CN101903939A - 使用性能预测来优化显示器的色彩保真度的方法和装置 - Google Patents
使用性能预测来优化显示器的色彩保真度的方法和装置 Download PDFInfo
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Abstract
提供了用于使用性能预测的显示色彩保真度优化的装置和方法。本发明的方法可包括：获得关于显示设备的可用显示参数的数据；获得关于显示设备的显示参数的各自当前值的反馈信息；执行模拟，以确定显示参数的变化如何影响视频内容在显示器上的显示；基于显示参数的各当前值，确定显示设备的性能的预测；确定环境光对于所确定的预测和显示参数中至少一个的影响；以及根据所确定的预测和所确定的环境光影响中的至少一个，来优化显示参数。在替代实施例中，该方法可进一步包括：恢复变化后的显示参数的一个或多个初始当前值。
Description
技术领域
本发明总的来说涉及显示校准，更具体而言，涉及用于使用性能预测来优化显示色彩保真度的装置和方法。
背景技术
当最初处理视频内容以便例如根据导演或内容创建者(下文将其统称为“内容创建者”)的意图来表示内容时，经常在暗室里校准该内容，而未考虑当在随后消费者(下文可互换地将其称为“用户”)的显示设备上再现内容时所可能遇到的不同环境光条件。这样，当在用户家中显示内容时，环境光对于色彩特性以及用户的观看体验具有影响。另外，每一显示系统和显示技术基于其各自能力和默认参数设置而以不同的方式产生图像。
显示器通常为用户提供了调节显示参数(如，色度、色泽、亮度、对比度等)的能力。通常以递增的方式对显示器进行这些设置变化，但不存在贯穿设置变化都采用的逻辑曲线。例如，由于显示设备的初始工厂默认设置以及缺少贯穿用户可对其显示设备执行的各自设置变化的逻辑曲线，因此通常通过强制显示器进入特定设置来调节色彩保真度，而不管观众喜好。如果用户期望与默认设置不同的设置，那么观众之后需要将显示器复位。然而，考虑到缺少贯通设置变化的逻辑曲线，在可能的情况下也非常难以在观看视频内容时模拟内容创建者的意图。
发明内容
针对用以使用性能预测来优化显示色彩保真度的装置和方法的本原理解决了现有技术的这些和其他缺陷和缺点。
在本发明的一个实施例中，用于优化视频内容在显示设备上的显示的方法包括：获得关于显示设备的可用显示参数的数据；获得关于显示设备的显示参数的各自当前值的反馈信息；执行模拟，以确定显示参数的变化如何影响视频内容在显示器上的显示；基于显示参数的各自当前值，确定显示设备的显示性能的预测；确定环境光对于所确定的预测和显示参数中至少一个的影响；以及根据所确定的预测和所确定的环境光影响中的至少一个，来优化显示参数。可选地，该方法可进一步包括：恢复变化后的显示参数的一个或多个初始当前值。
在本发明的替代实施例中，用于优化视频内容在显示设备上的显示的装置包括：数据检索器，用于获得关于显示设备的可用显示参数的数据；反馈设备，用于获得关于显示设备的显示参数的各自当前值的反馈信息；模拟器，用于执行模拟，以确定显示参数的变化如何影响视频内容在显示器上的显示；预测器，用于基于显示参数的各自当前值，确定显示设备的显示性能的预测；光相互作用计算器，用于确定环境光对于所确定的预测和显示参数中至少一个的影响；以及优化器，根据所确定的预测和所确定的环境光影响中的至少一个，来优化显示器的显示参数。在本发明的替代实施例中，所述装置可以进一步包括用于变化后的显示设备的显示参数的一个或多个初始当前值的恢复设备。
附图说明
通过结合附图考虑以下详细描述，可以容易地理解本发明的示教，其中：
图1根据本发明的实施例，描绘用于使用性能预测来优化显示色彩保真度的装置的高级框图；以及
