CN107872662B - 显示设备 - Google Patents

显示设备 Download PDF

Info

Publication number
CN107872662B
CN107872662B CN201710799813.5A CN201710799813A CN107872662B CN 107872662 B CN107872662 B CN 107872662B CN 201710799813 A CN201710799813 A CN 201710799813A CN 107872662 B CN107872662 B CN 107872662B
Authority
CN
China
Prior art keywords
image
luminance
output
input
input image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201710799813.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN107872662A (zh
Inventor
康凤均
崔湳坤
金基根
金镇必
文胜焕
朴东园
裵栽成
申东和
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Samsung Display Co Ltd
Original Assignee
Samsung Display Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Samsung Display Co Ltd filed Critical Samsung Display Co Ltd
Publication of CN107872662A publication Critical patent/CN107872662A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN107872662B publication Critical patent/CN107872662B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G5/00Control arrangements or circuits for visual indicators common to cathode-ray tube indicators and other visual indicators
    • G09G5/10Intensity circuits
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/64Circuits for processing colour signals
    • G06T5/90
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G3/00Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes
    • G09G3/20Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters
    • G09G3/34Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
    • G09G3/36Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
    • G09G3/3611Control of matrices with row and column drivers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/12Picture reproducers
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04NPICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N9/00Details of colour television systems
    • H04N9/77Circuits for processing the brightness signal and the chrominance signal relative to each other, e.g. adjusting the phase of the brightness signal relative to the colour signal, correcting differential gain or differential phase
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2310/00Command of the display device
    • G09G2310/08Details of timing specific for flat panels, other than clock recovery
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/02Improving the quality of display appearance
    • G09G2320/0233Improving the luminance or brightness uniformity across the screen
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/06Adjustment of display parameters
    • G09G2320/0673Adjustment of display parameters for control of gamma adjustment, e.g. selecting another gamma curve
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2320/00Control of display operating conditions
    • G09G2320/10Special adaptations of display systems for operation with variable images
    • G09G2320/103Detection of image changes, e.g. determination of an index representative of the image change
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/14Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors
    • G09G2360/144Detecting light within display terminals, e.g. using a single or a plurality of photosensors the light being ambient light
    • GPHYSICS
    • G09EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
    • G09GARRANGEMENTS OR CIRCUITS FOR CONTROL OF INDICATING DEVICES USING STATIC MEANS TO PRESENT VARIABLE INFORMATION
    • G09G2360/00Aspects of the architecture of display systems
    • G09G2360/16Calculation or use of calculated indices related to luminance levels in display data

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Control Of Indicators Other Than Cathode Ray Tubes (AREA)
  • Image Processing (AREA)
  • Controls And Circuits For Display Device (AREA)
  • Liquid Crystal Display Device Control (AREA)
  • Picture Signal Circuits (AREA)
  • Facsimile Image Signal Circuits (AREA)

Abstract

一种显示设备包括:时序控制器,配置为通过分析输入图像从输入图像中提取第一图像信息,基于第一图像信息来确定是否将高动态范围(HDR)功能用于输入图像,基于确定的结果来设置图像输出模式,基于图像输出模式来设置用于输入图像的参考色调曲线,以及通过基于参考色调曲线转换输入图像来生成输出图像;以及显示面板,配置为显示输出图像。

