CN116597789B - 彩色墨水屏的画面显示方法、装置、设备以及存储介质 - Google Patents

彩色墨水屏的画面显示方法、装置、设备以及存储介质 Download PDF

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Abstract

本申请实施例公开了一种彩色墨水屏的画面显示方法、装置、设备以及存储介质，该方法通过获取待显示画面，按照预设分割比例将待显示画面划分为多个待显示子画面；然后将每个待显示子画面的画面像素的颜色值按照预设计算规则映射为对应的屏幕像素的亮度值，得到第一色阶画面；接着对第一色阶画面的画面像素进行色彩抖动的遍历处理，得到第二色阶画面，第二色阶画面的色阶级数小于第一色阶画面；最后驱动彩色墨水屏显示第二色阶画面。实现了先通过画面映射的方式，弥补分辨率降低的不足，并再通过颜色抖动的方式，使得颜色过渡平滑，减轻渐变色带的影响，保障画面显示效果。

Description

彩色墨水屏的画面显示方法、装置、设备以及存储介质
技术邻域
本申请实施例涉及显示技术邻域，尤其涉及一种彩色墨水屏的画面显示方法、装置、设备以及存储介质。
背景技术
电子墨水屏利用电泳技术实现接近传统纸张的显示效果，因此也被成为“电子纸”。电子墨水屏一般通过电子墨水进行画面显示，电子墨水通常会制成电子墨水薄膜的形式，电子墨水薄膜由大量微囊组成，微囊中设置有带不同电荷的色素颗粒。初始状态下，色素颗粒悬浮在微囊中，当施加一定方向的电场后，相应的色素颗粒被推到顶部，微囊就会显示不同的颜色，而不同颜色的微囊组成了各种文字和图案。随着技术的不断发展，开始出现了彩色墨水屏，基于彩色滤波阵列(Color Filter Array，简称CFA)的彩色墨水屏是其中的一个种类。现有的基于彩色滤波阵列的彩色墨水屏的结构包括：黑白墨水屏以及在设置于黑白墨水屏上的彩色滤光片。该彩色滤光片由若干滤光片像素单元，每个滤光片像素单元包括至少两个能透射不同颜色光线的滤光片子像素，即，每个滤光片子像素会仅透射入射光中具有预定特性的光而不投射其他光，所以各滤光片子像素能透射特定的一种颜色的光线。各滤光片子像素的位置分别会与黑白墨水屏上的各屏幕像素的位置对应，通过控制黑白墨水屏上的屏幕像素的灰度值，即可控制穿过各滤光片子像素的光线的反射亮度，即控制各滤光片子像素对应颜色的显示亮度，基于混色原理，实现控制每个滤光片像素单元的像素颜色值的目的。基于CFA的彩色墨水屏的混色模式可以是三原色混色模式或其他混色模式，例如RGB混色模式或CMYK混色模式，以应用RGB混色模式为例，在CFA中，单个滤光片像素单元会包括红色滤光片子像素、绿色滤光片子像素、蓝色滤光片子像素。
然而，由于在RGB混色模式下，彩色墨水屏的一个目标颜色的像素需要3个RGB子像素共同构成，会使得实际用于显示内容的屏幕像素降低为原来的1/3，导致屏幕分辨率降低；而且以黑白胶囊支持16级灰度显示为例，RGB三种颜色各自只能显示16级亮度，基于RGB混色原理，彩色电子墨水屏支持显示总计4096种颜色，远少于LCD显示器支持的sRGB色彩空间所包含的16777216种颜色，导致屏幕色彩单调，也容易出现渐变色带，造成画面显示效果不佳。
发明内容
基于此，本申请实施例提供了一种彩色墨水屏的画面显示方法、装置、设备以及存储介质，解决了因屏幕分辨率降低、以及色彩不够丰富，易出现渐变色带而导致画面显示效果降低的问题，实现了先通过画面映射的方式，弥补分辨率降低的不足，并再通过颜色抖动的方式，使得颜色过渡平滑，减轻渐变色带的影响，保障画面显示效果。
第一方面，本申请实施例提供了一种彩色墨水屏的画面显示方法，所述彩色墨水屏包括阵列设置的多个屏幕像素，所述画面显示方法包括：
获取待显示画面，按照预设分割比例将所述待显示画面划分为多个待显示子画面；
将每个所述待显示子画面的画面像素的颜色值按照预设计算规则映射为对应的屏幕像素的亮度值，得到第一色阶画面；
对所述第一色阶画面的画面像素进行色彩抖动的遍历处理，得到第二色阶画面，所述第二色阶画面的色阶级数小于所述第一色阶画面；
驱动所述彩色墨水屏显示所述第二色阶画面。
可选的，所述将每个所述待显示子画面的画面像素的颜色值按照预设计算规则映射为对应的屏幕像素的亮度值，得到第一色阶画面，包括：
将每个所述待显示子画面的画面像素的颜色值按照预设计算规则映射为对应的屏幕区域的屏幕像素的亮度值，得到对应的映射子画面，并将所述映射子画面进行组合得到第一色阶画面。
可选的，所述对所述第一色阶画面的画面像素进行色彩抖动的遍历处理，包括：
根据邻域画面像素传递的扩散误差、对应于第一色阶画面的第一颜色值以及对应于所述第一色阶设置的第一分段临界值，计算得到当前画面像素的第二颜色值；
基于所述第一颜色值对应于所述第二色阶的目标映射值以及所述第二颜色值，得到量化误差；
获取所述当前画面像素的邻域像素分布信息，根据所述邻域像素分布信息、所述量化误差以及设置的误差分配比值，计算得到目标邻域画面像素的扩散误差，所述扩散误差用于计算所述目标邻域画面像素的第二颜色值。
