CN114387914A - 用于高动态范围后处理的系统和显示装置 - Google Patents

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Abstract

提供了用于高动态范围后处理的系统和显示装置。该系统包括配置为通过分析输入图像数据来确定后处理函数的第一逻辑，以及配置为接收后向选择信号并且响应于后向选择信号对输入图像数据选择性地执行与后处理函数对应的高动态范围(HDR)前向处理或与后处理函数的反函数对应的HDR后向处理的处理器。

Description

用于高动态范围后处理的系统和显示装置
技术领域
本文中的一个或多个实施方式涉及高动态范围后处理装置和包括高动态范围后处理装置的显示装置。
背景技术
已开发各种处理技术来显示高动态范围(HDR)图像。这些技术可用于减小低灰度图像或低亮度图像的亮度以及增加高灰度图像或高亮度图像的亮度。预期的结果是提高图像品质。然而，与在标准动态范围(SDR)图像中不同，当生成HDR图像时可能出现抖动现象。这个现象可导致图像对象不自然地或以不连续的方式运动。
发明内容
本文中描述的一个或多个实施方式提供了一种可防止或减少抖动现象的高动态范围(HDR)后处理装置，并且一个或多个附加实施方式提供了一种包括这种HDR后处理装置的显示装置。
根据一个或多个实施方式，一种用于高动态范围后处理的系统包括：第一逻辑，配置为分析图像数据以确定后处理函数；以及处理器，配置为接收后向选择信号并且响应于后向选择信号对图像数据选择性地执行高动态范围(HDR)前向处理或HDR后向处理，其中，HDR前向处理对应于后处理函数，并且其中，HDR后向处理对应于后处理函数的反函数。
根据一个或多个实施方式，一种用于高动态范围后处理的系统包括：第一逻辑，配置为分析图像数据以确定与高动态范围(HDR)前向处理对应的第一后处理函数；第二逻辑，配置为接收后向选择信号并且响应于后向选择信号来选择第一后处理函数或与HDR后向处理对应的第二后处理函数；以及处理器，配置为：当选择第一后处理函数时对图像数据执行与第一后处理函数对应的HDR前向处理，并且当选择第二后处理函数时对图像数据执行与第二后处理函数对应的HDR后向处理。
根据一个或多个实施方式，一种显示装置包括：显示面板，包括多个像素；数据驱动器，配置为向多个像素提供数据信号；扫描驱动器，配置为向多个像素提供扫描信号；以及控制器，配置为控制数据驱动器和扫描驱动器，控制器包括：逻辑，配置为接收后向选择信号，分析图像数据以确定后处理函数，并且响应于后向选择信号对图像数据选择性地执行高动态范围(HDR)前向处理或HDR后向处理，其中，HDR前向处理对应于后处理函数，并且其中，HDR后向处理对应于后处理函数的反函数。
根据一个或多个实施方式，提供了一种存储有指令的非暂时性计算机可读介质，指令在由一个或多个处理器执行时，致使一个或多个处理器：分析图像数据以确定后处理函数；以及响应于后向选择信号对图像数据选择性地执行高动态范围(HDR)前向处理或HDR后向处理，其中，HDR前向处理对应于后处理函数，并且其中，HDR后向处理对应于后处理函数的反函数。
附图说明
通过结合附图而作出的以下详细描述，将更清楚地理解说明性的非限制性实施方式。
图1示出了HDR后处理装置的实施方式。
图2示出了SDR图像和HDR图像的亮度范围的示例。
图3示出了后处理函数的示例。
图4A和图4B示出了执行HDR后处理分析的示例。
图5A和图5B示出了执行HDR后处理分析的示例。
图6示出了HDR后处理处理器的示例操作。
图7示出了HDR后处理处理器的示例操作。
图8示出了HDR后处理装置的实施方式。
图9示出了HDR后处理用户设置块的实施方式。
图10示出了HDR后处理装置的实施方式。
图11示出了HDR后处理前向后向控制块的实施方式。
图12示出了显示装置的实施方式。
图13示出了显示装置的实施方式。
图14A示出了在低帧率下的图像或具有大的运动的图像的示例，并且图14B示出了在高帧率下的图像或具有小的运动的图像的示例。
图15示出了显示装置的实施方式。
图16示出了电子装置的实施方式。
具体实施方式
在下文中参照附图更全面地描述实施方式。相同或类似的附图标记指代相同或类似的元件。
图1是示出高动态范围(HDR)后处理装置的实施方式的框图。图2是示出标准动态范围(SDR)图像和HDR图像的亮度范围的示例的图。图3是描述由HDR后处理分析块确定的后处理函数的示例的图。图4A和图4B是描述确定输入亮度值和输出亮度值的HDR后处理分析块的示例操作的图。图5A和图5B是描述将增益系数应用于输入亮度值和输出亮度值之间的差的HDR后处理分析块的示例操作的图。图6是描述针对每个输入亮度值计算输出亮度值的HDR后处理处理器的示例操作的图。图7是描述可由HDR后处理处理器使用的后处理函数和后处理函数的反函数的示例的图。
参照图1，高动态范围(HDR)后处理装置100可包括HDR后处理分析块120和HDR后处理处理器160。在一些实施方式中，如图1中所示，HDR后处理装置100还可包括RGB到YCbCr转换器110和YCbCr到RGB转换器170。HDR后处理装置100可包括在显示装置中或联接到显示装置。
HDR后处理装置100可从外部主处理器(例如，应用处理器(AP)、图形处理单元(GPU)、图形卡等)或从显示装置的控制器的HDR装置接收用于HDR图像的输入图像数据IDAT。在HDR图像中，可减小低灰度图像或低亮度图像的亮度，并且可增加高灰度图像或高亮度图像的亮度。相应地，如图2的示例中所示，HDR图像可具有亮度分布230，亮度分布230具有大于正常图像或标准动态范围(SDR)图像的亮度分布210的动态范围或亮度范围SDR_LR的动态范围或亮度范围HDR_LR。
RGB到YCbCr转换器110可从外部主处理器或从控制器的HDR装置接收输入图像数据IDAT(具有RGB数据RGB_IN的格式)，并且可通过对输入图像数据IDAT执行RGB到YCbCr的转换操作而生成包括亮度数据和色度数据的YCbCr数据YCC_IN。RGB到YCbCr转换器110然后可将具有YCbCr数据YCC_IN的格式的输入图像数据IDAT提供给HDR后处理分析块120。例如，YCbCr数据YCC_IN可包括但不限于亮度数据、蓝色色度数据和红色色度数据。
HDR后处理分析块120可通过分析输入图像数据IDAT来确定后处理函数HPP_FUNC。在一些实施方式中，后处理函数HPP_FUNC可对应于减小低灰度或低亮度并且增加高灰度或高亮度的HDR前向处理。例如，低灰度或低亮度可分别在灰度值或亮度的第一预定范围内，并且高灰度或高亮度可分别在灰度值或亮度的第二预定范围内。
如图3中所示，例如，关于低灰度区域或低亮度区域中的输入亮度值，由HDR后处理分析块120确定的后处理函数HPP_FUNC的示例可生成低于输入亮度值的输出亮度值。关于高灰度区域或高亮度区域中的输入亮度值，由HDR后处理分析块120确定的后处理函数HPP_FUNC也可生成高于输入亮度值的输出亮度值。因此，在这个示例中，后处理函数HPP_FUNC可对应于S形曲线300。
