TW200904205A

TW200904205A - Image color balance adjustment for display panels with 2D subpixel layouts

Info

Publication number: TW200904205A
Application number: TW097117668A
Authority: TW
Inventors: Seok-Jin Han
Original assignee: Samsung Electronics Co Ltd
Priority date: 2007-05-18
Filing date: 2008-05-14
Publication date: 2009-01-16
Also published as: CN101681613B; EP2147426A1; KR101073044B1; EP2147426B1; KR20090122307A; US8456483B2; JP2010526350A; EP2147426A4; CN101681613A; TWI424752B; WO2008144180A1; US20100149204A1; JP5256283B2

Description

200904205 九、發明說明：【發明所屬之技術領域】本發明係有關於-種影像顯示裝置，更特別有關於一種用在配置為二維高輝度次像素佈局的顯示面板的邊緣處實現色彩平衡的白色顯示的影像處理方法。【先前技術】頒發給EUioU等人的名稱為「轉換_次像素格式㈣至另一次像素資料格式（C0NVERSI0N 〇F A卿顿此FOR· data TO ANOTHER SUB-PIXEL DATA FORMAT), „ ^ 有的美國專利帛7123277號公開了一種用在實質上包含多個次像素的顯示面板上顯示指定為第—格式原色的輸入影像資料的轉換方法。在具有與第一格式的輸入影像資料不同的第二格式原色的㈣素錢組巾㈣:欠像素。注意，在美國專利第 7123277號中，次像素也稱為“發射 «町篮美國專利第7123277 號的全部内容結合於此作為參考。術語“原色”是指在次像素重複組中出現的每種顏色。备在整個顯示面板4複排列次像素重複組以形成具有期望的I 陣解析度的裝置時，假;^顯示面板實質上包含次像素重複植。在这晨的討論中，由於可以理解的是顯示面板的尺寸和/或製造因素或約束會導致出j見直^ + 不《导双出現其中在—個或多個面板邊緣處存次像素重複組不完整的面板，因此顯示面板被描述為“ 上”包含次像素重複組。此外，在寞、 ^在&晨描述的次像素重複組的實施例其中一個當中或是在下而炎去μ 〇下面參考的已經頒發的專利或是專利申請公開的任何-個當中，當顯示器具有處於一定程度的 200904205 對稱、旋轉和/或反射，或是任何其他非實質性改變的次像素重複組時，任何顯示器均將“實質上，，包含特定的次像素重複組。 …通過例子’表示輸人影像的彩色影像資料值的格式可以被私疋為紅（R)、綠（G)和藍（B )三元組的資料值的色彩值的二維陣列1此’每個RGB三元組均在輸人影像中的像素位置處缺顏色。在美國專利第712節號中以及在下面參考 =共同擁有的專利申請公開中描述的這種類型的顯示裝 Ί1板實f上包含指定要顯示輸人影像f料的不同格 i 格式的多個次像素重複組。在-個實施射，次像辛 -_. )的，也就疋說，次像素重複組包含在_ 不面板上以至少兩行排列的至少第一、第二和第三原色中2 —D-人像素重複組中，按照稱為“棋盤圖案” 方式排列兩種原色的沒傍各 " 一行中，。也就是說，在次像素重複組的第订中第一原色次像素鄰接在第一乐複組的第二行中第一岸 ’、並且在次像素重像素重禝組的例子如圖12所示。種-人執行輪入影像資料的次像的每個次像素生成Μ n ㈣作會為在顯示面板上到美感的方弋在又umlnance)值，以使影像觀察者感美α的方式在包含不同排列的第二原色 α 顯示面板上顯示指定為第— 素重複組的第7—中，通過在美國專利次像素來操作次像素^、^由以通^知的獨立像素的點。通過使用次像素著二*像素破用作取樣的影像重構 '、，可完善輸入影像的空間重構，顯示 200904205 «又備可以獨立地定址，並為一亮度值。《i且4在顯不面板上的每個次像素提供在美國專利第7123277號十公開的次像素著色操作通常按來Ιί:::。通過使用包含係數矩陣的影像筛檢程式，使用 =::::::==人彩色影像資料來為在- 象素生成冗度值。通過使用稱為“區域重新取樣的技術來計算這此係截·。as _ I i 係數在顯不面板上的每個原色次像素的位置罪近通過重構部分輸入影像的-欠傻音荖$媪从 ” 的重構點（或重新取檨軟、〜素者色操作所使用肉沾*…母個4構點均位於重新取樣區域内的中心’该重新取樣區域貢獻的輸八影像的面積。象素“度值起潛在板上母種原色的次像素組均 ==:面，並且對於原色之-的多個重新取樣區域包含為一组:舖的:重新取樣區域陣列。輸入彩色影像資料被表現的幹入與像=人轉取樣區域。重新取樣區域陣列覆蓋平鋪個輪=取樣區域組，使得每個重新取樣區域均覆蓋至少一 U地疋多於_個的輸入影像取樣區域的某些部分。所f蓋=點表*的次像素的亮度值是每個被重新取樣區域所覆盡的輸入影德跑梯π ，、樣區域的面積與重新取樣區域的總面積的比值的函數。 ” 切區==羡函數可以表示為影像筛檢程式，每個筛檢程係數均表示各個輪入影像取樣區域的輸入影像資料值數更：般地，這些係數還可看作是一組每個重新取樣區區域的函Λ可以構造分數的分母為重新取樣入取樣區域的面積的㈣y覆蓋重新取樣區域的每個輸的函數。因此分陣列可集合地表示典型地存 200904205 儲為係數矩陣的影像篩檢程式。在一個實施例中，係數的合實質上等於一。每個輸入取樣區域的資料值均乘以它們各自的分數並且所得到結果均彼此相加以獲得重新取樣區域（次像素）的亮度值。表示過濾核心的係數矩陣的大小典型地與重構點的重新取樣區域的大和形狀以及特定重新取樣區域所覆蓋的輸入影像取樣區域的個數有關。、〃此外，在美國專利第2，123,277號所公開的技術的— 施射，可以通過確^在要著色的影像的亮度成分中的高^ 頻率資訊不會被色彩次像素所混疊而導致色彩誤差，按日^顧 ::板上次像素之間保持色彩平衡的方式來執行次色操作。如果這種排列上的次像素著色影像資料可以改盖小相位誤差的空間定址以及在顯示器的水平和垂直轴方向上 =製傳遞函數_高空間頻率解析度，則在次像、卫中的次像素排列適用於次像素著色。 ’、複由於次像素著色操作是在獨立次像示面板，因此引入術語“邏輯像素，，。邏供資-至顯斯密度分佈並且可覆蓋其他的邏輯像素以創建敕具有近似高定義每個邏辑像素為鄰近錢素（例如，至少㈣像。可的集合並且具有可以是原色次像素、他次像素）影像餘拾is 4 1 ^ 的任何—種的通過使用知像師才双程式來生成亮度值的目標次像素垃便用次使用在顯示面板上的每個次像素，— ’實際上可多或目標，其他作為另—邏輯像素的邊緣或成;1輯像素的中心使用多於三原色次像素色彩來形成 f 裝置在這裏還被稱為“多原色” “象的顯示系統或，-、糸統。在具有包括白色 200904205 (w)，或空白的次像素的次像素重複組的顯示面板中，白色次像素代表原色。