TW201426696A - 使用多個複合貢獻色彩之顯示裝置 - Google Patents

使用多個複合貢獻色彩之顯示裝置 Download PDF

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Abstract

本發明提供用於使用至少五個貢獻色彩(CC)來顯示影像之系統、方法及裝置,其包含編碼於電腦儲存媒體上之電腦程式。該至少五個CC包含三個輸入貢獻色彩(ICC),及至少兩個複合貢獻色彩(CCC)。各CCC係由該等ICC之至少兩者的組合所形成。根據一態樣,一輸入經組態以接收對應於一影像圖框之影像資料,其中該影像資料包含三個ICC之各者的像素強度值。子圖場導出邏輯經組態以處理該影像圖框之該所接收之影像資料,以導出該三個ICC及該至少兩個CCC之色彩子圖場,且輸出邏輯經組態以將該至少五個CC之色彩子圖場輸出至用於顯示該影像圖框之複數個顯示元件。

Description

使用多個複合貢獻色彩之顯示裝置 [相關申請案]
本專利申請案主張於2012年10月30日申請之題目為「DISPLAY APPARATUS EMPLOYING MULTIPLE COMPOSITE CONTRIBUTING COLORS」之美國發明專利(utility application)申請案第13/664,178號之優先權,該申請案讓渡給本申請案之受讓人且以引用方式明確併入本文中。
一些基於場序彩色(FSC)之顯示器使用包含四個貢獻色彩(即,紅色、綠色、藍色及白色)之一影像形成程序。此等影像形成程序稱為RGBW程序。使用白色作為一貢獻色彩可降低功率消耗且減輕基於FSC之顯示器所趨向之一些影像假影(諸如色裂(CBU))。此由於一影像中的白色明度內容現為同時形成(而非依序形成)而發生。
然而,在一些例子中,取決於顯示之影像,使用白色作為一貢獻色彩可能無法減少CBU並且引起額外影像假影。一些例子發生在一影像具有由使用僅兩個貢獻色彩(除白色外)而形成之色彩構成之顯著區域時。例如,當使用白色作為一貢獻色彩時,包含大黃色區域(藉由組合紅色及綠色而形成)之影像在一場序彩色顯示系統中趨向於CBU。此係因為白色光(其為紅色光、綠色光及藍色光之一組合)無法用於在一相加式色彩顯示器中形成黃色,此歸因於白色的額外藍色內容。因此,使用白色作為一貢獻色彩未提供所要的CBU減少量。此 外,當使用一RGBW程序緊鄰一白色區域顯示一黃色區域時,人類視覺系統(HVS)常會察覺到區域之間的一極亮或極暗閃爍線,即使此線實際上不存在於影像中。此歸因於白色區域與黃色區域之間的一時變邁克遜(Michelson)對比差異;在一些時間點,影像將被顯示為紅白相間,且在下一瞬間顯示為白綠相間。在兩種情況中,該Michelson對比差異既大又明顯。
本發明之系統、方法及器件各具有若干發明態樣,其中該等態樣中無單一態樣單獨負責本文中揭示之所要屬性。
本發明中所描述之標的之一發明態樣可實施於一種裝置中。該裝置包含經組態以接收對應於一當前影像圖框之影像資料之一輸入。該裝置亦包含貢獻色彩選擇邏輯,其經組態以基於所接收之影像資料而獲得一圖框特定貢獻色彩(FSCC)以與一組圖框獨立貢獻色彩(FICC)結合使用,以在一顯示器上產生該當前影像圖框。另外,該裝置包含子圖框產生邏輯,其經組態以處理該當前影像圖框之該所接收之影像資料以產生該等FICC及該獲得之FSCC之各者之至少兩個子圖框,使得藉由顯示該等所產生之子圖框之一輸出導致顯示該當前影像圖框。
在一些實施方案中,貢獻色彩選擇邏輯經組態以處理當前影像圖框來識別在顯示一隨後影像圖框中使用的一FSCC,且藉由基於一先前影像圖框擷取由該貢獻色彩選擇邏輯所識別之一FSCC而獲得該當前影像圖框之FSCC。在一些其他實施方案中,該貢獻色彩選擇邏輯經組態以藉由基於與該當前影像圖框相關聯之影像資料識別一FSCC而獲得該當前影像圖框之FSCC。
在一些其他實施方案中,該貢獻色彩選擇邏輯經組態以識別在該當前影像圖框及一隨後影像圖框之一者中使用之一FSCC。在一些其他實施方案中,該貢獻色彩選擇邏輯經組態以藉由判定複數個潛在 FSCC之哪一者在影像圖框中為最普遍而識別在該當前影像圖框及一隨後影像圖框之一者中使用之FSCC。在一些其他實施方案中,該貢獻色彩選擇邏輯經組態以基於該等潛在FSCC之各者之相對亮度而判定一影像圖框中的一潛在FSCC之一普遍性。
在一些其他實施方案中,該貢獻色彩選擇邏輯經組態以藉由在包含該等FICC之至少兩者之相等位準之組合之複數個潛在FSCC之間選擇而識別在該當前影像圖框及一隨後影像圖框之一者中使用之FSCC。在一些實施方案中,該等FICC包含紅色、綠色及藍色(RGB),及該FSCC選自包含黃色、青色、洋紅色及白色(YCMW)之色彩群組。
在一些其他實施方案中,該貢獻色彩選擇邏輯經組態以定位與該當前影像圖框中的一子集像素相關聯之一組中位三色值。在一些實施方案中,該子集像素包含具有大於或等於該影像圖框中的全部像素之平均明度值之一明度值之該影像圖框中的像素。