Description

显示设备
技术领域
本公开实施方式的方面大体涉及显示图像,并且更具体地,涉及图像处理方法以及执行该方法的显示设备。
背景技术
液晶显示设备是近年来广泛使用的一种类型(或一种)平板显示器(FPD)。FPD可包括例如液晶显示器(LCD)、等离子体显示面板(PDP)和有机发光显示器(OLED)。
显示设备上显示的图像可具有各种亮度范围。亮度范围可表示最大亮度与最小亮度之间的范围,并且正在拍摄或捕获的图像或场景的亮度范围可称为动态范围。对高动态范围(HDR)功能的需求日益增长,在高动态范围(HDR)功能中,再现的图像被显示成使用户感觉他或她好像在看真实场景一样。
发明内容
因此,提供本公开的一些实施方式以基本消除因相关技术的限制和缺点而引起的一个或多个问题。
本公开的一些实施方式的方面针对能够有效地显示高动态范围(HDR)图像的图像处理方法。
本公开的一些实施方式的方面针对执行所述方法的显示设备。
根据本公开的一些实施方式,提供图像处理方法,本方法包括:通过分析输入图像从输入图像中提取第一图像信息;基于第一图像信息来确定是否将高动态范围(HDR)功能用于输入图像;基于确定的结果来设置图像输出模式;基于图像输出模式来设置用于输入图像的参考色调曲线;以及通过基于参考色调曲线转换输入图像来生成输出图像。
在实施方式中,提取第一图像信息包括:从输入图像中获得色彩空间信息;从输入图像中获得第一峰值亮度、第二峰值亮度和平均亮度;以及获得与输入图像中的第一峰值亮度对应的第一值、与输入图像中的第二峰值亮度对应的第二值以及与输入图像中的平均亮度对应的第三值。
在实施方式中,确定是否将HDR功能用于输入图像包括:确定第一峰值亮度与第二峰值亮度之间的差异是否大于参考亮度;确定第一值与第三值之间的差异和第二值与第三值之间的差异中的每个是否大于第一参考值;以及确定第三值是否小于第二参考值。
在实施方式中,当第一峰值亮度与第二峰值亮度之间的差异大于参考亮度时,当第一值与第三值之间的差异和第二值与第三值之间的差异两者均大于第一参考值时,并且当第三值小于第二参考值时,确定将HDR功能用于输入图像。
在实施方式中,设置图像输出模式包括:当确定不将HDR功能用于输入图像时,将图像输出模式设置为第一标准动态范围(SDR)输出模式;以及当确定将HDR功能用于输入图像时,将图像输出模式设置为第一HDR输出模式。
在实施方式中,本方法还包括:选择性地接收与输入图像相关联的第二图像信息,其中,设置图像输出模式还包括:当接收到第二图像信息时并且当确定不将HDR功能用于输入图像时,将图像输出模式设置为第二SDR输出模式;以及当接收到第二图像信息时并且当确定将HDR功能用于输入图像时,将图像输出模式设置为第二HDR输出模式。
在实施方式中,设置参考色调曲线包括:通过累加输入图像的输入亮度直方图来生成累计亮度直方图;基于第一图像信息来确定参考色调曲线参数;以及通过基于参考色调曲线参数调整累计亮度直方图来生成参考色调曲线。
在实施方式中,提取第一图像信息包括:确定输入图像的图像类型对应于静态图像还是动态图像;通过照度传感器来获得其中要显示输出图像的显示环境的照度;以及获得其上要显示输出图像的显示面板中的背光电路的亮度范围,其中,参考色调曲线参数基于输入图像的图像类型、显示环境的照度和背光电路的亮度范围中的至少之一来确定。
在实施方式中,生成输出图像包括:通过基于参考色调曲线映射输入图像的输入亮度直方图来生成输出图像的输出亮度直方图。
在实施方式中,当确定将HDR功能用于输入图像时,通过对输入亮度直方图执行逆色调映射来生成输出亮度直方图。
在实施方式中,本方法还包括:对输出图像执行时域滤波。
在实施方式中,执行时域滤波包括:将至少一个缓冲帧图像插入到当前帧图像与前一帧图像之间,当前帧图像对应于输出图像,前一帧图像对应于在输出图像之前处理的图像。
在实施方式中,在通过将HDR功能应用于输入图像生成输出图像之后,将输出图像的测量色调曲线与参考色调曲线进行匹配,测量色调曲线通过测量在显示面板上显示的输出图像的亮度而获得。
根据本公开的一些实施方式,提供显示设备,该显示设备包括:时序控制器,配置为通过分析输入图像从输入图像中提取第一图像信息,基于第一图像信息来确定是否将高动态范围(HDR)功能用于输入图像,基于确定的结果来设置图像输出模式,基于图像输出模式来设置用于输入图像的参考色调曲线,以及通过基于参考色调曲线转换输入图像来生成输出图像;以及显示面板,配置为显示输出图像。
在实施方式中,时序控制器配置为:从输入图像中获得色彩空间信息;从输入图像中获得第一峰值亮度、第二峰值亮度和平均亮度;获得与输入图像中的第一峰值亮度对应的第一值、与输入图像中的第二峰值亮度对应的第二值以及与输入图像中的平均亮度对应的第三值;以及当第一峰值亮度与第二峰值亮度之间的差异大于参考亮度时,当第一值与第三值之间的差异和第二值与第三值之间的差异两者均大于第一参考值时,并且当第三值小于第二参考值时,确定将HDR功能用于输入图像。
在实施方式中,时序控制器配置为:当确定不将HDR功能用于输入图像时,将图像输出模式设置为第一标准动态范围(SDR)输出模式;以及当确定将HDR功能用于输入图像时,将图像输出模式设置为第一HDR输出模式。
在实施方式中,时序控制器配置为:通过累加输入图像的输入亮度直方图来生成累计亮度直方图;基于第一图像信息来确定参考色调曲线参数;以及通过基于参考色调曲线参数调整累计亮度直方图来生成参考色调曲线。
在实施方式中,时序控制器配置为通过基于参考色调曲线映射输入图像的输入亮度直方图来生成输出图像的输出亮度直方图,并且时序控制器配置为:当确定将HDR功能用于输入图像时,通过进一步对输入亮度直方图执行逆色调映射来生成输出亮度直方图。
在实施方式中,时序控制器配置为:通过进一步将至少一个缓冲帧图像插入到当前帧图像与前一帧图像之间来对输出图像执行时域滤波,并且当前帧图像对应于输出图像,并且前一帧图像对应于在输出图像之前处理的图像。
在实施方式中,时序控制器配置为:在通过将HDR功能应用于输入图像生成输出图像之后,将输出图像的测量色调曲线与参考色调曲线进行匹配,测量色调曲线通过测量在显示面板上显示的输出图像的亮度而获得。
因此,可通过在不从图像提供方接收HDR图像信息的情况下自动地分析输入图像来确定特定输入图像是否需要HDR功能。通过基于表示图像分析结果的各种信息针对当前图像和当前环境执行优化的图像处理,可能动地且实时地生成优化的HDR图像。因此,可在没有复杂的HDR编码/解码处理的情况下显示具有相对高的对比度并且精确地表示真实场景的HDR图像,并且因此,可改善图像处理性能和显示质量。
附图说明
根据结合附图做出的以下详细描述,将更清楚地理解说明书性、非限制性的示例性实施方式。
图1是示出根据本公开的一些示例性实施方式的显示设备的框图。
图2是示出根据本公开的一些示例性实施方式的包括在显示设备中的时序控制器的框图。
图3是示出根据本公开的一些示例性实施方式的图像处理方法的流程图。
图4是示出图3中的提取第一图像信息的示例的流程图。
图5是示出图3中的确定输入图像是否需要HDR功能的示例的流程图。
图6A至图6D是用于描述图5的操作的示图。
图7是示出图3中的设置图像输出模式的示例的流程图。
图8A至图8C、图9A至图9C、图10A至图10C、图11A、图11B和图11C是用于描述图7的操作的示图。
图12是示出图3中的设置参考色调曲线的示例的流程图。
图13A至图13C是用于描述图12的操作的示图。
图14是示出根据本公开的一些示例性实施方式的图像处理方法的流程图。
图15A和图15B是用于描述图14中的执行时域滤波的操作的示图。
图16是示出根据本公开的一些示例性实施方式的由图像处理方法生成的输出图像的示例的示图。
图17A至图17B和图18A至图18C是用于描述图16的输出图像的特性的示图。
具体实施方式
将参照示出实施方式的附图更全面地描述各种示例性实施方式。然而,本发明构思可以以多种不同的形式实施,并且不应被解释为限于本文中所阐述的实施方式。在本申请的全文中,相同的附图标记指代相同的元件。
图1是示出根据本公开的示例性实施方式的显示设备的框图。
参照图1,显示设备10包括显示面板100、时序控制器200、栅极驱动器300、数据驱动器400、背光电路500以及照度传感器600。
显示面板100连接到多个栅极线GL和多个数据线DL。栅极线GL可在第一方向DR1上延伸,并且数据线DL可在第二方向DR2上延伸,其中,第二方向DR2与第一方向DR1相交(例如,基本垂直)。显示面板100可包括布置成矩阵形式的多个像素PX。像素PX中的每个可电连接到栅极线GL中相应的一个和数据线DL中相应的一个。
时序控制器200控制显示面板100、栅极驱动器300、数据驱动器400和背光电路500的操作。时序控制器200从外部装置(例如,主机或图形处理器)接收输入图像数据IDAT和输入控制信号ICONT。时序控制器200可选择性地从外部装置接收图像信息IHDR。输入图像数据IDAT可包括用于多个像素PX的多种像素数据。输入控制信号ICONT可包括主时钟信号、数据使能信号、垂直同步信号、水平同步信号等。图像信息IHDR可包括高动态范围(HDR)元数据,并且仅在与输入图像数据IDAT对应的输入图像是HDR图像时才可从图像提供方提供。
HDR图像可指示应用HDR功能的图像。相反,没有应用HDR功能的图像可称为标准动态范围(SDR)图像或低动态范围(LDR)图像。HDR图像可表现可接近真实场景的相对广的亮度范围。相反,SDR或LDR图像可表现相对窄的亮度范围。
时序控制器200基于输入图像数据IDAT生成输出图像数据DAT。根据示例性实施方式,还可使用(利用)图像信息IHDR、显示环境的照度LU等来生成输出图像数据DAT。时序控制器200基于输入控制信号ICONT来生成第一控制信号GCONT、第二控制信号DCONT和第三控制信号BCONT。例如,第一控制信号GCONT可包括垂直开始信号、栅极时钟信号等。第二控制信号DCONT可包括水平开始信号、数据时钟信号、极性控制信号、数据负载信号等。第三控制信号BCONT可包括脉冲宽度调制(PWM)信号等。
栅极驱动器300通过栅极线GL连接到显示面板100,并且基于第一控制信号GCONT生成用于驱动显示面板100的多个栅极信号。例如,栅极驱动器300可通过栅极线GL将栅极信号顺序地提供到显示面板100。
数据驱动器400通过数据线DL连接到显示面板100,并且基于输出图像数据DAT(例如,数字数据)和第二控制信号DCONT生成用于驱动显示面板100的多个数据电压(例如,模拟电压)。例如,数据驱动器400可通过数据线DL将数据电压顺序地提供到显示面板100中的多条线(例如,水平线)。
背光电路500基于第三控制信号BCONT将光LI提供到显示面板100。例如,背光电路500可包括多个光源,例如,发光二极管(LED)。背光电路500可基于全局调光方案和/或局部调光方案进行操作。
照度传感器600测量显示环境的照度LU。例如,显示环境的照度LU可指示设立或安装显示设备10的位置处的照度。当目标图像要基于输出图像数据DAT在显示面板100上显示时,显示环境的照度LU可指示显示设备10周围的环境的照度。
