方式的选通驱动器200由一个或多个栅极集成电路(IC)组成，并且栅极IC可以单独安装在诸如片上芯片(COF)的电路膜上，并且通过带式自动焊接(TAB)接合并连接到面板100，或者可以通过玻璃上芯片(COG)安装在面板100上。根据实施方式的选通驱动器200可以与构成面板100的像素阵列的薄膜晶体管阵列一起形成在基板上，并且以面板内栅极(GIP)类型嵌入在面板100的两侧或一侧的非显示区域中。
伽马电压发生器500生成包括具有不同电平的多个基准伽马电压的基准伽马电压集合，并将基准伽马电压集合提供给数据驱动器300。伽马电压发生器500可以根据定时控制器400的控制来调整基准伽马电压电平。
数据驱动器300由定时控制器400提供的数据控制信号控制，将从定时控制器400提供的数字数据转换为模拟数据信号，并将模拟数据信号提供给面板100的数据线。这里，数据驱动器300使用通过细分从伽马电压发生器500提供的多个基准伽马电压而获得的分级电压将数字数据转换为模拟数据信号，并将模拟数据信号提供给面板100的数据线。
数据驱动器300由多个数据IC组成，并且数据IC可以单独安装在诸如COF的电路膜上并通过TAB接合到面板100，或者可以通过COG安装在面板100上。
定时控制器400从主机系统接收三色(RGB)源图像信号和定时控制信号。主机系统可以是计算机、TV系统、机顶盒和诸如平板电脑或移动电话的移动终端的系统中的任何一个。定时控制信号可以包括点时钟信号、数据使能信号、垂直同步信号、水平同步信号等。
定时控制器400使用接收到的定时控制信号和其中存储的定时设置信息生成用于控制数据驱动器300的操作定时的多个数据控制信号，将这些数据控制信号提供给数据驱动器300，生成用于控制选通驱动器200的操作定时的多个选通控制信号，并将多个选通控制信号提供给选通驱动器200。
定时控制器400包括图像处理器600，图像处理器600对接收到的源图像执行包括子像素渲染在内的各种类型的图像处理，并将处理后的源图像输出到数据驱动器300。同时，图像处理器600可以与定时控制器400分离，并且被定位为连接到定时控制器400的输入端。在这种情况下，图像处理器600的输出可以通过定时控制器400提供给数据驱动器300。
图像处理器600通过对源图像的三色RGB数据执行子像素渲染处理来生成与图2中所示的像素结构相对应的RGBG数据。
图像处理器600接收源图像的RGB数据(S610)，并确定接收到的RGB数据的当前像素位置是否是有效显示区的左边界或右边界(S620)。图像处理器600可以确定当前RGB数据是每个水平周期中输入的第一个像素的数据还是最后一个像素的数据。例如，图像处理器600可以通过计算每个水平周期中与数据一起输入的点时钟的数目来确定当前数据的像素位置。
在当前数据的像素位置不是边界时(S620中为否)，图像处理器600可以通过针对相应的颜色计算与当前像素数据Pn(r，g，b)相邻的像素数据(即先前的像素数据Pn-1(r，g，b))来执行子像素渲染处理(S650)。
在当前数据的像素位置是边界时(在S620中为是)，图像处理器600可以通过以下步骤来执行子像素渲染处理：针对相应的颜色比较当前像素数据P1(r、g、b)以及与当前像素数据P1相邻的像素数据P2(r，g，b)，确定具有较小灰度数据或亮度值的像素数据作为填充数据P0(r，g，b)以及针对相应的颜色对所确定的填充数据P0(r，g，b)和当前像素数据P1(r，g，b)进行平均(S650)。
例如，在当前像素数据P1(r，g，b)是P1(100，200，300)，并且相邻像素数据P2(r，g，b)是P2(80，220，180)时，图像处理器600将具有相应的颜色的较小值的P0(80，200，180)确定为填充数据P0(r，g，b)。
图像处理器600可以针对相应的颜色将当前像素数据P1(r，g，b)与相邻像素数据P2(r，g，b)进行比较，并确定具有相应的颜色的较小值的数据作为填充数据，或者确定在当前像素数据P1(r，g，b)和相邻像素数据P2(r，g，b)之间具有相应颜色的较小亮度值的数据作为填充数据。
