JP2009282977A - 入力ガンマディザリングシステム及び方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ディスプレイシステムにおいて、量子化エラーを減少させるための、入力されたイメージデータをディザリングするディスプレイシステム及び方法が開示される。
【解決手段】、ディスプレイシステムによってレンダリングされた、入力されたイメージデータを入力し、第１媒介イメージデータを生成するために、入力されたイメージデータにガンマテーブルを適用し、ディスプレイのサブピクセルレイアウトに依存するチェッカーボードパターンを含むディザリングパターンを適用する。また、ディスプレイシステムは、それぞれの入力色チャンネルに対する別個のガンマテーブルを含み、ディスプレイシステムの白色点調整を行うように、この別個のガンマテーブルを適用する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ディスプレイシステムにける量子化エラーを減少させるための入力されたイメージデータをディザリングするディスプレイシステム及びその方法に関する。

イメージディスプレイ装置に対する費用／性能曲線を向上させるための新たなサブピクセル配列が、（１）「簡略化されたアドレス指定を有するフルカラーイメージングデバイスのカラーピクセルの配列」（ARRANGEMENT OF COLOR PIXELS FOR FULL COLOR IMAGING DEVICES WITH SIMPLIFIED ADDRESSING）という名称の米国特許第６，９０３，７５４号（７５４特許）、（２）２００２年１０月２２日付けで出願された、「増加した変調伝達関数応答を有してサブピクセルレンダリングを行うカラーフラットパネルディスプレイサブピクセル配列及び配置の向上」（IMPROVEMENTS TO COLOR FLAT PANEL DISPLAY SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH INCREASED MODULATION TRANSFER FUNCTION RESPONSE ）という名称の出願番号第１０／２７８，３５３号の米国特許公開第２００３／０１２８２２５（２２５出願）号、（３）２００２年１０月２２日付けで出願された、「分割された青色サブピクセルを有してサブピクセルレンダリングを行なうカラーフラットパネルディスプレイサブピクセル配列及び配置の向上」（IMPROVEMENTS TO COLOR FLAT PANEL DISPLAY SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH SPLIT BLUE SUB-PIXELS）という名称の出願番号第１０／２７８，３５２号である米国特許公開第２００３／０１２８１７９号（１７９出願）、（４）２００２年９月１３日付けで出願された、「サブピクセルレンダリングを行なう向上された４カラー配列及びエミッタ」（IMPROVED FOUR COLOR ARRANGEMENTS AND EMITTERS FOR SUB-PIXEL RENDERING）という名称の出願番号第１０／２４３，０９４号である米国特許公開第２００４／００５１７２４号（７２４出願）、（５）２００２年１０月２２日付けで出願された、「青色輝度ウェルの視認が減少したカラーフラットパネルサブピクセルの配列及び配置の向上」（IMPROVEMENTS TO COLOR FLAT PANEL DISPLAY SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS WITH REDUCED BLUE LUMINANCE WELL VISIBILITY）という名称の出願番号第１０／２７８，３２８号である、米国特許公開第２００３／０１１７４２３号（４２３出願）、（６）２００２年１０月２２日付けで出願された、「水平サブピクセル配列及び配置を有するカラーディスプレイ」（COLOR DISPLAY HAVING HORIZONTAL SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS）という名称の出願番号第１０／２７８，３９３号である、米国特許第２００３／００９０５８１号（５８１出願）、及び（７）２００３年１月１６日付けで出願された、「縞のあるディスプレイのための向上したサブピクセル配列と、このような縞のあるディスプレイのためのサブピクセルレンダリングするための方法及びシステム」（IMPROVED SUB-PIXEL ARRANGEMENTS FOR STRIPED DISPLAYS AND METHODS AND SYSTEMS FOR SUB-PIXEL RENDERING SAME）という名称の出願番号第１０／３４７，００１号である、米国特許公開第２００４／００８０４７９号（４７９出願）を含む共通所有される米国特許及び特許出願において開示される。前述したそれぞれの２２５、１７９、７２４、４２３、５８１、及び４７９の公開された出願のそれぞれと米国登録特許第６，９０３，７５４号とは、ここにその全体が参照として包含される。

例えば、極性反転スキームの改善や他の改善に作用する、水平方向に偶数のサブピクセルを有するいくつかのサブピクセル反復グループ、システム及び技術は、（１）米国特許出願第１０／４５６，８３９号で、「新たな液晶ディスプレイにおけるイメージ劣化訂正」（IMAGE DEGRADATION CORRECTION IN NOVEL LIQUID CRYSTAL DISPLAYS）という名称の米国特許公開第２００４／０２４６２８０号（２８０出願）、（２）「ドット反転に影響を与えるクロスオーバー接触点を有するディスプレイパネル」（DISPLAY PANEL HAVING CROSSOVER CONNECTIONS EFFECTING DOT INVERSION）という名称の米国特許公開第２００４／０２４６２１３号（２１３出願）（米国特許出願第１０／４５５，９２５号）、（３）米国特許出願第１０／４５５，９３１号で、「新たなディスプレイパネル配置上で標準ドライバーとバックプレーンとを有してドット反転を行うシステム及び方法」（SYSTEM AND METHOD OF PERFORMING DOT INVERSION WITH STANDARD DRIVERS AND BACKPLANE ON NOVEL DISPLAY PANEL LAYOUTS）という名称の米国特許第７，２１８，３０１号（３０１特許）、（４）米国特許出願第１０／４５５，９２７号で、「減少した量子化エラーを有し、固定されたパターンノイズを有するパネル上に視覚的効果を補償するためのシステム及び方法」（SYSTEM AND METHOD FOR COMPENSATING FOR VISUAL EFFECTS UPON PANELS HAVING FIXED PATTERN NOISE WITH REDUCED QUANTIZATION ERROR）という名称の米国特許第７，２０９，１０５号（１０５特許）、（５）米国特許出願第１０／４５６，８０６号で、「余分のドライバーを有する新たなディスプレイパターン配置上のドット反転」（DOT INVERSION ON NOVEL DISPLAY PANEL LAYOUTS WITH EXTRA DRIVERS）という名称の米国特許第７，１８７，３５３号（３５３特許）、（６）米国特許出願第１０／４５６，８３８号で、「非標準サブピクセル配列のための液晶ディスプレイバックプレーン配置及びアドレス指定」（LIQUID CRYSTAL DISPLAY BACKPLANE LAYOUTS AND ADDRESSING FOR NON-STANDARD SUBPIXEL ARRANGEMENTS）という名称の米国特許公開第２００４／０２４６４０４号（４０４出願）、（７）米国特許出願第１０／６９６，２３６号で、２００３年１０月２８日付けで出願された、「分割された青色サブピクセルを有する新たな液晶ディスプレイにおけるイメージ劣化訂正」（IMAGE DEGRADATION CORRECTION IN NOVEL LIQUID CRYSTAL DISPLAYS WITH SPLIT BLUE SUBPIXELS）という名称の米国特許公開第２００５／００８３２７７号（２７７出願）、及び（８）米国特許出願第１０／８０７，６０４号で、２００４年３月２３日付けで出願された、「異なるサイズのサブピクセルを含む液晶ディスプレイのための向上されたトランジスタバックプレーン」（IMPROVED TRANSISTOR BACKPLANES FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAYS COMPRISING DIFFERENT SIZED SUBPIXELS）という名称の米国特許第７，２６８，７５８号（７５８特許）を含む共通所有される米国特許及び特許出願において開示される。前述したそれぞれの２８０、２１３、４０４、及び２７７出願と３５３、３０１、１０５、及び７５８特許とは、その全体がここで参照として包含される。

前記参照された共通所有の米国特許出願及び米国特許と以下の特許出願：（１）米国特許出願第１０／０５１、６１２号で、２００２年１月１６日付けで出願された、「サブピクセルフォーマットデータから他のサブピクセルフォーマットへの変換」（CONVERSION OF A SUB-PIXEL FORMAT DATA TO ANOTHER SUB-PIXEL DATA FORMAT）という名称の米国特許第７，１２３，２７７号（２７７特許）、（２）米国特許出願第１０／１５０，３５５号で、２００２年５月１７日付けで出願された、「ガンマ調整を有するサブ−ピクセルレンダリングのための方法及びシステム」（METHODS AND SYSTEMS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH GAMMA ADJUSTMENT）という名称の米国特許第７，２２１，３８１号（３８１特許）、（３）米国特許出願第１０／２１５，８４３号で、２００２年８月８日付けで出願された、「適応フィルタリングを有するサブピクセルレンダリング方法及びシステム」（METHODS AND SYSTEMS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH ADAPTIVE FILTERING）という名称の米国特許第７，１８４，０６６号（０６６特許）、（４）米国特許出願第１０／３７９，７６７号で、２００３年３月４日付けで出願された、「イメージデータを時間的サブピクセルレンダリングするためのシステム及び方法」（SYSTEMS AND METHODS FOR TEMPORAL SUB-PIXEL RENDERING OF IMAGE DATA）という名称の米国特許公開第２００４／０１９６３０２号（３０２出願）、（５）米国特許出願第１０／３７９，７６５号で、２００３年３月４日付けで出願された、「モーション適応フィルタリングのためのシステム及び方法」（SYSTEMS AND METHODS FOR MOTION ADAPTIVE FILTERING）という名称の米国登録特許第７，１６７，１８６号（１８６特許）、（６）「向上されたディスプレイ視野角のためのサブピクセルレンダリングシステム及び方法」（SUB-PIXEL RENDERING SYSTEM AND METHOD FOR IMPROVED DISPLAY VIEWING ANGLES）という名称の米国特許第６，９１７，３６８号（３６８特許）、及び（７）米国特許出願第１０／４０９，４１３号で、２００３年４月７日付けで出願された、「組み込まれた予備サブピクセルレンダリングされたイメージを具備するイメージデータセット」（IMAGE DATA SET WITH EMBEDDED PRE-SUBPIXEL RENDERED IMAGE）という名称の米国特許公開第２００４／０１９６２９７号（２９７出願）に更に開示されているサブピクセルレンダリング（ＳＰＲ）システム及び方法とを組み合わせると、この改善は特に明白になる。前述したそれぞれの３０２及び２９７出願と２７７、３８１、０６６、１８６、及び３６８特許とが全体的に本出願に参照として包含される。

色域転換及びマッピングの改善は、以下の共通に所有された米国特許及び特許出願、（１）「色相角計算システム及び方法」（HUE ANGLE CALCULATION SYSTEM AND METHODS）という名称の米国特許第６，９８０，２１９号（２１９特許）、（２）米国特許出願第１０／６９１，３７７号で、２００３年１０月２１日付けで出願された、「ソースカラースペースから目標カラースペースに変換する方法及び装置」（METHOD AND APPARATUS FOR CONVERTING FROM SOURCE COLOR SPACE TO TARGET COLOR SPACE）という名称の米国特許公開第２００５／００８３３４１号（３４１出願）、（３）米国特許出願第１０／６９１，３９６号で、２００３年１０月２１日付けで出願された、ソースカラースペースから目標カラースペースに変換する方法及び装置（METHOD AND APPARATUS FOR CONVERTING FROM A SOURCE COLOR SPACE TO A TARGET COLOR SPACE）という名称の米国特許公開第２００５／００８３３５２号（３５２出願）、（４）米国特許出願第１０／６９０，７１６号で、２００３年１０月２１日付けで出願された、色域変換システム及び方法（GAMUT CONVERSION SYSTEM AND METHODS）という名称の米国特許第７，１７６，９３５号（９３５特許）に開示されている。前述したそれぞれの３４１及び３５２出願と２１９及び９３５特許とは、それぞれ、ここでその全体が本出願に参照として包含される。

追加的な効果が、（１）米国特許出願第１０／６９６，２３５号で、２００３年１０月２８日付けで出願された、多重入力ソースフォーマットからイメージデータを表示するための向上された多重モードを有するディスプレイシステム（DISPLAY SYSTEM HAVING IMPROVED MULTIPLE MODES FOR DISPLAYING IMAGE DATA FROM MULTIPLE INPUT SOURCE FORMATS）という名称の米国特許第７，０８４，９２３号（９２３特許）、及び（２）米国特許出願第１０／６９６，０２６号で、２００３年１０月２８日付けで出願された、多重モードディスプレイのためのスケーリングを引き起こすためにイメージ再構成とサブピクセルレンダリングとを行うためのシステム及び方法（SYSTEM AND METHOD FOR PERFORMING IMAGE RECONSTRUCTION AND SUBPIXEL RENDERING TO EFFECT SCALING FOR MULTI-MODE DISPLAY）という名称の米国特許公開第２００５／００８８３８５号（３８５出願）で説明されており、これらのそれぞれは、その全体が参照としてここに包含される。

さらに、共通所有され、係属中である以下の出願、（１）米国特許出願第１０／８２１，３８７号で、「縞のないディスプレイシステムにおけるイメージデータのサブピクセルレンダリングを向上させるためのシステムと方法」（SYSTEM AND METHOD FOR IMPROVING SUB-PIXEL RENDERING OF IMAGE DATA IN NON-STRIPED DISPLAY SYSTEMS）という名称の米国特許公開第２００５／０２２５５４８号（５４８出願）、（２）米国特許出願第１０／８２１、３８６号で、「イメージディスプレイに対して白色点を選択するためのシステム及び方法」（SYSTEMS AND METHODS FOR SELECTING A WHITE POINT FOR IMAGE DISPLAYS）という名称の米国特許公開第２００５／０２２５５６１号（５６１出願）、（３）米国特許出願第１０／８２１，３５３号及び第１０／９６１，５０６号で、「高輝度ディスプレイのための新たなサブピクセル配置及び配列」（NOVEL SUBPIXEL LAYOUTS AND ARRANGEMENTS FOR HIGH BRIGHTNESS DISPLAYS）という名称の２つの米国特許公開第２００５／０２２５５７４号（５７４出願）及び米国特許公開第２００５／０２２５５７５号（５７５出願）、（４）米国特許出願第１０／８２１，３０６号で、「１つのイメージデータセットから他のイメージデータセットに向上された色域マッピングを行うためのシステム及び方法」（SYSTEMS AND METHODS FOR IMPROVED GAMUT MAPPING FROM ONE IMAGE DATA SET TO ANOTHER）という名称の米国特許公開第２００５／０２２５５６２号（５６２出願）、（５）米国特許出願第１０／８２１，３８８号で、「高輝度サブピクセル配置のための向上されたサブピクセルレンダリングフィルター」（IMPROVED SUBPIXEL RENDERING FILTERS FOR HIGH BRIGHTNESS SUBPIXEL LAYOUTS）という名称の米国特許第７，２４８，２６８号（２６８特許）、及び（６）米国特許出願第１０／８６６，４４７号で、「量子化されたディスプレイシステムにおいてガンマ正確性を増加させる方法」（INCREASING GAMMA ACCURACY IN QUANTIZED DISPLAY SYSTEMS）という名称の米国特許公開第２００５／０２７６５０２号（５０２出願）のそれぞれが、参照としてその全体がここに包含される。