在一些其他實施方案中,該貢獻色彩選擇邏輯經組態以藉由識別在一色彩空間中具有最接近於對應於該組中位三色值之該色彩空間中的色彩之一距離之一預先選擇組之FSCC之一者而識別在該當前影像圖框及一隨後影像圖框中使用之一FSCC。在一些其他實施方案中,該貢獻色彩選擇邏輯經組態以比較對應於該組中位三色值之一色彩與一色域邊界及一色域白點之一者之間的一距離。
在一些其他實施方案中,該貢獻色彩選擇邏輯經組態以回應於判定出對應於該組中位三色值之色彩與該色域邊界之間的距離低於一臨限值而將該色域邊界上的一點識別作為FSCC。在一些其他實施方案中,該貢獻色彩選擇邏輯經組態以回應於判定出對應於該組中位三色值之色彩與該白點之間的距離低於一臨限值而將該白點識別作為FSCC。
在一些其他實施方案中,該貢獻色彩選擇邏輯經組態以識別在一隨後影像圖框中使用之一FSCC,使得經識別用於該隨後影像圖框之該FSCC與用於該當前影像圖框中的該FSCC之間的一色彩變化小於一臨限值。在一些實施方案中,回應於判定出經識別用於該隨後影像圖框之FSCC與用於該當前影像圖框之該FSCC之間的一色彩變化大於該臨限值,該貢獻色彩選擇邏輯經組態以選擇相對於用於該當前影像之該FSCC具有一較小色彩變化之用於該隨後影像圖框之一FSCC。
在一些其他實施方案中,該貢獻色彩選擇邏輯經組態以藉由單獨計算該等FSCC中的FICC分量之強度之間的差異而計算經識別用於該隨後影像圖框之FSCC與用於該當前圖框中的FSCC之間的色彩變化。在一些其他實施方案中,該貢獻色彩選擇邏輯經組態以藉由計算一三色色彩空間或一CIE色域中的FSCC之間的一歐基里得(Euclidean)距離而計算經識別用於該隨後影像圖框之FSCC與用於該當前圖框中的FSCC之間的色彩變化。在一些其他實施方案中,回應於判定出經識別用於該隨後影像圖框之FSCC與用於該當前影像圖框之FSCC之間的色彩變化大於該臨限值,該貢獻色彩選擇邏輯經組態以選擇相對於用於該當前影像之該FSCC具有一較小色彩變化之用於該隨後影像圖框之一FSCC。
在一些實施方案中,該裝置經組態以藉由如下而導出至少一FICC之子圖框:基於一初始組之FICC子圖場而導出獲得之FSCC之一色彩子圖場;基於該導出之FSCC子圖場而調整初始組之色彩子圖場;及基於該經調整之FICC色彩子圖場而產生FICC之子圖框。
在一些實施方案中,該子圖框產生邏輯經組態以產生比該獲得之FSCC之子圖框更多數目之該等FICC之各者之子圖框。在一些其他實施方案中,該子圖框產生邏輯經組態以根據一非二進制子圖框加權方案而產生該等FICC之各者之子圖框。在一些實施方案中,該子圖 框產生邏輯經組態以根據二進制子圖框加權方案而產生對應於該FSCC之該等子圖框之各者。
在一些實施方案中,該裝置進一步包含子圖場導出邏輯,其經組態以導出FSCC子圖場且基於該導出之FSCC子圖場而調整初始組之FICC子圖場。在一些實施方案中,該子圖場導出邏輯經組態以藉由識別橫跨該組初始FICC子圖場之一像素之最小強度值而判定該FSCC子圖場中的該像素之一像素強度值。該組初始FICC子圖場包含組合形成FSCC之該等FICC之各者之子圖場。在一些其他實施方案中,該子圖場導出邏輯經進一步組態以藉由將該經識別之最小強度值捨位至可使用比用於顯示該等FICC子圖場更少的子圖框來顯示之一強度值而判定該FSCC子圖場中的一像素之像素強度值。該FSCC之該等子圖框各具有大於1之權數。
在一些其他實施方案中,該子圖場導出邏輯經組態以藉由如下而判定該FSCC之像素強度值:基於所接收之影像而針對該獲得之FSCC計算該影像圖框中的各像素之一初始FSCC強度位準;及將一空間遞色演算法應用至該等經計算之初始FSCC強度位準。在一些其他實施方案中,該子圖場導出邏輯經組態以藉由使用內容自適應背光控制(CABC)邏輯來按比例調整該導出之FSCC子圖場及經更新之FICC子圖場之至少一者之像素強度值而判定該FSCC子圖場之像素強度值。
在一些實施方案中,該裝置進一步包含:顯示器,其中該顯示器包含複數個顯示元件;一處理器,其經組態以與該顯示器通信,該處理器經組態以處理影像資料;及一記憶體器件,其經組態以與該處理器通信。
在一些實施方案中,該裝置進一步包含:一驅動器電路,其經組態以將至少一信號發送至該顯示器;及一控制器,其包含貢獻色彩選擇邏輯及子圖框產生邏輯,該控制器經組態以將影像資料之至少一 部分發送至該驅動器電路。
在一些實施方案中,該裝置進一步包含經組態以將影像資料發送至處理器之一影像源模組。該影像源模組包含一接收器、收發器及傳輸器之至少一者。在一些實施方案中,該裝置進一步包含經組態以接收輸入資料且將該輸入資料傳達至處理器之一輸入器件。
本發明中所描述之標的之另一發明態樣可實施於儲存電腦可執行指令之一種電腦可讀媒體中。當執行電腦可執行指令時,該等電腦可執行指令引起處理器:接收對應於一當前影像圖框之影像資料;基於該所接收之影線資料,獲得一FSCC以與一組FICC結合使用以在一顯示器上產生該當前影像圖框;及處理該當前影像圖框之該所接收之影像資料以產生該等FICC之各者及該獲得之FSCC之至少兩個子圖框,使得藉由顯示該等所產生之子圖框之一輸出導致顯示該當前影像圖框。