在一些示例性实施方式中,栅极驱动器300和/或数据驱动器400可设置在(例如,直接安装在)显示面板100上,或者可以经由带载封装(TCP)类型(或种类)的部分连接到显示面板100。在一些示例中,栅极驱动器300和/或数据驱动器400可集成在显示面板100上。
图2是示出根据本公开的示例性实施方式的包括在显示设备中的时序控制器的框图。
参照图1和图2,时序控制器200可包括图像检测器210、图像处理器230和控制信号发生器250。
图像检测器210可基于输入图像数据IDAT来获得图像类型(或种类)信息TI和色彩信息CI。
图像类型(或种类)信息TI可指示与输入图像数据IDAT对应的输入图像是静态图像(例如,静止图像、停止图像、照片等)还是动态图像(例如,移动图像、视频等)。例如,如果假设输入图像是当前帧图像,那么图像检测器210可将当前帧图像与前一帧图像进行比较,以确定输入图像是静态图像还是动态图像。在一些示例中,可从外部装置提供与图像类型(或种类)信息TI基本相同的标志信号。
色彩信息CI可包括输入图像的色彩空间信息。例如,色彩空间信息可以是各种色彩空间信息中的一种,例如,HSV(色相、饱和度和明度)色彩空间信息、HSL(色相、饱和度和亮度)色彩空间信息、RGB(红色、绿色和蓝色)色彩空间信息、CMYK(青色、品红色、黄色和黑色)色彩空间信息等。
图像处理器230可基于输入图像数据IDAT来获得亮度信息。图像处理器230可通过基于下列中的至少之一处理(例如,转换、修改或变换)输入图像数据IDAT来生成输出图像数据DAT:色彩信息CI、亮度信息、图像类型(或种类)信息TI、显示环境的照度LU、第三控制信号BCONT和图像信息IHDR。输出图像可基于输出图像数据DAT在显示面板100上显示。
在一些示例性实施方式中,图像处理器230可执行用于选择性地将HDR功能应用或使用到输入图像的各种操作。图像处理器230可包括图像分析单元(例如,图像分析器)、确定单元(例如,确定器)、模式设置单元(例如,模式设置器)、色调曲线设置单元(例如,色调曲线设置器)、转换单元(例如,转换器)、存储单元(例如,存储器)、时域滤波单元(例如,时域滤波器)等。将进一步详细描述通过图像检测器210和图像处理器230用于生成输出图像数据DAT的操作。
控制信号发生器250可基于输入控制信号ICONT来生成第一控制信号GCONT、第二控制信号DCONT和第三控制信号BCONT。
时序控制器200还可包括控制时序控制器200中的元件的全部操作的处理器(例如,微控制器单元(MCU)),和/或对输入图像数据IDAT选择性地执行图像质量补偿、点补偿、自适应色彩校正(ACC)、动态电容补偿(DCC)等的其它处理块。
图3是示出根据本公开的示例性实施方式的图像处理方法的流程图。
参照图1、图2和图3,在根据示例性实施方式的图像处理方法中,通过分析输入图像来从输入图像中提取第一图像信息(动作S100)。第一图像信息可不从外部装置提供,并且可指示通过内部地、直接地或自主地分析输入图像而获得的信息。例如,第一图像信息可包括色彩信息CI、亮度信息、图像类型(或种类)信息TI、显示环境的照度LU、背光电路500的亮度范围等。
可选择性地接收与输入图像相关联的第二图像信息(动作S200)。第二图像信息可不通过分析输入图像来获得,并且可指示从外部装置提供的信息。例如,第二图像信息可包括图像信息IHDR。在一些示例中,可省略(例如,不执行)动作S200。
如上文参照图1所述,只有在输入图像是HDR图像时,才可从图像提供方提供图像信息IHDR。换言之,当接收到第二图像信息时,输入图像是HDR图像,并且当没有接收到第二图像信息时,输入图像是SDR图像。
基于图像信息来确定是否将HDR功能用于输入图像(动作S300)。例如,基于第一图像信息或者基于第一图像信息和第二图像信息,可确定输入图像是否适合或适于HDR功能。
基于确定的结果来设置图像输出模式(动作S400)。图像输出模式可包括HDR功能不用于输入图像的SDR输出模式以及HDR功能用于输入图像的HDR输出模式。基于是否接收到第二图像信息,可将SDR输出模式划分成第一SDR输出模式和第二SDR输出模式,并且可将HDR输出模式划分成第一HDR输出模式和第二HDR输出模式。
基于图像输出模式来设置适合于输入图像的参考色调曲线(动作S500)。色调曲线可以是指示原始图像的输入亮度与转换后的图像的输出亮度之间的关系的图形。换言之,色调曲线可指示输入图像的输入灰度值与输出图像的输出灰度值之间的关系。如将参照图8C、图9C、图10C和图11C描述,参考色调曲线可依据图像输出模式而具有线性形状、S形、倒S形等。
通过基于参考色调曲线转换输入图像来生成输出图像(动作S600)。类似于输入图像,输出图像可以是HDR图像和SDR图像中的一个。输出图像可依据图像输出模式而与输入图像基本相同或不同。
在动作S600之后,可在显示面板100上显示输出图像。
图4是示出图3中的提取第一图像信息的示例的流程图。
参照图1、图2、图3和图4,在动作S100中,可通过分析输入图像数据IDAT来从输入图像中获得色彩空间信息(动作S110)。色彩空间信息可包括在色彩信息CI中,并且可包括HSV色彩空间信息、HSL色彩空间信息、RGB色彩空间信息、CMYK色彩空间信息等。例如,色彩空间信息可通过分析输入图像的输入色彩直方图来获得。
可通过基于输入图像数据IDAT分析输入图像的输入亮度直方图来从输入图像中获得亮度信息(动作S120)。例如,可从输入图像中获得第一峰值亮度、第二峰值亮度和平均亮度(动作S121)。此外,可获得与输入图像中的第一峰值亮度对应的第一值、与输入图像中的第二峰值亮度对应的第二值以及与输入图像中的平均亮度对应的第三值(动作S123)。换言之,可在动作S120中获得第一峰值亮度、第二峰值亮度和平均亮度在输入亮度直方图中的坐标。例如,输入亮度直方图可指示与输入图像中的主要色彩相关联的亮度直方图。
在一些示例性实施方式中,第一值可与在输入图像中具有第一峰值亮度的像素的数量基本相同。类似地,第二值可与在输入图像中具有第二峰值亮度的像素的数量基本相同,并且第三值可与在输入图像中具有平均亮度的像素的数量基本相同。
可确定输入图像的图像类型(或种类)对应于静态图像还是动态图像(动作S130)。例如,可将对应于输入图像的当前帧图像与前一帧图像进行比较。在当前帧图像与前一帧图像基本相同时,可确定输入图像是静态图像。在当前帧图像与前一帧图像不同时,可确定输入图像是动态图像。输入图像的图像类型(或种类)可包括在图像类型(或种类)信息TI中。
可基于照度传感器600来获得将要显示输出图像的显示环境的照度LU(动作S140)。基于第三控制信号BCONT可获得背光电路500的亮度范围(动作S150)。还可获得用于根据示例性实施方式的方法的额外信息(例如,显示环境的色温信息等)。
在一些示例性实施方式中,动作S110和S130可由图像检测器210执行,并且动作S120和S150可由图像处理器230执行。例如,图像处理器230可包括用于执行动作S120和S150的图像分析单元(例如,图像分析器)。
第一图像信息中的一些可用在动作S300中,并且第一图像信息中的其它信息可用在动作S500中。例如,色彩空间信息和亮度信息可用于确定是否将HDR功能用于输入图像。输入图像的图像类型(或种类)、显示环境的照度LU和背光电路500的亮度范围可用于设置参考色调曲线。
图5是示出图3中的确定是否将HDR功能用于输入图像的过程的示例的流程图。图6A、图6B、图6C和图6D是用于描述图5的操作的示图。图6A、图6B、图6C和图6D示出输入亮度直方图的示例。在图6A、图6B、图6C和图6D中,水平轴指示亮度L,并且竖直轴指示像素的数量N。
参照图3、图5、图6A、图6B、图6C和图6D,在动作S300中,通过图4中的动作S120获得的、输入图像的亮度信息可用于动作S300。
可确定第一峰值亮度与第二峰值亮度之间的差异是否大于参考亮度(动作S310)。可确定第一值与第三值之间的差异和第二值与第三值之间的差异中的每个是否大于第一参考值(动作S320)。可确定第三值是否小于第二参考值(动作S330)。基于确定的结果(例如,基于动作S310、S320和S330的结果),可确定将HDR功能用于输入图像(动作S340),或者可确定不将HDR功能用于输入图像(动作S350)。
在一些示例性实施方式中,如图6A中所示,可获得输入图像的输入亮度直方图。在图6A的示例中,第一峰值亮度P1与第二峰值亮度P2之间的差异可大于参考亮度(动作S310:是),第一值N1与第三值N3之间的差异和第二值N2与第三值N3之间的差异两者均可大于第一参考值(动作S320:是),第三值N3可小于第二参考值(动作S330:是),并且因此可确定将HDR功能用于输入图像(动作S340)。换言之,在图6A的示例中,第一峰值亮度P1与第二峰值亮度P2可彼此充分间隔开,第一峰值亮度P1的第一值N1和第二峰值亮度P2的第二值N2可以是足够大的值,平均亮度AVG的第三值N3可以是足够小的值,并且因此可确定输入图像适合或适于HDR功能。
在其它示例性实施方式中,如图6B中所示,可获得输入图像的输入亮度直方图。在图6B的示例中,第一峰值亮度P11与第二峰值亮度P21之间的差异可小于参考亮度(动作S310:否),并且因此可确定不将HDR功能用于输入图像(动作S350)。换言之,在图6B的示例中,第一峰值亮度P11和第二峰值亮度P21彼此可能未充分间隔开,并且因此,无论平均亮度AVG1如何都可确定输入图像不适合或不适于HDR功能。
在另外的其它示例性实施方式中,如图6C中所示,可获得输入图像的输入亮度直方图。在图6C的示例中,第一峰值亮度P12与第二峰值亮度P22之间的差异可大于参考亮度(动作S310:是),第一值N12与第三值N32之间的差异可大于第一参考值,然而第二值N22与第三值N32之间的差异可小于第一参考值(动作S320:否),并且因此可确定不将HDR功能用于输入图像(动作S350)。换言之,在图6C的示例中,第二峰值亮度P22的第二值N22可能不是足够大的值,并且平均亮度AVG2的第三值N32可能不是足够小的值,并且因此可确定输入图像不适合或不适于HDR功能。
在另外的其它示例性实施方式中,如图6D中所示,可获得输入图像的输入亮度直方图。在图6D的示例中,第一峰值亮度P13与第二峰值亮度P23之间的差异可大于参考亮度(动作S310:是),第一值N13与第三值N33之间的差异和第二值N23与第三值N33之间的差异两者均可大于第一参考值(动作S320:是),然而,第三值N33可大于第二参考值(动作S330:否),并且因此可确定不将HDR功能用于输入图像(动作S350)。换言之,在图6D的示例中,平均亮度AVG3的第三值N33可能不是足够小的值,并且因此可确定输入图像不适合或不适于HDR功能。
在一些示例性实施方式中,动作S310至S350可由图像处理器230执行。例如,图像处理器230可包括用于执行动作S310至S350的确定单元(例如,确定器)。
尽管参照图5、图6A、图6B、图6C和图6D描述了用于确定是否将HDR功能用于输入图像的示例性标准和/或方案,但可存在多种确定标准和/或方案。例如,可通过完全和/或部分比较各种因素(诸如,用于每个灰度的最大/最小分布、灰度偏差、最大/最小亮度、平均亮度/低亮度/高亮度的对比度等)来确定是否将HDR功能用于输入图像。
