CN102129852B - 一种空间不等时的三基色转四基色的映射方法及*** - Google Patents

一种空间不等时的三基色转四基色的映射方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种空间不等时的三基色转四基色的映射方法及***，其方法包括以下步骤：确定四基色像素与三基色像素的纵向和横向的比例关系；根据每个四基色像素的坐标位置以及大小，计算每一个四基色像素上下左右的边界地址；将每个边界地址都转化为小数和整数两部分；根据每个边界地址的小数和整数数据，计算每一个四基色像素所对应的所有的三基色像素的红绿蓝分量；将三基色像素的红绿蓝分量数据转化为四基色像素的驱动数据。采用本发明可实现将空间不等的三基色图像显示在四基色显示器上，从而使显示的图像更加的真实，色彩更加的生动。

Description

一种空间不等时的三基色转四基色的映射方法及***
技术领域                       
本发明涉及图像显示领域，尤其涉及的是一种空间不等时的三基色转四基色的映射方法及***。
背景技术
在实际显示的时候，四基色显示器的纵横向像素分布与显示画面的像素可能会出现以下几种情况：四基色显示器的纵横向像素分布与显示画面的像素完全相同；两者像素数目虽然不同，但是其纵横比例是相同的；像素数目相同但纵横的比例不相同；或者是像素数目和纵横比例都不同。
现有技术没有公开四基色和三基色空间不等时的映射关系，因此，现有技术有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种空间不等时的三基色转四基色的映射方法及***，旨在解决现有的技术中没有四基色和三基色在空间不等时的映射方法的问题。
本发明的技术方案如下：
一种空间不等时的三基色转四基色的映射方法，其中，包括以下步骤：
S1：确定四基色像素与三基色像素的纵向和横向的比例关系；
S2：根据每个四基色像素的坐标位置以及大小，计算每一个四基色像素上下左右的边界地址；
S3：根据每个边界地址计算每一个四基色像素所对应的所有的三基色像素的红绿蓝分量；
S4：将三基色像素的红绿蓝分量数据转化为四基色像素的驱动数据。
所述的空间不等时的三基色转四基色的映射方法，其中，所述上下左右的边界地址包括横向起始地址、横向终止地址、纵向起始地址和纵向终止地址。
所述步骤S3：根据每个边界地址计算每一个四基色像素所对应的所有的三基色像素的红绿蓝分量之前，先将每个边界地址都转化为小数和整数两部分，再计算每一个四基色像素所对应的所有的三基色像素的红绿蓝分量；
所述步骤S3中利用下面的公式根据计算每一个四基色像素所对应的所有的三基色像素的红绿蓝分量：
Figure 2010106207905100002DEST_PATH_IMAGE001
其中
Figure 183224DEST_PATH_IMAGE002
分别表示四基色像素
Figure 2010106207905100002DEST_PATH_IMAGE003
的红绿蓝三色像素分量、
Figure 460884DEST_PATH_IMAGE004
分别表示三基色像素
Figure 2010106207905100002DEST_PATH_IMAGE005
的红绿蓝三色分量数据、
Figure 920247DEST_PATH_IMAGE006
和
Figure 2010106207905100002DEST_PATH_IMAGE007
是两种分辨率下像素的纵向和横向的比例关系、
Figure 767987DEST_PATH_IMAGE008
和
Figure 2010106207905100002DEST_PATH_IMAGE009
分别表示像素的横向起始地址和横向终止地址，
Figure 155554DEST_PATH_IMAGE010
和
Figure 2010106207905100002DEST_PATH_IMAGE011
分别表示像素
Figure 45756DEST_PATH_IMAGE003
的纵向起始地址和纵向终止地址、
Figure 306973DEST_PATH_IMAGE012
表示两种分辨率下像素的纵向和横向的比例关系整数部分，
