专利名称：多基色显示器的显示控制的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种多基色显示器的显示控制，尤其涉及来自三基色显示输入信号的 多基色显示器的驱动。
背景技术：
最近几年，光调制显示器(例如液晶显示器(IXD))已经逐渐变得流行，并且现在 是用于电子显示器的最普遍的显示器类型。在光调制显示器中，光源发射光，所述光入射到 透射(或反射)像素层上，这些像素能够衰减(调制)光至可被电信号控制的程度。典型 地，所述光源称为背光。
因此，许多显示面板包括光单元，该光单元提供背光用来照亮像素化(pixilated) 的显示面板的可变光传递像素。通常，像素化的显示器是矩阵显示器。典型地，背光提供不 变的光谱(即，白背光，尽管多色的背光也是可能的，例如蓝色/黄色)并且输入图像通过 调制像素的光学状态被复制，从而光透射被修正以提供像素期望的强度(或者彩色子像素 强度)。
常规上主要通过使用荧光灯来提供背光源。然而，发光二极管(LED)已经被建议 用于背光。LED能够提供几乎单色的光谱并且LED背光能够用来提供多色背光。
已知的透射式显示器是液晶显示器(IXD)，包括采用液晶材料制作的像素，所述 像素的光学透射能够根据要显示的图像而被电学地控制。另一显示部件是数字镜像设备 (DMD)，其调制来自光源的光，光源自己可变化，该数字镜像设备通常可在数字电影院中使 用，在这里从节约能量和渲染质量这两者的观点来看，调暗可能是有用的。部分地反射并部 分地透射来自光源的光的透射反射型显示器，也是已知的。
在彩色显示设备中，像素的每一个包括子像素以及相关联的滤色器，以获得不同 的颜色，所述不同的颜色一起根据要显示的图像提供像素的颜色。离开滤色器并照亮相关 联的子像素的有色光被称为彩色显示设备的基色颜色(或者仅基色)。这些基色颜色定义 了显示设备可以显示的色域。
传统地，彩色显示设备使用三基色颜色，典型地例如红色(R)、绿色(G)和蓝色 (B)。结果，典型地，输入图像定义在三分量颜色空间中，其通常是RGB颜色空间或与其相关 的颜色空间。
常规的背光显示器趋于以固定的背光为基础，背光由可控制的像素调制。然而，最 近这些年，使用动态背光控制的显示器已经变得渐渐流行。在这些显示器中，背光等级可以 降低以用于较暗的图像并可以增加以用于较亮的图像。进一步地，更先进的显示器使用局 部背光控制，其中该显示器被分为多个背光区段，对于所述多个背光区段，背光等级可以基 于用于相应的图像区段的图像特性单独设置。
动态背光控制可以实质上改进所生成图像的动态范围和对比度，并可以进一步降 低显示器的功耗。然而，关键的问题是如何控制背光。
图1示出了根据现有技术的使用动态背光控制的显示系统的一个例子。在这个例子中，背光101为显示面板103提供背光，显示面板103对它进行调制以提供所期望的屏幕 图像的前端。背光被分为多个背光源，其在空间上遍及显示器设置，并能够被单独控制。因 此，显示器被分为多个与不同的背光源相对应的图像区段。
显示系统接收馈送到第一区块101的RGB信号，该区块为每个单独背光源确定最 小背光从而使背光足够强以至于不会导致相应的图像区段中的任何截断，即，如果显示面 板103相应的可控透射元件完全打开，背光设置成使得区段中最高驱动值能够呈现出来。 具体地，第一区块101将输入图像分成与背光源相对应的区块/区段。对于每一个输入像 素的区块，为区块中所有的像素和红色、绿色及蓝色通道确定最大的驱动值。这个驱动值确 定了区块/区段的背光源的驱动值，并且这设置到这样一个等级，即，当相应的透射(子像 素)元件完全打开时，会产生用于那个驱动值的期望的屏幕前端亮度。
第一区块105控制背光101并且用于背光101的驱动值进一步地被馈送到第二区 块107，该第二区块107为每个像素确定从背光到达它的光的总量。在实际应用中，这典型 地包括来自几个背光源的光。
该系统进一步包括第三区块109，其接收输入的RGB驱动值和由第二区块107确定 的背光值。然后，通过为由第二区块107计算出的减小的入射背光补偿原始驱动值，它继续 产生用于显示面板103的透射元件的驱动值。
最近，所谓的多基色显示器已经被引入，其使用多于三种基色的颜色。这些具有不 同光谱的输出基色典型地比RGB显示器有更少的色调宽度，其中每种基色大概覆盖三分之 一的视觉色调，所述具有不同光谱的输出基色由局部背光光谱和局部像素过滤透射的乘法 结合所产生，即，它们可通过使用几种滤色器从白光源、或者无需滤色器采用几个例如时序 彩色照明、或者通过它们的结合来产生。应当注意的是，术语“颜色”用作具有不同光谱的 输出原色的方便的术语，其不必要(但可以)实质上为单色，或者至少是窄的带宽。这样的 显示器也称为宽色域显示器，因为较宽的色域能够通过使用至少四个而不是三基色颜色而 被显示(其能够通过以下示出的账篷形状的色域从多个输出基色来覆盖三维可渲染颜色， 所述颜色在色度平面中跨越一个多边形)。
