CN101390153B - 改进的色域映射和子像素着色系统及方法 - Google Patents

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Abstract

在第一实施例中，显示系统包括具有4或更多色彩子像素的显示面板。显示系统接收在第一色彩空间指定的输入图像数据并输出在第二色彩空间指定的图像数据。显示系统进一步包括色域映射模块，用于将在第一色彩空间指定的输入图像数据映射为在第二色彩空间指定的图像数据。色域映射模块使用至少第一和第二箝位系统对色域外色彩进行箝位。第一和第二箝位系统产生第一和第二箝位值。加权模块从第一和第二箝位值产生作为结果的箝位值。从作为结果的箝位值得到最终输出图像值。显示系统的其它实施例包括预缩减模块和可调GMA模块。

Description

改进的色域映射和子像素着色系统及方法
相关申请的交叉引用 
本发明主张2005年10月14日递交的美国临时申请60/726,979和2006年10月4日递交的美国临时申请60/828,088的权益，二者的名称都为“IMPROVED GAMUT MAPPING AND SUBPIXEL RENDERING SYSTEMS AND METHODS”，在此通过引用结合其全部内容作为参考。 
技术领域
本发明涉及执行色域映射和子像素着色操作的图像显示系统和图像处理方法。
发明背景
在以下权利共有的美国专利和美国专利申请中，公开了改进图像显示器价格/性能曲线的新型子像素排列：(1)美国专利6,903,754(“‘754专利”)，名称“ARRANGEMENT OF COLOR PIXELS FOR FULL COLOR IMAGING DEVICES WITH SIMPLIFIED ADDRESSING”；(2)美国专利申请公开号2003/0128225(“‘225申请”)(申请号10/278,353)，名称“IMPROVEMENTS TO COLOR FLAT PANEL DISPLAY SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH INCREASED MODULATION TRANSFER FUNCTION RESPONSE”，2002年10月22日提交；(3)美国专利申请公开号2003/0128179(“‘179申请”)(申请号10/278,352)，名称“IMPROVEMENTS TO COLOR FLAT PANEL DISPLAY SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH SPLIT BLUE SUB-PIXELS”，2002年10月22日提交；(4)美国专利申请公开号2004/0051724(“‘724申请”)(申请号10/243,094)，名称“IMPROVED FOUR COLOR ARRANGEMENTS AND EMITTERS FOR SUB-PIXEL RENDERING”，2002年9月13日提交；(5)美国专利申请公开号2003/0117423(“‘423申请”)(申请号10/278,328)，名称“IMPROVEMENTS TO COLOR FLAT PANEL DISPLAY SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS WITHREDUCED BLUE LUMINANCE WELL VISIBILITY”，2002年10月22日提交；(6)美国专利申请公开号2003/0090581(“‘581申请”)(申请号10/278,393)，名称“COLOR DISPLAY HAVING HORIZONTAL SUB-PIXELARRANGEMENTS AND LAYOUTS”，2002年10月22日提交；(7)美国专利申请公开号2004/0080479(“‘479申请”)(申请号10/347,001)，名称“IMPROVED SUB-PIXEL ARRANGEMENTS FOR STRIPED DISPLAYSAND METHODS AND SYSTEMS FOR SUB-PIXEL RENDERING SAME”，2003年1月16日提交。上述‘225，‘179，‘724，‘423，‘581，和‘479公开申请和美国专利6,903,754在此全部引用作为参考。
对于水平方向上具有偶数个子像素的特定子像素重复组，在以下专利申请中公开了经过改进(例如适当的极性反转模式和其他改进)的系统和技术，在此通过引用结合它们的全部内容：(1)美国专利申请公开号2004/0246280(“‘280申请”)(申请号10/456,839)，名称“IMAGE DEGRADATIONCORRECTION IN NOVEL LIQUID CRYSTAL DISPLAYS”，2003年6月6日提交；(2)美国专利申请公开号2004/0246213(“‘213申请”)(美国专利申请号10/455,925)，名称“DISPLAY PANEL HAVING CROSSOVERCONNECTIONS EFFECTING DOT INVERSION”；(3)美国专利申请公开号2004/0246381(“‘381申请”)(申请号10/455,931)，名称“SYSTEM ANDMETHOD OF PERFORMING DOT INVERSION WITH STANDARDDRIVERS AND BACKPLANE ON NOVEL DISPLAY PANEL LAYOUTS”；(4)美国专利申请公开号2004/0246278(“‘278申请”)(申请号10/455,927)，名称“ SYSTEM AND METHOD FOR COMPENSATING FOR VISUAL EFFECTSUPON PANELS HAVING FIXED PATTERN NOISE WITH
这些改进在与进一步公开在以上引用的美国专利文献以及以下权利共有的美国专利和美国专利申请中的子像素着色(SPR)系统和方法结合时会特别显著：(1)美国专利申请公开号2003/0034992(“‘992申请”)(申请号10/051,612)，名称“CONVERSION OF A SUB-PIXEL FORMAT DATA TOANOTHER SUB-PIXEL DATA FORMAT”，2002年1月16日提交；(2)美国专利申请公开号2003/0103058(“‘058申请”)(申请号10/150,355)，名称“METHODS AND SYSTEMS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH GAMMAADJUSTMENT”，2002年5月17日提交；(3)美国专利申请公开号2003/0085906(“‘906申请”)(申请号10/215,843)，名称“METHODS ANDSYSTEMS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH ADAPTIVE