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CN106560880B - 显示装置和该显示装置的图像渲染方法 - Google Patents

显示装置和该显示装置的图像渲染方法 Download PDF

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CN106560880B
CN106560880B CN201511036255.4A CN201511036255A CN106560880B CN 106560880 B CN106560880 B CN 106560880B CN 201511036255 A CN201511036255 A CN 201511036255A CN 106560880 B CN106560880 B CN 106560880B
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Abstract

公开了一种考虑了文本图像的饱和度的显示装置和该显示装置的图像渲染方法，例如，该显示装置和图像渲染方法通过使用与饱和度成比例的权重调节针对像素数据的子像素渲染应用比率和直接渲染应用比率来改进文本图像的易读性。

Description

显示装置和该显示装置的图像渲染方法
技术领域
本发明涉及一种考虑文本图像的饱和度(saturation)的显示装置和该显示装置的图像渲染方法。
背景技术
诸如液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、场发射显示器(FED)和等离子体显示面板(PDP)的平板显示装置是已知的。
当输入图像的分辨率与显示面板的物理分辨率不同时，渲染算法将输入图像的数据转换成适合于显示面板的像素排列和结构的数据。这种渲染算法被应用于显示装置。
当输入图像的分辨率与显示装置的分辨率不同时，被显示装置再现的图像的质量可能会恶化。在没有图像质量损失的情况下，将输入图像处理为高分辨率图像可能不是很难。然而，当输入图像的分辨率被转换成与显示装置的物理分辨率相匹配的低分辨率图像并且利用通过显示装置转换后的分辨率来再现输入图像时，可能会发生数据失真或损失，且因此图像质量可能会恶化。
特别地，当输入图像中的文本通过具有比输入图像更低的分辨率的显示装置被再现时，由于构成文本的数据遗漏或失真，文本的易读性可能会恶化。当显示装置的分辨率低于输入图像的分辨率时，为增强文本的易读性，已提出了各种渲染算法。当显示装置的分辨率低于输入图像的分辨率时，考虑到相邻数据段之间的差异，申请人提出了用于提高文本易读性的渲染算法(于2013年11月18日提交的韩国专利申请10-2013-0139770)。
当使用传统的渲染算法来转换文本数据时，文本数据的易读性可能会恶化。具体地，传统渲染算法通常没有考虑文本的饱和度，关注的是非彩色文本数据。因此，当应用传统的渲染算法时，彩色数据的易读性可能进一步恶化。
发明内容
因此，本发明致力于基本上消除了由于现有技术的限制和缺陷而导致的一个或更多个问题的显示装置和该显示装置的图像渲染方法。
本发明的优势在于提供了一种具有改进的文本图像的易读性的显示装置。
本发明的另外的特征和优势将在以下的描述中阐述，且部分根据本描述将变得显而易见，或者可以通过实践本发明而习得。通过在所撰写的说明书及其权利要求书以及附图中具体指出的结构将认识到并获得本发明的这些和其它优势。
为获得这些和其它优势并且根据本发明的目的，如所实施且广泛描述地，例如，一种显示装置可以包括：显示面板，在所述显示面板中，数据线与扫描线交叉并且像素以矩阵形式被布置；图像渲染装置，所述图像渲染装置用于计算输入图像的每段像素数据的饱和度，使用与所述饱和度成比例的权重来调节针对所述像素数据的子像素渲染应用比率和直接渲染应用比率，并且转换所述像素数据；以及显示面板驱动电路，所述显示面板驱动电路用于将被所述图像渲染装置转换的数据写入至所述显示面板的所述像素。
子像素渲染根据像素的面积比来调节与所述像素有关的输入图像像素数据的值，对像素数据值求和，并且将所述像素数据转换成要被写入至所述像素的数据。
直接渲染从所述像素数据中选择具有与所述像素的中心点最接近的中心点的像素数据，并且将所选择的像素数据转换成要被写入至所述像素的数据。
随着子像素渲染应用比率增大，所述直接渲染应用比率减小，并且随着直接渲染应用比率增大，所述子像素渲染应用比率减小。