使用动态背光的多基色显示器的一个例子可以在W02007/135642中找到。
附加的基色的一个优点是这些基色可以具有更高透射，导致这样的显示器典型地 更亮和/或更高效。并且，在不损失效率的情况下，基色能够变得更加饱和，并且能够以比 RGB更多的自由度来设计色域区域，因此使得更宽的色域成为可能。
当大多数显示信号在以常规的三基色格式被提供(例如RGB格式)时，多基色显 示器典型地包括转换函数，用来将三个输入驱动信号转换成用于四个或更多基色的驱动信 号。
结合这样的带有动态背光的多基色显示器是非常令人期望的。为了允许对三基色 显示器的功能性重复使用，从三基色至多基色驱动信号的转换就典型地在到显示器的输入 处执行。这就是图2示出的图1的例子的情况，其中转换区块201在第三区块109和图1 的显示面板103之间插入。
有几个现有的解决方法来找到多基色的驱动值，多基色将产生如输入RGB信号所 指示的期望的颜色。典型地，这些解决方法将输入和输出色域按比例缩放至相同的值。在 这种情况下，存在在多基色色域之外不能被复制的颜色，特别是对于明亮的和饱和的红色、绿色和蓝色基色颜色。人们可以截断这些颜色至多基色显示器的边界处或者使用更先进的 色域映射算法，其将截断伪像最小化。
在输入图像带有暗的且饱和的颜色的情况下，所有的像素落入到显示器色域之内 是可能的，但是由于为RGB显示器设计的典型的局部调暗算法，由第三区块109产生的补偿 的RGB值可能落在多基色色域的外面。因此，截断由与多基色显示器相结合的动态背光控 制引入进来。尤其是，基于RGB的方法可以避免在RGB显示器中的截断，而这可以导致当转 换至多基色值时将被截断的补偿RGB值的产生。具体地，这个方法可能导致背光相较于应 当在多基色显示器中的情况被调暗更多。
例如，在带有一个区段的背光和具有从(R，G，B) = (0,0,0)至(R，G，B) = (128， 0,0)的红色灰度斜坡的输入图像的情况下(假设值是在区间
中的8位值)，第一 区块105将确定背光等级应当减半，因为这可通过区块107将输入驱动值加倍而进行补偿。 然而，在多基色显示器中，红色子像素的光透射能力将会显著地低于RGB显示器。例如，对 于六基色显示来说，每个子像素的面积仅是相应的三基色显示器子像素的面积的一半。因 此，典型地，六基色显示器的单个红色子像素将具有大约是三基色显示器的一半的最大光 透射。因此，为了提供与驱动值128相应的光，有必要具有完全的背光。在具体例子中，如果 背光没有被调暗，尽管多基色显示器能够表示上至128的值，但是对于所有大于64 (128/2) 的驱动值，红色的灰度斜坡将会被截断。
因此，改进的显示系统会有优势，并且尤其是允许增加灵活性、减少截断、改进功 能性的再利用、方便的实现、降低的复杂度和/或改进的性能的系统会是有优势的。发明内容
因此，本发明寻求优选地以单个或以任何组合的方式减轻、缓和或者消除一个或 多个上述提及的缺点。
根据本发明的一个方面，提供用于使用M > 3种基色的多基色显示器的控制器， 该控制器包括接收器(309)，用于接收用于该多基色显示器的区段的第一图片信号，该第 一图片信号包括输入N基色图像颜色定义值的组，N > = 3，从该组N基色图像颜色定义值 可获得用于该区段的每个像素的M基色的M个驱动值；补偿器(317)，用于通过对该组输 入N基色图像颜色定义值中的值应用亮度补偿来产生用于该区段的补偿的N基色图像颜 色定义值的组，用于该区段的每个像素的亮度补偿取决于像素的色度；背光处理器(311)， 用于响应于该组补偿的N基色图像颜色定义值来确定显示器的该区段的背光级别；修正器 (313)，用于通过调整用于所述背光级别的该组输入N基色图像颜色定义值和该组补偿的N 基色图像颜色定义值中的至少之一，产生修正的N基色图像颜色定义值的组；以及基色转 换器(315)，用于将该组修正的N基色图像颜色定义值转换成用于M基色的M基色驱动值的 组，并产生包括该组M基色驱动值的用于该多基色显示器的M基色驱动信号。
本发明可以提供改进的显示控制。尤其是，在提供改进的背光控制时，本发明的实 施例可以重复使用用于N基色显示器(具体地，三基色显示器)的背光控制的功能性以及 /或者多基色转换(至M基色)的功能性。具体地，在许多实施例中，这一方法可以减少截 断伪像。典型地，可以实现低复杂度和/或降低的成本。尤其是，可以实现改进的向后兼容 性。
在许多实施例中，本发明可以允许对接收的N基色图像颜色定义值进行简单的预 处理以减少在转换N基色图像颜色定义值至M基色驱动信号时引入的截断，其中M > N。以 N基色图像颜色定义值定义的输入的图像将会例如典型地被定义在标准的RGB空间中(例 如在AVC中)、扩展的RGB空间中或者虚拟的基色空间(例如XYZ)中，在这些情况下是三基 色输入，但也可以已经是多基色输入，例如，它可以包括在黄色基色通道中的额外的区域数 据用来对场景中的黄色对象编码。然而，在所有情况下，根据标准的色度学，这种输入数据 可被转换成其它颜色复制物，例如，Luv, Lab等。在许多实施例中，这种方法可以简单地允 许低复杂度预处理功能性加入到已存在的多基色动态背光控制器中，从而提供改进的性能 以及尤其是减少的截断。