FILTERING”，2002年8月8日提交；(4)美国专利申请公开号2004/0196302(“‘302申请”)(申请号10/379,767)，名称“SYSTEMS AND METHODS FOR TEMPORALSUB-PIXEL RENDERING OF IMAGE DATA”，2003年3月4日提交；(5)美国专利申请公开号2004/0174380(“‘380申请”)(申请号10/379,765)，名称“ SYSTEMS AND METHODS FOR MOTION ADAPTIVE FILTERING”，2003年3月4日提交；(6)美国专利6,917,368(“‘368专利”)，名称“SUB-PIXELRENDERING SYSTEM AND METHOD FOR IMPROVED DISPLAYVIEWING ANGLES”；以及(7)美国专利申请公开号2004/0196297(“‘297申请”)(申请号10/409,413)，名称“IMAGE DATA SET WITH EMBEDDEDPRE-SUBPIXEL RENDERED IMAGE”，2003年4月7日提交。上述‘992，‘058， ‘906，‘302，‘380和‘297申请及‘368专利在此全部引用作为参考。
色域转换和映射的改进公开在以下权利共有美国专利及共同待审的美国专利申请中：(1)美国专利6,890,219(“‘219专利”)，名称“HUE ANGLECALCULATION SYSTEM AND METHODS”；(2)美国专利申请公开号2005/0083341(“‘341申请”)(申请号10/691,377)，名称“METHOD ANDAPPARATUS FOR CONVERTING FROM SOURCE COLOR SPACE TOTARGET COLOR SPACE”，2003年10月21日提交；(3)美国专利申请公开号2005/0083352(“‘352申请”)(申请号10/691,396)，名称“METHOD ANDAPPARATUS FOR CONVERTING FROM A SOURCE COLOR SPACE TO ATARGET COLOR SPACE”，2003年10月21日提交；和(4)美国专利申请公开号2005/0083344(“‘344申请”)(申请号10/690,716)，名称“GAMUTCONVERSION SYSTEM AND METHODS”，2003年10月21日提交。上述‘341，‘352和‘344申请和‘219专利在此全部引用作为参考。
其它的优点描述在：(1)美国专利申请公开号2005/0099540(“‘540申请”)(申请号10/696,235)，名称“DISPLAY SYSTEM HAVING IMPROVEDMULTIPLE MODES FOR DISPLAYING IMAGE DATA FROM MULTIPLEINPUT SOURCE FORMATS”，2003年10月28日提交；(2)美国专利申请公开号2005/0088385(“‘385申请”)(申请号10/696,026)，名称“SYSTEM ANDMETHOD FOR PERFORMING IMAGE RECONSTRUCTION ANDSUBPIXEL RENDERING TO EFFECT SCALING FOR MULTI-MODEDISPLAY”，2003年10月28日提交。在此通过引用结合这些专利申请的全部内容。
此外，在此通过引用结合以下这些权利共有和共同待审的专利申请的全部内容：(1)美国专利申请公开号2005/0225548(“‘548申请”)(申请号10/821,387)，名称“SYSTEM AND METHOD FOR IMPROVING SUB-PIXELRENDERING OF IMAGE DATA IN NON-STRIPED DISPLAY SYSTEMS”；(2)美国专利申请公开号2005/0225561(“‘561申请”)(申请号10/821,386)，名称“SYSTEMS AND METHODS FOR SELECTING A WHITE POINT FORIMAGE DISPLAYS”；(3)美国专利申请公开号2005/0225574(“‘574申请”) 和美国专利申请公开号2005/0225575(“‘575申请”)(申请号分别为10/821,353 and 10/961,506)，名称都为“NOVEL SUBPIXEL LAYOUTS ANDARRANGEMENTS FOR HIGH BRIGHTNESS DISPLAYS”；(4)美国专利申请公开号2005/0225562(“‘562申请”)(申请号10/821,306)，名称“SYSTEMSAND METHODS FOR IMPROVED GAMUT MAPPING FROM ONE IMAGEDATA SET TO ANOTHER”；(5)美国专利申请公开号2005/0225563(“‘563申请”)(申请号10/821,388)，名称“IMPROVED SUBPIXEL RENDERINGFILTERS FOR HIGH BRIGHTNESS SUBPIXEL LAYOUTS”；以及(6)美国专利申请公开号2005/0276502(“‘502申请”)(申请号10/866,447)，名称“INCREASING GAMMA ACCURACY IN QUANTIZED DISPLAYSYSTEMS”。
显示系统和及其操作方法的其他改进和实施例描述在：(1)专利合作条约(PCT)申请号PCT/US 06/12768，名称“EFFICIENT MEMORY STRUCTUREFOR DISPLAY SYSTEM WITH NOVEL SUBPIXEL STRUCTURES”，2006年4月4日提交，并作为美国专利申请公开200Y/AAAAAAA在美国公开；(2)专利合作条约(PCT)申请号PCT/US 06/12766，名称“SYSTEMS ANDMETHODS FOR IMPLEMENTING LOW-COST GAMUT MAPPINGALGORITHMS”，2006年4月4日提交，并作为美国专利申请公开200Y/BBBBBBB在美国公开；(3)美国专利申请号11/278,675，名称“SYSTEMS AND METHODS FOR IMPLEMENTING IMPROVED GAMUTMAPPING ALGORITHMS”，2006年4月4日提交，并作为美国专利申请公开200Y/CCCCCCC公开；(4)专利合作条约(PCT)申请号PCT/US 06/12521，名称“PIE-SUBPIXEL RENDERED IMAGE PROCESSING IN DISPLAYSYSTEMS”，2006年4月4日提交，并作为美国专利申请公开200Y/DDDDDDD在美国公开；以及(5)专利合作条约(PCT)申请号PCT/US06/NNNNN，名称“MULTIPRIMARY COLOR SUBPIXEL RENDERINGWITH METAMERIC FILTERING”，2006年5月19日提交，并作为美国专利申请公开200Y/EEEEEEE在美国公开(下文中称为“Metamer Filtering申请”)。在此通过引用结合这些权利共有的专利申请的全部内容。