在一些實施方案中,該等電腦可執行指令引起該處理器處理該當前影像圖框以識別在一隨後影像圖框中使用之一FSCC,且藉由基於一先前影像圖框擷取由貢獻色彩選擇邏輯識別之一FSCC而獲得該當前影像圖框之FSCC。在一些其他實施方案中,該等電腦可執行指令引起該處理器藉由基於與該當前影像圖框相關聯之影像資料識別一FSCC而獲得該當前影像圖框之FSCC。
在一些其他實施方案中,該等電腦可執行指令引起該處理器識別在該當前影像圖框及一隨後影像圖框之一者中使用之一FSCC。在一些其他實施方案中,該等電腦可執行指令引起該處理器藉由判定複數個潛在FSCC之哪一者在影像圖框中為最普遍而識別在該當前影像圖框及一隨後影像圖框之一者中使用之FSCC。在一些其他實施方案中,該等電腦可執行指令引起該處理器基於該等潛在FSCC之各者之相對亮度而判定一影像圖框中的一潛在FSCC之一普遍性。
在一些其他實施方案中,該等電腦可執行指令引起該處理器藉由在包含該等FICC之至少兩者之相等位準之組合之複數個潛在FSCC之間選擇而識別在該當前影像圖框及一隨後影像圖框之一者中使用之FSCC。在一些實施方案中,該等FICC包含紅色、綠色及藍色(RGB),及該FSCC選自包含黃色、青色、洋紅色及白色(YCMW)之色彩群組。
在一些其他實施方案中,該等電腦可執行指令引起該處理器定位與該當前影像圖框中的一子集像素相關聯之一組中位三色值。在一些實施方案中,該子集像素包含具有大於或等於影像圖框中的全部像素之平均明度值之一明度值之該影像圖框中的像素。
在一些其他實施方案中,該等電腦可執行指令引起該處理器藉由識別在一色彩空間中具有最接近於對應於該組中位三色值之該色彩空間中的色彩之一距離之一預先選擇組之FSCC之一者而識別在該當前影像圖框及一隨後影像圖框中使用之一FSCC。在一些其他實施方案中,該等電腦可執行指令引起該處理器比較對應於該組中位三色值之一色彩與一色域邊界及一色域白點之一者之間的一距離。
在一些其他實施方案中,該等電腦可執行指令引起該處理器回應於判定出對應於該組中位三色值之色彩與該色域邊界之間的距離低於一臨限值而將該色域邊界上的一點識別作為FSCC。在一些其他實施方案中,該等電腦可執行指令引起該處理器回應於判定出對應於該組中位三色值之色彩與該白點之間的距離低於一臨限值而將該白點識別作為FSCC。
在一些其他實施方案中,該等電腦可執行指令引起該處理器識別在一隨後影像圖框中使用之一FSCC,使得經識別用於該隨後影像圖框之該FSCC與用於該當前影像圖框中的FSCC之間的一色彩變化小於一臨限值。在一些其他實施方案中,回應於該處理器判定出經識別 用於該隨後影像圖框之FSCC與用於該當前影像圖框之FSCC之間的一色彩變化大於該臨限值,該等電腦可執行指令引起該處理器選擇相對於用於該當前影像之FSCC具有一較小色彩變化之用於該隨後影像圖框之一FSCC。
在一些其他實施方案中,該等電腦可執行指令引起該處理器藉由單獨計算該等FSCC中的FICC分量之強度之間的差異而計算經識別用於該隨後影像圖框之FSCC與用於該當前圖框中的FSCC之間的色彩變化。在一些其他實施方案中,該等電腦可執行指令引起該處理器藉由計算一三色色彩空間及一CIE色域之一者中的FSCC之間的一歐基里得距離而計算經識別用於該隨後影像圖框之FSCC與用於該當前圖框中的FSCC之間的色彩變化。在一些其他實施方案中,回應於該處理器判定出經識別用於該隨後影像圖框之FSCC與用於該當前影像圖框之FSCC之間的色彩變化大於該臨限值,該等電腦可執行指令引起該處理器選擇相對於用於該當前影像之FSCC具有一較小色彩變化之用於該隨後影像圖框之一FSCC。
在一些其他實施方案中,該等電腦可執行指令引起該處理器藉由如下而導出至少一FICC之子圖框:基於一初始組之FICC子圖場而導出該獲得之FSCC之一色彩子圖場;基於該導出之FSCC子圖場而調整該初始組之色彩子圖場;及基於該經調整之FICC色彩子圖場而產生該FICC之子圖框。在一些其他實施方案中,該等電腦可執行指令引起該處理器產生比該獲得之FSCC之子圖框更多數目之該等FICC之各者之子圖框。
在一些其他實施方案中,該等電腦可執行指令引起該處理器根據一非二進制子圖框加權方案而產生該等FICC之各者之子圖框。在一些其他實施方案中,該等電腦可執行指令引起該處理器根據二進制子圖框加權方案而產生對應於該FSCC之該等子圖框之各者。在一些 其他實施方案中,該等電腦可執行指令引起該處理器導出FSCC子圖場且基於該導出之FSCC子圖場而調整該初始組之FICC子圖場。
在一些其他實施方案中,該等電腦可執行指令引起該處理器藉由識別橫跨該組初始FICC子圖場之一像素之最小強度值而判定該FSCC子圖場中的該像素之一像素強度值。該組初始FICC子圖場包含組合形成FSCC之該等FICC之各者之子圖場。在一些其他實施方案中,該等電腦可執行指令引起該處理器藉由將該經識別之最小強度值捨位至可使用比用於顯示該等FICC子圖場更少的子圖框來顯示之一強度值而判定該FSCC子圖場中的一像素之像素強度值。在一些實施方案中,該FSCC之子圖框各具有大於1之權數。
