CN204463787U - Led结构、显示单元及显示控制装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及LED结构、显示单元及显示控制装置，该LED结构包括：呈矩形排列的一个第一颜色LED芯片、一个第二颜色LED芯片和两个第三颜色LED芯片，且所述两个第三颜色LED芯片位于同一条对角线上；以及一个透明封装体，所述第一颜色LED芯片、所述第二颜色LED芯片和所述两个第三颜色LED芯片位于所述透明封装体内。本实用新型采用特定物理亚像素(例如LED)布局，并结合亚像素下采样技术以及亚像素颜色数据补色处理算法进行图像显示，可以有效提升显示屏亮度分辨率。

Description

LED结构、显示单元及显示控制装置

技术领域

本实用新型涉及显示技术领域，特别涉及一种基于亚像素下采样的LED显示方法、一种LED结构、一种显示单元以及一种显示控制装置。

背景技术

显示技术是信息产业所包含技术中的最关键部分之一，是信息系统与人交互的桥梁与纽带。它的发展与变革提高了人们的生活质量，促进了其它行业的发展。21世纪以来，LED显示屏以其节能、环保、高亮等优点被广泛应用，在社会生活中随处可见。LED显示屏与依靠电子束轰击荧光屏发光的CRT显示器不同，它只有固定的分辨率，因为它们的物理像素由三基色(红、绿、蓝)亚像素按某种排布，整齐紧密地固化在显示面板上。由此可以看出LED显示屏的画面质量、生产成本、制造工艺与物理像素的规模紧密相关。因此，目前LED显示屏行业内主要采用增加显示设备物理像素的密度与规模的方法来提高其显示分辨率，但这种方法的直接后果是导致制造成本的增加，而且当像素密度达到一定程度时，制作工艺存在瓶颈，在散热方面也存在问题。另外，现在也有一些利用像素复用技术来提升显示分辨率的新方法，但都未能取得较理想的效果，因此如何提高LED显示屏的分辨率仍是LED显示行业需要解决的问题。

现有技术所采用的LED显示屏的每一LED像素点是由一个红色LED、一个绿色LED和一个蓝色LED所构成，这三个颜色LED成“品”字形排列，既可用于实像素显示也可用于虚拟显示，有较好的适用性。然而，此种LED显示屏包含一个较高亮度信息、较少色度信息的G(绿色)分量和两个较多色度信息、较少亮度信息的R(红色)、B(蓝色)分量；研究表明，视觉系统对于亮度的细节分辨能力高于对颜色的细节分辨能力，所以此布局方式不利于提升亮度分辨率。

实用新型内容

因此，针对现有技术中的不足，本实用新型提供一种LED结构、一种显示单元以及一种显示控制装置。

具体地，本实用新型实施例提供的一种LED结构，包括：呈矩形排列的一个第一颜色LED芯片、一个第二颜色LED芯片和两个第三颜色LED芯片，且所述两个第三颜色LED芯片位于同一条对角线上；以及一个透明封装体，所述第一颜色LED芯片、所述第二颜色LED芯片和所述两个第三颜色LED芯片位于所述透明封装体内。

在本实用新型的一个实施例中，上述第一颜色LED芯片为红色LED芯片，所述第二颜色LED芯片为蓝色LED芯片，且所述两个第三颜色LED芯片为绿色LED芯片。

再者，本实用新型实施例提供的一种显示单元，适于应用于显示面板。所述LED显示单元包括：呈矩形排列的一个第一颜色物理亚像素、一个第二颜色物理亚像素和两个第三颜色物理亚像素，且所述两个第三颜色物理亚像素位于同一条对角线上，所述第一颜色物理亚像素和所述第二颜色物理亚像素位于另一条对角线上。

在本实用新型的一个实施例中，上述第一颜色物理亚像素为红色LED，所述第二颜色物理亚像素为蓝色LED，且所述两个第三颜色物理亚像素为绿色LED。

另外，本实用新型实施例提供的一种显示控制装置，适于驱动显示面板进行图像显示，所述显示面板包括以阵列方式排布的多个显示单元；每一个所述显示单元包括呈矩形排列的一个第一颜色物理亚像素、一个第二颜色物理亚像素和两个第三颜色物理亚像素，且所述两个第三颜色物理亚像素位于同一条对角线上。所述显示控制装置包括：亚像素下采样单元，用于对输入的原始图像进行亚像素下采样以得到对应于每一个所述显示单元的多个亚像素颜色数据，其中所述原始图像包括与多个原始像素分别对应的多个三基色数据；亚像素颜色数据补色处理单元，用于对所述多个显示单元的所述多个亚像素颜色数据进行补色处理以得到每一个所述显示单元的多个补色处理后亚像素颜色数据；显示驱动单元，用于根据每一个所述显示单元的所述多个补色处理后亚像素颜色数据分别驱动相对应显示单元中的所述第一颜色物理亚像素、所述第二颜色物理亚像素和所述两个第三颜色物理亚像素进行图像显示。

