CN102576515B - 用于处理图像数据以供由显示设备的显示面板显示的方法、装置，以及显示设备 - Google Patents

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Abstract

提供了一种处理图像数据以供由显示设备的显示面板显示的方法。该方法包括接收表示主图像的主图像像素数据和表示侧图像的侧图像像素数据、以及执行像素数据到用于驱动显示面板的信号的映射。该映射被安排成产生主要取决于主图像像素数据的平均在轴辉度、以及至少在一定程度上取决于侧图像像素数据的平均离轴辉度。在该映射之前或至少部分地结合到该映射中执行对主图像像素数据的压缩，该压缩至少部分地取决于主图像像素数据、并且至少部分地取决于离轴辉度如何随着输入到该映射的像素数据而变化来执行。

Description

用于处理图像数据以供由显示设备的显示面板显示的方法、装置,以及显示设备
技术领域
本发明涉及用于处理图像数据以供由显示设备的显示面板显示的方法、装置和程序，以及显示设备，诸如可在私密(private)显示模式下操作的有源矩阵显示设备。 
背景技术
在可在公共和私密显示模式之间切换的显示设备的第一公共模式下，该设备通常表现为标准显示。单个图像由该设备以尽可能宽的视角范围、以及最优亮度、图像对比度和分辨率显示给所有观察者。在第二私密模式下，主图像仅在缩减的视角范围内可辨，其通常以显示表面的法线为中心。从该缩减的角度范围以外对该显示器的观察者将察觉到遮挡主图像的第二掩蔽图像、或劣化成呈现为难以理解的主图像。 
此概念可应用于其中用户可受益于对其常宽视角的显示器上的私密功能的选择的很多设备，以在需要隐私的特定公共场合中使用。这些设备的示例包括移动电话、个人数字助理(PDA)、膝上型计算机、台式监视器、自动取款机(ATM)、以及电子销售点(EPOS)装备。同样，这些设备在使能够在特定时刻看到特定图像(例如，车子开动时的车载电视屏幕)的特定观察者(例如，驾驶员或操作重型机械的那些人)分散注意力、并且因此是不安全的场合中可能是有益的。 
存在用于向自然宽视角范围显示器添加光控装置的若干方法： 
用于控制光的方向的一种这样的结构是“百叶窗式”膜。该膜由以类似于软百叶窗(Venetian blind)排列的交替的透明和不透明层构成。类似于软百叶窗，该膜在光与这些层几乎平行的方向上穿行时允许光穿过，但是吸收以与这些层的平面呈较大角度地穿行的光。这些层可垂直于膜的表面，或与之成某个其他角度。在USRE27617(F.O.Olsen；3M 1973)、US4766023(S.-L.Lu，3M 1988)、以及US4764410(R.F.Grzywinski；3M 1988)中描述了这种膜的生产 方法。 
存在用于使膜具有与百叶窗式膜类似的性质的其他方法。例如，在US05147716(P.A.Bellus；3M 1992)、以及US05528319(R.R.Austin；Photran公司1996)中描述了这些方法。 
百叶窗式膜可置于显示面板的前面、或者透射显示器和其背光之间，从而限制可观察到该显示器的角度范围。换句话说，这些膜使得显示器变成“私密的”。 
这些膜的主要限制在于，它们需要机械操作(即，移除这些膜)以在公共和私密观察模式之间改变显示： 
在GB2413394(Sharp，2004)中，通过向显示面板添加一个或多个额外的液晶层和偏光片来构建电可切换私密设备。可通过以已知方式电切换液晶来改变对这些额外元件的固有视角依赖性。使用该技术的设备包括Sharp Sh851i和Sh902i移动电话。 
以上方法的缺点在于，它们需要向显示器添加额外的装置以提供电切换视角范围的功能。这增加了显示器的成本，并且尤其增加了该显示器的体积，这是非常不合乎需要的，尤其是在诸如移动电话和膝上型计算机之类的移动显示器应用中。 
在US20070040780A1(Sharp，2005)和WO2009057417A1(Sharp，2007)中描述了通过在两个不同的配置(两者都能够将高质量图像显示给在轴观察者)之间切换显示器的单个液晶层来控制LCD的视角性质的方法。这些设备在无需增加显示器厚度的情况下提供可切换私密功能，但是需要复杂的像素电极设计以及对标准显示器的其他制造修改。 
在WO 2009/069048(于2009年6月4日公开)中公开了具有私密模式能力而未增加显示器硬件复杂性的显示器设备的示例。在US20090079674A1(于2009年3月26日公开)中提供了另一个这样的示例，该专利申请公开了显示器的私密模式，其中不同电平的信号电压被施加到相邻像素以使这些像素的平均亮度根据显示器的伽马曲线随着信号电压而变化，从而当在轴观察时示出预期图像，并且其中当离轴观察时平均亮度处于指定电压范围内的恒定电平，从而将图像的对比度改变到离轴视觉无法辨别的程度。 
具有私密模式能力而未增加显示器硬件复杂性的显示器设备的另一示例是Sharp Sh702iS移动电话。该移动电话使用对电话的LCD上所显示的图像数 据的操纵、结合显示器中所使用的液晶模式固有的角数据-辉度性质来产生私密模式，其中所显示的信息对于从偏离中心的位置观察显示器的观察者而言是难以辨别的。然而，在私密模式下显示给合法的在轴观察者的图像的质量严重劣化。 
在GB2428152A1(于2007年1月17日公开)和GB公开GB0804022.2(作为GB2457106A于2009年8月5日公开)中给出了类似于Sh702iS电话上所使用的方案，但是其以取决于第二掩蔽图像的方式操纵图像数据，并且因此导致在显示经修改的图像时该掩蔽图像被离轴观察者察觉到。以上出版物中所公开的方法使用了随着许多液晶显示模式(诸如“先进超视觉”(ASV)(IDW’02摘录，pp 203-206)、或聚合物稳定对准(PSA)(SID’04摘录，pp 1200-1203))下固有的视角而改变的数据值与辉度曲线的变化。 
LC面板上所显示的图像的数据值以如下方式变更：当从显示器的前面(在轴)观察时，施加到相邻像素的修改有效地抵消，从而再现主图像，但是当从倾斜角度(离轴)观察时，取决于所施加的修改程度，对相邻像素的修改导致净辉度改变，因此可变更察觉到的图像。 
提供对GB2428152A1和GB2457106A中所描述的方法的改进是合乎需要的。 
发明概述 
根据本发明的第一方面，提供了一种处理图像数据以供显示设备的显示面板显示的方法，该方法包括：接收表示主图像的主图像像素数据和表示侧图像的侧图像像素数据；执行像素数据到用于驱动显示面板的信号的映射，其中该映射被安排成产生主要取决于主图像像素数据的平均在轴辉度、以及至少在一定程度上取决于侧图像像素数据的平均离轴辉度；以及至少部分地取决于主图像像素数据、并且至少部分地取决于离轴辉度如何随着输入到该映射的像素数据而变化来执行对主图像像素数据的压缩，其中该压缩在该映射之前或在至少部分地结合到该映射中时执行。 
根据本发明的第二方面，提供了被安排成执行处理图像数据以供显示设备的显示面板显示的方法的装置，该方法包括：接收表示主图像的主图像像素数据和表示侧图像的侧图像像素数据；执行像素数据到用于驱动显示面板的信号的映射，其中该映射被安排成产生主要取决于主图像像素数据的平均在轴辉 度、以及至少在一定程度上取决于侧图像像素数据的平均离轴辉度；以及至少部分地取决于主图像像素数据、并且至少部分地取决于离轴辉度如何随着输入到该映射的像素数据而变化来执行对主图像像素数据的压缩，其中该压缩在该映射之前或在至少部分地结合到该映射中时执行。 
根据本发明的第三方面，提供了包括根据本发明的第二方面的装置的显示设备。 
根据本发明的第四方面，提供了用于控制装置来执行根据本发明的第一方面的方法的程序、或者当被加载到装置中时导致该装置变成根据本发明的第二或第三方面的装置或设备的程序。该程序可在载体介质上携带。载体介质可以是存储介质。载体介质可以是传输介质。 