在一些实施方式中，为了确定后处理函数HPP_FUNC并且将后处理函数HPP_FUNC提供给HDR后处理处理器160，HDR后处理分析块120可确定与后处理函数HPP_FUNC对应的以下值：低灰度输入亮度值IN_LOW、中灰度输入亮度值IN_MID、高灰度输入亮度值IN_HIGH、低灰度输出亮度值OUT_LOW、中灰度输出亮度值OUT_MID和高灰度输出亮度值OUT_HIGH。而且，HDR后处理分析块120可将低灰度输入亮度值IN_LOW、中灰度输入亮度值IN_MID、高灰度输入亮度值IN_HIGH、低灰度输出亮度值OUT_LOW、中灰度输出亮度值OUT_MID和高灰度输出亮度值OUT_HIGH提供给HDR后处理处理器160。
在一些实施方式中，HDR后处理分析块120可通过分析由输入图像数据IDAT的亮度数据表示的亮度值来确定输入图像数据IDAT的低灰度平均亮度值、中灰度亮度值和高灰度平均亮度值。HDR后处理分析块120可基于输入图像数据IDAT的低灰度平均亮度值、中灰度亮度值和高灰度平均亮度值来确定与后处理函数HPP_FUNC对应的低灰度输入亮度值IN_LOW、中灰度输入亮度值IN_MID、高灰度输入亮度值IN_HIGH、低灰度输出亮度值OUT_LOW、中灰度输出亮度值OUT_MID和高灰度输出亮度值OUT_HIGH。
如图4A中所示，例如，HDR后处理分析块120可使用等式310：Y_AVG＝ΣY_IN/Y_IN的#，来计算输入图像数据IDAT的亮度值的平均亮度值Y_AVG。这里，Y_AVG可表示平均亮度值，并且Y_IN可表示输入图像数据IDAT的每个亮度值或每个输入亮度值。另外，#可表示对应的数量。
在平均亮度值Y_AVG低于第一参考平均亮度值RAYV1(例如，3072)的情况下，HDR后处理分析块120可通过使用等式322：Y_LOW＝Σ(Y_IN<2048)/(Y_IN<2048)的#计算低于第一参考中间亮度值(例如，2048)的亮度值的平均值，来确定低灰度平均亮度值Y_LOW。此外，HDR后处理分析块120可使用等式324：Y_MID＝2048将中灰度亮度值Y_MID确定为第一参考中间亮度值，并且可通过使用等式326：Y_HIGH＝Σ(Y_IN>2048)/(Y_IN>2048)的#计算高于第一参考中间亮度值的亮度值的平均值，来确定高灰度平均亮度值Y_HIGH。在这些等式中，Y_IN可表示输入图像数据IDAT的每个亮度值或每个输入亮度值，Y_LOW可表示低灰度平均亮度值，Y_MID可表示中灰度亮度值，并且Y_HIGH可表示高灰度平均亮度值。
在平均亮度值Y_AVG高于或等于第一参考平均亮度值RAYV1并且低于第二参考平均亮度值RAYV2(例如，5120)的情况下，HDR后处理分析块120可通过使用等式332：Y_LOW＝Σ(Y_IN<4096)/(Y_IN<4096)的#计算低于第二参考中间亮度值(例如，4096)的亮度值的平均值，来确定低灰度平均亮度值Y_LOW。此外，HDR后处理分析块120可使用等式334：Y_MID＝4096将中灰度亮度值Y_MID确定为第二参考中间亮度值，并且可通过使用等式336：Y_HIGH＝Σ(Y_IN>4096)/(Y_IN>4096)的#计算高于第二参考中间亮度值的亮度值的平均值，来确定高灰度平均亮度值Y_HIGH。
在平均亮度值Y_AVG高于或等于第二参考平均亮度值RAYV2的情况下，HDR后处理分析块120可通过使用等式342：Y_LOW＝Σ(Y_IN<6144)/(Y_IN<6144)的#计算低于第三参考中间亮度值(例如，6144)的亮度值的平均值，来确定低灰度平均亮度值Y_LOW。此外，HDR后处理分析块120可使用等式344：Y_MID＝6144将中灰度亮度值Y_MID确定为第三参考中间亮度值，并且可通过使用等式346：Y_HIGH＝Σ(Y_IN>6144)/(Y_IN>6144)的#计算高于第三参考中间亮度值的亮度值的平均值，来确定高灰度平均亮度值Y_HIGH。
如图4B中所示，例如，HDR后处理分析块120可使用等式352：IN_LOW＝Y_MID/2来确定低灰度输入亮度值IN_LOW。此外，HDR后处理分析块120可使用等式354：IN_MID＝Y_MID来确定中灰度输入亮度值IN_MID，并且可使用等式356：IN_HIGH＝Y_MID+(Y_MAX－Y_MID)/2来确定高灰度输入亮度值IN_HIGH。此外，HDR后处理分析块120可使用等式362：OUT_LOW＝IN_LOW－|(Y_LOW－IN_LOW)|来确定低灰度输出亮度值OUT_LOW，并且可使用等式364：OUT_MID＝IN_MID来确定中灰度输出亮度值OUT_MID。此外，HDR后处理分析块120可使用等式366：OUT_HIGH＝IN_HIGH+|(Y_HIGH－IN_HIGH)|来确定高灰度输出亮度值OUT_HIGH。
在上述等式中，IN_LOW可表示低灰度输入亮度值，IN_MID可表示中灰度输入亮度值，IN_HIGH可表示高灰度输入亮度值，Y_LOW可表示低灰度平均亮度值，Y_MID可表示中灰度亮度值，Y_HIGH可表示高灰度平均亮度值，Y_MAX可表示输入图像数据IDAT或输出图像数据ODAT的最大亮度值，OUT_LOW可表示低灰度输出亮度值，OUT_MID可表示中灰度输出亮度值，并且OUT_HIGH可表示高灰度输出亮度值。
以这种方式，HDR后处理分析块120可确定适合于输入图像数据IDAT的输入亮度值IN_LOW、IN_MID和IN_HIGH以及输出亮度值OUT_LOW、OUT_MID和OUT_HIGH，或者可确定与用于HDR前向处理的S形曲线300对应的输入亮度值IN_LOW、IN_MID和IN_HIGH以及输出亮度值OUT_LOW、OUT_MID和OUT_HIGH。图4A和图4B示出了用于确定输入亮度值IN_LOW、IN_MID和IN_HIGH以及输出亮度值OUT_LOW、OUT_MID和OUT_HIGH的HDR后处理分析块120的示例操作。在另一实施方式中，HDR后处理分析块120可基于不同的等式来确定输入亮度值和输出亮度值。
在一些实施方式中，在确定输入亮度值IN_LOW、IN_MID和IN_HIGH以及输出亮度值OUT_LOW、OUT_MID和OUT_HIGH之后，HDR后处理分析块120可使用增益系数来改变输出亮度值OUT_LOW、OUT_MID和OUT_HIGH(或低灰度输出亮度值OUT_LOW和高灰度输出亮度值OUT_HIGH)。例如，在一些实施方式中，HDR后处理分析块120可将增益系数应用于低灰度输入亮度值IN_LOW和低灰度输出亮度值OUT_LOW之间的差，以确定关于低灰度输入亮度值IN_LOW可具有增大的差的低灰度输出亮度值OUT_LOW'。