在本公开的另一方面中，一种显示装置的图像渲染方法包括：计算输入图像的每段像素数据的饱和度，使用与所述饱和度成比例的权重来调节针对所述像素数据的子像素渲染应用比率和直接渲染应用比率，并且转换所述像素数据。
在本公开的又一方面中，例如，一种显示装置可以包括：显示面板，在所述显示面板中，多条数据线与多条扫描线交叉来限定以矩阵布置的多个像素；图像渲染电路，所述图像渲染电路接收输入图像的多个像素数据，确定所述输入图像是更接近于彩色数据还是更接近于非彩色数据，并且基于所述确定的结果来调节子像素渲染应用比率或直接渲染应用比率，且将所述多个像素数据转换成多个显示数据；以及显示面板驱动电路，所述显示面板驱动电路将所述多个显示数据写入到所述显示面板的所述多个像素中。
要理解的是，上述一般性描述和以下的详细描述两者均是示例性和说明性的，并且旨在提供对所要求保护的本发明的进一步解释。
附记1.一种显示装置，该显示装置包括：
显示面板，在所述显示面板中，数据线与扫描线交叉并且像素被布置为矩阵形式；
图像渲染装置，所述图像渲染装置用于计算输入图像的每段像素数据的饱和度，使用与所述饱和度成比例的权重来调节针对所述像素数据的子像素渲染应用比率和直接渲染应用比率，并且转换所述像素数据；以及
显示面板驱动电路，所述显示面板驱动电路用于将由所述图像渲染装置转换的数据写入至所述显示面板的所述像素，
其中，子像素渲染根据像素的面积比来调节与所述像素有关的输入图像像素数据的值，对像素数据值求和，并且将所述像素数据转换成要被写入至所述像素的数据，
其中，直接渲染从所述像素数据中选择具有与所述像素的中心点最接近的中心点的像素数据，并且将所选择的像素数据转换成要被写入至所述像素的数据，
其中，随着子像素渲染应用比率增大，所述直接渲染应用比率减小，并且随着直接渲染应用比率增大，所述子像素渲染应用比率减小。
附记2.根据附记1所述的显示装置，其中，当所述像素数据是彩色数据时，所述图像渲染装置增大所述子像素渲染应用比率并且减小所述直接渲染应用比率，当所述像素数据是非彩色数据时，所述图像渲染装置增大所述直接渲染应用比率并且减小所述子像素渲染应用比率。
附记3.根据附记2所述的显示装置，其中，所述图像渲染装置包括：
饱和度计算单元，所述饱和度计算单元用于计算所述输入图像的每段像素数据的饱和度；
子像素渲染处理单元，所述子像素渲染处理单元用于通过子像素渲染来转换所述像素数据以输出第一目标像素数据；
直接渲染处理单元，所述直接渲染处理单元用于通过直接渲染来转换所述像素数据以输出第二目标像素数据；
权重计算单元，所述权重计算单元用于计算与所述饱和度成比例的第一权重α，并且基于所述第一权重来计算与所述饱和度成反比例的第二权重1-α；
第一权重应用单元，所述第一权重应用单元用于将所述第一目标像素数据乘以所述第一权重α并且输出乘积结果；
第二权重应用单元，所述第二权重应用单元用于将所述第二目标像素数据乘以所述第二权重1-α并且输出乘积结果；以及
加法单元，所述加法单元用于对所述第一权重应用单元的输出数据和所述第二权重应用单元的输出数据求和，并且将求和结果发送到所述显示面板驱动电路，
其中，与所述饱和度成比例的所述权重α被生成为介于0和1之间的值并且与所述饱和度成比例地变化。
附记4.根据附记1所述的显示装置，其中，所述图像渲染装置计算所述输入图像中的相邻像素数据值之间的差，通过基于所述差改变所述权重来调节针对所述像素数据的子像素渲染应用比率和直接渲染应用比率，并且转换所述像素数据。
附记5.根据附记1所述的显示装置，其中，当相邻像素数据值之间的差很大并且所述像素数据是非彩色数据时，所述图像渲染装置增大所述直接渲染应用比率并且减小所述子像素渲染应用比率，
其中，当相邻像素数据值之间的所述差很小或者所述像素数据是彩色数据时，所述图像渲染装置增大所述子像素渲染应用比率并且减小所述直接渲染应用比率。
附记6.根据附记5所述的显示装置，其中，所述图像渲染装置包括：
数据差和饱和度计算单元，所述数据差和饱和度计算单元用于计算所述输入图像中的相邻像素数据值之间的所述差以及所述输入图像的每段像素数据的饱和度；
子像素渲染处理单元，所述子像素渲染处理单元用于通过子像素渲染来转换所述像素数据以输出第一目标像素数据；
直接渲染处理单元，所述直接渲染处理单元用于通过直接渲染来转换所述像素数据以输出第二目标像素数据；
权重计算单元，所述权重计算单元用于计算与相邻像素数据值之间的所述差成反比例并且与所述饱和度成比例的第一权重α，以及基于所述第一权重来计算与相邻像素数据值之间的所述差成比例并且与所述饱和度成反比例的第二权重1-α；