发明内容
技术效果：下面说明和描述的显示系统的不同实施例具有的技术效果是：能够改进将在第一色彩空间指定的输入图像数据映射为在第二色彩空间指定的映射色彩值的色域映射模块的操作，第二色彩空间由该显示系统的基色色彩定义。映射色彩值输入到产生用于显示的输出图像数据的子像素着色操作。
显示系统包括实质上包括子像素重复组的显示面板，所述子像素重复组具有至少四种基色色彩的子像素。显示系统接收在第一色彩空间指定的输入图像数据并输出在第二色彩空间指定的图像数据。显示系统包括色域映射模块，将在第一色彩空间指定的输入图像数据映射为在第二色彩空间指定的图像数据。色域映射模块将色域外的色彩向黑色箝位。显示系统进一步包括计算单元，用于根据色域外图像数据的亮度计算第二色彩空间中的至少第一基色色彩值。
在第二实施例中，显示系统包括实质上包括子像素重复组的显示面板，所述子像素重复组具有至少四种基色色彩的子像素。显示系统接收在第一色彩空间指定的输入图像数据并输出在第二色彩空间指定的图像数据。显示系统包括色域映射模块，将在第一色彩空间指定的输入图像数据映射为在第二色彩空间指定的图像色彩数据。色域映射模块使用至少第一和第二箝位系统对色域外色彩进行箝位。第一和第二箝位系统产生第一和第二箝位值。显示系统进一步包括加权模块，从第一和第二箝位值产生作为结果的箝位值，其中从作为结果的箝位值得到最终输出图像值。
在另一实施例中，显示系统用于接收在第一色彩空间指定的输入图像数据并输出在第二色彩空间指定的图像数据。显示系统包括实质上包括子像素重复组的显示面板，所述子像素重复组具有至少四种定义第二色彩空间的基色色彩的子像素。显示系统进一步包括用于缩减输入图像数据的值的预缩减模块和接收缩减的输入图像数据值的色域映射模块。
在另一实施例中，显示系统用于接收在第一色彩空间指定的输入图像数据并输出在第二色彩空间指定的图像数据。显示系统包括具有子像素重复组的显示面板和可调色域映射模块，所述可调色域映射模块根据所述子像素重复组内的所述子像素的排列输入参数。
附图说明
此处包括的附图组成本说明书的一部分，其示例性地解释了本发明的示范性具体实现和实施例，并且和说明书一起说明本发明的原理。
图1是包括本发明的方面的图像处理系统的一个可能的实施例的简化框图；
图2是色彩空间的示意图，其中可沿着多条路径将对于特定显示系统超出色域外的色彩点箝位回色域中；
图3描述了CIE L*a*b*色彩空间的剖面图，其中可沿着多条路径将特定显示系统的超出色域外的色彩点箝位回色域中；
图4描述了色彩空间的一个区域，可将红色、绿色和蓝色(RGB)色彩值箝位到该区域，以在具有RGB和W(白色)基色色彩的显示器上对这些色彩值进行着色；
图5是色彩空间的示意图，描述了根据此处描述的技术对RGB色彩基色进行预缩减的效果，以减少输入的色域外色彩值的数量；
图6是色彩空间的示意图，描述了在预缩减色彩饱和度值之后缩放W基色的效果；
图7是预缩减系统的一个可能实施例的简化框图；
图8是预缩减系统的另一可能实施例的简化框图；
图9是执行向黑色箝位的色域箝位系统的一个实施例的简化框图；
图10是执行向对角箝位的色域箝位系统的一个实施例的简化框图；
图11是可调色域映射系统的一个实施例的一部分的简化框图；
图12是子像素着色系统的一部分的一个实施例的简化框图；
图13描述了图12所示的子像素着色系统的那部分的组件的一个实施例；
图14是图11的可调色域映射系统的实施例的一部分的简化框图；
图15是色域箝位单元的一个实施例的简化框图；
图16是色彩空间的示意图，描述了根据图7和图8中的任一实施例改变预缩减因数以恢复明亮的不饱和色彩；
图17描述了几个不同函数曲线的图示，根据图7和图8中的任一实施例可以与基于饱和度的预缩减一起使用这些函数曲线；
图18是色彩空间的示意图，其中描述了根据图7或图8中的任一实施例基于饱和度的预缩减如何恢复最亮的非饱和色彩；
图19是显示系统一部分的框图，该显示系统包括实质上包括几个示例说明的子像素重复组之一的显示面板。
具体实施方式
图1是集成了色域映射和子像素着色系统的改进特征的图像处理系统100的简化框图。系统100包括显示面板118，该显示面板118实质上包括美国专利申请公开号2005/0225574和20050225575、名称都为“NOVELSUBPIXEL LAYOUTS AND ARRANGEMENTS FOR HIGH BRIGHTNESSDISPLAYS”的申请文件中揭示的那种类型的多个子像素重复组。图19的面板1910可以是显示面板118的一个实施例，并且显示面板118的子像素重复组可以是图19所示的几个子像素重复组中的一个。在下文的讨论中，显示面板118实质上包括图19所示的具有红色、绿色、蓝色和白色(RGBW)基色色彩的红色、绿色、蓝色和白色(RGBW)子像素重复组中的一个。
再次参考图1，系统100包括RGB输入模块102，RGB输入模块102接收多种可能格式的输入图像数据，包括但不限于RGB条纹图像数据和其它例如YcbCr的通用数字数据格式。将图像数据输入到输入伽马单元104，从而为系统100提供线性色彩空间中的图像数据。可以采用下文中将会详细描述的、可选的预缩减模块106来减少可能需要在系统中的另一个点处的箝位的色域外色彩的数量。
可以将此点处的图像数据输入至计算W(Calc W)模块108和计算RwGwBw(Calc RwGwBw)模块110，来计算供系统100使用的适当的红色、绿色、蓝色和白色(RGBW)色彩值。对于RGBW系统是色域外的任何RGB图像数据点，都可使用色域箝位112去选择适当的色域内RGBW值来着色。通过多个箝位可能性中的一个进行的这种选择可以代表优化特定的，期望的效果(例如辉度(brightness)、色调、饱和度等)的一种选择。
从这些适当的RGBW图像值中，子像素着色(SPR)模块114可以进一步处理图像数据以完成任意数量的目标。例如，如果以第一显示格式(例如RGB条纹、三色组等)指定了输入图像数据102，并且要在另外的第二显示 格式(例如图19所示的或者许多上述引入参考的专利申请中揭示的多个子像素重复组中的一个)上着色输出图像数据，那么输入图像数据和子像素重复组定义的输出显示格式之间必然会发生映射。子像素着色(SPR)单元114包括适用于实施上述多个引用参考的专利申请中描述的子像素着色技术的硬件和/或软件(图未示)的组合，所述引用参考的专利申请例如为美国专利申请公开号2003/0103058(名称为“METHODS AND SYSTEMS FORSUB-PIXEL RENDERING WITH GAMMA ADJUSTMENT”)、2005/0225562(名称为“SYSTEMS AND METHODS FOR IMPROVED GAMUT MAPPINGFROM ONE IMAGE DATA SET TO ANOTHER”)和2005/0225563(名称为“IMPROVED SUBPIXEL RENDERING FILTERS FOR HIGH BRIGHTNESSSUBPIXEL LAYOUTS”)。然后，可以由输出伽马模块116处理图像数据并且将输出图像数据发送至显示面板118来着色。
