四色数据转换的方法及其装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种红绿蓝白四色数据的转换方法，在该像素使用最小值提取器取得红绿蓝最小值作为该像素转换至红绿蓝白四色系统后的白色光数据数值后，再计算出该像素红绿蓝色彩的差值，将这三个色彩的差值补加至相邻的像素或子像素中，使红绿蓝白四色系统在提供影像色彩亮度增加的同时，其影像色彩的色调与色饱和能获得适当的补偿而仍能非常接近原来的红绿蓝三色系统的状况。

Four color data conversion method and device thereof

The invention discloses a conversion RGB white four-color data for use in the pixel minimum obtain RGB extractor minimum value as the numerical pixel conversion to red green blue white four-color system after the white light data, and then calculate the difference between the pixel RGB color, the difference between the three values of color fill in addition to the adjacent pixels or sub pixels, the red green blue white four-color system increase in brightness at the same time provide the image color, hue and color saturation of the color image to obtain appropriate compensation and still very close to the RGB color of the original condition.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及将红绿蓝三色系统的影像色彩数据数值转换成红绿蓝白四色系统的影像色彩数据数值，利用一种简单且易于实施的算法，提供面板显示品质的色调与色饱和的补偿效果。
技术介绍
由于近年来的面板像素(pixel)由4色子像素(subpixel)组成，除了红光(R)、绿光(G)以及蓝光(B)外还有白光(W)。在近来显示面板的高分辨率的需求下，该RGBW的色彩系统可提供给显示器具有更高亮度或更低功耗的解决方案，其中该子像素红(R)绿(G)蓝(B)白(W)的配列方式如图1及图2所示。美国专利US 5,929,843提出一种RGB-to-RGBW影像数据数值转换处理的方法，其方法为红绿蓝白四色系统中的白色影像数据数值可等于红绿蓝三色系统的红绿蓝三者影像数据数值的最小值，而红绿蓝白四色系统的红绿蓝影像数据数值可分别等于红绿蓝三色系统的红绿蓝三者影像数据数值。如图3所示，R、G、B为影像色彩输入值，R’、G’、B’、W’为影像色彩输出值，及一最小数值提取器11选出由白光(W)发出的光的数据数值W’。计算方法如下R’＝RG’＝GB’＝B W’＝min(R，G，B)由于白光(W)的子像素部分可以同时增加影像色彩红(R)绿(G)蓝(B)的成分，因此，利用上述的算法可以达到影像亮度(luminance)增强的效果。但是该算法的缺点在于无法维持原来影像的色调(hue)与色饱和(saturation)，这是因为影像色彩的红(R)绿(G)蓝(B)三色光成分的增加量完全相同，原来影像的红(R)绿(G)蓝(B)比例关系有可能因此被改变，其改变可从下列方程式中得出R∶G∶B≠(R’+W’)∶(G’+W’)∶(B’+W’)因此，若影像的红(R)绿(G)蓝(B)三色光比例被改变了，就会改变影像的色调与色饱和。其色空间的示意图请参阅图4(为方便比较，所有色空间的示意图将以二维(G，R)空间的形式表示)，图中A点代表原来的影像色彩(RGB)，A’点代表经该算法处理后的影像色彩(R’G’B’)，从图4中A点转换到A’点的路径不通过原点来看，虽然专利US 5,929,843所提出的方法可以增加亮度，但却无法维持原来色彩的色调与色饱和。针对美国专利US 5,929,843具有虽可增加影像的亮度但却无法维持原来影像的色调与色饱和度的缺陷。所以，在美国专利US6,724,934中，提出一种新型的RGB-to-RGBW影像数据数值转换处理的方法，以改善该US 5,929,843专利的缺陷。该US 6,724,934专利所使用的方法为，根据影像像素的红(R)绿(G)蓝(B)数据数值的关系先作判断分类(假设灰度最大值为255时)，若数据数值被归纳在区块一B1中，如图5所示，A1点代表原来的影像色彩(RGB)，A1’点代表经此算法处理后的影像色彩(R’G’B’)，该A1点转换到A1’点可以增加2倍亮度，并同时维持原来色彩的色调与色饱和度，这是因为R∶G∶B＝(R’+W’)∶(G’+W’)∶(B’+W’)。其计算方法为(假设灰度最大值为255时)，如果min(2×R，2×G，2×B)小于255，则W’＝min(2×R，2×G，2×B)；R’＝2×R-W’；G’＝2×G-W’；B’＝2×B-W’。如果min(2×R，2×G，2×B)大于255，则W’＝255；R’＝2×R-W’；G’＝2×G-W’；B’＝2×B-W’。但，若在判断分类影像像素的红(R)绿(G)蓝(B)数据数值的关系后，若数据数值被归纳在区块二B2，如图6所示，B点代表原来的影像色彩(RGB)，B’点代表经该算法处理后的影像色彩(R’G’B’)，可以增加s(1≤s≤2)倍亮度，并同时维持原来色彩的色调与色饱和。