一种灰阶处理方法、灰阶处理装置及显示装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明实施例涉及显示技术领域，尤其涉及一种灰阶处理方法、灰阶处理装置及 显示装置。
【背景技术】
[0002] 分辨率是显示器领域的一个重要指标。传统的显示器包括各种方式排列的像素， 每个像素又包括按照一定顺序排列的多个子像素，如红、绿、蓝子像素等。每个像素通过由 多个子像素组合显示不同的颜色。传统显示器的分辨率取决于子像素的排列密度。然而现 有的显示技术中，由于面板制造工艺的能力局限了显示面板中每一子像素的最小布局面 积。为了提高显示器的分辨率，需要增加显示屏幕上的子像素数量。但是由于制作工艺的限 制，当显示屏幕上的子像素数量达到一定程度之后，难以持续增加，者导致显示器的分辨率 难以继续提升。
[0003] 因此，现有技术中往往需要在低分辨率的显示器上显示高分辨率的数字图像。子 像素植染（Sub Pixel Rendering，SPR)技术是指将低像素密度(Pixels Per Inch，PPI)产 品通过合理排布子像素，并结合一定的算法，达到高PPI的显示效果。SPR算法是对共用子像 素的亮度再分配来欺骗人眼达到高PPI的显示效果，通过实时地将输入的图像显示数据转 化成适用于SPR显示面板显示的数据。
[0004] 在现有显示系统中，图像数据都是以数字灰阶的形式表示的，而SPR技术的核心是 对亮度的重分配，由于灰阶与亮度并不是线性关系，同时又要兼顾硬件实现的可行性与实 时性，电路上通常采用查表的方式进行灰阶与亮度之间的相互转换，但传统的SPR技术中所 使用的表格通常很大，因此占用硬件资源多。
【发明内容】
[0005] 本发明实施例提供一种灰阶处理方法、灰阶处理装置及显示装置，以实现简化SPR 运算中的表格，节省运算时的硬件电路资源，降低功耗。
[0006] 第一方面，本发明实施例提供了一种灰阶处理方法，包括：
[0007] 将A位原始灰阶数据分为Μ位高位元灰阶数据和N位低位元灰阶数据，其中A=M+N， A、M和N均为正整数；
[0008] 对所述Μ位高位元灰阶数据进行灰阶亮度转换获得Μ位高位元灰阶数据对应亮度 值，对所述Μ位高位元灰阶数据对应亮度值进行亮度重配获得Μ位高位元灰阶数据对应亮度 重配值，以及对所述Μ位高位元灰阶数据对应亮度重配值进行亮度灰阶转换获得Μ位高位元 灰阶重配数据；
[0009] 根据所述Μ位高位元灰阶重配数据和所述Ν位低位元灰阶数据，生成显示数据。
[0010]第二方面，本发明实施例还提供一种灰阶处理装置，包括：
[0011]数据划分模块，用于将Α位原始灰阶数据分为Μ位高位元灰阶数据和Ν位低位元灰 阶数据，其中A=Μ+Ν，A、Μ和Ν均为正整数；
[0012] 转换模块，用于对所述Μ位高位元灰阶数据进行灰阶亮度转换获得Μ位高位元灰阶 数据对应亮度值，对所述Μ位高位元灰阶数据对应亮度值进行亮度重配获得Μ位高位元灰阶 数据对应亮度重配值，以及对所述Μ位高位元灰阶数据对应亮度重配值进行亮度灰阶转换 获得Μ位高位元灰阶重配数据；
[0013] 合成模块，用于根据所述Μ位高位元灰阶重配数据和所述Ν位低位元灰阶数据，生 成显示数据。
[0014] 第三方面，本发明实施例还提供一种显示装置，包括第二方面所述的灰阶处理装 置。
[0015] 本发明实施例提供的灰阶处理方法、灰阶处理装置及显示装置，先将Α位原始灰阶 数据分为Μ位高位元灰阶数据和N位低位元灰阶数据;对所述Μ位高位元灰阶数据进行灰阶 亮度转换获得Μ位高位元灰阶数据对应亮度值，对所述Μ位高位元灰阶数据对应亮度值进行 亮度重配获得Μ位高位元灰阶数据对应亮度重配值，以及对所述Μ位高位元灰阶数据对应亮 度重配值进行亮度灰阶转换获得Μ位高位元灰阶重配数据;然后根据所述Μ位高位元灰阶重 配数据和所述Ν位低位元灰阶数据，生成显示数据，因此在低分辨率的显示器上显示高分辨 率的数字图像时，降低了 SPR运算中所要查找的表格大小，因此可以节省运算时的硬件电路 资源，降低功耗。
【附图说明】
[0016] 图1为本发明实施例提供的一种灰阶处理方法的流程示意图；
[0017] 图2为本发明实施例提供的灰阶处理方法的原理示意图；
[0018] 图3为本发明实施例提供给的又一种灰阶处理方法的流程示意图；
[0019] 图4为本发明实施例提供的亮度重配方法原理示意图；
[0020] 图5为本发明实施例中灰阶和亮度对应关系与现有技术中灰阶和亮度的对应关系 的对比图；