在本实用新型的一个实施例中，上述亚像素下采样单元具体用于：采样所述原始图像的每四个相邻原始像素中的每一个原始像素的三基色数据中的一个颜色数据，以得到与相对应显示单元中的所述第一颜色物理亚像素、所述第二颜色物理亚像素和所述两个第三颜色物理亚像素分别相对应的四个亚像素颜色数据。

在本实用新型的一个实施例中，上述亚像素颜色数据补色处理单元具体用于：对一个目标亚像素颜色数据进行补色处理时，划分出包含所述目标亚像素颜色数据和与所述目标亚像素颜色数据相邻的多个亚像素颜色数据的像素块、并基于所述像素块中的多个待处理亚像素颜色数据和与所述多个待处理亚像素颜色数据分别对应的多个原始像素的三基色数据中的未采样颜色数据判断是否需要进行补色以及在需要进行补色时确定补色位置和补色值大小，其中所述多个待处理亚像素颜色数据包括所述目标亚像素颜色数据和与所述目标亚像素颜色数据为不同颜色类型的亚像素颜色数据。

在本实用新型的一个实施例中，上述亚像素颜色数据补色处理单元采用的判断是否需要进行补色的方法包括：判断所述目标亚像素颜色数据对应的原始像素的三基色数据中的第一未采样颜色数据是否大于所述像素块中所有与所述第一未采样颜色数据为同一颜色类型的亚像素颜色数据，并在判断结果为“是”时确定需要进行第一分量补色；以及判断所述目标亚像素颜色数据对应的原始像素的三基色数据中的第二未采样颜色数据是否大于所述像素块中所有与所述第二未采样颜色数据为同一颜色类型的亚像素颜色数据，并在判断结果为“是”时确定需要进行第二分量补色。

在本实用新型的一个实施例中，上述亚像素颜色数据补色处理单元采用的确定补色位置的方法包括：当确定需要进行第一分量补色时，找出所述像素块中所有与所述第一未采样颜色数据为同一颜色类型的亚像素颜色数据中的最大值并将所述最大值对应的一个第一位置确定为第一分量补色位置；以及当确定需要进行第二分量补色时，找出所述像素块中所有与所述第二未采样颜色数据为同一颜色类型的亚像素颜色数据中的最大值并将所述最大值对应的一个第二位置确定为第二分量补色位置。

在本实用新型的一个实施例中，上述亚像素颜色数据补色处理单元采用的确定补色值大小的方法包括：(i)当确定需要进行第一分量和第二分量补色时，将所述目标亚像素颜色数据、所述第一及第二位置分别对应的两个原始像素的三基色数据中的与所述目标亚像素颜色数据为同一颜色类型的两个未采样颜色数据三者之平均值作为所述目标亚像素颜色数据的更新值，将所述第一位置对应的亚像素颜色数据、所述目标亚像素颜色数据对应的原始像素的三基色数据中的与所述第一位置对应的亚像素颜色数据为同一颜色类型的未采样颜色数据、所述第二位置对应的原始像素的三基色数据中的与所述第一位置对应的亚像素颜色数据为同一颜色类型的未采样颜色数据三者之平均值作为所述第一位置对应的亚像素颜色数据的更新值，将所述第二位置对应的亚像素颜色数据、所述目标亚像素颜色数据对应的原始像素的三基色数据中的与所述第二位置对应的亚像素颜色数据为同一颜色类型的未采样颜色数据、所述第一位置对应的原始像素的三基色数据中的与所述第二位置对应的亚像素颜色数据为同一颜色类型的未采样颜色数据三者之平均值作为所述第二位置对应的亚像素颜色数据的更新值；(ii)当确定需要进行第一分量而不需要进行第二分量补色时，将所述目标亚像素颜色数据、所述第一位置对应的原始像素的三基色数据中的与所述目标亚像素颜色数据为同一颜色类型的未采样颜色数据两者之平均值作为所述目标亚像素颜色数据的更新值，将所述第一位置对应的亚像素颜色数据、所述目标亚像素颜色数据对应的原始像素的三基色数据中的与所述第一位置对应的亚像素颜色数据为同一颜色类型的未采样颜色数据两者之平均值作为所述第一位置对应的亚像素颜色数据的更新值；(iii)当确定需要进行第二分量而不需要进行第一分量补色时，将所述目标亚像素颜色数据、所述第二位置对应的原始像素的三基色数据中的与所述目标亚像素颜色数据为同一颜色类型的未采样颜色数据两者之平均值作为所述目标亚像素颜色数据的更新值，将所述第二位置对应的亚像素颜色数据、所述目标亚像素颜色数据对应的原始像素的三基色数据中的与所述第二位置对应的亚像素颜色数据为同一颜色类型的未采样颜色数据两者之平均值作为所述第二位置对应的亚像素颜色数据的更新值。

