一种RGB转RGBW的转换方法与流程

本发明涉及液晶显示技术领域，特别涉及一种RGB转RGBW的转换方法。

背景技术：

RGBW液晶屏技术的原理，是将一种白色(W)子像素添加到由红(R)、绿(G)、蓝(B)三色组成的传统RGB像素中，然后再应用相应的子像素成像技术，以人类看见图像的方式对这些子像素进行更好的排列。由于液晶显示屏(Liquid Crystal Display，LCD)的分辨率越来越高，像素越来越精细，造成液晶像素的开口率越来越低，进而造成光透过率的下降。因此RGBW四色像素设计显示屏的出现，解决了液晶显示屏白色画面光透过率过低的问题，降低了功耗，能起到节能环保的作用。正是基于此，RGBW正在被广泛应用于各种尺寸的平板液晶显示器中。

具体来讲，W子像素的引入会使得R、G、B子像素的相对比例下降，开口率下降，从而在显示R、G、B等高饱和度画面时，其亮度相对于RGB显示模式明显偏低。另外，由于W子像素的透过率明显高于RGB子像素，因此当一个画面中高饱和度画面和白色画面同时存在时，由于W像素的加入，使得二者的亮度差距相对于单纯的RGB显示装置明显增大。正是由于以上的两个原因，才会出现高饱和度画面失真的问题。高饱和度画面和白色画面的亮度可以通过由RGB信号输入到RGBW信号输出的转换方法来进行控制。

为了提高穿透率或发光亮度，RGBW显示屏需要在合适的情况下打开W子像素，将亮度进行增益。RGBW显示屏中亮度增益值(W子像素显示的亮度)取决于输入的RGB数据，算法不同得到的亮度或穿透率提高的效果会存在差异，其对画面质量的影响也是不一样的。目前采用较多的一种算法是按饱和度计算亮度增益值(Gain)：饱和度越低，Gain越大；饱和度越高，Gain越小。计算RGB构成的像素点的饱和度S，当S小于一定值时，Gain等于恒定值；当S大于一定值时，则Gain随S增大而变小。S的计算方法为S＝(max(R,G,B)-min(R,G,B))/max(R,G,B)。该方法可以很好的保持每个像素的S值、同时增大亮度，但是在整体画面上会存在较为严重的失真现象。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种RGB转RGBW的转换方法，以解决现有技术中高饱和度画面颜色失真的问题。

本发明的技术方案如下：

一种RGB转RGBW的转换方法，包括以下步骤：

获取当前帧画面每个像素点RGB信号的灰阶值；

将所述每个像素点RGB信号的灰阶值转化为亮度值，并将所述亮度值进行归一化处理；

计算归一化处理后的每个像素点的增益值，并统计整幅画面符合预设要求的像素点的增益值，以得到整幅画面像素点增益值的累积分布曲线图；

接收用户设定的所述累积分布曲线图的一个纵坐标值，并将该纵坐标值对应的横坐标值作为帧增益值；

根据所述帧增益值及预设规则分别获取RGBW的输出值，并将其输出；

其中，所述符合预设要求的像素点为像素点增益值不为0的像素点。

优选地，计算归一化处理后的每个像素点的增益值，具体包括：

PG＝0，(M2＝0)；

PG＝(1+W_S)/M2，〔M1/M2≥W_S/(1+W_S)〕；

PG＝1/(M2-M1)，〔M1/M2<W_S/(1+W_S)〕；

其中，PG为一个像素点的增益值，W_S＝W/(R+G+B),R、G、B与W为RGBW的亮度值，M2为一个像素点的RGB三色归一化后的亮度值rgb中的最大值，M1为一个像素点的RGB三色归一化后的亮度值rgb中的最小值。

优选地，根据所述帧增益值及预设规则分别获取RGBW的输出值，并将其输出，具体包括：

W_out＝min〔(1+W_S)，min(PG,FG)*M1〕,

R_out＝min(PG,FG)*r-W_out,

G_out＝min(PG,FG)*g-W_out,

B_out＝min(PG,FG)*b-W_out,

其中，R_out、G_out、B_out与W_out分别为RGBW的输出值，FG为预设的一个帧增益值，其为所述累积分布曲线图对应的一个横坐标值。

优选地，根据所述帧增益值及预设规则分别获取RGBW的输出值，并将其输出，之后还包括：

根据所述帧增益值的大小对背光的亮度进行调整，具体为：

BL_调整＝BL/FG；

其中，BL是所述背光全开时的亮度，BL_调整为所述背光调整后的亮度，且整幅画面显示区域分为多个不同区域，所述背光根据预设规则分别对所述多个不同区域的亮度进行独立控制。