第一权重应用单元，所述第一权重应用单元用于将所述第一目标像素数据乘以所述第一权重α并且输出乘积结果；
第二权重应用单元，所述第二权重应用单元用于将所述第二目标像素数据乘以所述第二权重1-α并且输出乘积结果；以及
加法单元，所述加法单元用于对所述第一权重应用单元的输出数据和所述第二权重应用单元的输出数据求和并且将求和结果发送到所述显示面板驱动电路，
其中，与所述饱和度成比例的所述权重α被生成为介于0和1之间的值，并且与相邻像素数据值之间的所述差和所述饱和度成比例地变化。
附记7.一种显示装置的图像渲染方法，所述显示装置具有数据线、与所述数据线交叉的扫描线和以矩阵形式布置的像素，所述方法包括以下步骤：
计算输入图像的每段像素数据的饱和度，使用与所述饱和度成比例的权重来调节针对所述像素数据的子像素渲染应用比率和直接渲染应用比率，并且转换所述像素数据，
其中，子像素渲染根据像素的面积比来调节与所述像素有关的输入图像像素数据的值，对像素数据值求和，并且将所述像素数据转换成要被写入至所述像素的数据，
其中，直接渲染从所述像素数据中选择具有与所述像素的中心点最接近的中心点的像素数据，并且将所选择的像素数据转换成要被写入至所述像素的数据，
其中，随着子像素渲染应用比率增大，所述直接渲染应用比率减小，并且随着直接渲染应用比率增大，所述子像素渲染应用比率减小。
附记8.根据附记7所述的图像渲染方法，其中，所述像素数据的转换包括以下步骤：
当所述像素数据是彩色数据时，使用所述权重来增大所述子像素渲染应用比率并且减小所述直接渲染应用比率；以及
当所述像素数据是非彩色数据时，增大所述直接渲染应用比率并且减小所述子像素渲染应用比率。
附记9.根据附记7所述的图像渲染方法，所述图像渲染方法进一步包括以下步骤：计算所述输入图像中的相邻像素数据值之间的差，通过基于所述差改变所述权重来调节针对所述像素数据的子像素渲染应用比率和直接渲染应用比率，并且转换所述像素数据，
其中，当相邻像素数据值之间的所述差很大并且所述像素数据是非彩色数据时，所述直接渲染应用比率增大并且所述子像素渲染应用比率减小，
其中，当相邻像素数据值之间的所述差很小或者所述像素数据是彩色数据时，所述子像素渲染应用比率增大并且所述直接渲染应用比率减小。
附记10.一种显示装置，该显示装置包括：
显示面板，在所述显示面板中，多条数据线与多条扫描线交叉以限定按照矩阵布置的多个像素；
图像渲染电路，所述图像渲染电路接收输入图像的多个像素数据，确定所述输入图像是更接近于彩色数据还是更接近于非彩色数据，并且基于所述确定的结果来调节子像素渲染应用比率或直接渲染应用比率，并将所述多个像素数据转换成多个显示数据；以及
显示面板驱动电路，所述显示面板驱动电路将所述多个显示数据写入到所述显示面板的所述多个像素中。
附记11.根据附记10所述的显示装置，其中，所述图像渲染电路通过计算所述输入图像的每段像素数据的饱和度来确定所述输入图像是更接近于所述彩色数据还是更接近于所述非彩色数据。
附记12.根据附记10所述的显示装置，其中，所述子像素渲染应用基于与目标像素有关的所述多个像素数据中的每一个的面积比来确定所述目标像素的显示数据。
附记13.根据附记10所述的显示装置，其中，所述直接渲染应用通过选择与目标像素有关的所述多个像素数据中的中心点最接近于所述目标像素的中心点的一个像素数据来确定所述目标像素的显示数据。
附记14.根据附记10所述的显示装置，其中，当所述子像素渲染应用比率增大时，所述直接渲染应用比率减小，并且当所述直接渲染应用比率增大时，所述子像素渲染应用比率减小。
附记15.根据附记10所述的显示装置，其中，当所述输入图像更接近于所述彩色数据时，所述图像渲染电路增大所述子像素渲染应用比率并减小所述直接渲染应用比率，并且其中，当所述输入图像更接近于所述非彩色数据时，所述图像渲染电路增大所述直接渲染应用比率并减小所述子像素渲染应用比率。
附图说明
附图被包括以提供对本发明的进一步理解，且被结合进本说明书中并构成本说明书的一部分，附图示出了本发明的实施方式，且连同本说明书一起用于解释本发明的原理。在附图中：
图1示出了子像素渲染方法；
图2示出了直接渲染方法；
图3示出了通过所述子像素渲染方法和直接渲染方法将RGB像素结构中的原始图像数据渲染成适用于RGBW像素结构的数据的示例；
图4示出了针对图3中示出的原始图像数据的所述子像素渲染方法与所述直接渲染方法之间的比较；
图5是示出根据本发明的实施方式的显示装置的图像渲染方法的流程图；
图6示出了根据本发明的实施方式的图像渲染装置；
图7示出了子像素渲染方法被应用于彩色文本数据的示例和直接渲染方法被应用于非彩色文本数据的示例；