亮度补偿可以是对至少一些色度值(即，颜色空间的区域)产生修正亮度的任何 补偿；并且当然，在时间和空间中改变可以是不同的，比如每个点或场景或者图像的每个 区域的不同的预补偿(例如，在暗的阴影区域的截断错误可能不像在天空中的那么令人讨 厌)。
具体地，N基色图像颜色定义值可以是RGB值。例如，多基色显示器可以是六基色 显示器并且具体地可以是带有红色、绿色、蓝色、黄色、洋红色和青色基色的RGBYMC显示器 (即，它的驱动值颜色描述将会是6维的)。
典型地，在显示器制造期间，对于显示器工厂中的特定多基色显示器会指定预补 偿，例如，通过在用于驱动显示器的视频处理IC中的通用空白LUT中预加载查找表(LUT) 数据。
然而，如果创造性的艺术家(例如好莱坞的颜色分级者)可以在最终的视频处理 中也拥有一些话语权则同样是有利的(例如当他已经正在为了在多基色上的全色效果而 对视频分级时，他可能想这样做，例如通过对黄色的香蕉再上色)。然后他可能对至少一个 这样的多基色显示器指定并检查数个预补偿行为。例如，他可能想在电影中仅一个关键的 场景(例如暗的恐怖的场景)中进行表达，在其中背光能调暗许多，但是截断错误对于人眼 来说可能是非常明显的。他可以在附加的信息部分(例如SEI消息，(补充增强信息))中 增加这种信息以用于好莱坞质量模式，然后电视可以应用这一预补偿数据而不是在工厂中 预加载的例如标准的可获得的那种。
根据本发明的可选择的特征，对于每个色度值预先确定亮度补偿。
亮度补偿可以是预先确定的像素的色度值的函数。尤其是，可以使用色度值和亮 度补偿之间的静态关系(例如，人们能够使用常常是适度正确的次优的值，这会使某些图 片在视觉质量方面比最优化地所需的要恶劣但这些次优值总是起作用，因为其被设计为主 要取决于显示器的静态特性，而不是实际的图片内容；在那种情况下，尽管它们与目前图像 有较少的心理视觉关联，但仍有可能存在被过补偿的有问题的色域区域，即，更灵巧的取决 于内容的算法可能做得甚至更好)。在许多实施例中，这种关系可以仅仅取决于色度值并且 /或者可以与亮度无关。因此，对每个像素，色度可以被确定并且用于那种色度的预先确定 的亮度补偿可以被应用。
这种方法可以提供低复杂度和/或低资源需求的应用。尤其是，这种方法可以允 许函数在设计/制造阶段期间被确定和实现，控制器在无需用于功能的动态修正的功能性 或装置的情况下可以被实现。
根据本发明的可选择的特征，补偿器(317)被设置为将用于该区段的像素的输入N基色图像颜色定义值转换为两个色度值并且响应于这两个色度值确定用于像素的亮度补 m\-ΖΧ ο
在许多实施例中，这可以提供一种尤其有优势的方法。尤其是，它可以允许亮度补偿的确定的高效实现，因为仅使用两个输入参数。在许多实施例中，这可以允许更紧凑的实现，例如，可采用实现用于确定亮度补偿的功能的较小的查找表。
根据本发明的可选择的特征，补偿器(317)包括将两个色度值的值与亮度补偿相关联的二维查找表。
这可以允许非常高效和低成本/复杂度的实现。典型地，可以获得紧凑的查找表。
在许多实施例中，该特征可以允许改进的和/或方便的操作和/或实现。例如，在许多场景中，以存储器需求为代价减少计算需求可能是有优势的。
根据本发明的可选择的特征，补偿器(317)被设置为通过计算数学公式来确定用于像素的亮度补偿，该数学公式将该亮度补偿定义为像素的补偿的N基色图像颜色定义值的函数。
在许多实施例中，这可以允许改进的和/或方便的操作和/或实现。例如，在许多场景中，以计算需求为代价减少存储器需求可能是有优势的。在许多场景中，适当的亮度补偿的精确确定可以通过对数学公式的估算来获得，该数学公式仅需要较低的计算资源。在许多实施例中，这一方法可以进一步地允许更快速的确定并可以避免计算明确的色度值的 需求。
根据本发明的可选择的特征，用于色度值的补偿值取决于相对于在M基色的色域中用于色度值的最大渲染亮度的在N基色的色域中用于该色度值的最大渲染亮度。
这可以允许尤为高效的预补偿，其精确地反映导致截断的多基色转换的典型的特性。相对于最大或标称的显示器的光输出，最大亮度可以是归一化的亮度。
根据本发明的可选择的特征，用于色度值的补偿值基本上是在N基色的色域中用于色度的最大亮度与在M基色的色域中用于色度的最大亮度之间的比值。
这可以允许尤为高效的预补偿，其精确地反映导致截断的多基色转换和显示器的典型的特性。亮度补偿因子可以简单地由以下确定
f(X,y) — Ymuit1-primary (X, y)/Ythree-primary (X, Y),