[0021 ]图6为本发明实施例提供的又一种灰阶处理方法的流程示意图；
[0022] 图7为本发明实施例提供的一种灰阶处理装置的结构示意图；
[0023] 图8为本发明实施例提供的一种显示装置的结构示意图。
【具体实施方式】
[0024] 下面结合附图和实施例对本发明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发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便 于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
[0025] 图1为本发明实施例提供的一种灰阶处理方法的流程示意图，如图1所示，灰阶处 理方法包括：
[0026] S110、将Α位原始灰阶数据分为Μ位高位元灰阶数据和Ν位低位元灰阶数据。
[0027]其中，Α = Μ+Ν，Α、Μ和Ν均为正整数。图2为本发明实施例提供的灰阶处理方法的原 理示意图。参见图2,本实施例在进行子像素渲染SPR之前，先将Α位原始灰阶数据10分为Μ位 高位元灰阶数据11和Ν位低位元灰阶数据12<^表示原始灰阶数据10的位宽，Μ表示高位元灰 阶数据11的位宽，Ν表示低位元灰阶数据12的位宽。
[0028] S120、对所述Μ位高位元灰阶数据进行灰阶亮度转换获得Μ位高位元灰阶数据对应 亮度值，对所述Μ位高位元灰阶数据对应亮度值进行亮度重配获得Μ位高位元灰阶数据对应 亮度重配值，以及对所述Μ位高位元灰阶数据对应亮度重配值进行亮度灰阶转换获得Μ位高 位元灰阶重配数据。
[0029] 如图2所示，所述灰阶处理方法使用原始灰阶数据位数缩减和亮度重配的方式归 类处理。在操作S110将Α位原始灰阶数据10分为Μ位高位元灰阶数据11和Ν位低位元灰阶数 据12之后，保留Ν位低位元灰阶数据12,仅将Μ位高位元灰阶数据11进行灰阶亮度转换获得Μ 位高位元灰阶数据对应亮度值111。然后对所述Μ位高位元灰阶数据对应亮度值111进行亮 度重配获得Μ位高位元灰阶数据对应亮度重配值112,再将所述Μ位高位元灰阶数据对应亮 度重配值112进行亮度灰阶转换获得Μ位高位元灰阶重配数据113。
[0030] S130、根据所述Μ位高位元灰阶重配数据和所述Ν位低位元灰阶数据，生成显示数 据。
[0031] 继续参见图2,在将Μ位高位元灰阶数据11依次进行灰阶亮度转换、亮度重配以及 亮度灰阶转换获得Μ位高位元灰阶重配数据113之后，再加入Ν位低位元灰阶数据12,进行插 值回补，并生成显示数据13。
[0032] 本发明实施例通过将Α位原始灰阶数据分为Μ位高位元灰阶数据和Ν位低位元灰阶 数据，相当于将进行灰阶亮度转换、亮度重配以及亮度灰阶转换的灰阶数据的位宽进行了 缩减，因此可以降低灰阶亮度以及亮度灰阶过程中的所要查找表的大小，节省了查表时间。 本实施例所述方法相当于将Α位原始灰阶数据中的Μ位高位元灰阶数据和Ν位低位元灰阶数 据进行分离处理，Μ位高位元灰阶数据对应Α位原始灰阶数据中的主要信息，处理后仍保留 了A位原始灰阶数据的主要信息，分离的N位低位元灰阶数据则主要包括A位原始灰阶数据 的细节，插值回补后便可以恢复A位原始灰阶数据的完整性，因此本发明在保证转换精度的 同时，由于减小了查找表的大小，节省了查表时间，因此大大节省了硬件电路的资源，减少 了功耗。
[0033] 图3为本发明实施例提供给的又一种灰阶处理方法的流程示意图，如图3所示，所 述方法包括：
[0034] S210、将A位原始灰阶数据分为Μ位高位元灰阶数据和N位低位元灰阶数据。
[0035] 其中Α = Μ+Ν，Α、Μ和Ν均为正整数。将Α位原始灰阶数据记为Gray[A: 1]，Μ位高位元 灰阶数据记为Gray [A: Ν+1 ]，Ν位低位元灰阶数据记为Gray [Ν: 1 ]。
[0036]
对所述Μ位高位元灰阶数据进行灰阶亮 度转换获得Μ位高位元灰阶数据对应亮度值。
[0037]其中，Lv为Μ位高位元灰阶数据对应亮度值;C为归一化亮度常数;Gray[A:N+l]为Μ 位高位元灰阶数据；γ为指数常数。
[0038]传统的灰阶与亮度的关系如下
，其中Gray [A:l]为Α位原始 灰阶数据，lv为A位原始灰阶数据对应亮度值。以8位原始灰阶数据为例，共有0-255共256个 灰阶，示例性的取γ =2.2。8位原始灰阶数据Gray[8:1]与亮度lv的对应关系如表1所示，为 避免浮点运算，取C=131071，将8位原始灰