如图5A中所示，例如，HDR后处理分析块120可使用等式372：DIFF_LOW＝IN_LOW-OUT_LOW来计算低灰度亮度差DIFF_LOW，并且可使用等式374：OUT_LOW'＝IN_LOW-(DIFF_LOW*GAIN)来计算具有增大的差的低灰度输出亮度值OUT_LOW'。这里，IN_LOW可表示低灰度输入亮度值，OUT_LOW可表示低灰度输出亮度值，DIFF_LOW可表示低灰度亮度差，GAIN可表示增益系数，并且OUT_LOW'可表示具有增大的差的低灰度输出亮度值。
此外，HDR后处理分析块120可将增益系数应用于高灰度输入亮度值IN_HIGH与高灰度输出亮度值OUT_HIGH之间的差，以确定关于高灰度输入亮度值IN_HIGH具有增大的差的高灰度输出亮度值OUT_HIGH'。
如图5A中所示，例如，HDR后处理分析块120可使用等式382：DIFF_HIGH＝OUT_HIGH-IN_HIGH来计算高灰度亮度差DIFF_HIGH，并且可使用等式384：OUT_HIGH'＝IN_HIGH+(DIFF_HIGH*GAIN)来计算具有增大的差的高灰度输出亮度值OUT_HIGH'。这里，IN_HIGH可表示高灰度输入亮度值，OUT_HIGH可表示高灰度输出亮度值，DIFF_HIGH可表示高灰度亮度差，GAIN可表示增益系数，并且OUT_HIGH'可表示具有增大的差的高灰度输出亮度值。
如图5B中所示，在应用增益系数的情况下，低灰度输出亮度值OUT_LOW可减小到具有增大的差的低灰度输出亮度值OUT_LOW'，并且高灰度输出亮度值OUT_HIGH可增加到具有增大的差的高灰度输出亮度值OUT_HIGH'。因此，对应于输入亮度值IN_LOW、IN_MID和IN_HIGH以及输出亮度值OUT_LOW、OUT_MID和OUT_HIGH的S形曲线300可改变为由输入亮度值IN_LOW、IN_MID和IN_HIGH以及输出亮度值OUT_LOW'、OUT_MID和OUT_HIGH'表示的曲线390。
HDR后处理处理器160可从HDR后处理分析块120接收后处理函数HPP_FUNC或与后处理函数HPP_FUNC对应的输入亮度值IN_LOW、IN_MID和IN_HIGH以及输出亮度值OUT_LOW、OUT_MID和OUT_HIGH。而且，HDR后处理处理器160可从外部主处理器或从控制器的后向选择信号发生器接收后向选择信号BACKWARD_SEL。然后，HDR后处理处理器160可响应于后向选择信号BACKWARD_SEL，对输入图像数据IDAT选择性地执行HDR前向处理(对应于后处理函数HPP_FUNC)或HDR后向处理(对应于后处理函数HPP_FUNC的反函数)。
后向选择信号BACKWARD_SEL的值可根据以下因素中的一个或多个来确定：显示装置的帧率、由输入图像数据IDAT表示的对象的运动量、和/或输入图像数据IDAT的平均亮度值。因此，在一些实施方式中，后向选择信号BACKWARD_SEL可具有指示在高帧率下、在具有小的运动量的图像中和/或在低亮度图像中的HDR前向处理的值，并且可具有指示在低帧率下、在具有大的运动量的图像中和/或在高亮度图像中的HDR后向处理的值。在一个实施方式中，例如，可相对一个或多个对应的预定参考水平来确定术语低、高、大、小以及其它相对术语。
在示例中，后向选择信号BACKWARD_SEL可具有指示当显示装置的帧率高于或等于参考帧率时要执行HDR前向处理的第一值(例如，'0')，并且可具有指示当显示装置的帧率低于参考帧率时要执行HDR后向处理的第二值(例如，'1')。
在示例中，后向选择信号BACKWARD_SEL可具有指示当由输入图像数据IDAT表示的对象的运动量小于参考运动量时要执行HDR前向处理的第一值，并且可具有指示当由输入图像数据IDAT表示的对象的运动量大于或等于参考运动量时要执行HDR后向处理的第二值。
在示例中，后向选择信号BACKWARD_SEL可具有指示当输入图像数据IDAT的平均亮度值低于参考亮度值时要执行HDR前向处理的第一值，并且可具有指示当输入图像数据IDAT的平均亮度值高于或等于参考亮度值时要执行HDR后向处理的第二值。
在一些实施方式中，HDR后处理处理器160可从HDR后处理分析块120接收与后处理函数HPP_FUNC对应的低灰度输入亮度值IN_LOW、中灰度输入亮度值IN_MID、高灰度输入亮度值IN_HIGH、低灰度输出亮度值OUT_LOW、中灰度输出亮度值OUT_MID和高灰度输出亮度值OUT_HIGH。HDR后处理处理器160可基于低灰度输入亮度值IN_LOW、中灰度输入亮度值IN_MID、高灰度输入亮度值IN_HIGH、低灰度输出亮度值OUT_LOW、中灰度输出亮度值OUT_MID和高灰度输出亮度值OUT_HIGH来确定关于输入图像数据IDAT的每个亮度值的与后处理函数HPP_FUNC对应的转换差值。
在后向选择信号BACKWARD_SEL具有第一值(例如，'0')的情况下，HDR后处理处理器160可通过将转换差值与输入图像数据IDAT的亮度值相加来计算与输入图像数据IDAT的亮度值对应的输出亮度值。因此，在后向选择信号BACKWARD_SEL具有第一值的情况下，可对输入图像数据IDAT执行减小低灰度或低亮度并且增加高灰度或高亮度的HDR前向处理。然后，可通过HDR前向处理生成具有输出亮度值的输出图像数据ODAT。
此外，在后向选择信号BACKWARD_SEL具有第二值(例如，'1')的情况下，HDR后处理处理器160可通过从输入图像数据IDAT的亮度值减去转换差值来计算与输入图像数据IDAT的亮度值对应的输出亮度值。因此，在后向选择信号BACKWARD_SEL具有第二值的情况下，可对输入图像数据IDAT执行增加低灰度或低亮度并且减小高灰度或高亮度的HDR后向处理。然后，可通过HDR后向处理生成具有输出亮度值的输出图像数据ODAT。
如图6中所示，例如，关于低于中灰度输入亮度值IN_MID的输入图像数据IDAT的每个亮度值，HDR后处理处理器160可使用等式410：CONV_DIFF＝2*(OUT_LOW－IN_LOW)*Y_IN/IN_LOW－(OUT_LOW－IN_LOW)*(Y_IN)2/(IN_LOW)2来确定针对亮度值的转换差值CONV_DIFF。这里，CONV_DIFF可表示转换差值，OUT_LOW可表示低灰度输出亮度值，IN_LOW可表示低灰度输入亮度值，并且Y_IN可表示输入图像数据IDAT的亮度值。
此外，关于高于中灰度输入亮度值IN_MID的输入图像数据IDAT的每个亮度值，HDR后处理处理器160可使用等式430：CONV_DIFF＝2*(OUT_HIGH－IN_HIGH)*(Y_IN－IN_MID)/(IN_HIGH－IN_MID)－(OUT_HIGH－IN_HIGH)*(Y_IN－IN_MID)2/(IN_HIGH－IN_MID)2来确定针对亮度值的转换差值CONV_DIFF。这里，CONV_DIFF可表示转换差值，OUT_HIGH可表示高灰度输出亮度值，IN_HIGH可表示高灰度输入亮度值，Y_IN可表示输入图像数据IDAT的亮度值，并且IN_MID可表示中灰度输入亮度值。关于作为中灰度输入亮度值IN_MID的输入图像数据IDAT的每个亮度值，HDR后处理处理器160可将转换差值确定为零(或0)。