图8是示出根据本发明的另一实施方式的显示装置的图像渲染方法的流程图；
图9示出了根据本发明的另一实施方式的图像渲染装置；以及
图10示出了根据本发明的实施方式的显示装置。
具体实施方式
现在将详细参照本发明的实施方式，在附图中示出了这些实施方式的示例。在任何可行的情况下，遍及整个附图，将使用相同的参考标号来指代相同或相似的部件。在以下的描述中，当其可能会使本发明的主题模糊时，将省略对结合到本文中的已知功能和配置的详细描述。
根据本发明的实施方式的显示装置可以被实施为诸如液晶显示器(LCD)、有机发光二极管(OLED)显示器、等离子体显示面板(PDP)和场发射显示器(FED)的平板显示器。虽然以下的实施方式将采用LCD来描述，但本发明不限于此。
为表现色彩，像素数据包括红色子像素数据R、绿色子像素数据G和蓝色子像素数据B。当这些像素数据被渲染成对应于显示装置的像素结构时，由于非彩色的像素数据典型地以颜色R、G和B中的每一种来呈现，所以非彩色的像素数据的损失量相对较小。另一方面，在彩色数据的情况下，色彩之间的数据值差异很大或者特定颜色的数据可能不会出现，且因此作为黑灰度数据被处理。因此，当彩色数据值通过渲染而被转换时，由于黑灰度数据，文本中的线形边缘可能被看成点，且因此由彩色数据构成的文本的易读性可能会恶化。
通过分析与输入图像相对应的文本数据的饱和度并且增大用于高饱和度数据的子像素渲染应用比率，根据本发明的实施方式的渲染方法是要减少数据损失，并且通过增大用于低饱和度数据的直接渲染应用比率来改进彩色文本和非彩色文本两者的易读性。
将参照图1描述子像素渲染方法以及将参照图2描述直接渲染方法。
如图3和图4所示，当RGB像素数据被转换成RGBW像素数据时，根据本发明的实施方式的渲染方法旨在提高所渲染的文本的易读性。所述RGB像素数据包括红色子像素数据R、绿色子像素数据G和蓝色子像素数据B。所述RGBW像素数据包括红色子像素数据R、绿色子像素数据G、蓝色子像素数据B和白色数据W。此外，当显示装置的分辨率低于输入图像的分辨率时，该渲染方法能够提高文本易读性。
参照图1，根据本发明的实施方式的子像素渲染方法被用于将具有第一分辨率M×N的原始图像(输入图像)转换成具有低于第一分辨率M×N的第二分辨率J×K的渲染图像(显示图像)。M×N指的是以矩阵布置的像素数据的数量，并且M和N中的每一个是等于或大于2的正整数。所述原始图像数据包括M×N个输入像素数据Pi。
以第二分辨率J×K的图像(下文中被称为“转换后的图像”)是被转换为对应于显示装置的像素结构或分辨率J×K的显示图像数据，并且旨在通过该显示装置被再现。J×K指的是以矩阵布置的像素数据的数量。此外，J是等于或大于2且小于M的正整数，并且K是等于或大于2且小于N的正整数。转换后的图像数据包括J×K个目标像素数据Pt。目标像素数据Pt被写入到显示装置的各像素中。
当输入图像数据Pi根据所述显示装置的屏幕大小而被转换时，并且当输入图像的像素数据Pi被映射到所述显示装置的像素时，由于输入图像与显示装置之间的像素的数量的差异，与目标像素(一个像素)有关的多于一个的输入图像像素重叠。针对一个目标像素的输入图像数据的面积比可以改变。为了确定目标像素数据Pt的值(或灰度)，子像素渲染方法计算与所述目标像素数据Pt有关的多于一个的输入像素数据Pi中的每一个的面积比。
子像素渲染方法将针对目标像素数据Pt的输入像素数据Pi的面积比乘以输入像素数据Pi的值，并且将该结果除以面积比的总和。例如，目标像素数据Pt的值通过将与目标像素数据Pt有关的输入像素的面积比9∶3∶3∶1分别乘以输入像素数据Pi的值32、64、64和96，对乘积结果求和并且将该结果除以面积比的和16，即{(32*9+64*3+64*3+96*1)/16}而获得。
参照图2，直接渲染方法也将原始图像转换成对应于显示装置的像素结构或分辨率。
直接渲染方法通过从多于一个的输入像素数据Pi中选择输入图像像素的数据值来确定目标像素数据Pt，这些多于一个的输入像素数据Pi与目标像素数据Pt重叠且相关，该输入图像像素的中心点最接近于目标像素的中心点Pc。
图3示出了通过所述子像素渲染方法和所述直接渲染方法将具有RGB像素结构的原始图像数据渲染成对应于RGBW像素结构的示例。图4示出了针对如图3所示的原始图像数据的所述子像素渲染方法与所述直接渲染方法之间的比较。在图4中，x轴表示像素位置并且y轴表示数据值(或灰度值)。
参照图3和图4，输入图像数据由RGB像素数据构成并且被转换成对应于显示装置的RGBW像素结构的RGBW像素数据。