在本实用新型的一个实施例中，上述显示驱动单元具体用于：输出每一个所述显示单元的所述多个补色处理后亚像素颜色数据中对应所述第一颜色物理亚像素及所述第二颜色物理亚像素的补色处理后亚像素颜色数据驱动所述第一颜色物理亚像素和所述第二颜色物理亚像素，以及输出每一个所述显示单元的所述多个补色处理后亚像素颜色数据中对应所述两个第三颜色物理亚像素的补色处理后亚像素颜色数据的半值分别驱动所述两个第三颜色物理亚像素。

因此，本实用新型上述实施例采用一红一蓝两绿四个物理亚像素(例如LED)布局方式，并结合亚像素下采样技术以及亚像素颜色数据补色处理算法进行图像显示，因此可以有效提升显示屏亮度分辨率。

通过以下参考附图的详细说明，本实用新型的其它方面和特征变得明显。但是应当知道，该附图仅仅为解释的目的设计，而不是作为本实用新型的范围的限定，这是因为其应当参考附加的权利要求。还应当知道，除非另外指出，不必要依比例绘制附图，它们仅仅力图概念地说明此处描述的结构和流程。

附图说明

下面将结合附图，对本实用新型的具体实施方式进行详细的说明。

图1为本实用新型实施例的一种LED显示单元阵列的示意图。

图2为本实用新型实施例的一种LED显示单元中四个LED的多种可能排列的示意图。

图3为本实用新型实施例的一种LED结构的示意图。

图4a为传统全像素采样的原理示意图。

图4b为本实用新型实施例的亚像素下采样的原理示意图。

图5a示出具有一个像素宽的白色直线的显示画面。

图5b为对图5a所示显示画面对应的原始图像进行亚像素下采样后再显示的画面。

图6为本实用新型实施例采用亚像素下采样后得到的亚像素颜色数据排列示意图。

图7a至7d为本实用新型实施例对各种亚像素颜色数据进行补色处理所采用的像素块示意图。

图8为本实用新型实施例的一种基于亚像素下采样的LED显示方法流程示意图。

图9为本实用新型实施例的一种显示控制装置的功能模块示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

为便于理解本实用新型，以下将以LED布局和显示方法两大部分分别进行详细说明。

请参见图1，本实施例的LED显示单元阵列包括多个LED显示单元(或称LED像素)P，其例如应用于LED显示屏。单个LED显示单元P采用四灯矩阵布局方式，包括一个红色(R)LED、一个蓝色(B)LED和两个绿色(G)LED且排列成矩形；在此说明的是，矩形排列包括长方形排列和正方形排列。其中，两个G LED始终位于矩形的同一条对角线上。另外，这四个LED在空间布局上不是紧密挨在一起而是有一定间距的，这个间距理想条件下是像素间距的一半，如果定义LED显示单元间距(或称像素间距)为L，LED显示单元P内四个LED的列间距D1优选地满足0.3L＜D1＜0.7L，行间距D2优选地满足0.3L＜D2＜0.7L；最终整个LED显示单元阵列是由上述排布的LED显示单元P在行方向和列方向上周期延拓构成。上述红色、绿色及蓝色采用目前行业内普遍采用的LED灯即可，本实用新型在此不作限制。另外，上述排列成矩形的一个红色(R)LED、一个蓝色(B)LED和两个绿色(G)LED是作为单个LED像素(LED显示单元)P的物理亚像素；在本实用新型其他实施例中，各个物理亚像素并不限于LED，也可以是其他类型的亚像素以构成其他类型的显示单元。

请参见图2，其示出上述LED显示单元P中四个颜色LED的各种可能排列。具体地，图2(a)至图2(d)共示出4种排列方式，可以发现，在各种可能排列中，两个G LED始终位于同一条对角线上，R LED和B LED也是始终位于同一条对角线上。本实施例中，采用两个G LED的原因是绿色包含较多的亮度信息；研究表明，视觉系统对亮度的细节分辨能力高于对色度的细节分辨能力，所以此种布局方式有利于提升亮度分辨率。

再者，值得一提的是，单个LED显示单元P中的四个LED可以采用相互独立封装形式，如此LED屏体制造商在制造LED显示屏时，可以采购独立封装的四个LED灯按照上述方式进行LED布局。又或者，单个LED显示单元P中的四个LED分别为LED芯片且均位于同一个透明封装体TC内(如图3所示)，如此可由LED制造商将四个LED芯片按照上述方式进行布局制造出包含四个LED芯片的LED结构，每个LED结构后续作为一个LED显示单元P供LED屏体制造商使用来制造LED显示屏。