色域箝位系统和算法
在上述引用参考的多个专利申请中揭示了多种色域箝位技术。参见，例如，美国2005/0225562、名称为“SYSTEMS AND METHODS FOR IMPROVEDGAMUT MAPPING FROM ONE IMAGE DATA SET TO ANOTHER”的专利申请。例如，采用“向黑色箝位”技术，降低了发光度(luminosity)；但是保留了色调和饱和度。图9描述了之前发明中向黑色箝位模块900的一个实施例。将RwGwBw信号的高位(upper bit)一起进行OR运算来产生色域外(out-of-gamut，OOG)信号。如果色彩不是OOG，则RwGwBw信号通过一组多路复用器(MUX)旁路绕开色域箝位逻辑。当色彩是OOG时，RwGwBw值中的最大值用于从查找表(LUT)中得到倒数值。可以预先计算好该倒数值，从而当将它和RwGwBw及W信号相乘时，它将色彩带回色域中。这在有的图像中可能产生不期望的暗区域，本发明的方法针对这个问题。
通常，有许多可能的箝位算法和实现它们的系统。图2是色彩空间200的剖面示意图，其中线202对显示系统的显示面板的色彩空间中允许的和可着色的色彩进行划界。对于这些线之外的点(例如点P)，这些点是“色域外”(OOG)的，并且可能期望指定一色域内的色彩点来着色，以代替色彩点P。从点P向着可由显示系统着色的色域表面可以引出多条线。例如，在“向黑色 箝位”中，可以沿线b从点P向着“黑色”引出线，并且b和线202交汇处的点为对P指定的色彩点。“向黑色箝位”的一个优势可能是，尽管在有的情况下以牺牲一些亮度(luminance)为代价，但新指定的点保留了色域外色彩的色调和饱和度。如引用参考的专利申请中描述的那样，有多个计算上廉价的方法能够计算向黑色箝位，这些方法能够以比先前的方法更少的门电路构造至硬件内。
也可以使用其它的箝位算法。例如，“向白色箝位”可以将位于从P向着“白色”引出的线(例如沿着线w)和线202的交汇处的点指定给点P。“向白色箝位”的一个可能的优势是为点P指定的点会增大色彩点的亮度——这对于在明亮的阳光下或在其它明亮环境的条件下在户外观看图像是期望的。
另外，中间的箝位系统可能包括“向亮度箝位”——其中从点P垂直于灰色线引出线L。该箝位系统可能具有的优势是它保留了色域外色彩点的亮度(可能以稍许的饱和度的牺牲为代价)。
另外一种中间箝位系统可能包括“向对角箝位”——是位于向亮度箝位和向黑色箝位之间的中间点(沿着线d并和线202交汇)。向对角箝位的一个优势是它更接近于从P到色域外壳或边缘的最小距离。向对角箝位技术相比于向亮度箝位对于P的色调和饱和度可能趋向于具有更好的适合性；但是产生比向黑色箝位技术产生的色彩更明亮的色彩。
图3是描述CIE L*a*b*色彩空间300中的剖面的图示。在此图中，点P作为色域外色彩点示出，并且向：白色、亮度和黑色箝位分别作为线(更一般的说法是曲线)W、L和b与色域外壳线/曲线302的交汇而示出。标记为“a”的直线是作为点P至色域外壳302的理论上的最小距离的特定的线/曲线。尽管可以计算出从该线“a”至外壳边界302的交汇点，但是花费可能会很大。作为找到该最小点的低成本的近似解决方案，可以更容易地将向对角箝位点计算为向黑色箝位和向亮度箝位之间的加权平均(即线“d”到外壳曲线302的交汇)——这在下文中将进一步详细描述。
现在更详细地描述向亮度箝位。该算法以与“向黑色箝位”相似的方式进行；但是对于W的最终计算不同。除了在将Rw、Gw和Bw箝位的同时箝位W值外，可以根据已知的输入发光度在以后计算W值。
在一个实施例中，可以根据可以构成显示屏幕的实际子像素布局来调整发光度的计算。例如，图19示出了可以构成显示系统1900中的显示屏幕1910的多种不同子像素布局。这里显示系统1900大致显示为包括插值/SPR模块1902，定时控制器1904，以及分别标记为1906和1908的行和列驱动器。显示屏幕1910包括可以进一步构成子像素重复组1912的一组子像素。这种重复组可以变化——如同其它可能的重复组1912至1936中示出的。不同的影线指示不同的色彩——例如，垂直影线1914指示红色，水平影线1916指示蓝色，对角影线1918指示绿色。虚线对角影线、更紧密的水平影线或无影线都指示另一个第四种色彩——例如青色、洋红色、白色(或者无过滤器)或者黄色。其它子像素重复组和其它显示系统架构当然也是可能的，并且由本发明的范围所包含。尽管多个本发明的实施例都涉及将RGB转换为RGBW的GMA(Gamut Mapping Algorithm，色域映射算法)，但将意识到，本技术适用于具有多于三种基色色彩(例如4或更多种基色，例如R、G、B、青色和W)的多基色系统。此外，本发明的技术以相似的效力应用于自多种制造技术制造的显示器，包括但不限于LCD、OLED、PDP以及许多其他显示器。
对于可以构成显示器的重复组的子像素布局中的一个，例如1930，下列关于亮度的等式可以成立：
Lrgb＝(2*Rw+5*Gw+Bw+8*W)/16
该等式表明所计算的RGBW输出的亮度必定等于源RGB值的亮度。在W已知的情况下能够解出等式：
W1＝(16*Lrgb-(2*Rw+5*Gw+Bw))/8
该公式对于W1通常得到比W的向黑色箝位值更明亮的值。从而在图像中一些区域就会较明亮，这些区域中人观看到的向黑色箝位产生的效果太暗。
上述等式易于在硬件或软件中实施，但是由于子像素重复图案1930而只是基于相对发光度。对于每种不同的布局，该公式可以是不同的。例如，对于子像素重复图案1936，该公式可以是：
W1＝(12*Lrgb-(2*Rw+5*Gw+Bw))/4
上述两个公式的不同之处在于，在每个布局中W相比于R、G和B的辉度的总和的相对辉度的结果。可以在公式中加入附加的参数来将该相对辉度的结果。可以在公式中加入附加的参数来将该相对辉度 考虑进来：
W1＝(L*M1_inv-(2*R+5*G+B)*M2_inv/8)/32
其中，M1_inv和M2_inv可以是常量，如同下文中在关于可调色域映射(GMA)的讨论中描述的那样。这可能显示出这些常量容许可以构造单个GMA硬件模块，该GMA硬件模块通过为M1_inv、M2_inv和其它几种寄存器设置进行预计算并载入值，可以正确计算多种不同子像素布局的W1。
对角箝位
当实施向亮度箝位时，有的观察者可能认为得到的色彩太缺乏饱和度。这个效果和向黑色箝位的效果相反，有的观察者可能认为向黑色箝位的结果太暗。同时解决这两个问题的一个方案可能是计算W的向黑色箝位值和向亮度箝位W1值之间的值。图15描述了计算中间值的色域箝位模块1500。检测OOG(色域外)模块1502检测输入RGBW色彩是否在色域内。如果不在，值作为它们自身就是满足要求的，并且可以旁路绕开(图中未示出旁路)色域箝位模块的其他部分。向黑色箝位模块1504执行先前专利中描述的通常的向黑色箝位算法(图9中评论过)，得到的R、G和B值可以成为从色域箝位模块输出的最终值。来自模块1504的RGB和W值也用于在向亮度箝位模块1506中，使用上面描述的向亮度箝位算法中的一个来计算W1。可以将向黑色箝位W值和向亮度箝位W1值在向对角箝位模块1508中结合，来产生从模块1500输出的最终W值。向对角箝位模块1508可以计算中间值——作为一个例子和实施例来说是W和W1值的加权平均。例如，可以计算这两个值的平均值。