输入图像数据包括图3和图4中从左侧的第一至第三RGB像素数据。第一和第三RGB像素数据是具有与数据值0对应的红、绿和蓝子像素数据的黑灰度数据。第二RGB像素数据是具有与数据值255对应的红、绿和蓝子像素数据的白灰度数据。
如上所述，根据子像素渲染方法，与目标像素有关的多个输入像素数据Pi被反映在目标像素数据中。因此，转换后的图像数据的数据值在文本边缘处被广泛散布，并且即使在一种或更多种色彩的数据未被呈现的彩色数据的情况下，子像素渲染方法也能够因此减少或最小化数据损失。这是因为当输入图像数据被渲染时，与目标像素有关的相邻数据被反映在取决于相邻数据的面积比的目标像素数据中。因此，与直接渲染方法相比，子像素渲染方法能够表示更接近于其原始图像(即，输入图像)的彩色文本数据。在子像素渲染方法中，由于数据值的较小差异，渲染后的文本的边缘可能会模糊。
相反地，如上所述，直接渲染方法选择具有与目标像素的中心点最接近的其中心点的输入像素数据的数据值作为目标像素数据。因此，在文本边缘处，转换后的图像数据的散布宽度很窄。在彩色数据的情况下，当使用直接渲染方法来渲染输入图像数据时，黑灰度数据被选择为目标数据，并且因此可能会看到输入图像中可能未被呈现的黑点。在不具有色差的非彩色文本的情况下，由于RGB像素数据的色彩具有相同的数据值或相似的数据值，所以直接渲染方法能够表示接近于没有黑点的输入图像的文本边缘线。因此，可以期望使用直接渲染方法来渲染非彩色文本数据。
根据本发明的实施方式，将通过子像素渲染方法或直接渲染方法转换后的目标像素数据分别乘以权重，并且基于输入像素数据的饱和度来自适应地改变权重。因此，可以通过增加针对非彩色文本数据的直接渲染应用比率和通过增加针对彩色文本数据的子像素渲染应用比率来改进非彩色文本数据和彩色文本数据两者的易读性。
图5是示出根据本发明的实施方式的显示装置的图像渲染方法的流程图。
参照图5，图像渲染方法计算输入图像(S1和S2)的每个像素数据的饱和度。任何已知的方法均可以被用作计算饱和度的方法。例如，饱和度可以被计算如下。
像素饱和度＝0，如果max(RGB)＝0
否则。
这里，“像素饱和度”表示像素数据的饱和度，并且“max(RGB)”表示来自红色子像素数据R、绿色子像素数据G和蓝色子像素数据B中的最大值。此外，“min(RGB)”表示来自红色子像素数据R、绿色子像素数据G和蓝色子像素数据B中的最小值，并且“mean(RGB)”表示红色子像素数据R、绿色子像素数据G和蓝色子像素数据B的平均值。
作为饱和度计算方法的另一示例，当对应数据的红色子像素数据R、绿色子像素数据G和蓝色子像素数据B的最大值max(R，G，B)与最小值min(R，G，B)之间的差很大时，数据可以被确定为高饱和度数据像素饱和度。另选地，可以使用用于将RGB色彩空间转换为HIS(色调、强度、饱和度)或HSV(色调、饱和度、值)色彩空间的变换公式来计算饱和度。
像素饱和度＝max(R，G，B)-min(R，G，B)。
在子像素渲染算法中，在转换后，原始图像的多个输入像素数据可以被反映在一段目标数据中。在这种情况下，多个像素中的最高饱和度值可以被选为对应像素的代表性饱和度值。
当输入图像像素数据是彩色数据(S3和S4)时，根据本发明的实施方式的图像渲染方法增加了子像素渲染应用比率。子像素渲染应用比率随着饱和度增加而增大。当输入图像像素数据接近于非彩色数据(S4和S5)时，根据本发明的实施方式的图像渲染方法增加了直接渲染应用比率。直接渲染应用比率随着饱和度减少而增加。如图6所示，步骤S4和S5可以被实施为根据饱和度来控制权重α的方法。
通过图像渲染方法渲染的转换后的图像数据被传输到显示面板驱动电路。该显示面板驱动电路将转换后的图像数据写入到显示面板的像素以便在显示面板上显示输入图像(S6)。
图6示出了根据本发明的实施方式的图像渲染装置，以及图7示出了子像素渲染方法被应用于彩色文本数据的示例和直接渲染方法被应用于非彩色文本数据的示例。
参照图6和图7，根据本发明的实施方式的图像渲染装置包括饱和度计算单元10、子像素渲染处理单元11、直接渲染处理单元12、权重计算单元13、第一权重应用单元14、第二权重应用单元15和加法单元16。
饱和度计算单元10计算输入图像的每段像素数据的饱和度。子像素渲染处理单元11根据像素的面积比调节与像素有关的多段输入图像数据的值，并且对这些数据值求和以输出第一目标像素数据。直接渲染处理单元12将具有与像素中心点最接近的中心点的输入图像像素数据输出为第二目标像素数据。