图7是示出图3中的设置图像输出模式的示例的流程图。图8A、图8B、图8C、图9A、图9B、图9C、图10A、图10B、图10C、图11A、图11B和图11C是用于描述图7的操作的示图。图8A、图9A、图10A和图11A示出输入亮度直方图的示例。在图8A、图9A、图10A和图11A中,水平轴指示输入亮度,并且竖直轴指示像素的数量N。图8B、图9B、图10B和图11B示出输出亮度直方图的示例。在图8B、图9B、图10B和图11B中,水平轴指示输出亮度,并且竖直轴指示像素的数量N。图8C、图9C、图10C和图11C示出参考色调曲线的示例。在图8C、图9C、图10C和图11C中,水平轴指示输入亮度,并且竖直轴指示输出亮度。
参照图3、图7、图8A、图8B、图8C、图9A、图9B、图9C、图10A、图10B、图10C、图11A、图11B和图11C,在动作S400中,可将由图3中的动作S300获得的确定结果和由图3中的动作200获得的第二图像信息用于动作S400。
当没有接收到第二图像信息(动作S410:否)时,并且当确定不将HDR功能用于输入图像(动作S420a:否)时,可将图像输出模式设置为第一SDR输出模式(动作S430)。
例如,如图8A和图8B中所示,在第一SDR输出模式下,输入图像的输入亮度LA1和输出图像的输出亮度LB1中的每个可具有标准亮度范围SLR。换言之,在第一SDR输出模式下,图8A中具有输入亮度LA1的输入图像和图8B中具有输出亮度LB1的输出图像中的每个可以是SDR图像。图8A的输入亮度直方图和图8B的输出亮度直方图可彼此基本相同。
为了将图8A的输入亮度直方图转换成图8B的输出亮度直方图,参考色调曲线可具有如图8C中所示的线性形状。换言之,在图8C的参考色调曲线中,输出亮度LB1可变成与输入亮度LA1基本相同,并且图8C的参考色调曲线的转换函数可为约1。基于图8C的参考色调曲线在第一SDR输出模式下执行的图像处理可称为旁路操作。
当没有接收到第二图像信息(动作S410:否)时,并且当确定将HDR功能用于输入图像(动作S420a:是)时,可将图像输出模式设置为第一HDR输出模式(动作S440)。
例如,如图9A中所示,在第一HDR输出模式下,输入图像的输入亮度LA2可具有标准亮度范围SLR,并且如图9B中所示,输出图像的输出亮度LB2可具有高亮度范围HLR。换言之,在第一HDR输出模式下,图9A中的具有输入亮度LA2的输入图像可为SDR图像,并且图9B中具有输出亮度LB2的输出图像可为HDR图像。
图9A的输入亮度直方图和图9B的输出亮度直方图可彼此不同。在图9A的输入亮度直方图中,具有中等亮度(例如,中级亮度)的像素的数量可相对大,并且具有低亮度和高亮度的像素的数量可相对小。中等亮度可高于第一阈值亮度,并且可低于第二阈值亮度。低亮度可等于或低于第一阈值亮度,并且高亮度可等于或高于第二阈值亮度。与图9A的输入亮度直方图相比,在图9B的输出亮度直方图中,具有中等亮度的像素的数量可以更小,并且具有低亮度和高亮度的像素的数量可以更大。与图9A的输入亮度直方图对应的输入图像可以是具有相对大的亮度对比度的SDR图像。与图9A的输入亮度直方图对应的SDR图像可转换成与图9B的输出亮度直方图对应的HDR图像,从而加重(例如,增加)亮度对比度。
为了将图9A的输入亮度直方图转换成图9B的输出亮度直方图,如图9C中所示,参考色调曲线可具有S形。在图9C的参考色调曲线中,当输入亮度LA2与低亮度对应时,输出亮度LB2可变得小于输入亮度LA2,并且当输入亮度LA2与高亮度对应时,输出亮度LB2可变得大于输入亮度LA2。基于图9C的参考色调曲线在第一HDR输出模式下执行的图像处理可称为逆色调映射操作。为了增大或扩展亮度范围,还可以用逆色调映射操作来执行其它操作(多个其它操作)(例如,调光(dimming)、提升(boosting)等)。
当接收到第二图像信息(动作S410:是)时,并且当确定不将HDR功能用于输入图像(动作S420b:否)时,可将图像输出模式设置为第二SDR输出模式(动作S450)。
例如,如图10A中所示,在第二SDR输出模式下,输入图像的输入亮度LA3可具有高亮度范围HLR,并且如图10B中所示,输出图像的输出亮度LB3可具有标准亮度范围SLR。换言之,在第二SDR输出模式下,图10A中具有输入亮度LA3的输入图像可以是HDR图像,并且图10B中具有输出亮度LB3的输出图像可以是SDR图像。
图10A的输入亮度直方图和图10B的输出亮度直方图可彼此不同。与图10A的输入亮度直方图对应的输入图像可以是具有相对窄的亮度分布的HDR图像。与图10A的输入亮度直方图对应的HDR图像可转换成与图10B的输出亮度直方图对应的SDR图像,从而分散(例如,增大)亮度分布。
为了将图10A的输入亮度直方图转换成图10B的输出亮度直方图,如图10C中所示,参考色调曲线可具有倒S形。在图10C的参考色调曲线中,当输入亮度LA3与低亮度对应时,输出亮度LB3可变得大于输入亮度LA3,并且当输入亮度LA3与高亮度对应时,输出亮度LB3可变得小于输入亮度LA3。基于图10C的参考色调曲线在第二SDR输出模式下执行的图像处理可称为正常色调映射操作。
当接收到第二图像信息(动作S410:是)时,并且当确定将HDR功能用于输入图像(动作S420b:是)时,可将图像输出模式设置为第二HDR输出模式(动作S460)。
例如,如图11A和图11B中所示,在第二HDR输出模式下,输入图像的输入亮度LA4和输出图像的输出亮度LB4中的每个可具有高亮度范围HLR。换言之,在第二HDR输出模式下,图11A中具有输入亮度LA4的输入图像和图11B中具有输出亮度LB4的输出图像中的每个可以是HDR图像。
图11A的输入亮度直方图和图11B的输出亮度直方图可彼此不同。与图11A的输入亮度直方图相比,具有低亮度和高亮度的像素的数量在图11B的输出亮度直方图中可以更大。与图11A的输入亮度直方图对应的HDR图像可转换成与图11B的输出亮度直方图对应的HDR图像,从而加重亮度对比度。
为了将图11A的输入亮度直方图转换成图11B的输出亮度直方图,如图11C中所示,参考色调曲线可具有S形。图11C的参考色调曲线可类似于图9C的参考色调曲线。
在一些示例性实施方式中,动作S410至S460可由图像处理器230执行。例如,图像处理器230可包括用于执行动作S410至S460的模式设置单元(例如,模式设置器)。
在一些示例性实施方式中,如参照图3所描述的,图3中的动作S200可省略,并且然后图7的动作S410、S420b、S450和S460也可省略。
图12是示出图3中的设置参考色调曲线的示例的流程图。图13A、图13B和图13C是用于描述图12的操作的示图。图13A示出累计亮度直方图的示例。在图13A中,水平轴指示输入亮度LA,并且竖直轴指示像素的数量N。图13B和图13C示出参考色调曲线的示例。在图13B和图13C中,水平轴指示输入亮度LA,并且竖直轴指示输出亮度LB。
参照图3、图12、图13A、图13B和图13C,在动作S500中,可通过累加(例如,整合)输入图像的输入亮度直方图来生成累计亮度直方图(动作S510)。例如,可通过累加图9A的输入亮度直方图来获得图13A的累计亮度直方图。在图13A中,实线可指示累计亮度直方图,并且虚线可指示与图8C的参考色调曲线对应的旁路线。
可基于第一图像信息来确定参考色调曲线参数(动作S520)。例如,可基于由图4中的动作S130、S140和S150获得的输入图像的图像类型(或种类)、显示环境的照度LU和背光电路500的亮度范围中的至少之一来确定参考色调曲线参数。
可通过基于参考色调曲线参数调整累计亮度直方图来生成参考色调曲线(动作S530)。例如,可通过相对于旁路线(例如,虚线)反转图13A的累计亮度直方图来获得图13B的色调曲线。图13B的色调曲线可依据参考色调曲线参数而调整成图13C的多个色调曲线RTC1、RTC2、RTC3、RTC4和RTC5。可选择图13C的多个色调曲线RTC1至RTC5中的一个,并且可将其设为参考色调曲线。
如果图13B的色调曲线按其原样(例如,没有进一步调整)用于转换输入图像,那么用于输入图像的HDR功能可能不完全有效。例如,输入图像的亮度范围可能不同于背光电路500的亮度范围,并且因此,基于背光电路500的亮度范围,可能需要色调调整。图13B的色调曲线可不从真实场景中获得,而是从输入图像中获得,并且因此在输入图像转换时,图像质量可能降低。当输入图像与具有亮度突然变化的动态图像对应时,闪烁可能被用户识别出。优化的HDR处理可不固定,而是可因为照度、色温、设立或安装显示设备10的环境等发生变化。因此,可基于显示设备10的特性、输入图像、环境等来获得参考色调曲线参数,并且随后可基于参考色调曲线参数来设置优化的参考色调曲线。
在一些示例性实施方式中,参考色调曲线参数可等于或大于约0,并且可等于或小于约1。例如,可分别基于约1、0.75、0.5、0.25和0的参考色调曲线参数来生成图13C的多个色调曲线RTC1至RTC5。图13C的基于约1的参考色调曲线参数生成色调曲线RTC1可与图13B的色调曲线基本相同。图13C的基于约0的参考色调曲线参数生成的色调曲线RTC5可与旁路线基本相同。
在一些示例性实施方式中,动作S510至S530可由图像处理器230执行。例如,图像处理器230可包括用于执行动作S510至S530的色调曲线设置单元(例如,色调曲线设置器)。
尽管只参照图13A、图13B和图13C描述在第一HDR输出模式下生成参考色调曲线的示例操作,但在第二SDR输出模式和第二HDR输出模式下生成参考色调曲线的操作可类似于在第一HDR输出模式下的操作。
在动作S600中,可通过基于参考色调曲线映射输入图像的输入亮度直方图来生成输出图像的输出亮度直方图。
在第一HDR输出模式和第二HDR输出模式下(例如,当确定将HDR功能用于输入图像时),可通过对输入亮度直方图执行逆色调映射操作来生成输出亮度直方图。例如,基于图9C的参考色调曲线,图9A的输入亮度直方图可映射到图9B的输出亮度直方图中。基于图11C的参考色调曲线,图11A的输入亮度直方图可映射到图11B的输出亮度直方图中。
在第二SDR输出模式下,可通过对输入亮度直方图执行正常色调映射操作来生成输出亮度直方图。例如,基于图10C的参考色调曲线,图10A的输入亮度直方图可映射到图10B的输出亮度直方图。
在第一SDR输出模式下,可通过对输入亮度直方图执行旁路操作来生成输出亮度直方图。例如,动作S500可省略,图8C的参考色调曲线可预先存储(例如,在存储器中),并且基于图8C的参考色调曲线,图8A的输入亮度直方图可映射到图8B的输出亮度直方图中。又例如,动作S500和S600可省略,并且图8A的输入亮度直方图可作为图8B的输出亮度直方图输出。
在一些示例性实施方式中,动作S600可由图像处理器230执行。例如,图像处理器230可包括用于执行动作S600的转换单元(例如,转换器)。
图14是示出根据本公开的示例性实施方式的图像处理方法的流程图。
参照图1、图2和图14,在根据示例性实施方式的图像处理方法中,通过分析输入图像来从输入图像中提取第一图像信息(动作S100)。可选择性地接收与输入图像相关联的第二图像信息(动作S200)。基于图像信息来确定是否将HDR功能用于输入图像(动作S300)。基于确定的结果来设置图像输出模式(动作S400)。基于图像输出模式来设置适合输入图像的参考色调曲线(动作S500)。通过基于参考色调曲线转换输入图像来生成输出图像(动作S600)。图14的动作S100至S600可分别与图3中的动作S100至S600基本相同。