名稱為「高亮度顯示器之新穎次像素佈局及配置（NOVEL SUBPIXEL LAYOUTS AND ARRANGEMENTS FOR HIGH BRIGHTNESS DISPLAYS)」的共同擁有的美國專利申請公開第2005/0225575號公開了多個包含次像素重複組的多原色高輝度顯示面板及裝置，該次像素重複組具有至少一個白色次像素和多個飽和的原色次像素。在各個實施例中，飽和的原色次像素可包含紅、藍、綠、藍綠或洋紅。名稱為「高亮度次像素佈局之次像素著色過濾器（SUBPIXEL RENDERING FILTERS FOR HIGH BRIGHTNESS SUBPIXEL LAYOUTS)」的共同擁有的美國專利申請公開第2005/0225563號公開了用於在實質上包含具有白色次像素的次像素重複組（例如包含 RGB W次像素重複組）的顯示面板上對於要顯示的著色源（輸入）影像資料進行次像素著色的技術。美國專利申請公開第 2 005/0225 5 75和2005/0225 5 63號均包含在這裏參考其所有教示0 在這裏，圖12說明了實質上包含示例性RGBW次像素重複組9，該次像素重複組實質上在整個顯示面板1570上重複從而形成高輝度顯示面板。RGB W次像素重複組9由排列為兩行四列的八個次像素所組成，並且包含兩個紅色次像素2、兩個綠色次像素4、兩個藍色次像素8以及兩個白色（或空白）次像素6。如果假定次像素重複組9具有其中均包含兩個次像素的四個象限，則在相對象限中設置有紅色和綠色次像素對’ 即類似於“棋盤”圖案。還可設計包括藍綠、翠綠和洋紅的其他原色。注意美國專利公開第2005/0225563號提到這些顏色 200904205 僅“實質上”為如“紅色，，、“綠色，，、“藍色”、“藍綠”、和、色，’所說明的顏色。當所有次像素均處於它們各自最亮狀癌時’可以调郎確切的顏芦點以太貼— 上料期望白色用於將包含圖12所示類型的RGBW次像素重複組的顯示面板上如上所相RGB三元組格式指定的輸人影像資料的次像素著色的著色操作通常滿足在美國專利第7123277號中公開並且描述的區域重新取撤爲拽并像原理，亚且包括美國專利公開第 2005/0225563號中所描述的變化例和附加例。美國專利公開第2005/0225563號公開了輸入影像資料可按如下步驟處理： ⑴如果需要，將傳統的RGB輸入影像資料（或是具 Π、Υ啊的其他公知格式其中之-的資料）轉換為由 B和W疋義的色域中的色彩資料值。這個轉換還可生，獨立的亮度⑴色彩平面或色彩通道。⑺在每個獨立的 W平面上均執行次像素著色操作。（3)使用銳化（如听㈣）師檢程式執打銳化操作。例如，使η”（或“亮度面來銳化每個色彩平面，或是使用高斯差分（（JfJence of ΓΠΓη、，議）子波_檢程式來銳化利用相交顏色成分或自然色成分的影像。卢Λ—^的來說，銳化篩檢程式將來自影像的一個區域的亮二=uminanee energy)移動至另—個區域。在共同擁有 =國專利公開第糊助5563號中提供了銳化筛檢程式的可將銳化篩檢程式與輸入影像取樣點進行卷積以生成增二£域重新取樣篩檢程式的結果上的銳化值。如果對同一色曰 >面執行這個操作，則這個操作被稱為自銳化。在自銳化 200904205 中可以將銳化師檢程式和區域重新取樣筛檢程式合併在一起並且隨後對輸入影像取檨如果们…Λ 这樣可以避免第二次卷積。 =果㈣對的⑽平面執行銳化操作，例如將區域重新取樣绵 :程式與紅色輸入資料進行卷積並且將銳化篩檢程式與綠色輸入貧料進行卷積，這稱為相交色銳化。在計算獨立的發光产 (l — noshy)通道L，例如的靠次像素重複組的次像素ς 2料，銳化_檢程式可與亮度㈣進行卷積；這種銳化被稱為父又亮度銳化。典型地，使用單—原色平面來構造這姐種類的銳化篩檢程式。美國專利公開第2005/0225563號公開了一些關於對且有 =象限中或在“棋盤”上排列的紅色和綠色次像㈣ -人像素重複組執行次像素著色操作的常規資訊。可先後對紅色和綠色色彩平面使用高斯差分（D〇G)子波筛檢程式和區域重新取樣篩檢程式。區域重新取樣篩檢程式去除會引起色料疊的任何空間頻率。使用D〇G子波筛檢程式來銳化使用 =又色成分的影像。也就是說，使用紅色色彩平面來銳化綠色人像素衫像亚且使用綠色色彩平面來銳化紅色次像素影像。如下’美國專利公開帛20〇5/〇225563號公開了這些篩檢程式的不例性實施例： 11 200904205 -0.0625 0 0.0625 0 0.125 0 •0.0625 0.125 -0.0625 0.125 0.125 0.75 0.125 0 0.25 0 + 0.125 0.5 -0.0625 0 -0.0625 0 0.125 0 -0.0625 0.125 -0.0625 D0G濾光器 + 區域重新取樣過濾器交互色彩銳化核心表1 權利共有的名稱為「多原色次像素色變過濾增點運算 (MULTIPRIMARY COLOR SUBPIXEL RENDERING WITH METAMERIC FILTERING)」的國際申請 PCT/US06/19657 公開了著色輸入影像資料為使用條件等色來調節次像素的輸出色彩資料值的多原色顯示的系統和方法。國際申請 PCT/US06/19657公開為 WO國際專利公開第2006/127555 號，結合於此作為參考。在其中次像素具有四種或更多種非重合原色的多原色顯示中，通常存在給出同一色彩值的原色的值的多種組合。也就是說，對於具有給定色調、飽和度、以及輝度的顏色，可存在多於一組四種或更多種可給出對於人類視覺感知為同一顏色的原色的強度值。上述可能存在的強度值組均被稱為那種顏色的“條件等色”。因此，實質上包含特定多原色次像素重複組的顯示器的條件等色是至少兩組著色的次像素的組合（或組），使得存在當施加到上述每組時，可生成由人類視覺系統所感知的期望色彩的信號。使用條件等色提供用於調節著色的原色的相對值以獲得例如提高影像著色精確度或感知度的期望目標的自由度。條件等色過濾操作可基於輸入影像内容並且根據許多可行的期望效果來優化次像素資料值’因此改善次像素著色操作的整體結果。 12 200904205 國際專利公開第2006/127555號還公開了一種用於生成條件專色銳化師檢程式的技術’其中在一個實施例中該條件等色銳化篩檢程式是高斯差分（dog )子波篩檢程式。從來自至少兩個色彩平面的重新取樣點的集合來構造條件等色銳化篩檢程式。如在共同擁有的國際專利公開第2006/127555號公開中所述，關於在其上要對高空間頻率亮度信號著色的次像素佈局’尤其是對於對角取向頻率，⑽歸條件等色過渡操作趨向於預銳化高空間頻率亮度信號或是對其取峰值。這種預銳化通常是在由於㈣出可與色彩次像素㈣混疊的色彩影像信號成刀而導致的區域重新取樣篩檢程式使影像模糊之前發生。區樣：檢程式趨向於比削弱與水平和垂直信號更多二檢程切^條件4色銳化篩檢程式可如同區域重新取樣_ 2對同-色彩平面操作，對另—色彩平面操作，或是對衷又貝；'：平面操作以比銳化並且保持比對角頻率地化二保持水平和垂直办門也銳化和可被視為當條件二3 M 件等色銳化筛檢程式的操作值時，在對角方h U ^的色彩次像素移動強度可參考國料利〜”，像素㈣強度值。讀者還国際專利公”編/127555號以獲得更多資訊。【發明内容】一頌不系統的次像素著色元 # 貧料表示可在顯扠供了田正在者色的輸入影像差的影像特徵時，以第1像㈣些部分處產生色彩平衡誤著色篩檢程式以便計算—在人:素著色篩檢程式替代第—次像素能。