优选地，计算归一化处理后的每个像素点的增益值，具体包括：

PG＝(1+W_S)，〔M1/M2≥W_S/(1+W_S)或M2＝0〕；

PG＝min〔1/(M2-M1)，(1+W_S)〕，〔M1/M2<W_S/(1+W_S)〕；

其中，PG为一个像素点的增益值，W_S＝W/(R+G+B),R、G、B与W为RGBW的亮度值，M2为一个像素点的RGB三色归一化后的亮度值rgb中的最大值，M1为一个像素点的RGB三色归一化后的亮度值rgb中的最小值。

优选地，根据所述帧增益值及预设规则分别获取RGBW的输出值，并将其输出，具体包括：

W_out＝min〔(1+W_S)，min(PG,FG)*M1〕,

R_out＝min(PG,FG)*r-W_out,

G_out＝min(PG,FG)*g-W_out,

B_out＝min(PG,FG)*b-W_out,

其中，R_out、G_out、B_out与W_out分别为RGBW的输出值，FG为预设的一个帧增益值，其为所述累积分布曲线图对应的一个横坐标值。

优选地，根据所述帧增益值及预设规则分别获取RGBW的输出值，并将其输出，之后还包括：

根据所述帧增益值的大小对背光的亮度进行调整，具体为：

BL_调整＝BL/FG；

其中，BL是所述背光全开时的亮度，BL_调整为所述背光调整后的亮度，且整幅画面显示区域分为多个不同区域，所述背光根据预设规则分别对所述多个不同区域的亮度进行独立控制。

优选地，计算归一化处理后的每个像素点的增益值，具体包括：

PG＝1/M1，

其中，PG为一个像素点的增益值，M1为一个像素点的RGB三色归一化后的亮度值rgb中的最小值。

优选地，根据所述帧增益值及预设规则分别获取RGBW的输出值，并将其输出，具体包括：

W_out＝min〔(1+W_S)，min(PG,FG)*M1〕,

R_out＝min(PG,FG)*r-W_out,

G_out＝min(PG,FG)*g-W_out,

B_out＝min(PG,FG)*b-W_out,

其中，W_S＝W/(R+G+B),R、G、B与W为RGBW的亮度值，R_out、G_out、B_out与W_out分别为RGBW的输出值，FG为预设的一个帧增益值，其为所述累积分布曲线图对应的一个横坐标值。

优选地，根据所述帧增益值及预设规则分别获取RGBW的输出值，并将其输出，之后还包括：

根据所述帧增益值的大小对背光的亮度进行调整，具体为：

BL_调整＝BL/FG；

其中，BL是所述背光全开时的亮度，BL_调整为所述背光调整后的亮度，且整幅画面显示区域分为多个不同区域，所述背光根据预设规则分别对所述多个不同区域的亮度进行独立控制。

本发明的有益效果：

本发明的一种RGB转RGBW的转换方法，通过将各个像素的RGB输入信号的灰阶值转换为亮度值，并将该亮度值进行归一化处理，得出帧增益值的累计分布曲线图，再根据预设的一个纵坐标值并由该纵坐标值得到对应的横坐标值，以该横坐标值作为帧增益值，最后根据该帧增益值和预设规则得出RGBW的输出值，在提升画面亮度的同时，也改善了RGBW显示模式下出现的颜色失真问题，提高了画面的饱和度。

【附图说明】

图1为本发明实施例的一种RGB转RGBW的转换方法的实施流程图；

图2为本发明实施例的帧增益值的累积分布曲线图；

图3为本发明实施例的画面显示区域划分为不同的纵向和横向交叉区域，通过横向和纵向的LED灯分别对该画面显示区域的不同区域的亮度进行独立控制的示意图；

图4为现有技术的通过画面显示区域一侧的LED灯控制整个画面的亮度的示意图。

【具体实施方式】

以下各实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。本发明所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「内」、「外」、「侧面」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。在图中，结构相似的单元是以相同标号表示。