图2根据本发明的实施例，描绘用于使用性能预测来优化显示色彩保真度的方法的流程图。
应当理解，附图是为了图示本发明的构思，而不一定是用于图示本发明的唯一可能配置。为了便于理解，在可能的情况下已经使用了相同的附图标记来指示对于附图公共的相同要素。
具体实施方式
本原理针对用以使用性能预测来优化显示色彩保真度的装置和方法。有利地，本原理的一个或多个实施例可包括：使用来自显示设备的反馈以确定显示设备的当前设置。此外，本原理的一个或多个实施例可包括：确定和利用显示设备所提供的关于其设置的各自能力(例如，范围等)。所述设置可包括色域、对比度、亮度等。进一步，本发明的一个或多个实施例可包括来自于使用了显示设备的环境的反馈以便针对环境中的差异进行校正(由于这些差异影响内容创建者所打算的观看体验和/或否则涉及内容创建者所打算的观看体验)。更进一步，本原理的一个或多个实施例可以借助于统计方法学来估计当前设置的性能。
对于环境反馈，在本发明的一实施例中，可以进行关于环境光对于观看体验的相互作用和/或影响的计算，以便将用于色彩保真度的显示设备容量最大化。进而，在一实施例中，通过使用包含(但不限于)具有捕获色品值能力的低成本网络摄像头型检测器的传感器，回放设备能够预测环境干扰对于显示的影响。通过使用关于环境光的这种计算和预测，本发明实施例的显示设备可以根据该内容的创建者的意图，来更加优化对应于特定视频内容的设置参数。另外，所述预测可以基于用户的特定设置，或者可以存储这些设置，以使得之后可以容易地恢复原始设置。可以应用根据在此描述的本发明实施例的原理的这些方法学以自动调节各种环境光级别，以便例如保持个人色调喜好。
可以通过使用专用硬件以及能够与适当软件相关联地执行软件的硬件，来提供附图中所示的各种要素的功能。当用处理器提供功能时，可以用单个专用处理器、单个共享处理器或者多个单独的处理器(其中一些可共享)来提供所述功能。此外，术语“处理器”或“控制器”的明确使用不应当解释为排它地指代能够执行软件的硬件，而是可以隐含地、不加以限制地包括数字信号处理器(“DSP”)硬件、用于存储软件的只读存储器(“ROM”)、随机存取存储器(“RAM”)和非易失性存储设备。此外，在此叙述本发明的原理、方面和实施例的所有说明以及其特定示例都旨在包含其结构和功能的等效物。另外，旨在这种等效物包括当前已知的等效物以及将来开发的等效物(即，所开发的执行相同功能的的任何元件，而无论结构如何)。
因此，例如，本领域技术人员将会理解的是，在此呈现的框图表示体现本发明原理的例示性的系统组件和/或电路的构思视图。类似地，将会理解的是，任何流程图、流程示意图、状态转换示意图、伪码等均表示如下这样的各种处理：所述处理基本上可以在计算机可读介质中表示，并由此通过计算机或处理器(无论是否明确地示出了该计算机或处理器)来执行。
图1根据本发明的一实施例，描绘用于使用性能预测来优化显示色彩保真度的装置的高级框图。图1的装置100图示性地包含数据检索器110、反馈设备120、模拟器130、预测器140、计算器150、优化器160、恢复设备170和光捕获设备180。
在图1的系统100中，数据检索器110从数据源(未示出)接收数据，所述数据源包括但不限于机顶盒、因特网和/或其他网络、存储设备等。即，数据检索器110接收关于特定显示的能力(例如，使用的色域、参数设置(包括但不限于色彩、亮度、对比度、色度、饱和度等诸如此类)的范围)的数据。可以将这些信息传递至如下地方并且由数据检索器110从如下地方检索，所述地方例如为：具有关于显示设备和其各自能力的这种信息的对象显示器的制造商、包括对象显示器的这种显示参数的网站、出版物，可替代地，可以连同接收到的视频内容一起来传递信息。在本发明的各种实施例中，数据检索器110可以包含机顶盒，该机顶盒连接至对象显示器设备和/或存储器设备和/或存储器设备读取器，用于接收数据以及将数据传递至模拟器130，其中这种数据是从诸如计算机、个人数字助理(PDS)、蜂窝电话之类的源而获得的。即，数据检索器110将检索到的数据传递给模拟器130。