十鼻在顯示面板上的特定次像素的值的功 200904205 /千衡誕差的影像處理方法檢測正的位置，並且對於蛀—仗者色的次像素 — 子；特疋-人像素，檢測輸入影像資料是；5 # _ 疋影像特徵的存在。者斟疋否表不特徵時，以第二幻象辛處理的特定次像素檢测到影像特像筛檢程式者色影像篩檢程式代替第-次像素著色影【實施方式】中表示這樣的實的參考號來指示下面詳巧參考實現方式和實施例，在附圖例。在可能的情況下，在所有附圖中使用相同相同或相似的元件。圖11A和圖11B是示出了在這裏參考的多個共利申請和頒於的直4丨丨由批y 、s擁有的專示f置和㈣^ 上所述的次像素著色操作的顯丁裝置和系統的實施例的功能元件的示意圖。_ " 顯不系統1400，其中由帶古埤 _ -月了 m… 箭頭的深色線所示的資料流程過 : 顯示系統14G0包含輸入伽瑪操作14〇2、色域以作“°4、行緩衝器14。6、次像素著色操作1408 以及輸出伽瑪操作丨41 〇。輸入電路向系統刚提供RGB輸入資料或其他輸入資料格式。可隨後輸人RGB輸人諸至輸人伽瑪操作刚。來自 #作剛的輪出然後進行到色域映射操作1404。典型地，色域映射#作14G4接受影像資料並且對輸人資料執行任何必要，是期望的色域映射操作。例如，如果影像處理系統輸入用於 ^RGBW顯不面板上著色的細輸入資料，則為了使用顯示器的白色㈤原色可期望執行映射操作。在任何常見的多原 14 200904205 色顯示系統中這種操作也是期望的，在這些多原色顯示系輸入資料從-個色彩空間前進至在輸出色彩空間中呈 ^目原色的另-色彩空間。此外’可使用gma來處理輸入= 衫貧料被認為是在輸出顯示空間中的“色域外” 執行這種色域映射轉換的顯示系統中，省略了 gma操作 1綱。可在全部内容包含在這裏作為參考的共同擁利公開f扇別083352、扇5/0083341、別〇8说= 2005/0225562號中找到在多原色顯示映射操作的額外資訊。、㈣有關色域繼續參考圖11A’來自色域映射操作14〇4 輸出存儲在行緩衝器1406中。行緩衝器次像= .=::4°8提供在需要資料時為進-步處理St SPR操作並^執仃^上公開且所述的區域®新取樣原理的 (冑用環繞正在處理的給定影像取樣點的輸入旦:) 二像資料的矩陣從而執行區域重新取樣過遽。汾像負枓的矩陣的大 I原）心的大小有M m 、刼作1408所使用的影像過濾核 #關。例如’當使用3x3過濾核心時，：個輸入次像素著色1408\ —個貝枓仃被過遽步驟的次像素著包括臨近（neighb〇rh〇〇d) W所示更多的行緩=使用較大的過遽核心就需要比圖者色1408可使用在圖u 貝丁叶庄心…人像素在叫桑作_之後示出的銳化筛檢程式。輸入伽瑪操作^ ^ 受輸出伽瑪操作_。注意 7保作Μ02和輪出伽瑪在例如共_有的_“、作G兩者均疋可選的。可、函專利公開第2005/0083352號中找到關 15 200904205 於這種顯示系統實施例的額外資訊。流過顯示系統i4〇〇的次料可被稱為“伽瑪流水線”。貝 / 圖11B不出了將如上參考國際專利公開第2〇〇wi275乃號中討論的次像素著色輸入影像資料技術使用在多原色顯示器 1422的顯示系統的一個實施例的系統級示意圖142〇。與圖丄以中所示的功能元件以相同方式操作的功能元件具有相同的附圖標號。輸入影像資料可包括在GMA模 '植14〇4中轉換為多原色的例如RGB或YCbCr的三原色。在顯示系統142〇^，除了其他多原色信號之外14G4還可計算輸入影像資料信號的亮度通道L。在顯示系統}中，可執行條件等色計算作為過濾、操作’過㈣作使用這裏所描述_的區域重新取樣過渡核心並且涉及參考多個周圍影像資料（例如像素或次像素）i。典型地，由行緩衝器14G6來組織這些周圍影像資料值，儘管其他實施例也可行’例如多個幢緩衝器。顯示系統1420包含執行如上簡要描述並且在目際專利公 2〇〇6/127555號中更詳細描述的操作的條件等色過渡模組 1412。在顯不系統142G的—個實施例中，條件等色過渡操作㈣可與次像素著色（SPR)模矣且14〇8進行組合並且一起丘用行缓衝1屬。如上所述，這個實施例被稱為“直接料 ^色過慮。在顯示“ 142G的另_實施例中，條件等色過 ’慮^呆作14 12還可執行條件等色銳化操作。圖12提供了適用於執行如上所討論的技術的顯示系統架構的功能框圖的可選視圖。顯示系統155G接受表示輸入影像貢料的輸入信號。輸入信號至其中輸入影像資料為要被著色來顯示的SPR操作测中。儘管SPR操作测已經被賦予與 16 200904205 在圖1 1A和圖11B所子沾月s —么丁的顯不系統中所使用的附圖標記相同的附圖標記，但是可以理缺L . ^ 解的疋如在上述參考的美國專利公開第2005/0225563號和蹋立丨丨a βΒΛ* 風柙囷際專利公開第2〇〇6/127555號公開中所描述的，SPR操作14〇r-Γ a > & , Ύ 08還可包括條件等色過濾及銳化操作。繼續參考圖12’在顯示系統架構中，spR操作14〇8的輪出可被輸入至定時控制器156〇中。包含以與圖12所示的方式不同佈置的功能元件的顯示系統架構也適用力這裏所考慮的 j不系統。例如’在其他實施例中，SPR操# 1408可包含在 :時控制器1560當中’或是可内置在顯示面板1570中（尤其疋使用LTPS或其他類似的處理技術），或是可存在於顯示系 '先1 550的其他位置，例如在圖形控制器當中。圖u的顯示系統1 550中的功能塊的特定位置並不限於此。 a在顯不系統1550中，從定時控制器1560輸出資料和控制至用於發送影像信號到在顯示面& 157()丨的次像素的驅動益屯路。特別地’圖12示出了在現有技術中被稱為資料驅 ™的列驅動器1 566 ’以及在現有技術中被稱為柵極驅動器 7订驅動器1568，用於接收要發送至顯示面板1570上合適的 >象素的’5V像彳5號資料。顯示面板1 5 7 〇實質上包含次像素重 T組9 ’該次像素重複組9由兩行四列的具有包含白色（空白）像素的四種原色的次像素重複組構成。應該可以理解的是在複组9中的次像素並未關於顯示面板1 570來按比例繪製，而冗為了方便看清而較大地繪製。如放大圖所示’顯示面板U70可實質上可包含所示的里他 ''重複，·且。例如，顯示面板1 570可實質上包含多個均具 17 200904205 有十二個次像素的次像素重複組1940，或是多個均具有六個次像素的次像素重複組1 920。注意的是次像素重複組1 920是包含R、G、Β以及洋紅1 9 0 1次像素的多原色次像素重複組。次像素重複組1 934是包含R、G、Β以及青藍1902次像素的多原色次像素重複組的另一例子。顯示面板1 570也可實質上包含在圖1 2中未示出但是在例如共同擁有的美國專利公開第 20〇5/0225575和2005/0225563號的上面參考的多個申請中說明和描述的多個次像素重複組。顯示面板1570的一種可行尺寸是在水平行中具有1920個次像素（640個紅色、640個綠色以及640個藍色次像素）並具有960行的次像素。這樣的顯示器需具有必要數目的次像素以便在其上顯示VGA、1280x720 ' 1280x960輸入信號。然而可以理解的是，顯示面板1570可以代表任意尺寸的顯示面板。