另一方面，针对上述LED显示单元P中的LED布局，本实用新型实施例的LED显示方法采用亚像素下采样技术。亚像素下采样技术是指在显示过程中以各基色亚像素(sub-pixel)作为寻址、采样及重构的基本处理单元。由于空间位置分离的亚像素彼此紧密交错排列，在适当的观看距离下，并列排放在一起的不同颜色亚像素就会发生空间色彩混合，形成全彩色图像。显然，这种技术提高了亮度分量的显示密度，从而有效改善了设备的显示质量。下面，以上述“一红一蓝两绿四灯排布”的LED布局方案为例，说明传统全像素采样与本实施例的亚像素下采样的不同。设大小为2M×2N的原始图像，在低分辨率(M×N)设备上以全像素采样方式显示时，需要在水平、垂直方向上各进行压缩2倍的下采样，即从原始图像每4个原始像素中抽取1个像素，寻址对应到显示设备的物理像素(如图4a所示)。而亚像素下采样则是从原始图像中相邻的4个原始像素分别获得相应的R，G或B分量映射到一个物理像素上(如图4b所示)。可以看出，亚像素下采样显示技术在不改变显示设备物理像素密度的情况下，能够有效提高系统的可寻址性及显示规模，提升设备的显示分辨率，且未使用像素复用技术，不会导致画面内容变模糊。

对于亚像素下采样技术，由于颜色分量的欠采样(每个亚像素只采样了原始图像中单个原始像素的三基色数据的一个颜色数据，而另外两个颜色数据则为未采样颜色数据)，亚像素下采样显示技术会出现颜色错误。例如，对一个像素宽的白色直线(如图5a所示)，其亚像素下采样结果会出现如图5b所示的情况。

因此，本实用新型实施例还针对亚像素下采样显示技术带来的颜色错误问题，核心解决方法为对采样颜色分量(或称采样颜色数据、亚像素颜色数据)进行补色，例如，亚像素的采样颜色分量为R分量，则可对该亚像素补偿G、B分量，假设亚像素下采样后得到的数据如图6所示，图6中G1和G2表示来自原始图像中不同原始像素的三基色数据中的绿色数据；则在亚像素下采样后可以采用如下所述的具体补色方案：

(1)对图6中亚像素红色数据R[i，j]进行补色处理：划分出一个包含R和与其相邻的至少一个B和至少一个G(G1或G2)的像素块，例如图7a左侧所示的九宫格像素块，设亚像素红色数据R[i，j]的初始值为R0[i，j]且设与亚像素红色数据R[i，j]相对应的原始图像中的原始像素[i，j]的三基色数据中的两个未采样颜色数据，也即绿色数据及蓝色数据分别为G0[i，j]及B0[i，j]；为便于说明，图7a左侧九宫格中的中心亚像素红色数据标记为R0，四个亚像素绿色数据分别标记为G1，G2，G3，G4以及四个亚像素蓝色数据分别标记为B1，B2，B3及B4，标记后的结果如图7a右侧所示。然后：

(1a)判断是否需要补色

判断是否需要补G分量的条件：G0[i，j]＞G1&&G0[i，j]＞G2&&G0[i，j]＞G3&&G0[i，j]＞G4，也即判断九宫格像素块中的所有亚像素绿色数据是否都小于G0[i，j]，如果都小于G0[i，j]，则表示需要进行G分量补色；

判断是否需要补B分量的条件：B0[i，j]＞B1&&B0[i，j]＞B2&&B0[i，j]＞B3&&B0[i，j]＞B4，也即判断九宫格像素块中的所有亚像素蓝色数据是否都小于B0[i，j]，如果都小于B0[i，j]，则表示需要进行B分量补色；

(1b)确定补色位置

本实施例设计为给G1，G2，G3，G4四个亚像素绿色数据中最大值对应的位置进行补色。设a表示G1，G2，G3，G4四个亚像素绿色数据中最大值对应的位置，若有大于两个位置同时是最大值，则按这四个亚像素绿色数据的编号先后顺序选择补色位置，例如当G1＝G2且为这四个亚像素绿色数据中的最大值，则选择G1对应的位置作为补色位置；

本实施例设计为给B1，B2，B3，B4四个亚像素蓝色数据中最大值对应的位置进行补色。设b表示B1，B2，B3，B4四个亚像素蓝色数据中最大值对应的位置，若有大于两个位置同时是最大值，则按这四个亚像素蓝色数据的编号先后顺序选择补色位置，例如当B2＝B3且为这四个亚像素蓝色数据中的最大值，则选择B2对应的位置作为补色位置；

(1c)确定补色值大小(也即补色处理后亚像素颜色数据值大小，或称更新值)

(i)当G，B分量均需要补色

则补色值大小为：

R[i，j]＝(R0[i，j]+R0[a]+R0[b])/3

G[a]＝(G0[i，j]+G0[a]+G0[b])/3

B[b]＝(B0[i，j]+B0[a]+B0[b])/3

(ii)当G分量需要补色、B分量不需要补色

则补色值大小为：

R[i，j]＝(R0[i，j]+R0[a])/2

G[a]＝(G0[i，j]+G0[a])/2

(iii)当B分量需要补色、G分量不需要补色

则补色值大小为：

R[i，j]＝(R0[i，j]+R0[b])/2

B[b]＝(B0[i，j]+B0[b])/2

(iv)当G、B分量均不需要补色，则无需计算补色值，直接采用初始值即可；

上述R0[a]为原始图像中a位置的原始像素的三基色数据中的未采样红色数据、G0[a]为a位置的亚像素绿色数据的初始值、B0[a]为原始图像中a位置的原始像素的三基色数据中的未采样蓝色数据，R0[b]为原始图像中b位置的原始像素的三基色数据中的未采样红色数据、G0[b]为原始图像中b位置的原始像素的三基色数据中的未采样绿色数据、B0[b]为b位置的亚像素蓝色数据的初始值。