图1的装置100的反馈设备120接收并编译关于显示设备的各自参数设置的当前状况(即，各个显示设备的当前值)的反馈。在本发明的各种实施例中，图1的反馈设备120例如可包括：用于将这种信息从显示设备提供到装置100的线缆和/或其它传递部件和设备(包括无线的)。反馈设备120将关于显示器的当前显示设置的信息传递给模拟器130。
在模拟器130处，执行模拟以确定各个显示参数设置的各自变化如何影响最终观看体验(即，视频内容在显示设备上的显示)。然而，由于每一各自的各个参数设置的变化曲线通常不是合乎逻辑的，并且进一步假定多数制造商不愿泄漏这些曲线和/或其他关于如何具体地实施参数设置变化的有关信息，因此在本发明的各种实施例中，给定曲线在其整体上被求微分(differentiate)，并且将分段曲线近似(approximate)至线性拟合(例如，使用线拟合)。被求微分的曲线基于从数据检索器110所检索到的数据，而线性拟合基于从反馈设备120所接收到的信息。
将模拟器130执行的模拟传递至预测器140。在预测器140，基于各个参数设置的各自状态，生成对于显示设备性能的预测。该预测例如可以包含：在各个参数彼此相链接的情况下加权各种的各个参数设置。在一些情况下，这些参数是独立的，并且各个加权彼此相等，这是由于一个或多个参数中链接的不存在。如果将相等的加权用于各个参数设置中的每一个，那么在本发明的一个实施例中，可以利用算术平均来实施这种加权。如果使用不同的加权，那么在本发明的一个替代实施例中，可以利用统计方法学来实施这种加权。在前一情况下，即，当使用算术平均时，可将平均用于加权。在后一情况下，即，当使用统计方法学时，可将平均值(mean value)用于加权。然而，在本发明另外的替代实施例中，也可以将其他类型的加权办法和/或非加权方法用于基于显示器的各个参数设置的各自状态来确定显示设备性能的预测。
然后将预测信息传递给计算器150。在计算器150处，确定环境光对于由预测表示的观看体验(即，用户如何感知到视频内容)的相互作用的计算。即，在计算器150处，进行环境光对于显示特性的影响的计算。这种计算可以包括关于由光捕获设备180(其优选地位于靠近于对象显示器、对象显示器的用户或用于控制对象显示器的遥控器中的至少一个)对于环境光的测量的信息。在本发明的各种实施例中，光捕获设备可包括低成本网络摄像头和/或光检测器和/或光传感器。由于一些光捕获设备输出RGB值，因此执行从RGB到XYZ等的转换，以便例如保持精度并允许简单的算术运算(例如，加法、减法)。在本发明的替代实施例中，光捕获设备可以是对象显示器的集成组件。
可以由优化器160将计算器150进行的计算应用至显示设备。即，可以将模拟器130、预测器140和计算器150确定出的校正或优化参数应用于显示器的显示参数，以便优化显示器的显示参数，从而针对显示器上所显示的内容实现期望的作为结果的视觉效果(look)(即，色彩值)。
可选地，根据本发明的实施例，恢复设备170可用于将用户显示设置恢复为对显示器进行校正之前所存在的值。更具体而言，由于在框410中进行的预测至少部分地基于校正或优化之前的显示器的实际设置，因此，可以通过参考预测器140使用的信息来实现先前显示参数的恢复。即，在本发明的一个实施例中，预测器140可以可选地包括：存储器(未示出)，其用于存储从模拟器130接收到的信息，其中所述信息用于使得能够恢复显示器的显示参数，以便使显示参数回到在根据本发明的实施例对显示器进行校正之前所存在的值。