权重计算单元13计算与从饱和度计算单元10输入的饱和度成比例的权重α。在权重α的基础上，权重计算单元13计算与饱和度成反比例的权重1-α。随着饱和度变得接近1，权重α也变得接近1。权重α被生成为介于0和1之间的值并且根据饱和度而变化。
第一权重应用单元14将第一目标像素数据乘以权重α并且输出乘积结果。第二权重应用单元15将第二目标像素数据乘以与饱和度成反比例的权重1-α并且输出乘积结果。由于“1-α”随着α增大而减小并且“1-α”随着α减小而增大，所以在彩色像素数据的情况下，子像素渲染应用比率根据权重α而增大并且直接渲染应用比率随着子像素渲染应用比率增大而减小。相反地，在非彩色像素数据的情况下，直接渲染应用比率根据权重α而增大并且子像素渲染应用比率随着直接渲染应用比率增大而减小。
加法单元16对第一权重应用单元14的输出数据A和第二权重应用单元15的输出数据B求和并且输出结果。从加法单元16输出的图像数据被传输到显示面板驱动电路并且被写入至显示面板的像素。
如图7所示，当直接渲染方法被应用于彩色像素数据(第二栏)时，黑点被加深。当彩色像素数据通过子像素渲染方法被转换时，这些点无法被清楚地看到，且因此与直接渲染方法相比，文本边缘线能够被更清楚地表示。当直接渲染方法被应用于非彩色像素数据(第一栏)时，与子像素渲染方法相比，文本边缘线能够进一步被清楚地表示。
如图8和图9所示，在考虑相邻像素数据值的情况下，根据本发明的实施方式的图像渲染方法能够自适应地控制子像素渲染应用比率和直接渲染应用比率。如图3所示，当相邻像素数据值之间的差较大时，与子像素渲染相比，直接渲染能够改进文本的易读性。如图3所示，当相邻像素数据值之间的差较小时，子像素渲染能够改进文本的易读性。
图8是示出根据本发明的另一实施方式的图像渲染方法的流程图。
参照图8，图像渲染方法计算每段输入图像像素数据的饱和度(S11和S12)。任何已知的方法均能够被用作计算饱和度的方法。
根据本发明的另一实施方式的图像渲染方法计算相邻像素数据值之间的差。当相邻像素数据值之间的差较大并且像素数据是非彩色数据时，图像渲染方法增大直接渲染应用比率(S13和S14)。当相邻像素数据值之间的差较小并且像素数据是彩色数据时，图像渲染方法增大子像素渲染应用比率(S12至S15)。如图9所示，步骤S12和步骤S15可以被实施为根据饱和度来控制权重α的方法。
通过根据本发明的另一实施方式的图像渲染方法渲染的转换后的图像数据被传输到显示面板驱动电路。该显示面板驱动电路将转换后的图像数据写入到显示面板的像素以便在显示面板上显示输入图像(S16)。
图9示出了根据本发明的另一实施方式的图像渲染装置。
参照图9，根据本发明的另一实施方式的图像渲染装置包括数据差和饱和度计算单元20、子像素渲染处理单元11、直接渲染处理单元12、权重计算单元13、第一权重应用单元14、第二权重应用单元15和加法单元16。
数据差和饱和度计算单元20计算输入图像中的相邻像素数据值之间的差以及输入图像的每段像素数据的饱和度。子像素渲染处理单元11根据像素的面积比来调节与像素有关的多段输入图像数据的值，并且对这些数据值求和以输出第一目标像素数据。直接渲染处理单元12将具有与像素中心点最接近的其中心点的输入图像像素数据输出为第二目标像素数据。
权重计算单元13计算权重α，该权重α与从数据差和饱和度计算单元20输入的数据差成反比例并且与从数据差和饱和度计算单元20输入的饱和度成比例。在权重α的基础上，权重计算单元13计算权重1-α，该权重1-α与相邻像素数据值之间的差成比例，并且与饱和度成反比例。分别地，权重α随着数据差减小以及饱和度增加而增大，并且随着数据差增加以及饱和度减小而减小。权重α被生成为介于0和1之间的值并且根据相邻像素数据值之间的差以及饱和度而变化。
第一权重应用单元14将第一目标像素数据乘以权重α并且输出乘积结果。第二权重应用单元15将第二目标像素数据乘以与饱和度成反比例的权重1-α并且输出乘积结果。在这里，1-α随着α增大而减小，而1-α随着α减小而增大。
加法单元16对第一权重应用单元14的输出数据A和第二权重应用单元15的输出数据B求和并且输出结果。从加法单元16输出的图像数据被传输到显示面板驱动电路并且被写入至显示面板的像素。
图10示出了根据本发明的实施方式的显示装置。
参照图10，根据本发明的实施方式的显示装置包括显示面板200、用于将输入图像像素数据写入到显示面板200的像素阵列的显示面板驱动电路和照度传感器(未示出)。
显示面板驱动电路包括数据驱动器102、选通(gate)驱动器104和时序控制器110。显示面板驱动电路将被图像渲染装置转换后的像素数据(或目标数据)写入至像素。