在一些其他實施方案中,該等電腦可執行指令引起該處理器藉由如下而判定該FSCC之像素強度值:基於該所接收之影像而針對該獲得之FSCC計算該影像圖框中的各像素之一初始FSCC強度位準;及將一空間遞色演算法應用至該等經計算之初始FSCC強度位準。
在一些其他實施方案中,該等電腦可執行指令引起該處理器藉由使用內容自適應背光控制(CABC)邏輯來按比例調整該導出之FSCC子圖場及經更新之FICC子圖場之至少一者之像素強度值而判定該FSCC子圖場之像素強度值。
本發明中所描述之標的之另一發明態樣可實施於一種裝置中。該裝置包含經組態以接收對應於一影像圖框之影像資料之一輸入,其中該影像資料包含三個輸入貢獻色彩(ICC)之各者之像素強度值。該裝置亦包含:子圖場導出邏輯,其經組態以處理影像圖框之所接收之影像資料以導出至少五個貢獻色彩(CC)之色彩子圖場,該五個CC包含三個ICC及由該等ICC之至少兩者之組合形成之至少兩個複合貢獻色彩(CCC);及輸出邏輯,其經組態以將該至少五個CC之色彩子圖場輸出至用於顯示影像圖框之複數個顯示元件。
在一些實施方案中,該子圖場導出邏輯經組態以藉由針對子圖場中的各像素判定該像素之CCC之強度位準,及自ICC子圖場中的像素之一初始強度位準減去使用ICC形成之該等CCC之各者之經判定之強度位準,而導出一ICC之一色彩子圖場。
在一些實施方案中,ICC包含紅色(R)、綠色(G)及藍色(B),及至少兩個CCC包含白色(W)及青色(C)、洋紅色(M)與黃色(Y)之至少一者。在一些其他實施方案中,ICC包含紅色(R)、綠色(G)及藍色(B),及至少兩個CCC包含白色(W)、青色(C)、洋紅色(M)及黃色(Y)。
在一些實施方案中,該裝置進一步包含經組態以產生該等CC子圖場之各者之至少兩個子圖框之子圖框產生邏輯。輸出邏輯經組態以藉由依序輸出該等所產生之子圖框而輸出該等CC子圖場。
在一些實施方案中,該子圖框產生邏輯經組態以產生比該等CCC子圖場之至少一者之子圖框更多數目之該等ICC子圖場之各者之子圖框。在一些其他實施方案中,該子圖框產生邏輯經組態以針對該等CCC子圖場之至少一者產生比針對該等ICC子圖場之各者而產生之最低有效子圖框具有更高有效度之一最低有效子圖框。
本發明中所描述之標的之另一發明態樣可實施於儲存電腦可執行指令之一電腦可讀媒體中。當藉由一處理器執行電腦可執行指令時,該等電腦可執行指令引起處理器接收對應於一影像圖框之影像資料。該影像資料包含三個輸入貢獻色彩(ICC)之各者之像素強度值。該等電腦可執行指令進一步引起處理器處理該影像圖框之該所接收之影像資料以導出至少五個貢獻色彩(CC)之色彩子圖場,該五個CC包含三個ICC及由該等ICC之至少兩者之組合形成之至少兩個複合貢獻色彩(CCC)。該等電腦可執行指令進一步引起處理器將該至少五個CC之色彩子圖場輸出至用於顯示影像圖框之複數個顯示元件。
在一些其他實施方案中,該等電腦可執行指令引起處理器藉由 針對子圖場中的各像素判定該像素之CCC之強度位準且自ICC子圖場中的像素之一初始強度位準減去使用該ICC形成之該等CCC之各者之該經判定之強度位準,而導出一ICC之一色彩子圖場。在一些實施方案中,ICC包含紅色(R)、綠色(G)及藍色(B),及至少兩個CCC包含白色(W)及青色(C)、洋紅色(M)與黃色(Y)之至少一者。在一些其他實施方案中,ICC包含紅色(R)、綠色(G)及藍色(B),及至少兩個CCC包含白色(W)、青色(C)、洋紅色(M)及黃色(Y)。
在一些其他實施方案中,該等電腦可執行指令引起處理器產生該等CC子圖場之各者之至少兩個子圖框。輸出邏輯經組態以藉由依序輸出該等所產生之子圖框而輸出該等CC子圖場。
在一些其他實施方案中,該等電腦可執行指令引起處理器產生比該等CCC子圖場之至少一者之子圖框更多數目之該等ICC子圖場之各者之子圖框。在一些其他實施方案中,該等電腦可執行指令引起處理器針對該等CCC子圖場之至少一者產生比針對該等ICC子圖場之各者而產生之最低有效子圖框具有更高有效度之一最低有效子圖框。
本發明中所描述之標的之另一發明態樣可實施於一種裝置中。該裝置包含用於接收對應於一影像圖框之影像資料之構件,其中該影像資料包含三個輸入貢獻色彩(ICC)之各者之像素強度值。該裝置亦包含:子圖場導出構件,用於處理該影像圖框之該所接收之影像資料以導出至少五個貢獻色彩(CC)之色彩子圖場之,該五個CC包含三個ICC及由該等ICC之至少兩者之組合形成之至少兩個複合貢獻色彩(CCC);及輸出構件,其用於將該至少五個CC之色彩子圖場輸出至用於顯示影像圖框之複數個顯示元件。
在一些其他實施方案中,該子圖場導出構件經組態以藉由針對子圖場中的各像素判定該像素之CCC之強度位準且自ICC子圖場中的像素之一初始強度位準減去使用該ICC形成之該等CCC之各者之該經 判定之強度位準,而導出一ICC之一色彩子圖場。