尽管在针对图1的装置100所述的本发明的实施例中，各种组件看上去以上述顺序并且如图1中所绘制那样彼此直接连接，但是在本发明的替代实施例中，可以经由有线和/或无线部件和/或设备(包括但不限于射频、光传输(如，红外)、连线、WIFI、蓝牙等)来完成各种组件之间的互连。另外，尽管在针对图1的装置100所述的本发明的实施例中，各种组件看上去是单独的组件，但是在本发明的替代实施例中，所述的设备和组件可以包含集成组件的任何组合，并且单独和/或组合的组件可以包含要根据本发明的各方面进行优化/校正的显示设备的集成组件。
进而，尽管上面呈现的本发明的实施例描述了一般情形(即，未考虑特定输入内容)，但是在本发明的各种实施例中，本发明的分析也可包含：采样来自特定内容源的视频信息和/或否则获得来自特定内容源的视频信息(其可在一个或多个上述组件所执行的操作中加以考虑)。即，与简单地基于优化(其继而基于显示视频内容的对应显示设备的各自能力和/或显示设备应用的环境)相比，来自特定输入视频内容的视频信息的使用使得能够根据内容创建者的意图而更多地如此显示视频内容的显示版本。
例如，在一个实施例中，关于本发明的分析的处理(在该处理中，可以处理和/或否则考虑来自特定视频内容源的视频信息)是：可以根据来自特定视频内容的视频信息所暗示的值和/或值的范围来针对其估计和随后应用而约束关于按照上述那样所收集的的显示能力和当前显示设置的数据。当然，本原理不限于这些数据的之前的应用，并且由此在保持本原理的精神的同时，针对这些数据也可以实施其他应用。
图2根据本发明的实施例，描绘了用于使用性能预测来优化显示色彩保真度的方法的流程图200。图2的方法200开始于步骤S210，在该步骤S210，获得用于参数设置的数据和显示的范围(例如，显示参数)，以便确定给定显示设备的能力(如，使用的色域、显示设置(包括但不限于色彩、亮度、对比度、色度、饱和度等)的范围)。如先前所述，这种信息的检索可以包括：从制造商和/或另外的一个或者多个源(如，网站、出版物等)获得关于显示设备和其各自能力的这种信息。然后，方法200进行到步骤220。
在步骤S220，从显示设备获得关于显示器的各个参数设置的各自状态的反馈(即，显示设备上各个显示设置的当前值)。然后方法200进行到步骤S230。
在步骤S230，如上所述那样执行各个模拟，以便确定各个参数设置的各自变化如何影响最终观看体验，例如，视频内容在显示设备上的显示。然后方法进行到步骤S240。
在步骤S240，基于如上所述的各个参数设置的各自状态确定对于显示设备性能的预测。然后，方法200进行到步骤250。
在步骤S250，如上所述那样确定环境光对于由预测表示的观看体验(即，用户如何感知到视频内容)的相互作用的计算。然后步骤200进行到步骤S260。
在步骤S260，基于步骤S240中确定的预测以及步骤250中确定的环境光的相互作用的计算中的至少之一，将优化应用于显示设备。然后，可以退出方法200，或者方法200可以可选地进行到步骤270。
在步骤270，如上所述那样执行用户设置的恢复。
已经描述了用于使用性能预测来优化显示色彩保真度的装置和方法的优选实施例(其旨在说明性的而非限制)，注意，本领域技术人员根据以上示教可以进行修改和变型。因此，要理解的是，在公开的本发明的特定实施例中可以进行在按照所附权利要求书概括的本发明的范围和精神内的变化。尽管以上针对本发明的各种实施例，但是在不脱离本发明基本范围的情况下，可以设计出本发明的其它和另外的实施例。
Claims (24)
1.一种用于优化视频内容在显示设备上的显示的方法，包含：
获得关于显示设备的可用显示参数的数据；
获得关于显示设备的显示参数的各自当前值的反馈信息；
执行模拟，以确定显示参数的变化如何影响视频内容在显示器上的显示；