可选的，在所述根据邻域画面像素传递的扩散误差、对应于第一色阶画面的第一颜色值以及对应于所述第一色阶设置的第一分段临界值，计算得到所述画面像素的第二颜色值之前，还包括：
获取当前画面像素的历史颜色值，基于所述历史颜色值以及对应于第二色阶设置的第二分段临界值，计算得到所述当前画面像素的矫正数值；
相应的，所述根据邻域画面像素传递的扩散误差、第一颜色值以及对应于所述第一色阶设置的第一分段临界值，计算得到当前画面像素的第二颜色值，包括：
根据所述矫正数值、邻域画面像素传递的扩散误差、第一颜色值以及对应于所述第一色阶设置的第一分段临界值，计算得到当前画面像素的第二颜色值。
可选的，所述获取当前画面像素的历史颜色值，包括：
获取当前画面像素在相邻的上一显示画面的颜色值，将所述颜色值乘以预设系数，得到所述当前画面像素的历史颜色值；
或，获取当前画面像素在相邻的连续多帧显示画面的颜色值，并对所述颜色值取平均得到历史颜色值。
可选的，所述获取所述当前画面像素的邻域像素分布信息，包括：
获取所述第一色阶画面对应的CFA颜色排布信息，基于所述CFA颜色排布信息得到预设邻域范围内未遍历的邻域画面像素的位置信息；
或，获取相距预设像素数量的范围内，未遍历且与所述当前画面像素对应的颜色分量相同的邻域画面像素。
可选的，在所述得到第二色阶画面之后，还包括：
基于预设亮度补偿值对所述第二色阶画面进行亮度补偿。
可选的，在所述得到第二色阶画面之后，还包括：
对所述第二色阶画面进行平滑滤波处理。
第二方面，本申请实施例还提供了一种彩色墨水屏的画面显示装置，包括：
画面分割单元，用于获取待显示画面，按照预设分割比例将所述待显示画面划分为多个待显示子画面；
画面映射单元，用于将每个所述待显示子画面的画面像素的颜色值按照预设计算规则映射为对应的屏幕像素的亮度值，得到第一色阶画面；
色彩抖动单元，用于对所述第一色阶画面的画面像素进行色彩抖动的遍历处理，得到第二色阶画面，所述第二色阶画面的色阶级数小于所述第一色阶画面；
画面显示单元，用于驱动所述彩色墨水屏显示所述第二色阶画面。
可选的，画面映射单元，具体用于：
将每个所述待显示子画面的画面像素的颜色值按照预设计算规则映射为对应的屏幕区域的屏幕像素的亮度值，得到对应的映射子画面，并将所述映射子画面进行组合得到第一色阶画面。
可选的，色彩抖动单元，包括：
第二颜色模块，用于根据邻域画面像素传递的扩散误差、对应于第一色阶画面的第一颜色值以及对应于所述第一色阶设置的第一分段临界值，计算得到当前画面像素的第二颜色值；
量化误差模块，用于基于所述第一颜色值对应于所述第二色阶的目标映射值以及所述第二颜色值，得到量化误差；
扩散误差模块，用于获取所述当前画面像素的邻域像素分布信息，根据所述邻域像素分布信息、所述量化误差以及设置的误差分配比值，计算得到目标邻域画面像素的扩散误差，所述扩散误差用于计算所述目标邻域画面像素的第二颜色值。
可选的，色彩抖动单元，还包括：
矫正数值模块，用于获取当前画面像素的历史颜色值，基于所述历史颜色值以及对应于第二色阶设置的第二分段临界值，计算得到所述当前画面像素的矫正数值；
第三颜色模块，用于根据所述矫正数值、邻域画面像素传递的扩散误差、第一颜色值以及对应于所述第一色阶设置的第一分段临界值，计算得到当前画面像素的第二颜色值。
可选的，扩散误差模块，用于：
获取当前画面像素在相邻的上一显示画面的颜色值，将所述颜色值乘以预设系数，得到所述当前画面像素的历史颜色值；
或，获取当前画面像素在相邻的连续多帧显示画面的颜色值，并对所述颜色值取平均得到历史颜色值。
可选的，扩散误差模块，用于：
获取所述第一色阶画面对应的CFA颜色排布信息，基于所述CFA颜色排布信息得到预设邻域范围内未遍历的邻域画面像素的位置信息；
或，获取相距预设像素数量的范围内，未遍历且与所述当前画面像素对应的颜色分量相同的邻域画面像素。
可选的，还包括亮度补偿单元，用于基于预设亮度补偿值对所述第二色阶画面进行亮度补偿。
可选的，还包括平滑滤波单元，用于对所述第二色阶画面进行平滑滤波处理。
第三方面，本申请实施例还提供了一种电子设备，所述电子设备包括：
彩色墨水屏；
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述电子设备实现如本申请第一方面任一项所述的画面显示方法。
第四方面，本申请实施例还提供了一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行本申请第一方面任一项所述的画面显示方法。
本申请实施例提供了画面显示方法、装置、设备以及存储介质，该方法通过获取待显示画面，按照预设分割比例将待显示画面划分为多个待显示子画面；然后将每个待显示子画面的画面像素的颜色值按照预设计算规则映射为对应的屏幕像素的亮度值，得到第一色阶画面；接着对第一色阶画面的画面像素进行色彩抖动的遍历处理，得到第二色阶画面，第二色阶画面的色阶级数小于第一色阶画面；最后驱动彩色墨水屏显示第二色阶画面。实现了先通过画面映射的方式，弥补分辨率降低的不足，并再通过颜色抖动的方式，使得颜色过渡平滑，减轻渐变色带的影响，保障画面显示效果。
附图说明
