CN116469336B - 一种彩色微显示芯片的数字驱动方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种彩色微显示芯片的数字驱动方法，包括如下步骤：步骤S1，输入彩色视频帧数据，其中，彩色视频帧数据中的每个像素的大小用W个bit位表示，其中，每个像素包括R、G、B三个子像素，每个子像素的位数相等，均为W1；步骤S2，对于每个像素，压缩其像素位数为V，使得每个R、G、B子像素的位数分别为V1、V2、V3中之一；步骤S3，根据行，调整分配各像素中子像素的位数；步骤S4，根据列，调整第一列分配各像素中子像素的位数，第一列第一行的像素不变，使得第一列的三个像素的R子像素分别对应V1、V2、V3中的一个；步骤S5，根据行列，调整其余第二行第二列~第三行第三列的各像素中子像素的位数。
Description
技术领域
本发明涉及彩色微显示芯片技术领域，尤其是一种彩色微显示芯片的数字驱动方法。
背景技术
现有的显示设备，在播放视频或者展示画面时，通常都显示彩色的画面，尤其是随着设备的越来越小型化、便携化，出现了各种微显示装置；彩色画面要求能够根据RGB三种颜色的比例进行混合显示出正确的颜色，虽然彩色画面的内容更丰富多彩，但是，彩色显示屏比黑白显示屏的技术更复杂，尤其对于而且由于彩色图像比黑白图像用到的像素多，所以要存储更多的数据，会消耗更多内存。对于彩色显示，微显示装置如果利用数字驱动方案，则要存至少一帧的数据，即将输入的彩色视频数据直接存储在存储单元中。如果采用8位存储一个像素，则颜色灰阶不足，如果采用3个8位子像素，则每个像素需要24位的存储空间，硬件开销极大，不仅增加了芯片面积，而且增加了功耗，且增加芯片面积大小会影响芯片在实际场景中的应用。
发明内容
为了解决上述技术问题，本发明提出一种彩色微显示芯片的数字驱动方法，包括如下步骤：
步骤S1，输入彩色视频帧数据，其中，彩色视频帧数据中的每个像素的大小用W个bit位表示，其中，每个像素包括R、G、B三个子像素，每个子像素的位数相等，均为W1；
步骤S2，对于每个像素，压缩其像素位数为V，使得每个R、G、B子像素的位数分别为V1、V2、V3中之一，且不重复取值，V= V1+V2+V3，且V1>V2>V3；
步骤S3，根据行，调整分配各像素中子像素的位数，使得第一行的三个像素的R子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，且不能取重复值；使得第一行的三个像素的G子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，且不能取重复值；使得第一行的三个像素的B子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，且不能取重复值；
步骤S4，根据列，调整第一列分配各像素中子像素的位数，第一列第一行的像素不变，使得第一列的三个像素的R子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，且不能取重复值；使得第一列的三个像素的G子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，且不能取重复值；使得第一列的三个像素的B子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，且不能取重复值；
步骤S5，根据行列，调整其余第二行第二列~第三行第三列的各像素中子像素的位数，使得第二、三列的三个像素的R子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，且不能取重复值；使得第二、三列的三个像素的G子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，且不能取重复值；使得第二、三列的三个像素的B子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，且不能取重复值。
步骤6，上述步骤S3中根据行，调整分配各像素中子像素的位数时，包括将子像素宽度为W1的子像素调整为V1、V2、或V3，其中， 调整后的V1位对应于原始子像素的全部W1位，调整后的V2位对应于W1的高V2位，调整后的V3位对应于W1的高V3位。
进一步的，上述步骤S3中根据行，调整分配各像素中子像素的位数时，包括将子像素宽度为W1的子像素调整为V1、V2、或V3，其中，其中， V1位对应于W1，V2位对应于W1的高V2位，V3位对应于W1的高V3位。
进一步的，判断各R、G、B子像素中，如果V3宽度的子像素，其值小于第一阈值，则将第一数值的部分或全部分配到同行V3宽度的同一颜色子像素中，所述的第一阈值是以V3宽度二进制数各位均为1的数值作为阈值。
进一步的，如果只将第一数值的部分分配到该V3宽度的子像素中，则判断其余像素中，同一颜色子像素中位宽为V2的子像素，如果小于第二阈值，则将第一数值的剩余部分或剩余全部分配到同行位宽为V2的同一颜色子像素中，所述的第二阈值是以V2宽度二进制数各位均为1的数值作为阈值。
进一步的，如果只将第一数值的剩余部分分配到该位宽为V2的子像素中，则判断其余像素中，同一颜色子像素中位宽为V1的子像素，如果小于第三阈值，则将第一数值仍然剩余的部分或全部分配到该位宽为V1的子像素中，所述的第一阈值是以V1宽度二进制数各位均为1的数值作为阈值。