基于显示参数的各自当前值，确定显示设备的显示性能的预测；
确定环境光对于所确定的预测和显示参数中至少一个的影响；以及
根据所确定的预测和所确定的环境光的影响中的至少一个，来优化显示参数。
2.如权利要求1所述的方法，其中，所述数据至少部分地表示显示参数的范围。
3.如权利要求1所述的方法，其中，从显示设备制造商和显示设备规范的源中的至少一个获得所述数据。
4.如权利要求1所述的方法，其中，从视频内容获得所述数据。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述模拟包括：对一条或多条曲线求微分，并将所述一条或多条曲线的分段部分近似为线性拟合，所述一条或多条曲线对应于所述数据，而所述线性拟合包含将所述各自当前值应用于所述一条或多条曲线的对应的那些分段部分。
6.如权利要求1所述的方法，其中，所述确定预测的步骤包含：将加权应用于一个或多个所述各自当前值。
7.如权利要求6所述的方法，其中，将相同的加权因子用于至少两个所述各自当前值。
8.如权利要求6所述的方法，其中，将不同的加权因子用于至少两个所述各自当前值。
9.如权利要求6所述的方法，其中，所述加权包括算术平均。
10.如权利要求6所述的方法，其中，所述加权包括统计方法学。
11.如权利要求1所述的方法，其中，由光捕获设备确定环境光的测量，所述光捕获设备位于靠近于显示设备、显示设备的用户和用于控制显示设备的遥控器中的至少一个。
12.如权利要求1所述的方法，进一步包含：恢复变化后的显示设备的显示参数的一个或多个初始当前值。
13.一种用于优化视频内容在显示设备上的显示的装置，包含：
数据检索器，用于获得关于显示设备的可用显示参数的数据；
反馈设备，用于获得关于显示设备的显示参数的各自当前值的反馈信息；
模拟器，用于执行模拟，以确定显示参数的变化如何影响视频内容在显示器上的显示；
预测器，用于基于显示参数的各自当前值，确定显示设备的显示性能的预测；
光相互作用计算器，用于确定环境光对于所确定的预测和显示参数中的至少一个的影响；以及
优化器，根据所确定的预测和所确定的环境光的影响中的至少一个，来优化显示器的显示参数。
14.如权利要求13所述的装置，其中，所述数据至少部分地表示显示器的显示参数的范围。
15.如权利要求13所述的装置，其中，由所述数据检索器从显示设备制造商和显示设备规范的源中的至少一个获得所述数据。
16.如权利要求13所述的装置，其中，由所述数据检索器从视频内容获得所述数据。
17.如权利要求13所述的装置，其中，由所述模拟器执行的模拟包括：对一条或多条曲线求微分，并将所述一条或多条曲线的分段部分近似为线性拟合，所述一条或多条曲线对应于所述数据，所述线性拟合包含将所述各自当前值应用于所述一条或多条曲线的对应的那些分段部分。
18.如权利要求13所述的装置，其中，在确定所述预测时，所述预测器将加权应用于一个或多个所述各自当前值。
19.如权利要求18所述的装置，其中，由所述预测器将相同的加权因子应用于至少两个所述各自当前值。
20.如权利要求18所述的装置，其中，所述预测器将不同的加权因子应用于至少两个所述各自当前值。
21.如权利要求18所述的装置，其中，所述加权包括算术平均。
22.如权利要求18所述的装置，其中，所述加权包括统计方法学。
23.如权利要求13所述的装置，其中，进一步包括光捕获设备，其用于提供环境光的测量，所述光捕获设备位于靠近于显示设备、显示设备的用户和用于控制显示设备的遥控器中的至少一个。
24.如权利要求13所述的装置，进一步包含用于变化后的显示设备的显示参数的一个或多个初始当前值的恢复设备。
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