图1为本申请实施例提供的一种彩色墨水屏的画面显示方法的流程图；
图2为本申请实施例提供的一种色彩抖动处理过程的方法的流程图；
图3为本申请实施例提供一种彩色墨水屏的画面显示装置的结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请实施例作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本申请实施例，而非对本申请实施例的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请实施例相关的部分而非全部结构。
本申请的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个，也不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。此外，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”，“串联”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本邻域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
本申请实施例提供的画面显示方法可以用于搭载彩色墨水屏的显示设备，所述显示设备可以是基于彩色墨水屏的显示屏、平板电脑、移动电话、电子阅读器、个人数字助手等电子设备，此外，所述显示设备可以包括彩色墨水屏、图像处理模块、微控制器、屏幕驱动模块、时序控制电路、以及电源控制电路等，各个组成部分配合实现显示设备的既定设计功能。示例的，彩色墨水屏可以是基于彩色滤光片的彩色电子墨水技术，具体的，在黑白电子墨水屏上覆盖一层RGB滤光片阵列，滤光片阵列的像素和下面的黑白胶囊位置为一一对应关系，可以理解的是，彩色墨水屏由多个只对应一种颜色的屏幕像素组成，所述屏幕像素的组成包括单个滤光片子像素和单个黑白墨水屏屏幕像素，屏幕像素所能显示的颜色种类决定于所述滤光片子像素所能透射的光线颜色种类，屏幕像素所能显示的颜色亮度(即子像素颜色值大小)由所述黑白墨水屏屏幕像素所显示的灰度值决定。通过控制墨水屏胶囊的不同灰度等级显示不同的R，G，B亮度，并基于RGB混色原理，从而达到显示不同彩色的效果。微控制器可以包括图像处理模块、以及画面检测模块等，图像处理模块可以对所获取到的原始图像数据进行预设的图像处理操作，例如抗锯齿、抖动、灰度转换、以及增强对比度中的一种或多种，并由此得到待显示画面的图像数据，其中，待显示画面中每个像素点都有对应的颜色值，其中颜色值包括灰阶值。接着画面检测模块会对原始图像数据进行分析，得到画面分析结果，微控制器根据画面分析结果，得到原始图像数据所对应的刷新策略，其中画面分析结果至少包括画面更新频率，相当于帧率，微控制器根据帧率和刷新模式之间的映射关系来匹配出当前帧率所对应的刷新模式。
此外，屏幕驱动模块与微控制器连接，屏幕驱动模块会接收待显示画面的图像数据以及与待显示画面匹配的刷新模式，根据接收到的刷新模式将待显示画面转换为驱动波形数据，时序控制电路和电源控制电路用于依据驱动波形数据驱动彩色墨水屏进行画面显示。具体地，屏幕驱动模块与时序控制电路连接，时序控制电路连接于彩色墨水屏，电源控制电路连接于时序控制电路和彩色墨水屏，时序控制电路用于向电源控制电路提供用于控制驱动电压的产生和撤除的控制信号，并且时序控制电路还用于按彩色墨水屏的刷新模式向彩色墨水屏提供用于驱动彩色墨水屏的驱动信号，以使彩色墨水屏显示出待显示画面。
图1为本申请实施例提供的一种彩色墨水屏的画面显示方法的流程图，本申请实施例提供的彩色墨水屏的画面显示方法可以由彩色墨水屏的画面显示装置来执行，该彩色墨水屏的画面显示装置可以通过硬件和/或软件的方式实现，并集成在搭载彩色墨水屏的显示设备中。
下述以彩色墨水屏的画面显示装置执行彩色墨水屏的画面显示方法为例进行描述。参考图1，该彩色墨水屏的画面显示方法包括：
步骤S101：获取待显示画面，按照预设分割比例将所述待显示画面划分为多个待显示子画面。
值得说明的是，预设分割比例可以是用于将待显示画面按照水平方向上n等分，垂直方向上m等分，最终得到n×m个待显示子画面。通过以每个待显示子画面作为最小的映射处理单元，细化映射处理操作，有效弥补因分辨率降低导致画面受损的问题，降低画面的颗粒感影响。
步骤S102：将每个所述待显示子画面的画面像素的颜色值按照预设计算规则映射为对应的屏幕像素的亮度值，得到第一色阶画面。
具体的，由于待显示子画面中每个画面像素的颜色值包含RGB三个颜色分量，而对于彩色墨水屏的屏幕像素而言，由于每个屏幕像素只能对应于RGB的其中一种颜色，并且屏幕像素由单个滤光片子像素和单个黑白墨水屏屏幕像素组成，因此需要通过预设计算规则将画面像素的颜色值映射为屏幕像素的亮度值，其中预设计算规则可以是加权平均，或其他的映射算法。处理器可以通过比对待显示画面以及彩色墨水屏的显示尺寸，将待显示子画面的画面像素坐标与彩色墨水屏的屏幕像素坐标建立位置映射关系，进而将对画面像素的颜色值按照预设计算规则的计算结果投射到预期的屏幕像素位置。