Figure 2010106207905100002DEST_PATH_IMAGE013
表示两种分辨率下像素的纵向和横向的比例关系小数部分。
 所述的空间不等时的三基色转四基色的映射方法，其中，在计算每一个四基色像素所对应的所有的三基色像素的红绿蓝分量时除以四基色像素的面积，将像素数据重新归一化。
所述的空间不等时的三基色转四基色的映射方法，其中，根据以下对应关系将将三基色像素的红绿蓝分量数据转化为四基色像素的驱动数据：
Figure 417929DEST_PATH_IMAGE014
，
其中，A、B、C、D分别表示每一个四基色子像素的驱动数据；R、G、B分别表示每一个子像素对应的三基色像素的红绿蓝分量数据；r、g、b分别表示每一个四基色子像素所占的R、G、B的权重，r1+g1+b1=1；r2+g2+b2=1；r13+g3+b3=1；r4+g4+b4=1。
一种空间不等时的三基色转四基色的***，其中，包括依次相连的图像处理器、三基色/四基色变换单元和四基色显示屏，所述图像处理器向三基色/四基色变换单元发送RGB数据信号和行控制信号，所述三基色/四基色变换单元向四基色显示屏发送四基色像素输出信号和行控制信号。
所述三基色/四基色变换单元包括：
比例关系确定模块，用于确定四基色像素与三基色像素的纵向和横向的比例关系；
边界地址计算模块，用于根据每个四基色像素的坐标位置以及大小，计算每一个四基色像素上下左右的边界地址；
像素分量对应计算模块，用于根据每个边界地址计算每一个四基色像素所对应的所有的三基色像素的红绿蓝分量；
驱动数据转换模块，用于将三基色像素的红绿蓝分量数据转化为四基色像素的驱动数据。
根据每个边界地址计算每一个四基色像素所对应的所有的三基色像素的红绿蓝分量之前，先将每个边界地址都转化为小数和整数两部分，再计算每一个四基色像素所对应的所有的三基色像素的红绿蓝分量；
所述边界地址计算模块利用下面的公式计算每个四基色像素所对应的所有的三基色像素的红绿蓝分量：
Figure 270348DEST_PATH_IMAGE001
其中
Figure 854038DEST_PATH_IMAGE002
分别表示四基色像素
Figure 387788DEST_PATH_IMAGE003
的红绿蓝三色像素分量、
Figure 239069DEST_PATH_IMAGE004
分别表示三基色像素
Figure 731230DEST_PATH_IMAGE005
的红绿蓝三色分量数据、
Figure 268128DEST_PATH_IMAGE006
和
Figure 356301DEST_PATH_IMAGE007
是两种分辨率下像素的纵向和横向的比例关系、
Figure 843232DEST_PATH_IMAGE008
和
Figure 240716DEST_PATH_IMAGE009
分别表示像素
Figure 595736DEST_PATH_IMAGE003
的横向起始地址和横向终止地址，
Figure 471288DEST_PATH_IMAGE010
和分别表示像素
Figure 131125DEST_PATH_IMAGE003
的纵向起始地址和纵向终止地址、表示两种分辨率下像素的纵向和横向的比例关系整数部分，
Figure 275854DEST_PATH_IMAGE013
表示两种分辨率下像素的纵向和横向的比例关系小数部分。
所述三基色/四基色变换单元还包括：
数据转化模块，用于将每个边界地址都转化为小数和整数两部分。
所述三基色/四基色变换单元还包括：
像素数据归一化模块，用于在计算每一个四基色像素所对应的所有的三基色像素的红绿蓝分量时除以四基色像素的面积，将像素数据重新归一化。
本发明的有益效果：本发明通过在传统的图像处理器和现有的四基色显示器之间增设一个三基色/四基色变换单元，实现将空间不等的三基色图像显示在四基色显示器上。
附图说明
图1为本发明提供的空间不等时的三基色转四基色的***结构图；
图2为本发明提供的空间不等时的三基色转四基色的方法流程图；
图3为本发明提供的空间不等时的三基色和四基色的空间坐标对应图；
图4为本发明提供的空间不等时的三基色和四基色的位置关系对应图；