可对输出图像执行时域滤波(动作S700)。时域滤波可防止参考色调曲线激烈地变化。
图15A和图15B是用于描述图14中的执行时域滤波的操作的示意图。图15A示出帧图像基于时域滤波的变化。图15B示出参考色调曲线基于时域滤波的变化。在图15B中,水平轴指示输入亮度LA,并且竖直轴指示输出亮度LB。
参照图14、图15A和图15B,在动作S700中,可将至少一个缓冲帧图像BF插入到当前帧图像F(K+1)与前一帧图像FK之间。当前帧图像F(K+1)可对应于由动作S600生成的输出图像。前一帧图像FK可对应于在输出图像或当前帧图像F(K+1)之前处理的图像。例如,如图15A中所示,可插入两个缓冲帧图像BF。
在一些示例性实施方式中,如图15B中所示,缓冲帧图像BF的参考色调曲线RTCB1和RTCB2上的值可以是前一帧图像FK的参考色调曲线RTCK上的值与当前帧图像F(K+1)的参考色调曲线RTC(K+1)上的值之间的中间值。例如,与前一帧图像FK相邻的第一缓冲帧图像的参考色调曲线RTCB1可类似于(或相似于)参考色调曲线RTCK。与当前帧图像F(K+1)相邻的第二缓冲帧图像的参考色调曲线RTCB2可类似于(或相似于)参考色调曲线RTC(K+1)。缓冲帧图像BF的参考色调曲线RTCB1和RTCB2可基于与参考色调曲线参数类似的至少一个时域因子生成。
当不执行时域滤波时,前一帧图像FK可以是第K帧图像,并且当前帧图像F(K+1)可以是第(K+1)帧图像,其中K是自然数。当帧图像FK和F(K+1)顺序地显示时,由于因两个连续的帧图像FK和F(K+1)的参考色调曲线RTCK和RTC(K+1)之间的突然变化导致的亮度突然变化,所以闪烁可能被用户识别。
如图15A和图15B中所示,当执行时域滤波时,前一帧图像FK可以是第K帧图像,缓冲帧图像BF可以是第(K+1)帧图像和第(K+2)帧图像,并且当前帧图像F(K+1)可以是第(K+3)帧图像。当帧图像FK、BF和F(K+1)顺序地显示时,参考色调曲线可对多个帧而逐渐变化,并且因此其可防止参考色调曲线剧烈地改变。
在一些示例性实施方式中,动作S700可由图像处理器230执行。例如,图像处理器230可包括用于存储前一帧图像FK的参考色调曲线RTCK的存储单元(例如,存储器),以及用于生成缓冲帧图像BF的参考色调曲线RTCB1和RTCB2并且执行时域滤波的时域滤波单元(例如,时域滤波器)。
尽管参照图15A和图15B描述插入两个缓冲帧图像BF的示例操作,但用于时域滤波的所插入的缓冲帧图像BF的数量可以改变。
尽管描述由包括在显示设备10中的时序控制器200执行根据示例性实施方式的图像处理方法的示例,但根据示例性实施方式的图像处理方法可由位于显示设备10内部或外部的任何图像处理装置执行。
如本领域技术人员将理解的是,本公开可实施为系统、方法、计算机程序产品和/或在其上实施有计算机可读程序代码的一个或多个计算机可读介质中实施的计算机程序产品。计算机可读程序代码可设置到通用计算机、专用计算机或者其它可编程数据处理设备的处理器。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或计算机可读存储介质。计算机可读存储介质可以是可含有或存储用于由指令执行系统、设备或装置使用或者与指令执行系统、设备或装置结合使用的程序的任何有形介质。例如,计算机可读介质可以是非暂时性计算机可读介质。
图16是示出根据本公开示例性实施方式的通过图像处理方法生成的输出图像的示例的示图。图17A、图17B、图18A、图18B和图18C是用于描述图16的输出图像的特性的示意图。图17A和图17B分别示出通过测量图16的输出图像的亮度而获得的伽玛曲线和测量色调曲线。在图17A和图17B中,水平轴指示输入亮度LA,并且竖直轴指示输出亮度LB。图18A和图18B示出与图16的输出图像对应的输入图像的亮度直方图。在图18A和图18B中,水平轴指示输入亮度LA,并且竖直轴指示像素的数量N。图18C示出用于生成图16的输出图像的参考色调曲线。在图18C中,水平轴指示输入亮度LA,并且竖直轴指示输出亮度LB。
参照图16、图17A、图17B、图18A、图18B和图18C,在通过将HDR功能应用于输入图像而生成输出图像之后,可将输出图像的测量色调曲线与参考色调曲线进行匹配。测量色调曲线可通过测量在显示面板100上显示的输出图像的亮度来获得。
例如,如图16中所示,通过将HDR功能应用于输入图像而生成的输出图像OIMG可包括第一部分图像PI1和第二部分图像PI2。第一部分图像PI1可以是包括对象、背景等的正常图像。第二部分图像PI2可以是包括灰度条的测试图像,其中,所述灰度条顺序地显示从最小灰度值(例如,约0)到最大灰度值(例如,约255)的所有灰度值。
应用HDR功能的输出图像OIMG的第二部分图像PI2的亮度可由测量装置测量,并且可基于测量的亮度来获得测量色调曲线。例如,如图17A中所示,可通过测量第二部分图像PI2的亮度来获得应用HDR功能的伽玛曲线GH。应用HDR功能的伽玛曲线GH可不同于参考伽玛曲线GN,所述参考伽玛曲线GN是具有约2.2的伽玛值的伽玛曲线。图17A的参考伽玛曲线GN可映射到图17B的直线GN'中,并且随后,可基于参考伽玛曲线GN与直线GN'之间的关系将图17A的应用HDR功能的伽玛曲线GH映射到图17B的测量色调曲线MTC中。
如图18A中所示,可获得与整个输出图像OIMG对应的输入图像的亮度直方图。如图18B中所示,可通过累加图18A的亮度直方图来获得累计亮度直方图。如图18C中所示,可通过将图18B的累计亮度直方图归一化并且反转(例如,相对于旁路线反转)来获得参考色调曲线RTC。图18C的通过上述操作获得的参考色调曲线RTC可以与通过图3中的动作S500获得的参考色调曲线基本相同。
根据示例性实施方式,当图17B的测量色调曲线MTC与图18C的参考色调曲线RTC匹配时,可确定HDR功能被应用于图16的输出图像OIMG。
在一些示例性实施方式中,语句“测量色调曲线MTC与参考色调曲线RTC匹配”可表示测量色调曲线MTC与参考色调曲线RTC基本相同。在其它示例性实施方式中,语句“测量色调曲线MTC与参考色调曲线RTC匹配”可表示测量色调曲线MTC与参考色调曲线RTC相关,并且测量色调曲线MTC与参考色调曲线RTC之间的相关指数和/或相似指数大于参考指数。
在一些示例性实施方式中,根据示例性实施方式,为了确定HDR功能是否被应用于输出图像OIMG,还可执行改变输出图像OIMG和亮度直方图并且检查测量色调曲线MTC和参考色调曲线RTC是否随着基于改变的相关性而变化的其它操作。例如,可通过用高灰度值图像(例如,白箱(white box))替换输出图像OIMG中的第一部分图像PI1的一部分来改变输出图像OIMG和亮度直方图。
上述实施方式可用于显示设备和/或包括显示设备的系统中,例如移动电话、智能电话、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、数码相机、数字电视、机顶盒、音乐播放器、便携式游戏机、导航装置、个人计算机(PC)、服务器计算机、工作站、平板计算机、膝上型计算机等。
应理解,尽管本文中可使用术语“第一”、“第二”、“第三”等描述各种元件、部件、区域、层和/或段,但这些元件、部件、区域、层和/或段不应受这些术语限制。这些术语用于将一个元件、部件、区域、层或段与另一元件、部件、区域、层或段区分开。因此,在不脱离本发明构思的精神和范围的情况下,下文论述的第一元件、第一部件、第一区域、第一层或第一段可称为第二元件、第二部件、第二区域、第二层或第二段。
本文中使用的术语是出于描述特定实施方式的目的,并且不旨在限制本发明构思。除非上下文另外明确指出,否则如本文中所使用的单数形式“一(a)”和“一(an)”旨在也包括复数形式。还应理解,术语“包括(includes)”、“包括(including)”、“包含(comprises)”和/或“包含(comprising)”当在本说明书中使用时指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或部件的存在,但是不排除一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合的存在或添加。如本文中所使用的术语“和/或”包括相关所列项目中的一个或多个的任一及所有组合。诸如“至少一个”的表达在元件列表之后时,修饰整个元件列表,并且不修饰列表中的独立元件。此外,在描述本发明构思的实施方式时使用“可”表示“本发明构思的一个或多个实施方式”。此外,术语“示例性的”旨在表示示例或说明。
应理解,当元件或层被称为在另一元件或层“上”、“连接到”、“联接到”另一元件或层,或者与另一元件或层“相邻”时,其可直接在另一元件或层上、直接连接、直接联接到另一元件或层,或者与另一元件或层直接相邻,或者可存在一个或多个中间元件或层。当元件或层被称为“直接在”另一元件或层“上”、“直接连接到”、“直接联接到”或“紧邻”另一元件或层时,不存在中间元件或层。
如本文中所使用的术语“基本”、“约”和类似术语用作近似术语,并且不用作程度术语,并且旨在说明将由本领域普通技术人员辨识的测量值或计算值上的固有变化。
如本文中所使用的术语“使用”、“在使用”和“被使用”可被理解为分别与术语“利用”、“在利用”和“被利用”同义。
根据本文所述的本发明的实施方式的显示设备和/或任何其它相关装置或部件可利用任何合适的硬件、固件(例如,专用集成电路)、软件或者软件、固件和硬件的合适组合来实施。例如,显示设备的各种部件可形成在一个集成电路(IC)芯片上或者形成在分离的IC芯片上。此外,显示设备的各种部件可在柔性印刷电路膜、带载封装(TCP)、印刷电路板(PCB)上实施,或者形成在同一基底上。此外,显示设备的各种部件可以是在一个或多个计算装置中的一个或多个处理器上运行的进程或线程,所述进程或线程执行计算机程序指令并且与其它系统部件交互以执行本文所述的各种功能。计算机程序指令存储在存储器中,所述存储器可在使用例如诸如随机存取存储器(RAM)的标准存储装置的计算装置中实施。计算机程序指令还可存储在例如诸如CD-ROM、闪存盘等的其它非暂时性计算机可读媒介中。此外,本领域技术人员应认识到,在不脱离本发明的示例性实施方式的范围的情况下,各种计算装置的功能可组合或整合到单个计算装置中,或者特定计算装置的功能可跨一个或多个其它计算装置分布。
上述内容说明示例性实施方式,并且不应被解释为示例性实施方式的限制。尽管描述了一些示例性实施方式,但本领域技术人员将容易理解的是,在实质上不脱离本发明构思的新颖教导和优点的情况下,可在示例性实施方式中进行诸多修改。因此,所有此类修改旨在包括在如权利要求中限定的本发明构思的范围内。因此,应理解,上述内容说明各种示例性实施方式,并且不应被解释为限于所公开的具体示例性实施方式,并且对所公开的示例性实施方式以及其它示例性实施方式的修改旨在包括在所附权利要求及其等同的范围内。