进一步的，每一行都要重复上述操作，即每一行舍弃掉的和，和第一阈值比完，得到的第一数值再分配给同一行其他像素中的同一颜色子像素，优先顺序是先第一行，再第二行，再第三行，具体的：
第二行的第二数值优先分配第二行，然后第三行，然后第一行；
第三行优先分配第三行，然后第一行，然后第二行；
第一行优先分配第一行，然后第二行，然后第三行。
进一步的，对于第一数值最终没有分配完的部分，直接丢弃。
进一步的，在读取数据时，将各个像素的中宽度为V2、V3的子像素通过末尾补0的方式均补充为W1宽度。
附图说明
图1是本发明的彩色微显示芯片的数字驱动方法流程图；
图2是本发明的彩色像素结构原理示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅为本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
根据本发明的实施例，提出一种彩色微显示芯片的数字驱动方法，如图1所示，包括如下步骤：
步骤S1，输入彩色视频帧数据，其中，彩色视频帧数据中的每个像素的大小用W个bit位（bit）表示，其中，每个像素包括R、G、B三个子像素，每个子像素的位数相等，均为W1；
可选的，在一个实施例中，对彩色视频帧数据按照预定尺寸进行区块划分，得到多个分块，所述的预定尺寸可以是33、3/>4、4/>4、5/>5等，例如预定尺寸是3/>3，像素，即三行三列像素，每个像素包括R、G、B三个子像素，每个子像素的位宽W1为8位，一个像素的位数W总共24位；每个分块按照九宫格，共包括9个像素；
在其他实施例中，也可以分为34等分块，优选的，以3/>3方式分块，通过分块的方式能够更精确的调整区域像素数据；
在一些实施例中，所述的输入帧数据例如是33的阵列像素数据，也可以不分块。
步骤S2，对于分块中的每个像素，压缩其像素位数为V，使得每个R、G、B子像素的位数分别为V1、V2、V3中之一，且不重复取值，V= V1+V2+V3，且V1>V2>V3；
在一个实施例中，所述的像素位数为21，即将位宽为24的像素压缩为21位，具体的，对R、G、B每个子像素分别压缩，将8位调整为8位、7位、或6位，即V1=8，V2=7，V3=6，因此，总共变为21位位宽。例如，原来为3个8位像素，调整后G为7位，G为6位，B为8位，总计21位，节约了存储空间。
步骤S3，根据行，调整分配各像素中子像素的位数，使得第一行的三个像素的R子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，且不能取重复值；使得第一行的三个像素的G子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，且不能取重复值；使得第一行的三个像素的B子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，且不能取重复值；
具体的，本实施例中，先根据行，调整分配各像素中子像素的位数，从第一行开始，第一行总共有3个像素，每个均包括R、G、B子像素，使得第一行的三个像素的R子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，例如第一个子像素R为8位，第二个子像素R为6位，第三个子像素R为7位。
同理，使得第一行的三个像素的G子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，且不能取重复值；例如，使得第一行的三个像素的G子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，例如第一个子像素G为7位，第二个子像素G为8位，第三个子像素G为6位。
同理，使得第一行的三个像素的B子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，且不能取重复值；例如，使得第一行的三个像素的G子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，例如第一个子像素G为6位，第二个子像素G为7位，第三个子像素G为8位。
调整后，第一行三个像素的RGB依次为：876、687、768，如图2所示；
步骤S4，根据列，调整第一列分配各像素中子像素的位数，第一列第一行的像素不变，使得第一列的三个像素的R子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，且不能取重复值；使得第一列的三个像素的G子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，且不能取重复值；使得第一列的三个像素的B子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，且不能取重复值；
在此实施例中，在前面调整完第一行像素之后，此步骤根据列，调整第一列分配各像素中子像素的位数，首先，第一列第一行的像素不变，使得第一列的三个像素的R子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，且不能取重复值；例如调整后的第一列三个像素的R依次为：8、6、7，如图2所示；
使得第一列的三个像素的G子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，且不能取重复值；
例如调整后的第一列三个像素的G依次为：7、8、6，如图2所示；