可选的，将每个所述待显示子画面的画面像素的颜色值按照预设计算规则映射为对应的屏幕像素的亮度值，得到第一色阶画面的具体实施过程，包括：
将每个所述待显示子画面的画面像素的颜色值按照预设计算规则映射为对应的屏幕区域的屏幕像素的亮度值，得到对应的映射子画面，并将所述映射子画面进行组合得到第一色阶画面。
可以理解的是，将每个待显示子画面的画面像素映射到彩色墨水屏的屏幕像素，可以参照待显示子画面的预设分割比例，将彩色墨水屏的屏幕区域划分为多个屏幕子区域，每一个待显示子画面与每个屏幕子区域一一对应，若将一个待显示子画面映射到对应的屏幕子区域得到映射子画面视为一个映射任务，处理器可以选择并行处理多个映射任务，提高数据处理效率，增强画面刷新显示的流畅性，优化用户使用体验。在得到所有的映射子画面后，可以将映射子画面进行组合得到第一色阶画面，其中组合可以是简单拼接，也可以融合拼接，在此本发明不作限制。示例的，采用加权平均的映射算法，若待显示子画面对应的像素矩阵A的尺寸为3×3，映射子画面对应的像素矩阵B的尺寸也为3×3，将进行加权平均映射为/>的具体映射过程如下：
将画面像素a11、a12以及a13的颜色分量r分别乘以对应的加权系数k1、k2、k3，可以得到屏幕像素b11，例如：
同理，对于a11、a12以及a13的颜色分量g以及颜色分量b，可以处理得到：
将画面像素a21、a22以及a23的颜色分量r分别乘以对应的加权系数k1、k2、k3，可以得到屏幕像素b21，例如：
同理，对于a21、a22以及a23的颜色分量g以及颜色分量b，可以处理得到：
将画面像素a31、a32以及a33的颜色分量b分别乘以对应的加权系数k1、k2、k3，可以得到屏幕像素b31，例如：
同理，对于a31、a32以及a33的颜色分量g以及颜色分量b，可以处理得到：
当然映射处理过程还可以应用映射函数，插值映射等其他映射算法，在此本发明不作限制。由此，通过加权系数等可调节参数将待显示子画面的画面像素的颜色值映射为对应的屏幕像素的亮度值，弥补分辨率降低的不足，保障彩色墨水屏的画面显示效果。
步骤S103：对所述第一色阶画面的画面像素进行色彩抖动的遍历处理，得到第二色阶画面，所述第二色阶画面的色阶级数小于所述第一色阶画面。
值得说明的是，由于第一色阶画面对应的sRGB色彩空间为256阶颜色值，相当于可以包含256×256×256＝16777216种颜色，而通常彩色墨水屏的显示画面通过对应的色彩空间为16阶或者8阶颜色值，相当于只包含了16×16×16＝4096种颜色，或者8×8×8＝512种颜色，由于显示色彩不够丰富，对复杂画面的显示不够细腻，彩色墨水屏的显示画面容易出现色带现象，因而步骤S103采用色彩抖动方式，使得颜色过渡平滑，减轻渐变色带的影响。
具体的，图2为本申请实施例提供的一种色彩抖动处理过程的方法的流程图，具体为对第一色阶画面的画面像素进行色彩抖动的遍历处理过程，包括以下步骤：
步骤S1031、根据邻域画面像素传递的扩散误差、对应于第一色阶画面的第一颜色值以及对应于所述第一色阶设置的第一分段临界值，计算得到当前画面像素的第二颜色值。
值得说明的是，对于当前画面像素而言，可能会作为其它画面像素需要进行量化误差扩散的邻域画面像素，特别的，对于第一色阶画面每个颜色分量对应的第一个像素来说，则不需要考虑接收到邻域画面像素传递的扩散误差。此外，还需要建立起对应于第一色阶以及第二色阶的阶数，第一色阶画面的第一颜色值映射为第二颜色值，具体的，可以通过设置分段映射的方式来计算出第二颜色值，示例的，计算公式如下：
其中N是第二色阶的色阶级数，{g0,g1…gN-1}是第二颜色值y的取值范围，{X0,X1…XN-1}是对应于第一色阶设置的第一分段临界值。上述计算公式相当于，在当前画面像素对应的扩散误差D1，与第一颜色值x的和处于某个数值区间内时，第二颜色值取该数值区域对应的数值。可以理解的是，当前画面像素的第一颜色值为x，对应的扩散误差为D1，那么x+D1的和，若落在区间[1,X2]，则当前画面像素对应的第二颜色值y，具体取值应该是g1。
示例的，第二色阶的阶数为2，相当于黑白电子墨水屏，则只需要设置一个的第一分段临界值Xmid，若当前画面像素的第一颜色值x与对应的扩散误差D1的和小于Xmid，则当前画面像素的第二颜色值可以取0x00，即黑色；若当前画面像素的第一颜色值x与对应的扩散误差D1的和大于或等于Xmid，则当前画面像素的第二颜色值可以取0，即白色，具体计算公式如下：
在一个实施例中，由于误差扩散引起的颜色值变化可能会在图像中大范围传播，连续图像中的相同或相似区域映射到2级灰阶图像中可能会有完全不相同的像素值，使得电子墨水屏出现预料之外的闪烁问题。由此，本申请实施例在图2的基础上，加入矫正数值，用以解决前述闪烁问题。
具体的，在所述根据邻域画面像素传递的扩散误差、对应于第一色阶画面的第一颜色值以及对应于所述第一色阶设置的第一分段临界值，计算得到所述画面像素的第二颜色值之前，还包括：
获取当前画面像素的历史颜色值，基于所述历史颜色值以及对应于第二色阶设置的第二分段临界值，计算得到所述当前画面像素的矫正数值。