在一些實施方案中,ICC包含紅色(R)、綠色(G)及藍色(B),及至少兩個CCC包含白色(W)及青色(C)、洋紅色(M)與黃色(Y)之至少一者。在一些其他實施方案中,ICC包含紅色(R)、綠色(G)及藍色(B),及至少兩個CCC包含白色(W)、青色(C)、洋紅色(M)及黃色(Y)。
在一些實施方案中,該裝置進一步包含經組態以產生該等CC子圖場之各者之至少兩個子圖框之子圖框產生構件。該輸出構件經組態以藉由依序輸出該等所產生之子圖框而輸出該等CC子圖場。
在一些實施方案中,該子圖框產生構件經組態以產生比該等CCC子圖場之至少一者之子圖框更大數目之該等ICC子圖場之各者之子圖框。在一些其他實施方案中,該子圖框產生構件經組態以針對該等CCC子圖場之至少一者產生比針對該等ICC子圖場之各者而產生之最低有效子圖框具有更高有效度之一最低有效子圖框。
本發明中所描述之標的之一進一步發明態樣可實施於一種裝置中,該裝置具有經組態以接收對應於一影像圖框之影像資料之一輸入。該影像資料包含與至少三個輸入貢獻色彩(ICC)相關聯之像素資料。該裝置亦包含子圖場導出邏輯,其經組態以針對該所接收之影像圖框導出對應於該等ICC之一第一組之色彩子圖場以及包含一複合貢獻色彩(CCC)子圖場及基於該CCC子圖場導出之一組更換ICC子圖場之一第二組之色彩子圖場。該裝置亦包含功率管理邏輯,其經組態以計算顯現該第一組之色彩子圖場與該第二組之色彩子圖場之間的一能量消耗比較,且基於該所計算之能量消耗比較而選擇性引起該第一組之色彩子圖場及該第二組之色彩子圖場之一者之顯現。
在一些實施方案中,ICC包含紅色、綠色及藍色。在一些其他實施方案中,CCC包含白色、黃色、青色及紫紅色之一者。
在一些實施方案中,該功率管理邏輯經組態以回應於能量消耗 比較指示顯現該第一組之色彩子圖場所消耗之功率大於一常數β與顯現該第二組之色彩子圖場所消耗之功率之乘積而引起該第二組之色彩子圖場之顯現。在一些實施方案中,β1。
在一些實施方案中,該裝置經進一步組態以基於影像圖框之色彩內容而選擇該影像圖框之CCC。在一些其他實施方案中,該裝置經進一步組態以基於一先前影像圖框之色彩內容而選擇該影像圖框之CCC。
本發明中所描述之標的之另一發明態樣可實施於儲存電腦可執行指令之一電腦可讀媒體中,該等電腦可執行指令在由一處理器執行時引起處理器接收對應於一影像圖框之影像資料。該影像資料包含與至少三個輸入貢獻色彩(ICC)相關聯之像素資料。該等電腦可執行指令引起處理器針對該所接收之影像圖框導出對應於該等ICC之一第一組之色彩子圖場以及包含一複合貢獻色彩(CCC)子圖場及基於該CCC子圖場導出之一組更換ICC子圖場之一第二組之色彩子圖場;計算顯現該第一組之色彩子圖場與該第二組之色彩子圖場之間的一能量消耗比較,且基於該所計算之能量消耗比較而選擇性引起該第一組之色彩子圖場及該第二組之色彩子圖場之一者之顯現。
在一些實施方案中,ICC包含紅色(R)、綠色(G)及藍色(B)。在一些其他實施方案中,CCC包含白色(W)、黃色(Y)、青色(C)及紫紅色(M)之一者。
在一些實施方案中,該等電腦可執行指令引起處理器回應於能量消耗比較指示顯現該第一組之色彩子圖場所消耗之功率大於一常數β與顯現該第二組之色彩子圖場所消耗之功率之乘積而引起顯現該第二組之色彩子圖場之顯現。在一些實施方案中,β1。
在一些實施方案中,該等電腦可執行指令引起處理器基於影像圖框之色彩內容而選擇該影像圖框之CCC。在一些其他實施方案中, 該等電腦可執行指令引起處理器基於一先前影像圖框之色彩內容而選擇該影像圖框之CCC。
本發明中所描述之標的之另一發明態樣可實施於一種裝置中,該裝置具有用於接收對應於一影像圖框之影像資料之一輸入構件。該影像資料包含與至少三個輸入貢獻色彩(ICC)相關聯之像素資料。該裝置亦包含一子圖場導出構件,其用於針對該所接收之影像圖框導出對應於該等ICC之一第一組之色彩子圖場以及包含一複合貢獻色彩(CCC)子圖場及基於該CCC子圖場導出之一組更換ICC子圖場之一第二組之色彩子圖場。該裝置亦包含一功率管理構件,其用於計算顯現該第一組之色彩子圖場與該第二組之色彩子圖場之間的一能量消耗比較,且基於該所計算之能量消耗比較而選擇性引起該第一組之色彩子圖場及該第二組之色彩子圖場之一者之顯現。
在一些實施方案中,該功率管理構件經組態以回應於能量消耗比較指示顯現該第一組之色彩子圖場所消耗之功率大於一常數β與顯現該第二組之色彩子圖場所消耗之功率之乘積而引起該第二組之色彩子圖場之顯現。在一些實施方案中,β1。
在一些實施方案中,該裝置經進一步組態以基於影像圖框之色彩內容而選擇該影像圖框之CCC。在一些其他實施方案中,該裝置經進一步組態以基於一先前影像圖框之色彩內容而選擇該影像圖框之CCC。
於附圖及下列描述中闡釋本說明書中所描述之標的之一或多項實施方案之細節。儘管發明內容中所提供之實例主要針對基於微機電系統(MEMS)之顯示器而描述,然而本文所提供之概念亦可應用於其他類型之顯示器,諸如,液晶顯示器(LCD)、有機發光二極體(OLED)顯示器、電泳顯示器及場發射顯示器,以及其他非顯示MEMS器件(諸如,MEMS麥克風、感測器及光學開關)。其他特徵、態樣及優點 將自【實施方式】、圖式及【申請專利範圍】而變得顯而易見。注意,下列圖式之相對尺寸未按比例繪製。