在如图10所示的另一实施例中，具有箝位寄存器1002，其中设置了分别对W和W1值进行加权的量。在该实施例中，以不同的量(例如图中所示的1、2或3比特)将W和W1值向右移位，然后以不同的组合方式将这些值加起来从而产生分别与0％、50％、75％和87.5％的W进行组合的100％、50％、25％和12.5％的W1。箝位寄存器值用MUX 1004选择这些选项中的一个作为箝位对角组合的W输出。可以设计该实施例来用最少的门电路选择几个有用的加权组合。在其它实施例中，可以有更多不同百分比的组合来从中进行选择。在另一实施例中，可以在W和W1上使用乘法器模块代替简单的移位和加法器，来产生更加连续的百分比范围。
图3中向亮度箝位线L和向黑色箝位线b的一个不同之处在于RGBW显示的W基色。在一个实施例中，可能期望计算W，而R、G和B值在这些步骤中可以保持恒定。当一个(或多个)其它基色位于色域外并且已经按比例缩回到色域表面时，可以进行这些计算。在这些情况下，只改变W意味着两个W值的平均或任何其它加权的平均会得到位于色域表面上的色彩。
有许多方法可以计算箝位寄存器值。设置或选择50％将有效地产生两个W值的平均。设置或选择75％能够产生等于0.75*W1+0.25*W的值，该值更接近于图3中作为线a所示的值。一种确定加权值的比例的方法是用计算机程序离线地计算所有可能的色域外值。该程序将完成为每个色彩找到a值的复杂的计算，并且计算将从每个W1值和W值产生该值的加权平均。然后会将所有这些加权平均值的平均设计到视频显示器中或载入内部硬件箝位寄存器锁存器中。
如上所述，使用图3中的向白色箝位线W可能是有利的。在这种情况下，可以在W1和Ww(以和在向黑色箝位期间计算W类似的方式用向白色箝位计算的W值)值之间或在W和Ww值之间计算加权平均。
在一替换实施例中，能够用在色域中不同位置之间变化的函数替代单独的加权平均。该函数的独立变量可以是任意数量的输入参数中的一个。例如加权平均作为输入像素的发光度的函数而变化，作为输入色彩在色域外的量的函数而变化，作为输入R、G或B值的函数而变化，或作为上述这些函数的某种组合而变化。根据显示的特性对于不同的显示使用的函数可以是不同的。会影响使用哪个函数的特性可以包括：测量到的基色色度、基色发光度、输出的伽马曲线、背光的辉度或色彩。发现期望的加权平均函数的一个步骤将是测量显示特性并且将独立变量和上述程序的结果进行比较，所述程序对所有色域外色彩计算所有候选的理想的a点值。某输入函数和加权平均值之间可能有直接的相关性，或者存在可以使用的一些近似映射。一旦选择了函数，就能够将其编码进软件或构造到硬件中。该函数可以作为算法实现，或者预先计算并存储在查找表里。
预缩减算法
RGB到RGBW GMA的一个可能的副作用是减少显示系统能够产生的色彩状态的总数量。可能有多达输入色彩总数的一半的色彩被映射到其它色彩上。这对于同时具有高辉度和高饱和度的色彩来说更容易发生，这样同时具有高亮度和高饱和度的组合对于自然和没有修饰过的图像不常见。然而，可能期望有一种模式，其中GMA输出的色彩总数和到达的色彩的数量相匹配。预缩减是实现这个的一种方法。
图4描述了现有技术的情况，其中将RGB色域按比例缩放，直到输入RGB白色点映射到RGBW白色点上。阴影区域中的高辉度+高饱和度色彩变为色域外，必须使用上述向黑色箝位、向亮度箝位、向对角箝位或其它算法将其映射到允许的RGBW值。图5显示了通过输入值的预缩减，最终整个RGB色域都会适合到RGBW色域内部。在这种情况下，能够省略OOG映射的步骤。尽管得到的图像可能不像以前一样明亮，但是实际上使用了更多的总输出状态。不是可以使用所有可能的W值，但是可以使用所有可能的RGB输出值，而当有些色彩是OOG时不是这种情况。
在有的布局，例如1930的情况下，将输入值预缩减一半会使RGB色域适合到RGBW色域内部。当W子像素的辉度和其它3个子像素的辉度不是确切的相同时，会需要以其它量对布局进行缩减。同样，以小于一半的量预缩减会在某种程度增加输出状态的总数，尽管有的色彩仍然会出现OOG，如图16所示。即使在W子像素的辉度和其它三个基色的辉度相等的显示中，该过程也会增加图像的辉度，并且是所期望的。
图6描述了替代实施例的效果600。在这种情况下，可以预缩减输入RGB值直到没有OOG值产生。然后可以使用普通RGBW GMA来转换到RGBW。最后，以使得最大W值(通常来自接近白色的明亮饱和色彩)达到最大值的量放大W值。图6描述了布局1930的情况，其中输入RGB值已经预缩减了一半，然后以2为因子放大了得到的W值。这得到了大约为最大可能值的75％的最大亮度。其它组合会产生更明亮的最大值，例如以小于一半的比例缩减输入。然而，这些组合会产生更多的OOG色彩并减少输出状态的总数量。
图7描述输入伽马模块和GMA模块之间的预缩减模块106A的一个实施例700。在该实施例中，将百分比作为定点二进制数字存储在预缩减寄存器 中。在一个实施例中，预缩减寄存器可以是8比特的大小，并可以存储0至255之间的数字，代表0和大概0.996之间的定点数字。输入伽马之后的每个输入RGB值都可乘以预缩减值，然后在向右移位模块(例如＞＞8)中除以256。
图7中的实施例易于在软件中实施，但是乘法器可能需要大量的门电路。图8的预缩减模块106B是需要较少门电路的替代实施例。该图只描述了R通道的路径——可以为G和B实施类似的模块。代替使用乘法器，将输入值以不同的量向右移位，将结果以不同的组合相加从而产生输入的100％(没有缩减)，75％(25％缩减)，62.5％，50％，37.5％，25％和12.5％。代替在预缩减寄存器中存储定点二进制数字，可以存储使用MUX选择预计算的百分比中的一个的索引。百分比的这种设定只是一个例子。通过增加更多的移位器、加法器和更多输入的多路复用器，能够产生任意数量的可选缩减百分比。
基于饱和度的预缩减
作为预缩减的另一替代实施例，不一定使用固定量缩减输入RGB值，而是使用作为饱和度的函数的量。图17描述可能是适合的饱和度的函数的几个不同的实施例。当饱和度接近0时具有接近1.0的值的函数具有的优势是将输入RGB白色值近似地映射到输出RGBW白色值，如图18所示。这比上面的、可能达不到最大可能白色值的预缩减算法更具优势。在另一实施例中，最大值可能小于1.0来减少同时的亮度对比度误差。当饱和度为最大值时图17的饱和度函数会降低至某个百分比Pmax。如果该Pmax值大于M2(W的辉度与显示中的R+G+B子像素的辉度的总和的比率)，就会出现一些OOG色彩，如图18的阴影区域1802所示。从而仍然需要使用如上所述的色域箝位模块。