示例的，计算公式如下：
其中N是第二色阶的色阶级数，{d0,d1…dN-1}是矫正数值D2的取值范围，，{Y0,Y1…YN-1}是对应于第二色阶设置的第二分段临界值。上述计算公式相当于，在当前画面像素对应的历史颜色值y′处于某个数值区间内时，对应的矫正数值D2取该数值区域对应的数值。可以理解的是，当前画面像素的历史颜色值为y′，若落在区间[Y1,Y2]，则当前画面像素对应的矫正数值D2，具体取值应该是d1。
示例的，第二色阶的阶数为2，相当于黑白电子墨水屏，那么历史颜色值y′的取值为0x00或0，当历史颜色值y′为0x00时，矫正数值D2可以取-，当历史颜色值y′为0时，矫正数值D2可以取d，具体计算公式如下：
可选的，历史颜色值可以只参考相邻的上一显示画面的颜色值，也可以参考相邻的连续多帧显示画面的颜色值，具体可以根据实际计算资源分配来选择。其中，获取当前画面像素的历史颜色值，包括：
获取当前画面像素在相邻的上一显示画面的颜色值，将所述颜色值乘以预设系数，得到所述当前画面像素的历史颜色值；
或，获取当前画面像素在相邻的连续多帧显示画面的颜色值，并对所述颜色值取平均得到历史颜色值。
此外，相应的，所述根据邻域画面像素传递的扩散误差、第一颜色值以及对应于所述第一色阶设置的第一分段临界值，计算得到当前画面像素的第二颜色值，包括：
根据所述矫正数值、邻域画面像素传递的扩散误差、第一颜色值以及对应于所述第一色阶设置的第一分段临界值，计算得到当前画面像素的第二颜色值。
示例的，计算公式如下：
其中N是第二色阶的色阶级数，{g0,g1…gN-1}是第二颜色值y的取值范围，{X0,X1…XN-1}是对应于第一色阶设置的第一分段临界值。上述计算公式相当于，在当前画面像素对应的扩散误差D1，与第一颜色值x，以及矫正数值D2的和处于某个数值区间内时，第二颜色值取该数值区域对应的数值。可以理解的是，当前画面像素的第一颜色值为x，对应的扩散误差为D1，矫正数值为D2，那么x+D1+D2的和，若落在区间[X1,X2]，则当前画面像素对应的第二颜色值y，具体取值应该是g1。
上述，通过设置矫正数值可以有效抑制误差扩散的影响范围，使得当前画面像素的量化误差所扩散到的周边像素点会尽量保持原有的显示状态，减少闪烁现象的发生。
步骤S1032、基于所述第一颜色值对应于所述第二色阶的目标映射值以及所述第二颜色值，得到量化误差。
具体的，以第一色阶画面的阶数为256阶为例，当前画面像素对应的第一颜色值的最大值为120，那么当第二色阶画面的阶数为16阶时，可以按照分段映射的思路，对应于其中间隔相同的16个颜色值，然而通过计算120÷16＝7.5，可知实际间隔取整后得到7，那么当前画面像素在第二色阶画面中实际上只能对应最大值为7×16＝112的第二颜色值，由此，目标映射值为120，第二颜色值为112，量化误差为8，当然，还可以有其他方式计算量化误差，在此本发明不作限制。
步骤S1033、获取所述当前画面像素的邻域像素分布信息，根据所述邻域像素分布信息、所述量化误差以及设置的误差分配比值，计算得到目标邻域画面像素的扩散误差，所述扩散误差用于计算所述目标邻域画面像素的第二颜色值。
值得说明的是，由于彩色墨水屏的屏幕像素为单一颜色的R、G、B三种像素连续交替分布，而色彩抖动处理应该将被遍历到的像素的误差分量扩散至目标邻域内相同颜色种类的像素处，因而被遍历的像素与其误差分量扩散到的像素的位置关系并非完全相邻，会存在有间隔的情况。因而对于当前画面像素而言，需要确认其邻域像素分布信息，从而将计算得到的每个目标邻域画面像素对应的扩散误差关联至对应的目标邻域画面像素。
具体的，获取当前画面像素的邻域像素分布信息的具体方式可以是：
获取第一色阶画面对应的CFA颜色排布信息，基于CFA颜色排布信息得到预设邻域范围内未遍历的邻域画面像素的位置信息，
或，
获取相距预设像素数量的范围内，未遍历且与当前画面像素对应的颜色分量相同的邻域画面像素。
示例的，下述表1是屏幕分辨率为2480×1860的CFA颜色排布的局部信息，
R G B R G B R G B
R G B R G B R G B
R G B R G B R G B
R G B R G B R G B
R G B R G B R G B
R G B R G B R G B
表1
在已确认当前画面像素对应的量化误差的情况下，下述表2是基于屏幕分辨率为2480×1860的CFA颜色排布信息所设置的误差分配比值表，如表2所示，以像素遍历顺序为Z字型为例，可以通过设置的误差分配比值，确认当前画面像素的目标邻域画面像素的扩散误差，其中图中的比值表示所在位置的画面像素对应的扩散误差占量化误差的比例，所有目标邻域画面像素的扩散误差之和等于当前画面像素对应的量化误差，与当前画面像素距离越近的邻域画面像素对应的比值越大。
R 1/8
1/8 1/4 1/8
1/8 1/8 1/8
表2