21‧‧‧處理器
22‧‧‧陣列驅動器
27‧‧‧網路介面
28‧‧‧圖框緩衝器
29‧‧‧驅動器控制器
30‧‧‧顯示陣列/顯示器
40‧‧‧顯示器件
41‧‧‧外殼
43‧‧‧天線
45‧‧‧揚聲器
46‧‧‧麥克風
47‧‧‧收發器
48‧‧‧輸入器件
50‧‧‧電源供應器
52‧‧‧調節硬體
100‧‧‧顯示裝置
102a‧‧‧光調變器
102b‧‧‧光調變器
102c‧‧‧光調變器
102d‧‧‧光調變器
104‧‧‧影像/影像狀態
105‧‧‧燈
106‧‧‧像素
108‧‧‧遮光器
109‧‧‧光圈
110‧‧‧互連件
112‧‧‧互連件
114‧‧‧互連件
120‧‧‧主機器件
122‧‧‧主機處理器
124‧‧‧環境感測器/環境感測器模組
126‧‧‧使用者輸入模組
128‧‧‧顯示裝置
130‧‧‧掃描驅動器
132‧‧‧資料驅動器
134‧‧‧控制器/數位控制器電路
138‧‧‧共同驅動器
140‧‧‧燈
142‧‧‧燈
144‧‧‧燈
146‧‧‧燈
148‧‧‧燈驅動器
150‧‧‧顯示元件陣列
200‧‧‧基於遮光器之光調變器/遮光器總成
202‧‧‧遮光器
204‧‧‧致動器
205‧‧‧單獨順應電極束致動器/致動器
206‧‧‧順應負載橫樑
207‧‧‧彈簧
208‧‧‧負載錨
211‧‧‧光圈孔
216‧‧‧順應驅動橫樑
218‧‧‧驅動橫樑錨
220‧‧‧旋轉致動基於遮光器之光調變器
222‧‧‧可移動電極
224‧‧‧絕緣層
226‧‧‧平面電極
228‧‧‧基板
230‧‧‧固定端
232‧‧‧可移動端
250‧‧‧非基於遮光器之MEMS光調變器/光分接
252‧‧‧光
254‧‧‧光導
256‧‧‧分接元件
258‧‧‧橫樑
260‧‧‧電極
262‧‧‧相對電極
270‧‧‧基於電濕潤之光調變陣列
272‧‧‧胞元
272a‧‧‧光調變胞元
272b‧‧‧光調變胞元
272c‧‧‧光調變胞元
272d‧‧‧光調變胞元
274‧‧‧光學腔
276‧‧‧彩色濾光器
278‧‧‧水
280‧‧‧光吸收油
282‧‧‧透明電極
284‧‧‧絕緣層
286‧‧‧反射光圈層
288‧‧‧光導
290‧‧‧第二反射層
291‧‧‧光重導引器
292‧‧‧光源
294‧‧‧光
300‧‧‧控制器
302‧‧‧輸入
304‧‧‧子圖場導出邏輯
306‧‧‧子圖框產生邏輯
307‧‧‧圖框緩衝器
308‧‧‧輸出控制邏輯
400‧‧‧影像/程序
402‧‧‧階段
404‧‧‧階段
406‧‧‧階段
408‧‧‧階段
410‧‧‧階段
500‧‧‧子圖場導出邏輯
502‧‧‧貢獻色彩選擇邏輯
504‧‧‧像素變換邏輯
508‧‧‧圖框分析器
510‧‧‧選擇邏輯
600‧‧‧程序
602‧‧‧階段
604‧‧‧階段
605‧‧‧階段
606‧‧‧階段
608‧‧‧階段
700‧‧‧程序
702‧‧‧階段
706‧‧‧階段
708‧‧‧階段
710‧‧‧階段
800‧‧‧程序
802‧‧‧階段
804‧‧‧階段
806‧‧‧階段
808‧‧‧階段
810‧‧‧階段
812‧‧‧階段
814‧‧‧階段
816‧‧‧階段
850‧‧‧程序
852‧‧‧階段
854‧‧‧階段
856‧‧‧階段
858‧‧‧階段
860‧‧‧階段
862‧‧‧階段
864‧‧‧階段
866‧‧‧階段
868‧‧‧階段
902‧‧‧Adobe RGB色域
904‧‧‧sRGB色域
908‧‧‧三角形
910‧‧‧三角形
912‧‧‧白色圖框特定貢獻色彩選擇區/橢圓形
914‧‧‧白色圖框特定貢獻色彩選擇區/橢圓形
1000‧‧‧子圖場導出邏輯
1002‧‧‧貢獻色彩選擇邏輯
1003‧‧‧子圖場儲存器
1004‧‧‧像素變換邏輯
1006‧‧‧內容自適應背光邏輯
1008‧‧‧功率管理邏輯
1010‧‧‧圖框分析器/選擇邏輯
1012‧‧‧選擇邏輯
1100‧‧‧程序
1102‧‧‧階段
1104‧‧‧階段
1105‧‧‧階段
1106‧‧‧階段
1108‧‧‧階段
1110‧‧‧階段
1112‧‧‧階段
1114‧‧‧階段
1200‧‧‧程序
1202‧‧‧階段
1204‧‧‧階段
1206‧‧‧階段
1208‧‧‧階段
1210‧‧‧階段
1212‧‧‧階段
1214‧‧‧階段
1302‧‧‧階段
1304‧‧‧階段
1306‧‧‧階段
1500‧‧‧子圖場導出邏輯/控制器
1502‧‧‧像素變換邏輯
1504‧‧‧記憶體
1600‧‧‧程序
1602‧‧‧階段
1604‧‧‧階段
1606‧‧‧階段
1608‧‧‧階段
1610‧‧‧階段
1612‧‧‧階段
1614‧‧‧階段
1616‧‧‧階段
1618‧‧‧階段
1620‧‧‧階段
圖1A展示一直觀式基於微機電系統(MEMS)之顯示裝置的一實例性示意圖。