这是因为R∶G∶B＝(R’+W’)∶(G’+W’)∶(B’+W’)。计算方法为(假设灰度最大值为255时)，s＝1+{min(R，G，B)/〔max(R，G，B)-min(R，G，B)〕}；如果min(s×R，s×G，s×B)小于255，则W’＝min(s×R，s×G，s×B)；R’＝s×R-W’；G’＝s×G-W’； B’＝s×B-W’。如果min(2×R，2×G，2×B)大于255，则W’＝255；R’＝s×R-W’；G’＝s×G-W’；B’＝s×B-W’。不过，虽然该美国专利US 6,724,934所提出的算法可以达到影像亮度增强的效果，并维持原来影像的色调与色饱和，但该算法的缺点在于位于区块一B1与区块二B2的影像色彩(RGB)的亮度增加的程度会有所不同，区块一B1内色彩亮度增加的程度等于2，而区块二B2内色彩亮度增加的程度等于s(其中1≤s≤2)。尤其是在区块二B2内一些高亮度与高饱和度的色彩的亮度增加的程度与区块一B1内色彩亮度增加的程度有很大的差异。因为区块二B2内一些高亮度与高饱和度的色彩的亮度增加的程度接近1，但区块一B1内的色彩的亮度增加的程度等于2。这会造成影像的实时对比(simultaneous contrast)变动过大的现象，破坏了影像显示的品质与效果，尤其是影像同时显示一些高亮度、高饱和度的色彩与高亮度偏白的色彩时，整体影像品质受到严重破坏。针对前述的缺陷，三星(Samsung)公司在SID2004会议中提出一篇“Implementation of RGBW Color System in TFT-LCDs”的论文，并提出一种自可适白增益(Adaptive White Scaling，AWS)的RGB-to-RGBW影像数据数值转换处理的计算方法。请参阅图7所示，在输入原来的影像色彩(RGB)的同时预设的增亮倍率w会先传送至一色彩失真分析器(color distortionanalyzer)22，该色彩失真分析器22会依据输入的影像色彩(RGB)数据与增亮倍率w计算影像增亮前后的色彩失真值e，若此时计算得到的色彩失真值e大于临界值，则一w调节器(w controller)23会降低增亮倍率w，并将新的增亮倍率值w再送入到该色彩失真分析器22，重新计算该色彩失真值e，由此循环，该程序会一直持续到该色彩失真值e小于临界值才停止，此时该增亮倍率值w才会进入RGBW转换器(RGBW converter)21中。这样，不同的影像数据(RGB)会有不同的增亮倍率w，用以控制不同的影像在增亮前后的色彩失真值e都能维持在临界值以下，抑制某些影像增亮后影像实时比较变动过大的现象。但该论文所述的计算方法有以下的缺点1.必须重复计算影像增亮前后的色彩失真值e，才能调整出最适于输入影像数据(RGB)的增亮倍率w，这样将耗费复杂且大量的影像计算与硬件成本。2.为了降低影像增亮前后的色彩失真值e，且为了改善输入影像增亮后影像实时比较变动过大的现象，该自可适白增益的计算方法必须通过降低增亮倍率w来达成。也就是说，虽然保持了影像显示对比的品质，却无法维持系统所需的亮度增加效果。请参阅图8所示，为原来增亮倍率w为2(w＝2)时可显示的色空间(ColorSpace)，但为了降低输入影像增亮前后的色彩失真值e，将降低增亮倍率w(如图9所示)，甚至影像同时显示一些高亮度高饱和度的色彩与高亮度偏白的色彩时，为了抑制增亮后影像实时比较变动过大的现象，只好将增亮倍率w压低至接近1(如图10所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种四色数据转换的方法，其特征在于所述方法包括：利用一最小值提取器（３１）取得一像素的三原色数据数值的最小值，作为所述像素的白色数据数值；以及利用一减法单元（３３）计算出所述像素的色彩差值，再将所述色彩差值由所述减法单元输出 补偿至相邻像素；同时，所述像素通过一加法单元（３２）接入相邻像素输出的色彩差值，使所述色彩差值与所述像素的三原色数据数值相加，形成所述像素输出的三原色的数据数值。

【技术特征摘要】
1.一种四色数据转换的方法，其特征在于所述方法包括利用一最小值提取器(31)取得一像素的三原色数据数值的最小值，作为所述像素的白色数据数值；以及利用一减法单元(33)计算出所述像素的色彩差值，再将所述色彩差值由所述减法单元输出补偿至相邻像素；同时，所述像素通过一加法单元(32)接入相邻像素输出的色彩差值，使所述色彩差值与所述像素的三原色数据数值相加，形成所述像素输出的三原色的数据数值。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述色彩差值为所述像素三原色数据数值分别减去白色数据数值的差值。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相邻像素是第一维度的单向相邻像素。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相邻像素是第一维度的双向相邻像素。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相邻像素是第二维度的双向相邻像素。6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述相邻像素是所有包围所述像素的相邻像素。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述补偿至相邻像素是补偿至所有包围所述像素的相邻像素的子...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗新台，翁瑞兴，
申请(专利权)人：胜华科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：71[中国|台湾]