实施例一

请参考图1，图1为本发明实施例的一种RGB转RGBW的转换方法的实施流程图，从图1可以看到，本发明的一种RGB转RGBW的转换方法，包括以下步骤：

步骤S101：获取当前帧画面每个像素点RGB信号的灰阶值。

步骤S102：将所述每个像素点RGB信号的灰阶值转化为亮度值，并将所述亮度值进行归一化处理。

步骤S103：计算归一化处理后的每个像素点的增益值，并统计整幅画面符合预设要求的像素点的增益值，以得到整幅画面像素点增益值的累积分布曲线图。

其中，获取整幅画面像素点增益值的累积分布曲线图之前，先根据每个像素点的PG获取整幅画面的分布函数图，再根据该分布函数图转化为累积分布曲线图，所述符合预设要求的像素点为像素点增益值不为0的像素点，即PG≠0的像素点。

在本实施例中，计算归一化处理后的每个像素点的增益值，具体包括：

PG＝0，(M2＝0)；

PG＝(1+W_S)/M2，〔M1/M2≥W_S/(1+W_S)〕；

PG＝1/(M2-M1)，〔M1/M2<W_S/(1+W_S)〕；

其中，PG为一个像素点的增益值(即Pixel Gain)，W_S＝W/(R+G+B),R、G、B与W为RGBW的亮度值，M2为一个像素点的RGB三色归一化后的亮度值rgb中的最大值，M1为一个像素点的RGB三色归一化后的亮度值rgb中的最小值。r、g和b三个归一化后的亮度值的最大值为1，最小值为0。

其中，根据每个像素点的PG获取整幅画面的分布函数图，具体过程如下：

将每个像素的PG值按照从小到的顺序划分为不同的区间，并分别计算PG值处于各个区间的像素的个数，以及其所占整幅画面的像素个数的百分比，以PG值作为横坐标，以所占百分比作为纵坐标，作出分布函数图。

步骤S104：接收用户设定的所述累积分布曲线图的一个纵坐标值，并将该纵坐标值对应的横坐标值作为帧增益值。

步骤S105：根据所述帧增益值及预设规则分别获取RGBW的输出值，并将其输出。

在本实施例中，根据所述帧增益值及预设规则分别获取RGBW的输出值，并将其输出，具体包括：

W_out＝min〔(1+W_S)，min(PG,FG)*M1〕,

R_out＝min(PG,FG)*r-W_out,

G_out＝min(PG,FG)*g-W_out,

B_out＝min(PG,FG)*b-W_out,

其中，R_out、G_out、B_out与W_out分别为RGBW的输出值，FG为预设的一个帧增益值(即Frame Gain)，其为所述累积分布曲线图对应的一个横坐标值，min(PG,FG)为一个像素点的增益值，即增益值大于FG值的像素点的PG值统一还原为FG值，增益值小于FG值的像素点的PG按照其对应的增益值进行增益。

步骤S106：根据帧增益值的大小对背光的亮度进行调整。

如图3所示，图3为本实施例的画面显示区域20划分为不同的纵向和横向交叉区域，通过横向和纵向的背光即LED灯10分别对该画面显示区域20的不同区域的亮度进行独立控制的示意图。在本实施例中，对背光的亮度进行调整具体为：

BL_调整＝BL/FG，

其中，FG是预设的帧增益值，BL是背光全开时的亮度，BL_调整为背光调整后的亮度，且整幅画面显示区域20划分为多个不同区域，所述背光根据预设规则分别对所述多个不同区域的亮度进行独立控制。这样，便能够比较精确地根据不同区域的亮度需要，来对与其相对应的LED灯10的亮度进行调整。

如图4所示，图4为现有技术的通过画面显示区域40一侧的LED灯30控制整个画面的亮度的示意图，从图4可以看到，现有技术的这种背光设计，只能让其画面显示区域40的全部区域整体变亮或变暗，而无法做到对其中某个区域的亮度进行独立控制，这样就无法做到根据不同区域的亮度需要，来对与该区域相对应的LED灯30的亮度进行调整，从而根据需要分别调整不同区域的亮度。

如图2所示，图2为本发明实施例的帧增益值的累积分布曲线图。从图2可以看到，X％是预设的一个横坐标值，在累积分布曲线图，该X％值对应的横坐标值为K，这里的K值就是用户根据需要设定的一个帧增益值。当一个像素点的增益值大于该K值时，该像素点的增益值用K值替代，当一个像素点的增益值小于该K值时，该像素点的增益值不变，为其原先的值。这样，增益值小于K值的像素点即使出现了失真的情况，也可以控制在很小的范围之内。