换句话说，图像处理器600通过以下步骤来执行子像素渲染处理：将在与左右边界相邻的第一像素数据和第二像素数据之间具有相应颜色的较小灰度值或亮度值的数据确定为填充数据，以及从第一像素数据和第二像素数据中对填充数据和紧邻边界的任何一个像素数据进行平均。
图像处理器600可以分别将包括在第一像素数据P1(r、g、b)中的第一红色数据、第一绿色数据和第一蓝色数据与包括在第二像素数据P2(r、g、b)中的第二红色数据、第二绿色数据和第二蓝色数据进行比较，并确定第一红色数据和第二红色数据之间的较小值，第一绿色数据和第二绿色数据之间的较小值，以及第一蓝色数据和第二蓝色数据之间的较小值作为填充数据。
图像处理器600可以通过对当前像素数据和先前像素数据进行平均来渲染像素数据，同时针对源图像逐个移位像素。例如，图像处理器600可以渲染填充数据P0和第一像素数据，渲染第一像素数据和第二像素数据，然后渲染第二像素数据和第三像素数据。
在当前数据的像素位置是位于右边界的最后第M像素时，图像处理器600可以通过以下步骤来执行渲染处理：针对确定第(M-1)像素数据和第M像素数据之间相应颜色的较小的像素作为右边界的填充数据，并针对相应的颜色将确定的填充数据和第M像素数据进行平均。
以这种方式，无论位于边界处的图案如何，图像处理器600可以通过从靠近左边界或右边界的第一像素值和第二像素值中确定具有相应颜色的较小数据或亮度值的像素数据作为填充数据并渲染确定的填充数据和第一像素数据来减少伪影，从而提高清晰度。
图像处理器600可以另外执行作为子像素渲染之前的预处理过程的去伽马校正和作为子像素渲染处理之后的后处理过程的伽马校正。图像处理器600可另外执行多种类型的图像处理，例如在伽马校正之前用于降低功耗的色温调谐、劣化校正和亮度校正。
图4到图9示出根据实施方式的关于边界图案的子像素渲染结果。
参照图4，图像处理器600可以确定在有效显示区中靠近左边界的第一像素P1和第二像素P2之间具有较小颜色值的第二像素P2的三色数据(黑色数据)作为填充数据P0。当第一像素P1的三色数据是与第二像素P2的三色数据相同的全白数据时，其中任何一个都可以确定为填充数据P0的三色数据。图像处理器600针对相应的颜色对填充数据P0的三色数据和第一像素P1的三色数据进行平均，并将其渲染以生成与面板100的RGBG子像素排列相对应的第一像素P1'的RGBG数据。图像处理器600针对相应的颜色对第一像素P1的三色数据和第二像素P2的三色数据进行平均，并将其渲染以生成面板100的第二像素P2’的RGBG数据。
参照图4，针对相应的颜色将第一像素数据P1和第二像素数据P2之间的较小值Min{P1(r，g，b)，P2(r，g，b)}(例如，第二像素数据P2)确定为填充数据P0的三色数据。针对相应的颜色渲染填充数据P0和第一像素数据P1以生成第一像素P1'的RGBG数据。针对相应的颜色渲染第一像素数据P1和第二像素数据P2以生成第二像素P2'的RGBG数据。结果，可以确定，即使在将1线白色和1线黑色图案或白色图案位于边界处并且因此将黑色数据或全白色数据用作填充数据时，也不会产生边界伪影。
参照图5，针对相应的颜色将在有效显示区中与左边界相邻的第一像素P1和第二像素P2的三色数据之间的较小值Min{P1(r，g，b)，P2(r，g，b)}(例如，第一像素P1的三色数据(黑色数据))确定为填充数据P0的三色数据。然后执行子像素渲染过程。针对相应的颜色渲染填充数据P0和第一像素数据P1以生成第一像素P1'的RGBG数据。针对相应的颜色渲染第一像素数据P1和第二像素数据P2以生成第二像素P2'的RGBG数据。结果，可以确定，即使在1线白色和1线黑色图案位于边界处时，也不会产生由填充数据引起的边界伪影。