圖1B展示一主機器件的一實例性方塊圖。
圖2A展示一繪示性基於遮光器之光調變器的一實例性透視圖。
圖2B展示一基於捲動致動器遮光器之光調變器的一橫截面圖。
圖2C展示一繪示性非基於遮光器之MEMS光調變器的一橫截面圖。
圖2D展示一基於電濕潤之光調變陣列的一橫截面圖。
圖3展示一控制器之一實例性架構的一方塊圖。
圖4展示用於形成一影像之一實例性程序的一流程圖。
圖5展示一實例性子圖場導出邏輯的一方塊圖。
圖6展示用於導出色彩子圖場之一實例性程序的一流程圖。
圖7展示選擇一圖框特定貢獻色彩(FSCC)之一實例性程序的一流程圖。
圖8A及圖8B展示用於選擇一FSCC之額外實例性程序的流程圖。
圖9展示描繪用於圖8A及圖8B中所展示之程序中的實例性FSCC選擇準則之兩個色域。
圖10展示一第二子圖場導出邏輯的一方塊圖。
圖11展示形成一影像之另一實例性程序的一流程圖。
圖12展示一實例性色彩FSCC平滑程序的一流程圖。
圖13展示計算用於產生一FSCC之LED強度之一程序的一流程圖。
圖14展示經分段用於LED選擇之CIE色彩空間中的一顯示色域。
圖15展示一第三子圖場導出邏輯的一方塊圖。
圖16展示使用七個貢獻色彩導出色彩子圖場之一程序的一流程圖。
圖17及圖18展示繪示包含複數個顯示元件之一顯示器件的系統方塊圖。
各種圖式中的相同參考符號及標示指示相同元件。
本發明係關於影像形成程序及用於實施此等程序之器件。該等影像形成程序特別(儘管無排他性)適用於基於場序彩色(FSC)之顯示器。可使用基於FSC之影像形成程序且因此可利用本文所揭示之程序及控制器之三種顯示器為液晶顯示器(LCD)、有機發光二極體(OLED)顯示器及機電系統(EMS)顯示器(包含奈機電系統(NEMS)、微機電系統(MEMS)及大規模EMS顯示器)。用於實施此等程序之器件可包含:包含於顯示模組中之控制器;其他類型之控制器,諸如,圖形控制器、記憶體控制器或網路介面控制器;包含顯示模組之主機器件中的處理器,諸如,電視機、行動電話、智慧型電話、膝上型或平板電腦、全球導航衛星系統(GNSS)、可攜式遊戲器件等等;或將影像資料輸出至顯示器件之單機器件之處理器,諸如,桌上型電腦、機上盒、視訊遊戲控制台、數位視訊錄影機等等。此等器件之各者及其他類似器件在本文一般稱為「控制器」。
在一影像形成程序中,一控制器選擇一圖框特定貢獻色彩(FSCC)以與一組圖框獨立貢獻色彩(FICC)結合使用,以在一顯示器上形成一影像圖框。在一些實施方案中,該控制器基於該影像圖框之色彩內容選擇用於一當前影像圖框之FSCC。在一些其他實施方案中,該控制器基於一當前影像圖框之色彩內容選擇用於一隨後影像圖框之FSCC。
在一些實施方案中,該控制器經組態以選擇一預先選擇組之潛在FSCC之一者。例如,該控制器可經組態以在使用白色、黃色、洋紅色及青色之間選擇。在一些其他實施方案中,該控制器經組態以在選擇一FSCC時具有較大彈性且可選擇一可用色域內或接近於該可用色域之邊界之經界定之區域內的任意色彩。在一些其他實施方案中,該控制器經組態以限制FSCC自影像圖框至影像圖框之變化。
在一些實施方案中,該控制器基於一影像圖框中的FSCC之普遍性而選擇一FSCC。在一些其他實施方案中,該控制器藉由判定一影像圖框中的至少一子集之像素之中位三色值而選擇FSCC。在一些實施方案中,該控制器亦經組態以限制該FSCC自圖框至圖框之改變程度。
在選擇一FSCC之後,該控制器經組態以產生FSCC之一色彩子圖場。該控制器可使用多種策略(其包含一最大更換策略、一減少子圖框更換策略及一分率更換策略)產生該子圖場。該控制器亦可經組態以在使用不同更換策略之間切換。
該控制器接著使用FSCC子圖場以更新一初始組之FICC子圖場。 在一些其他實施方案中,該控制器在更新FICC之前將一空間遞色演算法應用於所導出之FSCC,且使用該經遞色之FSCC子圖場作為更新該等FICC子圖場之基礎。
在一些其他實施方案中,一控制器經組態以針對各影像圖框導出多個圖框獨立複合貢獻色彩(CCC)子圖場來取代選擇各影像圖框之一FSCC。例如,該控制器可針對各影像圖框導出白色、黃色、洋紅色及青色子圖場。該控制器接著藉由輸出對應於一組輸入貢獻色彩(ICC)子圖場且對應於該等導出之CCC子圖場之子圖場而顯示一影像圖框。
在又一些其他實施方案中,該控制器包含功率管理邏輯。該功 率管理邏輯經組態以在顯示CCC子圖場將消耗之額外功率時時防止顯示器顯示無法證明其等用途之CCC子圖場(FSCC子圖場或圖框獨立CCC子圖場)。例如,在一些實施方案中,若一顯示器使用CCC子圖場顯現一影像將需要大於超過僅使用ICC顯現一影像所必需之一預定程度的功率,則該功率管理邏輯防止顯示器使用CCC子圖場顯現影像。
本發明中所描述之標的之特定實施方案可經實施以實現下列潛在優點之一或多者。一般而言,本文所揭示之影像形成程序減輕基於FSC之顯示器中的色裂(CBU)。該影像形成程序藉由轉移照明能量使其遠離於飽和貢獻色彩且顯示該能量以代替使用在一影像圖框中為普遍之一或多種複合貢獻色彩(CCC),而減輕基於FSC之顯示器中的色裂(CBU)。