根据本发明的第五方面，提供了通过根据本发明的第四方面的程序来编程的装置。 
根据本发明的第六方面，提供了包含根据本发明的第四方面的程序的存储介质。 
本发明的上述以及其他目的、特征和优点在结合附图考虑本发明的以下详细描述时将更容易理解。 
附图简述 
图1是用于在液晶显示器上产生多视图效果的先前考虑的输入-输出数据映射的图形表示。 
图2是示出(a)在轴和离轴数据值与辉度响应(例如，伽马曲线)、以及(b)典型VAN型LCD的归一化的离轴与在轴辉度曲线的一对曲线图。 
图3是示出图1中该类型的映射所提供的多个归一化的离轴与在轴辉度曲线的曲线图。 
图4是示出离轴对比率作为图3曲线的在轴辉度的函数的曲线图。 
图5示出具有主图像通常至少以先前考虑的方法压缩遮蔽的范围的图3和4的曲线图。 
图6示出最大侧图像对比率作为主图像数据值的函数，其中示例主图像的叠加像素数据直方图被压缩到标准范围内。 
图7示出最大侧图像对比率作为主图像数据值的函数，其中示例主图像的叠加像素数据直方图被压缩到标准范围内。 
图8示出最大侧图像对比率作为主图像数据值的函数，其中示例主图像的叠加像素数据直方图被压缩到标准范围内。 
图9是示出先前考虑的多视图图像处理功能的过程流程图。 
图10示出根据本发明修改的图9的过程流程图。 
图11示出用于修改如可在本发明的一个实施例中使用的8面元图像直方图的系数的示例预计算表格。 
图12是示出优选实施例的方法的过程流程图。 
图13示出最大侧图像对比率作为主图像数据值的函数，其中示例主图像的叠加像素数据直方图根据优选实施例的方法来压缩。 
图14示出最大侧图像对比率作为主图像数据值的函数，其中示例主图像的叠加像素数据直方图根据优选实施例的方法来压缩。 
图15示出最大侧图像对比率作为主图像数据值的函数，其中示例主图像的叠加像素数据直方图根据优选实施例的方法来压缩。 
图16是关于通过多视图法定义的可用离轴对在轴辉度空间的、示出一对示例输入图像所定义的目标在轴和离轴辉度分布的曲线图。 
图17是关于通过多视图法定义的可用离轴对在轴辉度空间的、示出在根据另一实施例的方法压缩之后由一对示例输入图像定义的目标在轴和离轴辉度分布的曲线图。 
图18是示出一对相同的示例输入图像所定义的目标在轴和离轴辉度分布的曲线图。 
图19是GB2457106A中所描述的显示的示意图，并且当在私密模式下操作时本发明的一个实施例可基于该显示。 
图20提供用于通过私密/多视图法压缩主图像的先前考虑方案与根据本发明的一个实施例的用于压缩主图像的方案之间的直方图相关比较。 
图21提供用于通过私密/多视图法压缩主图像的先前考虑方案与根据本发明的一个实施例的用于压缩主图像的方案之间的直方图相关比较。 
图22提供由根据本发明的一个实施例进行的压缩产生的直方图的示图。 
图23示出本发明的一个实施例中直方图均衡技术的使用。 
图24示出本发明的一个实施例中滞后技术的使用。 
图25示出延迟压缩的改变以与预定阈值以上的主图像内容的改变一致。 
图26示出在主图像内标识多个不同类型的区域以使不同的压缩方法可被 应用到不同的各个区域类型。 
图27示出使用侧图像内容来控制压缩是否被施加到主图像。 
图28示出在该区域内标识区域类型并修改主图像数据以使其在类型上与主图像的另一区域更加类似。 
图29示出主图像和侧图像相同时离轴辉度随着在轴辉度的变化。 
图30是示出向所计算的最佳压缩逐渐改变所施加图像压缩的示例方法的过程流程图。 
图31是示出通过对四个(而不是如图3和4中的两个)像素上的辉度局部求平均的映射来提供的(a)归一化的离轴对在轴辉度曲线的改变、以及(b)离轴对比率的改变的一对曲线图。 
图32示出根据本发明的另一方面修改的图10的过程流程图。 
图33示意性地示出体现本发明的装置。 
实施例的描述 
在GB2428152A1和GB2457106A中所描述的方法中，当在私密模式下时，显示给在轴观察者的图像被压缩成具有缩减的最大亮度和对比率，以允许图像数据值在任一方向上修改至少最小量。这确保无论是什么主图像内容，都存在用于更改离轴观察者所观察到的每一图像区域的亮度以创建可见侧图像的足够范围。 
在GB2428152A1和GB2457106A中提出了私密模式下的主图像的设定压缩范围，例如，将图像重设成具有只在可用显示辉度范围的5％和50％之间的值，而不管主图像或侧图像内容如何。这确保针对所有类型的主图像和侧图像内容都获取令人满意的私密效果，但是其不能使压缩范围根据主图像和侧图像内容优化。 
本申请人已经理解，提供GB2428152A1和GB2457106A中所概述类型的私密显示是合乎需要的，其还包含根据在任何给定时刻显示的主图像和侧图像内容来确定主图像的最佳压缩范围、从而在维持尽可能高的主图像质量(对比度、亮度等)的同时最佳地提供令人满意的侧图像外观的装置。 
本发明的一个实施例提供了分析主图像(以及如果有必要还有侧图像)、私密模式下操作的针对所显示图像的每一帧或若干帧的可切换私密显示的内容来确定最佳压缩参数，从而在保持尽可能高的主图像质量的同时产生令人满 意的侧图像外观的装置。 
该实施例还提供了包含在专用/多视图模式下操作时使用的这种装置的可切换视角、多视图或可切换私密显示。 
在公共模式中，显示器以与标准LCD基本没有更改的方式来操作，因为针对所显示视频的每一帧，将构成单个图像的数据供应到显示控制电子设备，随后该控制电子设备将一系列信号电压和时序信号输出到显示器的有源矩阵阵列，并且这些电压在每一像素内以所需光量由每一像素通过显示偏光片传输的方式重取向液晶定向器以使图像显示。 
在私密模式下，显示控制器输出取决于两个输入图像，即供合法观察者在轴观察的主图像、以及供不在显示器前面的观察者观察的侧图像的信号电压。应当注意，显示控制器仍然输出与公共模式下相同量的信号电压信息(显示器中的每一像素的电压)。简单的是，那些输出电压现在取决于两个(而不是一个)输入图像的图像数据值。 
本发明的一个实施例提供了计算对主图像输出信号电压的修改，从而由于察觉到的修改的平均效果，主图像仍然由在轴观察者观察，而由于显示器的数据值对辉度响应在轴和离轴不同而导致修改的平均效果更改，侧图像被离轴观察者看到的装置。 
本发明的一个实施例提供了分析在任何给定时刻显示的主图像和侧图像内容、以及从中确定要施加到主图像的最佳压缩参数以允许以上所述的平均修改在保持尽可能高的主图像的原始质量的同时产生令人满意的侧图像外观的装置。该实施例还继续使LCD显示器将控制电子设备从标准修改成结合这种分析和参数确定装置以在私密模式下时使用。 
本发明的一个实施例紧密地基于如GB2457106A中所阐述的显示设备。GB2457106A的显示设备将不在本文中作详细描述，并且相反，GB2457106A的全部内容被认为结合于此。本发明的一个实施例和GB2457106A的公开内容之间的任何差异将在下文中突出描述；主要差异在于，使用确定最佳参数的附加装置来压缩主图像。 
图19示出如GB2457106A中所描述的显示设备，并且本发明的一个实施例基于该显示设备。提供包括用于通过空间光调制来显示图像的液晶显示面板2的显示设备。当该设备在私密模式下操作时，在每一帧时间段中将两个图像数据集输入到显示控制器1：构成主图像的主图像数据7，以及构成侧图像的 侧图像数据8。然后，显示控制器1输出一组信号数据电压，LC面板中的每一个像素对应一数据电压。显示控制器1使用扩展查找表(LUT)，并且构成组合图像的LC面板中的每一像素的输出信号数据电压取决于主图像7和侧图像8两者中的相应像素的数据值(在图像中的空间位置方面)。每一像素的输出数据电压还可取决于通过显示器内像素的空间位置确定的第三空间相关的参数。来自显示控制器1的信号电压使得LC面板2将组合图像显示成某些角度的宽锥体5。主观察者3所观察到的图像是具有最小劣化的主图像质量的可识别主图像。然而，由于对离轴观察者4的LC面板的不同伽马曲线特性，这些离轴观察者最明显地察觉到遮挡和/或劣化主图像的侧图像，从而保证给观察者的主图像信息在以显示法线为中心的角度的受限锥体9内。 