参照图6到图9，针对相应的颜色将在有效显示区中靠近左边界的第一像素P1和第二像素P2的三色数据之间的较小值Min{P1(r，g，b)，P2(r，g，b)}确定为填充数据P0的三色数据。然后执行子像素渲染过程。针对相应的颜色渲染填充数据P0和第一像素数据P1以生成第一像素P1'的RGBG数据。针对相应的颜色渲染第一像素数据P1和第二像素数据P2以生成第二像素P2'的RGBG数据。结果，可以确定，即使在各种彩色图案位于边界处并且因此将彩色数据用作填充数据时，也不会产生由颜色填充数据引起的边界伪影。
无论位于边界处的图案如何，根据实施方式的显示装置及其渲染方法可以通过针对相应的颜色在与边界相邻的第一像素和第二像素之间确定具有较小数据或亮度值的像素数据作为填充数据并渲染确定的填充数据和第一像素数据来减少伪影，从而提高清晰度。
本领域技术人员将清楚地看到，在不脱离本公开的精神或范围的情况下，可以在本公开中进行各种修改和变化。因此，本公开旨在涵盖本公开的修改和变化，前提是这些修改和变化在所附权利要求及其等同物的范围内。
可以组合上述各种实施方式以提供进一步的实施方式。根据上述详细描述，可以对实施方式进行这些和其它更改。一般而言，在以下权利要求中，所使用的术语不应被解释为将权利要求限制为说明书和权利要求中公开的特定实施方式，而应被解释为包括所有可能的实施方式以及这些权利要求有权享有的等同物的全范围。因此，权利要求不受公开的限制。
相关申请的交叉引用
本申请主张于2019年12月30日提交的韩国专利申请No.10-2019-0178199的利益，该申请通过引用将其全部并入。

Claims (11)

1.一种显示装置，该显示装置包括：
面板，在所述面板中每个像素由来自三种颜色中的至少两种颜色的子像素组成，并且每个像素具有与在垂直方向和水平方向上相邻的像素的子像素排列结构不同的子像素排列结构，所述面板上具有有效显示区和与所述有效显示区相邻的非有效显示区；
面板驱动器，所述面板驱动器用于驱动所述面板；以及
处理器，所述处理器被配置为：
确定当前像素的位置是否位于所述当前像素的所述位置是所述面板的所述有效显示区的右侧边界或左侧边界处的最外面像素的、所述面板的所述有效显示区的右侧边界或左侧边界；
基于所述当前像素的当前像素数据和相邻像素的相邻像素数据之间的较小颜色数据值来确定填充数据，当所述当前像素的所述位置处于所述右侧边界时所述相邻像素在所述当前像素的左侧，并且当所述当前像素的所述位置处于所述左侧边界时所述相邻像素在所述当前像素的右侧，所述颜色数据值包括灰度值；
针对相应的颜色计算所确定的填充数据和所述当前像素数据以执行子像素渲染处理；并且
将所渲染的数据输出到所述面板驱动器，
其中，当所述当前像素是紧邻所述有效显示区的所述左侧边界的第一像素时，所述处理器确定第一像素数据和第二像素数据之间的相应颜色的较小颜色数据值作为所述左侧边界的填充数据并且渲染所述左侧边界的所述填充数据和所述第一像素数据，
其中，当所述当前像素是紧邻所述有效显示区的右侧边界的最后第M像素时，所述处理器确定第M像素数据和第(M-1)像素数据之间的相应颜色的较小颜色数据值作为所述右侧边界的填充数据并且渲染所述右侧边界的所述填充数据和所述第M像素数据，其中，M是大于1的自然数，并且
其中，对填充数据和所述第一像素数据或所述第M像素数据的渲染包括渲染红色子像素和蓝色子像素并且不渲染绿色子像素。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述处理器还被配置为：
针对相应的颜色对所述当前像素数据与所述相邻像素数据进行比较；并且
将所述相应的颜色的较小的颜色数据值确定为所述填充数据，所述颜色数据值包括亮度值。
3.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述处理器还被配置为当所述当前像素的位置不处于边界时，针对相应的颜色计算所述当前像素数据和所述相邻像素数据，以执行所述子像素渲染处理。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述面板具有在水平方向和垂直方向交替布置由绿色子像素和红色子像素组成的第一像素和由绿色子像素和蓝色子像素组成的第二像素的结构。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述处理器包括图像处理器。