(2)对图6中亚像素绿色(G1)数据G[i，j]进行补色处理：划分出一个包含G1和与其相邻的至少一个R和至少一个B的像素块，例如图7b左侧所示的九宫格像素块，设亚像素绿色数据G[i，j]的初始值为G0[i，j]且设与亚像素绿色数据G[i，j]相对应的原始图像中的原始像素[i，j]的三基色数据中的未采样颜色数据，也即红色数据及蓝色数据分别为R0[i，j]及B0[i，j]；为便于说明，图7b左侧九宫格中的中心亚像素绿色数据标记为G0，其他四个亚像素绿色数据分别标记为G1，G2，G3，G4、两个亚像素红色数据标记为R1，R2、两个亚像素蓝色数据分别标记为B1，B2，标记后的结果如图7b右侧所示。然后：

(2a)判断是否需要补色

判断是否需要补R分量的条件：R0[i，j]＞R1&&R0[i，j]＞R2，也即判断九宫格像素块中的所有亚像素红色数据是否都小于R0[i，j]，如果都小于R0[i，j]，则表示需要进行R分量补色；

判断是否需要补B分量的条件：B0[i，j]＞B1&&B0[i，j]＞B2，也即判断九宫格像素块中的所有亚像素蓝色数据是否都小于B0[i，j]，如果都小于B0[i，j]，则表示需要进行B分量补色；

(2b)确定补色位置

本实施例设计为给R1，R2两个亚像素红色数据中最大值对应的位置进行补色。设a表示R1，R2两个亚像素红色数据中最大值对应的位置，若两个位置同时是最大值，则按这两个亚像素红色数据的编号先后顺序选择补色位置，例如当R1＝R2且为这两个亚像素红色数据中的最大值，则选择R1对应的位置作为补色位置；

本实施例设计为给B1，B2两个亚像素蓝色数据中最大值对应的位置进行补色。设b表示B1，B2两个亚像素蓝色数据中最大值对应的位置，若两个位置同时是最大值，则按这两个亚像素蓝色数据的编号先后顺序选择补色位置，例如当B1＝B2且为这两个亚像素蓝色数据中的最大值，则选择B1对应的位置作为补色位置；

(2c)确定补色值大小(也即补色处理后亚像素颜色数据值大小，或称更新值)

(i)当R，B分量均需要补色

则补色值大小为：

G[i，j]＝(G0[i，j]+G0[a]+G0[b])/3

R[a]＝(R0[i，j]+R0[a]+R0[b])/3

B[b]＝(B0[i，j]+B0[a]+B0[b])/3

(ii)当R分量需要补色、B分量不需要补色

则补色值大小为：

G[i，j]＝(G0[i，j]+G0[a])/2

R[a]＝(R0[i，j]+R0[a])/2

(iii)当B分量需要补色、R分量不需要补色

则补色值大小为：

G[i，j]＝(G0[i，j]+G0[b])/2

B[b]＝(B0[i，j]+B0[b])/2

(iv)当R、B分量均不需要补色，则无需计算补色值，直接采用初始值即可；

上述G0[a]为原始图像中a位置的原始像素的三基色数据中的未采样绿色数据、R0[a]为a位置的亚像素红色数据的初始值、B0[a]为原始图像中a位置的原始像素的三基色数据中的未采样蓝色数据，G0[b]为原始图像中b位置的原始像素的三基色数据中的未采样绿色数据、R0[b]为原始图像中b位置的原始像素的三基色数据中的未采样红色数据、B0[b]为b位置的亚像素蓝色数据的初始值。

(3)对图6中亚像素绿色(G2)数据G[i，j]进行补色处理：划分出一个包含G2和与其相邻的至少一个R和至少一个B的像素块，例如图7c左侧所示的九宫格像素块，设亚像素绿色颜色数据G[i，j]的初始值为G0[i，j]且设与亚像素绿色数据G[i，j]相对应的原始图像中的原始像素[i，j]的三基色像素中的未采样颜色数据，也即红色数据及蓝色数据分别为R0[i，j]及B0[i，j]；为便于说明，图7c左侧九宫格中的中心亚像素绿色数据标记为G0，其他四个亚像素绿色数据分别标记为G1，G2，G3，G4、两个亚像素红色数据标记为R1，R2、两个亚像素蓝色数据分别标记为B1，B2，标记后的结果如图7c右侧所示。然后：