在GB2457106A中，输入和输出图像数据值之间的关系如下确定： 
在第一步骤中，主图像和副图像两者都使其像素数据值转换成相等辉度值MLum(x，y，c)＝Min(x，y，c)γ、SLum(x，y，c)＝Sin(x，y，c)γ，其中Min和Sin被归一化为具有0至1之间的值，而γ是使数据值与显示器的辉度相关的幂(已知为显示器伽马曲线且通常具有2.2的值)。 
在第二步骤中，主图像的这些辉度值随后压缩因子β并增大偏移因子  该方程式是在与GB2457106A不同的本发明的一个实施例中的、对这些压缩参数的最佳值的计算，并且这在下文中进一步详细讨论。 
侧图像中的每一像素辉度值缩放等于压缩主图像中的相应像素的辉度值和范围边缘(0或1，更接近的那一个)之间的差异的因子。可从该值和范围中心之间的差异的r.m.s.获取任何辉度值的这种差异。因此，侧图像辉度值被缩放为 为侧数据值的经变换的相等辉度值指定大于0的最小值。 
在上文中， 等于|Mcmp(x，y，c)-0.5|，它是Mcmp(x，y，c)与0.5之差的绝对值。 
在第三步骤中，经压缩的主图像和侧图像现在例如使用先前所提到的空间变化参数通过子像素水平上图案化的辉度相加/相减来组合。色彩子像素被归组成多个对，其中每一对中的一个像素使其输出辉度等于该像素处的经压缩的主图像和侧图像辉度之和、而另一像素使输出辉度等于经压缩的主图像辉度减去经压缩的侧图像辉度。因此，对于SLum的最大值，始终修改该对中的一个以使 其成为归一化范围的最大值或最小值(更接近的那一个)，而该对中的另一个在相反的方向上进行修改。对于Min的特定值，这种分割的量根据SLum的值来确定。 
由于在每一白色像素中有三个色彩子像素，因此为了保持输出图像的整体色彩平衡，每一白色像素都使在输出图像中增加辉度的色彩子像素以及减少辉度的色彩子像素交替。这在x和y方向两者上都进行。发现这导致输出图像的最佳质量，如在轴观察者所察觉到的。因此，该方法的组合图案中的重复单元是2×2白色像素块，其每一色彩子像素具有如下辉度： 
C(x，y，R)＝Mcmp(x，y，R)+Scmp(x，y，R)， 
C(x，y，G)＝Mcmp(x，y，G)-Scmp(x，y，G) 
C(x，y，B)＝Mcmp(x，y，B)+Scmp(x，y，B) 
C(x+1，y，R)＝Mcmp(x+1，y，R)-Scmp(x+1，y，R) 
C(x+1，y，G)＝Mcmp(x+1，y，G)+Scmp(x+1，y，G) 
C(x+1，y，B)＝Mcmp(x+1，y，B)-Scmp(x+1，y，B) 
C(x，y+1，R)＝Mcmp(x，y+1，R)-Scmp(x，y+1，R) 
C(x，y+1，G)＝Mcmp(x，y+1，G)+Scmp(x，y+1，G) 
C(x，y+1，B)＝Mcmp(x，y+1，B)-Scmp(x，y+1，B) 
C(x+1，y+1，R)＝Mcmp(x+1，y+1，R)+Scmp(x+1，y+1，R) 
C(x+1，y+1，G)＝Mcmp(x+1，y+1，G)-Scmp(x+1，y+1，G) 
C(x+1，y+1，B)＝Mcmp(x+1，y+1，B)+Scmp(x+1，y+1，B) 
组合图像的相等图像数据水平可通过施加伽马幂运算的倒数来寻找：Cdata(x，y，c)＝C(x，y，c)1/γ。然后，显示控制电子设备的扩展LUT中的输出电压将等于与公共模式下偏离LUT条目的该相等数据水平相对应的电压。 
基于GB2457106A的PCT/JP2008/068324(作为WO 2009/110128于2009年9月11日公开)还公开了一种获取准确的彩色侧图像效果的方法，其中将每色彩2位(总共6位)的侧图像输入到控制电子设备，并且在扩展LUT中包括针对每一主图像数据值的四对输出值，多个输出值对根据以下方法来计算： 
对于Sin＝0，C(x，y，c)＝Mcmp(x，y，c)±1×Scmp max(x，y，c) 
对于Sin＝1，C(x，y，c)＝Mcmp(x，y，c)±0.98×Scmp max(x，y，c) 
对于Sin＝2，C(x，y，c)＝Mcmp(x，y，c)±0.85×Scmp max(x，y，c) 
对于Sin＝3，C(x，y，c)＝Mcmp(x，y，c)±0 
其中“Scmp max”是如先前所计算的最大可用压缩侧图像值，即，Scmp max＝|Mcmp(x，y，c)-0.5|。以此方式计算的值的图形表示在图1中示出。 
图2(a)示出MVA或ASV型显示器的在轴和离轴50°的观察斜度的典型数据值对辉度响应(伽马曲线)。如果这些数据被归一化并相对于归一化在轴辉度而绘制，则结果如图2(b)所示。当将以上方法应用于具有该特性的显示器时，针对每一侧图像值，所得离轴辉度作为在轴辉度的函数在图3中示出。注意，如可在没有主图像压缩 的情况下获得的整个范围的可用在轴辉度值在图3中示出。 
以上先前考虑的计算方法具有四个可能的侧图像值：Sin＝0，1，2和3。如在图3中可见，当Sin＝0时，最大的分割用于每一主图像数据值，从而导致在轴辉度范围上离轴的最低总辉度。当Sin＝3时，不使用分割，从而导致在轴辉度范围上离轴的最高总辉度。已经发现对于中间范围的侧图像值Sin＝1和2分别为Mcmp数据的最大可用改变的0.98和0.85倍的所建议值，从而对于不同输入侧图像值产生离轴辉度的大致均匀的增量。这意味着，在整个在轴辉度范围上，不同的侧图像状态相对于彼此保持良好的成比例程度。这在图4中进一步示出，该图示出50°观察斜度处的不同侧图像状态的相对辉度作为在轴辉度的函数，如对以上述方式操作的ASV型LCD所测量的。换句话说，图4示出全部在轴辉度上的来自图3的Sin＝3，2和1的离轴辉度曲线除以来自图3的Sin＝0的离轴辉度曲线，即，不同侧图像状态的对比率。该图示出对于大部分在轴辉度范围，Sin＝1的区域将比具有Sin＝0的区域大约亮1.3倍，而具有Sin＝2的区域将比具有Sin＝0的区域大约亮1.5倍，并且具有Sin＝3的区域将尽可能地亮(比具有Sin＝0的区域亮达1.8倍)。 
如从图4可见，被定义为如离轴观察者观察到的、具有输入值Sin＝3的侧图像的区域与具有Sin＝0的区域的辉度比率的侧图像对比率取决于这些区域的主图像值。如果主图像是黑色或白色的，则数据范围内没有有效的空间来在相反方向上修改两个相邻像素的数据值，从而其平均辉度保持相同，并且在轴观察者察觉到的像素亮度不变。这些像素之一将到达该范围的边缘，从而限制可施加到两者的改变。因此，侧图像具有高和低主图像数据值的低对比度。 
侧图像具有主图像区域的最高对比度，其数据值向在轴观察者产生最大值的约50％的辉度(用于显示的接近190/255的数据值，其中典型伽马值为2.2)，因为它是可将最大零净辉度改变修改施加到相邻像素的这些区域。因此，如果 主图像主要由与高侧图像对比度可用性相对应的数据值构成，则侧图像再现给离轴观察者是有利的。因此，先前考虑的方法使用β＝0.45和δ＝0.05的压缩参数，从而具有数据＝255/255的输入主图像区域被压缩成具有最大辉度的50％(数据约为190/255)。以此方式，实现大部分白色主图像的最佳侧图像再现以及因此的强私密性，诸如白色背景上的黑色文本，该最佳侧图像再现是移动显示器上关键私密应用的典型内容，诸如编写和读取电子邮件、文本消息、以及文档。图5(a)和(b)示出具有标准压缩之后的主图像辉度值的范围(如所描述的叠加为阴影区)的图3和4的曲线。这示出阴影区的较亮边缘如何与最大侧图像对比度的点重合。 