使得第一列的三个像素的B子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，且不能取重复值；
例如调整后的第一列三个像素的B依次为： 6、7、8，如图2所示；
步骤S5，根据行列，调整其余第二行第二列~第三行第三列的各像素中子像素的位数，使得第二、三列的三个像素的R子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，且不能取重复值；使得第二、三列的三个像素的G子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，且不能取重复值；使得第二、三列的三个像素的B子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，且不能取重复值。
具体如图2所示，调整后，第二行第二列的像素RGB为：768，第二行第三列的像素RGB为：876；第三行第二列的像素RGB为：876，第三行第三列的像素RGB为：687。
步骤6，将上述步骤S3中根据行，调整分配各像素中子像素的位数时，同一个颜色的子像素中被压缩的子像素的低位值相加，得到第一数值，所述的低位是指子像素末尾的从最低位开始的连续W1-V2位或W1-V3位。
上述步骤S3中根据行，调整分配各像素中子像素的位数时，包括将子像素宽度为W1的子像素调整为V1、V2、或V3，其中， 调整后的V1位对应于原始子像素的全部W1位，调整后的V2位对应于W1的高V2位，调整后的V3位对应于W1的高V3位。例如，对于8位子像素，调整为6位，其末尾2位丢弃，高6位保留；调整为7位，其末尾1位丢弃，高1位保留；
例如，行输入三个8bit子像素，三个8bit像素最终要存储成一个8bit，一个7bit，一个6bit。输入的一个8bit要存成6bit，即低两位要舍弃。输入的一个8bit要存成7bit，低1位要舍弃。将要舍弃的低两位与要舍弃的低1位相加，得到第一数值。存储后8bit数据存储对应输入的8bit数据。存储后7bit数据存储对应的8bit数据的高7位。存储后6bit数据存储对应的8bit数据的高6位。对于丢弃的1位或2位值，进行相加，得到第一数值；
判断各R、G、B子像素中，如果V3宽度的子像素，其值小于第一阈值，则将第一数值的部分或全部分配到同行V3宽度的同一颜色子像素中。
进一步的，如果只将第一数值的部分分配到该V3宽度的子像素中，则判断其余像素中，同一颜色子像素中位宽为V2的子像素，如果小于第二阈值，则将第一数值的剩余部分或剩余全部分配到同行位宽为V2的同一颜色子像素中。
进一步的，如果只将第一数值的剩余部分分配到该位宽为V2的子像素中，则判断其余像素中，同一颜色子像素中位宽为V1的子像素，如果小于第三阈值，则将第一数值仍然剩余的部分或全部分配到该位宽为V1的子像素中。
进一步的，每一行都要重复上述操作，即每一行各子像素舍弃掉低两位的和，和第一阈值比完，得到的第一数值再分配给同一行其他像素中的同一颜色子像素，优先顺序是先第一行，再第二行，再第三行，具体的：
第二行的第二数值优先分配第二行，然后第三行，然后第一行；
第三行优先分配第三行，然后第一行，然后第二行；
第一行优先分配第一行，然后第二行，然后第三行；
对于第一数值最终没有分配完的部分，直接丢弃。
前述步骤中，得到第一数值后，可以以将第一数值分配给存储后的数据中。分配的顺序是先6bit，再7bit，再8bit。根据第一阈值判断，如果6bit数据其值小于第一阈值，则将第一数值的部分或全部分配到同行6bit宽度的同一颜色子像素中。
即若6bit数据不是6’b1111_11，则将值1的一部分或全部分配给同一颜色的6bit子像素，保证6bit数据最大是6’b1111_11。若6bit数据本身为6’b1111_11，即没有空间分配第一数值，或第一数值分配其中一部分给到6bit后，6bit数据为6’b1111_11，则将第一数值或剩余的第一数值同理分配给同一颜色的7bit子像素。同理再分配给8bit。第一、第二阈值、第三阈值是以V1、V2、V3宽度的二进制数各位均为1的数值作为阈值，或者前6位为1的数值作为阈值。例如，对于V3=6的6bit数据而言，第一阈值可以设置为6’b1111_11，对于V2=7的7bit数据而言，第二阈值可以设置为7’b1111_111，对于V1=8的8bit数据而言，第三阈值可以设置为8’b1111_1111；
若分配三次后，第一数值还是有剩余可以分配给其他像素或者舍弃，若其他行也填满了，则舍弃。
在读取数据时，将各个像素的中宽度为V2、V3的子像素通过末尾补0的方式均补充为W1宽度。例如，读取数据后，6bit数据低两位补0得到8bit数据，7bit数据低1位补0得到8bit数据。
可见，原来的每个像素为24bit，经过本发明的方法，每个像素为21bit，其中一个像素的三个子像素位宽分别为8、7、6，其中横方向和纵方向的三个像素中，相同的子像素的位宽分别为8、7、6。
因此，相当于节省了1/8的存储大小。如图2的右半部分只看任意一个R像素，每个R像素横方向有三个R像素，纵方向有三个R像素，横方向三个R像素的位宽分别是8、7、6，纵方向的三个R像素的位宽也是8、7、6。同理GB像素也是一样。并且每个像素包含RGB三个子像素，三个子像素的位宽也是8、7、6，从而节约了大量的存储空间，但是对显示效果的影响很小，假如相邻的两个像素每个亮度都是100，人眼感官是200，将一个像素亮度调成150，另一个亮度调成50，人眼感官也是200，因此，依靠相邻像素的互相补偿，只牺牲少量的分辨率，对显示效果影响较小。