(3a)判断是否需要补色

判断是否需要补R分量的条件：R0[i，j]＞R1&&R0[i，j]＞R2，也即判断九宫格像素块中的所有亚像素红色数据是否都小于R0[i，j]，如果都小于R0[i，j]，则表示需要进行R分量补色；

判断是否需要补B分量的条件：B0[i，j]＞B1&&B0[i，j]＞B2，也即判断九宫格像素块中的所有亚像素蓝色数据是否都小于B0[i，j]，如果都小于B0[i，j]，则表示需要进行B分量补色；

(3b)确定补色位置

本实施例设计为给R1，R2两个红色亚像素数据中最大值对应的位置进行补色。设a表示R1，R2两个红色亚像素数据中最大值对应的位置，若两个位置同时是最大值，则按这两个红色亚像素数据的编号先后顺序选择补色位置，例如当R1＝R2且为这两个红色亚像素数据中的最大值，则选择R1对应的位置作为补色位置；

本实施例设计为给B1，B2两个蓝色亚像素数据中最大值对应的位置进行补色。设b表示B1，B2两个蓝色亚像素数据中最大值对应的位置，若两个位置同时是最大值，则按这两个蓝色亚像素数据的编号先后顺序选择补色位置，例如当B1＝B2且为这两个蓝色亚像素数据中的最大值，则选择B1对应的位置作为补色位置；

(3c)确定补色值大小(也即补色处理后亚像素颜色数据值大小，或称更新值)

(i)当R，B分量均需要补色

则补色值大小为：

G[i，j]＝(G0[i，j]+G0[a]+G0[b])/3

R[a]＝(R0[i，j]+R0[a]+R0[b])/3

B[b]＝(B0[i，j]+B0[a]+B0[b])/3

(ii)当R分量需要补色、B分量不需要补色

则补色值大小为：

G[i，j]＝(G0[i，j]+G0[a])/2

R[a]＝(R0[i，j]+R0[a])/2

(iii)当B分量需要补色、R分量不需要补色

则补色值大小为：

G[i，j]＝(G0[i，j]+G0[b])/2

B[b]＝(B0[i，j]+B0[b])/2

(iv)当R、B分量均不需要补色，则无需计算补色值，直接采用初始值即可；

上述G0[a]为原始图像中a位置的原始像素的三基色数据中的未采样绿色数据、R0[a]为a位置的亚像素红色数据的初始值、B0[a]为原始图像中a位置的原始像素的三基色中的未采样蓝色数据，G0[b]为原始图像中b位置的原始像素的三基色数据中的未采样绿色数据、R0[b]为原始图像中b位置的原始像素的三基色数据中的未采样红色数据、B0[b]为b位置的亚像素蓝色数据的初始值。

(4)对图6中亚像素蓝色数据B[i，j]进行补色处理：划分出一个包含B和与其相邻的至少一个R和至少一个G(G1或G2)的像素块，例如图7d左侧所示的九宫格像素块，设亚像素蓝色数据B[i，j]的初始值为B0[i，j]且设与亚像素蓝色数据B[i，j]相对应的原始图像中的原始像素[i，j]的三基色数据中的未采样颜色数据，也即红色数据及绿色数据分别为R0[i，j]及G0[i，j]；为便于说明，图7d左侧九宫格中的中心亚像素蓝色数据标记为B0，四个亚像素绿色数据分别标记为G1，G2，G3，G4以及四个亚像素红色数据分别标记为R1，R2，R3及R4，标记后的结果如图7d右侧所示。然后：

(4a)判断是否需要补色

判断是否需要补R分量的条件：R0[i，j]＞R1&&R0[i，j]＞R2&&R0[i，j]＞R3&&R0[i，j]＞R4，也即判断九宫格像素块中的所有亚像素红色数据是否都小于R0[i，j]，如果都小于R0[i，j]，则表示需要进行R分量补色；

判断是否需要补G分量的条件：G0[i，j]＞G1&&G0[i，j]＞G2&&G0[i，j]＞G3&&G0[i，j]＞G4，也即判断九宫格像素块中的所有亚像素绿色数据是否都小于G0[i，j]，如果都小于G0[i，j]，则表示需要进行G分量补色；

(4b)确定补色位置

本实施例设计为给R1，R2，R3，R4四个亚像素红色数据中最大值对应的位置进行补色。设a表示R1，R2，R3，R4四个亚像素红色数据中最大值对应的位置，若有大于两个位置同时是最大值，则按这四个亚像素红色数据的编号先后顺序选择补色位置，例如当R3＝R4且为这四个亚像素红色数据中的最大值，则选择R3对应的位置作为补色位置；

本实施例设计为给G1，G2，G3，G4四个亚像素绿色数据中最大值对应的位置进行补色。设b表示G1，G2，G3，G4四个亚像素绿色数据中最大值对应的位置，若有大于两个位置同时是最大值，则按这四个亚像素绿色数据的编号先后顺序选择补色位置，例如当G3＝G4且为这四个亚像素绿色数据中的最大值，则选择G3对应的位置作为补色位置；