ディスプレイシステム及びそれらの動作方法についての追加的な改善及び実施例は、以下の特許文献、（１）２００６年４月４日付けで出願された、「新規なサブピクセル構造を有するディスプレイシステムのための効率的なメモリ構造」（EFFICIENT MEMORY STRUCTURE FOR DISPLAY SYSTEM WITH NOVEL SUBPIXEL STRUCTURES）という名称の米国特許出願公開第２００５／６６８５１０号で米国に公開出願されたＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ０６／１２７６８号、（２）２００６年４月４日付けで出願された、「低費用色域マッピングアルゴリズムを行うためのシステム及び方法」（SYSTEMS AND METHODS FOR IMPLEMENTING LOW-COST GAMUT MAPPING ALGORITHMS）という名称の米国特許出願公開第２００５／６６８５１１号で米国に公開出願されたＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ０６／１２７６６号、（３）米国特許出願第１１／２７８，６７５号で、２００６年４月４日付けで出願された、「向上された色域マッピングアルゴリズムを行うためのシステム及び方法」（SYSTEMS AND METHODS FOR IMPLEMENTING IMPROVED GAMUT MAPPING ALGORITHMS）という名称の米国特許公開第２００６／０２４４６８６号（６８６出願）、及び（４）２００６年４月４日付けで出願された、「ディスプレイシステムにおける予備サブピクセルレンダリングされたイメージ処理」（PRE-SUBPIXEL RENDERED IMAGE PROCESSING IN DISPLAY SYSTEMS）という名称の米国特許出願公開第２００５／６６８５７８号で米国に公開出願されたＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ０６／１２５２１号、及び（５）２００６年５月１９日付けで出願された、「メタメリックフィルタリングを具備する多原色サブピクセルレンダリング」（MULTIPRIMARY COLOR SUBPIXEL RENDERING WITH METAMERIC FILTERING）という名称の米国特許出願公開第２００５／６８３１８０号で米国に公開出願されたＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ０６／１９６５７号（以下、メタマーフィルタリング（ｍｅｔａｍｅｒ−ｆｉｌｔｅｒｉｎｇ）出願）に開示されている。

ディスプレイシステム及びそれらの動作方法についての追加的な改善及び実施例は、以下の特許文献、（１）２００６年１０月１３日付けで出願された、「向上された色域マッピング及びサブピクセルレンダリングシステム及び方法」（IMPROVED GAMUT MAPPING AND SUBPIXEL RENDERING SYSTEMS AND METHODS）という名称の米国特許出願公開第２００５／７２６９７９号で米国に公開出願されたＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ０６／４０２７２号、（２）２００６年１０月１３日付けで出願された、「イメージプロセッシングのための向上されたメモリ構造」（IMPROVED MEMORY STRUCTURES FOR IMAGE PROCESSING）という名称の米国特許出願公開第２００５／７２７０７９号で米国に公開出願されたＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ０６／４０２６９号、（３）２００７年５月１４日付けで出願された、「マルチセグメンティドバックライトを有する高能動コントラストシステム」（HIGH DYNAMIC CONTRAST SYSTEM HAVING MULTIPLE SEGMENTED BACKLIGHT）という名称の米国特許出願公開第２００７／８９１６６８号で米国に公開出願されたＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ０７／０６８８８５号、（４）２００７年５月３０日付けで出願された、「能動色域マッピングを有する多原色ディスプレイ」（MULTIPRIMARY COLOR DISPLAY WITH DYNAMIC GAMUT MAPPING）という名称の米国特許出願公開第２００７／７５０８９５号で米国に公開出願されたＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ０７／０６９９３３号、（５）２００７年９月２５日付けで出願された、「高輝度ディスプレイ上でレンダリングされたイメージの不飽和を減少させるシステム及び方法」（SYSTEMS AND METHODS FOR REDUCING DESATURATION OF IMAGES RENDERED ON HIGH BRIGHTNESS DISPLAYS）という名称の米国特許出願公開第２００６／８２７７１０号で米国に公開出願されたＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ０７／０７９４０８号、（６）２００８年２月８日付けで出願された、「方向的なディスプレイ及びシステムのためのサブピクセルレイアウト及びサブピクセルレンダリング方法」（SUBPIXEL LAYOUTS AND SUBPIXEL RENDERING METHODS FOR DIRECTIONAL DISPLAYS AND SYSTEMS）という名称の米国特許出願公開第２００７／８８９７２４号で米国に公開出願されたＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ０８／０５３４５０号、（７）２００８年３月７日付けで出願された、「高輝度ディスプレイ及びシステムのためのサブピクセルレイアウト」（SUBPIXEL LAYOUTS FOR HIGH BRIGHTNESS DISPLAYS AND SYSTEMS）という名称の米国特許出願公開第２００８／００４９０４７号で米国に公開出願されたＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ０８／５６２４１号、（８）２００８年４月２０日付けで出願された、「ディスプレイ装置のためのサブピクセルレンダリング領域リサンプル関数」（SUBPIXEL RENDERING AREA RESAMPLE FUNCTIONS FOR DISPLAY DEVICES）という名称の米国特許出願公開第２００７／９１３２６５号で米国に公開出願されたＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ０８／６０５１５号、（９）２００８年４月２９日付けで出願された、「２Ｄサブピクセルレイアウトのディスプレイパネルのためのイメージ色バランス調整」（IMAGE DOLOR BALANCE ADJUSTMENT FOR DISPLAY PANELS WITH 2D SUBPIXEL LAYOUTS）という名称のＰＣＴ出願第ＰＣＴ／ＵＳ０８／６１９０６号、（１０）米国仮出願第６０／９７８，７３７号で、「色域外の色変換を選択的に処理するシステム及び方法」（SYSTEMS AND METHODS FOR SELECTIVE HANDLING OF OUT-OF-GAMUT COLOR CONVERSIONS）という名称の米国特許出願公開第１２／２４２，２８８号、及び（１１）米国仮出願第６０／９８１，３５５号で、「フリッカーを減少させるための適応的なバックライト制御ダンプニング」（ADAPTIVE BACKLIGHT CONTROL DAMPENING TO REDUCE FLICKER）という名称の米国特許出願公開第１２／２５３，１４６号に開示されている。

本発明の目的は、入力ガンマディザリングシステム及び方法を提供することにある。

本発明の一実施形態によるディスプレイシステムにおいて、量子化エラーを減少させるための入力イメージデータをディザリングする方法が開示される。前記方法は、ディスプレイシステムによってレンダリングされる入力イメージデータを入力し、ガンマテーブルを入力イメージデータに適用して第１媒介イメージデータを生成し、ディスプレイのサブピクセルレイアウトに依存するチェッカーボードパターンを含むディザリングパターンを適用すること、を含む。

本発明の他の実施形態によるディスプレイシステムは、ディスプレイと、ディスプレイ上に媒介イメージデータをレンダリングするコントローラーと、ガンマテーブルを入力イメージデータに適用し、ディザリングパターンを入力イメージデータに適用して媒介イメージデータを生成する入力ガンマユニットと、を含む。

このような入力ガンマディザリングシステム及び方法によると、多原色システムで動作することができ、レガシーＲＧＢストライプディスプレイにも適用が可能であるという効果がある。

又、このようなシステム及び方法は、バックライトの消費電力を最小化し、同時に、バックライト電力を低くすることより誘発されうるユーザーが認識できるほどの視覚的なエラーを最小化させる効果がある。

本発明によるディスプレイシステムの一実施形態を示す図面である。 入力ガンマディザリングモジュールを示す一実施形態を示す図面である。 例示的なイメージデータのビンカウントに対する例示的なイメージデータのバックライト条件の例示的なヒストグラムである。 節電によって引き起こされる視覚的エラー容認できるほどに残し、節電を最大化する、適用可能なバックライト電力設定を探すダイナミックバックライト制御モジュールの処理の一実施形態を示す図面である。 適用可能なバックライト電力の設定を絞り込むための追加的な処理の一実施形態を示す図面である。 適用可能なバックライト電力の設定を絞り込むための追加的な処理の他の実施形態を示す図面である。 イメージデータ検査モジュールの一実施形態を示す図面である。 Ｃａｌｃ ＬＥＤ及び利得モジュールの一実施形態を示す図面である。 ヒストグラムを生成するためのモジュールの一実施形態を示す図面である。 減少遅延モジュールの一実施形態を示す図面である。 減少遅延モジュールの別の実施形態を示す図面ある。 減少遅延モジュールのさらに別の実施形態を示す図面である。 ポスト−スケーラーの一実施形態を示す図面である。 出力ガンマディザリングモジュールの一実施形態を示す図面である。

以下、図面を参照して本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。本発明は多様に変更することができ、多様な形態を有することができる。以下では、特定の実施形態を図面に例示して本文に詳細に説明するが、本発明を特定の開示形態に限定するのではなく、本発明の思想及び技術範囲に含まれる全ての変更、均等物、乃至代替物を含むことを理解すべきである。各図面を説明において、類似の参照符号を類似の構成要素に対して付与した。図面において、構造物の寸法は本発明を明確にするために実際より拡大して示した。第１、第２等の用語は、多様な構成要素を説明するために使用することができるが、構成要素は用語によって限定されない。用語は一つの構成要素を他の構成要素から区別する目的としてのみ使用される。例えば、本発明の権利範囲から逸脱することなしに、第１構成要素は第２構成要素と称されてもよく、同様に第２構成要素も第１構成要素に称されてもよい。単数の表現は、文脈上、明白に相違が示されない限り、複数の表現を含む。

本出願において、「含む」または「有する」等の用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたものが存在することを意図するものであって、一つまたはそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品、又はこれらを組み合わせたもの等の存在または付加の可能性を予め排除しないことを理解しなければならない。なお、異なるものとして定義しない限り、技術的又は科学的な用語を含む、ここで用いられる全ての用語は、本発明が属する技術分野において通常の知識を有する者によって一般的に理解されるものと同一の意味を有している。一般的に用いられる辞典に定義されているような用語は、関連技術の文脈上で有する意味と一致する意味を有することと解釈すべきであり、本出願で明白に定義されない限り、過度に形式的な意味に解釈されない。

[ダイナミックバックライト制御（Ｄｙｎａｍｉｃ Ｂａｃｋｌｉｇｈｔ Ｃｏｎｔｒｏｌ：ＤＢＬＣ）を有する新たなディスプレイ]
多くの新たなディスプレイパネルシステムは、ある形態のダイナミックバックライト制御（ＤＢＬＣ）機能を用いる。この機能は、電力使用及びイメージ品質を調整する。バックライトレベルを変更する性能によって、イメージ品質に煩わしいアーチファクトが発生するのを避けるために、知能的にバックライトレベル及び他のディスプレイパラメーターを調節する必要がある。

大部分のディスプレイ製造業者は、携帯電話のようなプラットフォームのディスプレイパネルの消費電力量の増加負担（ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ ｓｈａｒｅ）に関心を持つ。すなわち、ディスプレイ製造業者は、レガシー（ｌｅｇａｃｙ）ＲＧＢストライプシステムを含む全てのディスプレイモジュールのバックライト消費電力を減少させるための方法を模索している。ここに記述される技術は、このようなレガシーＲＧＢストライプシステムにも適用され、また、赤色、緑色、及び青色よりもさらに異なる、よりカラフルなフィルターを有する多原色パネル（例えば、ＲＧＢＷ）を有するより新しいシステムにも適用される。このようなシステムは、実際に、バックライトの消費電力を最小化して、かつ、バックライト電力を低くすることによって引き起こされるユーザーに認識できる視覚的なエラーを最小化するスクリーン上に与えられたイメージを表示する最適の方法を考慮するときに、余分な自由度を示す。

勿論、バックライト電力が常に１００％であれば、バックライト制御の結果としていかなるエラーも発生しない。バックライト電力が５０％まで減少すると、明るく飽和された色領域を有する、ユーザーが認識できる視覚的エラー及びアーチファクトを有するイメージが生成されてしまう。イメージレンダリング制御方法論が、光バルブの知能的な混合制御とディスプレイスクリーン上でイメージをレンダリングするためのバックライト電力量とに依存するため、フレーム内の個々のピクセルの拡散される輝度ニーズに基づいた統計的なアプローチを考慮して、イメージデータの与えられたフレーム又はフレームに対しての最適なバックライト電力をどのように設定するかを決定することが好ましい。

図１は、本出願の技術を適用できるディスプレイシステム１００の一実施形態を示す。ディスプレイシステムへのインターフェース１０２はイメージデータを入力するか、イメージデータを生成するのに用いられることができる。特に、ディスプレイ（例えば、ＬＣＤディスプレイ）がガンマを調節する必要がある技術のディスプレイである場合、選択的入力ガンマブロック１０４は、前記のようなディスプレイシステムに使用されることができる。イメージデータは、バックライトの制御のための経路及びディスプレイの制御のための経路の２つの経路を有することができる。イメージ検査１０８は、現在のフレーム（又は、その一部）が同じであるか、類似な場面（ｓｃｅｎｅ）の一部であるか、或いはバックライト照明の大きい変化が要求される可能性がある場面における変化を示しているかを決定する特定のイメージデータ統計を集めてもよい。