其中Ythree-pHmal7(χ，y)是由X，y表示的对于色度的三基色显示器的归一化最大亮度，YmultiTffimal7 (X，y)是由X，y表示的对于色度的多基色显示器的归一化最大亮度(或者相似的校正，而不论对于其它色度平面定义而能够定义的是明确表格还是以方程式表示的几何形状，类似于例如色调饱和，(a，b)，比如色度的非线性伪色度空间等等)。补偿的N基色图像颜色定义值可由输入N基色图像颜色定义值乘以f(x，y)来产生。基于例如相对于标准显示器(例如标准化的RGB空间)的特定多基色显示器的最大或可调的色域的标准、或者相对于跨越某种特性(例如电影或运动素材)的所期望图像内容的色域、或者偏向于考虑任何这样的几何或统计的测量方法(同样地，例如像是截断这样的严重错误在特定的情况下会如何)，这个函数可以被设计出来(用于一类显示器的预先设计，或者迅速地设计)。
要注意的是，通过使用二维色度平面定义的颜色表示与三维颜色空间定义(像线性RGB或者非线性的YCrCb)之间的数学关系，我们在下面将主要描述的作为亮度修正的操作，能够利用方程式明确地修正亮度，或者通过在三维空间中应用函数而非明显地这样做， 例如，在线性RGB中成比例的按比例缩放或者非线性空间中的其他函数，其至少近似期望 的亮度修正，或者至少实现了亮度减小，这导致在M基色显示器上更好的渲染。
上述方程式可能对于这样的例子尤为适合，其中输入被编码为与三基色显示器相 对应的三基色信号。为了更普遍的应用，可期望将分母用反映输入色域实际需求的值来代 替。
根据本发明的可选择的特征，补偿器(317)被设置为增加用于至少一些色度的亮度。
通过减轻由于多基色转换引起的截断效果，这可以允许改进的性能。尤其是，其可 以允许预补偿从而允许三基色背光的调暗，以便考虑多基色子像素的较低的光透射特征。
根据本发明的可选择的特征，M基色的所有基色都是彩色基色。
在许多实施例中，这可以提供改进的性能和/或方便的实现和/或操作。
根据本发明的可选择的特征，背光处理器(311)被设置为响应于该组补偿的N基 色图像颜色定义值的最大驱动级别来确定背光级别。
在许多实施例中，这可以提供改进的性能和/或方便的实现和/或操作。
根据本发明的可选择的特征，控制器进一步包括装置(401)，该装置用于响应于该 背光级别和其它区段的背光级别确定用于该区段的每个像素的入射背光级别，并且其中修 正器(313)被设置为通过响应于像素的入射背光级别来调整每个像素的该组输入N基色图 像颜色定义值的驱动值，产生该组修正的N基色图像颜色定义值。
在许多实施例中，这可以提供改进的性能和/或方便的实现和/或操作。
根据本发明的可选择的特征，修正器(313)被设置为通过调整用于该背光级别的 该组输入N基色图像颜色定义值，来产生该组修正的N基色图像颜色定义值。
在许多实施例中，这可以提供实用的实现。尤其是，其可以提供改进的向后兼容 性，以及例如在许多实施例中对于已存在的功能性的重复利用。在许多实施例中，这可允许 复杂度减小的实现。
根据本发明的可选择的特征，修正器(313)被设置为通过调整用于该背光级别的 该组补偿的N基色图像颜色定义值，来产生该组修正的N基色图像颜色定义值。
在许多实施例中，这可提供实用的实现。尤其是，其可以提供改进的向后兼容性， 以及例如在许多实施例中对于已存在的功能性的重复利用。在许多实施例中，这可以允许 复杂度减小的实现。
根据本发明的可选择的特征，基色转换器(315)进一步包括装置，该装置用于补 偿该组修正的三基色驱动值和该组补偿的三基色驱动值中的至少之一，以用于该组输入三 基色驱动值中的驱动值的亮度补偿。
在许多实施例中，这可提供实用的实现。尤其是，其可以提供改进的向后兼容性， 以及例如在许多实施例中对于已存在的功能性的重复利用。
根据本发明的可选择的特征，亮度补偿与该组输入三基色驱动值中的驱动值的按 比例缩放相对应。
在许多实施例中，这可以提供实用的实现。尤其是，其可以允许减小复杂度的实 现。
根据本发明的可选择的特征，该控制器进一步包括存储器，用于存储色度和亮度 补偿之间的关系；以及输入装置，用于接收描述色度值和亮度补偿之间的关系的外部数据 并用于将其存储在存储器中。
这可以允许增加的灵活性和适应性。例如，其可以允许制造通用的控制器，其因而 能够被适配和定制以用于各个显示器类型。
根据本发明的可选择的特征，提供了权利要求17。
这可以允许尤为有优势的实现和/或操作和/或性能。尤其是，其可以允许精确 的图像渲染通过远程装置被控制，例如允许提供内容以指定背光控制和渲染效果。
根据本发明的可选择的特征，提供显示系统，其包括显示控制器(303)和多基色 显示器(301)。
本发明可以提供改进的显示系统。在一些实施例中，可以在分开的单元中实现控 制器和多基色显示器。例如，显示控制器可以在单独的箱室或者例如在置顶盒中实现。
根据本发明的一个方面，提供一种控制多基色显示器的方法，所述方法包括为至 少一个观看的多基色显示器在图像产生侧指定至少一个亮度转换预补偿操作；以及，将指 定这一预补偿信息的参数信息传输到多基色显示器的位置作为与图像信号相关联的元数 据信号。