然而，先前考虑的方法的缺陷在于，由于主图像的压缩参数固定、并且因此不得不提供允许令人满意的侧图像针对任何主图像内容再现的压缩程度，有时压缩程度比所需更甚以允许侧图像针对某主图像内容令人满意地再现。在此情况下，主图像的质量(亮度和对比度)比所需的降低地更多。还有一种情形是，为了在标准固定压缩过程之后保持令人满意的主图像质量，对一些类型主图像接受降低的侧图像再现质量(例如，大部分是黑色的主图像、并且因此具有其中侧图像对比度根据图5(b)只有1.4的大区域)。 
这些效果在图6至8中示出。这些附图中的每一个示出相对于主图像数据值而非此情况下的辉度而绘制的图4的最大侧图像对比度函数，其中压缩之后的像素数据直方图叠加有标准参数。这允许可用于具有最常用数据值的主图像区域的侧图像对比度的容易视觉化，并且因此作为针对特定主图像私密效果将如何有效的良好引导。 
图6示出对于诸如白色背景网络浏览器内容上的典型黑色文本(曲线旁描绘的)之类的大部分为白色的图像，标准压缩参数适用，从而使图像直方图的最大峰值与最大侧图像对比度的点对准。但是还有一种情形是：由于黑色像素在数量上相对较少、并且因此对整个侧图像外观具有很少效果，但0.05的标准δ参数值将黑色像素的数据水平从0提高到约60的作用是不必要的，并且可能通过使具有值0的这些像素对侧图像外观不显著增加成本来实现更好的主图像对比度。 
图7示出反相图像的相同图表，其现在在黑色背景上具有白色文本(同样描绘的)。在此情况下，标准压缩导致图像区域的大部分具有低侧图像对比度，因此私密效果将是弱的。 
图8示出示例图片图像的相同图表。在此情况下，压缩之前的图像具有大量接近50％辉度值的像素，从而允许最大侧图像对比度，但是压缩过程已将这些向数据范围的暗端移动，从而主图像质量劣化，并且整个侧图像对比度可用性降低。 
在本发明的优选实施例中，在只有现有软件的私密显示控制电子设备的过程流程中包括额外的自适应主图像压缩步骤。GB申请GB0819179.3(作为GB2464521A于2010年4月21日公开)中所公开的方法的过程流程在图9中示出。该流程已经包含“图像处理过滤器”步骤，其中在主图像数据被输入到经修改的显示控制器之前检测和更改可导致色彩伪像问题的主图像特征。自适应主图像压缩步骤可插在初始主图像数据输入步骤和输入到显示控制器的经修改主图像之间的任何地方，在该显示控制器内当该设备在私密模式下操作(即，如图10所示在图像过滤步骤之前、或者在图像过滤步骤之后、或如果不包括图像过滤步骤则甚至代替该图像过滤步骤)时，组合主图像和侧图像数据以产生多视图或私密图像效果。(图10中的虚线箭头可适用于以下参考图16至18所描述的实施例。) 
在体现本发明的方法中，处理由显示设备的显示面板显示的图像数据。接收表示主图像的主图像像素数据，并且接收表示侧图像的侧图像像素数据。如在先前公开的方法中，执行像素数据到用于驱动显示面板的信号的映射，其中该映射被安排成产生主要取决于主图像像素数据的平均在轴辉度、以及至少在一定程度上取决于侧图像像素数据(即，私密模式)的平均离轴辉度。然而，除了以上映射以外，执行对主图像像素数据的压缩，该压缩至少部分地取决于主图像像素数据、并且至少部分地取决于离轴辉度如何随着输入到该映射的像素数据而变化来执行。该压缩在该映射之前或在至少部分地结合到该映射中时执行。 
此外，可能考虑到，该映射产生取决于该侧图像像素数据、且至少部分地取决于主图像像素数据的平均离轴辉度，以使对侧图像像素数据中的改变所产生的可能离轴辉度范围的度量随着主图像像素数据而变化。这例如从图3显而易见，甚至对于恒定的侧图像值，离轴辉度强烈地取决于主图像像素数据(其本身引起在轴辉度响应)而清晰地改变。对可能离轴辉度范围的一种可能度量相关于最高可用离轴辉度与最低可用辉度的比率(称为在图4中示出且参考图4描述的对比率)。 
可压缩主图像像素数据以使主图像像素数据的全部或至少预定部分被压缩到在轴辉度的特定范围内，该范围至少部分地根据主图像像素数据来确定。可确定该范围，以使以上引用的“度量”在预定水平以上，和/或呈现该范围上的预定水平以下的变化。可压缩主图像像素数据以倾向于将更多的主图像像素数据放置在可能的离轴辉度范围更大的地方。至少一些主图像像素数据中的每一个可加权取决于与主图像像素数据相对应的度量而确定的值，并且可压缩主图像像素数据以倾向于优化(例如，最大化)经加权值之和。下限可根据经压缩主图像像素数据的分布来设置，以保持在轴对比度。 
在优选实施例中，该压缩包括执行迭代过程，其中该迭代过程通过对侧图像质量的预定测量来引导。实质上可按照增加主图像劣化的次序迭代地试验多次压缩，直至对图像质量的预定度量达到预定阈值。对主图像像素数据的单次压缩基于试验压缩来进行。每一次试验压缩可包括执行对主图像像素数据的实际压缩。对侧图像质量的预定测量与以上所述的加权值之和相关。对侧图像质量的预定度量与对主图像劣化的度量保持平衡。 
在本发明的优选实施例中，主图像像素数据还被分组成或比可用于主图像像素数据的数据值水平的数量少的多个数据值或辉度范围，并且该压缩基于主图像像素数据分组而非各个像素数据值来执行。 
现在，将描述基于迭代过程并使用像素数据分组的这种实施例。 
在优选实施例中，自适应主图像压缩步骤可由若干子步骤组成。在第一子步骤中，可获取主图像H的像素数据直方图。该直方图可具有任何分辨率，但是实现的简易性可使得数据值分组成各自覆盖给定数据范围的面元h1至hn。对于每色彩信道显示8位，32数据值宽度的8个面元各自可向要产生的经改进压缩参数提供直方图的足够分辨率。同样对于数据水平面元分辨率，直方图的每一面元的计数值可具有受限的位深，例如，被归一化和/或四舍五入到最近的整数值。为了减少计算的复杂性，直方图可考虑显示器的所有色彩子像素、或通过只对色彩信道中的一个(例如，RGB显示器中的绿色信道)计数来计算，只因为该信道比其他信道更显著地有助于每一像素的总辉度。直方图可根据具有来自各个色彩信道的加权贡献的总像素辉度、或使用从RGB数据到诸如YCbCr之类的另一色彩空间的转换来计算。这些选项还可应用于多原色(multiprimary)显示器(它是包含具有除常规的红色、绿色和蓝色以外的一种或多种色彩的子像素；一个示例是具有红色、绿色、蓝色以及白色或黄色子像素的显示器)中 所使用的本发明的实例。 
在第二子步骤中，经修改的直方图H’可根据一测试组的压缩参数来计算。 
由于需要更少的存储和处理能力，从未经压缩主图像的直方图计算经修改的直方图H’，而不是将测试压缩施加到实际主图像数据、以及重新从其计算直方图是有利的。例如，如果主图像已受制于量值只够腾空像素计数的顶部c面元的缩放(β)值(即，在所使用的8面元直方图的示例中从255减小到255-(c×32)的图像中的最大数据值)，则直方图可根据面元计数可能如何改变来重新计算。如果输入主图像的直方图具有降低的分辨率(即，少于每图像数据水平1面元)，则经修改的直方图计算必须假设每一面元的像素计数平均分布(尽管数据水平包含在该面元内)、或另一类似的假设来重新计算直方图。然而由该假设引起的任何不准确在自适应压缩过程的结果中可能是不显著的，并且可优选避免这种假设所需的增加的计算资源。如果作出这种假设，则根据测试压缩对直方图的重新计算是简单的运算过程，其结果可存储在查找表(LUT)中以节省每一次不得不计算这些直方图的过程。 
图11示出用于基于8面元直方图的过程、以及1至7的“c”值(在图11中示为“Comp”)的这些修改的这种表格的示例。这些表格的值提供系数，初始直方图中的每一面元的计数乘以这些系数以提供经修改直方图中的每一面元的计数。例如，对于该图中在顶部c＝1的面元需要腾空的情况下提供经修改直方图的Comp＝1表格，经修改直方图中的面元的计数给出如下： 
h1’＝h1+0.14*h2
h2’＝0.86*h2+0.29*h3
h3’＝0.71*h3+0.43*h4
h4’＝0.57*h4+0.57*h5
h5’＝0.43*h5+0.71*h6