上面所述的顯示器的硬體裝置的各種態樣亦討論於美國專利公開第2005/0212741號（美國專利申請第1〇/8〇7,604號），名稱為「包含有不同大小次像素的液晶顯示器的電晶體背板 (TRANSISTOR BACKPLANES FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAYS COMPRISING DIFFERENT SIZED SUBPIXELS)」、美國專利公開第2005/0225548號（美國專利申請第10/821,387 號），名稱為「用於改良非條紋化顯示系統中之影像資料之次像素著色之系統及方法（SYSTEM AND METHOD FOR IMPROVING SUB-PIXEL RENDERING OF IMAGE DATA IN ΝΟΝ-STRIPED DISPLAY SYSTEMS)」以及美國專利公開第 2005/02765 02號（美國專利申請第10/866,447號），名稱為「於量子化系統中增加灰度之精確性（INCREASING GAMMA 18 200904205 ACCURACY IN QUANTIZED SYSTEMS)」，所有上述專利併入本文參考。硬體裝置的考量亦描述於國際專利申請第 PCT/US06/12768號出版為國際專利公開第2〇〇6/1〇8〇84號，名稱為「用於具有新穎次像素結構之顯示器統之有效率的記憶體結構（EFFICIENT MEMORY STRUCTURE FOR DISPLAY SYSTEM WITH NOVEL SUBPIXEL STRUCTURES)」，其也併入本文參考。硬體裝置的考量進一步地描述於由EUi〇tt等人於 SID Symposium Digest, PP. 172-175, May 2002 所發表的「彩