Ｃａｌｃ ＬＥＤ及び利得関数ブロック１１０は、視覚的なアーチファクトを最小化するための方法において、フレーム（又は、その一部）に対するターゲットバックライト照明を決定し、現在値からターゲット値にバックライト照明を変更するためのスムージング関数（適切な関数のセット）を決定するために使用されることができる。遅延／減少ブロック１１２は、バックライト信号のさらなる制御のために提供されてもよい。このようなさらなる制御は、後述するバックライト１２２とポスト−スケールブロック１１４とに提供されることができる。

遅延／減少ブロック１１２からのバックライト照明信号は、バックライト１２２を駆動するために使用される。バックライト１２２は、多くの異なる形態のバックライト（例えば、ＬＥＤバックライト、ＣＣＦＬバックライトなど）のいずれか１つであってもよい。又、バックライトは、既知の構成（例えば、個々のエミッタの２−Ｄ配列、又は、エッジリット（ｅｄｇｅ ｌｉｔ）エミッタのセット、又は、その他の既知の構成で構成されることができる。

イメージデータは、以下で論議されるように、イメージパイプラインにおいて、入力ガンマブロック１０４から始まって処理されてもよい。ＧＭＡ１０６は、１つのソース色空間からターゲット色空間に色域マッピング（ｇａｍｕｔ ｍａｐｐｉｎｇ）を（このような関数が要求される場合に、例えば、入力された色データがＲＧＢで、ディスプレイ１２０が多原色又はＲＧＢＷレイアウトで構成される場合に）提供してもよい。ポスト−カラー変換処理は、以下に更に論議される、ポストスケールブロック１１４によって提供されてもよい。データがディスプレイのサブピクセルのためにレンダリングされるとき、ブロック１０６は、選択的サブピクセルレンダリング処理（ＳＰＲ）ブロックを含んでもよい。これは、上述した多くの特許出願に詳細に示されるように、ディスプレイが新たなサブピクセル反復グループのうちのいずれか１つを含む場合であってもよい。ＳＰＲ処理は、参照として包含された上述の多くの特許出願で論議される。結果的に、信号がディスプレイ１２０に伝送される（例えば、ディスプレイ１２０上の個々のサブピクセルを駆動するために）前に、イメージデータは選択的出力ガンマブロック１１８において処理されてもよい。

以下の記載において、本発明がＲＧＢＷディスプレイシステムに適用されることが主に説明されるが、本発明のシステム及び技術に適切な調節を行って、多原色システム（例えば、ＲＧＢＹ、ＲＧＢＣ、ＣＭＹＷなど）にも同様に適用される。これらのシステムの多くは、レガシーＲＧＢイメージを入力し、これらの多原色ディスプレイで色域マッピング（ｇａｍｕｔ ｍａｐｐｉｎｎｇ；ＧＭＡ）動作（例えば、ＲＧＢからＲＧＢＷへのマッピング）を行ってもよい。これらのシステムの多くは、視覚的解像度を増加させる機会を提供するサブピクセルレンダリング（ＳＰＲ）技術を使用することができる（例えば、特に、ＣｌａｉｒＶｏｙａｎｔｅによって開発された新しいサブピクセルレイアウトに使用される）。又、本発明の技術は、ＧＭＡ又はＳＰＲ処理の使用に必ずしも依存するわけではなく、本技術はＧＭＡ又はＳＰＲ処理を有しない従来のＲＧＢストライプディスプレイシステムにも適用することができることが理解されるだろう。しかし、本技術は、前述のような進歩した多原色システムによく適用されることができ、前述のレガシーＲＧＢストライプディスプレイに適用可能であることに限定されない。

[入力ガンマディザリング]
従来のディスプレイシステムに対する改良（ｒｅｆｉｎｅｍｅｎｔ）は、イメージパイプラインにおける早い段階−早ければ入力ガンマ処理で生じてもよい。ディスプレイシステム１００の一例は、入力ガンマ１０４を用いて入力されたイメージデータの処理を始めてもよい。周知のように、入力ガンマ処理は、入力ガンマＬＵＴをしばしば用いて入力されたイメージデータ２０２を線形化するために使用されてもよい。しかし、ディスプレイシステムは、パイプラインを通じて流れるデータに計算を行うときに量子化エラーをしばしば引き起こす。パイプラインの入力側にディザリングが導入すると、量子化エラーを減少させることができる。（特に、６１２出願に開示されているリサンプリング領域における）ＳＰＲを用いるシステムにおいて、パターン化された入力ディザリングは、実質的にフィルタリングアウト（ｆｉｌｔｅｒｅｄ ｏｕｔ）され、悪影響なしに量子化ノイズを減少させることができる。

図２を参照すると、多数のガンマ曲線を処理することが可能である。図２の場合、ＬＵＴｓ２０４にローディング（ｌｏａｄｉｎｇ）されたそれぞれのテーブル２０６によって処理された１．０、１．８、２．２、及び２．５の出力係数（ｐｏｗｅｒ ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔ）を有する４個の入力ガンマ曲線が処理される。又、１．０テーブルは、上位ビットへの入力を選択して下位ビットにゼロを選択するＭＵＸ（図示せず）に代替されてもよい。

非単一体のガンマ曲線の入力ガンマ線形化後に処理パイプラインのビット深度にトレイド−オフ（ｔｒａｄｅ−ｏｆｆ）がある。ビット深度が大きいほど、線形データをより正確に表すことができる。勿論、これはゲート及びこのようなゲートを収容するチップ領域で追加的な費用を発生させる。しかし、非常に暗い領域で特に問題がある。暗い値の単調な表現を考慮するために、非常に低い傾斜を有する暗い領域（低い値）において線形的な区間を使用することが一般的である。ポスト−入力ガンマ処理パイプラインのビット深度がより低いほど、線形的な区間がより長く一対一マッピング及び単調な表現を維持すべきである。これは、暗い領域、イメージのゼロではない部分を明るくし、コントラストを減少させ、線形的な区間における値が所望する値よりも高くする要因となる。大きいビット深度が値を表すために使用されるとき、線形的な区間はより短く、より低い傾斜で、より暗くなって、高いコントラストを維持する。

入力ガンマ関数又はテーブルにおける２つ以上の入力値を同じ出力値にマッピングすることを選択することによりって量子化を導入することにより、一対一の損失の費用に対比及び正確性を維持することを選択することが他の選択であってもよい。この一対一ではないマッピングは、イメージのより暗い領域において視覚的アーチファクトを導入してもよい。このトレード−オフ（ｔｒａｄｅ−ｏｆｆ）は、より低いビット深度でディザリングされた量子化に付随する入力ガンマ関数又はテーブルにおいて、より深いビット深度を用いて避けることができる。それぞれのガンマ電力曲線に対して、テーブルは１つの余分な出力ビットを格納することができ、１つのビットはポスト−入力ガンマ処理パイプラインより大きく、ディザリング（例えば、空間的ディザリング）を達成するために使用されてもよい。ディザリングされた値は、次の処理パイプラインでより低いビット深度を有しながらオリジナルの正確性の大部分を維持する。

このようなディザリングは、単純なチェッカーボード（ｃｈｅｃｋｅｒｂｏａｒｄ）パターン（２０８及び２１０）によって達成されてもよい。一実施形態において、それぞれの電力曲線に対する１つのテーブルがあってもよく、同一の曲線はＲ、Ｇ、及びＢ、又は入力データフォーマットが行われるべき何かに用いられてもよい。別個のアドレスデコーダ及びＲ、Ｇ、及びＢに対して可能な別個のテーブルを使用してもよく、Ｒ、Ｇ、及びＢに対して別個のメモリがあってもよい。前記の場合になり、Ｒ、Ｇ、及びＢテーブルが別個の値を有するようにゲートを追加しない場合、白色点を調節してこれを使用してもよい。それぞれの色（又は、色のサブセット）に対して別個のテーブルが存在すると、３つのテーブルが異なる可能性は、それらを使用して白色点設定を調節するようにしてもよい。従って、これはシステムが、例えば、ＬＥＤバックライトの青色色調（ｔｉｎｔ）を正確にし、イメージで白色をより暖かく見えるようにすることができる。

ディザリングチェッカーボードパターンは、入力ピクセルのｘ及びｙ位置の下位ビットから算出されてもよい。ディザリングは、ディスプレイの特定のサブピクセルレイアウトの同じ位相に最終的に位置する入力ピクセルに位置する可能性がある（例えば、ＲＧ／ＢＷチェッカーボードは、参照として包含された５７４及び５７５に開示されている）。これを防止するために、図２に示すように、チェッカーボードの１つの位相に入力Ｒ及びＢ値をディザリングし、反対位相にＧ値をディザリングしてもよい。勿論、ディスプレイパネルのサブピクセルレイアウトに依存する異なるディザリングパターンを有し、上記のような位相関係を防止する１つ以上の色に対する異なるディザリングパターンを有することが好ましい。

争点の実施形態において、Ｒ＊Ｇ＊Ｂ値は、ＬＵＴｓから１２ビット値を返還する。偶数／奇数チェッカーボードビットは、ｘ及びｙ位置の下位ビットを排他的ＯＲすることにより生成される。これらのチェッカーボートビットは、１２ビット値に追加され、しばしば、下位ビットが正確な次のビットにオーバーフローする要因となる。この追加（増加）は、しばしば整数オーバーフローを発生させる要因となる。これはチェックされるべきであり、この結果は１２ビットにクランピング（ｃｌａｍｐｉｎｇ）される。１２ビット値は、下位ビットをドロップ（ｄｒｏｐ）させることにより、１１ビットに切り捨てられる（ｔｒｕｎｃａｔｅｄ）。これらの１１ビット値は、入力ガンマモジュールからの出力である。

[ヒストグラム根拠のＤＢＬＣ]
ダイナミックバックライト制御（ＤＢＬＣ）をイメージデータに機能させる方法として、従来のディスプレイに他の改良が行われてもよい。ＲＧＢＷシステムの一例において、ＧＭＡを有するシステムは、白色及び不飽和の色を有効範囲（０％乃至１００％）内にあるＲＧＢＷ値に変換するＲＧＢ ｔｏ ＲＧＢＷ色域マッピングアルゴリズムを一般的に有する。ＲＧＢＷシステム（又は、他の多原色ディスプレイ）の透過率がＲＧＢストライプ参照システムの透過率の２倍であると仮定すると、多くの例において、この不飽和な色を示すために５０％バックライト電力だけが要求されてもよい。

しかし、高飽和された入力ＲＧＢ色は、無効又は色域を外れた（ＯＯＧ）値を作る１００％を超過するＲＧＢＷ値にマッピングされる。純粋色は、少なくとも１つの色チャンネルが２００％に到達するＲＧＢＷ値に一般的にマッピングされる。このような純粋色を適切にレンダリングするために、有効データ範囲に到達するようにデータは５０％まで同時にスケーリングダウン（ｓｃａｌｅｄ ｄｏｗｎ）され、バックライト電力は２倍になり１００％になる。同時に、データ値（光バルブの透過率の程度に変えた値）をスケーリングダウン（ｓｃａｌｉｎｇ ｄｏｗｎ）し、バックライト値をスケーリングアップ（ｓｃａｌｉｎｇ ｕｐ）することは、ＤＢＬＣシステムとアルゴリズムとがどのように正確に色を再構成してレンダリングするかを示しており、前記アルゴリズムは常に有効なデータ値を生成し、正確な輝度値を維持するためにバックライトレベルを調節することを目的としている。

前記アルゴリズムがデータ値を５０％まで常にスケーリングダウンし、バックライトを１００％まで常にスケーリングアップすると、全ての色は正確にレンダリングされるが、いかなる節電の利得もない。バックライトエネルギーを節減するために、ＤＢＬＣは、フレームにおける全てのピクセルのＲＧＢＷデータ値を検査し、一番低いバックライトレベル（及び一番大きいデータスケールファクター）を決定して、前記フレームの一番悪い場合の色も正確にレンダリングしてもよい。一般的に、明るい黄色のような、明るい純粋色がフレームに存在するとき、バックライトレベルは１００％に接近してもよい。明るい白色や明るく不飽和な色が存在するとき、前記バックライトレベルは５０％に接近してもよい。暗く不飽和な色が存在するとき、前記バックライトレベルは５０％以下に低下してもよい。

一実施形態において、ＤＢＬＣは、現在フレームにおける全てのピクセルのバックライト条件に対する統計を調査又は収集する第１パート、及び、バックライトを決定して、前記決定と一致するデータ値を適切にスケーリングする第２パートの２つのパートで構成されてもよい。次に論議されるように、前記検査はヒストグラムデータ構造を効果的に投入し（ｐｏｐｕｌａｔｅ）て、バックライト決定はヒストグラムデータ構造をトラバースすること（ｔｒａｖｅｒｓｉｎｇ）により行われる。

[検査及びヒストグラム生成]
本発明の一実施形態において、イメージデータ統計は、１フレーム毎に行われる。このようなイメージデータ統計は、イメージ処理システム内のあらゆるところで得られてもよいことは明らかである。このように、入力イメージデータのイメージデータ統計を獲得することができる（前記入力イメージデータがレガシー集中ＲＧＢデータ（ｌｅｇａｃｙ ｃｏｎｖｅｒｇｅｄ ＲＧＢ ｄａｔａ）であるか、ある他の形態のデータであるか）。さらに、本システムは、ある任意のポスト−ＧＭＡイメージデータ（例えば、ＲＧＢからＲＧＢＷにマッピングされているイメージデータ）の統計を獲得してもよい。又、前記統計は、ディスプレイへのレンダリングのために（任意で）ＳＰＲフィルタリングされたイメージデータから獲得されてもよい。本発明の範囲は、統計及び／または検査処理ブロックの正確な配置に制限されてはいけない。

いくつかの例において、より少ない入力原色（例えば、ＲＧＢは３つに対してＲＧＢＷは４つ）があり得るので、入力されたデータに対する検査の実行は、より少ないゲートを必要としてもよい。あるいは、ＧＭＡ以後の検査に実行は、検査に必要ないくつかの計算が既に行われた場合があるので、より少ないゲートを要求してもよい。あるいは、ＳＰＲモジュール以後の検査の実行は、ＤＢＬＣが同時にディスプレイの一部をアップデートするシステムに使用されるようにしてもよい。

一実施形態において、イメージデータを分析する１つの便利な構造がヒストグラム形態であってもよい。他の既知のデータ構造がバックライト及び光バルブシステムを制御する目的に適合してもよいことは明らかであり、本発明の範囲がヒストグラム又はここで論議されたようなヒストグラムの特別な形態及び使用に制限されるべきではないことが理解できる。

イメージデータが入力され処理されることにより、ディスプレイシステムは検査１０８において、統計を収集してもよい（勿論、検査１０８の配置は、前述したように、与えられたディスプレイシステムにおいて適宜変更してもよい）。各ピクセルイメージが考慮されることにより、このようなピクセルはビン（ｂｉｎ）でカウント（又は、処理）されてもよい（このようなビンは、ピクセルのようにカウント及び／又は処理される）。

このようなイメージデータの推定フレームに対するヒストグラム及びビンの収集の一例は図３に図示される。図３は、ｙ軸とｘ軸上とにビンカウントに対して要求されるバックライトのプロットがそれぞれ示されている。一般的に、イメージデータは１つのピクセル毎に分析されてもよい。このような１つのピクセルによって要求（又は要請）されるバックライト照明のレベルが何であるか決定するようにされてもよい。例えば、完全な赤色ピクセル値（即ち、Ｒ＝２５５、Ｇ＝Ｂ＝０）の場合において、そのような完全な赤色ピクセルはバックライトが完全にオン（ｏｎ）されるように要請／要求してもよい。バックライトが完全にオンでなければ、ディスプレイ上でのこの完全な赤色ピクセルデータの再現にはいくつかのエラーがあるはずである。

図３に示すように、原点から一番遠く離れたｘ軸上のビンは１００％のバックライトが要求されるビンである。このような完全な赤色ピクセルデータは、１ずつビンカウンター増加させ、前記ビンは１００％のバックライトを要求するイメージデータ値の数のカウントを維持する。図示されているのは１６個のビンであるが、ビンの数は変更されることができる。事実、バックライトが離散的な数の照明値（例えば、２５６）を有する場合、離散的な照明レベルの数と同じだけのビン（２５６のビン）があってもよい。

追加的な実施形態において、ビンのカウンターは、ある特定のレベルで終了されてもよい（そして、一フレームにおける全ての可能なイメージデータ値のフル（ｆｕｌｌ）カウントを提供しない）。例えば、ここで問題となっているディスプレイが３００Ｋのイメージデータ値以上を有するＶＧＡスクリーンであれば、例えば、１６個のビンを有するヒストグラムに対して、それぞれのビンは前記値に追加的なイメージデータポイントを捨てる前にある数（例えば、１６Ｋ）で終了されてもよい。１６Ｋは、ＶＧＡに対する全体フレームにおけるイメージデータ値の全体数の約５％であるため、バックライト値と光バルブ値とを知能的に選択するのに充分なデータであり得る。

図３を更に参照すると、ヒストグラムアレイ（ｈｉｓｔ[ｉ]）が生成されてもよく、ここで、インデックス、ｉはバックライトレベル条件に比例し、一実施形態において、バックライト範囲を一連のオーバーラップしないカテゴリー又はバックライトビンに更に分ける。従って、それぞれの要素（ｈｉｓｔ[ｉ]）は、ｉ番目のバックライトビンの範囲内にある、与えられたフレームのピクセル数に比例する値を保存する。

ビンを満たすために、与えられたピクセル値をバックライト照明値に関連付けるメトリック（ｍｅｔｒｉｃ）が使用されてもよい。このようなメトリックの一実施形態において、ディスプレイされるピクセルに対する、最小バックライト条件（ＢＬ_ｒｅｑ）は、その要素Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ値の最大に比例するため、考慮されてもよい。一番大きい値を有するチャネルは、以下のように、バックライト条件を決定する。

一例において、線形ＲＧＢＷ空間において、次のように設定されることができる。
BL_req = max(R,G,B,W)/2

与えられたフレームでそれぞれのピクセルが処理されることにより、それぞれのピクセルの最小バックライト条件は、適切なバックライトビンを選択して、そのビンのカウント値を増加させるために、次のように計算されて使用されてもよい。
backlight bin i=(BL_req/maximum backlight value) * (total number of bins)

現在ピクセルがバックライトビン（ｉ）で規定されたカテゴリー内にあれば、そのバックライトビンの増加カウント値は、
hist[i] = hist[i] + 1
となる。

前述したように、与えられたビンに対するそれぞれのカウンターは終了されないか、表示される現在イメージのバックライト条件の重要な基準（ｍｅａｓｕｒｅ）を与える特定の値で終了されることができる。一実施形態において、イメージにおけるピクセル総数の２％〜５％の終了範囲は適当であってもよい。勿論、他の上限も可能である。

前記ＢＬ_ｒｅｑ方程式は、与えられたピクセルに対するバックライト条件の一例示的な基準（ｍｅａｓｕｒｅ）を与えるが、他の基準も可能である。他の実施形態において、基準（ｍａｘ（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ）／２のような）に基づいたバックライト条件を計算する前に、又は後に、色ウェイティングターム（color weighting term）を適用することができる。例えば、色チャネルデータ（Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ｗ）は、例えば、１より小さい値を含む、色ウェイティングターム（ＲＷＴ、ＧＷＴ、及びＢＷＴ）とそれぞれ積算され（ｍｕｌｔｉｐｌｅｄ）て、純粋色のバックライト条件が１００％より少なくなるよう減少されることができる。勿論、これは、意図的な色輝度ドロップ（ｄｒｏｐ）の結果であってもよいが、色ウェイティングは、好ましくは、より積極的又はあまり積極的でない電力節減に関してＤＢＬＣシステム及びアルゴリズムの調整における代替特性として考慮されてもよい。

例えば、青色表示におけるエラーは、人の視覚系が検出するのは難しい。ＢＷＴ値を５０％に設定することは、バックライトが青色ピクセルを正確にディスプレイするために必要な値より少ない５０％まで落ちるようにしてもよい。青色値は、色域に戻すためにスケーリングされるか、不飽和される必要があるが、青色の場合、このエラーは青色で非常に不明瞭である。赤色及び緑色は、容認できないエラーを引き起こすことなしに、１００％により近い数に少なくスケーリングされてもよい。

更に、他の色（例えば、黄色、赤紫（マゼンダ）色、又は青緑（シアン）色）ウェイティングターム（例えば、それぞれ、ＹＷＴ、ＭＷＴ、ＣＷＴ）は、所望されるように、より多く又は少なく控えめに使用されてもよい。例えば、全ての純粋色のうち一番明るく、輝度エラーが一番敏感に認識される黄色は、より控えめに使用されてもよい。黄色ウェイティングは、明るい赤色と明るい緑色とが存在するときに、赤色ウェイティングの値をより増加させ、バックライト条件を増加させてもよい。あるいは、白色ウェイティングターム、ＷＷＴが含まれてもよく、一般的に１程度に設定されてもよいが、ピーク白色輝度における損失が５０％より少ないバックライトレベルを達成するようにする積極的な設定のために１より少し小さく調節されてもよい。従って、一実施形態において、（線形ＲＧＢＷ空間で与えられる）色ウェイティング表現とバックライト条件計算は、次のような結果となる。
R = R * (RWT + (YWT-RWT))*G (ここで YWT >= RWT)
G = G * GWT
B = B * GWT
W = W * WWT
BL_req = max(R,G,B,W)/2

[ヒストグラムトラバース及びバックライト決定]
ヒストグラム（又は、他の適切なデータ構造）が現在イメージフレームに対して一旦完了されると、ＤＢＬＣシステムは、ユーザーが少なくとも容認することができるイメージレンダリングエラーの量を最小化しながら、バックライト電力消費を最小化する目的を追求するバックライト照明を知能的に設定する構造及びデータを使用してもよい。一実施形態において、バックライト電力がイメージフレームにおける大多数のピクセルのバックライトニーズを重大に危うくすることなく、最大より低いレベルに減少されることができると、一番大きいバックライト電力条件を示すビンは、最初に分析され決定されてもよい。勿論、ビン又はデータ構造を処理する順序は、本発明の範囲を外れることなしに変更されてもよい。

ヒストグラムでデータを処理する間、エラー基準がある可能なスレッショルド（possible threshold）又はスレッシショルド（threshold）に到達する場合、他の処理を終了するのに使用されることができるエラー基準を維持することができる。このようなスレッショルドは、人の視覚のある規則によって又はバックライト照明を変更しながらユーザー観点イメージを実験的に（empirically）ポーリング（polling）することにより、発見的（heuristically）に決定されてもよい。

一実施形態において、ヒストグラムカウント値は、図４に示すように、エラー関数（Ｅ_ｓｕｍ）を生成するのに使用されてもよく、エラー関数（Ｅ_ｓｕｍ）は、例えば、一番高いバックライト電力要求カテゴリーから始め、一番低いバックライト電力要求カテゴリーに通じて継続されるそれぞれの電力ビンのバックライト電力条件を漸次無視すると、引き起こされる可能性がある認識される輝度エラーの量を蓄積するために使用される。あるいは、減少しているエラーの蓄積は、一番少ないバックライト電力要求のビンから維持されて処理され、エラーが特定のスレッショルド以下に減少するまで、一番高いバックライト電力条件まで継続されることができる。

ヒストグラムの一番高い電力条件ビンから後方向にトラバースする場合において、ｈｉｓｔ[ｉ]と関連付けられた認識される蓄積エラー（Ｅ_ｓｕｍ[ｉ]）は容認することができるエラースレッショルドＴＨ１を超えて、ビン（ｉ）の関連付けられたバックライト条件は保存されなければならず、従って、バックライト決定はインデックス（ｉ）から推定される。

一実施形態において、認識される蓄積エラー関数（Ｅ_ｓｕｍ[ｉ]）は、トラバースが次の一番低い電力ビンまで継続されると、よく機能しない（compromised）ピクセルの数を考慮することができる。さらに、より低いバックライトビンにトラバースすることにより、認識されるエラーの非線形段階的拡大を示すための掛け算混合ファクター（multiplicative compound factor）（一般的に、１より大きい）を含んでもよい。

図４を更に参照すると、例示的な説明のために、ビン（ｉ＝１４又はｉ＝１５）におけるピクセルがない。従って、ＤＢＬＣが、引き起こされる視覚的なエラーなしに、少なくともデジタル値２３２（本例において、可能な２５５外）にバックライト電力を戻すことが安全である。今、ビン（ｉ＝１３）で始めると、サンプリングされた少ない数のピクセルが、前記ビンのある場所（本例では、デジタル値２０８及び２３１の間）でバックライトのレベルを要請するか、要求している。図示されているように、エラーのレベルはスレッショルド以下なので、ＤＢＬＣは低いバックライト電力可能性の考慮を継続する。ＤＢＬＣは、エラースレッショルドが最終的に超過するとき、ビン（ｉ＝１０）までこの様相で継続される。一実施形態において、バックライト電力は、本例において、右側のデジタル値１７６であるビン（ｉ＝１０）で選択されてもよい。これは、エラータームにおける安全な選択であってもよく、以下で説明されるように、電力節電期間（term of power saving）において非常に更に積極的であってもよい。

一旦、エラースレッショルドが超過されると、ＤＢＬＣは、ビンインデックス（ｉ）内からバックライト値を決定するために他の処理とともに継続されてもよい。このような追加的な処理は、前記ビンで示されたバックライト値の範囲内のバックライトレベルのうち１つだけを選択するのに使用されることができる追加的な微細_調整_オフセット関数（fine adjust offset function）を使用してもよい。一実施形態において、ゼロの微細_調整_オフセットは、前記範囲の下部境界でのバックライト値を維持し、微細_調整_オフセット関数の最大値は、バックライト値を前記範囲の上部境界まで持っていく構成要素を追加する。
E_sum[hist_size]=0
For i = hist_size-1 down to 0 （hist_sizeはビンの総数）
E_sum[i] = (compound_factor * E_sum[i+1])+hist[i]
（compound factorは１以上であってもよい）
If E_sum[i] >= TH1 then
Backlight = i / (hist size) * maximum backlight value + fine_adjust_offset

Ｅ_ｓｕｍ[ｉ]がスレッショルドＴＨ１を超過しているとみなすと、参照として、（前記例における）逆トラバース（reverse traversal）において、前のＥ_ｓｕｍ[ｉ＋１]がスレッショルドを超過しないと、Ｅ_ｓｕｍ傾向線は、Ｅ_ｓｕｍ[ｉ＋１]からＥ_ｓｕｍ[ｉ]まで、図５のように示されることができる。微細_調整_オフセットは、Ｅ_ｓｕｍ[ｉ]傾向線がスレッショルドと交差する点と理論的に一致する。従って、理想的な微細_調整_オフセットは次のように計算される。
fine_adjust_offset = ((E_sum[i] - TH1) / (E_sum[i]-E_sum[i+1])) * (max backlight value/number of bins)

図５は、微細調整オフセットの処理の一実施形態を説明する。図示されたように、２つのライン−一番目のラインが２つの隣接したビンの下部エッジ点（４０４及び４０９）で規定され、二番目のラインがＴＨ１エラースレッシショルド４０６で規定される−は、同時に解釈されてもよく、交差点４０８は微細調整オフセット４０９を決定するためにｘ軸に落ちてもよい。

しかし、多くの簡素化は、理想的な微細_調整_オフセットの妥当な近似値を算出することと同様に、微細_調整_オフセット計算がハードウェアでより容易に行われるように適用されてもよい。１つの可能な簡素化は、Ｅ_ｓｕｍ[ｉ]−ＴＨ１で規定された超過エラーを取り、これを２の電力を有する第２スレッショルドＴＨ２と比較する。この場合、指数は容易に計算され、理想的に近い微細_調整_オフセットは次のように生成される：
fine_adjust_offset=((E_sum[i]-TH1)/TH2*(max backlight value / number of bins)

図６は、微細調整オフセットの処理の更に他の実施形態を説明する。図示されるように、２つのライン−一番目のラインは２つの隣接した（２つのエラースレッショルド（ＴＨ１及びＴＨ２）で測定されたような）ビンのエッジ点（４２２及び４２４）で規定され、二番目のラインはＥ_ｓｕｍ［ｉ］で規定されている−は同時に解釈されてもよく、交差点４３０は微細調整オフセット４３２を決定するためにｘ軸に落ちてもよい。

バックライトに対する内部的制限は、２５％乃至１００％の範囲である。この範囲内で、バックライト決定は、ＭＮＢＬ及びＭＸＢＬレジスタ設定で決定される下部及び上部境界に更にクランピングされることができる。イメージが完全に黒色（全部ゼロデータ）であれば、最小バックライト設定は無視され、ＤＢＬＣバックライトレベルはゼロになる。
Backlight = max (Backlight, MNBL, 25%)又は0% if the image is completely black（イメージが完全な黒色である場合）
Backlight = min (Backlight, MXBL, 100%)

[検査モジュール]
ここに図示されたブロックを処理する幾つかの可能な実施形態が説明される。例えば、図７は、検査モジュール１０８の一実施形態を説明する。イメージデータは、例えば、ＲＧＢＷ（又は、他の形態）がブロック５０２に入力されることができる。ＲＧＢＷ入力値は、上部（例えば、８）ビットにトランケイティド（truncated）５０６されることができる。この上部ビットはＯＯＧ（Out Of Gamut）を含むことができ、色域を外れた値でも表示されることができる。全体的な可変スケーリングを所望すると、トランケイティドされたＲＧＢＷ値の最大はそれぞれのピクセルに対して計算され（５０８）、全体的な最大値は全体イメージに対して８ビットのｇｐｅａｋｖａｌレジスタ５１４に蓄積される（５１２）。

入力値が切り捨てられ（truncated）ると、ピーク値はこれ以上完全に黒色イメージの信頼可能な表示ではない。例えば、全てのピクセルにおいて全ての原色の全てのビットを共にＯＲすることにより、又は、ある他の方法でこれを検出（５０４）することが好ましい。以下、擬似コードにおいて、イメージの全てのピクセルの原色のＯＲは、黒色_検出で指名された１１ビットレジスタに保存され、以下、後述されるように、ｃａｌｃ ＬＥＤ及び利得モジュールのゼロに対してこれをチェックする。

切捨て（ｔｒｕｎｃａｔｉｏｎ）後に、ＲＧＢＷ値は別個の色ウェイト５１０でそれぞれスケーリングされることができる。一実施形態において、Ｒは０．８５、Ｇは０．７０、Ｂは０．５０、及びＷは１．００を掛けられる。これは、それぞれの原色を０と２５６との間のレジスタ値に掛けることにより効果的に行われて、８ビットを右側にシフトする。Ｙウェイト値は、原色とは別個に黄色値をウェイティングする。これは、緑色値の関数のように赤色ウェイティング値の変更として使用されることができる。本例において、原色値は８ビットに全部切り捨てられ（truncated）、これは８ビット計算を要求することができる。

ウェイティング後の４ＲＧＢＷ原色値の最大は、それぞれのピクセルに対して選択されることができ（５１６）、全フレームに対する最大ウェイティングされた原色が８ビットのｗｐｅａｋｖａｌレジスタに蓄積されることができる（５１６、５１８、及び５２２）。

ウェイティングされたＲＧＢＷ値の最大は、ヒストグラムにカウントを蓄積するのに使用されることができる（５２０及び５２４）。最大ウェイティングされたＲＧＢＷ値は、上部４ビットを抽出することによりインデックスに変換されることができる。これは、ＬＥＤ電力を２５％以下に設定しないため、下部４ビンが実行されなくても、１６ビンのヒストグラムを実行することができる。インデックスされたビンは、１ずつ増加されてカットオフ最大にクランピングされ（clamped）る。

カットオフ最大は、２の電力である（−１）。例えば、ヒストグラムのカウンターは１４ビットに制限され、このカットオフは１６Ｋである。

以下は、一例示的な検査モジュールを示す擬似コード（ルアコード：Ｌｕａ ｃｏｄｅ）である。前記シミュレーションは、ヒストグラムのサイズをｈｉｓｔ_ｂｉｔｓ、ＧＡＭＢＩＴＳ（現在１１）を有するガンマパイプラインのビット数、ＳＢＩＴＳ（８）を有するウェイト値のビット数及びカットオフ（１４）を有するヒストグラムカウンターのビット数に設定する。これらのパラメーターは、ハードウェアのある特定の実行で固定されたビットサイズであってもよい。
function dohisto(x,y)-- scan one pixel and accumulate statistics
local r,g,b,w=spr.fetch(pipeline,x,y)--fetch the post GMA data
--OR all the bits in all the primaries in all the pixels
black_detect = spr.bor(black_detect,r,g,b,w)
r = math.floor(r/(2^(GAMBITS+1-SBITS))) --hack out the upper 8 bits only
g = math.floor(g/(2^(GAMBITS+1-SBITS)))
b = math.floor(b/(2^(GAMBITS+1-SBITS)))
w = math.floor(w/(2^(GAMBITS+1-SBITS)))
local peak = math.max(r,g,b,w)
gpeakval = math.max(gpeakval,peak) --record global maximum
if weighted_color==1 then -- weighting formula:
--Rweight increases to affect yellow
local Xweight = Rweight + ((Yweight-Rweight)*g/(2^SBITS))
r = math.floor(r*Xweight/256)
g = math.floor(g*Gweight/256)
b = math.floor(b*Bweight/256)
w = math.floor(w*Wweight/256)
end
local maxp = math.max(r,g,b,w)
wpeakval = math.max(wpeakval,maxp)--record weighted maximum
--build a histogram of maxp values
--upper hist_bits of maxp is index
local i = math.floor(maxp/(2^(SBITS-hist_bits)))
hist[i] = math.min(cutoff,hist[i] +1)--count them but clamp
end--function dohisto

[Ｃａｌｃ ＬＥＤ及び利得モジュール]
一例示的な実施形態において、図８に示すような、Ｃａｌｃ ＬＥＤ及び利得モジュール１１０は、フレーム間の検査モジュールによって収集された統計を取り、垂直リトレース（ｒｅｔｒａｃｅ）時間の間計算を行う。

ヒストグラムテーブルはスキャニングされ（６０２）、修正されたピーク値を計算する（６０４）。ヒストグラムビンは、合計（ｓｕｍ）がＴＨＨ１値を超過するまで一番高い値から下に合計される。前記合計は、全てのサイクルに対して前の値を１．０に近い、小さい数で掛けることにより混合されることができる。ＣＭＰレジスタから３ビットの固定点分数は、混合ファクター（compounding factor）を設定するのに使用されることができる。３ビットは、前の合計を１．０及び１．８７５の間の８つの値で掛けるようにする。

ヒストグラムのカウンターは、固定された数のビット、一般的に１４を有することができ、（２＾１４）−１又は１６，３８３より大きくカウントすることができない。ヒストグラムカウンターがこの制限に到達するとき、カウントを停止し、常に最大値を維持する。最大カウントは、擬似コード実行においてカットオフと言う。ヒストグラムスレッショルドは、０とこのカットオフとの間の数である。０のＴＨＨ１値は、保存的（conservative）で高いバックライト値を選択する傾向がある。より大きいＴＨＨ１値は、よりアグレッシブ（aggressive）で、より多い電力を節電するためにより低いバックライト値を選択する。フルビン（full bin）はサーチ（ｓｅａｒｃｈ）を停止して電力レベルを設定することができる。

一実施形態（図９）において、選択されたヒストグラムインデックス７０２は、（７１２及び７１４で表現されたように）新しいピーク値を算出するように使用されることができる。しかし、ヒストグラムインデックスが使用されると、１６個の値（又は、ｈｉｓｔ_サイズであれば何でも）だけが選択されることができる。ピーク値の下部ビットは、次の方法で構成されることができる。ヒストグラムの検索が停止される場合、合計７０４は常にスレッショルド７０６より大きい。混合乗算器（compound multiplier）が大きいと、スレッショルドを合計から引くことは、１とカットオフ＋１との間の値を生成する。引き算の結果は、ＴＨＨのシフトカウンターによって右側シフトされる（７０８）。混合乗算器（compound multiplier）が１．０で、ＴＨＨ１が大きいと、１０ビットのＴＨＨ２値は新しいｐｅａｋｖａｌの下部４ビットを満たすのに使用されることができる４ビット数における結果となる。この設定のある組は、この値がオーバーフローされるようにして、ＴＨＨ２によって右側シフトの結果は、１５（０×ＯＦ）の最大値にクランピングされなければならない（７１０）。一実施形態において、ＴＨＨ１、ＴＨＨ２の値及び混合乗算器ＣＭＰ（compound multiplier）間に相互作用があってもよい。例えば、混合乗算器（compound multiplier）の値が増加するか、ＴＨＨ１の値が減少することにより、ＴＨＨ２の値は増加しなければならない（例えば、１２又は他の適切な値より高くない）。

代替的な実施形態において、より明るい色に対するスレッショルド値（例えば、ＴＨＨ）よりも暗い色に対する他のスレッショルド値（例えば、ＴＨＬ）を使用する効果があってもよい。変更できるＴＨＨ１及びＴＨＨ２は、半分上のヒストグラムビンを検査するときに使用されることができる。変更できるＴＨＬ１及びＴＨＬ２は半分下のヒストグラムビンに使用される。これを実行するルアコード（Lua code）は以下、ｄｏｃａｌｃ関数の一部である。

ピーク値サイズ（ＳＢＩＴＳ）がＬＥＤ電力設定（ＬＥＤＢＩＴＳ）のサイズと同じである場合において、結果ピーク値は、ＬＥＤ電力設定に直接使用されることができる。

代替的な実施形態として、ＬＥＤ電力を固定値に強制する方法を有することが好ましい。この特徴は、ハードウェアテスティングに有用であるか、又は要求される消費電力レベルを生成することができる。

ＬＥＤ電力が１／４以下であれば、１／４設定に更に増加されることができる。イメージが黒色である場合、検査モジュールから黒色_検出ビットで表示されるように、ＬＥＤ電力が１に強制されることができる。
function docalc()--Calculate LEDy and gain during vertical retrace
function docalc()--Calculate LEDy and gain during vertical retrace
local hpeakval=wpeakval --default if hist_ena==0
if hist_ena==1 then--Use the histogram to decrease power farther
local sum=0
local hist_thresh1,hist_thresh2 = THH1*1024+63,2^(THH2+4)
for i=HISTSIZE-1,0,-1 do
--sum up the bins, compounding the previous ones
sum=sum+math.floor(sum*(CMP+8)/8)+hist[i]
if sum>=hist_thresh1 then --if it crosses the threshold
--new peakval is index plus lower bits
hpeakval = i*2^(SBITS-HISTBITS) --index is upper bits
--lower bits are built from the sum excess
local lower = math.floor((sum-hist_thresh1)/hist_thresh2)
lower = math.min((2^(SBITS-HISTBITS))-1,lower)
hpeakval = hpeakval + lower
break
end --if the sum exceeds the threshold
if i==(2^(HISTBITS-1)) then --switch to the lower threshold values
hist_thresh1,hist_thresh2 = THL1*1024+63,2^(THL2+4)
end
end --for all histogram bins, top to bottom
end --end hist_ena
--convert peak value into LED power level
LEDy = hpeakval --the LED value is just the hpeakval
LEDy = math.max(MNBL,LEDy)--clamp at 25% (default) power level
LEDy = math.min(MXBL,LEDy)--and at maximum level
if (black_detect==0) then --use special black detector
LEDy = 1 --almost zero if the image is black
end
if DBLC==0 then --allow forcing power to a fixed level
LEDy = FXBL
end
end -docalc

[減少遅延モジュール]
時間的なアーチファクトは、バックライト輝度及び補償ＬＣＤ値において大きな変化が発生するときに目立つ。イメージが与えられた部分が１つのフレームから他のフレームに、明るさ又は飽和を変更する際、バックライトの明るさをより明るく、又は、より低く変更することが好ましく、イメージの他の部分は変更されない。従って、バックライトの明るさの変化は、ＬＣＤ値における反対の変化（opposite change）によって達成されることができる。しかし、ＬＣＤが直ちに変更することが要求されても、液晶物質反応は、実際には応答が遅い。これは、視覚的に明るいフラッシュ及び暗いフラッシュを生成することができる光学遅延状態を発生させる。例えば、バックライトの明るさが低い値から高くなるとき、ＬＣＤ透過率命令は高い値から低くなって、ビューアー（ｖｉｅｗｅｒ）に同じ色／明るさを維持する。しかし、一般的に、新しいＬＣＤ透過率命令値に隣接した対数漸近性接近（logarithmic asymptotic approach）を示しながら、ＬＣＤ透過率実際反応は遅くなる。ＬＣＤ透過率実際反応とバックライトの明るさの差とは、目立つ一時的な色／明るさエラーを生成する。

この視覚的効果は、ここに参照として包含された共同所有のＰＣＴ／ＵＳ２００７／０６９９３３（９３３ＰＣＴ出願）に既に記述されている。本出願の図１０及び図１１は、前記ＰＣＴ参照の図２８及び図２９としてそれぞれ開示されている。

対数減少アルゴリズム（logarithmic decay algorithm）は非常に簡単であり、これは前の値と次の値とのウェイティング平均（weighted average）を有し、前の値を結果として代替する。一番簡単な形態は、前の値と次ぎ値との差が８ビット数であるとき、最大８段階の新しい値に収斂する、前の値＝（前の値＋次の値）／２である。これは、段階毎に残る距離の半分を移動するので、二進減少公式（binary decay formula）である。より一般的な形態は、ウェイティングされた対数減少（weighted logarithmic decay）：前の値＝（前の値＊（１−ウェイト）＋次の値＊ウェイト）である。ウェイト値が１／２であれば、これは前の公式と正確に同じである。整数（ハードウェア）環境において、固定点二進数（fixed point binary number）でウェイトを示すべきである。ウェイトレジスタにおけるビットの数が、ＷＢＩＴＳ及びＷＭＵＬ−２ＷＢＩＴＳの場合、公式は以下のようである。
previous=(previous*(WMUL-weight)+next*weight+round)/WMUL
(where weight is a value from 1 to WMUL. Weight=WMUL/2 is the binary decay case.)

上記の公式は、整数算術（integer arithmetic）に組み入れるとき、多数の問題を有する。ラウンド（ｒｏｕｎｄ）変数がゼロであれば、公式は前の値より大きい常数の次の値に収斂しない。ラウンド変数がＷＭＵＬ−１であれば、公式は、前の値より小さい常数の次の値に収斂しない。解決策は、前の値と次の値との間の差に基づいてラウンド値を設定することである。
if next > previous then
round = WMUL-1
else
round = 0
end

このテストが予め行われると、公式は他の方向に正確に収斂する。図１０において、比較器（comparator）（入力形態８０５及び８０３を有する）は、次の値を前のラッチ８０３からの出力と比較し、次の値がより大きいとき、ＷＭＵＬ−１を選択して、次の値がより小さいとき、ゼロを選択する。前記公式の他の問題は、ＬＥＤ電力レベルの分数（fraction）においてステッピングすることができなくて、減少の傾きが１．０より少なくなることができないということである。これに対する解決策は、フレームからフレームに保存される前の値にエキストラビットを追加することであるが、ＬＥＤバックライトに伝送することができない。ビットの数がＸＢＩＴＳ及びＸＭＵＬ＝２ＸＢＩＴＳであれば、公式は以下のようである。
previous=(previous * (WMUL - weight) + next * XMUL * weight + round) / WMUL

前のラッチ８０３は、ＸＢＩＴＳエキストラビットを保存するのに充分なほど大きくすることができる。次の値の入力がこのビットを有さないので、これを比較器で前のラッチと比較する前にバレルシフター（barrel shifter）８０５によって正されることができる。しかし、ＬＥＤバックライトコントローラーに出力された値は以下のようである。
Previous >> XBITS

続いて、ｎｅｘｔ＞ｐｒｅｖｉｏｕｓを比較する追加的なテストが行われることができ、これは（ｎｅｘｔ＜＜ＸＢＩＴＳ）＞ｐｒｅｖｉｏｕｓのように行われることができる。

ＸＢＩＴＳを１ずつ増加させることは、小さいウェイトで大きい変化への応答に約５フレーム時間を追加することができる。１５以外のウェイト＝２、ＸＢＩＴＳ＝０であるとき、０から１２７まで減少することには約２６フレーム時間がかかる。ＸＢＩＴＳ＝４であれば、減少は４６フレーム時間がかかる。

前記公式には多くの最適化がある。ＷＭＵＬで分けることは、勿論、右側シフト８０６である。２回の掛け算は、大きさにおいて（ＬＥＤＢＩＴＳ＋ＸＢＩＴＳ）＊ＷＢＩＴＳであってもよいが、ｎｅｘｔ＊ＸＭＵＬの下位ビットがゼロであり得るので、この掛け算は左側シフトに沿う大きさにおいて、（ＬＥＤＢＩＴＳ）＊ＷＢＩＴＳだけであってもよい。値（ＷＭＵＬ−ウェイト）はウェイト値における全てのビットをインバーティング（ｉｎｖｅｒｔｉｎｇ）することにより容易に計算されることができる。

ゲートカウントが問題となると、ウェイト値におけるビットの数が減少されることができる。これは、選択すべき他の減少率の数を減少させる。例えば、ウェイト値が４ビットだけを有すると、選択するのは１６ウェイト値だけであり得、ラウンド値は収斂するために１５に設定され、乗算器は４ビット値で掛け、後に４ビットを無視する。これは減少の傾きに影響を及ぼさず、ＸＢＩＴＳだけが効果を有する。

ＬＣＤシャッターが減少するときよりも増加するときに他の比率で新しい値に収斂するので、減少とは別個に、増加に対する減少率を含む２つの別個のレジスタ（例えば、８１０及び８１１）を有することができる。ラウンド値が変更の方向に基づいて既に計算されているので、ウェイト値は同じテスト結果に基づいて２つの他のレジスタから選択されることができる。

バックライト値のある変更が減少するのには、２つの理由がある。１つの理由は、入力イメージが迅速に変化しているとき、フリッカーを減少させるためである。他の１つの理由は、入力イメージが大量に変化するとき、ＬＣＤシャッターの遅い反応に対して補償するためである。これを実行するために、図１１は、前述したものとそれぞれ同じである、２つの別個の減少モジュール（９０８及び９１４）を含む減少遅延モジュールの一可能な実施形態を図示する。ＬＥＤ電力レベルは、ＣＡＬＣモジュール９０２で計算され２つの減少モジュール（９０８及び９１４）に伝送される。それぞれの減少モジュールは、アップ及びダウン減少に対してそれぞれ含まれた設定可能なレジスタ（９０４、９０６及び９１０、９１２）を有することができる。減少モジュールのうち１つからの出力は、バックライト制御９１６に伝送されることができる。ＩＮＶ ＬＵＴ（９１８）にインバーティング（invert）された後に、第２減少モジュールからの出力は、Ｘ／Ｘ１モジュール９８１に伝送されてシステムのＬＣＤ経路のレスト（ｒｅｓｔ）を招来する。２つの減少モジュールは、ＬＥＤ電力値を減少させ、これは前述したＩＮＶｙ ＬＵＴ値又はガンマパイプラインでの値より少ないビットを有する傾向がある。Ｘ／Ｘ１モジュールにおける使用のための第２減少モジュールの出力をインバーティングすることができる。

９３３ＰＣＴ出願に開示されているように、Ｘ／Ｘ１は、標準化関数（normalization function）として作用することができる。ＲＧＢ ｔｏ ＲＧＢＷディスプレイシステムに対する一例において、入力イメージＲＧＢデータはバックライト補間関数（backlight interpolation function）によって提供されるように、入力ガンマ関数以後のそれぞれに入るＲＧＢ値の輝度とバックライトアレイから与えられたピクセルに使用可能な実際ＲＧＢ光量との間の関係によってまず変更される。この変更は、比率（Ｘ／ＸＬ）によってＸ／ＸＬ関数において達成され、ここで、ＸはＲ、Ｇ、又はＢの入ってくる値で、ＸＬはＲＬ、ＧＬ、又はＢＬピクセルのバックライト輝度値である。従って、与えられたＲＧＢ ｔｏ ＲＧＢＷ色域マッピングアルゴリズムは、入力値、Ｒ／ＲＬ、Ｇ／ＧＬ、Ｂ／ＢＬを有することができる。

この設計の全ての適応性にもかかわらず、他の出願に対する他の減少率を有することが好ましい。例えば、スライドショーは、速い減少率を要求する反面、映画は遅い減少率を要求する。システムは、ディスプレイが何に対して使用されるかについて知られると変更されることができるが、この情報は常に伝達されない。他の可能な解決策は、図１２に示すように、適応性ある変化率を使用することである。適応性あるウェイトは１００４で算出されることができる。変化率は、前のＬＣＤ電力率と次ぎのＬＣＤ電力率とのバックライト間の差異から計算される。
weight=math.floor(math.abs(next-previous/XMUL)/(2^(LEDBITS-WBITS)))+1

ウェイト計算は、前と次とのＬＥＤ値間の差異の絶対値を有することができる。前記結果の上位ビットを使用することができる。１を足して、ゼロウェイトが新しいＬＥＤ設定に収斂することを防止するように選択されなくてもよい。結果ウェイトは、ＬＥＤ及びＬＥＤ減少モジュールにウェイトをアップ／ダウンするのに現在使用される。これは、遅延／減少モジュール全体のゲート数を大きく減少させ、これを図１２の構造で簡素化することができる。

ＬＥＤ電力が減少された値を有すると、Ｘ／Ｘ１モジュールに対する乗算器（multiplier）を生成するためにインバーティングされることができる。これは、既に算出された逆ＬＵＴ（inverse LUT）において行われることができる。値の１／４が固定値であり得るので、ハードウェアのいくつかのセイビング（saving）は特別な場合として行い、ＬＵＴをより小さくすることにより実現されることができる。ＬＥＤ電力がゼロであるとき、逆の値（inverse value）はゼロであり得る。１／４の電力値において、逆の値は以下のようである。
INVy = math.floor(LEDMAX*INVMUL/((LEDquart+1)*2))

ＬＥＤＭＡＸ＝２５５、ＩＮＶＭＵＬ＝２５６、及びＬＥＤｑｕａｒｔ＝６３であれば、ＩＮＶｙ＝５１０（５１１が適当であっても）である。逆テーブル（inverse table）のレスト（rest）において、値は以下のようである。
OverXL[LEDy] = math.floor(LEDMAX*INVMUL/(LEDy*2))

ここで、ＬＥＤｙがＬＥＤ電力レベルであるとき、一般的に６４と２５５との間である。５１０と１２８との間の値であることは、公知されることができる。上位ビットは常にオン（ＯＮ）であり得、これはテーブルのサイズを減少させることができる。

全体的なピーク値は、ポスト−スケールモジュールに対する変更することができるｇｍｉｎ値を計算するために使用されることができる。まず、イメージがＸ／Ｘ１スケーリング（scaling）後にどのくらい遠くにＯＯＧされるかを予測することができる。これは、ｇｐｅａｋｖａｌをＩＮＶｙ（及び右側シフト８）に掛けることにより行われ、ｖｐｅａｋｖａｌにこの値を保存する。

Ｖｐｅａｋｖａｌ値がＳＭＡＸ（８ビットＬＥＤ設定を有する１２７）より大きければ、イメージがあるピクセルはＯＯＧであり得、前記計算の下位ビットの一番遠くであることがどのくらい遠くにＯＯＧされるかを示す。この値は２５６（１．０のプレスケール）と１２８（１／２のプレスケール）とのｖａｒ_利得値を生成するように線形的に補間されることができる。この結果は、飽和された色が１及び１／２間の値に掛けられるようにポストスケーラーによって使用され、飽和された色の大部分を色域に戻すことができる。

一実施形態において、ｇｍｉｎ値が線形的に計算されると、ポスト−スケーラーは全ての色を色域に戻すことができない。これは正確な回答を完全に飽和された色に与え、正確な回答を不飽和された色のエッジに与えることができるが、これらの間の色には少し高い値にスケーリングすることができる。一実施形態は、正確な公式を使用するが、これは分割、又はルックアップテーブル、掛け算を必要とする。しかし、他の実施形態はより低いコスト近似（cost approximation）を使用することができる。以下、第１ラインはｖａｒ_ｇｍｉｎを計算するための現在線形公式で、以下第２ラインは正確な公式を示す。
var_gmin = 256-math.floor(128*(vpeakval-SMAX-1)/(SMAX+1))
var_gmin = math.floor(255*(SMAX+1)/vpeakval)

これは、より少ないゲートを使用することができるので好ましい。これは、ある色がＯＯＧとして残ることがあるが、このＯＯＧ色はポスト−スケーラーの選択的な部分である色域クランピングモジュール（gamut clamping module）によって端部で捕獲されることができる。

[ポストスケールモジュール]
ある実施形態において、値を他の量（amount）でスケーリングすることを含むモジュールを統合することができる。例えば、飽和に基づいたプレ−スケーラーは、飽和された色を色域に維持するためにスケーリングダウンすることができる。ＤＢＬＣ設計において、Ｘ／ＸＬモジュールは、ピクセル値をバックライト強度（intensity）に関連された値でスケーリングアップ又はダウンする。ＧＭＡは、ＯＯＧ色をスケーリングダウンする色域クランパーモジュールをしばしば統合する。このモジュールのそれぞれは、３又は４ピクセル原色値をスケールファクターに掛けることができる。ピクセル値は、一般的にずいぶん大きい１１又は１２ビットの広さである。スケールファクターは、一般的に少し小さい８又は９ビットである。別個のプレ−スケーラー（pre-scaler）、Ｘ／ＸＬモジュール及び色域クランパーを有するディスプレイにおいて、このそれぞれの段階は、乗算器（multiplier）を実行するための多くのゲートを有することができる。

全ての大きい乗算器（multiplier）は、本ポストスケーラー１セットに代替されることができる。スケールファクターは、シングルスケールファクターと組み合わされ、原色毎に１つの大きい乗算器（multiplier）だけがポストスケーラーに要求される。スケールファクターを共に組みあわせることは、乗算器（multiplier）を要求することができるが、これらはより小さい８×８ビット乗算器（multiplier）でもよく、この計算は全てのピクセルで原色毎に１回行なわれる代わりにピクセルごとに１回行われる。又、最適化は、スケールファクター掛け算を除去し、これを簡単な比較で代替することができる。

乗算器（multiplier）を簡単な最小関数に代替するある最適化を有するポストスケーラーの多様な実施形態があり得る。この最適化は、例えば、スケーリングダウンされた明るいイメージに対して作用することができる。非常にアグレッシブなモードとＸ／ＸＬとの間スケーリングアップされた暗いイメージにおいて、他の最適化が可能である。例えば、実質的に同じ動作を行うために、より少ない乗算器（multiplier）と最小関数とを使用する一実施形態を図示する。

一実施形態において、この最適化のいくつは、少数の仮定によって行われることができる。例えば、１つの仮定は、バックライトを５０％以下設定で使用しなくてもよい。他の仮定は、イメージに対するアグレッシブなモードを５０％以下に使用しなくてもよい。更に他の仮定は、ハードクランピング（hard clamping）を使用することで、暗いイメージに対する色調エラーを容認することでもよい。

一実施形態において、以下で後述するように、暗い色でより良い実行を有することができる。スケールファクターが１に近くなるに従って、全ての利得項（gain terms）（非線形を除いた）を考慮する。全ての利得項（gain terms）を共に掛けることは、ピクセルをそれぞれの項で別個に掛けることと同じことをするシングルスケーリングファクター（single scaling factor）を生成する。下記のそれぞれの掛け算は、後に通常２５６に分けられて固定点二進スケールファクター（fixed point binary scale factor）が更に１に近くなるようにする。

スケーリングに基づいた飽和は、ＯＯＧ値に対する１つの反応である。現在、飽和が入力ガンマ後の入力ＲＧＢ値から計算される。Ｃａｌｃ Ｓａｔ利得モジュール（gain module）は、前のプレ−スケールモジュールが行った同じ方式で利得を計算する。スケーリングに基づいたこのような飽和は、ここに参照として包含された共同所有のＰＣＴ／ＵＳ２００６／０４０２７２（２７２ＰＣＴ出願）において論議されている。

[プレ−スケーリングに基づいた飽和]
２７２ＰＣＴ出願で論議されているように、プレ−リダクション（pre-reduction）の一実施形態において、入力ＲＧＢ値は固定量によって減少されないことがあるが、飽和の関数である量によって代わられることができる。例えば、飽和がゼロに近いとき、１．０に近い値を有する関数が入力ＲＧＢ白色値を出力ＲＧＢＷ白色値に殆どマッピングする効果を有する、飽和関数のいくつの他の実施形態が適当である。これは、可能な最大白色値が達成されないプレ−リダクションアルゴリズムに対して効果的である。他の実施形態において、最大値は、同時に輝度対比エラーを減少させるために１．０より少なくてもよい。飽和関数は、飽和が最大であるとき、あるパーセンテージ（Ｐｍａｘ）に減少することができる。Ｐｍａｘ値がＭ２（ディスプレイでＲ＋Ｇ＋Ｂサブピクセルの明るさの合計に対するＷの明るさの比率）より大きいと、ＯＯＧ色があるはずである。従って、前述したように、色域クランピングモジュール（gamut clamping module）が好ましい。

この飽和関数のための１つの可能な曲線はガウス分布（Ｇａｕｓｓｉａｎ）であるが、ハードウェアで実行されることが計算的に難しい。直線が適切であり、区分的線形関数（piecewise linear function）は、満足のいくイメージを生成することができる。この関数からの値は、入力ＲＧＢ値に掛けられる。従って、１．０を掛けることは、低飽和の入力値の減少も起こさず、Ｐｍａｘ又は１より小さい他の分数に掛けることは、高飽和を有する入力値を減少させる。分数値による掛け算は、適切な右側シフトによる固定点二進数（fixed point binary numbver）を掛けることにより、ハードウェアで実行されることができる。シフト及び足し算による掛け算を実行する他の手段は、本発明の範囲の一部として含まれる。

飽和は、通常色域の表面で０から１．０までの範囲にスケーリングされた、灰色線から垂直距離だけ離れて考慮されることができる。いかなる飽和の計算の数が使用されても、産業で既知であるこの数を計算する近似値がある。例えば、
Saturation=(max(r,g,b)-min(r,g,b))/max(r,g,b)
である。

例えば、０．７５のＰｍａｘ値を有する、区分的な線形ライン（piecewise linear line）１７０３の次の方程式：Pre_reduce=min(1 , 1 -((Saturation-0.25)/(1 -0.25)))によって生成されることができる。

そして、入力赤色、入力緑色、及び入力青色値は、前記実施形態のいずれかによって生成されたように、このようなＰｒｅ_ｒｅｄｕｃｅ値にそれぞれ掛けられることができる。
R=R* Pre_reduce
G=G* Pre_reduce
B=B* Pre_reduce

結果的に、これらＲ、Ｇ、及びＢ値は、ＧＭＡアルゴリズムを通じてランニング（ｒｕｎｎｉｎｇ）されて、ＲＧＢをＲＧＢＷに変換することができる。

更に他の実施形態において、プレ−リダクション関数（pre-reduction function）は、色調の関数で構成されることができる。ここに包含された以前の特許出願において、この目的のために使用されることができる色調値を計算する、開示された手段がある。例えば、顔及びその他の皮膚トーンは、非常に狭い色調の範囲を有し、この特徴を有するイメージに対する異なるプレ−リダクション関数を使用するのに効果的である。

更に他の実施形態において、プレ−リダクション飽和関数（pre-reduction saturation function）は、輝度の関数で構成されることができる。従って、与えられた飽和値において、一定のスケーリング値を使用することより、１（one）が黒色への近似に基づいてスケーリングする。これはガンマ関数のように作用し、１（one）がＲＧＢＷ色域フル（ｈｕｌｌ）により近い（又は、より遠い）出力ピクセル分布をシフトするようにする。又、プレ−リダクション関数が色調、飽和、及び輝度の組み合わせの関数として基礎を置かれることができることが理解されなければならない。

前記のように、一実施形態は、全ての原色に対する１つのプレ−リダクション関数だけを有する。しかし、入力されたＲ、Ｇ、及びＢ原色のそれぞれ（又は、サブセット）に対する別個のプレ−リダクション関数を有することが好ましい。これは、色補正を行うか、ディスプレイの白色点を調節することができる性能を追加することができる。赤色、緑色、及び青色に対して別個の曲線の上部左側の端部を変更することにより、混合された色点での白色点を独立的に変更することができる。

前述したように、原色に対して別個の制御又は調整を有することは、混合された色（例えば、黄色、青緑色、赤紫色など）の色度を調整するようにする。例えば、赤色及び緑色が別個のＰｍａｘ制御を有し、緑色Ｐｍａｘ制御が赤色Ｐｍａｘ値より２５％より低いと、黄色点は赤色原色に向かってシフトする。又、曲線の傾きがＰｍａｘ近くで充分に急に傾斜するようになされると、黄色の変化はディスプレイの白色点に影響を及ぼすことなく行われることができる。

プレ−リダクションモジュールは、入力ガンマとＣａｌｃ ＲｗＧｗＢｗモジュールとの間に配置されることができる。又、イメージシステムにおいて、入力ガンマモジュールの前のような他の位置にプレ−リダクションを配置することができる。入力ガンマ前の値が通常より小さいビット−サイズを有するので、この設計に基づいたハードウェアのゲートカウントを減少させる効果を有し、又、１段階でガンマ補正とプレ−リダクションとを行い、プレ−リダクション関数を入力ガンマ関数と組み合わせることができる。入力ガンマ関数が、予め計算されたルックアップテーブルのように実行されるので、より複雑なハードウェアでペナルティー（ｐｅｎａｌｔｙ）なしに、ハウス曲線のような優れたアルゴリズムを使用することができる。

[飽和に基づいたポスト−スケーリング]
プレ−スケーリングモジュールの前の配置に対するポスト−スケーリングモジュールの１つの長所は、他のモジュールで計算された値を使用することができることである。プレ−スケーラーは、レジスタに保存された、固定されたＧＭＩＮスケーリングパラメーターを有する。この固定された値は、イメージで明るく飽和された色をスケーリングダウンするのに使用されることができるが、イメージが明るく飽和された色を有さないとき、これを変更しなくてもよい。本実施形態において、図７での検査モジュール１０８は、一番明るく飽和された色がどのくらい明るいかを記録するＧＰＥＡＫＶＡＬ１５４を計算する。図８において、ＣＡＬＣ ＶＡＲ−ＧＭＩＮモジュール６１２は、固定されたＧＭＩＮ値より少ない値のイメージを修正することができる。ＶＡＲ−ＧＭＩＮ値は、固定されたＧＭＩＮ値の位置において、図１３のＣＡＬＣ ＳＡＴ ＧＡＩＮモジュール１１０６に使用されることができる。あるいは、レジスタ構成におけるビットは、いくつかの適用のための固定されたＧＭＩＮとＶＡＲ−ＧＭＩＮ値との間でスイッチングするようにする。

このようなポストスケーリングを使用するディスプレイシステムの一実施形態において、シングルスケーリングファクターを有する、前記照明決定ユニットからバックライト光、イメージデータ値の飽和及びＯＯＧ補正の関数としてイメージデータ値をスケーリングするためのポスト−スケーリングユニットを使用することが好ましい。このシングルスケーリングファクターは、ここに説明されたように多くのスケーリング条件の関数であってもよい。いくつかのスケーリング条件は、飽和基準のスケーリング（saturation based scaling）、ＯＯＧスケーリング、及び非線形スケーリングのようなグループスケーリング考慮（consideration）から選択されることができる。勿論、他のスケーリング条件も要求されることができ、このように追加されることができる。ここに説明されたように、非線形スケールモジュールは暗い色値を増加させるのに使用され、イメージデータ値の輝度値に依存することができる。このスケーリング条件が決定されると、条件を掛けるか、条件の最小を取るか、又はそれらの組み合わせを含む、シングルスケーリングファクターを生成するために条件を組み合わせる多数の方法がある。

更に他の実施形態において、あるＩＮＶｙ計算がパイプラインで更に容易に行われると、図１３の乗算器（multiplier）１１３０は、より小さなＩＮＶｙ又は非線形利得値を通過（pass）する簡単な最小関数に代替されることができる。ＤＢＬＣがディスプレイの輝度を５０％以下になるようにしない場合、ＩＮＶｙ値は８ビットより大きくないこともあり、乗算器（multiplier）１１３２及び１１３４は、簡単な最小関数に代替されることができる。

飽和は、入力ガンマ後のどんなときでも計算されることができ、この計算は、ＧＭＡ及び検査処理と同時に行われることができる。ＳＰＲモジュールは、後にシングル飽和スレッショルドビット（single saturation threshold bit）を必要とし、図１３のＣａｌｃ Ｓａｔ利得モジュール１１０６において計算された飽和からこのビットを計算することが理解される。一実施形態において、このモジュールは、１／飽和を計算することができ、低い値のほうが高い値よりも飽和される。この逆飽和（inverse saturation）がｓａｔ_ｔｈｒｅｓｈレジスタ設定以下であれば、ｓａｔスレッショルドビットは１であり、そうでなければ、ゼロである。

Ｃａｌｃ非線形利得モジュール１１０８は、入力ガンマ後のＲＧＢ値の最大値に基づいた飽和利得（saturation gain）にターム（term）を更に追加する。このタームは、暗いイメージに対しては大きすぎ、飽和スケーリングを効果的に無効にする。ＩＮＶｙ＜２５５であるとき（１１１０から入力）、非線形利得を無効にするこテストを設定することができる。

バックライトレベルが１００％以下に減少されると、一実施形態において、同じ輝度は、バックライトレベルの光バルブを逆比例的に増幅させることにより維持されることができる。しかし、アグレッシブなバックライト決定の場合において、スケール値は光バルブを超過増幅させ、それらは動作の有効な範囲を超過する。クリッピング又はクランピング（１１１４、１１１８、及び１１２０）が生じ、イメージは、イメージに存在する明るい灰色レベル階調をルーシング（ｌｏｏｓｉｎｇ）する。非線形利得は、ピクセルのスケール値を非線形的に調整して、バックライト決定の逆により暗いピクセルが増幅され、より明るいピクセルがスケール値を減少する低いスケール値に増幅され、強引なアプローチよりも明るい階調情報を維持することにより、結果の光バルブ値は動作の有効範囲を超過しない。

Ｓａｔ−非線形利得は一緒に掛けることにより（右側シフト８）、Ｘ／ＸＬスケーリングファクターと組み合わされることができる。ＩＮＶｙ値は、１．０より大きいか、１．０より小さい数でもよく、二進点（binary point）以下の８ビットを有する９ビット固定点に保存される。飽和利得は１２８と２５６との間の値で、しばしば９ビットである。

アグレッシブなＬＥＤ電力計算及び飽和に基づいたスケーリング選択は、ＯＯＧ値を結果として出す。従って、色域クランピング１１１８、１１２０は達成されることができる。Ｓａｔ及びＸ／ＸＬスケーリング後のＯＯＧ値は、ｓａｔ及びＸ／ＸＬ利得の組み合わせにより、ＲｗＧｗＢｗＷｗの最大値を掛けることにより見積もられる。結果の上位ビットがオンであれば、色はＯＯＧでクランピングされるべきである。最大の下位１１ビットはＯＯＧの距離で、前の設計で行われたようなクランプスケーリング値を含むＬＵＴでインデックスのように使用されることができる。結果のクランプ_利得は、更に一緒に掛けることにより他のスケーリングファクターと組み合わされることができる。

最後に組み合わされた利得ターム（gain term）、二進点以下の８ビットを有する９ビットであってもよい。この値は、ＲｗＧｗＢｗＷｗ値を掛けられて、スケーリングして４つの９＊１２＝１２ビット乗算器（multiplier）の色域に持ってくることができる。この値が１１ビットより大きくなるようにすることができる他の実施形態及び他のいくつの状況があってもよい。１つは、値が１１ビットより少し大きくなるようにするＬＵＴｓでの量子化ノイズである。他の場合は、Ｍ２＞１．０である場合である。この理由によって、各掛け算の結果の上位ビット（オーバーフロー）がオンになると検出し、最終結果を下位ビットに適合な最大値でクランピングすることができる。

スケーリング乗算器（scaling multiplier）は、スケーリング又は黒色でクランピングをしながら、黒色に色を移動する。これは、ピクセルの輝度を低くするが、色調及び飽和を保存する。灰色のラインにクランピング（clamp to luma）又はいくつかの角度間でクランピング（クランプダイアゴナル（ｄｉａｇｏｎａｌ））するために、失った輝度をＷ値に更に追加するアルゴリズムを使用することができる。これは、輝度値を使用することができるが、ＧＭＡモジュールからの輝度値はこれ以上有効ではない。ある場合において、輝度値はＯＯＧで、ＯＯＧ輝度値が生じると、ＲｗＧｗＢｗＷｗ値から再計算されることができない。１つの可能な解決策は、前記輝度にＩＶＮｙ値を掛けてＲｗＧｗＢｗＷｗ値と同じ範囲で輝度を更に持ってくることができる。これは、９＊１２＝１２ビット乗算器で行われることができる。有効な輝度値があれば、ダイアゴナルクランピングモジュール（diagonal clamping module）は、有効な輝度値を使用して、以前の出願で論議されているように、Ｗに追加する量を計算することができる。代替的な実施形態は、輝度と中間物、例えば、非線形利得をＩＮＶｙ値に掛けた後のもの、の一つとの掛け算である。

しかし、色域クランピングモジュールによってスケーリングされた値に対角線クランピングを行うことが好ましく、最終利得がクランピングを含むと示すＣａｌｃクランプ利得モジュールからの信号をセーブすることができる。これは、クランプ_利得が２５６以下（上部ビットがオフであれば）であれば真（true）である。対角線クランピングモジュールは、クランピング利得がない場合、バイパスされてもよい。

又、飽和スケーリングに対角線クランピングすることができる。他の実施形態において、新しいレジスタビットが対角線クランピングモジュールが異なる理由のためにスケーリングされた色に作用することを可能にすることができる。この処理は、ｃａｌｃ−ｎｏｎ−ｌｉｎｅａｒ利得モジュールが２５６以下（上位ビットオフ）であるとき、行われることができる。図１３における２つの点線は、飽和／非線形から入る信号、及びこの条件下のクランピング対角線モジュールを使用することができない色域クランピングモジュールを示す。

一実施形態において、入力ガンマテーブルは、８ビットＲＧＢ値を１１ビット線形値に変換する。ＧＭＡモジュールは、これらの値をＯＯＧの２倍に相当する１２ビットＲｗＧｗＢｗＷｗ値に変換する。ポスト−スケールモジュールの結果は、１１ビット値で更にスケーリングされてクランピングされたＲｗＧｗＢｗである。ポストスケールモジュールのこれらの機能を行う擬似コートが、以下にリストされる。
function dopost(x,y)
local sat_gain=256--I start by calculating saturation gain
local scale_sat = 0--flag indicating what scaling was done
local scale_clamp = 0
--Perform saturation-scale gain calc
if sat_scale==1 then
local gmin=GMIN+1--default to fixed GMIN
if VGE==1 then--perform variable post-scaling
gmin = var_gmin--if requested, use calculated gmin
end
--satuation calculated from RGB just after input gamma
local r,g,b = spr.fetch(ingam,x,y)
local max_rgb = math.max(1,r,g,b)
local min_rgb = math.min(r,g,b)
--inv_max_rgb is aLUT in hardware versions
local inv_max_rgb_lut = math.floor (( plus4bit / max _rgb)+ 0.5)
local sinv = math.floor(inv_max_rgb_lut*min_rgb)
sat_gain = math.floor(REG_SLOPE*sinv/plus4bit+gmin)
sat_gain = math.min(256,sat_gain,GMAX+1)
--turn saturation into an 4bit number for thresholding
sinv = math.floor(16*sinv/plus4bit)
--if this is a saturated pixel
if sinv<(STH+1) and not (math.max(r,g,b)==0) then
sinv=1 --set the threshold bit
else
sinv=0
end
spr.store("sinv",x,y,sinv)--save this for the SPR module
nl_gain = sat_gain
--Tony's non-linear gain term
if INVy<256 then--does not work on dark images
local nl_off = math.floor((N*16+16)*(MAXCOL-
math.max(r,g,b))/(MAXCOL+1))
nl_gain=math.min(256,sat_gain+nl_off)
end
if sat_gain<256 then
scale_sat = 1 --record that sat gain was dominant
end
end--END OF saturation-SCALING

--combine the X/Xl scaling with the saturation based scaling
XS_gain = math.floor(nl_gain*INVy/256)
--fetch the values after GMA
local Rw,Gw,Bw,Ww,Lw,Ow=spr.fetch(pipeline,x,y)

--always calculte the Gamut Clamp gain and
-- use that if other algorithms leave a color OOG
local maxp = math.max(Rw,Gw,Bw,Ww)--find the maximum primary
--predict how far OOG after sat and X/XL
maxp = math.floor(maxp*XS_gain/256)
local clamp_gain=256 --default to 1.0, no clamping
if maxp>MAXCOL then --if this color would go OOG
local Ow = spr.band(maxp,MAXCOL) --calc distance OOG
--results of the INV LUT for gamma claming
clamp_gain = math.floor((256*(MAXCOL+1))/(maxp+1
rd = OutGamma((256-clamp_gain)*MAXCOL*2/256) ))
if clamp_gain<256 then
scale_clamp=1 --if gain is still needed, set flag bit
end
end -- out of gamut color
--combine X/XL, sat and clamping to one constant
XSC_gain = math.floor(XS_gain*clamp_gain/256)

--the INVy X/Xl scaling value can be >1.0 so
--the scale value is 9bits now
--with one bit above the binary point and 8 below.
Rw = math.floor((Rw * XSC_gain+ 128)/256)--12*9=12bit
Gw = math.floor((Gw * XSC_gain+ 128)/256)
Bw = math.floor((Bw * XSC_gain+ 128)/256)
Ww = math.floor((Ww * XSC_gain+ 128)/256)--clamp to black value for W
Lw = math.floor((Lw * INVy + 128)/256)--X/Xl processing alone for L
Rw=math.min(Rw,MAXCOL)--hard clamp
Gw=math.min(Gw,MAXCOL)-- (happens if WR>1.0)
Bw=math.min(Bw,MAXCOL)-- and from quantization error in LUTs.
Ww=math.min(Ww,MAXCOL)
Lw=math.min(Lw,MAXCOL)

spr.store("flags",x,y,bd,gd,rd)--diagnostic image
--********************************
--CLAMP diagonal options
if CLE==1 and (scale_clamp or (scale_sat and sat_diag)) then
local Wl --calculate the W that produces the correct luminance
Wl = math.floor((Lw*M1_inv-math. Floor ((2*Rw +5*Gw+Bw) *M2_inv/8))/32)
Wl = math.min(Wl,MAXCOL) --do not exceed the max!
--mix the two together
Ww = math.floor((Wl*(2^(DIAG+4))+Ww*(128-(2^ ( DIAG + 4 )))) / 128)
end --camp diag

spr.store("post",x,y,Rw,Gw,Bw,Ww,Lw,0)--store them in output
end--function dopost

[別個のＲＧ及びＢポスト−スケーリング]
擬似コードが１つのＧＭＩＮ及びＧＭＡＸ値を実行し、ＲＧ及びＢに対する別個の３つＧＭＩＮ及びＧＭＡＸ値を有することができる。このようなシステムを実行するための多くの実施形態がある。一実施形態は、３値の飽和スケーラーを形成することができるが、ｖａｒ_ｓｃａｌｅが可能であるとき、ＧＭＩＮレジスタ値の３つ全部をシングルｖａｒ_ｇｍｉｎ値に代替することができる。又、色域クランピングは、３つ全ての利得値を代替することができる。他の実施形態は、ＲＧ及びＢに対する検査モジュールで３つの別個のピーク値を算出する。Ｃａｌｅ ｌｅｄ及び利得モジュールは、３つの他のｖａｒ_ｇｍｉｎ値を算出することができ、遅延デケイモジュール（Delay Decay module）は、３つの値を処理することができる。この３つの値は、ポストスケーラーにおいて別個の利得計算に使用することができる。最小色調変化をしながら黒色に向かってスケーリングすることが好ましい場合、色域クランピングは、３つ全ての利得値をトランピング（ｔｒｕｍｐｉｎｇ）する。

[サブピクセルレンダリング（ＳＰＲ）]
クランピング後に、ここに参照として包含された多くの出願に開示されているように、ＳＰＲで選択的に処理が行なわれることができる。一実施形態において、メタマー（ｍｅｔａｍｅｒ）−輝度シャープニング（ｓｈａｒｐｅｎｉｎｇ）を使用することができる。他の実施形態において、ディスプレイシステムで混合された−飽和−シャープニングを使用することができる。混合された−飽和シャープニングにおいて、２つのシャープニングフィルターが使用されることができる。ピクセルが飽和された値に近いとき、セルフ−色−シャープニングが使用されることができる。ピクセルが飽和されたピクセルに近くないとき、メタマー−輝度シャープニングが使用されることができる。Ｃａｌｃ Ｓａｔモジュールで計算された飽和スレッショルドビットは、ピクセルが飽和されると決定することに使用することができる。ピクセルが飽和の近くにあることを決定するために、ｓａｔスレッショルドビットは、ＳＰＲラインバッファに保存されて、周辺直交飽和値（surrounding orthogonal saturation value）がピクセルの飽和ビットにＯＲされることができる。この５ビットのＯＲが１であれば、ピクセルは飽和された色に近い。ゲートを保存するために、ＳＰＲラインバッファの青色値の下位ビットにｓａｔスレッショルドビットを保存することができる。

[出力ガンマディザリング出力量子化モジュール]
出力ガンマモジュールが非常に簡素化するように、１．０のガンマを有するＬＣＤを使用することが好ましい。出力ガンマテーブル又はガンマ発生器の代わりに、出力値の下位ビットがトランケイティド（truncated）されるか、最終ディザリングに使用されることができる。１１ビットのパイプラインの例において、１０ビットを残して１ビットをトランケイティドし、８ビット結果をディザリングするために、次の２つのビットを使用することができる。これは、ディスプレイを含む特定の反復サブピクセルグルーピングによくマッチングされるディザリングパターンを使用することができる。このような新しいサブピクセルグルーピングは、ここに参照として包含された出願に開示されている。又、３つのビットディザリングパターンを開発して、ディザリングのための３つ全ての下位ビットを使用することができる。

他の実施形態において、それぞれのサブピクセルに対する別個のビットを有するディザリングテーブルを使用することができる。あるテーブルにおいて、それぞれの論理ピクセルのビットは、一緒にオン又はオフされることができる。従って、テーブルが論理ピクセルごとに１つのビットだけ、又は２つ全てのサブピクセルに対して１つのビットだけを保存することにより、サイズを半分に減少させることができる。これは、ハードウェアが実行するのことをより容易にすることができる。

ＲＧサブピクセル対に対する処理が図１４に図示される。ＢＧに対する処理は、同様に処理されることができる。インデックスに対する計算は、１２０２で論理ピクセル位置（Ｘｐｏｓ、Ｙｐｏｓ）の下位ット、Ｒ及びＧ位置に対するエキストラ０又は１ビット、及びＲ又はＧのうち１つから２つのビットをパッキング（ｐａｃｋｉｎｇ）している。Ｒ及びＧ値は、１１ビット値を８ビット値に３変換することにより、最終的に右側にシフトされることができる。加算器は、ディザリングを抑制するバイパスモードを有することができる。加算器（又は、代替的に増加器）は、整数がしばしばオーバーフローするようにし、これは検出されて、最大出力値にクランピングされることができる。動作の順序は限定されず、前記シフトは、全ての右側ビットを共に簡単に選択してパッキングすることにより行われることができる。

ディスプレイシステムのダイナミックバックライト制御のシステム及び方法が特定の実施形態に参照されて説明されているが、本発明は、これに制限されない。従って、特徴請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１０２ ＲＧＢ
１０４ 入力ガンマ
１０６ ＧＭＡ
１１４ ポストスケール
１１６ ＳＰＲ
１１８ 出力ガンマ
１２０ ディスプレイ
１２２ バックライト

Claims (12)

1. ディスプレイシステムによってレンダリングされる入力イメージデータを入力し、
   ガンマテーブルを前記入力イメージデータに適用して第１媒介イメージデータを生成し、
   ディスプレイのサブピクセルレイアウトに依存するチェッカーボードパターンを含むディザリングパターンを適用すること、
   を含むディスプレイシステムで量子化エラーを減少させる入力イメージデータのディザリング方法。
2. 前記ディザリングパターンの適用は、
   第２媒介イメージデータを生成し、
   前記第２媒介イメージデータは、サブピクセルレンダリングモジュールを用いて更に処理されることを特徴とする請求項１に記載の入力イメージデータをディザリングする方法。
3. 前記ガンマテーブルは、前記ディスプレイシステムの後続イメージ処理パイプラインに使用されたものより深いビット深度を使用することを特徴とする請求項１に記載の入力イメージデータをディザリングする方法。
4. 前記ディスプレイシステムは、各入力色チャネルに対して別個のガンマテーブルを含むことを特徴とする請求項３に記載の入力イメージデータをディザリングする方法。
5. 前記別個のガンマテーブルを適用し、前記ディスプレイシステムに対して白色点調節を行うことを更に含むことを特徴とする請求項４に記載の入力イメージデータをディザリングする方法。
6. 前記ディスプレイシステムは、前記入力イメージデータに対する少なくとも２つの他の色チャネルに対する少なくとも２つの他のチェッカーボードパターンを含むことを特徴とする請求項１に記載の入力イメージデータをディザリングする方法。
7. ディスプレイと、
   前記ディスプレイ上に媒介イメージデータをレンダリングするコントローラーと、
   ガンマテーブルを入力イメージデータに適用し、ディザリングパターンを前記入力イメージデータに適用して、前記媒介イメージデータを生成する入力ガンマユニットと、
   を含むことを特徴とするディスプレイシステム。
8. 前記ディザリングパターンは、チェッカーボードパターンを含むことを特徴とする請求項７に記載のディスプレイシステム。
9. 前記チェッカーボードパターンは、前記ディスプレイを構成するサブピクセルレイアウトに関連することを特徴とする請求項８に記載のディスプレイシステム。
10. 各入力色チャンネルに対して別個のガンマテーブルを含むことを特徴とする請求項９に記載のディスプレイシステム。
11. 前記別個のガンマテーブルを適用して白色点調節を行うことを特徴とする請求項１０に記載のディスプレイシステム。
12. 前記入力イメージデータに対する少なくとも２つの他の色チャネルに対する少なくとも２つの他のチェッカーボードパターンを含むことを特徴とする請求項１１に記載のディスプレイシステム。

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