当然，本申请实施例还可以对应于不同屏幕分辨率的邻域像素分布信息来设置不同的误差分配比值，例如，表3是屏幕分辨率为2480×1858的CFA颜色排布的局部信息，表4是基于屏幕分辨率为2480×1858的CFA颜色排布信息所设置的误差分配比值表，本申请实施例在此不一一列举，具体误差分配比值的设置可以通过显示效果进行适应性调整，本申请实施例的数据仅为经验值的示范性举例。
R G B R G B R
G B R G B R G
B R G B R G B
R G B R G B R
G B R G B R G
B R G B R G B
表3
R 5/32
6/32 5/32
2/32 5/32
1/32 4/32
1/32 1/32
1/32 1/32
表4
步骤S104：驱动所述彩色墨水屏显示所述第二色阶画面。
可以理解的是，处理器根据抖动后第二色阶画面中各屏幕像素的亮度值，以及屏幕刷新模式，确定各屏幕像素的驱动波形序列，基于各屏幕像素的驱动波形序列驱动彩色墨水屏显示抖动后的第二色阶画面。
上述，通过获取待显示画面，按照预设分割比例将待显示画面划分为多个待显示子画面；然后将每个待显示子画面的画面像素的颜色值按照预设计算规则映射为对应的屏幕像素的亮度值，得到第一色阶画面；接着对第一色阶画面的画面像素进行色彩抖动的遍历处理，得到第二色阶画面，第二色阶画面的色阶级数小于第一色阶画面；最后驱动彩色墨水屏显示第二色阶画面。实现了先通过画面映射的方式，弥补分辨率降低的不足，并再通过颜色抖动的方式，使得颜色过渡平滑，减轻渐变色带的影响，保障画面显示效果。
进一步的，由于彩色墨水屏应用的彩色滤光片会导致像素的亮度衰减，使得屏幕亮度达不到预期的像素亮度，影响屏幕的显示效果。由此，在前述实施例的基础上，在得到第二色阶画面之后，还包括：
基于预设亮度补偿值对所述第二色阶画面进行亮度补偿。
具体的，亮度补偿会受到环境光照、前光亮度、屏幕透光率以及滤光片的影响。因而亮度补偿的具体参数可以针对不同的环境光照亮度、设备当前前光亮度、设备屏幕来设置。其中，设备屏幕的硬件配置包括屏幕的彩色滤光片、玻璃盖板、触控屏等，这些硬件的透光率都会影响画面的显示效果，而设备屏幕的硬件配置会与设备型号直接关联，因此，还可以针对不同的设备型号，预先配置不同的亮度补偿策略。至于环境光照亮度可以通过在设备上设置用于检测环境光强的光照传感器，通过光照传感器获取当前环境光照亮度。设备当前前光亮度一般是用户自行设置或者系统配置的，因此，可以直接通过系统服务来获取设备当前前光亮度值。由此，通过对第二色阶画面进行亮度补偿，有效保障画面显示质量，使得屏幕亮度达到预期的像素亮度。
在具体的实施过程中，色彩抖动后的第二色阶画面可能会存在噪点，因此，在所述得到第二色阶画面之后，还包括：
对所述第二色阶画面进行平滑滤波处理。
其中，平滑处理也称为模糊处理，可以有效减少图像噪声以及降低细节层次。从信号处理的角度分析，图像平滑就是去除其中的高频信息，保留低频信息，即可以通过低通滤波来去除图像中的噪声，实现对图像的平滑处理。根据滤波器的不同，滤波方式可分为均值滤波、高斯滤波和中值滤波，在此本发明对于平滑滤波处理采用的具体滤波器不作限制。由此，通过减少第二色阶画面的可能噪点，优化屏幕画面显示，提升用户的使用体验。
图3为本申请实施例提供一种彩色墨水屏的画面显示装置的结构示意图，参照图3，该画面显示装置包括画面分割单元101、画面映射单元102、色彩抖动单元103、画面显示单元104。
其中，画面分割单元101，用于获取待显示画面，按照预设分割比例将所述待显示画面划分为多个待显示子画面；
画面映射单元102，用于将每个所述待显示子画面的画面像素的颜色值按照预设计算规则映射为对应的屏幕像素的亮度值，得到第一色阶画面；
色彩抖动单元103，用于对所述第一色阶画面的画面像素进行色彩抖动的遍历处理，得到第二色阶画面，所述第二色阶画面的色阶级数小于所述第一色阶画面；
画面显示单元104，用于驱动所述彩色墨水屏显示所述第二色阶画面。
在前述实施例的基础上，画面映射单元102，具体用于：
将每个所述待显示子画面的画面像素的颜色值按照预设计算规则映射为对应的屏幕区域的屏幕像素的亮度值，得到对应的映射子画面，并将所述映射子画面进行组合得到第一色阶画面。
在前述实施例的基础上，色彩抖动单元103，包括：
第二颜色模块，用于根据邻域画面像素传递的扩散误差、对应于第一色阶画面的第一颜色值以及对应于所述第一色阶设置的第一分段临界值，计算得到当前画面像素的第二颜色值；
量化误差模块，用于基于所述第一颜色值对应于所述第二色阶的目标映射值以及所述第二颜色值，得到量化误差；
扩散误差模块，用于获取所述当前画面像素的邻域像素分布信息，根据所述邻域像素分布信息、所述量化误差以及设置的误差分配比值，计算得到目标邻域画面像素的扩散误差，所述扩散误差用于计算所述目标邻域画面像素的第二颜色值。
在前述实施例的基础上，色彩抖动单元103，还包括：
矫正数值模块，用于获取当前画面像素的历史颜色值，基于所述历史颜色值以及对应于第二色阶设置的第二分段临界值，计算得到所述当前画面像素的矫正数值；
第三颜色模块，用于根据所述矫正数值、邻域画面像素传递的扩散误差、第一颜色值以及对应于所述第一色阶设置的第一分段临界值，计算得到当前画面像素的第二颜色值。
在前述实施例的基础上，扩散误差模块，用于：