(4c)确定补色值大小(也即补色处理后亚像素颜色数据值大小，或称更新值)

(i)当R，G分量均需要补色

则补色值大小为：

B[i，j]＝(B0[i，j]+B0[a]+B0[b])/3

R[a]＝(R0[i，j]+R0[a]+R0[b])/3

G[b]＝(G0[i，j]+G0[a]+G0[b])/3

(ii)当R分量需要补色、G分量不需要补色

则补色值大小为：

B[i，j]＝(B0[i，j]+B0[a])/2

R[a]＝(R0[i，j]+R0[a])/2

(iii)当G分量需要补色、R分量不需要补色

则补色值大小为：

B[i，j]＝(B0[i，j]+B0[b])/2

G[b]＝(G0[i，j]+G0[b])/2

(iv)当R、G分量均不需要补色，则无需计算补色值，直接采用初始值即可；

上述B0[a]为原始图像中a位置的原始像素的三基色数据中的未采样蓝色数据、R0[a]为a位置的亚像素红色数据的初始值、G0[a]为原始图像中a位置的原始像素的三基色数据中的未采样绿色数据，B0[b]为原始图像中b位置的原始像素的三基色数据中的未采样蓝色数据、R0[b]为原始图像中b位置的原始像素的三基色数据中的未采样红色数据、G0[b]为b位置的亚像素绿色数据的初始值。

通过对LED显示单元阵列的各个像素(各个LED显示单元)中的“一红一蓝两绿”四个亚像素进行上述补色处后，最终输出各个像素中的四个亚像素对应的亚像素颜色数据进行寻址显示，其中，对于R、B颜色数据输出上述补色处理后得到的计算结果值即可，而对于G颜色数据最终输出为上述补色处理后得到的计算结果值的一半(也即半值)。

另外，值得一提的是，上述补色处理方案是采用九宫格像素块作为举例进行说明，而九宫格像素块(3×3像素块)是由作为补色处理目标亚像素颜色数据的中心亚像素颜色数据和与其相邻的周围八个亚像素颜色数据组成，在此种情形下，则对图6中亚像素颜色数据的第一行、第一列、最后一行、最后一列不进行补色处理；也即图6中的第一行、第一列、最后一行、最后一列上的亚像素颜色数据进行(也即，边缘亚像素颜色数据)不作为补色处理目标亚像素颜色数据。当然，也可以采用2×2像素块(包括补色处理目标亚像素颜色数据和与其相邻的包含其他两种颜色类型的三个亚像素颜色数据)或三角形像素块(包括补色处理目标亚像素颜色数据和与其相邻的其他两种颜色类型的两个亚像素颜色数据)进行补色处理，而在此情形下，则可以对边缘亚像素颜色数据进行补色处理。另外，还值得一提的是，在本实用新型实施例中，对图6中的各个亚像素颜色数据进行补色处理，不论边缘亚像素颜色数据是否有做补色处理目标亚像素颜色数据，其最终数据值都将称之为补色处理后亚像素颜色数据。

此外，根据前述对图6中的采样后亚像素颜色数据(RG1G2B)进行补色处理的过程，本实用新型实施例的基于亚像素下采样的LED显示方法可归纳为包括图8所示的步骤。具体地，本实施例的基于亚像素下采样的LED显示方法包括：接收原始图像，对原始图像进行亚像素下采样，对亚像素下采样得到的亚像素颜色数据进行补色处理，以及根据补色处理后的亚像素颜色数据进行图像显示。其中，在对原始图像进行亚像素下采样之前还包括对原始图像进行Gamma变换，相应地在进行图像显示之前进行反Gamma变换。更具体地，对任意一个目标亚像素颜色数据进行补色处理则是划分出包含该目标亚像素颜色数据和与其相邻的多个亚像素颜色数据的像素块，然后基于该像素块中的各个待处理亚像素颜色数据(也即目标亚像素颜色数据及与其为不同颜色类型的亚像素颜色数据)和与各个待处理亚像素颜色数据分别对应的多个原始图像的三基色数据中的未采样颜色数据判断是否需要补色以及在需要补色时确定补色位置和补色值大小，具体细节可参考前述亚像素红色数据(R)、亚像素绿色数据(G1)、亚像素绿色数据(G2)及亚像素蓝色数据(B)进行补色处理的方法，在此不再赘述。而像素块中的除各个待处理亚像素颜色数据之外的亚像素颜色数据则是与目标亚像素颜色数据为同一颜色类型，其在对当前像素块中的目标亚像素颜色数据进行补色处理时暂不做处理。