该饱和度函数的一个可能的曲线是例如线1701的高斯曲线，但是这在计算上难于在硬件中实现。如线1702所示的直线可能是适合的，例如线1703所示的分段线性函数也会产生令人满意的图像。将来自该函数的值乘以输入RGB值。从而乘以1.0不会引起具有低饱和度的输入值的缩减，乘以Pmax或小于1的其它分数会降低具有高饱和度的输入值。所有这些乘以分数值的乘法都可以通过乘以定点二进制数字并接着进行适当的向右移位而在硬件中 实现。通过移位和相加实现乘法的其它方法也作为本发明范围的一部分包括进来。
可以认为图18中的饱和度是距离灰色线的垂直距离，通常在色域的表面缩放到从0到1.0的范围。尽管可以使用任意数量的饱和度的计算，但业内有公知的近似来计算该数值，例如，
饱和度＝(max(r，g，b)-min(r，g，b))/max(r，g，b)
得到的饱和度值可以接着用来产生图17所示的曲线中的一个。例如，可以通过下述等式产生具有0.75的Pmax值的分段线性线1703。
预缩减＝min(1，1-((饱和度-0.25)/(1-0.25)))
然后将输入红色、绿色和蓝色值分别乘以任一上述实施例中产生的预缩减值：
R＝R*预缩减
G＝G*预缩减
B＝B*预缩减
最后，可以将这些R、G和B值通过GMA算法将RGB转换为RGBW。
在另一实施例中，预缩减函数也可以是色调的函数。在上述引用参考的专利申请中，揭示了用于计算可以用于这个目的的色调值的装置。例如，面部和其它皮肤色调具有非常窄的色调范围，对于具有这些特征的图像最好使用不同的预缩减函数。
在另一实施例中，预缩减饱和度函数也可以是辉度的函数。因此对于给定的饱和度值，会基于到黑色的接近度进行缩放而不是使用常量缩放值。这个的作用象是伽马函数，允许将输出像素分布偏移到更接近(或更远离)RGBW色域外壳的地方。还应该意识到预缩减函数也可以是色调、饱和度和辉度的某种组合的函数。
在上述讨论中，一个实施例对于所有基色可以只具有一个预缩减函数。然而期望对输入R、G和B基色的每个(或子集)具有单独的预缩减函数。这可以增加进行色彩校正或者调整显示的白色点的能力。通过分别为红色、绿色和蓝色改变曲线1703的左上端(在图17的Y轴上将其从1.0缩减为较小值)，可以独立于混合的色彩点中的改变而改变白色点。
如上面讨论的，对于基色具有分开的控制或调整，使得能够调整混合的色彩(例如黄色、青色、洋红色等)的色度。例如，如果红色和绿色具有分开的Pmax控制并且绿色Pmax控制比红色Pmax控制值低25％，那么黄色色彩点会朝红色基色色彩偏移。进一步地，如果曲线1703的斜率在Pmax附近足够陡峭，那么可以不影响显示的白色点而实现黄色中的这个改变。
在图1中，预缩减模块106位于输入伽马模块104和计算RwGwBw模块110之间。也可以将预缩减模块106放在图像处理系统的其它位置，例如位于输入伽马模块104之前。由于输入伽马之前的值通常具有较少的比特，因此基于这种设计能够有利地减少硬件门电路数量。此外，可以将预缩减函数和输入伽马函数相结合，在一个步骤里执行伽马校正和预缩减。由于输入伽马函数通常作为预计算的查找表实现，这样就可以使用高级算法，例如图17中的高斯曲线1701，而不用付出更加复杂的硬件的代价。
可调RGBW GMA
在上述引用参考的专利申请中，有的实施例揭示了在算法中具有预计算的固定数值的RGBW GMA，这些预计算的固定数值基于基色色彩和不同子像素的相对辉度的测量或仿真。现在揭示计算这种数值的实施例和具有更好的灵活性的RGB到RGBW GMA的实施例。在一个实施例中，固定数值可以是GMA算法和/或硬件设计中的寄存器中的变量。这使得能够通过在初始化阶段改变这些值，用单个GMA算法在很宽范围的显示器上工作。
这些数值——指定的M0、M1和M2——可以预先计算并且使用其结果来简化硬件设计。一组可能的等式如下：
Figure S2006800377514D00171
更一般地，M0是R、G和B发光度之和除以R、G、B和W发光度之和的比率；M1是W发光度除以R、G、B和W发光度之和的比率；M2是W发光度除以R、G和B发光度之和的比率。
在特定布局中(例如布局1930)，W子像素的发光度近似等于R、G和B的发光度之和，因此M2常量可以具有近似为1.0的值。在这种情况下，M0 和M1可以近似为：
Figure S2006800377514D00181
更一般地，M0是R、G和B发光度之和除以R、G、B和W发光度之和的比率；M1是W发光度除以R、G、B和W发光度之和的比率；M2是W发光度除以R、G和B发光度之和的比率。
上述“M”值通常是会在稍大于0到稍大于1的范围内变化的浮点值。在使用这些值的GMA算法中，这些值可以在乘法和除法中使用。在硬件中，将这些值作为定点二进制数存储是有利的，从而整数乘法器和移位模块能够执行这些运算。为了简化硬件设计，可以预计算可能采用的定点二进制数并将其存储在几个寄存器中。作为显示器初始化的一部分可以加载这些寄存器，或者基于M2_reg索引(index)从查找表(LUT)中获取它们。下表1描述可以从M2值的有用范围计算得到的这种LUT的一个实施例。
表1
 M2_REG  M2  M0_inv  M0_sub  M1_reg  M1_inv  M2_inv
 0000  0.5  48  681  85  96  64
 0001  0.625  52  629  98  83  51
 0010  0.75  56  584  109  74  42
 0011  0.875  60  545  119  68  36
 0100  1  64  511  128  64  32
 0101  1.125  68  480  135  60  28
 0110  1.25  72  454  142  57  25
 0111  1.375  76  430  148  55  23
 1000  1.5  80  408  153  53  21
 1001  1.625  84  389  158  51  19
 1010  1.75  88  371  162  50  18
 1011  2  96  340  170  48  16
在该实施例中，M2_REG是到定点二进制数值的LUT的索引(二进制格 式)。M2是LUT中没有存储的初始浮点值。M0_INV是M0的倒数，以1/M0再乘以32来计算以得到定点二进制数值。M0_sub是最大色彩(这种情况下是1023)乘以M0。M1_reg是M1值乘以256以得到定点二进制数值。M1_inv是作为定点二进制数值从1/M1乘以32计算得到的M1的倒数。M2_inv是作为定点二进制数值从1/M2乘以32计算得到的M2的倒数。将意识到这样的表可以通过多种可能的方式来构造，并且本发明的范围包括这些其它的实施例。
可以根据常量的期望值和内部乘法器的比特位数(bit size)来选择预先乘以256还是32。使用这种预乘值的组合可以允许所有的值都能够符合到8比特寄存器中(除了不是乘数的M0_sub)。乘以32使得能够存储大于或小于1的值，但是其它2的幂也可以。例如，乘以64会增加额外的精确性但是会降低能够存储的最大值。
需要注意到上面并没有列出定点二进制M值和其倒数的所有组合。例如，只计算了M2_inv，而没有计算M2的没有求倒数的值。这是因为下面的GMA算法中的等式并不是乘以M2，而只是除以M2，所以并没有计算“没有求倒数的”M2值或者存储在LUT或寄存器中。