这可以允许尤为有优势的实现和/或操作和/或性能。尤其是，其可以允许精确 的图像渲染通过远程装置被控制，例如允许提供内容以指定背光控制和渲染效果。
根据本发明的一个方面，提供一种使用M >3种基色的多基色显示器的控制方法， 所述方法包括接收用于该多基色显示器的区段的第一图片信号，该第一图片信号包括输 入N基色图像颜色定义值的组，N > = 3，从该组N基色图像颜色定义值可获得用于该区段 的每个像素的M基色的M个驱动值；通过对该组输入N基色图像颜色定义值中的值应用亮 度补偿来产生用于该区段的补偿的N基色图像颜色定义值的组，用于该区段的每个像素的 亮度补偿取决于像素的色度；响应于该组补偿的N基色图像颜色定义值来确定显示器的该 区段的背光级别；通过调整用于所述背光级别的该组输入N基色图像颜色定义值和该组补 偿的N基色图像颜色定义值中的至少之一，产生修正的N基色图像颜色定义值的组；以及将 该组修正的N基色图像颜色定义值转换成用于M基色的M基色驱动值的组，并产生包括该 组M基色驱动值的用于该多基色显示器的M基色驱动信号。
根据本发明的一个方面，提供用于使用M >3种基色的多基色显示器的控制器，所 述控制器包括接收器(309)，用于接收用于该多基色显示器的区段的第一图片信号，该第 一图片信号包括输入N基色图像颜色定义值的组，N > = 3，从该组N基色图像颜色定义值 可获得用于该区段的每个像素的M基色的M个驱动值；第一基色转换器(701)，用于将该组 输入N基色图像颜色定义值转换成用于M基色的第一组M基色驱动值；背光处理器(311)， 用于响应于该第一组M基色图像颜色定义值，确定用于显示器该区段的背光级别；以及驱 动处理器(313，315)，用于响应于该区段的背光级别以及该组输入N基色图像颜色定义值 和该第一组M基色图像颜色定义值中的至少之一，产生用于M基色的修正的多基色驱动值 的组，并产生包括该组修正的多基色驱动值的用于该多基色显示器的多基色驱动信号。
这可以提供改进的显示控制。尤其是，本发明的实施例可以在提供改进的背光控 制的同时重复使用用于三基色显示器的背光控制的功能性和/或多基色转换的功能性。在许多实施例中，这一方法可以特别减少截断伪像。典型地，可以实现低复杂度和/或降低的 成本。尤其是，可提供改进的向后兼容性。
在许多实施例中，本发明可以允许接收到的N基色图像颜色定义值的低复杂度的 预转换，以在转换N基色图像颜色定义值到用于动态背光显示器的多基色信号时减小引入 的截断。在许多实施例中，这一方法可以简单地允许将低复杂性预处理功能性加入到现有 的多基色动态背光控制器中，以提供改进的性能尤其是减小的截断。
可选地，驱动处理器(313，315)设置为通过对于至少该区段的背光级别补偿该第 一组M基色图像颜色定义值的驱动值，来产生用于M基色的该组修正的多基色驱动值。
在许多实施例中，这可以提供改进的性能和/或方便的实现和/或操作。尤其是， 在许多系统中，对于确定背光级别和对于驱动显示面板这两者，通过使用相同的三基色至 多基色的转换，这可允许减少的功能性。
可选地，驱动处理器(313，315)设置为通过对于至少该区段的背光级别补偿该组 输入N基色图像颜色定义值的驱动值来产生修正的N基色图像颜色定义值的组，并通过将 该组修正的N基色图像颜色定义值的驱动值转换为用于M基色的多基色驱动值来产生用于 M基色的该组修正的多基色驱动值。
在许多实施例中，这可以提供改进的性能和/或方便的实现和/或操作。尤其是， 在许多系统中，其允许对现有的电路的提高的重复使用并可以提供改进的向后兼容性。
可选地，背光处理器(311)被设置为基于仅包括该第一组M基色图像颜色定义值 的值来确定背光级别。
在许多实施例中，这可以提供改进的性能和/或方便的实现和/或操作。
可选地，背光处理器(311)被设置为响应于该第一组M基色图像颜色定义值的最 大驱动级别来确定背光级别。
在许多实施例中，这可以提供改进的性能和/或方便的实现和/或操作。
根据本发明的一个方面，提供一种使用M >3种基色的多基色显示器的控制方法， 所述方法包括接收用于该多基色显示器的区段的第一图片信号，该第一图片信号包括输 入N基色图像颜色定义值的组，N > = 3，从该组N基色图像颜色定义值可获得用于该区段 的每个像素的M基色的M个驱动值；将该组输入N基色图像颜色定义值转换成用于M基色 的第一组M基色驱动值；响应于该第一组M基色图像颜色定义值，确定用于显示器该区段的 背光级别；以及响应于该区段的背光级别以及该组输入N基色图像颜色定义值和该第一组 M基色图像颜色定义值中的至少之一，产生用于M基色的修正的多基色驱动值的组，并产生 包括该组修正的多基色驱动值的用于该多基色显示器的多基色驱动信号。
本发明的这些和其它方面、特征和优点将从以下描述的实施例中变得明了并将参 照以下描述的实施例进行阐述。
仅通过例子的方式，将参照附图描述本发明的实施例，其中