在后向选择信号BACKWARD_SEL具有第一值的情况下，HDR后处理处理器160可使用等式450：Y_OUT＝Y_IN+CONV_DIFF来计算与输入图像数据IDAT的亮度值对应的输出亮度值Y_OUT，其中Y_OUT可表示输出亮度值，Y_IN可表示输入图像数据IDAT的亮度值，并且CONV_DIFF可表示转换差值。
相应地，可实现用于减小低灰度或低亮度并且增加高灰度或高亮度的HDR前向处理，并且输入图像数据IDAT的输入亮度值Y_IN和输出图像数据ODAT的输出亮度值Y_OUT可具有与后处理函数HPP_FUNC对应的S形曲线300的关系，例如，如图7中所示。
此外，在后向选择信号BACKWARD_SEL具有第二值的情况下，HDR后处理处理器160可使用等式470：Y_OUT＝Y_IN－CONV_DIFF来计算与输入图像数据IDAT的亮度值对应的输出亮度值Y_OUT，其中Y_OUT可表示输出亮度值，Y_IN可表示输入图像数据IDAT的亮度值，并且CONV_DIFF可表示转换差值。
因此，可执行增加低灰度或低亮度并且减小高灰度或高亮度的HDR后向处理，并且输入图像数据IDAT的输入亮度值Y_IN和输出图像数据ODAT的输出亮度值Y_OUT可具有与后处理函数HPP_FUNC(例如，关于“Y＝X”轴反转)的反函数对应的倒S形曲线400的关系，例如，如图7中所示。
YCbCr到RGB转换器170可从HDR后处理处理器160接收具有YCbCr数据YCC_OUT的格式的输出图像数据ODAT，可通过对输出图像数据ODAT执行YCbCr到RGB转换操作来生成RGB数据RGB_OUT，并且可将具有RGB数据RGB_OUT的格式的输出图像数据ODAT提供给外部装置，例如，显示装置的数据驱动器。
如以上所描述的，在根据实施方式的HDR后处理装置100中，HDR后处理分析块120可通过分析输入图像数据IDAT来确定后处理函数HPP_FUNC，并且HDR后处理处理器160可响应于后向选择信号BACKWARD_SEL对输入图像数据IDAT选择性地执行与后处理函数HPP_FUNC对应的HDR前向处理或与后处理函数HPP_FUNC的反函数对应的HDR后向处理。因此，可在低帧率下、在具有大的运动量的图像中和/或在高亮度图像中执行HDR后向处理。因此，可减少或防止在HDR图像中感知到(对象的运动不连续的)抖动现象。
图8是示出HDR后处理装置500的实施方式的框图，并且图9是示出HDR后处理用户设置块的示例的框图。
参照图8，HDR后处理装置500可包括在显示装置中，并且根据实施方式可包括：RGB到YCbCr转换器110、HDR后处理分析块120、HDR后处理用户设置块540、HDR后处理处理器160和YCbCr到RGB转换器170。除了HDR后处理装置500在HDR后处理分析块120与HDR后处理处理器160之间可进一步包括HDR后处理用户设置块540之外，图8的HDR后处理装置500可具有类似于图1的HDR后处理装置100的配置和操作。
HDR后处理用户设置块540可从HDR后处理分析块120接收通过分析输入图像数据IDAT而确定的与后处理函数对应的输入亮度值IN_LOW、IN_MID和IN_HIGH以及输出亮度值OUT_LOW、OUT_MID和OUT_HIGH。此外，HDR后处理用户设置块540可存储通过外部主处理器或用户设置所设置的用户设置输入亮度值U_IN_LOW、U_IN_MID和U_IN_HIGH以及用户设置输出亮度值U_OUT_LOW、U_OUT_MID和U_OUT_HIGH，并且可响应于来自外部主处理器或显示装置的控制器的用户设置信号USER_SEL，选择性地将输入亮度值IN_LOW、IN_MID和IN_HIGH以及输出亮度值OUT_LOW、OUT_MID和OUT_HIGH或者用户设置输入亮度值U_IN_LOW、U_IN_MID和U_IN_HIGH以及用户设置输出亮度值U_OUT_LOW、U_OUT_MID和U_OUT_HIGH提供给HDR后处理处理器160。
如图9中所示，在一些实施方式中，HDR后处理用户设置块540可包括用户设置存储块542和复用器544。用户设置存储块542可存储由外部主处理器或用户设置所设置的用户设置输入亮度值U_IN_LOW、U_IN_MID和U_IN_HIGH以及用户设置输出亮度值U_OUT_LOW、U_OUT_MID和U_OUT_HIGH。复用器544可从HDR后处理分析块120接收与后处理函数对应的输入亮度值IN_LOW、IN_MID和IN_HIGH以及输出亮度值OUT_LOW、OUT_MID和OUT_HIGH，并且可从用户设置存储块542接收用户设置输入亮度值U_IN_LOW、U_IN_MID和U_IN_HIGH以及用户设置输出亮度值U_OUT_LOW、U_OUT_MID和U_OUT_HIGH。然后，复用器544可响应于用户设置信号USER_SEL，选择性地将输入亮度值IN_LOW、IN_MID和IN_HIGH以及输出亮度值OUT_LOW、OUT_MID和OUT_HIGH或者用户设置输入亮度值U_IN_LOW、U_IN_MID和U_IN_HIGH以及用户设置输出亮度值U_OUT_LOW、U_OUT_MID和U_OUT_HIGH输出到HDR后处理处理器160。
HDR后处理处理器160可从HDR后处理用户设置块540接收与后处理函数对应的输入亮度值IN_LOW、IN_MID和IN_HIGH以及输出亮度值OUT_LOW、OUT_MID和OUT_HIGH或者与用户设置函数对应的用户设置输入亮度值U_IN_LOW、U_IN_MID和U_IN_HIGH以及用户设置输出亮度值U_OUT_LOW、U_OUT_MID和U_OUT_HIGH。在输入亮度值IN_LOW、IN_MID和IN_HIGH以及输出亮度值OUT_LOW、OUT_MID和OUT_HIGH被接收的情况下，HDR后处理处理器160可响应于后向选择信号BACKWARD_SEL对输入图像数据IDAT选择性地执行与后处理函数对应的HDR前向处理或与后处理函数的反函数对应的HDR后向处理。在用户设置输入亮度值U_IN_LOW、U_IN_MID和U_IN_HIGH以及用户设置输出亮度值U_OUT_LOW、U_OUT_MID和U_OUT_HIGH被接收的情况下，HDR后处理处理器160可响应于后向选择信号BACKWARD_SEL对输入图像数据IDAT选择性地执行与用户设置函数对应的处理或与用户设置函数的反函数对应的处理。
图10是示出HDR后处理装置600的实施方式的框图，并且图11是示出HDR后处理前向后向控制块的示例的框图。