一旦从如上的表中获得了一组这些定点二进制M值，或者计算了一组这些定点二进制M值并在系统初始化期间将这些值存储在了寄存器中，下述伪码显示了接着可以如何使用M值。
表2
                    --计算可能的W值的范围minW＝math.floor((math.max(r，g，b)-M0_sub)*M1_inv/32)  --最小可能的WminW＝math.max(minW，0)                  --箝位到0maxW＝math.floor(math.min(r，g，b)*M1_inv/32)  --最大可能的WmaxW＝math.min(maxW，MAXCOL)              --箝位到最大可能值minW＝math.min(minW，maxW)           --最小值必须＜＝最大值      --从发光度计算W，箝位到该可能的范围L＝math.floor((2*r+4*g+g+b)/8)--亮度近似W＝mach.min(L，maxW)    --通过将W设置为发光度而开始W＝math.max(W，minW)    --但将其箝位到允许的最大值和最小值
       --从输入和W计算RwGwBwR＝math.floor((r-math.floor((W*M1_reg+128)/256))*M0_inv/32)G＝math.floor((g-math.floor((W*M1_reg+128)/256))*M0_inv/32)B＝math.floor((b-math.floor((W*M1_reg+128)/256))*M0_inv/32)        --检查色域外(OOG)if(math.max(R，G，B)＞MAXCOL)then   oog＝spr.band(math.max(R，G，B)，MAXCOL)  --OOG基色的低位(lower bit)   inv＝math.floor((256*(MAXCOL+1))/(math.max(R，G，B)+1))  --倒数值        --向黑色箝位的计算R＝math.floor((R*inv+128)/256)G＝math.floor((G*inv+128)/256)B＝math.floor((B*inv+128)/256)W＝math.floor((W*inv)/256)  --对W的向黑色箝位的值    --向亮度箝位的计算    --计算再生输入亮度的WW1＝math.floor((L*M1_inv-math.floor((2*R+5*G+B)*M2_inv/8))/32)W1＝math.min(W1，MAXCOL)    --不超过最大值！       --箝位对角的计算W＝math.floor((W1*clamp_diag+W*(128-clamp_diag))/128)end--OOG
在表2的伪码中，r、g和b是输入伽马校正之后的输入色彩，math.floor(_)表示任何计算的省略小数部分的整数结果，math.min(_)和math.max(_)返回它们的自变量的最小或最大值，spr.band(_)返回两个自变量的比特级逻辑与(and)。术语inv是色域外(OOG)距离的倒数；通常预计算该数值并存储在由OOG索引的LUT中。
当色域箝位时，首先计算向黑色箝位的值，然后计算向亮度箝位的W1值。最后，可以使用clamp_diag(箝位对角)值(0到128)计算两个箝位W值的加权平均。
可调GMA的一个实施例的图示如图14和图11所示。图14描述了在GMA中如何计算L(亮度)和基于亮度的W值。L值可以近似为 L＝(2*R+5*G+B)/8，这容易在硬件上编码。M0_sub和M1_inv值可用于计算不会导致色域外的值的最小和最大可能W值。W值可设为L值，然后箝位至MINW和MAXW值之间。如上引用参考的专利申请中所述，只要是箝位至MINW和MAXW值之间，除了以L开始外还有许多方法可以初始化W值。
图11描述了如何使用M0_inv寄存器1104和M1_reg寄存器1102来从输入RGB值和W值计算RwGwBw值。在该实施例中，由于将M0_inv乘以了32来使其成为定点二进制数，接着将乘法的结果向右移位5比特(即32＝25)。得到的RwGwBw值可能位于色域外，会需要通过例如图15所示的色域箝位模块测试并选择性地箝位。
后SPR过滤
在上述引用参考的几个专利申请中，描述了用于不同显示布局的对图像进行子像素着色(SPR)的几种方法。这些SPR算法可以选择性地包括锐化过滤器作为其中的一个步骤。例如，可能有跨亮度锐化和条件等色锐化。在可调GMA中，当M2值接近1.0时，即W亮度的比率和R、G和B的和的亮度接近时，可能需要使用条件等色过滤。然而，当M2的值不接近1.0时，可能需要使用跨亮度过滤。在一个实施例中，可以使图1的SPR模块114以多种方式(例如条件等色和跨亮度)计算锐化过滤结果，然后使用结果的加权平均。
图12描述了计算应用锐化过滤器的结果的加权平均的方法的一个实施例。在该图中，Rmeta是红色的条件等色锐化结果，Rcross是红色的跨亮度锐化结果。对绿色和蓝色的计算将类似进行。然而，对白色的计算会需要与用于彩色的那些不同的加权系数——从而分开显示了Wmeta和Wcross。为了执行对红色的加权平均，可以在M2 MULT单元1204中将M2_COL寄存器1202乘以Rmeta值。通常M2_COL寄存器包括代表0和100％之间的百分比的定点二进制数。M2_COL值可以由反数器(inverter)1208处理，来产生“反数(inverse)百分比”。此处定义的反数百分比的意思是一个百分比和它的反数之和为100％。例如，如果M2_COL包含75％，则反数器1208的结果就是25％。在一个实施例中可以通过从100％中减去M2_COL值，或者通过下述更简单的方式来实现。在另一M2_MULT 1204中，可以将Rcross值乘以该 反数M2_COL值，然后将两个乘法器的结果相加来产生最终的R值。对绿色和蓝色的计算将类似进行。对白色的计算也类似；但是会使用不同的百分比值，并且该百分比值可以存储在M2_WHT寄存器1206中。
仅仅作为一个例子，表3为在软件中实现的、计算锐化过滤器结果的加权平均的一个实施例提供了伪码。
表3
R＝R+math.floor(Rmeta*M2_col/128)+     math.floor(Rcros*(128-M2_col)/128)G＝G+math.floor(Gmeta*M2_col/128)+     math.floor(Gcros*(128-M2_col)/128)B＝B+math.floor(Bmeta*M2_col/128)+     math.floor(Bcros*(128-M2_col)/128)W＝W+mach.floor(Wmeta*M2_wht/128)+     math.floor(Wcros*(128-M2_wht)/128)