Claims (7)

1.一种显示设备,包括:
时序控制器,配置为:通过分析输入图像从所述输入图像中提取第一图像信息,基于所述第一图像信息来确定是否将高动态范围功能用于所述输入图像,基于所述确定的结果来设置图像输出模式,基于所述图像输出模式来设置用于所述输入图像的参考色调曲线,以及通过基于所述参考色调曲线转换所述输入图像来生成输出图像;以及
显示面板,配置为显示所述输出图像,其中,
所述高动态范围功能通过基于所述参考色调曲线将所述输入图像转换成所述输出图像来实现,以及
所述参考色调曲线指示所述输入图像的输入亮度与所述输出图像的输出亮度之间的关系。
2.根据权利要求1所述的显示设备,其中,所述时序控制器配置为:
从所述输入图像中获得色彩空间信息,
从所述输入图像中获得第一峰值亮度、第二峰值亮度和平均亮度,
获得与所述输入图像中的所述第一峰值亮度对应的第一值、与所述输入图像中的所述第二峰值亮度对应的第二值以及与所述输入图像中的所述平均亮度对应的第三值,以及
当所述第一峰值亮度与所述第二峰值亮度之间的差异大于参考亮度时,当所述第一值与所述第三值之间的差异和所述第二值与所述第三值之间的差异两者均大于第一参考值时,并且当所述第三值小于第二参考值时,确定将所述高动态范围功能用于所述输入图像。
3.根据权利要求1所述的显示设备,其中,所述时序控制器配置为:
当确定不将所述高动态范围功能用于所述输入图像时,将所述图像输出模式设置为第一标准动态范围输出模式,以及
当确定将所述高动态范围功能用于所述输入图像时,将所述图像输出模式设置为第一高动态范围输出模式。
4.根据权利要求1所述的显示设备,其中,所述时序控制器配置为:
通过累加所述输入图像的输入亮度直方图来生成累计亮度直方图,
基于所述第一图像信息来确定参考色调曲线参数,以及
通过基于所述参考色调曲线参数调整所述累计亮度直方图来生成所述参考色调曲线。
5.根据权利要求1所述的显示设备,
其中,所述时序控制器配置为:通过基于所述参考色调曲线映射所述输入图像的输入亮度直方图来生成所述输出图像的输出亮度直方图,以及
其中,所述时序控制器配置为:当确定将所述高动态范围功能用于所述输入图像时,通过进一步对所述输入亮度直方图执行逆色调映射来生成所述输出亮度直方图。
6.根据权利要求1所述的显示设备,其中,所述时序控制器配置为:通过进一步将至少一个缓冲帧图像插入到当前帧图像与前一帧图像之间来对所述输出图像执行时域滤波,以及
其中,所述当前帧图像对应于所述输出图像,并且所述前一帧图像对应于在所述输出图像之前处理的图像。
7.根据权利要求1所述的显示设备,其中,所述时序控制器配置为:在通过将所述高动态范围功能应用于所述输入图像生成所述输出图像之后,将所述输出图像的测量色调曲线与所述参考色调曲线进行匹配,所述测量色调曲线通过测量在所述显示面板上显示的所述输出图像的亮度获得。
CN201710799813.5A 2016-09-22 2017-09-07 显示设备 Active CN107872662B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160121748A KR102594201B1 (ko) 2016-09-22 2016-09-22 영상 처리 방법 및 이를 수행하는 표시 장치
KR10-2016-0121748 2016-09-22