h6’＝0.29*h6+0.86*h7
h7’＝0.14*h7+h8
h8’＝0 
在以上方程式中，hn是面元n的当前计数，而hn’是面元n的新计数。例如，面元3的新计数可通过在该表格的“面元3”行上读取来获取，从而在“面元3”列中找到0.71的系数并在“面元4”列中找到0.43的系数，以使h3’＝0.71*h3+0.43*h4。 
当然，可基于具有任意数量面元的主图像直方图来计算系数的类似表格，并将其存储在用于相同过程的过程硬件中。 
在第三子步骤中，如果主图像已受制于足以将每一面元中的所有像素计数都移动到数据值范围中更高的第x个面元中的偏移 值，则进一步的经修改直方图H”可根据面元计数可能如何改变来计算。然后，直接计算进一步的经修改直方图H”，如对于所有n，hn”＝h’(n-x)。 
在第四子步骤中，经修改直方图中的每一面元的计数值乘以相应的加权因子，并且对所得加权面元计数值求和。这些侧图像(SI)加权可基于侧图像再现对具有与每一面元内所包含的数据值相对应的主图像数据值的图像区域如何有效。它们可直接从图6至8中的每一个所示的归一化版本的侧图像对比度函数计算，其被量化为直方图中的面元的数量。然后，所得加权面元计数值之和给出主图像的总侧图像等级(SIR)，因为它基于主图像数据值提供对可用于整个图像的平均侧图像对比度的度量。 
在第五子步骤中，SIR值可与目标值进行比较。如果它等于或超过目标值，则在其输入到多视图图像组合过程之前，输出用于生成经修改直方图H”的压缩参数，并且这些参数用于压缩主图像。如果SIR值在目标值以下，则另一组测试压缩参数可用于不同地重新计算经修改直方图，并且重复子步骤2至4。 
测试压缩参数可按照主图像质量的所得劣化随着连续试验而逐渐增加的次序试验，直至满足目标。以此方式，可找到允许令人满意的侧图像再现的主图像的最小劣化。如果图11所示的经修改直方图计算系数表格用于’按该图所示的“Comp”值从Comp＝0(对于所有n，hn’＝hn，因此H’＝H)增加到Comp＝7(h1’＝h1+h2+h3+h4+h5+h6+h7+h8、并且h2至h8＝0)的次序计算H，则该最小劣化可允许该类型的有效计算过程。情形可能是，以直方图面元宽度的增量试验所有偏移参数 (例如， 其中x对于具有相等面元宽度的8面元直方图是从0至7的整数)提供有效的过程。如果从初始主图像直方图H的高数据水平端起计算空面元的数量，则该最小劣化还可能增加过程效率。然后，该“空间”值指定面元宽度增量 的数量，该面元宽度增量可在任何像素数据值超出允许范围之前施加到主图像。以此方式，可在每一试验压缩值阶段试验的偏移参数值的数量是“空间”值简单地加上“Comp”值。然后，对于也处于递增次序的每一压缩值，每一可能的偏移值也按照增加值的次序试验，直至SIR值超过目标。已经发现，提供具有每一组试验值的主图像质量的稳定降低，因 此找到提供令人满意的侧图像再现的最小劣化的主图像。 
在图12中给出了示出以上子步骤和试验值增量的次序的过程流程图，其中给予参数值的可能位深。 
尽管以上描述概述了迭代地试验可能的压缩值以及评估由根据用于再现令人满意的侧图像的试验值而压缩产生的图像的适用性的特定方法，但清楚的是，将存在对该方法的许多变化，这些变化在取决于主图像内容来确定用于多视图过程的经改进压缩参数时也是有效的，并且应当被考虑在本发明的范围内。以下列出一些示例变化： 
例如，直方图H可通过对可变宽度的面元中的相邻数据值计数求和来计算，以增加对图像数据值范围的特定区域的参数搜索过程的准确性。 
迭代压缩参数试验的次序可根据初始主图像直方图H中的计数的值h1至hn来变化。例如，如果初始直方图、或其他主图像内容分析用于引导参数搜索的次序，则可用较少的迭代发现最佳参数。 
在处理方面迭代地压缩主图像、直至图像中的全部像素的设定片断具有给定范围内的数据值(等效于具有优选实施例中的二进制加权因子)可能更有效，而不是根据针对每一面元内的像素数据值的可用性的某个品质因数对直方图的每一面元中的计数加权以再现令人满意的侧图像。标识占据主图像直方图中的特定百分点、且压缩主图像以使这些数据值变换到期望范围的边缘的像素数据值可能更有效，而不是迭代地压缩该图像。例如，可标识第10个和第90个百分位的数据值，从而结束图像压缩以使第10个百分位的数据值移动到指定范围的下边缘，而第90个百分位的数据值移动到该范围的上边缘。如果百分点之间的数据值范围小于指定目标范围，则可扩展百分点之间的图像部分以填充目标范围，并且如果需要则压缩百分点以外的部分以使其保持在可用范围内，或允许只在该范围的边缘饱和。 
图13示出根据本发明的一个实施例进行对表示大部分白色图像的主图像像素数据(诸如白色背景上的典型黑色文本)的压缩的结果。该图可与图6进行比较，其示出通过先前考虑的方法基于相同主图像像素内容进行的压缩。图13示出针对δ参数值的低得多的值(接近0)由使用体现本发明的方法产生，从而导致对侧图像外观不增加显著成本的更好的主图像对比度(由于具有低数据值的相对较低数量的主图像像素)。在图20中提供了等效视觉比较，其相反以直方图格式示出主图像数据分布；图20中的上示图示出先前考虑的压缩， 而图20中的下示图示出由本发明的一个实施例产生的压缩。 
图14示出根据本发明的一个实施例进行对表示大部分黑色图像的主图像像素数据的压缩的结果。该图可与图7进行比较，其示出通过先前考虑的方法基于相同主图像像素内容进行的压缩。图7示出先前压缩导致图像区域的大部分具有低侧图像对比度、以及弱的私密效果，但是根据本发明的一个实施例进行的压缩已将大部分主像素内容(暗像素)放置成高于侧图像对比度曲线，从而导致更强的私密效果。在图21中提供了等效视觉比较，其相反以直方图格式示出主图像数据分布；图21中的上示图示出先前考虑的压缩，而图21中的下示图示出由本发明的一个实施例产生的压缩。 
图15示出根据本发明的一个实施例进行对表示具有宽范围数据水平的图像的主图像像素数据的压缩的结果。再次，已认识到，如果主图像数据值被压缩成将更多的数据放置在侧图像对比度更高的地方，则体现本发明的方法用于侧图像对比度更好，而不是向主图像数据值范围的下端压缩主图像数据分布。由此实现更好的私密效果。该图可与图8进行比较，图8示出通过先前考虑的方法基于相同主图像像素内容进行的压缩。图22以直方图格式提供由本发明的一个实施例产生的施加到相同主图像的压缩的示图。 
虽然以上实施例已参考可切换私密方法进行了描述，该可切换私密方法使用多对像素之间的空间平均来允许一对内的各个像素值的不同配置，这对在轴观察者导致相同的平均辉度以及因此的主图像外观、同时向离轴观察者提供针对不同配置的不同辉度，但是所描述的方法可能同等地适用于在大于两个的像素分组上执行平均的过程。 
这可能是有利的，因为其可允许主图像值范围上的较大侧图像对比度。在此情况下，可调节施加到每一直方图面元的计数以计算总体侧图像等级(SIR)的侧图像(SI)加权，以反映作为从两个像素平均到在一更大组像素上求平均的主图像值的函数的可用侧图像对比度的改变。在图31中示出该效果，其在(a)中示出四个像素平均法的最大和最小可用离轴对在轴辉度特性中的增大差异(与图3中的两个像素平均的等效方案相反)，而在(b)中示出作为主图像辉度的函数的可用侧图像对比率的所得增加。 
这些方法还可适用于其中可切换私密方法使用两帧或更多帧上(连同或代替一组中的两个或两个以上像素)的像素亮度的时间、或者空间和时间平均，以独立地控制像素的平均在轴和平均离轴亮度的过程。可能的情形是，在使用 时间平均的情况下，可由显示器产生的可用平均离轴对在轴辉度的范围(如图3所示的用于空间平均法的)可因显示器的受限响应速度对改变的图像数据而更改。然后，也可更改如图4所示的用于空间平均法的相对侧图像对比率。在此情况下，可调节施加到每一直方图面元的计数以计算总侧图像等级(SIR)的侧图像(SI)加权，以反映作为由时间平均法产生的经更改侧图像对比度函数中的主图像值的函数的可用侧图像对比度的改变。 