图1是根据现有技术的显示系统的示例图2是根据现有技术的显示系统的示例图3是根据本发明一些实施例的显示系统的元件的例子的示例图4是根据本发明一些实施例的显示系统的元件的例子的示例图5是根据本发明一些实施例的显示系统的元件的例子的示例图6是根据本发明一些实施例的用于显示系统的用于不同渲染的色域的例子的示例图7是根据本发明一些实施例的显示系统的元件的例子的示例图；以及
图8是根据本发明一些实施例的显示系统的元件的例子的示例图。
具体实施方式
以下描述关注于可应用到多基色LCD显示面板的本发明的实施例，所述面板带有被N基色输入信号驱动的M种基色，其中N是大于或等于3的整数，M是比N大的整数。特别地，输入信号是RGB信号，S卩，N = 3。然而，可被理解地是，本发明并不限于这一应用而是可以应用到其它多种显示器和输入信号中。
图3示出了根据本发明一些实施例的显示系统的例子。系统包括显示器301和显示控制器303。显示器301是背光可控的显示器，因此显示控制器303产生背光控制信号和像素驱动信号，所述背光控制信号和像素驱动信号均馈送至显示面板。
显示面板301包括背光305，其发出光，所述光到达显示面板307，在这里各个 (子)像素提供可控的背光的衰减/传输。会被理解地是，出于简洁清楚的目的，只有对描述本发明实施例有必要的显示器301的部分被包括进来，并且实用的显示器可以进一步包括为本领域技术人员所熟知的漫射器，偏振器，覆层等。
在这个例子中，背光被分为多个可被单独控制的背光(光)源。因此，使用多个空间上分隔且单独可控的背光源。通过控制用于每个背光源的背光级别，在屏幕不同区域的入射的背光可以不同。每个背光源与显示区段相关联。例如，显示面板307可以分为和像素集合相对应的像素区段，所述像素集合与给定背光区段光源紧邻。因此，显示区段可以是与背光源相关联的图像区段。会被理解地是，可以使用将图像像素分成区段的方式。然而，在多个实施例中，每个区段可以包括像素，对于所述像素，相关联的背光源被认为是最强的。
会被理解地是，所描述的原理也可以应用到单个可控的背光源，并且这实质上对应于只有一个单一区段。
下面，将会关注其中背光基本上是白色背光(S卩，由背光产生的光不提供任何色彩)的一个例子进行描述。
在这个例子中，显示面板307是多基色面板，即，面板使用M种基色来产生彩色图像，其中M大于3。该显示面板例如可以除了 RGB基色颜色以外进一步使用白色基色，或者黄色和青色基色，或者黄色、洋红色和青色基色等等。因此，显示器可以例如是RGBW、RGBY、 RGBCY或者RGBYMC显示器，但是会被理解地是，这种方法等同地可应用于使用其它基色的显示器中，并且所述基色并不必需地包括RGB基色。
因此，鉴于典型的三基色显示器(例如RGB显示器)对于每个像素来说包括三种颜色的子像素，图3所示的显示器包括了与M种基色对应的至少四个子像素。在下面描述的具体的例子中，所有的基色是有色彩的基色并且因此代表了一种颜色而不是提供一种白色(非彩色)光谱。在具体的例子中，显示面板307是RGBYMC显示器。
相对于N或者在具体的例子中的三基色显示器(对于同样的显示器尺寸和像素分辨率)的多基色显示器(术语多基色显示器用来表征带有M种基色的显示器，其中M> 3且 M>N)来说，由于每个像素的子像素的较大数目，每个子像素的面积被减小了。结果，相对于三基色显示器及相对于最大像素透射率/光通过量，每个子像素的最大的光通过量减小了。因此，一些颜色可能在输出多基色色域中被截断，而在原始三基色色域中不被截断。例如，对于深饱和红色，其中所有的远离红色基色的驱动信号都是零，像素的光通过量相对于三基色显示器来说减半了。因此，如果动态背光减小，截断就会加剧。例如，(127，0，0)的 RGB值，能够由RGBYMC显示器通过补偿的驱动值(254，0，0，0，0，O)来代表(为方便起见假设所有的数字驱动值被给出为8位值，S卩，在区间
中)。然而，这需要背光处在最大级别。
将被理解地是，上述例子出于简单明了的目的而关注于单个子像素的减少的发光能力。然而，在许多实际的结论中，显示器输出的更多个普通色度控制着导致截断的背光级别。实际上，特征可以例如是，对于显示器的具体的多基色特征，对于人眼反映出某种颜色是如何本身固有地发光的。
为了在多基色显示器中重复使用来自三基色显示器的功能性，期望地是，像例如在图2中所描述的基于RGB颜色信号使用相同的背光控制。然而，这一方法会导致背光级别被减小至一半，因为所考虑的是这仍允许使用补偿的RGB值(254，0，0)复制该颜色。然而，当需要比255更高的驱动值时，这在RGBYMC显示器中显然导致了截断。
图3中的驱动控制器303提供了动态背光多基色显示系统的改进性能同时仍然允许对来自常规的N基色系统的多个功能区块的重复使用。