在显示面板200的像素阵列中，多条数据线DL与多条扫描线(或选通线)GL交叉并且像素被布置成矩阵。输入图像像素数据通过上述图像渲染方法而被转换并且被显示在像素阵列上。每个像素包括子像素R、子像素G和子像素B。每个像素可以进一步包括子像素W。
数据驱动器102将从时序控制器110接收的像素数据转换为模拟伽马补偿电压以生成数据电压，并且将该数据电压输出到数据线DL。向数据驱动器102输入的像素数据是输入图像的数字视频数据。
在时序控制器110的控制下，选通驱动器104将与数据驱动器102的输出电压同步的扫描脉冲(或选通脉冲)提供给扫描线GL。选通驱动器104顺序地转移每条线上的扫描脉冲以便顺序地选择数据被写入至的像素。
时序控制器110包括如图6和图9所示的图像渲染装置100。如上所述，在考虑输入图像的饱和度和相邻数据值之间的差的情况下，图像渲染装置100自适应地改变子像素渲染应用比率和直接渲染应用比率。
时序控制器110从主机系统(未示出)接收输入图像像素数据和与该输入图像像素数据同步的时序信号。时序信号包括垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync、数据使能信号DE等。时序控制器110将从图像渲染装置100输出的数据发送到数据驱动器102。
在与输入图像像素数据同步的时序信号的基础上，时序控制器110控制数据驱动器102和选通驱动器104的操作时序以及向其的输入。基于时序信号，时序控制器110生成数据时序控制信号和选通时序控制信号，以使数据驱动器102与选通驱动器104同步。数据时序控制信号限定数据驱动器102的操作时序和输出时序。选通时序控制信号限定选通驱动器104的操作时序和输出时序。
主机系统可以由TV系统、机顶盒、导航系统、DVD播放器、蓝光播放器、个人计算机、家庭影院系统、电话系统等中的一个来实现。
如上所述，例如，通过增大针对非彩色文本数据的直接渲染应用比率和增大针对彩色文本数据的子像素渲染应用比率，能够改进非彩色文本数据和彩色文本数据的易读性。
尽管已参照其许多说明性实施方式描述了这些实施方式，但应理解的是，本领域技术人员可以设计许多其它的修改和实施方式，这些其它的修改和实施方式将落入本公开的原理的范围内。更具体地，在本公开、附图和所附权利要求书的范围内，对于主题组合布置的组成部件和/或布置，各种变型和修改皆是可行的。除了组成部件和/或布置的变型和修改之外，对于本领域技术人员而言，替代性使用也将是显而易见的。
对于本领域技术人员而言，显而易见的将是，在不脱离本发明的概念和范围的情况下，可以在本发明中做出各种修改和变型。因此，本发明旨在涵盖本发明的这些修改和变型，只要它们出自于所附权利要求书及其等同物的范围内。
本申请要求于2015年10月5日提交的韩国专利申请No.10-2015-0140013的权益，将其整个内容通过引用结合于此以用于所有目的，如同全部在本文中阐述。

Claims (9)

1.一种显示装置，该显示装置包括：
显示面板，在所述显示面板中，数据线与扫描线交叉并且像素被布置为矩阵形式；
图像渲染装置，所述图像渲染装置用于计算输入图像的每段像素数据的饱和度，使用与所述饱和度成比例的权重来调节针对所述像素数据的子像素渲染应用比率和直接渲染应用比率，并且转换所述像素数据；以及
显示面板驱动电路，所述显示面板驱动电路用于将由所述图像渲染装置转换的数据写入至所述显示面板的所述像素，
其中，子像素渲染将与像素有关的输入图像像素数据的值乘以所述输入图像像素数据的面积比，对乘积结果求和，将所述乘积结果的和除以所述面积比的和，并且将所述像素数据转换成要被写入至所述像素的数据，
其中，直接渲染从所述像素数据中选择具有与所述像素的中心点最接近的中心点的像素数据，并且将所选择的像素数据转换成要被写入至所述像素的数据，
其中，随着子像素渲染应用比率增大，所述直接渲染应用比率减小，并且随着直接渲染应用比率增大，所述子像素渲染应用比率减小。
2.根据权利要求1所述的显示装置，其中，当所述像素数据是彩色数据时，所述图像渲染装置增大所述子像素渲染应用比率并且减小所述直接渲染应用比率，当所述像素数据是非彩色数据时，所述图像渲染装置增大所述直接渲染应用比率并且减小所述子像素渲染应用比率。
3.根据权利要求2所述的显示装置，其中，所述图像渲染装置包括：
饱和度计算单元，所述饱和度计算单元用于计算所述输入图像的每段像素数据的饱和度；
子像素渲染处理单元，所述子像素渲染处理单元用于通过子像素渲染来转换所述像素数据以输出第一目标像素数据；