获取当前画面像素在相邻的上一显示画面的颜色值，将所述颜色值乘以预设系数，得到所述当前画面像素的历史颜色值；
或，获取当前画面像素在相邻的连续多帧显示画面的颜色值，并对所述颜色值取平均得到历史颜色值。
在前述实施例的基础上，扩散误差模块，用于：
获取所述第一色阶画面对应的CFA颜色排布信息，基于所述CFA颜色排布信息得到预设邻域范围内未遍历的邻域画面像素的位置信息；
或，获取相距预设像素数量的范围内，未遍历且与所述当前画面像素对应的颜色分量相同的邻域画面像素。
在前述实施例的基础上，还包括亮度补偿单元，用于基于预设亮度补偿值对所述第二色阶画面进行亮度补偿。
在前述实施例的基础上，还包括平滑滤波单元，用于对所述第二色阶画面进行平滑滤波处理。
上述，画面显示装置通过获取待显示画面，按照预设分割比例将待显示画面划分为多个待显示子画面；然后将每个待显示子画面的画面像素的颜色值按照预设计算规则映射为对应的屏幕像素的亮度值，得到第一色阶画面；接着对第一色阶画面的画面像素进行色彩抖动的遍历处理，得到第二色阶画面，第二色阶画面的色阶级数小于第一色阶画面；最后驱动彩色墨水屏显示第二色阶画面。实现了先通过画面映射的方式，弥补分辨率降低的不足，并再通过颜色抖动的方式，使得颜色过渡平滑，减轻渐变色带的影响，保障画面显示效果。
图4为本申请实施例提供的一种电子设备的结构示意图，如图4所示，该电子设备包括处理器201、存储器202、输入装置203、输出装置204以及通信装置205；电子设备中处理器201的数量可以是一个或多个，图4中以一个处理器201为例；电子设备中的处理器201存储器201、输入装置203、输出装置204以及通信装置205可以通过总线或其他方式连接，图4中以通过总线连接为例。
存储器202作为一种计算机可读存储介质，可用于存储软件程序、计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的画面显示对应的程序指令/模块(例如，画面分割单元101、画面映射单元102、色彩抖动单元103、画面显示单元104)。处理器201通过运行存储在存储器202中的软件程序、指令以及模块，从而执行电子设备的各种功能应用以及数据处理，即实现上述的画面显示方法。
存储器202可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序；存储数据区可存储根据电子设备的使用所创建的数据等。此外，存储器202可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非易失性固态存储器件。在一些实例中，存储器202可进一步包括相对于处理器201远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至电子设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
输入装置203可用于接收输入的数字或字符信息，以及产生与电子设备的用户设置以及功能控制有关的键信号输入，如带触控功能的彩色墨水屏。本方案中的输出装置204可以为彩色墨水屏，另外还可以有声音输出设备或其它显示设备。
上述电子设备包含画面显示装置，可以用于执行任意画面显示方法，具备相应的功能和有益效果。
本申请实施例还提供一种包含计算机可执行指令的存储介质，所述计算机可执行指令在由计算机处理器执行时用于执行画面显示方法，该画面显示方法包括：获取待显示画面，按照预设分割比例将所述待显示画面划分为多个待显示子画面；将每个所述待显示子画面的画面像素的颜色值按照预设计算规则映射为对应的屏幕像素的亮度值，得到第一色阶画面；对所述第一色阶画面的画面像素进行色彩抖动的遍历处理，得到第二色阶画面，所述第二色阶画面的色阶级数小于所述第一色阶画面；驱动所述彩色墨水屏显示所述第二色阶画面。所述计算机程序被处理器执行时还可以实现本申请任意实施例中提供的其它画面显示方法中的相关操作，且具备相应的功能和有益效果。
本邻域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。
因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。存储器可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。存储器是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本邻域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本邻域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (9)

1.一种彩色墨水屏的画面显示方法，所述彩色墨水屏包括阵列设置的多个屏幕像素，其特征在于，所述画面显示方法包括：
获取待显示画面，按照预设分割比例将所述待显示画面划分为多个待显示子画面；