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN107872662A CN107872662A (zh) 2018-04-03
CN107872662B true CN107872662B (zh) 2022-08-05

Family

ID=59997039

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710799813.5A Active CN107872662B (zh) 2016-09-22 2017-09-07 显示设备

Country Status (6)

Country Link
US (1) US10360875B2 (zh)
EP (1) EP3300061A1 (zh)
JP (1) JP6993148B2 (zh)
KR (1) KR102594201B1 (zh)
CN (1) CN107872662B (zh)
TW (1) TWI752084B (zh)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10755392B2 (en) * 2017-07-13 2020-08-25 Mediatek Inc. High-dynamic-range video tone mapping
JP6853750B2 (ja) * 2017-08-10 2021-03-31 株式会社Joled 輝度制御装置、発光装置および輝度制御方法
US10972674B2 (en) * 2017-12-27 2021-04-06 Canon Kabushiki Kaisha Electronic apparatus
KR102463965B1 (ko) 2018-01-04 2022-11-08 삼성디스플레이 주식회사 유기 발광 표시 장치 및 이의 구동 방법
US10546554B2 (en) * 2018-03-26 2020-01-28 Dell Products, Lp System and method for adaptive tone mapping for high dynamic ratio digital images
KR102489265B1 (ko) * 2018-04-10 2023-01-17 엘지전자 주식회사 비디오 신호를 처리하는 멀티미디어 디바이스 및 그 제어 방법
KR20200144775A (ko) * 2019-06-19 2020-12-30 삼성전자주식회사 디스플레이장치 및 그 제어방법
CN110473492B (zh) * 2019-08-28 2021-01-26 上海灵信视觉技术股份有限公司 一种led全彩显示屏的动态非线性显示调整方法、系统和装置
JP7418690B2 (ja) * 2019-10-25 2024-01-22 株式会社Jvcケンウッド 表示制御装置、表示システム、表示制御方法及びプログラム
KR20210053096A (ko) 2019-11-01 2021-05-11 삼성전자주식회사 프리뷰를 제공하는 방법 및 프리뷰를 표시하는 전자 장치
US11212458B2 (en) * 2020-04-15 2021-12-28 Canon Kabushiki Kaisha Display control apparatus, display control method, and storage medium
CN111970564B (zh) * 2020-08-26 2023-03-24 展讯通信(上海)有限公司 Hdr视频显示处理的优化方法及装置、存储介质、终端
KR102397202B1 (ko) * 2020-09-07 2022-05-12 엘지전자 주식회사 디스플레이 장치 및 이를 이용한 게임 화면 제공 방법
WO2022203258A1 (ko) * 2021-03-25 2022-09-29 삼성전자주식회사 전자 장치 및 그 제어 방법
TWI774459B (zh) * 2021-07-05 2022-08-11 緯創資通股份有限公司 亮度調整方法及其相關顯示系統
CN117082340A (zh) * 2023-10-16 2023-11-17 荣耀终端有限公司 一种高动态范围模式的选择方法、电子设备及存储介质

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101082992A (zh) * 2007-07-06 2007-12-05 浙江大学 实时高动态范围图像的绘制和显示方法
JP2012014627A (ja) * 2010-07-05 2012-01-19 Canon Inc 画像検出装置及び画像検出方法