图5为本发明提供的空间不等时的三基色和四基色的像素对应关系图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。
四基色显示器的分辨率是U*V，而需要显示的三基色像素画面的分辨率是M*N，假设（M*N）大于（U*V），为了能够使显示图像能够完全在四基色显示器中显示，那么四基色显示器的一个像素不只显示需要显示的三基色画面的一个像素，可能是几个像素。四基色像素数据的来源是其空间上对应的一个或多个三基色像素数据，并且跟一个或多个像素所占的面积来决定其像素数据贡献大小。
在实际的应用中，传统的图像处理器是不具备三基色到四基色映射功能的，同时由于四基色显示屏的时序接口也不同于传统的显示屏，所以需要增加一个专门的三基色/四基色变换单元来完成上述的功能。如图1所示，本发明提供的空间不等时的三基色转四基色的***包括：图像处理器、三基色/四基色变换单元和四基色显示屏，传统的图像处理器输出的视频信号被接入到三基色/四基色变换单元，完成转换之后再驱动四基色显示屏进行显示。所述图像处理器向三基色/四基色变换单元发送RGB数据信号和行控制信号，所述三基色/四基色变换单元向四基色显示屏发送四基色像素输出信号和行控制信号。
所述图像处理器输出的像素分辨率与四基色显示屏的分辨率有可能是不同的，在同样物理尺寸上具有不同像素数据的时候，像素的大小也就不相同。下面描述了该转换的一个具体过程，假设四基色像素的分辨率是M*N，每个像素分别包括A、B、C、D四个子像素。三基色像素的分辨率是U*V，每个像素包含R、G、B三个子像素。
参见图2，本发明提供的空间不等时的三基色转四基色的映射方法包括以下步骤：
S1：确定四基色像素与三基色像素的纵向和横向的比例关系；
S2：根据每个四基色像素的坐标位置以及大小，计算每一个四基色像素上下左右的边界地址；
S3：根据每个边界地址计算每一个四基色像素所对应的所有的三基色像素的红绿蓝分量；
S4：将三基色像素的红绿蓝分量数据转化为四基色像素的驱动数据。
       首先确定两种分辨率下像素的纵向和横向的比例关系，因为M*N个四基色像素要能够正好显示U*V个三基色像素，假定
Figure 815288DEST_PATH_IMAGE006
是横向上的比例关系，
Figure 58969DEST_PATH_IMAGE007
是纵向上的比例关系，则两种分辨率下像素的纵向和横向的比例关系为：
                      
Figure DEST_PATH_IMAGE015
               公式1
       假定三基色像素的尺寸是
Figure 887116DEST_PATH_IMAGE016
，从公式1可以知道四基色的像素大小就是
Figure DEST_PATH_IMAGE017
。
如图3所示，假设任意一个四基色像素的坐标位置是
Figure 933832DEST_PATH_IMAGE003
，h该四基色像素的横坐标，k是该四基色像素的纵坐标，且
Figure 265456DEST_PATH_IMAGE018
。因为假定三基色像素的像素尺寸是
Figure 2075DEST_PATH_IMAGE016
，所以四基色像素的大小就为
Figure 255201DEST_PATH_IMAGE017
。
首先计算像素
Figure 541826DEST_PATH_IMAGE003
的上下左右的边界地址，
Figure 26159DEST_PATH_IMAGE008
和
Figure 372827DEST_PATH_IMAGE009
分别表示像素
Figure 113250DEST_PATH_IMAGE003
的横向起始地址和横向终止地址，
Figure 430662DEST_PATH_IMAGE010
和
Figure 674562DEST_PATH_IMAGE011
分别表示像素的纵向起始地址和纵向终止地址。根据像素的坐标位置
Figure 718052DEST_PATH_IMAGE003
，以及四基色像素的大小
Figure 80901DEST_PATH_IMAGE017
，可以计算出像素的上下左右的边界地址为：
Figure DEST_PATH_IMAGE019
           公式2