将每个所述待显示子画面的画面像素的颜色值按照预设计算规则映射为对应的屏幕像素的亮度值，得到第一色阶画面；
对所述第一色阶画面的画面像素进行色彩抖动的遍历处理，得到第二色阶画面，所述第二色阶画面的色阶级数小于所述第一色阶画面；
驱动所述彩色墨水屏显示所述第二色阶画面；
其中，所述对所述第一色阶画面的画面像素进行色彩抖动的遍历处理，包括：
根据邻域画面像素传递的扩散误差、对应于第一色阶画面的第一颜色值以及对应于所述第一色阶设置的第一分段临界值，计算得到当前画面像素的第二颜色值；
基于所述第一颜色值对应于所述第二色阶的目标映射值以及所述第二颜色值，得到量化误差；
获取所述当前画面像素的邻域像素分布信息，根据所述邻域像素分布信息、所述量化误差以及设置的误差分配比值，计算得到目标邻域画面像素的扩散误差，所述扩散误差用于计算所述目标邻域画面像素的第二颜色值；
其中，在所述根据邻域画面像素传递的扩散误差、对应于第一色阶画面的第一颜色值以及对应于所述第一色阶设置的第一分段临界值，计算得到所述画面像素的第二颜色值之前，还包括：
获取当前画面像素的历史颜色值，基于所述历史颜色值以及对应于第二色阶设置的第二分段临界值，计算得到所述当前画面像素的矫正数值；
相应的，所述根据邻域画面像素传递的扩散误差、第一颜色值以及对应于所述第一色阶设置的第一分段临界值，计算得到当前画面像素的第二颜色值，包括：
根据所述矫正数值、邻域画面像素传递的扩散误差、第一颜色值以及对应于所述第一色阶设置的第一分段临界值，计算得到当前画面像素的第二颜色值。
2.根据权利要求1所述的画面显示方法，其特征在于，所述将每个所述待显示子画面的画面像素的颜色值按照预设计算规则映射为对应的屏幕像素的亮度值，得到第一色阶画面，包括：
将每个所述待显示子画面的画面像素的颜色值按照预设计算规则映射为对应的屏幕区域的屏幕像素的亮度值，得到对应的映射子画面，并将所述映射子画面进行组合得到第一色阶画面。
3.根据权利要求1所述的画面显示方法，其特征在于，所述获取当前画面像素的历史颜色值，包括：
获取当前画面像素在相邻的上一显示画面的颜色值，将所述颜色值乘以预设系数，得到所述当前画面像素的历史颜色值；
或，获取当前画面像素在相邻的连续多帧显示画面的颜色值，并对所述颜色值取平均得到历史颜色值。
4.根据权利要求1所述的画面显示方法，其特征在于，所述获取所述当前画面像素的邻域像素分布信息，包括：
获取所述第一色阶画面对应的CFA颜色排布信息，基于所述CFA颜色排布信息得到预设邻域范围内未遍历的邻域画面像素的位置信息；
或，获取相距预设像素数量的范围内，未遍历且与所述当前画面像素对应的颜色分量相同的邻域画面像素。
5.根据权利要求1-4任一项所述的画面显示方法，其特征在于，在所述得到第二色阶画面之后，还包括：
基于预设亮度补偿值对所述第二色阶画面进行亮度补偿。
6.根据权利要求1-4任一项所述的画面显示方法，其特征在于，在所述得到第二色阶画面之后，还包括：
对所述第二色阶画面进行平滑滤波处理。
7.一种彩色墨水屏的画面显示装置，其特征在于，包括：
画面分割单元，用于获取待显示画面，按照预设分割比例将所述待显示画面划分为多个待显示子画面；
画面映射单元，用于将每个所述待显示子画面的画面像素的颜色值按照预设计算规则映射为对应的屏幕像素的亮度值，得到第一色阶画面；
色彩抖动单元，用于对所述第一色阶画面的画面像素进行色彩抖动的遍历处理，得到第二色阶画面，所述第二色阶画面的色阶级数小于所述第一色阶画面；
画面显示单元，用于驱动所述彩色墨水屏显示所述第二色阶画面；
其中，色彩抖动单元，包括：
第二颜色模块，用于根据邻域画面像素传递的扩散误差、对应于第一色阶画面的第一颜色值以及对应于所述第一色阶设置的第一分段临界值，计算得到当前画面像素的第二颜色值；
量化误差模块，用于基于所述第一颜色值对应于所述第二色阶的目标映射值以及所述第二颜色值，得到量化误差；
扩散误差模块，用于获取所述当前画面像素的邻域像素分布信息，根据所述邻域像素分布信息、所述量化误差以及设置的误差分配比值，计算得到目标邻域画面像素的扩散误差，所述扩散误差用于计算所述目标邻域画面像素的第二颜色值；
其中，色彩抖动单元，还包括：
矫正数值模块，用于获取当前画面像素的历史颜色值，基于所述历史颜色值以及对应于第二色阶设置的第二分段临界值，计算得到所述当前画面像素的矫正数值；
第三颜色模块，用于根据所述矫正数值、邻域画面像素传递的扩散误差、第一颜色值以及对应于所述第一色阶设置的第一分段临界值，计算得到当前画面像素的第二颜色值。
8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：
彩色墨水屏；
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述电子设备实现如权利要求1-6任一项所述的画面显示方法。
9.一种可读存储介质，其特征在于，所述可读存储介质上存储程序或指令，所述程序或指令被处理器执行时实现如权利要求1-6任一项所述的画面显示方法。
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