直接渲染处理单元，所述直接渲染处理单元用于通过直接渲染来转换所述像素数据以输出第二目标像素数据；
权重计算单元，所述权重计算单元用于计算与所述饱和度成比例的第一权重α，并且基于所述第一权重计算与所述饱和度成反比例的第二权重1-α；
第一权重应用单元，所述第一权重应用单元用于将所述第一目标像素数据乘以所述第一权重α并且输出乘积结果；
第二权重应用单元，所述第二权重应用单元用于将所述第二目标像素数据乘以所述第二权重1-α并且输出乘积结果；以及
加法单元，所述加法单元用于对所述第一权重应用单元的输出数据和所述第二权重应用单元的输出数据求和，并且将求和结果发送到所述显示面板驱动电路，
其中，与所述饱和度成比例的所述权重α被生成为介于0和1之间的值并且与所述饱和度成比例地变化。
4.根据权利要求1所述的显示装置，其中，所述图像渲染装置计算所述输入图像中的相邻像素数据值之间的差，通过基于所述差改变所述权重来调节针对所述像素数据的子像素渲染应用比率和直接渲染应用比率，并且转换所述像素数据。
5.根据权利要求1所述的显示装置，其中，当相邻像素数据值之间的差很大并且所述像素数据是非彩色数据时，所述图像渲染装置增大所述直接渲染应用比率并且减小所述子像素渲染应用比率，
其中，当相邻像素数据值之间的所述差很小或者所述像素数据是彩色数据时，所述图像渲染装置增大所述子像素渲染应用比率并且减小所述直接渲染应用比率。
6.根据权利要求5所述的显示装置，其中，所述图像渲染装置包括：
数据差和饱和度计算单元，所述数据差和饱和度计算单元用于计算所述输入图像中的相邻像素数据值之间的所述差以及所述输入图像的每段像素数据的饱和度；
子像素渲染处理单元，所述子像素渲染处理单元用于通过子像素渲染来转换所述像素数据以输出第一目标像素数据；
直接渲染处理单元，所述直接渲染处理单元用于通过直接渲染来转换所述像素数据以输出第二目标像素数据；
权重计算单元，所述权重计算单元用于计算与相邻像素数据值之间的所述差成反比例并且与所述饱和度成比例的第一权重α，以及基于所述第一权重来计算与相邻像素数据值之间的所述差成比例并且与所述饱和度成反比例的第二权重1-α；
第一权重应用单元，所述第一权重应用单元用于将所述第一目标像素数据乘以所述第一权重α并且输出乘积结果；
第二权重应用单元，所述第二权重应用单元用于将所述第二目标像素数据乘以所述第二权重1-α并且输出乘积结果；以及
加法单元，所述加法单元用于对所述第一权重应用单元的输出数据和所述第二权重应用单元的输出数据求和并且将求和结果发送到所述显示面板驱动电路，
其中，与所述饱和度成比例的所述权重α被生成为介于0和1之间的值，并且与所述相邻像素数据值之间的所述差和所述饱和度成比例地变化。
7.一种显示装置的图像渲染方法，所述显示装置具有数据线、与所述数据线交叉的扫描线和以矩阵形式布置的像素，所述方法包括以下步骤：
计算输入图像的每段像素数据的饱和度，使用与所述饱和度成比例的权重来调节针对所述像素数据的子像素渲染应用比率和直接渲染应用比率，并且转换所述像素数据，
其中，子像素渲染将与像素有关的输入图像像素数据的值乘以所述输入图像像素数据的面积比，对乘积结果求和，将所述乘积结果的和除以所述面积比的和，并且将所述像素数据转换成要被写入至所述像素的数据，
其中，直接渲染从所述像素数据中选择具有与所述像素的中心点最接近的中心点的像素数据，并且将所选择的像素数据转换成要被写入至所述像素的数据，
其中，随着子像素渲染应用比率增大，所述直接渲染应用比率减小，并且随着直接渲染应用比率增大，所述子像素渲染应用比率减小。
8.根据权利要求7所述的图像渲染方法，其中，所述像素数据的转换包括以下步骤：
当所述像素数据是彩色数据时，使用所述权重来增大所述子像素渲染应用比率并且减小所述直接渲染应用比率；以及
当所述像素数据是非彩色数据时，增大所述直接渲染应用比率并且减小所述子像素渲染应用比率。
9.根据权利要求7所述的图像渲染方法，所述图像渲染方法进一步包括以下步骤：计算所述输入图像中的相邻像素数据值之间的差，通过基于所述差改变所述权重来调节针对所述像素数据的子像素渲染应用比率和直接渲染应用比率，并且转换所述像素数据，
其中，当所述相邻像素数据值之间的所述差很大并且所述像素数据是非彩色数据时，所述直接渲染应用比率增大并且所述子像素渲染应用比率减小，
其中，当所述相邻像素数据值之间的所述差很小或者所述像素数据是彩色数据时，所述子像素渲染应用比率增大并且所述直接渲染应用比率减小。
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