    在步骤S3：根据每个边界地址计算每一个四基色像素所对应的所有的三基色像素的红绿蓝分量之前，将公式2的每个边界地址数据都转化为小数和整数两部分以便于计算；用 表示整数部分，
Figure 832060DEST_PATH_IMAGE013
表示小数部分，公式2可变形为如公式3所示：
Figure 998599DEST_PATH_IMAGE020
           公式3
       由于三基色像素的大小被定义为，那么该四基色像素在空间上对应的横向位置是从第
Figure DEST_PATH_IMAGE021
个三基色像素的
Figure 377594DEST_PATH_IMAGE022
位置开始，同时结束于第
Figure DEST_PATH_IMAGE023
个三基色像素的
Figure 173381DEST_PATH_IMAGE024
位置。
       这样根据四组和数据就可以计算任意一个四基色像素
Figure 13926DEST_PATH_IMAGE003
所对应的所有的三基色像素的RGB分量；当然这里最好消除四基色像素的面积因素，也即除以四基色像素的面积因素，将像素数据重新归一化。其计算方法如公式4所示：
Figure 437954DEST_PATH_IMAGE001
公式4
       其中分别表示三基色像素
Figure 372336DEST_PATH_IMAGE005
的红绿蓝三色分量数据。
通过上述计算出的四基色像素
Figure 839089DEST_PATH_IMAGE003
需要表达的红绿蓝三色像素分量
Figure 219255DEST_PATH_IMAGE002
。下一步就是将
Figure 32753DEST_PATH_IMAGE002
转化为四基色像素A B C D的驱动数据。在实际的工艺过程中，四基色像素的子像素色坐标在CIE 1931坐标的位置并不一定是固定的。如图4所示，同时由于在实际的生产制造工艺过程中，不同基色的彩膜透光效率也不同，所以实际的应用中一般是通过实验的方法来确定四基色与三基色间的关系。
假设经过试验之后，三基色RGB与四基色ABCD之间的对应关系如公式5所示：
Figure DEST_PATH_IMAGE025
                       公式5
其中，公式5中的r、g、b，分别表示权重系数，表示每一个子像素ABCD中所占的RGB的权重。其中，归一化处理之后r1+g1+b1=1；r2+g2+b2=1；r13+g3+b3=1；r4+g4+b4=1。
将四基色像素
Figure 142660DEST_PATH_IMAGE003
需要表达的红绿蓝三色像素分量代入到公式5就可以得到了四基色像素ABCD的驱动数据：
        
Figure 350840DEST_PATH_IMAGE026
               公式6
通过上述公式6就可以计算出所有的四基色像素的驱动数据Ah，k、B h，k、C h，k、D h，k，然后将该驱动数据输出到四基色显示屏上就可显示出四基色画面。
下面以一个具体的实施例加以说明，如图5所示，四基色显示器的一个像素由图中A、B、C、D四个基色像素组成，需要显示的三基色画面的像素由P1、P2、P3、P4组成，假定三基色像素的尺寸是1*1，四基色像素的尺寸是1.3*1.3，其空间对应关系如图所示，也就是四基色像素占据了三基色P1、P2、P3、P4像素的一部分。
首先计算四基色像素占据了P1、P2、P3、P4像素的相对面积，其中占据P1的相对面积是：
Figure DEST_PATH_IMAGE027
。
       同样的可以分别计算出占据P2、P3、P4像素的面积分别是：0.4、0.4、0.25。
       根据四基色像素A、B、C、D所占据的三基色像素P1、P2、P3、P4的面积作为数据权重来利用公式4分别计算四基色像素中红绿蓝三色像素的数据：
                     
Figure 30346DEST_PATH_IMAGE028
  
      同样的可以计算出绿色和蓝色像素数据；从而得到红绿蓝三色像素的数据如下:
          
Figure DEST_PATH_IMAGE029