应当理解，在所描述的任何示例中，加权可被设置成有利于用于经改进私密性的强压缩、以及缩减压缩以有利于主图像对比度，而不是根据侧图像对比度函数直接计算图像(SI)加权。加权根据显示用途或当前应用可以是可切换的、或用户可选的，以相应地调节主图像质量/私密性强度的折衷。当像素计数从一个直方图面元移动到另一直方图面元时，SI加权参数还可具有经放大差异以在SIR的计算中提供更强的信号。 
在另一实施例中，该范围可使用主图像和侧图像数据两者的组合来找到，而不是只基于主图像数据来标识用于主图像的最佳压缩范围，如包括在图10的虚线箭头中所示的。这可能允许该过程来利用如果主图像和侧图像看起来很像，则将两个图像准确地显示到期望角观察范围需要很少的压缩、或不需要压缩的事实。 
在该类型的示例方法中，对于显示器的每一像素，目标主图像和侧图像辉度值根据与主图像和侧图像中的该像素相对应的主图像和侧图像数据值来确定。这些目标主图像和侧图像值用于定位如图3所示的像素在在轴与离轴辉度空间中的目标位置。可由一对相邻像素同时产生的平均在轴和离轴辉度值的可用包络线(envelope)通过该图的Sin＝0和Sin＝3轨迹来画出轮廓线。然后，可相对于可用包络线来定义像素在离轴与在轴辉度空间中的目标位置。如果目标位置在可用包络线内，则准确地显示像素的所需在轴和离轴辉度不需要压缩主图像或侧图像。如果目标位置位于包络线外部，则必须施加对一个或两个图像的某压缩以准确地显示像素。 
如果确定了图像中所有像素在离轴与在轴辉度空间中的位置，则可确定使所有像素中令人满意比率的像素的目标位置都进入可用包络线所需的对主图像和侧图像的压缩量，并且该压缩随后施加到相应的图像。 
该过程通过图16示出，图16示出从所示的主图像和侧图像随机选择的像素的离轴对在轴辉度点(出于说明的目的，其示出所有像素都可能产生太密的 点的云)、以及可用在轴对在轴包络线的轮廓。如在该图可见，在用作主图像和侧图像的两个不同图像的情况下，目标点覆盖离轴对在轴辉度区域的大部分。 
图17示出在压缩主图像和侧图像两者压缩之后增大比例的点如何位于可用包络线内。情形是，在大多数实例中，为了保持可允许的最大范围的离轴辉度，侧图像压缩将只通过针对所使用在轴辉度值的可允许范围的离轴辉度来确定。然而，在一些情况下，例如在需要强私密效果的情形下，离轴辉度对主图像数据值的依赖性可通过将侧图像压缩大于值的可用包络线所需的量来最小化，如共同待审的英国专利申请No.0916241.3中所描述的。该情况在图17中示出，其中最大离轴辉度减小到在轴辉度位于最大后压缩值的地方可实现的最大可用离轴辉度以下的值，以使具有低在轴辉度和高离轴辉度的更大比例的目标离轴对在轴辉度点(即，散布曲线的左上角中的点)进入可实现范围。为了实现该目的，侧图像压缩也必须取决于主图像和侧图像数据来计算，因此图10所示的示例过程可能需要包括也可能以图32所示的方式对侧图像进行压缩计算。 
图18示出在主图像和侧图像相同的情况下所产生的目标点的同一“云”。在此情况下，可以看出，所有点都位于可用包络线内，而图像不需要任何修改。 
图16是直接的散布曲线图，其中每一点表示显示器的一个像素，x位置根据主图像中像素的辉度来确定，而y位置根据侧图像中像素的辉度来确定。图16示出输入图像的离轴对在轴辉度值的分布，因此未考虑私密过程。然而，考虑显示器固有的在轴对离轴伽马曲线。具有中灰数据值的主图像像素导致取决于伽马的特定归一化辉度，而具有相同数据的侧图像像素导致取决于离轴伽马的不同归一化辉度。其原因在于，当两个图像相同时，点的分布跟随图3的零分割曲线；该曲线是显示器固有的离轴对在轴辉度曲线，而无需考虑任何私密过程。如果散布曲线图示出主图像数据对侧图像数据，而不是归一化辉度，则所得曲线可能是直线y＝x。有可能基于这种曲线执行该云压缩技术，并且可能点的包络线可能在从辉度到数据空间的转换中相应地改变形状，以使y＝x线在包络线内。在任一情况下，当主图像和侧图像相同时，目标点的散布可能落入可实现的包络线内，因此可能不需要主图像压缩。即使不需要压缩，私密过程也可能仍然正常地运行。在施加私密过程之后，可能将不同侧图像水平移动到与其Sin值相对应的曲线上，假设侧图像如先前一样分成四个相等的辉度范围， 其可能导致在私密处理之后散布点落到图19中的粗虚线上。 
使指定比例的目标点进入可用区域所需的最佳压缩可通过多种方法来实现。可迭代地压缩主图像和侧图像，其中可用包络线内的该比例的点在每一级重新评估，直至达到指定比例。可确定最初在可用包络线外部的每一点距包络线边缘的距离的平均值、中值、或一些其他指定百分比，并且将其用于计算对所需图像的压缩。在此情况下，所确定的误差可能是矢量，以允许离轴和离轴元素中所需的压缩方向的推断。可计算目标离轴对在轴辉度点的云的“质心”，并且可压缩和偏移图像以使该质心点与具有可用包络线的质心对准。然后，图像可进一步以向质心移动所有目标点的方式压缩，并且压缩使指定比例的点进入包络线所需的量。为了减少这种过程所需的计算负载，可在数据中(而不是在辉度方面)产生一组相等的离轴对在轴目标点空间，并且相反可计算和使用可用包络线的相等数据值。 
可以看出，存在使用分布的离轴对在轴目标点、以及可用包络线构造来找到用于私密/多视图过程的最佳压缩参数的许多可能方法，并且本发明的范围不限于以上所列出的范围，但是相反应当通过概念、以及通过允许考虑主图像和侧图像像素值两者的分布以及图像中的其相关程度的任何方法使用这种构造允许计算最佳参数来定义。 
还有的情形是，一旦使用任一种以上方法来标识压缩范围，而不是使用如上所述的β以及 缩放和偏移参数来线性地压缩主图像以拟合在该范围内，就将主图像压缩成具有只在目标范围内的像素数据值可以非线性的方式完成(施加非线性压缩)。例如，可使用显示器的已知伽马指数将目标范围的边缘的数据值和主图像像素数据值转换成相等的辉度，随后在转换回相等的压缩数据值之前在辉度方面进行压缩。 
将诸如直方图均衡或平坦化之类的已知图像处理技术应用于压缩图像、从而一旦压缩就优化其外观也可能是有利的。由此，可包括直方图均衡步骤。一旦使用以上方法中的一种来确定目标压缩范围，就可将该直方图均衡或其他图像外观改进技术结合到压缩步骤中。这在图23中示出。 
在又一实施例中，分析主图像内容，并且检测不同图像类型的区域，如图26所示。然后，对于每一区域，最佳压缩参数可根据任一以上方法来单独计算，从而允许主图像质量和侧图像再现之间更好的整体折衷。这些区域类型可包括白色背景区域(图26中的区域1)上的黑色文本、黑色背景区域(图26中的 区域3)上的白色文本、图像区域(图26中的区域2)等。如图28所示，如果通过该过程来标识黑色上的白色(或暗色上的亮色)文本区域和白色上的黑色(亮色上的暗色)文本区域两者、从而反转这些区域中的一个以与另一个的类型相匹配也可能是有利的。该反转可能始终是文本的优选类型，或者可能是最初占据最大区域以使对图像的改变最小化的类型。然后，这可允许两个区域为了经改进的总结果而均匀地压缩。还可能是：保留特定侧图像值，意味着不需要私密性；在此情况下，对于具有这种值的侧图像所覆盖的图像的任何区域，不施加图像压缩，如图27所示。 
在又一实施例中，如果在逐帧的基础上应用任一以上压缩参数计算方法，则可根据在先前帧中所获取的结果来调节过程参数以改进总结果。不必对接收到的每一帧进行压缩参数计算，但是对每一设定数量帧可能有规则地进行该压缩参数计算；例如，在再次接收到一组新数据之前，可能通过使用后续三帧执行该计算的过程将直方图数据每四帧地输入到压缩过程。还可在计算间时间段的不同帧中收集直方图数据用于各个色彩信道，例如，用于红色、绿色和蓝色信道的直方图可每一帧收集一个，从而使三帧采集求和之前的信息，并且在后续帧期间执行计算。 