在该伪码中，100％的定点二进制表示是值128，因此反数器1208的操作通过从128中减去而实现。该伪码也描述了涉及过滤器结果Gmeta、Gcross、Bmeta和Bcross的对绿色和蓝色的计算，这在图12中没有特别地指出。
如同它们是乘法器那样对M2_MULT模块进行了描述。因为对每种色彩需要有两个这样的乘法器，总共是8个，这样的实施例在硬件内会需要很多门电路。因此如果这些乘法器能够由更简单的电路代替就更好了。图12描述了这样的一个实施例。不是作为乘法器，M2_MULT模块1204将输入过滤器值向右移位几个不同的量，并由加法器相加为几个不同的组合。这些组合由多路复用器1304选择。代替将定点二进制百分比值发送到M2_INDEX输入1302，可以发送索引值来选择一个百分比值。需要注意可以选择发往MUX的索引值，从而通过对索引的比特求反产生如上所述的“反数概率”。这使得图12的反数器1208模块能够简单地将比特反相来产生反数概率——得到比减法更简单的操作并减少了实现所需要的门电路的总数。
需要注意可能没有使用MUX 1304的所有输入状态。在这种情况下，通过增加更多的移位器和加法器来产生供MUX未使用的状态选择的不同的百分比，可以引入额外的状态。能够使用具有较多或较少状态的MUX。移位器 也可以替代地以不同的量向左移位而不是向右移位。这可以得到具有更高精度的M2_MULT模块，但是在图12的加法器之后会需要更大的加法器和右移位器。
在基于上述M2值的可调GMA中，当M2值增加至1.0时，M2_COL的值应该增加到100％，使M2_COL值大致等于M2。在M2值的该范围内，M2_WHT百分比会保持在大约100％。当M2值大于1.0时，M2_COL值保持在大约100％，而当M2值从1.0增加为其它值(例如2.0)时，M2_WHT百分比会从100％下降到0。对于大于1.0的M2值，计算M2_WHT的一个公式可以是：M2_WHT＝2-M2。这些百分比可以作为定点二进制数存储在硬件中，或者作为图13所描述的M2_INDEX 1302值来存储。下面的表4描述了可能的M2的值及可能得到的对应M2_COL和M2_WHT值。
表4
  M2_REG   M2    M2_COL     M2_WHT
  0000   0.500   11(50％)     15(100％)
  0001   0.625   12(62.5)     15(100)
  0010   0.750   13(75)     15(100)
  0011   0.875   14(87.5)     15(100)
  0100   1.000   15(100)     15(100)
  0101   1.125   15(100)     14(87.5)
  0110   1.250   15(100)     13(75)
  0111   1.375   15(100)     12(62.5)
  1000   1.500   15(100)     4(50)
  1001   1.625   15(100)     3(37.5)
  1010   1.750   15(100)     2(25)
  1011   2.000   15(100)     0(0)
在表4中，在M2_MULT模块1204中可以使用对于M2_COL和M2_WHT示出的、来自图13的M2_INDEX值1302。得到的相应的百分比显示在索引值后面的括号中。
尽管与特定的功能模块，操作或硬件相联系的描述了上面所示的实施例，描述不是旨在限制为特定的具体实施，并且，本领域技术人员将理解，这些功能模块和操作可以用硬件和/或软件的任何组合实现。例如，可以配置可编程的门阵列或相似的电路用于实现这样的功能模块。在其他的例子中，操作存储器中的程序的微处理器也可使实现这样的功能模块。因此，尽管已经参考示范性的实施例描述了技术和具体实施，本领域技术人员将理解的是，在不超出所附的权利要求的范围的情况下，可能进行各种变化并且等价物可替代其中的组件。另外，为了将特定的情况或材料采用到本教导中，在不超出其基本的范围的情况下，可以做许多修改。因此，在这里揭示的特定实施例，具体实施和技术(其中一些指出了实现这些实施例的最佳模式)不是为了限定所附权利要求的范围。

Claims (18)

1.一种包括实质上包括子像素重复组的显示面板的显示系统，所述子像素重复组具有至少四种基色色彩的子像素，所述显示系统进一步接收在第一色彩空间指定的输入图像数据并输出在第二色彩空间指定的图像数据，所述显示系统进一步包括：
色域映射模块，用于将在所述第一色彩空间指定的所述输入图像数据的输入图像色彩值映射为在所述第二色彩空间指定的图像色彩值；所述色域映射模块使用至少第一和第二箝位系统对色域外色彩进行箝位，所述第一和第二箝位系统产生第一和第二箝位值；和
加权模块，从所述第一和所述第二箝位值产生作为结果的箝位值，其中从所述作为结果的箝位值得到最终输出图像值。
2.根据权利要求1所述的显示系统，其中所述第一箝位系统是向黑色箝位系统，第二箝位系统是向亮度箝位系统。
3.根据权利要求1所述的显示系统，其中所述第一箝位系统是向黑色箝位系统，第二箝位系统是向白色箝位系统。
4.根据权利要求1所述的显示系统，其中所述加权模块产生所述第一和所述第二箝位值的固定百分比。
5.根据权利要求1所述的显示系统，其中所述加权模块产生所述第一和所述第二箝位值的平均。
6.根据权利要求1所述的显示系统，其中所述加权模块产生加权平均，该加权平均包含所述输入图像色彩值的函数。
7.根据权利要求6所述的显示系统，其中所述输入图像色彩值的函数是一组中的一个，所述组包括输入图像色彩值的饱和度的函数、辉度的函数和色调的函数。
8.根据权利要求1所述的显示系统，其还包括：
预缩减模块，所述预缩减模块在所述色域映射模块映射所述输入图像数据的输入图像色彩值前缩减输入图像数据的值。
9.根据权利要求8所述的显示系统，其中所述预缩减模块以固定百分比缩减所述输入图像数据值。
10.根据权利要求8所述的显示系统，其中所述预缩减模块以输入图像数据的色调的函数缩减所述输入图像数据值。
11.根据权利要求8所述的显示系统，其中所述预缩减模块以输入图像数据的辉度的函数缩减所述输入图像数据值。
12.根据权利要求8所述的显示系统，其中所述预缩减模块以输入图像数据的饱和度、色调和辉度的组合的函数缩减所述输入图像数据值。
13.根据权利要求8所述的显示系统，其中所述预缩减模块以输入图像数据的饱和度的函数缩减所述输入图像数据值。
14.根据权利要求13所述的显示系统，其中所述函数对于接近0的输入图像数据饱和度值具有接近1.0的值，并且其中所述函数在输入图像数据饱和度值增加时具有小于1.0的值。
15.根据权利要求13所述的显示系统，其中所述函数包括高斯曲线。
16.根据权利要求13所述的显示系统，其中所述函数包括直线。
17.根据权利要求13所述的显示系统，其中所述函数包括分段线性函数。
18.根据权利要求13所述的显示系统，其中所述函数进一步包括对应R、G和B中每个的饱和度的独立函数。
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