色主動式矩陣液晶顯示器的次像素架構及著色演算法的協同最佳化（Co-〇ptimization 〇f c〇1〇r AML(：d s咖

Architecture and Rendering化。祕叫」，其也併入本文參考。遇:有可選銳化模式的攻像素薯多

中，顯示面板實質上包含如圖12所示的次像素重複組 9，並且出於方便如下來表示。 R G B W B W R G 圖1是包含上述圖11A和圖11B中的兩種著色模式的圖12 中的SPR模組1408的一個實施例100的框圖，並且在其中可以由顯示器的用戶來選擇期望的著色模式。每種著色模：均對在顯示面板157〇(圖12)上的同—輸入影像產生視覺上可感知的不同效果。在這裏所描述的可選的銳化模式的實施例⑽ 繼續參考圖1，兩種著色模式的—個被稱為㈣顏色銳化

Color Sharpening，scs)模式，其中與相同顏色銳化 =乍：同執行如上所述的和在所引用的參考文獻中的區域重新取樣次像素著色。簡而言之，在scs模式中，為了計算r、 19 200904205 G、B或W輸出次像素資料值，根據正著色的原色平面（r、 G、B或W)’ SPR塊1〇〇在3χ3區域上取樣R、g、B或w顏色輸入資料並且應用合適的SCS影像篩檢程式。第二著色模式與亮度銳化操作一併執行如上所述的和在所引用的參考文獻中的條件等色過遽操作。在這裏，這種著色操作被稱為MLS 叙化（Meta-Luma-Sharpening，MLS )。簡而言之，在 MLS 模 .式中，SPR塊⑽取樣來自R、〇、0或w顏色輸入資料以及來自亮度輸入的3x3資料，並且隨後採用適當的似筛檢程式^遺後，咖塊100對兩種模式中的每一種均使用不同的影像師檢程式來計算在顯示面板157〇上的次像素的輸出值。顯示器的用戶能夠感知使用SCS模式在顯示面板157〇上生成的影像與使用MLS模式在顯示面板157〇上生成的同的不同。例如，對於苹此用卢，以MTC，』間 …… 狀杲二用戶’ W MLS模式生成的影像比以模式生成的影像感覺起來更清晰。為了計算顯示面板1570上的每個次像素的輸出資料值，卿兀件⑽中的資料流程如下進行。對奶資料取樣單元 no和MLS資料取樣單元12〇兩者均輸入R、G、^ w顏色輸入次身料。此外，還對MLS資料取樣單元120輸入亮度輸入。貝枓複用器（MUX) 15G接收典型地由㈣戶的偏好行為所生成的模式選擇信號18G，使用其在來自scs資料取樣單元 110的輸出3x3 SCS資料與來自MLS資料取樣單元12〇的輸出3x3 MLS資料之間谁杆搜埋 ' 進仃選擇。篩檢程式Mux 160也接收模 ^ 號並使用其選擇_哪们X3次像素著色筛檢程式，是SCS篩檢程式nn '晉e h 枉式130遜疋MLS筛檢程式140。隨後，向用來計算正處理的次像素的輸出資料值的複用器Μ輸入選 20 200904205 中的篩檢程式。圖2描繪了顯示面板2〇〇上的示例性影像21〇,該示例性影像210包含在每個影像邊緣處的白色垂直行22〇,其中每個影像邊緣均具有在白色影像行22〇之間的實顏色影像區域以的。實顏色影像區域224可以是例如黑色的形成關於白色影像打細的對比影像區域的任何連續顏色。圖3示出了用於處理