6.一种显示装置的渲染方法，该渲染方法包括以下步骤：
确定当前像素的位置是否位于所述当前像素的所述位置是显示面板的右侧边界或左侧边界处的最外面像素的、所述显示面板的右侧边界或左侧边界；
比较所述当前像素的当前像素数据和相邻像素的相邻像素数据之间的较小颜色数据值；
基于所述当前像素数据和所述相邻像素数据之间的较小颜色数据值来确定填充数据，当所述当前像素的所述位置处于所述右侧边界时所述相邻像素在所述当前像素的左侧，并且当所述当前像素的所述位置处于所述左侧边界时所述相邻像素在所述当前像素的右侧；
针对相应的颜色计算所确定的填充数据和所述当前像素数据以执行子像素渲染处理；
当所述当前像素是紧邻有效显示区的左侧边界的第一像素时，确定第一像素数据和第二像素数据之间的相应颜色的较小颜色数据值作为所述左侧边界的填充数据并且渲染所述左侧边界的所述填充数据和所述第一像素数据；以及
当所述当前像素是紧邻所述有效显示区的右侧边界的最后第M像素时，确定第M像素数据和第(M-1)像素数据之间的相应颜色的较小颜色数据值作为所述右侧边界的填充数据，并且渲染所述第M像素数据和所述右侧边界的所述填充数据，
其中，M是大于1的自然数，并且
其中，对填充数据和所述第一像素数据或所述第M像素数据的渲染包括渲染红色子像素和蓝色子像素并且不渲染绿色子像素。
7.根据权利要求6所述的渲染方法，其中，比较所述当前像素的当前像素数据和相邻像素的相邻像素数据之间的较小颜色数据值的步骤包括以下步骤：
针对相应的颜色对所述当前像素数据与所述相邻像素数据进行比较。
8.根据权利要求7所述的渲染方法，其中，基于所述当前像素数据和所述相邻像素数据之间的较小颜色数据值来确定填充数据的步骤包括以下步骤：
将相应的颜色的较小值确定为所述填充数据。
9.根据权利要求8所述的渲染方法，其中，所述相应的颜色包括红色、绿色和蓝色。
10.一种显示装置的渲染方法，该渲染方法包括以下步骤：
针对相应的颜色确定邻近边界的第一像素数据和第二像素数据之间的较小灰度值或亮度值中的一者或两者作为填充数据，所述针对相应的颜色确定邻近边界的第一像素数据和第二像素数据之间的较小灰度值或亮度值中的一者或两者作为填充数据的步骤包括以下步骤：
确定当前像素的位置是否位于所述当前像素的所述位置是显示面板的右侧边界或左侧边界处的最外面像素的、所述显示面板的右侧边界或左侧边界；
比较所述当前像素数据和相邻像素的相邻像素数据之间的较小灰度值或亮度值中的一者或两者的较小值；
基于所述当前像素数据和所述相邻像素数据之间的较小值来确定填充数据，当所述当前像素的所述位置处于所述右侧边界时所述相邻像素在所述当前像素的左侧，并且当所述当前像素的所述位置处于所述左侧边界时所述相邻像素在所述当前像素的右侧；
当所述当前像素是紧邻所述显示面板的有效显示区的所述左侧边界的第一像素时，确定第一像素数据和第二像素数据之间的相应颜色的较小值作为所述左侧边界的填充数据并且渲染所述左侧边界的所述填充数据和所述第一像素数据；以及
当所述当前像素是紧邻所述有效显示区的右侧边界的最后第M像素时，确定第M像素数据和第(M-1)像素数据之间的相应颜色的较小值作为所述右侧边界的填充数据并且渲染所述右侧边界的所述填充数据和所述第M像素数据，
其中，M是大于1的自然数，并且
其中，对填充数据和所述第一像素数据或所述第M像素数据的渲染包括渲染红色子像素和蓝色子像素并且不渲染绿色子像素。
11.根据权利要求10所述的渲染方法，其中，
将包含在所述第一像素数据中的第一红色数据和第一蓝色数据分别与包含在所述第二像素数据中的第二红色数据和第二蓝色数据进行比较，并且
将所述第一红色数据和所述第二红色数据之间的较小的红色数据以及所述第一蓝色数据和所述第二蓝色数据之间的较小蓝色数据确定为所述填充数据。
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