通过上述的计算过程，就得到图5中的四基色像素需要表达的红绿蓝三色像素分量分别为
Figure 260339DEST_PATH_IMAGE030
。
下一步就是将转化为四基色像素A B C D的驱动数据，     将
Figure 718926DEST_PATH_IMAGE030
代入公式5或6就可以得到在像素不匹配下的三基色像素RGB像素数据映射得到的四基色像素ABCD的像素数据：
                 
Figure DEST_PATH_IMAGE031
          
参见图1，本发明还提供了一种空间不等时的三基色转四基色的***，其中，包括依次相连的图像处理器、三基色/四基色变换单元和四基色显示屏，所述图像处理器向三基色/四基色变换单元发送RGB数据信号和行控制信号，所述三基色/四基色变换单元向四基色显示屏发送四基色像素输出信号和行控制信号；具体如上所述。
该三基色/四基色变换单元包括：
比例关系确定模块，用于确定四基色像素与三基色像素的纵向和横向的比例关系；具体如上所述。
边界地址计算模块，用于根据每个四基色像素的坐标位置以及大小，计算每一个四基色像素上下左右的边界地址；具体如上所述。
像素分量对应计算模块，用于根据每个边界地址计算每一个四基色像素所对应的所有的三基色像素的红绿蓝分量；具体如上所述。
驱动数据转换模块，用于将三基色像素的红绿蓝分量数据转化为四基色像素的驱动数据；具体如上所述。
该三基色/四基色变换单元还包括：
数据转化模块，用于将每个边界地址都转化为小数和整数两部分；具体如上所述。
所述三基色/四基色变换单元还包括：
像素数据归一化模块，用于在计算每一个四基色像素所对应的所有的三基色像素的红绿蓝分量时除以四基色像素的面积，将像素数据重新归一化；具体如上所述。
本发明通过在传统的图像处理器和现有的四基色显示器之间增设一个三基色/四基色变换单元，实现将空间不等的三基色图像显示在四基色显示器上，从而使显示的图像更加的真实，色彩更加的生动。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种空间不等时的三基色转四基色的映射方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：确定四基色像素与三基色像素的纵向和横向的比例关系；
S2：根据每个四基色像素的坐标位置以及大小，计算每一个四基色像素上下左右的边界地址；
S3：根据每个边界地址计算每一个四基色像素所对应的所有的三基色像素的红绿蓝分量；
S4：将三基色像素的红绿蓝分量数据转化为四基色像素的驱动数据；
所述步骤S3：根据每个边界地址计算每一个四基色像素所对应的所有的三基色像素的红绿蓝分量之前，先将每个边界地址都转化为小数和整数两部分，再计算每一个四基色像素所对应的所有的三基色像素的红绿蓝分量；
所述步骤S3中利用下面的公式根据计算每一个四基色像素所对应的所有的三基色像素的红绿蓝分量：
Figure 2010106207905100001DEST_PATH_IMAGE001
其中
Figure 443970DEST_PATH_IMAGE002
分别表示四基色像素
Figure 2010106207905100001DEST_PATH_IMAGE003
的红绿蓝三色像素分量、
Figure 220165DEST_PATH_IMAGE004
分别表示三基色像素
Figure DEST_PATH_IMAGE005
的红绿蓝三色分量数据、
Figure 891580DEST_PATH_IMAGE006
和
Figure DEST_PATH_IMAGE007
是两种分辨率下像素的纵向和横向的比例关系、
Figure 473740DEST_PATH_IMAGE008
和
Figure DEST_PATH_IMAGE009
分别表示像素
Figure 708019DEST_PATH_IMAGE003
的横向起始地址和横向终止地址，
Figure 858377DEST_PATH_IMAGE010
和
Figure DEST_PATH_IMAGE011
分别表示像素
Figure 751509DEST_PATH_IMAGE003