参照图10，HDR后处理装置600可包括在显示装置中或联接到显示装置，并且根据实施方式可包括：RGB到YCbCr转换器110、HDR后处理分析块120、HDR后处理前向后向控制块640、HDR后处理处理器660和YCbCr到RGB转换器170。除了HDR后处理前向后向控制块640和HDR后处理处理器660外，图10的HDR后处理装置600可具有类似于图1的HDR后处理装置100的配置和操作。HDR后处理前向后向控制块640可响应于后向选择信号BACKWARD_SEL来确定与第一后处理函数HPP_FUNC1对应的HDR前向处理或与第二后处理函数HPP_FUNC2对应的HDR后向处理。然后，HDR后处理处理器660可执行由HDR后处理前向后向控制块640确定的HDR前向处理或HDR后向处理。
HDR后处理前向后向控制块640可从HDR后处理分析块120接收通过分析输入图像数据IDAT而确定的用于HDR前向处理的第一后处理函数HPP_FUNC1，并且可存储由外部主处理器或由显示装置的控制器先前确定的用于HDR后向处理的第二后处理函数HPP_FUNC2。HDR后处理前向后向控制块640可响应于来自外部主处理器或控制器的后向选择信号BACKWARD_SEL，选择性地将用于HDR前向处理的第一后处理函数HPP_FUNC1或用于HDR后向处理的第二后处理函数HPP_FUNC2提供给HDR后处理处理器660。
在一些实施方式中，如图11中所示，HDR后处理前向后向控制块640可包括后向函数存储块642和复用器644。后向函数存储块642可存储与由外部主处理器或控制器先前确定的第二后处理函数HPP_FUNC2对应的第二输入亮度值BACK_IN_LOW、BACK_IN_MID和BACK_IN_HIGH以及第二输出亮度值BACK_OUT_LOW、BACK_OUT_MID和BACK_OUT_OUT。
复用器644可从HDR后处理分析块120接收与用于HDR前向处理的第一后处理函数HPP_FUNC1对应的第一输入亮度值IN_LOW、IN_MID和IN_HIGH以及第一输出亮度值OUT_LOW、OUT_MID和OUT_HIGH，并且可从后向函数存储块642接收与用于HDR后向处理的第二后处理函数HPP_FUNC2对应的第二输入亮度值BACK_IN_LOW、BACK_IN_MID和BACK_IN_HIGH以及第二输出亮度值BACK_OUT_LOW、BACK_OUT_MID和BACK_OUT_HIGH。然后，复用器644可响应于后向选择信号BACKWARD_SEL，选择性地将与用于HDR前向处理的第一后处理函数HPP_FUNC1对应的第一输入亮度值IN_LOW、IN_MID和IN_HIGH以及第一输出亮度值OUT_LOW、OUT_MID和OUT_HIGH或者与用于HDR后向处理的第二后处理函数HPP_FUNC2对应的第二输入亮度值BACK_IN_LOW、BACK_IN_MID和BACK_IN_HIGH以及第二输出亮度值BACK_OUT_LOW、BACK_OUT_MID和BACK_OUT_HIGH输出到HDR后处理处理器660。
HDR后处理处理器660可执行由HDR后处理前向后向控制块640确定的HDR前向处理或HDR后向处理。在用于HDR前向处理的第一后处理函数HPP_FUNC1被HDR后处理前向后向控制块640选择的情况下，HDR后处理处理器660可对输入图像数据IDAT执行与第一后处理函数HPP_FUNC1对应的HDR前向处理。此外，在用于HDR后向处理的第二后处理函数HPP_FUNC2被HDR后处理前向后向控制块640选择的情况下，HDR后处理处理器660可对输入图像数据IDAT执行与第二后处理函数HPP_FUNC2对应的HDR后向处理。
图12是示出显示装置700的实施方式的框图，显示装置700可包括具有多个像素PX的显示面板710、向多个像素PX提供数据信号DS的数据驱动器720、向多个像素PX提供扫描信号SS的扫描驱动器730以及控制数据驱动器720和扫描驱动器730的控制器740。
显示面板710可包括多个数据线、多个扫描线以及联接到多个数据线和多个扫描线的多个像素PX。在一些实施方式中，每个像素PX可包括至少一个电容器、至少两个晶体管和有机发光二极管(OLED)。例如，显示面板710可为有机发光显示(OLED)面板。在其它实施方式中，显示面板710可为液晶显示(LCD)面板或另一类型的显示面板。
数据驱动器720可基于从控制器740接收的数据控制信号DCTRL和输出图像数据ODAT来生成数据信号DS，并且可通过数据线将与输出图像数据ODAT对应的数据信号DS提供给像素PX。在一些实施方式中，数据控制信号DCTRL可包括但不限于输出数据使能信号、水平起始信号、负载信号和/或不同的信号。在一些实施方式中，数据驱动器720和控制器740可实现为单个集成电路。例如，单个集成电路可被称为时序控制器嵌入式数据驱动器(TED)。在其它实施方式中，数据驱动器720和控制器740可用单独的集成电路来实现。
扫描驱动器730可基于从控制器740接收的扫描控制信号SCTRL来生成扫描信号SS，并且可在逐行的基础上通过扫描线向像素PX顺序地提供扫描信号SS。在一些实施方式中，扫描控制信号SCTRL可包括但不限于扫描起始信号、扫描时钟信号和/或另外的信号。在一些实施方式中，扫描驱动器730可集成或包括在显示面板710的外围部分中。在其它实施方式中，扫描驱动器730可用一个或多个集成电路来实现。
控制器740(例如，时序控制器(TCON))可从外部主处理器(例如，应用处理器(AP)、图形处理单元(GPU)、图形卡)接收输入图像数据IDAT和控制信号CTRL。在一些实施方式中，控制信号CTRL可包括用于选择用于输入图像数据IDAT的HDR前向处理或者HDR后向处理的后向选择信号BACKWARD_SEL。在一些实施方式中，控制信号CTRL还可包括但不限于垂直同步信号、水平同步信号、输入数据使能信号、主时钟信号和/或另外的信号。控制器740可基于输入图像数据IDAT和控制信号CTRL来生成输出图像数据ODAT、数据控制信号DCTRL和扫描控制信号SCTRL。控制器740可通过向数据驱动器720提供输出图像数据ODAT和数据控制信号DCTRL来控制数据驱动器720，并且可通过向扫描驱动器730提供扫描控制信号SCTRL来控制扫描驱动器730。
根据实施方式的显示装置700的控制器740可从外部主处理器接收表示HDR图像的HDR图像数据HDR_DAT作为输入图像数据IDAT。与正常图像或SDR图像相比，HDR图像可具有扩展的动态范围，并且与显示正常图像或SDR图像的显示装置相比，可提高显示HDR图像的显示装置700的图像品质。然而，与SDR图像不同，在HDR图像中可倾向于出现(对象不自然地运动或对象的运动不连续的)抖动现象。
为了防止抖动现象出现，控制器740可包括HDR后处理装置750。根据实施方式，HDR后处理装置750可为图1的HDR后处理装置100、图8的HDR后处理装置500或图10的HDR后处理装置600等。