本发明的一种RGB转RGBW的转换方法，通过将各个像素的RGB输入信号的灰阶值转换为亮度值，并将该亮度值进行归一化处理，得出帧增益值的累计分布曲线图，再根据预设的一个纵坐标值并由该纵坐标值得到对应的横坐标值，以该横坐标值作为帧增益值，最后根据该帧增益值和预设规则得出RGBW的输出值，在提升画面亮度的同时，也改善了RGBW显示模式下出现的颜色失真问题，提高了画面的饱和度。另外，本发明对背光的亮度也进行了调整，降低了背光的亮度，也即降低了功耗。另外，本发明通过将画面显示区域20划分为不同的纵向和横向交叉的不同区域，所述LED灯10根据预设规则分别对多个不同区域的亮度进行独立控制，这样便能够比较精确地根据不同区域的亮度需要，来对与该区域相对应的LED灯10的亮度进行调整。

实施例二

本实施例与实施例一大部分相同，不同之处在于每个像素点增益值PG的计算方法不同。

在本实施例中，计算归一化处理后的每个像素点的增益值，具体包括：

PG＝(1+W_S)，〔M1/M2≥W_S/(1+W_S)或M2＝0〕；

PG＝min〔1/(M2-M1)，(1+W_S)〕，〔M1/M2<W_S/(1+W_S)〕；

其中，PG为一个像素点的增益值(即Pixel Gain)，W_S＝W/(R+G+B),R、G、B与W为RGBW的亮度值，M2为一个像素点的RGB三色归一化后的亮度值rgb中的最大值，M1为一个像素点的RGB三色归一化后的亮度值rgb中的最小值。r、g和b三个归一化后的亮度值的最大值为1，最小值为0。

除此之外，其它部分与实施例一相同，在此不再详细说明。

本发明的一种RGB转RGBW的转换方法，通过将各个像素的RGB输入信号的灰阶值转换为亮度值，并将该亮度值进行归一化处理，得出帧增益值的累计分布曲线图，再根据预设的一个纵坐标值并由该纵坐标值得到对应的横坐标值，以该横坐标值作为帧增益值，最后根据该帧增益值和预设规则得出RGBW的输出值，在提升画面亮度的同时，也改善了RGBW显示模式下出现的颜色失真问题，提高了画面的饱和度。另外，本发明对背光的亮度也进行了调整，降低了背光的亮度，也即降低了功耗。另外，本发明通过将画面显示区域20划分为不同的纵向和横向交叉的不同区域，所述LED灯10根据预设规则分别对多个不同区域的亮度进行独立控制，这样便能够比较精确地根据不同区域的亮度需要，来对与该区域相对应的LED灯10的亮度进行调整。

实施例三

本实施例与实施例一大部分相同，不同之处在于每个像素点增益值PG的计算方法不同。

在本实施例中，计算归一化处理后的每个像素点的增益值，具体包括：

PG＝1/M1，

其中，PG为一个像素点的增益值，M1为一个像素点的RGB三色归一化后的亮度值rgb中的最小值。r、g和b三个归一化后的亮度值的最大值为1，最小值为0。

除此之外，其它部分与实施例一相同，在此不再详细说明。

本发明的一种RGB转RGBW的转换方法，通过将各个像素的RGB输入信号的灰阶值转换为亮度值，并将该亮度值进行归一化处理，得出帧增益值的累计分布曲线图，再根据预设的一个纵坐标值并由该纵坐标值得到对应的横坐标值，以该横坐标值作为帧增益值，最后根据该帧增益值和预设规则得出RGBW的输出值，在提升画面亮度的同时，也改善了RGBW显示模式下出现的颜色失真问题，提高了画面的饱和度。另外，本发明对背光的亮度也进行了调整，降低了背光的亮度，也即降低了功耗。另外，本发明通过将画面显示区域20划分为不同的纵向和横向交叉的不同区域，所述LED灯10根据预设规则分别对多个不同区域的亮度进行独立控制，这样便能够比较精确地根据不同区域的亮度需要，来对与该区域相对应的LED灯10的亮度进行调整。

综上所述，虽然本发明已以优选实施例揭露如上，但上述优选实施例并非用以限制本发明，本领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围以权利要求界定的范围为准。