So二丁的不例性影像210的輪入影像像素資料的時序圖 =。輸…像素資料顯示為代表由w像素表示的單一垂色订和由B像素表示的實黑色影像區域224。圖4柄繪了實質上包含次像素重複組板400,其中在並未按、圖12) I員不面干的顧千而“ 是出於說明的目的而放大顯不的頌不面板400上部分複製次實施例中，在顯示面板400上的單^重複組9°在這個說明的映射成由在顯示面板上的兩個次像個輸入影像像素至白色和帛色次像素對，並且周圍的交二邏輯像素’例如色和紅色次像素對。，乂替輪入像素可映射成綠可以用於MLS次像音荽奋从 WR I Μ兩種影像篩檢程式包括. WB映射像素匕栝. 0 -χ/4 X -Χ/4 〇 -x/4 q 其中，“ χ RG映射像素〇 x/4 〇 x/4 -X x/4 θ μ ° χ/4 0, 疋比例因數。讀去可參考國際專利公開負〇 -χ/4 21 200904205 2006/127555號以獲取更多資訊。

圖5描繪了使用圖1所示的SCS模式的在顯示面板5〇〇上顯示圖2中的示例性影像210。圖5示出了分別在左側和右侧邊緣處打開（turn on )的第一和最後一列的次像素。當打開這些次像素時’由於均勻地打開產生平衡的白色的每列中的四個 RGB和W次像素的組，因此感覺示例性影像21〇的邊緣處的白色行的色彩平衡是平衡的白色。因此顯示器的用戶感覺在面板500的邊緣處具有相同的白色行。圖5在影像的奇數行中標明瞭藍色次像素520並且在影像的偶數行中標明瞭藍色次像素51〇°下面進一步討論這些藍色次像素。圖6描繪了使用圖i所示的MLS模式的在顯示面板5〇〇上顯示圖2中的示例性影像21〇。圖ό示出了作為對影像21〇 f用MLS次像素著色篩檢程式的結果，左側和右侧邊緣處的弟:和最後一列次像素分別有哪些打開。如上所述，MLS影像=檢程式採用與scs影像篩檢程式不同方式來計算次像= 的資料值。圖6示出了在影像21〇的邊緣處打開的不同組的次素特別地，在影像2 10的左侧邊緣處的第二列中打開額外 =藍色次像素62〇,並且關閉在影像21()的最後—列中的藍色人像素520 ’如黑色所示的次像素520所表示。富如圖6所示打開及關閉在左侧和右側列中的次像素時，再感覺在不例性景> | 21 G的邊緣處的白色行為色彩平衡的 2仃。由於在臨近四個RGB # w次像素組處打開額外的藍次像素，因此感覺在影像210的左側邊緣色的；人«這些組的刪BW次像素合併成#白^ = 22 200904205 2 1 0的右側邊緣處，當在最後一列中關閉藍色次像素520時，顯示器的用戶感覺出帶有淡黃色色調的白色行。因此，對於例如在靠近深色或黑色背景的邊緣處具有白色行的示例性影像210的某些影像，以MLS模式對影像執行次像素著色可能在配置為具有次像素重複組9的顯示面板的最左側和最右側邊緣處出現色彩平衡誤差。在配置為具有圖12 所示的特定其他的2D次像素重複組的顯示面板上可出現相同類型的色彩平衡誤差。經驗性測試及觀察告訴我們以scs模式來次像素著色同一影像可以不出現這些色彩平衡誤差。 i像色彩平衛镅_ 如同國際專利公開第2_/127555號中討論的那樣，使用亮度銳化（MLS 模式）來執行條件等色過濾操作會典细地力