驱动控制器303包括接收器309，其接收图片信号，所述信号包括用于多基色显示器的至少一个区段的一组输入N基色图像颜色定义值。从而，N基色图像颜色定义值可以定义相应像素的N基色颜色空间中的颜色。N基色图像颜色定义值可以与可被用来直接驱动N基色显示器的值相对应并且有时为方便起见可被称为N基色驱动值。然而，在本例中， 这些值没有直接用来驱动显示器(其为M基色显示器)而是代表着在适当的颜色空间中像素的颜色。在具体的例子中，N基色图像颜色定义值可具体地为RGB值。
典型地，图片信号包括用于显示器所有区段的图像颜色定义值，但以下描述将关注于应用到一个这样的区段。会被理解地是，同样的方法可以应用于其它区段中。在这个例子里，输入图片信号包括RGB值。区段可以自由选择，但典型地选择为图像区域，对于所述图像区域，具有在区段的基础上确定的级别的背光源比其它任何背光源更靠近/具有最低的光衰减。
图片信号可以从任何适合的内部或外部源获得。
驱动控制器303包括背光处理器311，其设置为确定用于背光305的合适的背光级别。背光处理器311具体地确定了用于与每个区段相对应的每个背光源的背光级别。
驱动控制器303进一步包括驱动修正电路313，其被设置为通过调节用于该背光级别的该组输入N基色图像颜色定义值来产生一组修正的N基色图像颜色定义值。具体地， 修正的RGB值从输入RGB值中产生。
驱动修正电路313接收原始输入RGB值以及背光级别的信息。在具体例子中，背光级别被提供为最大/标称背光级别和用于区段的选择的背光级别之间的比值K
权利要求
1.一种用于使用M > 3种基色的多基色显示器的控制器，该控制器包括 接收器(309)，用于接收用于该多基色显示器的区段的第一图片信号，该第一图片信号包括输入N基色图像颜色定义值的组，N > = 3，从该组N基色图像颜色定义值可获得用于该区段的每个像素的M基色的M个驱动值； 补偿器(317)，用于通过对该组输入N基色图像颜色定义值中的值应用亮度补偿来产生用于该区段的补偿的N基色图像颜色定义值的组，用于该区段的每个像素的亮度补偿取决于像素的色度； 背光处理器(311)，用于响应于该组补偿的N基色图像颜色定义值来确定显示器的该区段的背光级别； 修正器(313)，用于通过调整用于所述背光级别的该组输入N基色图像颜色定义值和该组补偿的N基色图像颜色定义值中的至少之一，产生修正的N基色图像颜色定义值的组；以及 基色转换器(315)，用于将该组修正的N基色图像颜色定义值转换成用于M基色的M基色驱动值的组，并产生包括该组M基色驱动值的用于该多基色显示器的M基色驱动信号。
2.如权利要求1所述的控制器，其中对每个色度值预先确定亮度补偿。
3.如权利要求1所述的控制器，其中补偿器(317)被设置为将用于该区段的像素的输入N基色图像颜色定义值转换为两个色度值并且响应于这两个色度值确定用于像素的亮度补偿。
4.如权利要求3所述的控制器，其中补偿器(317)包括将两个色度值的值与亮度补偿相关联的二维查找表。
5.如权利要求1所述的控制器，其中补偿器(317)被设置为通过计算数学公式来确定用于像素的亮度补偿，该数学公式将该亮度补偿定义为像素的补偿的N基色图像颜色定义值的函数。
6.如权利要求1所述的控制器，其中，用于色度值的补偿值取决于相对于在M基色的色域中用于色度值的最大渲染亮度的在N基色的色域中用于该色度值的最大渲染亮度。
7.如权利要求6所述的控制器，其中用于色度值的补偿值基本上是在N基色的色域中用于色度的最大亮度与在M基色的色域中用于色度的最大亮度之间的比值。
8.如权利要求1、6或7所述的控制器，其中补偿器(317)被设置为对于至少一些色度增加亮度。
9.如权利要求1所述的控制器，其中M基色的所有基色都是彩色基色。
10.如权利要求1、6或7所述的控制器，其中背光处理器(311)被设置为响应于该组补偿的N基色图像颜色定义值的最大驱动级别来确定背光级别。
11.如权利要求1、6、7或10所述的控制器，进一步包括装置(401)，该装置用于响应于该背光级别和其它区段的背光级别确定用于该区段的每个像素的入射背光级别，并且其中修正器(313)被设置为通过响应于像素的入射背光级别来调整每个像素的该组输入N基色图像颜色定义值的驱动值，产生该组修正的N基色图像颜色定义值。
12.如权利要求1所述的控制器，其中修正器(313)被设置为通过调整用于该背光级别的该组输入N基色图像颜色定义值，来产生该组修正的N基色图像颜色定义值。
13.如权利要求1所述的控制器，其中修正器(313)被设置为通过调整用于该背光级别的该组补偿的N基色图像颜色定义值，来产生该组修正的N基色图像颜色定义值。
14.如权利要求13所述的控制器，其中基色转换器(315)进一步包括装置，该装置用于补偿该组修正的N基色图像颜色定义值和该组补偿的N基色图像颜色定义值中的至少之一，以用于该组输入N基色图像颜色定义值的驱动值的亮度补偿。
15.如权利要求1所述的控制器，其中亮度补偿与该组输入N基色图像颜色定义值的驱动值的按比例缩放相对应。
16.如权利要求1所述的控制器，进一步包括 存储器，用于存储色度和亮度补偿之间的关系；以及 输入装置，用于接收描述色度值和亮度补偿之间的关系的外部数据并用于将其存储在存储器中。