尽管上面对本发明说明性的具体实施方式进行了描述，以便于本技术领域的技术人员理解本发明，且应该清楚，本发明不限于具体实施方式的范围，对本技术领域的普通技术人员来讲，只要各种变化在所附的权利要求限定和确定的本发明的精神和范围内，这些变化是显而易见的，一切利用本发明构思的发明创造均在保护之列。
Claims (10)
1.一种彩色微显示芯片的数字驱动方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1，输入彩色视频帧数据，其中，彩色视频帧数据中的每个像素的大小用W个bit位表示，其中，每个像素包括R、G、B三个子像素，每个子像素的位数相等，均为W1；
步骤S2，对于每个像素，压缩其像素位数为V，使得每个R、G、B子像素的位数分别为V1、V2、V3中之一，且不重复取值，V= V1+V2+V3，且V1>V2>V3；
步骤S3，根据行，调整分配各像素中子像素的位数，使得第一行的三个像素的R子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，且不能取重复值；使得第一行的三个像素的G子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，且不能取重复值；使得第一行的三个像素的B子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，且不能取重复值；
步骤S4，根据列，调整第一列分配各像素中子像素的位数，第一列第一行的像素不变，使得第一列的三个像素的R子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，且不能取重复值；使得第一列的三个像素的G子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，且不能取重复值；使得第一列的三个像素的B子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，且不能取重复值；
步骤S5，根据行列，调整其余第二行第二列~第三行第三列的各像素中子像素的位数，使得第二、三列的三个像素的R子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，且不能取重复值；使得第二、三列的三个像素的G子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，且不能取重复值；使得第二、三列的三个像素的B子像素分别对应V1、V2、V3中的一个，且不能取重复值。
2.根据权利要求1所述的一种彩色微显示芯片的数字驱动方法，其特征在于，还包括：
步骤6，将上述步骤S3中根据行，调整分配各像素中子像素的位数时，同一个颜色的子像素中被压缩的子像素的低位值相加，得到第一数值，所述的低位是指子像素末尾从最低位起始的连续W1-V2位或W1-V3位。
3.根据权利要求2所述的一种彩色微显示芯片的数字驱动方法，其特征在于：
上述步骤S3中根据行，调整分配各像素中子像素的位数时，包括将子像素宽度为W1的子像素调整为V1、V2、或V3，其中， 调整后的V1位对应于原始子像素的全部W1位，调整后的V2位对应于W1的高V2位，调整后的V3位对应于W1的高V3位。
4.根据权利要求2所述的一种彩色微显示芯片的数字驱动方法，其特征在于：
判断各R、G、B子像素中，如果V3宽度的子像素，其值小于第一阈值，则将第一数值分配到同行V3宽度的同一颜色子像素中，所述的第一阈值是以V3宽度二进制数各位均为1的数值作为阈值。
5.根据权利要求4所述的一种彩色微显示芯片的数字驱动方法，其特征在于：
如果只将第一数值的部分分配到该V3宽度的子像素中，则判断其余像素中，同一颜色子像素中位宽为V2的子像素，如果小于第二阈值，则将第一数值的剩余部分或剩余全部分配到同行位宽为V2的同一颜色子像素中，所述的第二阈值是以V2宽度二进制数各位均为1的数值作为阈值。
6.根据权利要求5所述的一种彩色微显示芯片的数字驱动方法，其特征在于：
如果只将第一数值的剩余部分分配到该位宽为V2的子像素中，则判断其余像素中，同一颜色子像素中位宽为V1的子像素，如果小于第三阈值，则将第一数值仍然剩余的全部分配到该位宽为V1的子像素中，所述的第三阈值是以V1宽度二进制数各位均为1的数值作为阈值。
7.根据权利要求5所述的一种彩色微显示芯片的数字驱动方法，其特征在于：
每一行都要重复下列操作，即每一行舍弃掉的和，和第一阈值比完，得到的第一数值再分配给同一行其他像素中的同一颜色子像素，优先顺序是先第一行，再第二行，再第三行，具体的：
第二行的第二数值优先分配第二行，然后第三行，然后第一行；
第三行优先分配第三行，然后第一行，然后第二行；
第一行优先分配第一行，然后第二行，然后第三行；
对于第一数值最终没有分配完的部分，直接丢弃。
8.根据权利要求1所述的一种彩色微显示芯片的数字驱动方法，其特征在于：
在读取数据时，将各个像素的中宽度为V2、V3的子像素通过末尾补0的方式均补充为W1宽度。
9.根据权利要求1所述的一种彩色微显示芯片的数字驱动方法，其特征在于：将输入的彩色视频帧数据按照预定尺寸为33进行分块。
10.根据权利要求1所述的一种彩色微显示芯片的数字驱动方法，其特征在于：所述W为24，V为21，W1为8，V1、V2、V3分别为8、7、6。
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