|'八 / I Γ Ll-I ° 本技術的一個特徵在於，在輸的特性的情況下，藍色次像素的處g 或第一過濾操作。衡並且同時允許使用在輸入影像具有示例性影像

23 200904205 著色的方式，不同的過濾操作處理在影像的邊緣處的藍色次像素。沒種技術保持了使用MLS次像素著色產生影像的優點，例如感覺上的清晰度，同時還獲得了影像的邊緣處的色彩準確度（如果對整個影像使用MLS過濾則可能出現色彩平衡誤 ,、圖10說明了在圖1中的次像素著色操作100的可選，銳化榼式實施例的情況下對影像邊緣色彩調節的技術。然而可乂理解的疋，下面討論的基本技術還可應用到不具有用戶可選擇選項的以唯—的MLS模式操作的顯示系統中。 A圖7疋圖12中的SPR模組1408的實施例7〇〇的框圖。像二：包3 ^ 1中的實施例1〇0’還具有額外的用於執行影丌衡調節的功能塊。與實施例1〇〇 -樣，顯示器的用戶㈣的著色模式。在接下來的討論中假^在其上= =顯示面板實質上包含如圖12所示的次像素重= 儘理解較還可使用其㈣次像素重複組。兩卜==列檢測器710和模式生成器72〇。檢次= :::咖中包含容易出現色彩平衡誤差作700處理的4傻1列檢測器710檢測由次像素著色操撿測是否幻象^ 彳位置，並且特別地在這個實施例中，測器川輪出示面板的第二列或是最後—列中。列檢檢測正在處理中：二：列和第二列的信號。模式生成器720 入影像是否具2^輸人影像的圖案’並且特別地，檢測輸定影像圖案H 料值的不同f料計算的特擇適當的次像夸"^生成★器720生成由過濾Mux160所使用來選，'著色筛檢程式的模式輸出信號73〇。 24 200904205 圖8詳細說明了列檢測器710的功能元件。列檢測器7i〇包含列計數器812、第二列比較器814以及最後列比較器816。當輸入影像資料的每行中的輸入資料為有效時，列計數器M2 計數像素時鐘。列計數器812接收像素時鐘和有效的輪入。當無效時，列計數器812處於重定搵彳來士 t 士 , 式。當有效時，列計數器使用像素時鐘輪入計數列，並且輪出當前計數至第二列比 =厂和最後列比較器816。當列計數器812的輸出值表示在處理的次像素處於顯示面板的第二列時第二列比較器 814比較計數值與預定值2 ^ ^ Ψ ^ ^ ^ 且玍成脈衝。當列計數器812的二在處理的次像素處於顯示面板的最後-列時，最後列比較器916比較計數值與預定值Ν並且生成脈衝。收在圖二是模：生成器720的介面的框圖。模式生成器720接收在由顯不器用戶峰忐& w 成的L唬1 80中的初始模式、由 =到的第二列和最後一列信號、以及由 ==到的藍色輸入資料的值。模式生成器7 = k些輸入生成新的模式信號。模式生成器720確定左於旦，游的輸入藍色像素資料是否、緣和右側邊緣處影像區域的垂直白色:有表不衫像特徵（例如，靠近深色由用戶選擇次像素著色2貪料值，當根據信號180中的模式受到色彩平衡誤差的“程式來處理時，這些影像特徵容易又引色杉千衡誤差的影響。在圖，% 像的第一列中的輸入誌 a色像素Π]疋指在影影像的第二列中的於二象素的值’並且藍色像素[2]是指在影像的倒數第二列中的於 ^ 素[_〗〗疋指在是指在影像的最後一列色像素的值，並且藍色像素闻取後列中的輸入藍色像素的值。 25 200904205 圖1 0是關於上面說明的實施例由模式生成器720執行的處理的流程圖，其中當在輸入影像中檢測到特定的輸入圖案時需要修改顯示面板的邊緣處的藍色次像素的次像素著色。以下，表2示出了處理的代碼表示。如果信號180中的模式表示MLS模式，則模式生成器720作出是否正在處理第二列或最後一列的確定，以便對於檢測得到的影像圖案來檢驗輸入資料。在這個特定說明的實施例中，如果第一列中的藍色值大於第二列中的藍色值，則模式生成器720對位於左側邊緣處的輸入資料作出確定。同樣，如果最後一列中的藍色值大於先前列中的藍色值，則模式生成器720對位於右側邊緣處的輸入資料作出確定。〈邊緣增強演算法〉

If(ModeIn = MLS)

If (second column)

If(B[l]>B[2]) take SCS filter

Else take MLS filter Else If (last column)

If(B[N]>B[N-l]) take SCS filter

Else take MLS filter

Else take SCS filter. 表2 當第二列信號為打開時，即當表示列檢測器7 1 0檢測到第 26 200904205 列的人像素正在被處理時，存在用來綠定在第—列中的藍疋否大於在第—列中的藍色值的比較步驟。如果比較步驟的結果是真實的，則模式一』 ^ / 八生成益720改變杈式信號為SCS模式（通過模式輸出信號）並、 J I且將SCS衫像師檢程式應用至第二列中正在被處理的次傻去 _ 像素在圖6的不例性影像2 10的例子中，會關閉第二列的g^Μ Λ . *夕爾色_人像素620。當最後一列信號為打開時’即虽表示列檢測器7丨〇檢爭檢測到取後一列中的次像素正在被處Γ，存在絲確定在最後-列中的藍色值是否大於在先前值的比較t驟。如果比較步驟的結果是真實的，則味;、，☆ 720改變拉式信號為scs模式（通過模式輸出信號）並且將s C S影像筛檢鞋彳旛田杈私式應用至取後一列中正在被處理的-人像素。在圖6的示例性旦彡推1, Λ u / 〜像210的例子中，會打開最後— 最後象素520。如果兩個比較步驟的結果表示第二列和最^=中的次像素當前都沒有被處理，則保持信號刚初始杈式不變，並且應用Μ 扪 S影像師檢程式以便計算出正在被處理的次像素的值。 W此在通過選擇性地改變應用$ g 各—A 用至顯不面板上的特定次像素的次像素者色影像筛檢程式，可糾正冢 ό 如圖6所示的色彩平衡誤差，以