Family Cites Families (40)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2795214B2 (ja) * 1994-10-12 1998-09-10 日本電気株式会社 Vdt障害緩和方法および画像周波数減衰装置およびvdtアダプタ
US7081918B2 (en) * 2000-04-28 2006-07-25 Fuji Photo Film Co., Ltd. Image processing method, image processing apparatus and recording medium storing program therefor
JP3976095B2 (ja) 2004-05-27 2007-09-12 株式会社ナナオ 液晶表示装置のガンマ値取得方法及びそれを実現するガンマ値取得システム並びにそのガンマ値取得コンピュータとそれに用いられるプログラム
JP4277773B2 (ja) * 2004-09-21 2009-06-10 株式会社日立製作所 映像表示装置
US8194997B2 (en) 2006-03-24 2012-06-05 Sharp Laboratories Of America, Inc. Methods and systems for tone mapping messaging
AU2006352758A1 (en) * 2006-04-10 2008-12-24 Avaworks Incorporated Talking Head Creation System and Method
JP4894595B2 (ja) * 2007-04-13 2012-03-14 ソニー株式会社 画像処理装置および方法、並びに、プログラム
US20090322800A1 (en) 2008-06-25 2009-12-31 Dolby Laboratories Licensing Corporation Method and apparatus in various embodiments for hdr implementation in display devices
US9076391B2 (en) * 2008-10-14 2015-07-07 Dolby Laboratories Licensing Corporation High dynamic range display with rear modulator control
US20100195906A1 (en) * 2009-02-03 2010-08-05 Aricent Inc. Automatic image enhancement
BRPI1009443B1 (pt) 2009-03-13 2021-08-24 Dolby Laboratories Licensing Corporation Método de geração de parâmetros de mapeamento de tons inverso, método de compactação de dados de vídeo e método para geração de um fluxo de bits de saída a partir de um fluxo de bits de entrada
JP5136474B2 (ja) * 2009-03-13 2013-02-06 ソニー株式会社 画像処理装置および方法、学習装置および方法、並びに、プログラム
JP5436020B2 (ja) * 2009-04-23 2014-03-05 キヤノン株式会社 画像処理装置および画像処理方法
CN101620819B (zh) * 2009-06-25 2013-10-16 北京中星微电子有限公司 显示图像背光亮度的动态调整方法、装置及移动显示设备
JP5672796B2 (ja) * 2010-01-13 2015-02-18 株式会社ニコン 画像処理装置、画像処理方法
JP2011203814A (ja) * 2010-03-24 2011-10-13 Sony Corp 画像処理装置および方法、プログラム
US9584733B2 (en) 2010-09-30 2017-02-28 Apple Inc. High dynamic range transition
US8878950B2 (en) * 2010-12-14 2014-11-04 Pelican Imaging Corporation Systems and methods for synthesizing high resolution images using super-resolution processes
US8593493B2 (en) * 2010-12-17 2013-11-26 Samsung Display Co., Ltd. Display device and control method of display device
RU2643485C2 (ru) 2011-09-27 2018-02-01 Конинклейке Филипс Н.В. Устройство и способ для преобразования динамического диапазона изображений
US9083935B2 (en) * 2012-06-15 2015-07-14 Microsoft Technology Licensing, Llc Combining multiple images in bracketed photography
JP6074254B2 (ja) 2012-12-18 2017-02-01 キヤノン株式会社 画像処理装置およびその制御方法
CN103973988B (zh) * 2013-01-24 2018-02-02 华为终端(东莞)有限公司 场景识别方法及装置
CN109064433B (zh) * 2013-02-21 2022-09-13 皇家飞利浦有限公司 改进的hdr图像编码和解码方法及设备
JP6351313B2 (ja) * 2013-07-11 2018-07-04 キヤノン株式会社 画像符号化装置、画像復号装置、画像処理装置、並びにそれらの制御方法
JP6270361B2 (ja) * 2013-07-16 2018-01-31 株式会社キーエンス 三次元画像処理装置、三次元画像処理方法及び三次元画像処理プログラム並びにコンピュータで読み取り可能な記録媒体及び記録した機器
WO2015105643A1 (en) * 2014-01-13 2015-07-16 Marvell World Trade Ltd. System and method for tone mapping of images
JP2015139082A (ja) * 2014-01-22 2015-07-30 ソニー株式会社 画像処理装置、画像処理方法、プログラム、および電子機器
JP6383425B2 (ja) * 2014-02-25 2018-08-29 アップル インコーポレイテッドApple Inc. ビデオ符号化及び復号のための適応的伝達関数
JP6546599B2 (ja) * 2014-02-26 2019-07-17 トムソン ライセンシングThomson Licensing Hdr画像を符号化及び復号する方法及び装置
JP6322058B2 (ja) 2014-06-10 2018-05-09 オリンパス株式会社 画像取得装置
US20150371426A1 (en) * 2014-06-20 2015-12-24 Joshua Levy Motion covers
JP6525543B2 (ja) 2014-10-21 2019-06-05 キヤノン株式会社 画像処装置および画像処理方法、並びにプログラム
KR101629825B1 (ko) * 2014-12-04 2016-06-22 현대모비스 주식회사 Hdr 기능을 이용한 차량용 디스플레이 장치 및 방법
US20160342398A1 (en) * 2015-05-22 2016-11-24 Alan A. Yelsey Dynamic Semiotic Systemic Knowledge Compiler System and Methods
JP2018524875A (ja) * 2015-06-09 2018-08-30 華為技術有限公司Huawei Technologies Co.,Ltd. ビデオ符号化方法、ビデオ復号方法、ビデオエンコーダ、およびビデオデコーダ
ES2809710T3 (es) * 2015-08-31 2021-03-05 Lg Electronics Inc Aparato de visualización de imágenes
CN106683601B (zh) * 2015-11-10 2020-07-14 佳能株式会社 显示控制装置及其控制方法
US10019785B2 (en) * 2016-03-07 2018-07-10 Novatek Microelectronics Corp. Method of processing high dynamic range images using dynamic metadata
JP6799385B2 (ja) * 2016-04-28 2020-12-16 キヤノン株式会社 撮像装置およびその制御方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101082992A (zh) * 2007-07-06 2007-12-05 浙江大学 实时高动态范围图像的绘制和显示方法
JP2012014627A (ja) * 2010-07-05 2012-01-19 Canon Inc 画像検出装置及び画像検出方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180032750A (ko) 2018-04-02
JP6993148B2 (ja) 2022-01-13
JP2018050293A (ja) 2018-03-29
US10360875B2 (en) 2019-07-23
TWI752084B (zh) 2022-01-11
TW201814684A (zh) 2018-04-16
EP3300061A1 (en) 2018-03-28
KR102594201B1 (ko) 2023-10-27
US20180082661A1 (en) 2018-03-22
CN107872662A (zh) 2018-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107872662B (zh) 显示设备
US10417995B2 (en) Methods and systems of reducing power consumption of display panels
US9070044B2 (en) Image adjustment
US9530346B2 (en) Organic light-emitting diode display and method of driving the same
CN110648627B (zh) 一种Mura现象补偿方法、补偿装置、显示装置及电子设备
US20160321976A1 (en) Optical compensation system and optical compensation method thereof
CN108446089B (zh) 数据的显示方法、装置及显示器
US11605338B2 (en) Driving controller, display apparatus including the same and method of driving display panel using the same
US10504428B2 (en) Color variance gamma correction
CN109308874B (zh) 显示屏亮度调节方法和装置
US10497149B2 (en) Image processing apparatus and image processing method
US20120328188A1 (en) Method and apparatus for detecting and compensating for backlight frame
US10950202B2 (en) Display apparatus and method of driving the same
CN103685972A (zh) 影像优化方法以及使用此方法的系统
US10574958B2 (en) Display apparatus and recording medium
KR20170088461A (ko) 표시 장치 및 이의 구동 방법
US11620933B2 (en) IR-drop compensation for a display panel including areas of different pixel layouts
US8462999B2 (en) Electronic systems and methods for repairing scar images
CN117351895A (zh) 亮度调节装置及亮度调节方法
CN117793510A (zh) 摄像机补光灯控制方法、装置、计算机设备以及存储介质
CN117316118A (zh) 一种显示屏Mura调试装置及其补偿使用方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant