KR20190028286A - 번-인 통계 및 번-인 보상 - Google Patents

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Abstract

전자 디스플레이 파이프라인은 전자 디스플레이 상에 디스플레이하기 위한 이미지 데이터를 프로세싱할 수 있다. 전자 디스플레이 파이프라인은 번-인 보상(burn-in compensation) 통계 수집 회로부 및 번-인 보상 회로부를 포함할 수 있다. 번-인 보상 통계 수집 회로부는 이미지 데이터에 적어도 부분적으로 기초하여 이미지 통계를 수집할 수 있다. 통계는 전자 디스플레이의 서브픽셀들의 가능한 불균일한 노화량(likely amount of non-uniform aging)을 추정할 수 있다. 번-인 보상 회로부는 전자 디스플레이의 대응하는 서브픽셀들의 불균일한 노화를 고려하여 이미지 데이터의 서브픽셀들에 이득을 적용할 수 있다. 적용된 이득은 번-인 보상 통계 수집 회로부에 의해 수집된 이미지 통계에 적어도 부분적으로 기초할 수 있다.

Description

번-인 통계 및 번-인 보상{BURN-IN STATISTICS AND BURN-IN COMPENSATION}
본 출원은 그 내용이 전체적으로 참고로 포함되는, 2017년 9월 8일자로 출원된 발명의 명칭이 "Burn-In Statistics and Burn-In Compensation"인 미국 가특허 출원 제62/556,160호에 대한 우선권 및 이익을 주장한다.
본 개시내용은 전자 디스플레이 상의 번-인을 식별 및 보상하기 위한 이미지 데이터 프로세싱에 관한 것이다.
이 섹션은 본 기술들의 다양한 양태에 관련될 수 있는 다양한 양태의 기술에 대하여 독자에게 소개하도록 의도되며, 이는 아래에 설명 및/또는 청구된다. 이 논의는 본 개시내용의 다양한 양태들에 대한 더 양호한 이해를 용이하게 하기 위해 독자에게 배경 정보를 제공하는 데 도움이 될 것으로 여겨진다. 따라서, 이들 진술들이 종래 기술의 인정들로서가 아니라 이러한 관점에서 판독될 것임이 이해되어야 한다.
텔레비전, 휴대 전화, 컴퓨터, 웨어러블 디바이스, 차량 대시보드, 가상 현실 안경 등을 포함하는 많은 전자 디바이스들이 전자 디스플레이 상에 이미지들을 디스플레이한다. 전자 디스플레이가 점점 더 높은 해상도와 동적 범위를 얻게 됨에 따라, 이들은 또한 픽셀 번-인(burn-in)으로 인한 이미지 디스플레이 아티팩트에 점점 더 취약해질 수 있다. 번-인은 상이한 픽셀들이 시간에 따라 방출하는 상이한 광량으로 인해 시간에 따라 픽셀들이 저하되는 현상이다. 특정 픽셀들이 다른 픽셀들보다 더 많이 사용되는 경우, 이러한 픽셀들은 더 빨리 노화될 수 있으므로 같은 양의 구동 전류 또는 전압 값이 주어지는 경우 점차적으로 더 적은 광을 방출할 수 있다. 이는 바람직하지 않은 번-인 이미지 아티팩트를 전자 디스플레이 상에 생성할 수 있다.
본 명세서에 개시된 소정의 실시예들의 개요가 아래에 기재된다. 이들 양태들은 단지 이들 소정의 실시예들의 간단한 개요를 독자에게 제공하기 위해 제시되며, 이들 양태들은 본 개시내용의 범위를 제한하도록 의도되지 않음이 이해되어야 한다. 사실상, 본 개시내용은 아래에 기재되지 않을 수 있는 다양한 양태들을 포함할 수 있다.
본 개시내용은 전자 디스플레이 상의 번-인 및/또는 노화 아티팩트를 식별 및 보상하는 것에 관한 것이다. 번-인은 상이한 픽셀들이 시간에 따라 방출할 수 있는 상이한 광량으로 인해 시간에 따라 픽셀들이 저하되는 현상이다. 이와 같이, 번-인은 불균일한 서브픽셀 노화로 야기되는 것으로 이해될 수 있다. 즉, 특정 픽셀들이 다른 픽셀보다 더 자주 사용되거나, 이 픽셀들이 고온에서와 같이 과도한 노화를 야기할 가능성이 높은 상황들에서 사용되는 경우에, 이 픽셀들은 다른 픽셀들보다 더 노화될 수 있다. 결과적으로, 이 픽셀들은 동일한 구동 전류값 또는 구동 전압값이 주어지는 경우에 점차적으로 더 적은 광을 방출할 수 있고, 동일한 밝기 레벨에 대한 신호가 주어지는 경우에 다른 픽셀들보다 유효하게 어두워진다. 이러한 서브픽셀 노화 효과가 전자 디스플레이 상에 바람직하지 않은 이미지 아티팩트를 야기하는 것을 방지하기 위해, 특수 회로부 및/또는 소프트웨어가 상이한 픽셀들에 발생했을 가능성이 있는 번-인의 양을 모니터링 및/또는 모델링할 수 있다. 발생된 것으로 결정된 번-인의 모니터링 및/또는 모델링된 양에 기초하여, 이미지 데이터는 전자 디스플레이에 전송되기 전에 조정되어 전자 디스플레이 상의 번-인 아티팩트의 출현을 감소 또는 제거할 수 있다.
하나의 예에서, 특수 회로부 및/또는 소프트웨어는 전자 디스플레이로 전송되는 이미지 데이터의 결과로서 전자 디스플레이에서 발생할 가능성이 있는 번-인 효과를 모니터링 또는 모델링할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 특수 회로부 및/또는 소프트웨어는 전자 디스플레이가 작동하는 동안 전자 디스플레이의 상이한 부분들의 온도의 결과로서 전자 디스플레이에서 발생할 가능성이 있는 번-인 효과를 모니터링 및/또는 모델링할 수 있다. 실제로, 일부 경우들에서, 특수화된 회로부 및/또는 소프트웨어는 전자 디스플레이로 전송된 이미지 데이터 및 전자 디스플레이가 이미지 데이터를 디스플레이 할 때의 전자 디스플레이의 온도의 효과의 조합의 결과로서 전자 디스플레이에서 발생할 가능성이 있는 번-인 효과를 모니터링 및/또는 모델링할 수 있다. 실제로, 전자 디스플레이의 임의의 픽셀에 의해 경험되는 번-인의 양은 픽셀의 온도 및 픽셀이 방출하는 광량에 의해 영향을 받을 수 있다고 믿어진다. 예를 들어, 픽셀은 더 높은 온도에서 더 많은 양의 광을 방출함으로써 더 빨리 노화될 수 있고, 더 낮은 온도에서 더 적은 양의 광을 방출함으로써 더 천천히 노화될 수 있다.
전자 디스플레이에서 발생했을 가능성이 있는 번-인의 양을 모니터링 및/또는 모델링함으로써, 번-인 효과를 보상하기 위해 번-인 이득 맵들이 도출될 수 있다. 즉, 번-인 이득 맵들은 최대 노화량(amount of aging)을 갖는(그렇지 않으면 더 어두울) 픽셀들로 전송될 이미지 데이터의 게인을 하향조절(gain down)하지 않고, 덜 노화된(그렇지 않으면 더 밝을) 픽셀들로 전송될 이미지 데이터의 게인을 하향조절할 수 있다. 이러한 방식으로, 최대 노화량을 겪은 전자 디스플레이의 픽셀들은 최소 노화량을 겪은 픽셀들만큼 동일하게 밝아 보일 것이다. 이는 전자 디스플레이 상의 번-인 아티팩트를 감소 또는 제거할 수 있다.
위에서 언급된 특성들의 다양한 개선들은 본 개시내용의 다양한 양태들에 관련하여 존재할 수 있다. 추가적인 특성들이 또한 이들 다양한 양태들에도 포함될 수 있다. 이들 개선들 및 부가적인 특성들은 개별적으로 또는 임의의 조합으로 존재할 수 있다. 예를 들어, 예시된 실시예들 중 하나 이상에 관련하여 아래에서 논의되는 다양한 특성들은 본 개시내용의 전술된 양태들 중 임의의 양태에 단독으로 또는 임의의 조합으로 포함될 수 있다. 위에서 제시된 간단한 개요는 청구된 요지에 대한 제한 없이 본 개시내용의 실시예들의 소정의 양태들 및 맥락들을 독자에게 숙지시키도록 의도될 뿐이다.
본 개시내용의 다양한 양태들은 다음의 상세한 설명을 판독할 시에 그리고 도면들을 참조할 시에 더 양호하게 이해될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른, 전자 디스플레이를 포함하는 전자 디바이스의 블록도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 도 1의 전자 디바이스의 예이다.
도 3은 일 실시예에 따른 도 1의 전자 디바이스의 다른 예이다.
도 4는 일 실시예에 따른 도 1의 전자 디바이스의 다른 예이다.
도 5는 일 실시예에 따른 도 1의 전자 디바이스의 다른 예이다.
도 6은 일 실시예에 따른, 번-인 보상(burn-in compensation, BIC) 및 번-인 통계(burn-in statistics, BIS) 수집 회로부를 갖는 디스플레이 파이프라인을 포함하는 도 1의 전자 디바이스의 일부의 블록도이다.
도 7은 일 실시예에 따른, 도 6의 디스플레이 파이프라인을 동작시키기 위한 프로세스의 흐름도이다.
도 8은 일 실시예에 따른, 도 6의 디스플레이 파이프라인을 사용하는 번-인 보상(BIC) 및 번-인 통계(BIS) 수집을 설명하는 블록도이다.
도 9는 일 실시예에 따른, 수집된 번-인 통계(BIS)로부터 도출된 이득 맵들을 사용하는 번-인 보상(BIC)을 도시한 블록도이다.
도 10은 일 실시예에 따른, 수집된 번-인 통계(BIS)로부터 도출된 예시적인 이득 맵, 및 양쪽 차원들에서 x2 공간적 보간을 수행하는 방식을 나타내는 룩업테이블(LUT)의 개략도이다.
도 11은 일 실시예에 따른, 양쪽 차원들에서 x4 공간적 보간을 수행하는 방식을 도시하는 도면이다.
도 12는 일 실시예에 따른, 하나의 차원에서 x2 공간적 보간을 수행하고, 다른 차원에서 x4 공간적 보간을 수행하는 방식을 도시하는 도면이다.
도 13은 일 실시예에 따른, 2개의 입력 픽셀 이득 쌍을 2개의 출력 픽셀 이득 쌍으로 업-샘플링하는 방식을 도시하는 도면이다.
도 14는 일 실시예에 따른, 휘도(luminance) 노화 및 온도 순응을 고려한 번-인 통계(BIS) 수집을 도시한 블록도이다.
도 15는 일 실시예에 따른, 예시적인 온도 맵 및 온도 값을 얻기 위해 이중선형 보간을 수행하는 방식의 개략도이다.
도 16은 일 실시예에 따른, 2개의 입력 번-인 통계(BIS) 이력 픽셀 쌍을 2개의 출력 번-인 통계(BIS) 이력 픽셀 쌍으로 다운-샘플링하는 방식을 도시하는 도면이다.
본 개시내용의 하나 이상의 특정 실시예들이 아래에서 설명될 것이다. 이들 설명된 실시예들은 현재 개시된 기술들의 예들일 뿐이다. 부가적으로, 이들 실시예들의 간결한 설명을 제공하려는 노력으로, 실제 구현의 모든 특성들이 본 명세서에 설명되지는 않을 수 있다. 임의의 엔지니어링 또는 설계 프로젝트에서와 같이 임의의 그러한 실제 구현의 개발에서, 구현마다 다를 수 있는 시스템-관련 및 사업-관련 제약들의 준수와 같은 개발자들의 특정 목표들을 달성하기 위해 많은 구현-특정 결정들이 이루어져야 한다는 것이 인식되어야 한다. 더욱이, 그러한 개발 노력은 복잡하고 시간이 걸리는 것일 수 있지만, 그럼에도 불구하고 본 개시내용의 이익을 갖는 당업자에게는 설계, 제조 및 제작의 일상적인 과제일 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
본 개시내용의 다양한 실시예들의 요소들을 소개할 때, 단수 형태("a", "an", 및 "the")는 요소들 중 하나 이상이 존재한다는 것을 의미하도록 의도된다. 용어들 "포함하는(comprising, including)", 및 "갖는(having)"은 포괄적인 것이고 열거된 요소들 이외의 부가적인 요소들이 존재할 수 있음을 의미하도록 의도된다. 부가적으로, 본 개시내용의 "하나의 실시예" 또는 "일 실시예"에 대한 참조들은 언급된 특성들을 또한 포함하는 부가적인 실시예들의 존재를 배제하는 것으로 해석되도록 의도되지 않음이 이해되어야 한다. 또한, A가 B에 "기초하는"이라는 문구는 A가 적어도 부분적으로 B에 기초하는 것을 의미하도록 의도된다. 더욱이, "또는"이라는 용어는 포괄적(예컨대, 논리 OR)이고 배타적이지 않은(예컨대, 논리 XOR) 것으로 의도된다. 즉, A "또는" B라는 문구는 A, B 또는 A와 B 둘 모두를 의미하는 것으로 의도된다.
전자 디스플레이에서 발생될 가능성이 있는 번-인의 양을 모니터링 및/또는 모델링함으로써, 번-인 효과를 보상하기 위해 번-인 이득 맵들이 도출될 수 있다. 번-인 이득 맵들은 최대 노화량을 갖는(그렇지 않으면 더 어두울) 픽셀들로 전송될 이미지 데이터의 게인을 하향조절하지 않고, 덜 노화된(그렇지 않으면 더 밝을) 픽셀들로 전송될 이미지 데이터의 게인을 하향조절할 수 있다. 이러한 방식으로, 최대 노화량을 겪은 전자 디스플레이의 픽셀들은 최소 노화량을 겪은 픽셀만큼 동일하게 밝아 보일 것이다. 이는 전자 디스플레이 상의 번-인 아티팩트를 감소 또는 제거할 수 있다.
예시를 돕기 위해, 전자 디스플레이(12)를 활용하는 전자 디바이스(10)의 하나의 실시예가 도 1에 도시된다. 아래에서 더욱 상세히 설명될 바와 같이, 전자 디바이스(10)는, 핸드헬드 전자 디바이스, 태블릿 전자 디바이스, 노트북 컴퓨터 등과 같이, 임의의 적합한 전자 디바이스일 수 있다. 따라서, 도 1이 단지 특정 구현의 한 예일 뿐, 전자 디바이스(10)에 존재할 수 있는 컴포넌트들의 유형들을 도시하도록 의도되는 것임을 유의하여야 한다.
설명된 실시예에서, 전자 디바이스(10)는 전자 디스플레이(12), 입력 디바이스들(14), 입력/출력(I/O) 포트들(16), 하나 이상의 프로세서들 또는 프로세서 코어들을 갖는 프로세서 코어 컴플렉스(18), 로컬 메모리(20), 주 메모리 저장 디바이스(22), 네트워크 인터페이스(24), 전원(26) 및 이미지 프로세싱 회로부(27)를 포함한다. 도 1에 기술된 다양한 컴포넌트들은 하드웨어 요소들(예컨대, 회로부), 소프트웨어 요소들(예컨대, 명령어를 저장하는 유형의(tangible) 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체), 또는 하드웨어 및 소프트웨어 요소들의 조합을 포함할 수 있다. 다양한 설명된 컴포넌트들은 보다 소수의 컴포넌트들에 결합될 수 있거나 추가의 컴포넌트들로 분리될 수 있음을 유의해야 한다. 예를 들어, 로컬 메모리(20) 및 주 메모리 저장 디바이스(22)는 단일 컴포넌트에 포함될 수 있다. 또한, 이미지 프로세싱 회로부(27)(예컨대, 그래픽 프로세싱 유닛)가 프로세서 코어 컴플렉스(18)에 포함될 수 있다.
도시된 바와 같이, 프로세서 코어 컴플렉스(18)는 로컬 메모리(20) 및 주 메모리 저장 디바이스(22)와 동작가능하게 결합된다. 일부 실시예들에서, 로컬 메모리(20) 및/또는 주 메모리 저장 디바이스(22)는 프로세서 코어 컴플렉스(18)에 의해 실행가능한 명령어 및/또는 프로세서 코어 컴플렉스(18)에 의해 프로세싱될 데이터를 저장하는 유형의 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체를 포함할 수 있다. 예를 들어, 로컬 메모리(20)는 랜덤 액세스 메모리(RAM)를 포함할 수 있고, 주 메모리 저장 디바이스(22)는 판독 전용 메모리(ROM), 플래시 메모리와 같은 재기록가능 비휘발성 메모리, 하드 드라이브들, 광학 디스크들 등을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 프로세서 코어 컴플렉스(18)는 소스 이미지 데이터를 생성하는 것과 같은 동작들을 수행하기 위해 로컬 메모리(20) 및/또는 주 메모리 저장 디바이스(22)에 저장된 명령어를 실행할 수 있다. 따라서, 프로세서 코어 컴플렉스(18)는 하나 이상의 범용 마이크로 프로세서들, 하나 이상의 애플리케이션 특정 프로세서들(ASICs), 하나 이상의 필드 프로그램가능 로직 어레이들(FPGAs), 또는 이들의 임의의 조합을 포함할 수 있다.
도시된 바와 같이, 프로세서 코어 컴플렉스(18)는 또한 네트워크 인터페이스(24)와 동작가능하게 결합된다. 네트워크 인터페이스(24)를 사용하여, 전자 디바이스(10)는 네트워크 및/또는 다른 전자 디바이스들에 통신가능하게 연결될 수 있다. 예를 들어, 네트워크 인터페이스(24)는 전자 디바이스(10)를 블루투스 네트워크와 같은 PAN(personal area network), 802.11x 와이파이 네트워크와 같은 LAN(local area network), 및/또는 4G 또는 LTE 셀룰러 네트워크와 같은 WAN(wide area network)에 연결할 수 있다. 이러한 방식으로, 네트워크 인터페이스(24)는 전자 디바이스(10)가 이미지 데이터를 네트워크로 송신하고/하거나 네트워크로부터 이미지 데이터를 수신하게 할 수 있다.
또한, 도시된 바와 같이, 프로세서 코어 컴플렉스(18)는 전원(26)에 동작가능하게 결합된다. 일부 실시예들에서, 전원(26)은 프로세서 코어 컴플렉스(18) 및/또는 전자 디바이스(10) 내의 다른 컴포넌트들을 동작시키기 위한 전력을 제공할 수 있다. 따라서, 전원(26)은 재충전가능한 리튬 폴리머(Li-poly) 배터리 및/또는 교류(AC) 전력 변환기와 같은 임의의 적합한 에너지원을 포함할 수 있다.
또한, 도시된 바와 같이, 프로세서 코어 컴플렉스(18)는 I/O 포트들(16) 및 입력 디바이스들(14)과 동작가능하게 결합된다. 일부 실시예들에서, I/O 포트들(16)은 전자 디바이스(10)가 다양한 다른 전자 디바이스들과 인터페이스하게 할 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 입력 디바이스들(14)은 사용자가 전자 디바이스(10)와 상호작용하게 할 수 있다. 예를 들어, 입력 디바이스들(14)은 버튼들, 키보드들, 마우스들, 트랙 패드들 등을 포함할 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 전자 디스플레이(12)는 그것의 스크린(예컨대, 전자 디스플레이(12)의 표면)에 물체가 터치하는 것의 발생 및/또는 위치를 검출함으로써 전자 디바이스(10)에 대한 사용자 입력들을 가능하게 하는 터치 감지 컴포넌트들을 포함할 수 있다.
사용자 입력들을 가능하게 하는 것에 부가하여, 전자 디스플레이(12)는 하나 이상의 이미지(예컨대, 이미지 프레임들 또는 그림들)를 디스플레이함으로써 정보의 시각적 표현들을 제공하는 것을 용이하게 할 수 있다. 예를 들어, 전자 디스플레이(12)는 운영 체제의 그래픽 사용자 인터페이스(GUI), 애플리케이션 인터페이스, 텍스트, 정지 이미지 또는 비디오 콘텐츠를 디스플레이할 수 있다. 이미지들을 디스플레이하는 것을 용이하게 하기 위해, 전자 디스플레이(12)는 하나 이상의 디스플레이 픽셀을 갖는 디스플레이 패널을 포함할 수 있다. 또한, 각각의 디스플레이 픽셀은 하나의 색 요소(color component)(예컨대, 적색, 청색 또는 녹색)의 휘도를 각각 제어하는 하나 이상의 서브픽셀을 포함할 수 있다.
전술한 바와 같이, 전자 디스플레이(12)는 대응하는 이미지 데이터(예컨대, 이미지 픽셀 이미지 데이터 및/또는 디스플레이 픽셀 이미지 데이터)에 적어도 부분적으로 기초하여 서브픽셀들의 휘도를 제어함으로써 이미지를 디스플레이할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이미지 데이터는 예를 들어, 네트워크 인터페이스(24) 및/또는 I/O 포트들(16)을 통해 다른 전자 디바이스로부터 수신될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 이미지 데이터는 프로세서 코어 컴플렉스(18) 및/또는 이미지 프로세싱 회로부(27)에 의해 생성될 수 있다.
전술된 바와 같이, 전자 디바이스(10)는 임의의 적합한 전자 디바이스일 수 있다. 예시를 돕기 위해, 적합한 전자 디바이스(10)의 일례, 구체적으로, 핸드헬드 디바이스(10A)가 도 2에 도시된다. 일부 실시예들에서, 핸드헬드 디바이스(10A)는 휴대 전화, 미디어 플레이어, 개인 데이터 오거나이저(organizer), 핸드헬드 게임 플랫폼 및/또는 이와 유사한 것일 수 있다. 예를 들어, 핸드헬드 디바이스(10A)는 애플 사(Apple Inc.)로부터 입수가능한 임의의 아이폰(iPhone)® 모델과 같은 스마트폰일 수 있다.
도시된 바와 같이, 핸드헬드 디바이스(10A)는 인클로저(28)(예컨대, 하우징)를 포함한다. 일부 실시예들에서, 인클로저(28)는 내부 컴포넌트들을 물리적 손상으로부터 보호하고/하거나 전자기 간섭으로부터 보호할 수 있다. 또한, 도시된 바와 같이, 인클로저(28)는 전자 디스플레이(12)를 둘러싼다. 도시된 실시예에서, 전자 디스플레이(12)는 아이콘들(32)의 어레이를 갖는 그래픽 사용자 인터페이스(GUI)(30)를 디스플레이하고 있다. 예로서, 아이콘(32)이 입력 디바이스(14) 또는 전자 디스플레이(12)의 터치 감지 컴포넌트 중 어느 하나에 의해 선택되는 경우, 애플리케이션 프로그램이 시작할 수 있다.
또한, 도시된 바와 같이, 입력 디바이스들(14)은 인클로저(28)를 통해 개방된다. 전술한 바와 같이, 입력 디바이스들(14)은 사용자가 핸드헬드 디바이스(10A)와 상호작용하게 할 수 있다. 예를 들어, 입력 디바이스들(14)은 사용자가 핸드헬드 디바이스(10A)를 활성화 또는 비활성화하고, 사용자 인터페이스를 홈 스크린으로 내비게이트하고, 사용자 인터페이스를 사용자-구성가능 애플리케이션 스크린으로 내비게이트하고, 음성-인식 특징부를 활성화하고, 볼륨 제어를 제공하고/하거나, 진동 모드와 벨소리 모드 간을 토글할 수 있게 한다. 도시된 바와 같이, I/O 포트들(16)은 또한 인클로저(28)를 통해 개방된다. 일부 실시예들에서, I/O 포트들(16)은, 예를 들어, 외부 디바이스들에 연결하기 위한 오디오 잭을 포함할 수 있다.
추가로 예시하기 위해, 적합한 전자 디바이스(10)의 다른 예로서, 구체적으로는 태블릿 디바이스(10B)가 도 3에 도시된다. 예시를 위해, 태블릿 디바이스(10B)는 애플 사로부터 입수가능한 임의의 아이패드(iPad)® 모델일 수 있다. 적합한 전자 디바이스(10)의 또 하나의 예로서, 구체적으로는 컴퓨터(10C)가 도 4에 도시된다. 예시를 위해, 컴퓨터(10C)는 애플 사로부터 입수가능한 임의의 맥북(Macbook)® 또는 아이맥(iMac)® 모델일 수 있다. 적합한 전자 디바이스(10)의 다른 예로서, 구체적으로 시계(10D)가 도 5에 도시된다. 설명을 위해, 시계(10D)는 애플 사로부터 입수가능한 임의의 애플 워치(Apple Watch)® 모델일 수 있다. 도시된 바와 같이, 태블릿 디바이스(10B), 컴퓨터(10C) 및 시계(10D)는 각각 전자 디스플레이(12), 입력 디바이스들(14), I/O 포트들(16), 및 인클로저(28)를 또한 포함한다.
전술한 바와 같이, 전자 디스플레이(12)는 예를 들어, 프로세서 코어 컴플렉스(18) 및/또는 이미지 프로세싱 회로부(27)로부터 수신된 이미지 데이터에 적어도 부분적으로 기초하여 이미지들을 디스플레이할 수 있다. 부가적으로, 전술한 바와 같이, 이미지 데이터는 전자 디스플레이(12) 상에 대응하는 이미지를 디스플레이하는 데 사용되기 전에 프로세싱될 수 있다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 파이프라인은 예를 들어, 번-인 및/또는 노화 아티팩트를 식별 및/또는 보상하기 위해 이미지 데이터를 프로세싱할 수 있다.
예시를 돕기 위해, 디스플레이 파이프라인(36)을 포함하는 전자 디바이스(10)의 일부분(34)이 도 6에 도시된다. 일부 실시예들에서, 디스플레이 파이프라인(36)은 전자 디바이스(10) 내의 회로부, 전자 디스플레이(12) 내의 회로부, 또는 이들의 조합에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이 파이프라인(36)은 프로세서 코어 컴플렉스(18), 이미지 프로세싱 회로부(27), 전자 디스플레이(12) 내의 타이밍 제어기(TCON) 또는 이들의 임의의 조합에 포함될 수 있다.
도시된 바와 같이, 전자 디바이스(10)의 일부분(34)은 이미지 데이터 소스(38), 디스플레이 패널(40), 및 제어기(42)를 또한 포함한다. 일부 실시예들에서, 제어기(42)는 디스플레이 파이프라인(36), 이미지 데이터 소스(38) 및/또는 디스플레이 패널(40)의 동작을 제어할 수 있다. 제어 동작을 용이하게 하기 위해, 제어기(42)는 제어기 프로세서(50) 및 제어기 메모리(52)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 제어기 프로세서(50)는 제어기 메모리(52)에 저장된 명령어를 실행할 수 있다. 따라서, 일부 실시예들에서, 제어기 프로세서(50)는 프로세서 코어 컴플렉스(18), 이미지 프로세싱 회로부(27), 전자 디스플레이(12) 내의 타이밍 제어기, 별도의 프로세싱 모듈, 또는 이들의 임의의 조합에 포함될 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 제어기 메모리(52)는 로컬 메모리(20), 주 메모리 저장 디바이스(22), 별도의 유형의 비일시적 컴퓨터 판독가능 매체 또는 이들의 임의의 조합에 포함될 수 있다.
도시된 실시예에서, 디스플레이 파이프라인(36)은 이미지 데이터 소스(38)에 통신가능하게 결합된다. 이러한 방식으로, 디스플레이 파이프라인(36)은 전자 디스플레이(12) 상에 디스플레이될 이미지에 대응하는 소스 이미지 데이터(54)를 이미지 데이터 소스(38)로부터 수신할 수 있다. 전술한 바와 같이, 소스 이미지 데이터(54)는 8-비트 고정 소수점 αRGB 포맷, 10-비트 고정 소수점 αRGB 포맷, 부호있는 16-비트 부동 소수점 αRGB 포맷, 8-비트 고정 소수점 YCbCr 포맷, 10-비트 고정 소수점 YCbCr 포맷, 12-비트 고정 소수점 YCbCr 포맷 등과 같은 임의의 적합한 소스 포맷을 사용하여 이미지의 일부분(예컨대, 이미지 픽셀)의 목표 특성들을 표시할 수 있다. 일부 실시예들에서, 이미지 데이터 소스(38)는 프로세서 코어 컴플렉스(18), 이미지 프로세싱 회로부(27), 또는 이들의 조합에 포함될 수 있다.
전술한 바와 같이, 디스플레이 파이프라인(36)은 이미지 데이터 소스(38)로부터 수신된 소스 이미지 데이터(54)를 프로세싱하도록 동작할 수 있다. 논의를 단순화하기 위해, 디스플레이 파이프라인(36)에 의해 수행되는 기능들(예컨대, 동작들)은 다양한 이미지 데이터 프로세싱 블록들(56)(예컨대, 회로부, 모듈, 또는 프로세싱 단계) 사이에서 분할된다. 본 명세서에 "블록"이라는 용어가 사용되지만, 이들 사이에는 논리적인 분리가 있을 수도 있고 없을 수도 있음을 이해해야 한다. 예를 들어, 도시된 실시예에서, 이미지 데이터 프로세싱 블록(56)은 디감마(DeGamma) 블록(58), 번-인 보상(BIC)/번-인 통계(BIS) 블록(60) 및 리감마(ReGamma) 블록(62)을 포함하지만, 이것은 디스플레이 파이프라인(36)의 일부일 수 있는 다양한 컴포넌트들의 단지 하나의 구조적인 도시이다. 또한, 이미지 데이터 프로세싱 블록(56)은 부가적으로 또는 대안적으로, 주변 순응 픽셀(ambient adaptive pixel, AAP) 블록, 동적 픽셀 백라이트(dynamic pixel backlight, DPB) 블록, 화이트 포인트 보정(white point correction, WPC) 블록, 서브픽셀 레이아웃 보상(sub-pixel layout compensation, SPLC) 블록, 패널 응답 보정(panel response correction, PRC) 블록, 디더링 블록, 서브픽셀 균일성 보상(sub-pixel uniformity compensation, SPUC) 블록, 콘텐츠 프레임 의존 지속 시간(content frame dependent duration, CDFD) 블록, 주변 광 감지(ambient light sensing, ALS) 블록 등과 같은 이미지 프로세싱의 다른 유형들을 포함할 수 있다.
아래에서 보다 상세히 설명되는 바와 같이, 후속 프로세싱을 용이하게 하기 위해, 디감마 블록(58)은 감마-보정된 색 공간에 이미지 데이터를 수신하고(예컨대, 감마 부호화), 그것을 선형 색 공간의 이미지 데이터로 변환할 수 있다(예컨대, 선형 인코딩). 감마 인코딩은 전자 디스플레이(12)의 디스플레이 패널(40)로 하여금 픽셀 밝기를 인간의 눈에 명확한 방식으로 디스플레이하게 하는 유형의 인코딩인 반면(예컨대, 밝기 레벨이 일반적으로 대수적으로 또는 지수적으로 증가함), 선형 인코딩은 보다 간단한 계산을 허용하는 인코딩 유형이다(예컨대, 밝기 레벨이 일반적으로 선형적으로 증가함). 디감마 블록(58)은 소스 이미지 데이터(54)가 디스플레이 파이프라인(36)의 이미지 데이터 프로세싱 블록들(56) 중 다른 이미지 데이터 프로세싱 블록에 의해 프로세싱된 후에 이미지 데이터 프로세싱 블록들(56) 중의 그 다른 이미지 데이터 프로세싱 블록에 의해 프로세싱된 이미지 데이터를 수신하거나, 소스 이미지 데이터(54)를 직접 수신할 수 있다. BIC/BIS 블록(60)은 전자 디스플레이(12) 상에 발생된 것으로 예상되는 번-인의 정도에 관한 이미지 통계를 수집할 뿐만 아니라, 번-인 효과들을 감소 또는 제거하기 위해 선형화된 이미지 데이터 상에서 동작할 수 있다. 리감마 블록(62)은 현재 보상된 선형 이미지 데이터를 다시 감마 인코딩으로 재인코딩할 수 있다. 리감마 블록(62)에 의해 출력된 이미지 데이터는 디스플레이 파이프라인(36)에서 나갈 수 있거나, 디스플레이 파이프라인(36)의 이미지 데이터 프로세싱 블록(56)의 다른 블록들에 의한 추가의 프로세싱을 계속할 수 있다. 어느 경우에나, 디스플레이 패널(40) 상에 디스플레이되기 위해 디스플레이 파이프라인(36)에 의해 출력되는 결과적인 디스플레이 이미지 데이터(64)는 실질적으로 번-인 아티팩트를 더 적게 겪거나 겪지 않을 수 있다.
프로세싱 후에, 디스플레이 파이프라인(36)은 디스플레이 이미지 데이터(64)를 디스플레이 패널(40)로 출력할 수 있다. 디스플레이 패널(40)은 디스플레이 이미지 데이터(64)에 적어도 부분적으로 기초하여 아날로그 전기 신호를 전자 디스플레이(12)의 디스플레이 픽셀들에 인가하여 하나 이상의 대응하는 이미지들을 디스플레이할 수 있다. 이러한 방식으로, 디스플레이 파이프라인(36)은 전자 디스플레이(12) 상에 정보의 시각적 표현들을 제공하는 것을 용이하게 할 수 있다.
예시를 돕기 위해, 디스플레이 파이프라인(36)을 동작시키기 위한 프로세스(66)의 예가 도 7에 기술된다. 일반적으로, 프로세스(66)는, 이미지 데이터 소스(38)로부터 또는 이미지 데이터 프로세싱 블록(56)의 다른 블록으로부터 감마-인코딩된 이미지 데이터를 수신하는 단계(프로세스 블록(68)), 감마-인코딩된 이미지 데이터를 선형 이미지 데이터로 변환하는 단계(프로세스 블록(70)), 번-인 보상(BIC)을 수행하고/하거나 번-인 통계(BIS)를 수집하는 단계(프로세스 블록(72)), 및 결과적인 이미지 데이터를 디스플레이 번-인 효과에 대해 보상된 감마-인코딩된 이미지 데이터로 재변환하는 단계(프로세스 블록(74))를 포함한다. 일부 실시예들에서, 프로세스(66)는 디스플레이 파이프라인(36)에 형성된 회로 접속부들에 기초하여 구현될 수 있다. 부가적으로 또는 대안적으로, 일부 실시예들에서, 프로세스(66)는 제어기 프로세서(50)와 같은 프로세싱 회로부를 사용하여 제어기 메모리(52)와 같은 유형의 비일시적인 컴퓨터 판독가능 매체에 저장된 명령어를 실행함으로써 전체적으로 또는 부분적으로 구현될 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, BIC/BIS 블록(60)은 번-인 보상(BIC) 프로세싱(90) 및 번-인 통계(BIS) 수집 프로세싱(92)을 포함하는 것으로 이해될 수 있다. BIC 프로세싱(90)은 디감마 블록(58)으로부터 선형 이미지 데이터를 수신할 수 있고, 전자 디스플레이(12) 상의 불균일한 서브픽셀 노화에 대해 보상된 선형 이미지 데이터(94)를 출력할 수 있다. 결과적으로, 출력 선형 이미지 데이터(94)가 리감마 블록(62)에서 감마 보정된 색 공간(예컨대, sRGB)으로 변환되어 전자 디스플레이(12) 상에 디스플레이될 때, 번-인 아티팩트가 감소 또는 제거될 수 있다.
BIS 수집 프로세싱(92)은 대응하는 이전의 BIS 이력 업데이트(96) 이후에 발생한 것으로 추정되는 서브픽셀 노화의 증가량을 나타내는 증분 업데이트를 나타내는 번-인 통계(BIS) 이력 업데이트(96)를 생성하기 위해 출력 선형 이미지 데이터(94)의 전부 또는 일부를 분석할 수 있다. BIC 프로세싱(90) 및 BIS 수집 프로세싱(92)이 디스플레이 파이프라인(36)의 컴포넌트들로서 도시되지만, BIS 이력 업데이트(96)는 제어기(42) 또는 다른 소프트웨어(예컨대, 전자 디바이스(10)의 운영 시스템, 응용 프로그램 또는 펌웨어)에 의한 사용을 위해 출력될 수 있다. 제어기(42) 또는 다른 소프트웨어는 이득 맵들(100)을 생성하기 위해 계산 이득 맵 블록(98)에서 BIS 이력 업데이트(96)를 사용할 수 있다. 이득 맵들(100)은 색-요소-당(per-color-component) 픽셀 이득의 2차원(2D) 맵들일 수 있다. 예를 들어, 이득 맵들(100)은 BIC 프로세싱(90)에 의한 사용을 위해 디스플레이 파이프라인(36) 내의 2D 룩업 테이블(LUT)로 프로그래밍될 수 있다.
제어기(42) 또는 다른 소프트웨어(예컨대, 전자 디바이스(10)의 운영 시스템, 응용 프로그램 또는 펌웨어)는 계산 이득 파라미터 블록(102)을 또한 포함할 수 있다. 계산 이득 파라미터 블록(102)은 BIC 프로세싱(90)에 의한 사용을 위해 디스플레이 파이프라인(36)에 제공될 수 있는 전역적 이득 파라미터들(104)을 계산할 수 있다. 본 개시내용의 예에서, 이들은 적용되는 이미지 데이터의 특정 전역적 디스플레이 밝기 값들 및 색 요소(예컨대, 적색, 녹색 또는 청색)에 따라 변경될 수 있는 정규화 팩터(η[c]) 및 정규화된 밝기 순응 팩터(βη[c])를 포함한다. 전역적 이득 파라미터들(104)의 이러한 특정 예들은 아래에서 더 설명될 것이다. 그러나, 이들 팩터들은 제한적이지 않은 예들을 의미하며, 전역적 이득 파라미터들(104)은 BIC 프로세싱(90)이 번-인을 보상하기 위해 이득 맵들(100)의 값을 적절하게 조정하는데 사용될 수 있는 임의의 적합한 파라미터들을 나타낼 수 있음이 이해될 것이다.
번-인 보상(BIC) 프로세싱
BIC 프로세싱(90)의 상세도가 도 9에 도시된다. BIC 프로세싱(90)은 업-샘플링 블록(110) 및 적용 이득 블록(apply gain block)(112)을 포함할 수 있다. 업-샘플링 블록(110)은 이득 맵들(100)을 수신하고, 적용 이득 블록(112)에 제공하기 위해 요소-당 픽셀 이득 값(α[c](x,y))을 얻을 수 있다. 여기서, c는 전자 디스플레이(12)가 적색, 녹색 및 청색 서브픽셀을 가질 때 적색(r), 녹색(g) 또는 청색(b)을 나타내지만, 전자 디스플레이(12)가 다른 색들의 서브픽셀(예컨대, RGBW 디스플레이의 흰색 서브픽셀)을 갖는다면 다른 색 요소들을 포함할 수 있다. (x,y) 항들은 전자 디스플레이(12) 상의 픽셀의 공간적인 위치를 지칭한다. 업-샘플링 블록(110)은 원하는 경우, BIC 프로세싱(90)이 전자 디스플레이(12)의 크기보다 낮은 해상도를 갖도록 크기가 정해질 수 있는 이득 맵들(100)을 사용하도록 허용할 수 있다. 이득 맵들(100)이 더 낮은 해상도 포맷을 가질 때, 업-샘플링 블록(110)은 이득 맵들(100)의 값들을 픽셀 단위로 업-샘플링할 수 있다. 업-샘플링 블록(110)의 일부 예시적인 동작들이 도 10 내지 도 13을 참조하여 아래에서 추가로 설명될 것이다.
픽셀 이득 값(α[c](x,y))은 임의의 적합한 포맷 및 정밀도를 가질 수 있다. 예를 들어, 픽셀 이득 값(α[c](x,y))의 정밀도는 요소 당 8 비트와 12 비트 사이일 수 있으며, 구성에 따라 변경될 수 있다. 픽셀 이득 값(α[c](x,y))의 MSb의 정렬은 우측 시프트(right-shift) 파라미터를 통해 구성가능할 수 있다(예컨대, 디폴트 값 2, 및 최대 값 7을 이용함). 영(0)의 값은 소수점 다음 첫 번째 비트와의 정렬을 나타낸다. 디폴트 값의 경우, 이득 값의 MSb는 소수점 다음 네 번째 비트에 정렬되어, 8 내지 12비트의 정밀도를 갖는 인출된 값에 대응하는 u0.11과 u0.15 정밀도 사이의 정밀도를 갖는 이득을 효과적으로 산출할 수 있다.
적용 이득 블록(112)은 디감마 블록(58)으로부터 전자 디스플레이(12) 상의 현재 위치(x,y)에 대한 이미지 데이터의 현재 입력 서브픽셀을 수신할 수 있다. 여기서 디감마 블록은 14-요소-당-비트(bit-per-component, bpc)인 감마 인코딩된 픽셀을 18-bpc인 선형 인코딩된 픽셀로 변환하는 것으로 도시되지만, 임의의 적합한 비트 깊이가 사용될 수 있다. 적용 이득 블록(112)은 이득 맵들(100)로부터 도출되는 요소-당 픽셀 이득 값(α[c](x,y))을 또한 얻을 수 있다(이는 업-샘플링 블록(110)에 의해 업-샘플링될 수 있음). 적용 이득 블록(112)은 또한 전역적 이득 파라미터들(104)(예컨대, 정규화 팩터(η[c]) 및 정규화된 밝기 순응 팩터(βη[c]))를 얻을 수 있다. 적용 이득 블록(112)은 전역적 이득 파라미터들(104)(예컨대, 정규화 팩터(η[c]) 및 정규화된 밝기 순응 팩터(βη[c]))에 따라 현재 입력 서브픽셀에 요소-당 픽셀 이득 값(α[c](x,y))을 적용할 수 있다. 하나의 예에서, 적용 이득 블록(112)은 먼저 보상 값 σ[c](x,y)를 얻을 수 있다:
Figure pat00001
여기서, α[c](x,y)는 인출되고/되거나 업-샘플링된 이득 맵들(100)로부터의 요소-당 픽셀 이득 값을 나타내고, β[c]는 전자 디스플레이(12)의 밝기 설정에 대한 밝기 순응 팩터를 나타내고, η[c]는 전자 디스플레이(12)의 밝기 설정에 대한 정규화 팩터를 나타내고, βη[c]는 정규화된 밝기 순응 팩터(β[c]와 η[c]의 곱)를 나타낸다. 보상 값 σ[c](x,y)는 부호없는(unsigned) 1.16 비트 수, 부호없는 1.17 비트 수, 부호없는 1.18 비트 수, 부호없는 1.19 비트 수, 부호없는 1.20 비트 수, 부호없는 1.21 비트 수, 부호없는 1.22 비트 수, 부호없는 1.23 비트 수, 부호없는 1.24 비트 수, 부호없는 1.25 비트 수, 부호없는 1.26 비트 수, 부호없는 1.27 비트 수, 부호없는 1.28 비트 수, 등을 포함하는 임의의 적합한 방법으로 인코딩될 수 있다. 보상 값 σ[c](x,y)는 최대 값 1.0으로 클리핑될(clipped) 수 있다.
보상 값 σ[c](x,y)는 보상된 서브픽셀 값을 얻기 위해 선형화된 서브픽셀 값과 곱해질 수 있다. 보상 값 σ[c](x,y)가 부호없는 1.24 수일 때, 보상된 출력 서브픽셀 값을 얻는 것은 다음과 같이 나타낼 수 있다:
Figure pat00002
여기서 outlinear[c](x,y)는 보상된 출력 서브픽셀을 나타내고, inlinear[c](x,y)는 현재 입력 서브픽셀을 나타낸다. 보상된 출력 서브픽셀은 리감마 블록(62)에 의해 감마 색 공간으로 다시 변환될 수 있다.
계속하기 전에, 요소-당 밝기 순응 팩터(β[c]) 및 정규화 팩터(η[c])에 대해 이제 설명한다. 밝기 순응 팩터(β[c])는 전역적 패널 밝기에 변화가 있을 때마다 다시 계산될 수 있다. 밝기 순응 팩터 β[c]는 임의의 적합한 형태를 취할 수 있고, 전자 디스플레이(12)의 현재 밝기 설정(예컨대, 임의의 시간에 전자 디스플레이(12) 상에 디스플레이될 수 있는 최대 휘도 Lmax)을 고려할 수 있다. 하나의 예에서, 밝기 순응 팩터 β[c] 는 전역적 밝기(Lmax)의 2차 다항식 함수의 형태를 취할 수 있다:
Figure pat00003
위의 밝기 순응 팩터(β[c])에 대한 방정식들에서, 색-요소-당 파라미터들 q0, q1, 및 q2는 실험 또는 모델링을 통해 얻어질 수 있는 계수들을 나타내며, 전자 디스플레이(12)의 특정 특성들에 의존할 수 있다. 밝기 순응 팩터(β[c])는 부호없는 1.16 비트 수, 부호없는 1.17 비트 수, 부호없는 1.18 비트 수, 부호없는 1.19 비트 수, 부호없는 1.20 비트 수, 부호없는 1.21 비트 수, 부호없는 1.22 비트 수, 부호없는 1.23 비트 수, 부호없는 1.24 비트 수, 부호없는 1.25 비트 수, 부호없는 1.26 비트 수, 부호없는 1.27 비트 수, 부호없는 1.28 비트 수, 등을 포함하는 임의의 적합한 방법으로 인코딩될 수 있다.
부가적으로, 정규화 팩터(η[c])는 또한 전역적 패널 밝기에 변화가 있을 때마다 다시 계산될 수 있다. 정규화 팩터는 요소-당 단위로 계산될 수 있으며 모든 채널들에 걸쳐 최대 이득(αmax)을 고려할 수 있다:
Figure pat00004
정규화 팩터(η[c])는 부호없는 1.16 비트 수, 부호없는 1.17 비트 수, 부호없는 1.18 비트 수, 부호없는 1.19 비트 수, 부호없는 1.20 비트 수, 부호없는 1.21 비트 수, 부호없는 1.22 비트 수, 부호없는 1.23 비트 수, 부호없는 1.24 비트 수, 부호없는 1.25 비트 수, 부호없는 1.26 비트 수, 부호없는 1.27 비트 수, 부호없는 1.28 비트 수, 등을 포함하는 임의의 적합한 방법으로 인코딩될 수 있다. 일부 경우들에서, 정규화 팩터(η[c])는 밝기 순응 팩터(β[c])와 동일한 포맷으로 인코딩될 수 있다. 전술한 바와 같이, 전역적 이득 파라미터들(104)은 정규화 팩터(η[c]) 및 정규화된 밝기 순응 팩터(βη[c])를 포함할 수 있다. 정규화된 밝기 순응 팩터(βη[c])는 밝기 순응 팩터(β[c])에 정규화 팩터(η[c])를 곱함으로써 얻어질 수 있다. 이 값들은 업데이트되어 임의의 적합한 주파수에서 적용 이득 블록(112)에 제공될 수 있다. 일부 경우들에서, 정규화 팩터(η[c]) 및 정규화된 밝기 순응 팩터(βη[c])는 프레임마다 그리고/또는 전역적 밝기 설정이 변화될 때마다(예컨대, 최대 휘도 Lmax가 변화될 때마다) 한 번씩 업데이트될 수 있다. 다른 경우들에서, 정규화 팩터(η[c]) 및 정규화된 밝기 순응 팩터(βη[c])는 덜 자주 업데이트될 수 있다(예컨대, 한 프레임 걸러 한 번, 5개 프레임마다 한 번, 초 당 한 번, 2초 당 한 번, 5초 당 한 번, 30초 당 한 번, 1분 당 한 번 등). 일부 경우들에서, 정규화 팩터(η[c]) 및 정규화된 밝기 순응 팩터(βη[c])는 전자 디스플레이(12)의 전역적 밝기 설정이 적어도 임계량을 초과하여 변화된 경우(예컨대, 최대 휘도 Lmax가 1 nit 초과, 2 nit 초과, 5 nit 초과, 10 nit 초과, 20 nit 초과, 50 nit 초과, 100 nit 초과, 200 nit 초과 등으로 변화된 경우) 업데이트될 수 있다. 임계치는 전자 디스플레이(12)의 특성들에 의존할 수 있으며, 인간의 눈에 명확할 휘도의 최소 변화를 나타내기 위해 선택될 수 있다.
도 10 내지 도 13은 이득 맵들(100)로부터 요소-당 픽셀 이득 값(α[c](x,y))을 추출하기 위한 업-샘플링 블록(110)을 설명한다. 이득 맵들(100)은 풀 해상도(full resolution) 서브픽셀 당 2차원(2D)의 이득 맵들일 수 있거나, 메모리 및/또는 계산 리소스들을 절약하기 원하는 경우에 공간적으로 다운-샘플링될 수 있다. 이득 맵들(100)의 차원들이 전자 디스플레이(12)의 풀 해상도보다 작은 경우, 업-샘플링 블록은 위에서 언급한 요소-당 픽셀 이득 값(α[c](x,y))을 얻기 위하여 이득 맵들(100)을 업-샘플링할 수 있다. 이득 맵들(100)은 다중평면-평면(multiplane-plane) 프레임 버퍼로서 저장될 수 있다. 전자 디스플레이(12)가 3개의 색 요소(예컨대, 적색, 녹색 및 청색)를 갖는 경우, 이득 맵들(100)은 3-평면 프레임 버퍼로서 저장될 수 있다. 전자 디스플레이가 일부 다른 수의 색 요소들을 갖는 경우(예컨대, 적색, 녹색, 청색 및 백색 서브픽셀을 갖는 4-요소 디스플레이, 또는 회색 서브픽셀만 갖는 1-요소 단색 디스플레이), 이득 맵들(100)은 해당 수의 평면들을 이용해 저장될 수 있다.
이득 맵들(100)의 각각의 평면은 전자 디스플레이(12)의 전체 공간 해상도일 수 있거나, 또는 일부 팩터에 의해 공간적으로 다운-샘플링될 수 있다(예컨대, 1.5, 2, 2.5, 3, 3.5, 4, 4.5, 5, 5.5, 6, 6.5, 7, 7.5, 8 또는 그 이상과 같은 1보다 큰 일부 팩터에 의해 다운-샘플링됨). 또한, 공간적 다운-샘플링의 양은 차원에 따라 독립적으로 변할 수 있고, 이득 맵들(100)의 각각의 평면의 차원들은 상이할 수 있다. 예로서, 이득 맵들(100)의 제1 색 요소(예컨대, 적색) 평면은 양쪽 차원들에서(예컨대, x 및 y 차원들 모두에서) 팩터 2에 의해 공간적으로 다운-샘플링될 수 있고, 이득 맵들(100)의 제2 색 요소(예컨대, 녹색) 평면은 하나의 차원(예컨대, x 차원)에서 팩터 2에 의해 공간적으로 다운-샘플링될 수 있고 다른 차원(예컨대, y 차원)에서 팩터 4에 의해 다운-샘플링될 수 있고, 이득 맵들(100)의 제3 색 요소(예컨대, 청색) 평면은 양쪽 차원들에서(예컨대, x 및 y 차원 둘 모두에서) 팩터 4에 의해 공간적으로 다운-샘플링될 수 있다. 또한, 일부 예들에서, 이득 맵들(100)의 평면들은 전자 디스플레이(12)의 풀 해상도에 걸쳐 가변 범위로 다운-샘플링될 수 있다.
이득 맵들(100)의 하나의 예시적인 평면이 도 10에 도시된다. 도 10에 도시된 이득 맵들(100)의 평면은 가변적으로 감소된 차원들로 다운-샘플링된 맵핑을 나타내고, 따라서 다양한 이득 값들(124)의 전자 디스플레이(12)의 전체 입력 프레임 높이(120) 및 입력 프레임 폭(122)에 걸친 배치를 나타내기 위해 확대되었다. 또한, 도 10의 예에서, 이득 맵들(100)의 평면은 불균일하게 이격된 이득 값들(124)을 갖지만, 전술한 바와 같이, 이득 맵들(100)의 다른 평면들은 균일하게 이격될 수 있다.
이득 값들(124)이 x 및 y 차원에 걸쳐 균일하거나 불균일하게 이격되는 것에 관계 없이, 업-샘플링 블록(110)은 이득 값들(124)의 점들 사이의 (x,y) 위치들에서 서브픽셀들에 대한 이득 값들을 얻기 위해 보간을 수행할 수 있다. 이중선형 보간 및 최근접 이웃 보간(nearest-neighbor interpolation) 방법들에 대해 아래에서 논의될 것이다. 그러나, 임의의 적합한 형태의 보간이 사용될 수 있다.
도 10 내지 도 12의 예들은 이득 값들(124) 간의 보간과 관련하여 함께 논의될 것이다. 도 10의 예에서는, 이득 맵들(100)의 평면의 보간 영역(126)은, 이득 맵들(100)의 평면의 현재 보간 영역(126)이 해당 영역의 양쪽 차원들로 팩터 2에 의해 다운-샘플링된 경우, 현재 서브픽셀 위치(128)에 대해 4개의 최근접 이득 값들(124A, 124B, 124C 및 124D)을 포함한다. 도 11은 영역의 양쪽 차원들에서 팩터 4에 의한 다운-샘플링을 갖는 유사한 영역을 도시하고, 도 12는 x 차원에서 팩터 4에 의한 다운-샘플링, 및 y 차원에서 팩터 2에 의한 다운-샘플링을 갖는 유사한 영역을 도시한다. 각각의 색 요소 및/또는 영역에 대한 활성 보간 영역, 패널 유형, 보간 모드, 위상 및 공간적 서브-샘플링 팩터가 주어지면, 이득 맵들(100)의 평면 및/또는 보간 영역(들)의 크기가 아래에 의해 주어질 수 있다:
Figure pat00005
여기서
Figure pat00006
요소 c가 패널 레이아웃 서브-샘플링된 경우, ComponentWidth[c] = ceil(BicActiveRegion.Width / 2)이고,
Figure pat00007
요소 c가 패널 레이아웃 서브-샘플링되지 않은 경우, ComponentWidth[c] = BicActiveRegion.Width이고,
Figure pat00008
rx[c]는 요소 c의 수평 차원을 따른 공간 서브-샘플링 팩터이고,
Figure pat00009
ry[c]는 요소 c의 수직 차원을 따른 공간 서브-샘플링 팩터이고,
Figure pat00010
py[c]는 요소 c에 대한 1 / ry[c] 단위의 수직 차원의 위상이고,
Figure pat00011
보간 모드가 요소 c에 대해 이중선형이면 bias[c] = 0이고,
Figure pat00012
보간 모드가 요소 c에 대해 최근접 이웃인 경우, bias[c] = ry[c] / 2이다.
업-샘플링 블록(110)은 이득 맵들(100)의 인출된 평면의 공간적 보간을 수행할 수 있다. 전자 디스플레이(12)의 픽셀 그리드에 대해 다운-샘플링된 경우, 이득 맵들(100)의 평면의 공간 시프트는 x 차원 및 y 차원 각각으로 구성가능한 초기 보간 위상(예컨대, 아래에 제시되는 보간 방정식들의 sx, sy에 대한 초기 값)을 통해 지원될 수 있다. 이득 맵들(100)의 평면 또는 보간 영역이 공간적으로 다운-샘플링되는 경우, 이득 맵들(100)의 평면 에지들에 추가적인 샘플들 없이, 후속적인 업-샘플링이 발생하기에 충분한 이득 값(124) 데이터 점들이 존재할 수 있다. 이중선형 및 최근접 이웃 보간이 지원된다. 업-샘플링 팩터 및 보간 방법은 색 요소들 각각에 대해 개별적으로 구성가능할 수 있다.
이중선형 및 최근접 이웃 보간 방법들에 대한 보간 방정식들이 아래에 제공되지만, 임의의 다른 적합한 보간 방법이 사용될 수 있음을 이해해야 한다. 이중선형 보간은 다음과 같이 발생할 수 있다:
Figure pat00013
,
여기서
Figure pat00014
rx는 수평 차원을 따르는 서브-샘플링 팩터이고;
ry는 수직 차원을 따르는 서브-샘플링 팩터이다.
최근접 이웃 보간은 다음과 같이 발생할 수 있다:
(sx <= (rx >> 1)) && (sy <= (ry >> 1)) (진한 원으로 표시): α0
(sx > (rx >> 1)) && (sy <= (ry >> 1)) (파선 원으로 표시) : α1
(sx <= (rx >> 1)) && (sy > (ry >> 1)) (연한 원으로 표시) : α2
(sx > (rx >> 1)) && (sy > (ry >> 1)) (점선 원으로 표시) : α3
일부 경우들에서, 적색 및 청색 평면들은 패널 레이아웃으로 인해 수평 또는 수직으로 서브-샘플링될 수 있다. 예를 들어, 일부 전자 디스플레이(12)는 적색 및 녹색의 쌍 및 청색 및 녹색 픽셀의 쌍을 갖는 GRGB 패널과 같은, 픽셀들의 모든 요소 미만의 픽셀 그룹들을 지원할 수 있다. 이와 같은 예에서, 각각의 적색/청색 요소는 도 13에 도시된 바와 같이, 이득 쌍에 걸친 복제에 의해 업-샘플링될 수 있다. 도 13의 예에서, 짝수 이득 픽셀 그룹(142)은 적색 이득(144) 및 녹색 이득(146)을 포함하고, 홀수 이득 픽셀 그룹(148)은 녹색 이득(150) 및 청색 이득(152)을 포함한다. 따라서, 출력 이득 쌍은 적색 이득(144), 녹색 이득(146) 및 청색 이득(152)을 포함하는 짝수 이득 픽셀 그룹(154) 및 적색 이득(144), 녹색 이득(150) 및 청색 이득(152)을 포함하는 홀수 이득 픽셀 그룹(156)을 포함할 수 있다.
번-인 통계(BIS) 수집
도 8을 참조하여 위에 논의한 바와 같이, 제어기(42) 또는 다른 소프트웨어(예컨대, 전자 디바이스(10)의 운영 체제, 응용 프로그램 또는 펌웨어)는 번-인 통계(BIS)를 사용하여 이득 맵들(100)을 생성할 수 있다. 이득 맵들(100)은 많은 노화를 경험하지 않은 픽셀들에 대해 최대 밝기를 낮추고, 그에 의해 더 많은 노화를 경험한 다른 픽셀들과 매치하기 위해 사용되기 때문에, 이득 맵들(100)은 이러한 불균일한 노화 효과를 보상하고 그에 의해 전자 디스플레이(12) 상의 번-인 아티팩트를 감소 또는 제거한다.
이와 같이, BIC/BIS 블록(60)의 BIS 수집 프로세싱(92)은 전자 디스플레이(12)에 전송되는 이미지 데이터 및/또는 전자 디스플레이(12)의 온도의 결과로 전자 디스플레이에 발생할 가능성이 있는 번-인 효과를 모니터링 및/또는 모델링할 수 있다. 이들 팩터들 중 하나 또는 둘 모두는 제어기(42) 또는 이득 맵들(100)을 생성하기 위한 다른 소프트웨어에 제공되는 BIS 이력 업데이트(96)를 생성할 때 고려될 수 있다. 하나의 예에서, 도 14에 도시된 BIS 수집 프로세싱(92)은 휘도 노화 룩업 테이블(LUT)(172) 또는 다른 계산 구조로부터 휘도 노화 팩터(170)를 결정하고, 온도 순응 팩터 룩업 테이블(LUT)(176) 또는 다른 계산 구조로부터의 온도 순응 팩터(174)를 결정할 수 있다. 휘도 노화 팩터(170) 및 온도 순응 팩터(174)는 BIS 이력 업데이트(96)를 생성하기 위해 곱셈기(178)에서 결합될 수 있고 다운-샘플링 블록(180)에 의해 다운-샘플링될 수 있다. BIS 이력 업데이트(96)는 도 14에서 7-요소-당-비트(bpc)를 갖는 것으로 도시되어 있지만, 이 값은 임의의 적합한 비트 깊이를 취할 수 있다.
전자 디스플레이(12)의 픽셀에 의해 그 수명기간 동안 방출되는 휘도의 총량은 그 픽셀의 노화에 상당한 영향을 미치기 때문에, 휘도 노화 팩터(170)는 곱셈기(184)로부터의 보상된 선형 이미지 데이터(94)와 정규화된 디스플레이 밝기(182)의 곱에 의해 결정될 수 있으며, 이는 본 개시내용에서 '[c]의 정규화된 입력 서브픽셀로 지칭된다. 서브픽셀에 의한 휘도 발광으로 인한 노화량은 다음과 같이 휘도의 함수로서 모델링될 수 있다:
Figure pat00015
,
여기서 L은 현재 프레임의 전역적 밝기이고, Llimit는 프레임에 대한 가능한 최대 밝기이고, inlinear[c]는 선형 이미지 데이터(94)로부터의 색 요소 c의 선형화된 값이며(부호없는 0.20 수와 같은 임의의 적합한 방식으로 나타낼 수 있음), γ[c]는 전자 디스플레이(12)의 속성들에 의존할 수 있고 실험적으로 또는 모델링을 통해 결정될 수 있는 파라미터이다. L / Llimit의 값은 정규화된 디스플레이 밝기(182)로서 나타내고 제어기(42) 또는 다른 소프트웨어에 의해 계산될 수 있다. 하나의 예에서, 정규화된 밝기(182)는 부호없는 1.18 값으로서 나타낸다. 따라서, 곱셈기(184)에서의 곱셈은 다음을 실현한다:
Figure pat00016
.
전력 함수는 임의의 적합한 형태를 취할 수 있는 휘도 노화 LUT(172)에 의해 하드웨어로 모델링될 수 있다. 하나의 예에서, 휘도 노화 LUT(172)는 범위[0, 218] 내에 고르게 분포된 엔트리들을 갖는 65 엔트리 LUT를 나타내고, 부호없는 1.5 값들로서 포맷을 가질 수 있다. 휘도 노화 LUT(172)는 색 요소마다 독립적이고 위에서 계산된 바와 같이 in'[c]로 인덱싱될 수 있다. 휘도 노화 LUT(172)의 엔트리들 사이에는 LUT 엔트리들 사이의 선형 보간을 포함하는 임의의 적합한 보간이 사용될 수 있다. 이 프로세스의 예가 아래에 요약된다. 하나의 예에서, 각각의 색 요소에 대해:
Figure pat00017
결과는 휘도 노화 팩터(170)(여기서는, u1로 도시됨)로서 이는 선형 이미지 데이터(94)로 인한 전자 디스플레이(12)의 서브픽셀 각각에 대한 노화량을 모델링하기 위해 고려될 수 있다. 그러나, 불균일한 서브픽셀 노화는 시간에 걸쳐 방출되는 총 광량뿐만 아니라, 전자 디스플레이(12)의 서브픽셀들이 광을 방출하는 동안 전자 디스플레이(12)의 온도에 의해서도 영향을 받는다. 실제로, 노화는 온도에 의존하며, 온도는 전자 디스플레이(12) 뒤의 다양한 위치의 프로세서 코어 컴플렉스(18) 및 다른 열 발생 회로와 같은 컴포넌트들의 존재로 인해 전자 디스플레이(12)에 걸쳐 변동될 수 있다.
전자 디스플레이(12) 상의 국부적 온도의 추정치를 정확하게 결정하기 위해, 온도들의 2차원(2D) 그리드(188)가 사용될 수 있다. 이러한 온도들의 2차원 그리드(188)의 예는 도 15에 도시되며 아래에 더 상세하게 논의될 것이다. 여전히 도 14를 고려하면, 픽 타일(pick tile) 블록(190)은 현재 선택된 서브픽셀의(x,y) 좌표로부터 온도들의 2차원 그리드(188)의 특정 영역(예컨대, 타일)을 선택할 수 있다. 픽 타일 블록(190)은 x 차원의 그리드 지점(grid_points_x), y 차원의 그리드 지점(grid_points_y), x 방향의 그리드 지점 스텝(grid_step_x)들 및 y 방향의 그리드 지점 스텝(grid_step_y)들을 또한 사용할 수 있다. 이 값들은 아래에서 더 자세히 논의되는 바와 같이 조정될 수 있다. 현재 서브픽셀 온도 값(txy)은 보간 블록(192)을 통해 온도들의 2차원 그리드(188)의 결과 영역으로부터 선택될 수 있으며, 이는 현재 선택된 서브픽셀의 (x, y) 좌표 및 x 차원의 그리드 스텝 증분(grid_step_x[idx]) 및 y 차원의 그리드 스텝 증분(grid_step_y[idy]) 값들을 고려할 수 있다. 현재 서브픽셀 온도 값(txy)은 온도 순응 팩터(174)를 생성하기 위해 온도 순응 LUT(176)에 의해 사용될 수 있는데, 이는 현재 서브픽셀의 현재 온도의 결과로서 현재 서브픽셀의 노화량이 발생하기 쉽다는 것을 표시한다.
온도들의 2차원(2D) 그리드(188)의 예가 도 15에 나타나 있다. 도 15의 온도들의 2차원 그리드(188)는 다양한 현재 온도 그리드 값들(204)의 전자 디스플레이(12)의 총 입력 프레임 높이(200) 및 입력 프레임 폭(202)에 걸친 배치를 도시한다. 현재 온도 그리드 값들(204)은 임의의 적합한 측정(예컨대, 온도 센서들) 또는 모델링(예컨대, 전자 디바이스(10)의 다양한 전자 컴포넌트들의 현재 사용으로 인한 예상 온도 값)을 사용하여 채워질 수 있다. 보간 영역(206)은 현재 서브픽셀의 현재 공간적 위치(x, y)를 한정하는 온도들의 2차원 그리드(188)의 영역을 나타낸다. 현재 서브픽셀 온도 값(txy)은 보간된 지점(208)에서 찾을 수 있다. 보간은 이중선형 보간, 최근접 이웃 보간, 또는 임의의 다른 적합한 보간의 형태에 따라 발생할 수 있다.
하나의 예에서, 온도들의 2차원(2D) 그리드(188)는 프레임을 별개의 영역들(영역은 중앙에 비-에지 그리드 지점을 갖는 직사각형 영역으로 나타낼 수 있음)로 분할하거나, 또는 등가적으로, 17ㅧ17 타일들(타일은 보간 영역(206)에 도시된 바와 같이, 4개의 이웃하는 그리드 지점들에 의해 정의된 직사각형 영역으로 나타낼 수 있음)이 전자 디스플레이(12)에 대해 정의된다. 따라서, 온도들의 2차원 그리드(188)는 전자 디스플레이(12)에 대한 임의의 적합한 실험 또는 모델링에 따라 결정될 수 있다. 온도들의 2차원 그리드(188)는 바로 현재 활성 영역에 반대되게 전자 디스플레이(12) 전체에 대해 정의될 수 있다. 이는 BIS/BIC 업데이트와 독립적으로 온도 추정 업데이트가 실행되도록 허용할 수 있다. 게다가, 온도들의 2차원 그리드(188)는 온도 그리드 값들(204)의 불균일한 분포를 가질 수 있어, (예컨대, 가변적 사용으로 인해 상이한 시간들에 독립적으로 열을 방출할 수 있는 전자 디스플레이(12) 뒤의 보다 많은 수의 개별 전자 컴포넌트들로 인해) 보다 큰 온도 변화를 가질 것으로 예상되는 전자 디스플레이(12)의 영역에서 보다 높은 해상도를 허용한다.
다양한 위치들에 보다 미세한 해상도를 수용하기 위해, 온도들의 2차원 그리드(188)는 불균일하게 이격될 수 있다. 본 개시내용에서는 2개의 독립적인 다중-엔트리 1D 벡터들(grid_points_x 및 grid_points_y)(각 차원 당 하나)이 온도 그리드 값들(204)을 나타내기 위해 기술된다. 도 15의 예에서는, 각각의 차원의 18개 온도 그리드 값들(204)이 있다. 그러나, 임의의 적합한 수의 온도 그리드 값들(204)이 사용될 수 있다. 부가적으로, 이들이 양쪽 차원들에서 동일한 개수로 도시되어 있지만, 온도들의 일부 2D 그리드(188)들은 차원마다 상이한 수의 온도 그리드 값들(204)을 가질 수 있다. 보간 영역(206)은 온도 그리드 값들(204A, 204B, 204C 및 204D)의 직사각형을 도시한다. 온도 그리드 값들(204)은 부호없는 8-비트, 부호없는 9-비트, 부호없는 10-비트, 부호없는 11-비트, 부호없는 12-비트, 부호없는 13-비트, 부호없는 14-비트, 부호없는 15-비트, 부호없는 16-비트 등과 같은 임의의 적합한 포맷으로 나타낼 수 있다. 부호없는 13-비트 표기법과 같은 값은 8191개 픽셀의 최대 패널 차원을 허용할 수 있다. 제1 엔트리는 0으로 가정할 수 있으므로 암시적일 수 있다. 이것이 완료되면, 18개의 총 엔트리들이 있는 경우라면 다음 17개의 엔트리들만이 프로그래밍될 것이다.
게다가, (예컨대, 보간 영역(206)에 도시된 바와 같은) 각각의 타일은 온도 그리드 값(204)에서 시작하고, 다음 온도 그리드 값(204)까지 하나의 픽셀 이전에 종료할 수 있다. 따라서, 하드웨어에서의 균일한 취급을 위해, 적어도 하나의 온도 그리드 값(204)(예컨대, 마지막 하나)이 최소 하나의 픽셀만큼 프레임 차원 외부에 위치될 수 있다. 모든 온도 그리드 값들(204)이 모든 경우들에 사용될 수 있는 것은 아니다. 예를 들어, 512x512의 전체 프레임 차원이 단일 타일로 사용되는 경우, grid_points_x[0] 및 grid_points_y[0]은 각각 512로 프로그래밍될 수 있다. 벡터들의 다른 값들은 액세스되지 않을 것이므로 "상관 없음"으로 정의될 수 있다. 연속적인 온도 그리드 값들(204) 사이의 이격은 픽셀들의 일부 최소 수(예컨대, 8, 16, 24, 48, 또는 그 이상의 픽셀들) 및 일부 최대 수의 픽셀들(예컨대, 512, 1024, 2048, 4096, 등의 픽셀들)로 제한될 수 있다. 두 벡터들(grid_points_x 및 grid_points_y)의 각각의 모든 지점들은, 프레임 차원 외부에 있는 지점까지, 단조롭게 증가하도록 프로그래밍될 수 있다.
온도 그리드 값들(204)은 임의의 적합한 포맷을 가질 수 있다. 하나의 예에서, 온도 그리드 값(204)은 부호없는 6.2 값으로서 나타낼 수 있다. 또한, 도 14를 다시 참조하면, 스텝 크기에 대한 각각의 차원에 대한 2개의 독립적인 다중-엔트리 벡터들(예컨대, 17-엔트리 벡터들)(grid_step_x 및 grid_step_y)은 대응하는 타일 크기에 의존적인 값들로 프로그래밍될 수 있다. 예를 들어, 각각 grid_step_x는 (1 << 20) / (tile width)로 프로그래밍될 수 있고, grid_step_y는 (1 << 20) / (tile height)로 프로그래밍될 수 있다. 이 값들을 프로그래밍하면 하드웨어의 분리를 피할 수 있으므로, 다이 공간 및 기타 리소스들을 절약할 수 있다. 현재 오프셋들(offset_x 및 offset_y)뿐만 아니라 인덱스들(id_x 및 id_y)은 디스플레이 파이프라인(36)의 하드웨어에 유지될 수 있다. 입력 위치가 각 차원을 따라 하나씩 증분될 때마다 오프셋들은 grid_step_x[id_x] 및 grid_step_y[id_y]씩 증분될 수 있다. 타일 경계들이 각각의 차원에서 교차되는 경우 오프셋들이 0으로 리셋될 수 있다. 오프셋들은 임의의 적합한 값(예컨대, 부호없는 0.16 포맷, 부호없는 0.17 포맷, 부호없는 0.18 포맷, 부호없는 0.19 포맷, 부호없는 0.20 포맷, 부호없는 0.21 포맷, 부호없는 0.22 포맷, 부호없는 0.23 포맷, 부호없는 0.24 포맷 등)을 취할 수 있다. 이 값들은 최대 값이 초과될 때 포화하도록 허용될 수 있다.
현재 x 및 y 위치에 기초하여, 보간된 온도(txy)는 임의의 적합한 형태의 보간을 이용하여 계산될 수 있다. 이중선형 보간이 4개의 주변 그리드 지점들을 이용하여 사용될 때, 위치(x,y)의 온도(txy)의 계산은 아래 의사코드에 요약된 바와 같이 발생할 수 있다:
Figure pat00018
현재 서브픽셀 온도 값(txy)은 다음의 식에 도시된 바와 같이 현재 서브픽셀 온도 값(txy)으로 변동될 것으로 예상되는 활성 영역 내의 픽셀들에 대한 온도 순응 팩터(ut)(174)를 계산하는데 사용될 수 있다:
Figure pat00019
여기서 χ는 색 요소마다 독립적인 파라미터이고, tref는 선택된 기준 온도이다. 위의 방정식은 온도 순응 LUT(176)에 의해 하드웨어로 모델링될 수 있다. 온도 순응 LUT(176)는 픽셀들의 노화에 대한 온도의 영향을 모델링하기 위해 임의의 적합한 수의 엔트리들을 가질 수 있다. 하나의 예에서, 온도 순응 LUT(176)는 txy로 나타낸 온도들의 범위에 걸쳐 고르게 분포된 엔트리들을 갖는 33-엔트리 LUT이다. LUT 엔트리는 임의의 적합한 정밀도를 가질 수 있고, 적어도 일부 예들에서는 부호없는 2.5 값들일 수 있다. 선형 보간과 같은 임의의 적합한 형태의 보간이 LUT 엔트리들 사이의 값들을 확인하는데 사용될 수 있다. 또한, 온도 순응 LUT(176)는 색 요소에 따라 변동될 수 있다. 실제로, 온도 순응 LUT(176)는 색 요소들 각각에 대한 여러 개의 독립적인 LUT들을 포함할 수 있다. 프로세스의 하나의 예가 아래의 의사코드에 요약된다. 즉, 각각의 색 요소에 대해:
Figure pat00020
도 14에 도시된 바와 같이, 완전한 BIS 이력 업데이트(96)는 휘도 노화 팩터(ul)(170) 및 온도 순응 팩터(ut)(174)의 곱셈을 포함할 수 있다. 곱셈기(178) 및 다운-샘플링 블록(180)의 예시적인 동작은 다음과 같이 발생될 수 있다:
Figure pat00021
여기서, 계산된 8-비트 이력 업데이트는 각각의 평면에 대한 기본 주소들이 바이트 정렬된(예컨대, 128-바이트 정렬된) 3개의 독립적 평면들로서 기입될 수 있다. 기입 전에, 패널의 유형에 따라, 버퍼에서 일정한 라인 폭을 유지하기 위해, 적절한 경우 라인의 끝에 영(0)이 삽입될 수 있다. 또한, 픽셀 당 요소들의 수는 3에서 2로 다운-샘플링될 수 있다. 일부 전자 디스플레이(12)는 적색 및 녹색의 쌍 및 청색 및 녹색 픽셀의 쌍을 갖는 GRGB 패널과 같은, 픽셀의 모든 요소 미만의 픽셀 그룹을 지원할 수 있기 때문에, 이것은 도 16의 예에서 나타낸다. 이와 같은 예에서, 픽셀들의 각각의 쌍은 이력 업데이트 쌍을 형성하기 위해 적색/청색 요소를 드롭(drop)할 수 있다. 도 16의 예에서는, 짝수 이력 업데이트 픽셀 그룹(220)은 적색 이력 업데이트 값(222), 녹색 이력 업데이트 값(224), 및 청색 이력 업데이트 값(226)을 포함하며, 홀수 이력 업데이트 픽셀 그룹(228)은 적색 이력 업데이트 값(230), 녹색 이력 업데이트 값(232) 및 청색 이력 업데이트 값(234)을 포함한다. 따라서, 이 쌍을 다운-샘플링하기 위해, 출력 이력 업데이트 쌍은 적색 이력 업데이트 값(222) 및 녹색 이력 업데이트 값(224)을 포함하는 짝수 이력 업데이트 픽셀 그룹(236) 및 적색 이력 업데이트 값(230) 및 녹색 이력 업데이트 값(232)을 포함하는 홀수 이력 업데이트 픽셀 그룹(238)을 포함할 수 있다.
번-인 통계(BIS) 이력 업데이트(96)에 값을 컴파일링하고 저장함으로써, 제어기(42) 또는 다른 소프트웨어는 전자 디스플레이(12)에 걸친 불균일한 픽셀 노화의 누적량을 결정할 수 있다. 이는 불균일한 픽셀 노화의 영향을 중화시킬 수 있는 이득 맵들(100)이 결정되게 허용할 수 있다. 이득 맵들(100)의 이득들이 전자 디스플레이(12)에 제공되기 전에, 이득 맵들(100)의 이득들을 입력 픽셀들에 적용함으로써, 그렇지 않으면 전자 디스플레이(12) 상에 나타날 수 있었던 번-인 아티팩트가 사전에 감소 또는 제거될 수 있다. 따라서, 본 개시내용의 번-인 보상(BIC) 및/또는 번-인 통계(BIS)는 전자 디바이스(10)의 리소스들을 효율적으로 사용하면서 사용자 경험을 크게 향상시킬 수 있다.
위에서 설명된 특정 실시예들은 예로서 도시되었으며, 이들 실시예들은 다양한 변경들 및 대안적인 형태들을 받아들일 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 청구항들은 개시된 특정 형태들로 한정하는 것이 아니라, 오히려 본 개시내용의 기술적 사상 및 범위 내에 속하는 모든 변경들, 등가물들, 및 대안들을 커버하도록 의도된다는 것이 추가적으로 이해되어야 한다.

Claims (21)

  1. 전자 디바이스로서,
    디스플레이 이미지 데이터로 프로그래밍된 경우 이미지들을 디스플레이하도록 구성된 전자 디스플레이; 및
    이미지 데이터를 수신하고 상기 디스플레이 이미지 데이터를 얻도록 하나 이상의 이미지 프로세싱 블록들을 통해 상기 이미지 데이터를 프로세싱하도록 구성된 디스플레이 파이프라인을 포함하며, 상기 하나 이상의 이미지 프로세싱 블록들은,
    하나 이상의 번-인 보상(burn-in compensation) 이득 맵들에 따라 상기 이미지 데이터의 서브픽셀들에 이득들을 적용하도록 구성된 번-인 보상 프로세싱 - 상기 하나 이상의 번-인 보상 이득 맵들은 이득들의 2차원 매핑을 제공하며, 상기 이득들의 2차원 매핑은 상기 이미지 데이터의 상기 서브픽셀들에 적용될 때, 상기 전자 디스플레이 상의 서브픽셀들 노화 불균일을 고려하여 상기 이미지 데이터의 상기 서브픽셀들 중 적어도 하나의 이득을 감소시키고, 이에 의해, 상기 전자 디스플레이가 상기 디스플레이 이미지 데이터로 프로그래밍될 때 그렇지 않으면 상기 전자 디스플레이 상에 나타날 번-인 아티팩트를 감소 또는 제거함 -; 또는
    상기 디스플레이 이미지 데이터 또는 상기 전자 디스플레이의 영역의 현재 온도, 또는 둘 모두로 인해 발생할 것으로 예상되는 픽셀 노화의 증분 업데이트를 계산하도록 구성된 번-인 통계(burn-in statistics) 수집 프로세싱을 포함하거나,
    상기 번-인 보상 프로세싱과 상기 번-인 통계 수집 프로세싱 둘 모두를 포함하는, 전자 디바이스.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전자 디스플레이는 휘도(luminance) 출력, 온도 또는 둘 모두로 인해 불균일하게 노화되는 서브픽셀들을 갖는 자기 발광형(self-emissive) 전자 디스플레이를 포함하는, 전자 디바이스.
  3. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 번-인 보상 이득 맵들은 적어도 상기 전자 디스플레이의 상기 서브픽셀들의 제1 색 요소(color component)에 대응하는 제1 평면, 상기 전자 디스플레이의 상기 서브픽셀들의 제2 색 요소에 대응하는 제2 평면, 및 상기 전자 디스플레이의 상기 서브픽셀들의 제3 색 요소에 대응하는 제3 평면을 포함하는, 전자 디바이스.
  4. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 번-인 보상 이득 맵들은 상기 디스플레이 파이프라인에 액세스가능한 대응하는 하나 이상의 프레임 버퍼들에 저장되는, 전자 디바이스.
  5. 제1항에 있어서, 상기 하나 이상의 번-인 보상 이득 맵들은 상기 전자 디스플레이의 풀 해상도(full resolution) 미만을 가지며, 상기 번-인 보상 프로세싱은 상기 이미지 데이터의 상기 서브픽셀들에 상기 이득들을 적용하기 전에 상기 하나 이상의 번-인 보상 이득 맵들을 업-샘플링하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  6. 제5항에 있어서, 상기 번-인 보상 프로세싱은 이중선형 보간을 사용하여 상기 하나 이상의 번-인 보상 이득 맵들을 업-샘플링하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  7. 제5항에 있어서, 상기 번-인 보상 프로세싱은 최근접 이웃 보간(nearest-neighbor interpolation)을 사용하여 상기 하나 이상의 번-인 보상 이득 맵들을 업-샘플링하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  8. 제1항에 있어서, 상기 디스플레이 파이프라인과 상호작용하도록 구성된 프로세서를 포함하며, 상기 프로세서는 상기 하나 이상의 번-인 보상 이득 맵들을 계산하고, 상기 하나 이상의 번-인 보상 이득 맵들을 상기 디스플레이 파이프라인에 제공하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  9. 제8항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 전자 디스플레이의 밝기 설정에 따라 상기 하나 이상의 번-인 보상 이득 맵들을 순응시키는 하나 이상의 전역적 이득 파라미터들을 계산하도록 구성되고, 상기 번-인 보상 프로세싱은 상기 하나 이상의 번-인 보상 이득 맵들 및 상기 하나 이상의 전역적 이득 파라미터들에 따라 상기 이미지 데이터의 상기 서브픽셀들에 상기 이득들을 적용하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  10. 제9항에 있어서, 상기 하나 이상의 전역적 이득 파라미터들은 상기 이미지 데이터의 상기 서브픽셀들에 적용되도록 허용된 최대 이득에 기초한 정규화 팩터를 포함하는, 전자 디바이스.
  11. 제8항에 있어서, 상기 프로세서는 상기 서브픽셀 노화의 증분 업데이트의 누적에 적어도 부분적으로 기초하여 상기 하나 이상의 번-인 보상 이득 맵들을 계산하도록 구성되는, 전자 디바이스.
  12. 전자 디스플레이 상에 디스플레이하기 위한 이미지 데이터를 프로세싱하도록 구성된 전자 디스플레이 파이프라인으로서, 상기 전자 디스플레이 파이프라인은,
    상기 이미지 데이터에 적어도 부분적으로 기초하여 이미지 통계를 수집하도록 구성된 번-인 보상 통계 수집 프로세싱 회로부 - 상기 통계는 상기 전자 디스플레이의 서브픽셀들의 불균일한 노화의 가능한 양을 추정함 -; 및
    상기 전자 디스플레이의 대응하는 서브픽셀들의 불균일한 노화를 고려하여 상기 이미지 데이터의 서브픽셀들에 이득을 적용하도록 구성된 번-인 보상 프로세싱 회로부를 포함하며, 상기 적용된 이득은 상기 번-인 보상 통계 수집 프로세싱 회로부에 의해 수집된 상기 이미지 통계에 적어도 부분적으로 기초하는, 전자 디스플레이 파이프라인.
  13. 제12항에 있어서, 상기 번-인 보상 프로세싱 회로부는 프레임 버퍼에 저장된 이득들의 맵에 기초하여 상기 이미지 데이터의 상기 서브픽셀들에 상기 이득을 적용하도록 구성되는, 전자 디스플레이 파이프라인.
  14. 제12항에 있어서, 상기 번-인 보상 프로세싱 회로부 및 상기 번-인 보상 통계 수집 회로부는 선형 색 공간의 상기 이미지 데이터로 동작하도록 구성되는, 전자 디스플레이 파이프라인.
  15. 제14항에 있어서,
    감마(gamma) 색 공간의 입력 이미지 데이터를 수신하고, 상기 감마 색 공간의 상기 입력 이미지 데이터를 상기 선형 색 공간의 상기 이미지 데이터로 변환하고, 상기 선형 색 공간의 상기 이미지 데이터를 상기 번-인 보상 프로세싱 회로부에 제공하도록 구성된 디감마(deGamma) 블록; 및
    상기 번-인 보상 프로세싱 회로부로부터 상기 선형 색 공간의 상기 이미지 데이터를 수신하고, 상기 선형 색 공간의 상기 이미지 데이터를 상기 전자 디스플레이 파이프라인에서의 추가 프로세싱을 위해 또는 상기 전자 디스플레이 상에 디스플레이하기 위해 상기 감마 색 공간의 출력 이미지 데이터로 변환하도록 구성된 리감마(reGamma) 블록
    을 포함하는, 전자 디스플레이 파이프라인.
  16. 방법으로서,
    이미지 데이터의 프레임을 전자 디스플레이 상에 디스플레이하기 위해 디스플레이 파이프라인에서 프로세싱하는 단계;
    상기 전자 디스플레이 상에 디스플레이되기 전에 상기 이미지 데이터의 프레임의 적어도 일부분을 상기 디스플레이 파이프라인에서 분석하여 상기 이미지 데이터의 프레임의 상기 일부분에 적어도 부분적으로 기인한 상기 전자 디스플레이의 서브픽셀들에 의한 가능한 노화량(likely amount of aging)을 추정하는 단계;
    상기 전자 디스플레이 상의 불균일한 서브픽셀 노화를 식별하기 위해 상기 전자 디스플레이의 서브픽셀들에 의한 상기 노화량의 이력을 축적하는 단계; 및
    상기 전자 디스플레이 상의 번-인 아티팩트를 감소 또는 제거하기 위해 상기 전자 디스플레이의 서브픽셀들에 의한 상기 노화량의 상기 축적된 이력에 적어도 부분적으로 기초하여 번-인 보상을 수행하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  17. 제16항에 있어서, 상기 전자 디스플레이의 서브픽셀들에 의한 상기 가능한 노화량을 추정하기 위해 상기 이미지 데이터의 프레임의 상기 적어도 일부분을 분석하는 단계는, 상기 이미지 데이터의 프레임의 상기 적어도 일부분이 상기 전자 디스플레이 상에 디스플레이될 때, 상기 전자 디스플레이의 서브픽셀들에 의해 방출된 휘도에 기인한 가능한 노화량을 추정하는 단계를 포함하는, 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 전자 디스플레이의 상기 서브픽셀들에 의해 방출된 상기 휘도에 기인한 상기 가능한 노화량을 추정하는 단계는, 상기 전자 디스플레이의 밝기 설정으로 정규화된 상기 이미지 데이터의 프레임의 상기 적어도 일부분의 상기 서브픽셀들 중 하나의 값의 함수를 계산하는 단계를 포함하는, 방법.
  19. 제16항에 있어서, 상기 전자 디스플레이의 서브픽셀들에 의한 상기 가능한 노화량을 추정하기 위해 상기 이미지 데이터의 프레임의 상기 적어도 일부분을 분석하는 단계는, 상기 이미지 데이터의 프레임의 상기 적어도 일부분이 상기 전자 디스플레이 상에 디스플레이될 때, 상기 전자 디스플레이의 온도에 기인한 가능한 노화량을 추정하는 단계를 포함하는, 방법.
  20. 제16항에 있어서,
    상기 이미지 데이터의 프레임의 상기 적어도 일부분에 대응하는 상기 전자 디스플레이의 상기 서브픽셀들의 위치들의 국부적 온도들을 식별하는 단계; 및
    상기 국부적 온도들에 적어도 부분적으로 기인한, 상기 전자 디스플레이의 상기 서브픽셀들에 의한 가능한 노화량을 추정하는 단계
    를 포함하는, 방법.
  21. 제20항에 있어서, 상기 국부적 온도들을 식별하는 단계는 불균일하게 이격된 그리드 지점들을 갖는 2차원 온도 룩업 테이블로부터 온도 값들을 얻는 단계를 포함하는, 방법.
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