请参见图9，其为本实用新型实施例的一种显示控制装置的模块示意图。如图9所示，显示控制装置90包括：亚像素下采样单元91、亚像素颜色数据补色处理单元93以及显示驱动单元95。亚像素下采样单元91用于对输入的原始图像中各个像素的三基色颜色数据进行下采样以得到亚像素颜色数据；亚像素颜色数据补色处理单元93用于对各个亚像素颜色数据进行补色处理以得到补色处理后亚像素颜色数据；显示驱动单元95用于根据所述补色处理后亚像素颜色数据驱动控制显示面板100进行图像显示，其中，显示面板100包括以阵列方式排布的前述多个LED显示单元P且各个LED显示单元P中包括呈矩形排列的一个第一颜色物理亚像素(例如红色LED)、一个第二颜色物理亚像素(例如蓝色LED)及两个第二颜色物理亚像素(例如绿色LED)；当然，显示面板100也可以是包括其他类似的显示单元而不限于LED显示单元。

更具体地，亚像素下采样单元91例如用于对原始图像中每相邻的4个像素分别获得一个相应的颜色数据以得到一红一蓝两绿四个亚像素颜色数据。

亚像素颜色数据补色处理单元93在对任意一个目标亚像素颜色数据进行补色处理时，划分出包含该目标亚像素颜色数据和与其相邻的包含其他两种颜色类型的多个亚像素颜色数据的像素块，然后基于该像素块中的多个待处理亚像素颜色数据(也即目标亚像素颜色数据及与其为不同颜色类型的亚像素颜色数据)和与所述多个待处理亚像素颜色数据分别对应的多个原始像素的三基色数据中的未采样颜色数据判断是否需要补色以及在判断需要进行补色时确定补色位置和补色值大小，具体细节可参考前述亚像素红色数据(R)、亚像素绿色数据(G1)、亚像素绿色数据(G2)及亚像素蓝色数据(B)进行补色处理的方法，在此不再赘述。

显示驱动单元95在通过亚像素颜色数据补色处理单元93得到补色处理后亚像素颜色数据后，最终输出各个像素(显示单元)中的四个物理亚像素(一红一蓝两绿)分别对应的补色处理后亚像素颜色数据至显示面板100进行寻址显示；其中，对于R、B颜色数据，输出补色处理后亚像素颜色数据值即可；对于G颜色数据，最终输出为补色处理后亚像素颜色数据值的一半(也即半值)。

综上所述，本实用新型上述实施例采用一红一蓝两绿四个物理亚像素(例如LED)布局方式，并结合亚像素下采样技术以及亚像素颜色数据补色处理算法进行图像显示，因此可以有效提升显示屏亮度分辨率。

本文中应用了具体个例对本实用新型基于亚像素下采样的LED显示方法及LED显示控制装置、LED结构及LED显示单元的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制，本实用新型的保护范围应以所附的权利要求为准。

Claims (5)

1.一种LED结构，其特征在于，包括：

呈矩形排列的一个第一颜色LED芯片、一个第二颜色LED芯片和两个第三颜色LED芯片，且所述两个第三颜色LED芯片位于同一条对角线上；以及

一个透明封装体，所述第一颜色LED芯片、所述第二颜色LED芯片和所述两个第三颜色LED芯片位于所述透明封装体内。

2.如权利要求1所述的LED结构，其特征在于，所述第一颜色LED芯片为红色LED芯片，所述第二颜色LED芯片为蓝色LED芯片，且所述两个第三颜色LED芯片为绿色LED芯片。

3.一种显示单元，适于应用于显示面板；其特征在于，所述显示单元包括：呈矩形排列的一个第一颜色物理亚像素、一个第二颜色物理亚像素和两个第三颜色物理亚像素，且所述两个第三颜色物理亚像素位于同一条对角线上，所述第一颜色物理亚像素和所述第二颜色物理亚像素位于另一条对角线上。

4.如权利要求3所述的显示单元，其特征在于，所述第一颜色物理亚像素为红色LED，所述第二颜色物理亚像素为蓝色LED，且所述两个第三颜色物理亚像素为绿色LED。

5.一种显示控制装置，适于驱动显示面板进行图像显示，所述显示面板包括以阵列方式排布的多个显示单元；其特征在于，每一个所述显示单元包括呈矩形排列的一个第一颜色物理亚像素、一个第二颜色物理亚像素和两个第三颜色物理亚像素，且所述两个第三 颜色物理亚像素位于同一条对角线上；所述显示控制装置包括：

亚像素下采样单元，用于对输入的原始图像进行亚像素下采样以得到对应于每一个所述显示单元的多个亚像素颜色数据，其中所述原始图像包括与多个原始像素分别对应的多个三基色数据；

亚像素颜色数据补色处理单元，用于对所述多个显示单元的所述多个亚像素颜色数据进行补色处理以得到每一个所述显示单元的多个补色处理后亚像素颜色数据；

显示驱动单元，用于根据每一个所述显示单元的所述多个补色处理后亚像素颜色数据分别驱动相对应显示单元中的所述第一颜色物理亚像素、所述第二颜色物理亚像素和所述两个第三颜色物理亚像素进行图像显示。