HDR后处理装置750可接收后向选择信号BACKWARD_SEL，可通过分析输入图像数据IDAT来确定后处理函数，并且可响应于后向选择信号BACKWARD_SEL对输入图像数据IDAT选择性地执行与后处理函数对应的HDR前向处理或与后处理函数的反函数对应的HDR后向处理。相应地，可在低帧率下、在具有大的运动量的图像中和/或在高亮度图像中执行HDR后向处理。因此，可减少或防止在HDR图像中感知到(对象的运动不连续的)抖动现象。
图13是示出显示装置800的实施方式的框图。图14A是示出在低帧率下的图像或具有大的运动量的图像的示例的图，并且图14B是示出在高帧率下的图像或具有小的运动量的图像的示例的图。
参照图13，根据实施方式，显示装置800可包括显示面板710、数据驱动器720、扫描驱动器730和控制器840。控制器840可包括HDR后处理装置850和后向选择信号发生器860。除了控制器840可不从外部主处理器接收后向选择信号BACKWARD_SEL并且可包括用于生成后向选择信号BACKWARD_SEL的后向选择信号发生器860之外，图13的显示装置800可具有类似于图12的显示装置700的配置和操作。
后向选择信号发生器860可根据显示装置800的帧率、由输入图像数据IDAT表示的对象的运动量和/或输入图像数据IDAT的平均亮度值来生成指示HDR前向处理或HDR后向处理的后向选择信号BACKWARD_SEL。
在一些实施方式中，后向选择信号发生器860可检测显示装置800的帧率，可生成具有指示当帧率高于或等于参考帧率时要执行HDR前向处理的第一值的后向选择信号BACKWARD_SEL，并且可生成具有指示当帧率低于参考帧率时要执行HDR后向处理的第二值的后向选择信号BACKWARD_SEL。HDR后处理装置850可响应于后向选择信号BACKWARD_SEL，选择性地执行HDR前向处理或HDR后向处理。
如图14A和图14B中所示，即使显示装置800显示具有基本上相同的运动量的HDR图像910和940，HDR图像910中的对象920和930在前一帧和当前帧中的运动量(在显示装置800以低帧率(例如，约30Hz)显示HDR图像910的情况下)可大于HDR图像940中的对象950和960在前一帧和当前帧中的运动量(在显示装置800以高帧率(例如，约120Hz)显示HDR图像940的情况下)。相应地，在低帧率下，在HDR图像910中可感知到(对象920和930的运动不连续的)抖动现象。
然而，在根据实施方式的显示装置800中，在显示装置800以低帧率显示HDR图像910的情况下，后向选择信号发生器860可生成具有第二值的后向选择信号BACKWARD_SEL。而且，HDR后处理装置850可响应于具有第二值的后向选择信号BACKWARD_SEL来执行HDR后向处理。相应地，在基于执行了HDR后向处理的输出图像数据ODAT显示的HDR图像910中，可减小HDR图像910的动态范围并且可减少或防止在HDR图像910中感知到抖动现象。
在其它实施方式中，后向选择信号发生器860可检测由输入图像数据IDAT表示的对象的运动量，可生成具有指示当对象的运动量小于参考运动量时要执行HDR前向处理的第一值的后向选择信号BACKWARD_SEL，并且可生成具有指示当对象的运动量大于或等于参考运动量时要执行HDR后向处理的第二值的后向选择信号BACKWARD_SEL。如图14A和图14B中所示，即使显示装置800以基本上相同的帧率显示HDR图像910和940，也可能在对象920和930具有大的运动量的HDR图像910中感知到抖动现象。
然而，在根据实施方式的显示装置800中，在显示装置800显示其中对象920和930具有大的运动的HDR图像910的情况下，后向选择信号发生器860可生成具有第二值的后向选择信号BACKWARD_SEL。而且，HDR后处理装置850可响应于具有第二值的后向选择信号BACKWARD_SEL来执行HDR后向处理。相应地，在基于执行了HDR后向处理的输出图像数据ODAT显示的HDR图像910中，可减小HDR图像910的动态范围，并且因此可减少或防止在HDR图像910中感知到抖动现象。
在一些实施方式中，后向选择信号发生器860可计算输入图像数据IDAT的平均亮度值，并且可生成具有指示当平均亮度值低于参考亮度值时要执行HDR前向处理的第一值的后向选择信号BACKWARD_SEL。此外，后向选择信号发生器860可生成具有指示当平均亮度值高于或等于参考亮度值时要执行HDR后向处理的第二值的后向选择信号BACKWARD_SEL。在这种情况下，在高亮度图像中存在感知到抖动现象的趋势。
然而，在根据实施方式的显示装置800中，在显示装置800显示高亮度图像的情况下，后向选择信号发生器860可生成具有第二值的后向选择信号BACKWARD_SEL。而且，HDR后处理装置850可响应于具有第二值的后向选择信号BACKWARD_SEL来执行HDR后向处理。相应地，在基于执行了HDR后向处理的输出图像数据ODAT显示的HDR图像中，可减小高亮度图像的动态范围，并且因此可减少或防止在高亮度图像中感知到抖动现象。
图15是示出显示装置1000的实施方式的框图，显示装置1000可包括显示面板710、数据驱动器720、扫描驱动器730和控制器1040。除了控制器1040可从外部主处理器接收表示SDR图像的SDR图像数据SDR_DAT而不是表示HDR图像的HDR图像数据HDR_DAT作为输入图像数据IDAT之外，图15的显示装置1000可具有类似于图12的显示装置700的配置和操作。而且，控制器1040可包括HDR装置1070和HDR后处理装置1050。HDR装置1070可对输入图像数据IDAT执行HDR处理。
HDR装置1070可接收表示SDR图像的SDR图像数据SDR_DAT作为输入图像数据IDAT，可对输入图像数据IDAT执行HDR处理，并且可将执行了HDR处理的输入图像数据IDAT提供给HDR后处理装置1050。在一些实施方式中，HDR处理可为但不限于减小低灰度或低亮度并且增加高灰度或高亮度的处理。HDR后处理装置1050可对执行了HDR处理的输入图像数据IDAT，选择性地执行进一步减小低灰度或低亮度并且进一步增加高灰度或高亮度的HDR前向处理或者增加低灰度或低亮度并且减小高灰度或高亮度的HDR后向处理。
在根据实施方式的显示装置1000中，可在低帧率(例如，在预定水平以下)下、在具有大的运动量(例如，在预定水平以上)的图像中和/或在高亮度(例如，在预定水平以上)图像中执行HDR后向处理。因此，可减少或防止在HDR图像中感知到(对象的运动看起来不连续的)抖动现象。