的纵向起始地址和纵向终止地址、
Figure 12726DEST_PATH_IMAGE012
表示两种分辨率下像素的纵向和横向的比例关系整数部分，
Figure DEST_PATH_IMAGE013
表示两种分辨率下像素的纵向和横向的比例关系小数部分。
2.根据权利要求1所述的空间不等时的三基色转四基色的映射方法，其特征在于，所述上下左右的边界地址包括横向起始地址、横向终止地址、纵向起始地址和纵向终止地址。
3.根据权利要求1所述的空间不等时的三基色转四基色的映射方法，其特征在于，在计算每一个四基色像素所对应的所有的三基色像素的红绿蓝分量时除以四基色像素的面积，将像素数据重新归一化。
4.根据权利要求1或3所述的空间不等时的三基色转四基色的映射方法，其特征在于，根据以下对应关系将三基色像素的红绿蓝分量数据转化为四基色像素的驱动数据：
Figure 45054DEST_PATH_IMAGE014
，
其中，A、B、C、D分别表示每一个四基色子像素的驱动数据；R、G、B分别表示每一个子像素对应的三基色像素的红绿蓝分量数据；r、g、b分别表示每一个四基色子像素所占的R、G、B的权重，r1+g1+b1=1；r2+g2+b2=1；r13+g3+b3=1；r4+g4+b4=1。
5.一种空间不等时的三基色转四基色的映射***，其特征在于，包括依次相连的图像处理器、三基色/四基色变换单元和四基色显示屏，所述图像处理器向三基色/四基色变换单元发送RGB数据信号和行控制信号，所述三基色/四基色变换单元向四基色显示屏发送四基色像素输出信号和行控制信号；
所述三基色/四基色变换单元包括：
比例关系确定模块，用于确定四基色像素与三基色像素的纵向和横向的比例关系；
边界地址计算模块，用于根据每个四基色像素的坐标位置以及大小，计算每一个四基色像素上下左右的边界地址；
像素分量对应计算模块，用于根据每个边界地址计算每一个四基色像素所对应的所有的三基色像素的红绿蓝分量；
驱动数据转换模块，用于将三基色像素的红绿蓝分量数据转化为四基色像素的驱动数据；
根据每个边界地址计算每一个四基色像素所对应的所有的三基色像素的红绿蓝分量之前，先将每个边界地址都转化为小数和整数两部分，再计算每一个四基色像素所对应的所有的三基色像素的红绿蓝分量；
所述边界地址计算模块利用下面的公式计算每个四基色像素所对应的所有的三基色像素的红绿蓝分量：
Figure 366314DEST_PATH_IMAGE001
其中
Figure 182960DEST_PATH_IMAGE002
分别表示四基色像素
Figure 982289DEST_PATH_IMAGE003
的红绿蓝三色像素分量、
Figure 69456DEST_PATH_IMAGE004
分别表示三基色像素
Figure 561617DEST_PATH_IMAGE005
的红绿蓝三色分量数据、
Figure 599980DEST_PATH_IMAGE006
和是两种分辨率下像素的纵向和横向的比例关系、和
Figure 867123DEST_PATH_IMAGE009
分别表示像素
Figure 658362DEST_PATH_IMAGE003
的横向起始地址和横向终止地址，
Figure 300958DEST_PATH_IMAGE010
和分别表示像素
Figure 429637DEST_PATH_IMAGE003
的纵向起始地址和纵向终止地址、
Figure 708171DEST_PATH_IMAGE012
表示两种分辨率下像素的纵向和横向的比例关系整数部分，表示两种分辨率下像素的纵向和横向的比例关系小数部分。
6. 根据权利要求5所述的空间不等时的三基色转四基色的映射***，其特征在于，所述三基色/四基色变换单元还包括：
数据转化模块，用于将每个边界地址都转化为小数和整数两部分。
7.根据权利要求5或6所述的空间不等时的三基色转四基色的映射***，其特征在于，所述三基色/四基色变换单元还包括：
像素数据归一化模块，用于在计算每一个四基色像素所对应的所有的三基色像素的红绿蓝分量时除以四基色像素的面积，将像素数据重新归一化。
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