根据先前结果调节过程参数可采用过程参数中滞后的形式，以在输入图像的内容在有利于一组压缩参数和另一组之间的阈值周围波动时防止压缩参数反复前后改变。例如，当所计算的压缩参数在一个方向上改变(或许增加的压缩)时，则用于向后改变的阈值减小，因此整个图像内容不得不经过导致一组先前参数的点改变，以使其再次改变。这在图24中示出。 
可采用将压缩参数的任何改变链接到视频内容的场景改变的形式，尤其是当在显示器中观察到视频内容时。例如，如果压缩参数的改变按照需要来计算，则抑制该改变，直至主图像的内容在逐帧的基础上突然改变，以防止所施加压缩参数的改变对在轴观察者来说过于突出。这在图25中示出。这将防止由逐渐变化的视频内容产生的所施加压缩参数的可能分散改变。这些场景改变可通过诸如比较连续帧的图像直方图和对直方图中的整体差异求和之类的多种已知手段来检测，以将大于一设定量的整体差异取为场景改变。 
还可采用压缩参数的改变量限于每一帧特定量的形式。在按照需要计算压缩参数的大改变的情况下，该过程随后可能计算压缩参数的中间改变以施加在一系列帧上，从而使观察到图像的明显改变不太突出。在图30中给出向最佳 参数(如通过以上所述的示例过程计算且在图12中示出的)执行压缩参数的这种渐变的电路的示例框图。 
应当理解，虽然通常是提供能够在公共和私密模式下操作且可在两种模式之间切换的显示设备，但是本发明可适用于只能够在私密模式下操作的显示设备。 
虽然描述了在本发明的一个实施例中使用的迭代压缩技术，但是例如基于主图像内容和对比率分布之间的比较在单个步骤中确定最终压缩完全可行。在执行单个步骤而不是迭代过程时，虽然图10示出在显示控制器所执行的私密/多视图映射之前作为单独步骤而进行的自适应压缩，但是至少一些自适应压缩作为私密/多视图映射的一部分进行也是可能的。例如，GB2457106A描述了使用查找表(LUT)来执行主图像数据和侧图像数据的映射，并且明显的是可将至少一部分自适应压缩结合到LUT本身中。可提供多个不同的LUT，其中的一个可基于图像内容的分类来选择；例如，可提供针对“原来主要是暗色”、“原来主要是亮色”和“原来是混合亮度”的不同LUT，每一个结合不同类型的自适应映射。作为替换，可基于主图像内容重新填充(repopulate)LUT映射，尽管这可能是更加计算密集的。 
图33示出根据本发明的一个实施例的装置10的概览视图。装置10包括用于接收主图像数据的输入12、用于接收侧图像数据的输入14、图像数据压缩部分16、映射部分18、以及输出20。装置10适于执行一种处理图像数据以供由显示设备的显示面板显示的方法。输入12和14分别被安排成接收表示主图像的主图像像素数据和表示侧图像的侧图像像素数据。映射部分18被安排成执行像素数据到用于驱动显示面板的信号的映射。该映射被安排成产生主要取决于主图像像素数据的平均在轴辉度、以及至少在一定程度上取决于侧图像像素数据的平均离轴辉度。图像数据压缩部分16被安排成至少部分地取决于主图像像素数据、并且至少部分地取决于离轴辉度如何随着输入到该映射的像素数据而变化来执行对主图像像素数据的压缩。该压缩在该映射之前或在至少部分地结合到该映射中执行。映射的结果在输出20处可用，并且用于驱动显示设备的显示面板。部件12、14、16、以及18分别与标为“主图像数据”、“侧图像数据”、“自适应压缩”、以及“显示控制器”的图10和32的部件相对应。图33中标记为20的部件与来自图10和32的标记为“显示控制器”的部件的输出相对应。应当理解，装置10有效地结合图10和32的显示控制 器，并且因此可用作显示设备中的显示控制器1，诸如图19所示的。 
尽管以上描述引用了对主图像像素数据的压缩，但显而易见的是，对于一些类型的主图像，该压缩实际上是对主图像数据范围的负压缩(或扩展/拉伸)也可能是有益的。这可能是例如，主图像最初具有极低对比度、且主图像数据有极窄分布的情况。 
应当理解，上述组件中的一个或多个的操作可通过在设备或装置上操作的程序来控制。这种操作程序可存储在计算机可读介质上，或者可能例如体现在诸如从因特网站点提供的可下载数据信号之类的信号中。所附权利要求应当被解释为覆盖操作程序本身、或者被解释为载体上的记录、或者被解释为信号、或者以任何其他形式解释。 
本发明的一些实施例公开了以下方法：可压缩主图像像素数据以使主图像像素数据的全部或至少预定部分被压缩到在轴辉度的范围内，该范围至少部分地取决于主图像像素数据来确定。 
本发明的一些实施例公开了以下方法：映射可被安排成产生取决于侧图像像素数据、且至少部分地取决于主图像像素数据的平均离轴辉度，以使侧图像像素数据的改变所产生的可能离轴辉度范围的度量随着主图像像素数据而变化。 
本发明的一些实施例公开了以下方法：可确定范围以使度量处于预定水平以上，和/或呈现在该范围上的预定水平以下的变化。 
本发明的一些实施例公开了以下方法：可压缩主图像像素数据以倾向于将更多的主图像像素数据放置在可能的离轴辉度范围更大的地方。 
本发明的一些实施例公开了可包括以下步骤的方法：将至少一些主图像像素数据中的每一个加权取决于与主图像像素数据相对应的度量而确定的值；以及压缩主图像像素数据以倾向于优化(例如，最大化)加权值之和。 
本发明的一些实施例公开了以下方法：该度量可相关于最高可用离轴辉度与最低可用辉度的比率。 
本发明的一些实施例公开了以下方法：该压缩可至少部分地取决于侧图像像素数据来执行。 
本发明的一些实施例公开了以下方法：可压缩主图像像素数据以使对于主图像像素的每一预定比例，至少当相同的压缩被施加到所有空间对应的侧图像像素相等辉度值时，其空间对应的侧图像像素的相等辉度值落入主图像像素的 离轴辉度的可能范围内。 
本发明的一些实施例公开了以下方法：侧图像像素的相等辉度值可以是在侧图像像素被用作该映射中的主图像像素时可被离轴地观察到的辉度值。 
本发明的一些实施例公开了以下方法：一定形式的下限可根据压缩主图像像素数据的分布来设置，以保持在轴对比度。一定形式的下限可根据经压缩相等辉度值的分布来设置，以保持离轴对比度。在执行其中逐渐增加所施加的压缩量的迭代压缩过程的地方(参见下文)，这可通过在施加过多的压缩之前停止迭代过程来实现。 
本发明的一些实施例公开了以下方法：压缩可包括执行迭代过程，并且其中迭代过程通过侧图像质量的预定度量来引导。 
本发明的一些实施例公开了以下方法：实质上可按增加主图像劣化的次序迭代地试验多次压缩，直至侧图像质量的预定度量达到预定阈值。 
本发明的一些实施例公开了以下方法：对主图像像素数据的单次压缩可基于试验压缩(例如，根据其中侧图像质量的预定度量超过预定阈值的最终试验压缩或任何一次试验压缩)来进行。替换地，每一次试验压缩可包括执行对主图像像素数据的实际压缩。 
本发明的一些实施例公开了以下方法：预定度量可与以上所述的加权值之和相关。 
本发明的一些实施例公开了以下方法：侧图像质量的预定度量可与主图像劣化的度量保持平衡。 
本发明的一些实施例公开了以下方法：主图像像素数据可被分组成比主图像像素数据可用的数据值水平的数量少的多个数据值或辉度范围，并且该压缩可基于主图像像素数据分组而非各个像素数据值来执行。 
本发明的一些实施例公开了可包括直方图均衡步骤的方法。 
本发明的一些实施例公开了可施加非线性压缩的方法。 
本发明的一些实施例公开了可包括标识主图像的多个区域、以及对不同区域施加不同压缩的方法。 
本发明的一些实施例公开了可包括反转或以其它方式处理至少一个区域的主图像数据以赋予其类似于至少一个其他区域的分布的方法。 
本发明的一些实施例公开了可包括针对按时序接收到的多帧中的每一帧执行该方法(每一帧包括或指定主图像和侧图像、或者与其相关)的方法。 
本发明的一些实施例公开了以下方法：针对每一帧所执行的压缩可取决于针对时序中的至少前一帧所执行的压缩。 
本发明的一些实施例公开了以下方法：针对每一帧所执行的压缩可取决于主和/或侧图像从时序中的前一帧改变的程度。 