图16是示出电子装置1200的实施方式的框图，电子装置1200可包括处理器1210、存储器装置1220、存储装置1230、输入/输出(I/O)装置1240、电源1250和显示装置1260。电子装置1200还可包括用于与视频卡、声卡、存储器卡、通用串行总线(USB)装置和/或其它电子装置通信的多个端口。
处理器1210可执行各种计算功能或任务。处理器1210可为应用处理器(AP)、微处理器、中央处理单元(CPU)或其它处理逻辑。处理器1210可经由地址总线、控制总线、数据总线等联接到其它组件。此外，在一些实施方式中，处理器1210可进一步联接到诸如外围组件互连(PCI)总线的扩展总线。
存储器装置1220可存储用于电子装置1200的操作的数据。例如，存储器装置1220可包括例如可擦除可编程只读存储器(EPROM)装置、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)装置、闪存装置、相变随机存取存储器(PRAM)装置、电阻随机存取存储器(RRAM)装置、纳米浮栅存储器(NFGM)装置、聚合物随机存取存储器(PoRAM)装置、磁性随机存取存储器(MRAM)装置、铁电随机存取存储器(FRAM)装置等的至少一个非易失性存储器装置，和/或诸如动态随机存取存储器(DRAM)装置、静态随机存取存储器(SRAM)装置或移动动态随机存取存储器(移动DRAM)装置的至少一种易失性存储器装置。
存储装置1230可为固态驱动(SSD)装置、硬盘驱动(HDD)装置、CD-ROM装置或另一类型的存储装置。I/O装置1240可为诸如键盘、小键盘、鼠标、触摸屏等的输入装置以及诸如打印机、扬声器等的输出装置。电源1250可为电子装置1200的操作供给电力。显示装置1260可通过总线或其它通信链路联接到其它组件。
在显示装置1260中，HDR后处理装置可接收后向选择信号，通过分析输入图像数据确定后处理函数，并且响应于后向选择信号而对输入图像数据选择性地执行与后处理函数对应的HDR前向处理或与后处理函数的反函数对应的HDR后向处理。相应地，可在低帧率下、在具有大的运动量的图像中和/或在高亮度图像中执行HDR后向处理，以减少或防止在HDR图像中感知到抖动现象。
本发明构思的一个或多个实施方式可应用于任何类型的显示装置1260和包括显示装置1260的任何类型的电子装置1200。例如，本发明构思的实施方式可应用于移动电话、智能电话、平板电脑、电视机(TV)、数字TV、3D TV、可穿戴电子装置、个人计算机(PC)、家用电器、笔记本电脑、个人数字助理(PDA)、便携式多媒体播放器(PMP)、数码相机、音乐播放器、便携式游戏机、导航装置等。
根据本文中描述的实施方式，诸如“低”、“中”和“高”的相对术语可分别表示为例如“第一”、“第二”和“第三”。
在本文中描述的方法、处理和/或操作可通过将由计算机、处理器、控制器或其它信号处理装置执行的代码或指令来执行。计算机、处理器、控制器或其它信号处理装置可为本文中描述的那些元件或者除了本文中描述的元件之外另加的一个元件。因为形成方法(或计算机、处理器、控制器或其它信号处理装置的操作)的基础的算法被详细描述，所以用于实现方法实施方式的操作的代码或指令可将计算机、处理器、控制器或其它信号处理装置变换为用于执行本文中的方法的专用处理器。
而且，另一实施方式可包括用于存储以上描述的代码或指令的计算机可读介质，例如，非暂时性计算机可读介质。计算机可读介质可为易失性或非易失性存储器或其它存储装置，其可以与将执行用于执行方法实施方式或本文中的设备实施方式的操作的代码或指令的计算机、处理器、控制器或其它信号处理装置可移除地或固定地联接。
例如，在一个实施方式中，非暂时性计算机可读介质存储有指令，该指令在由如本文中所描述的一个或多个处理器或逻辑执行时，致使一个或多个处理器或逻辑分析图像数据以确定后处理函数并且响应于后向选择信号对图像数据选择性地执行高动态范围(HDR)前向处理或HDR后向处理。HDR前向处理可对应于后处理函数，并且HDR后向处理可对应于后处理函数的反函数。指令也可致使一个或多个处理器或逻辑执行根据本文中所描述的实施方式中的任一个的操作。
本文中公开的实施方式的控制器、处理器、装置、模块、单元、块、转换器、复用器、发生器、逻辑、解码器、驱动器以及其它信号生成和信号处理特征可例如以可包括硬件、软件或两者的非暂时性逻辑来实现。当至少部分地以硬件实现时，控制器、处理器、装置、模块、单元、块、转换器、复用器、发生器、逻辑、解码器、驱动器以及其它信号生成和信号处理特征可为例如包括但不限于专用集成电路、现场可编程门阵列、逻辑门的组合、片上系统、微处理器或另一类型的处理或控制电路的各种集成电路中的任一种。
当至少部分地以软件实现时，控制器、处理器、装置、模块、单元、块、转换器、复用器、发生器、逻辑、解码器、驱动器以及其它信号生成和信号处理特征可包括例如存储器或其它存储装置，存储器或其它存储装置用于存储将由例如计算机、处理器、微处理器、控制器或其它信号处理装置执行的代码或指令。计算机、处理器、微处理器、控制器或其它信号处理装置可为本文中描述的那些元件或者除了本文中描述的元件之外另加的一个元件。因为形成方法(或计算机、处理器、微处理器、控制器或其它信号处理装置的操作)的基础的算法被详细描述，用于实现方法实施方式的操作的代码或指令可将计算机、处理器、微处理器、控制器或其它信号处理装置变换为用于执行本文中描述的方法的专用处理器。
前述是对实施方式的说明并且将不被解释为对其限制。尽管已描述了几个实施方式，但是本领域技术人员将容易领会的是，在实质上不脱离本发明构思的新颖教导的情况下，在实施方式中可进行许多修改。相应地，所有这些修改旨在包括在如权利要求中所限定的本发明构思的范围内。因此，将理解的是，前述是对各种实施方式的说明并且将不被解释为限于所公开的特定实施方式，并且对所公开的实施方式的修改以及其它实施方式旨在包括在所附权利要求的范围内。可组合各实施方式以形成附加的实施方式。

Claims (10)

1.一种用于高动态范围后处理的系统，包括：
第一逻辑，配置为分析图像数据以确定后处理函数；以及
处理器，配置为接收后向选择信号，并且响应于所述后向选择信号对所述图像数据选择性地执行高动态范围前向处理或高动态范围后向处理，其中，所述高动态范围前向处理对应于所述后处理函数，并且其中，所述高动态范围后向处理对应于所述后处理函数的反函数。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述第一逻辑配置为：
通过分析所述图像数据的亮度值来确定所述图像数据的第一灰度平均亮度值、第二灰度亮度值以及第三灰度平均亮度值；并且
基于所述图像数据的所述第一灰度平均亮度值、所述第二灰度亮度值以及所述第三灰度平均亮度值来确定与所述后处理函数对应的第一灰度输入亮度值、第二灰度输入亮度值、第三灰度输入亮度值、第一灰度输出亮度值、第二灰度输出亮度值和第三灰度输出亮度值。
3.如权利要求2所述的系统，其中：
所述第一逻辑配置为计算所述图像数据的所述亮度值的平均亮度值，