17.如权利要求1所述的控制器，包括用于接收参数数据以实现亮度校正的装置。
18.一种显示系统，包括如权利要求1所述的显示控制器(303)和多基色显示器(301)。
19.一种多基色显示器的控制方法，所述方法包括 为至少一个观看的多基色显示器在图像产生侧指定至少一个亮度转换预补偿操作；以及 将指定这一预补偿信息的参数信息传输到多基色显示器的位置作为与图像信号相关联的元数据信号。
20.一种使用M > 3种基色的多基色显示器的控制方法，所述方法包括 接收用于该多基色显示器的区段的第一图片信号，该第一图片信号包括输入N基色图像颜色定义值的组，N > = 3，从该组N基色图像颜色定义值可获得用于该区段的每个像素的M基色的M个驱动值； 通过对该组输入N基色图像颜色定义值中的值应用亮度补偿来产生用于该区段的补偿的N基色图像颜色定义值的组，用于该区段的每个像素的亮度补偿取决于像素的色度；响应于该组补偿的N基色图像颜色定义值来确定显示器的该区段的背光级别； 通过调整用于所述背光级别的该组输入N基色图像颜色定义值和该组补偿的N基色图像颜色定义值中的至少之一，产生修正的N基色图像颜色定义值的组；以及 将该组修正的N基色图像颜色定义值转换成用于M基色的M基色驱动值的组，并产生包括该组M基色驱动值的用于该多基色显示器的M基色驱动信号。
21.一种用于使用M > 3种基色的多基色显示器的控制器，所述控制器包括 接收器(309)，用于接收用于该多基色显示器的区段的第一图片信号，该第一图片信号包括输入N基色图像颜色定义值的组，N >= 3，从该组N基色图像颜色定义值可获得用于该区段的每个像素的M基色的M个驱动值； 第一基色转换器(701)，用于将该组输入N基色图像颜色定义值转换成用于M基色的第一组M基色驱动值； 背光处理器(311)，用于响应于该第一组M基色图像颜色定义值，确定用于显示器该区段的背光级别；以及驱动处理器(313，315)，用于响应于该区段的背光级别以及该组输入N基色图像颜色定义值和该第一组M基色图像颜色定义值中的至少之一，产生用于M基色的修正的多基色驱动值的组，并产生包括该组修正的多基色驱动值的用于该多基色显示器的多基色驱动信号。
22.如权利要求21所述的控制器，其中驱动处理器(313，315)设置为通过对于至少该区段的背光级别补偿该第一组M基色图像颜色定义值的驱动值，来产生用于M基色的该组修正的多基色驱动值。
23.如权利要求21所述的控制器，其中驱动处理器(313，315)设置为通过对于至少该区段的背光级别补偿该组输入N基色图像颜色定义值的驱动值来产生修正的N基色图像颜色定义值的组，并通过将该组修正的N基色图像颜色定义值的驱动值转换为用于M基色的多基色驱动值来产生用于M基色的该组修正的多基色驱动值。
24.如权利要求21、22或23所述的控制器，其中背光处理器(311)被设置为基于仅包括该第一组M基色图像颜色定义值的值来确定背光级别。
25.如权利要求21、22、23或24所述的控制器，其中背光处理器(311)被设置为响应于该第一组M基色图像颜色定义值的最大驱动级别来确定背光级别。
26.一种使用M > 3种基色的多基色显示器的控制方法，所述方法包括 接收用于该多基色显示器的区段的第一图片信号，该第一图片信号包括输入N基色图像颜色定义值的组，N > = 3，从该组N基色图像颜色定义值可获得用于该区段的每个像素的M基色的M个驱动值； 将该组输入N基色图像颜色定义值转换成用于M基色的第一组M基色驱动值； 响应于该第一组M基色图像颜色定义值，确定用于显示器该区段的背光级别；以及 响应于该区段的背光级别以及该组输入N基色图像颜色定义值和该第一组M基色图像颜色定义值中的至少之一，产生用于M基色的修正的多基色驱动值的组，并产生包括该组修正的多基色驱动值的用于该多基色显示器的多基色驱动信号。
全文摘要
一种用于具有M＞3种基色的多基色显示器的控制器接收包括用于每个像素的N基色的驱动值的输入N基色图像颜色定义值的组。补偿器(317)通过应用亮度补偿至该组输入N基色图像颜色定义值中的值产生补偿的N(N＞＝3)基色图像颜色定义值的组，其中每个像素的亮度补偿取决于像素的色度。背光处理器(311)响应于补偿的N基色图像颜色定义值来确定背光级别。修正器(313)则通过调整输入或者修正的N基色图像颜色定义值或者对于背光级别产生修正的N基色图像颜色定义值，并且基色转换器(315)将修正的N基色图像颜色定义值转换成用于显示器的多基色驱动值。该方法例如可以通过将低复杂度预处理亮度补偿引入至现有的设备中而降低带有动态背光控制的多基色显示器的截断。
文档编号G09G3/34GK103026401SQ201180019287
公开日2013年4月3日 申请日期2011年4月11日 优先权日2010年4月15日
发明者E·H·A·兰根迪克, K·J·G·欣南, M·A·克洛彭豪维 申请人:Tp视觉控股有限公司