本发明的一些实施例公开了可包括延迟压缩的至少部分改变，直至和/或实质上检测到与预定阈值水平以上的主图像的改变一致的方法。 
本发明的一些实施例公开了可包括将限制设置到该压缩可在多个帧上(例如，从一帧到下一帧)改变的程度，和/或施加对该压缩在多帧上的改变的方法。 
本发明的一些实施例公开了可每n帧执行的方法，其中n是大于或等于1的整数。 
本发明的一些实施例公开了以下方法：该压缩可被确定为对至少一个主图像像素数据集的负压缩。负压缩等效于扩展或拉伸。 
本领域技术人员还应当理解，可在不背离如所附权利要求定义的本发明的范围的情况下对上述实施例作出各种修改。 

Claims (32)

1.一种处理图像数据以供由显示设备的显示面板显示的方法，包括：接收表示主图像的主图像像素数据和表示侧图像的侧图像像素数据；执行所述像素数据到用于驱动所述显示面板的信号的映射，其中所述映射被安排成产生主要取决于所述主图像像素数据的平均在轴辉度、以及至少在一定程度上取决于所述侧图像像素数据的平均离轴辉度；以及至少部分地取决于所述主图像像素数据、并且至少部分地取决于离轴辉度如何随着输入到所述映射的像素数据而变化来执行对所述主图像像素数据的压缩，其中所述压缩在所述映射之前或至少部分地结合到所述映射中执行。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，压缩所述主图像像素数据以使所述主图像像素数据的全部或至少预定部分被压缩到至少部分地取决于所述主图像像素数据而确定的在轴辉度范围内。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述映射被安排成产生取决于所述侧图像像素数据、且至少部分地取决于所述主图像像素数据的平均离轴辉度，以使对所述侧图像像素数据的改变所产生的可能离轴辉度范围的度量随着主图像像素数据而变化。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，确定所述范围以使所述度量处于预定水平以上，和/或呈现在所述范围上的预定水平以下的变化。
5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，压缩所述主图像像素数据以倾向于将更多的主图像像素数据放置在可能的离轴辉度范围更大的地方。
6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，包括：将至少一些主图像像素数据中的每一个加权取决于与所述主图像像素数据相对应的所述度量而确定的值；以及压缩所述主图像像素数据以倾向于优化加权值之和。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述度量相关于最高可用离轴辉度与最低可用辉度的比率。
8.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述压缩至少部分地取决于所述侧图像像素数据来执行。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，压缩所述主图像像素数据以使对于预定比例的主图像像素的每一个，至少当相同的压缩被施加到所有空间对应的侧图像像素相等辉度值时，其空间对应的侧图像像素落入所述主图像像素的离轴辉度的可能范围内。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，侧图像像素的相等辉度值是在所述侧图像像素被用作所述映射中的主图像像素时离轴地观察到的那个辉度值。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，一定形式的下限根据经压缩主图像像素数据的分布来设置，以保持在轴对比度。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，一定形式的下限根据所述经压缩相等辉度值的分布来设置，以保持离轴对比度。
13.如权利要求6所述的方法，其特征在于，所述压缩包括执行迭代过程，并且其中所述迭代过程通过侧图像质量的预定度量来引导。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，实质上按增加主图像劣化的次序迭代地试验多次压缩，直至侧图像质量的所述预定度量达到预定阈值。
15.如权利要求14所述的方法，其特征在于，对所述主图像像素数据的单次压缩基于试验压缩来进行。
16.如权利要求14所述的方法，其特征在于，每一次试验压缩包括执行对所述主图像像素数据的实际压缩。
17.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述预定度量与所述加权值之和相关。
18.如权利要求13所述的方法，其特征在于，侧图像质量的所述预定度量与主图像劣化的度量保持平衡。
19.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述主图像像素数据被分组成比可用于所述主图像像素数据的数据值水平的数量少的多个数据值或辉度范围，并且所述压缩基于所述主图像像素数据分组而非各个像素数据值来执行。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，包括直方图均衡步骤。
21.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括施加非线性压缩。
22.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括标识所述主图像的多个区域、以及对不同区域施加不同压缩。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，包括反转或处理至少一个区域的所述主图像的主图像像素数据以赋予其类似于至少一个其他区域的分布。
24.如权利要求1所述的方法，其特征在于，包括针对按时序接收到的多帧中的每一帧执行所述方法，每一帧指定主图像和侧图像。
25.如权利要求24所述的方法，其特征在于，针对每一帧所执行的压缩取决于针对所述时序中的至少前一帧所执行的压缩。
26.如权利要求24所述的方法，其特征在于，针对每一帧所执行的压缩取决于所述主和/或侧图像从所述时序中的前一帧改变的程度。
27.如权利要求26所述的方法，其特征在于，包括延迟压缩的至少部分改变，直至和/或实质上检测到与预定阈值水平以上的所述主图像的改变一致。
28.如权利要求24所述的方法，其特征在于，包括将限制设置到所述压缩可在多帧上改变的程度，和/或在所述多帧上施加对所述压缩的改变。
29.如权利要求24所述的方法，其特征在于，每n帧执行所述方法，其中n是大于或等于1的整数。
30.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压缩被确定为对至少一个主图像像素数据集的负压缩。
31.一种用于处理图像数据以供由显示设备的显示面板显示的装置，包括：用于接收表示主图像的主图像像素数据和表示侧图像的侧图像像素数据的装置；用于执行所述像素数据到用于驱动所述显示面板的映射的信号的装置，其中所述映射被安排成产生主要取决于所述主图像像素数据的平均在轴辉度、以及至少在一定程度上取决于所述侧图像像素数据的平均离轴辉度；以及用于至少部分地取决于所述主图像像素数据、并且至少部分地取决于离轴辉度如何随着输入到所述映射的像素数据而变化来执行对所述主图像像素数据的压缩的装置，其中所述压缩在所述映射之前或至少部分地结合到所述映射中执行。
32.一种包括如权利要求31所述的装置的显示设备。
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