当所述平均亮度值低于第一参考平均亮度值时，所述第一逻辑配置为：
通过计算低于第一参考中间亮度值的所述亮度值的平均值来确定所述第一灰度平均亮度值，
将所述第二灰度亮度值确定为所述第一参考中间亮度值，并且
通过计算高于所述第一参考中间亮度值的所述亮度值的平均值来确定所述第三灰度平均亮度值，以及
当所述平均亮度值高于或等于所述第一参考平均亮度值并且低于第二参考平均亮度值时，所述第一逻辑配置为：
通过计算低于第二参考中间亮度值的所述亮度值的平均值来确定所述第一灰度平均亮度值，
将所述第二灰度亮度值确定为所述第二参考中间亮度值，并且
通过计算高于所述第二参考中间亮度值的所述亮度值的平均值来确定所述第三灰度平均亮度值，以及
当所述平均亮度值高于或等于所述第二参考平均亮度值时，所述第一逻辑配置为：
通过计算低于第三参考中间亮度值的所述亮度值的平均值来确定所述第一灰度平均亮度值，
将所述第二灰度亮度值确定为所述第三参考中间亮度值，并且
通过计算高于所述第三参考中间亮度值的所述亮度值的平均值来确定所述第三灰度平均亮度值。
4.如权利要求3所述的系统，其中，所述第一逻辑配置为：
使用等式：IN_LOW＝Y_MID/2来确定所述第一灰度输入亮度值；
使用等式：IN_MID＝Y_MID来确定所述第二灰度输入亮度值；
使用等式：IN_HIGH＝Y_MID+(Y_MAX－Y_MID)/2来确定所述第三灰度输入亮度值；
使用等式：OUT_LOW＝IN_LOW－|(Y_LOW－IN_LOW)|来确定所述第一灰度输出亮度值；
使用等式：OUT_MID＝IN_MID来确定所述第二灰度输出亮度值；并且
使用等式：OUT_HIGH＝IN_HIGH+|(Y_HIGH－IN_HIGH)|来确定所述第三灰度输出亮度值，
其中，IN_LOW表示所述第一灰度输入亮度值，IN_MID表示所述第二灰度输入亮度值，IN_HIGH表示所述第三灰度输入亮度值，Y_LOW表示所述第一灰度平均亮度值，Y_MID表示所述第二灰度亮度值，Y_HIGH表示所述第三灰度平均亮度值，Y_MAX表示最大亮度值，OUT_LOW表示所述第一灰度输出亮度值，OUT_MID表示所述第二灰度输出亮度值，并且OUT_HIGH表示所述第三灰度输出亮度值。
5.如权利要求4所述的系统，其中，所述第一逻辑配置为：
将增益系数应用于所述第一灰度输入亮度值与所述第一灰度输出亮度值之间的差以确定关于所述第一灰度输入亮度值具有增大的差的所述第一灰度输出亮度值；并且
将所述增益系数应用于所述第三灰度输入亮度值与所述第三灰度输出亮度值之间的差以确定关于所述第三灰度输入亮度值具有增大的差的所述第三灰度输出亮度值。
6.如权利要求1所述的系统，其中，所述后向选择信号将具有：
指示当显示装置的帧率高于或等于参考帧率时要执行所述高动态范围前向处理的第一值，以及
指示当所述显示装置的所述帧率低于所述参考帧率时要执行所述高动态范围后向处理的第二值。
7.如权利要求1所述的系统，其中，所述后向选择信号将具有：
指示当由所述图像数据表示的对象的运动量小于参考运动量时要执行所述高动态范围前向处理的第一值，以及
指示当由所述图像数据表示的所述对象的所述运动量大于或等于所述参考运动量时要执行所述高动态范围后向处理的第二值。
8.如权利要求1所述的系统，其中，所述后向选择信号将具有：
指示当所述图像数据的平均亮度值低于参考亮度值时要执行所述高动态范围前向处理的第一值，以及
指示当所述图像数据的所述平均亮度值高于或等于所述参考亮度值时要执行所述高动态范围后向处理的第二值。
9.一种用于高动态范围后处理的系统，包括：
第一逻辑，配置为分析图像数据以确定与高动态范围前向处理对应的第一后处理函数；
第二逻辑，配置为接收后向选择信号，并且响应于所述后向选择信号来选择所述第一后处理函数或与高动态范围后向处理对应的第二后处理函数；以及
处理器，配置为：
当选择所述第一后处理函数时对所述图像数据执行与所述第一后处理函数对应的所述高动态范围前向处理，并且
当选择所述第二后处理函数时对所述图像数据执行与所述第二后处理函数对应的所述高动态范围后向处理。
10.一种显示装置，包括：
显示面板，包括多个像素；
数据驱动器，配置为向所述多个像素提供数据信号；
扫描驱动器，配置为向所述多个像素提供扫描信号；以及
控制器，配置为控制所述数据驱动器和所述扫描驱动器，所述控制器包括：
逻辑，配置为接收后向选择信号，分析图像数据以确定后处理函数，并且响应于所述后向选择信号对所述图像数据选择性地执行高动态范围前向处理或高动态范围后向处理，其中，所述高动态范围前向处理对应于所述后处理函数，并且其中，所述高动态范围后向处理对应于所述后处理函数的反函数。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI838031B (zh) * 2022-12-22 2024-04-01 宏碁股份有限公司 智慧顯示器及其亮度調整方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20240026319A (ko) 2022-08-18 2024-02-28 삼성디스플레이 주식회사 표시 장치

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101844732B1 (ko) * 2015-03-20 2018-04-02 돌비 레버러토리즈 라이쎈싱 코오포레이션 신호 재정형 근사화
US10244249B2 (en) * 2015-09-21 2019-03-26 Qualcomm Incorporated Fixed point implementation of range adjustment of components in video coding
KR102508954B1 (ko) 2017-12-18 2023-03-14 삼성디스플레이 주식회사 디스플레이 시스템 및 그의 제어 방법
CN113016182B (zh) * 2018-10-03 2023-07-11 杜比实验室特许公司 减少后向兼容hdr成像中的条带伪影
EP3900341A1 (en) * 2018-12-18 2021-10-27 Dolby Laboratories Licensing Corporation Machine learning based dynamic composing in enhanced standard dynamic range video (sdr+)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI838031B (zh) * 2022-12-22 2024-04-01 宏碁股份有限公司 智慧顯示器及其亮度調整方法

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