便用戶不會感覺到在示例性 ^ U 认A ~ /像2 1 〇的邊緣處的白色部分中的色彩平衡誤差。匕口丨刀甲

本領域技術人員可以理解沾B

Ifl /Α ϋ '疋，在不脫離所附權利要求的靶圍的情況下，可以對在這寘 _ ^ ^ „ 晨所說明的不例性實施例作出各種改變，並且示例性實施例中的… 卜m谷種 , 件可以被等效元件所替換〇你丨如，根據要檢測的輸入影像輯Λ , β 管換例知々3 像特徵，根據顯示面板的次像辛重瀨組’或是根據由顯示系統正為麻Μ 豕京重複正在使用的次像素著色筛檢程式，列 27 200904205 檢測器71G可被配置用來檢測額外最後-列的列。這些因素之間的關係可對= :型㈣像偽影。如在圖7的實施例7〇。中修改的象二生= 中：：正被著色的輸入影像資料表示可在顯示的輸出影像色彩平衡誤差的影像特徵時，程式替槔筮 a你* 乐—-人像素者色篩檢定丄筛檢程式以便計算出在顯示面板上的特疋-人像素的值的基本框架。卞來有兩行四列的次像素的次像素重複組9 = ==·顯示面板還可配置為具有將次像的IS::右九十度"η以形成包含…列 W G Β R G W R Β 領域技術人貢可㈣解的是，示例㈣像可以出現與在巧心4 β不配置的顯示面板上出現的色彩平衡誤差不同的色在這樣的顯示器上感覺是在行中而非是在列中出 ^色先平衡块差’並且根據影像’可由紅色或綠色次像 7、而非疋由藍色次像素造成色彩平衡誤差。可以修改實施例以便檢測正在被處理是哪一行次像素，而非是哪一列次像 '或疋檢測使用不同顏色次像素的輸入影像圖案。以通在埯義所說明的顯示系統以及這裏所討論的方法和技術可過所有方式的顯不技術實施，包括透射式和非透射式顯示 28 200904205 面板’例如液晶顯示器（LCD )、反射式液晶顯示器、電致發光顯示器（EL ) '等離子體顯示面板（PDP )、場致發射顯示器 (fed)、電泳顯示器、彩虹顯示器（ID)、白熾顯示器、固態發光二極體（LED )顯示器、以及有機發光（OLED )顯示器。〜"丨π催π責不微谈Q彷洛入權利要範圍之内的所右每 ..& τ 令貫施例，並且不局限於所公開的任何牡宕营例，也不局限於将疋貫例。、為執行本發明而設計的最佳方式的任何實 29 200904205 【圖式簡單說明】 :::圖閱讀時’從示例說明的幾個肀，肊夠取好地理解這裏揭示 J卜列描述方法，其中全部附圖“门认系統和技術的組織及操作 '中相同的付號代表同樣或類似的元件。圖1是提供第一釦笼-田ή 示系統的次像素著色（SPU牛=的次像素著色模式的顯 ;兀*件的實施例的框圖；圖2是要使用圖1 的示意圖；像素者色①件㈣色的示例性影像像3辛是二出了用於處理圖2所示的示例性影像21。的輸入衫像像素貢料的時序圖3〇〇 ; 别入顯Λ?，包含圖12所示的次像素重複組的其中之-的顯不面板的示意圖；的顯—US出了使用圖1的第一種次像素著色模式在圖4的 .，、“面板上顯示圖2的示例性影像的示意圖；圖6是示出了使用圖i的第二種次像素著色模式在^的 :員不面板上顯Μ 2的_性影像的並且說㈣平衡誤差是如何被引入到輸出影像中的示意圖；圖7是具有額外的執行影像色彩平滑調節的功能模組的圖 1中的SPR元件的實施例的框圖；圖8疋如圖7所不的實施例中的列檢測器元件的功能元件的框圖； ® 9是如圖7所不的實施例中的模式生成器元件的功能元件的框圖； 200904205 圖10是由圖7 圖；和圖9中的模式生成器來執行的處理的流程圖11A和圖〗iB是干的顯示裝置的口疋不出了執行次像素著色操作兩個實施例的功能元件的框圖；和圖12是示意性說明用於發送影像信號至包含次像、’且的幾個實施例中的一個的顯示面板的簡化驅動電路的 _ # ® 、顒示衣置構架的框圖。

31 200904205 【主要元件符號說明】 100 次像素著色操作 110 SCS資料取樣單元 120 MLS資料取樣單元 130 SCS篩檢程式 140 MLS篩檢程式 150 資料複用器 160 篩檢程式複用器 170 複用器 180 模式選擇信號 200 顯示面板 210 影像 220 影像行 224 影像區域 300 時序圖 400 顯示面板 510 藍色次像素 520 藍色次像素 620 藍色次像素 700 次像素著色操作 710 列檢測器 720 模式生成器 730 模式輪出信號 812 列計數器 814 列比較器 816 列比較器 1400 顯示系統 1402 輸入伽瑪操作 1404 色域映射操作 1406 行緩衝器 1408 二欠像素著色操作 1410 輸出伽瑪操作 1412 條件等色過濾操作 1420 顯示系統 1422 多原色顯示器 1550 顯示系統 1560 定時控制器 1566 列驅動器 1568 行驅動器 1570 顯示面板 1901 二欠像素 32 200904205 1902 次像素 1912 次像素 1916 次像素 1920 次像素重複組 1923 次像素重複組 1925 次像素重複組 1934 次像素重複組 1940 次像素重複組 1903 次像素 1914 次像素 1918 次像素 1922 次像素重複組 1924 次像素重複組 1926 次像素重複組 1936 次像素重複組

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Claims

200904205 •h、申請專利範圍、一種顯示系統，其包含： —源影像接收單元，配置用來接像資料，該源影像ff4以帛冑μ不輸入影像的源景的行和列排列/ 第—錢格式指定的顏色資料仓 .、具示面板，包含在整個該的顯素重複組，該次像素重複組包含至少二 =的多個次係少兩種原色次像素’在該次像素重;至定義第二資料格式； ι以㈣原色的排列人像素著色電路，配置用來使用源影像資料和第一-大僮去芏Α & 弟貝枓格式的该 ^, 像素著色衫像篩檢程式，對在續鞀干面板上的該第-咨4:1 «· 1 了任这·„，員不弟—貝枓格式的每個次像素計算亮度值；次像素位置檢測電路著色電路處理的次像否位^來檢測正在被該次像素位置的盆中之_φ 士該顯示面板的目標行和列 ^ ” ，5亥次像素位置檢測電路生成位置信號；該次像素著色電路還配f 被哕吹後去客W 當該位置信號表示正在做邊-人像素著色電路處 & f 的3亥久像素位於該顯示面板的該目私仃和列位置的其中之_ ^ m ^ _ 像篩檢程式代替該第…欠傻音第-次像素著色影傻像素考色影像篩檢程式來對該次像素計算該亮度值；以及 —驅動器電路，配置用翻_ α 用來發送表不亮度值的信號至在該不面板上㈣次像素q色該輸出影像。 34