在一些實施方案中,以一圖框特定方式選擇CCC,特別以該影像圖框為目標產生一FSCC子圖框。此相較於使用多個CCC減少與產生且顯現影像子圖框相關聯之能量消耗。在一些實施方案中,藉由顯現比針對一組FICC所顯現之子圖框更少之該FSCC之子圖框而進一步減少時間及能量負載。在一些實施方案中,亦應用內容自適應背光控制(CABC)邏輯以動態設定用於各影像圖框之一或多個貢獻色彩之LED強度。CABC實現較低強度及因此較高效率LED照明。可透過空間遞色而減輕由使用一CCC之較少子圖框所致之DEC。在一些其他實施方案中,可對容許一FSCC自圖框至圖框之改變程度設限制,降低引入閃爍的可能性。可使用此等特徵之一或多者重現具有增加的功率效率及較少影像假影之影像圖框。
在一些實施方案中,基於先前圖框之色彩內容選擇用於一影像圖框之一FSCC。此容許子圖場導出程序與判定待用於下一圖框中的FSCC平行實施。亦促進在未將一影像圖框儲存於一圖框緩衝器中的 情況下選定一FSCC同時處理FSCC選擇之選擇。在一些其他實施方案中,基於該影像圖框之內容而選擇用於一影像圖框之FSCC。如此做實現該FSCC與該影像圖框之一更緊密配合,特別對於具有快速改變影像內容之視訊資料。
在一些其他實施方案中,採用一減少處理負載方法,其中針對每個影像圖框照明多個CCC。除一組輸入貢獻色彩之外,亦使用多個CCC以在不具有分析每個影像圖框之影像資料以判定哪個CCC將為最有益之一處理器之情況下幫助減少CBU。另外,一些影像具有一個以上複合貢獻色彩之相當大數量的像素。在此等情況中,僅使用一個CCC可能無法充分解析CBU。使用多個CCC進一步減輕此CBU以改良影像品質。
圖1A展示一直觀式基於MEMS之顯示裝置100的一示意圖。顯示裝置100包含配置成列及行之複數個光調變器102a至102d(一般稱為「光調變器102」)。在顯示裝置100中,光調變器102a及102d處於敞開狀態,容許光通過。光調變器102b及102c處於關閉狀態,阻礙光通過。藉由選擇性設定光調變器102a至102d之狀態,若由一燈或若干燈105照明,顯示裝置100可用於形成一影像104用於背光顯示。在另一實施方案中,裝置100可藉由反射源於該裝置之前面之周圍光而形成一影像。在另一實施方案中,裝置100可藉由反射來自定位於顯示器前面之一燈或若干燈之光(即,藉由使用一前光)而形成一影像。
在一些實施方案中,各光調變器102對應於影像104中的一像素106。在一些其他實施方案中,顯示裝置100可使用複數個光調變器以形成影像104中之一像素106。例如,顯示裝置100可包含三個色彩特定光調變器102。藉由選擇性敞開對應於一特定像素106之該等色彩特定光調變器102之一或多者,顯示裝置100可產生影像104中之一色彩像素106。在另一實例中,顯示裝置100包含每像素106之兩個或兩個 以上光調變器102,以提供一影像104中的明度位準。相對於一影像,一「像素」對應於由影像之解析度界定之最小圖素。相對於顯示裝置100之結構組件,術語「像素」意指用於調變形成影像之一單一像素之光之經組合之機械及電子組件。
顯示裝置100為一直觀式顯示器在於,其可不包含通常發現於投影應用中的成像光學器件。在一投影顯示器中,形成於顯示裝置之表面上的影像被投影至一螢幕或一壁上。該顯示裝置實質上小於該投影影像。在一直觀式顯示器中,使用者通過直接查看該顯示裝置而觀看影像,該顯示裝置包含光調變器及視情況用於增強該顯示器上所見的亮度及/或對比度之一背光或前光。
直觀式顯示器可以一透射或反射模式操作。在一透射顯示器中,光調變器過濾或選擇性阻隔源於定位在該顯示器之後之一燈或若干燈之光。將來自該等燈之光視情況注入至一光導或「背光」中使得可均勻照明各像素。透射直觀式顯示器常內建於透明或玻璃基板上,以促進一基板(包含光調變器)直接定位在背光頂部上之一夾置總成配置。
各光調變器102可包含一遮光器108及一光圈109。為照明影像104中的一像素106,遮光器108經定位使得其容許光通過光圈109而朝向一觀看者。為保持一像素106無光,遮光器108經定位使得其阻隔光通過光圈109。該光圈109係藉由透過各光調變器102中的一反射或光吸收材料圖案化之一開口而界定。
該顯示裝置亦包含連接至基板及光調變器之用於控制遮光器之移動之一控制矩陣。該控制矩陣包含一系列電子互連件(例如,互連件110、112及114),其包含每列像素之至少一寫入啟用互連件110(亦稱為一「掃描線互連件」)、用於各行像素之一資料互連件112及提供一共同電壓至所有像素或至少至來自顯示裝置110中的多個行及多個 列兩者之像素之一共同互連件114。回應於一適當電壓(「寫入啟用電壓VWE」)之施加,用於一給定像素列之寫入啟用互連件110準備該列中的像素以接收新的遮光移動指令。資料互連件112傳達資料電壓脈衝形式之新移動指令。在一些實施方案中,施加至資料互連件112之資料電壓脈衝直接促成遮光器之一靜電移動。在一些其他實施方案中,該等資料電壓脈衝控制開關(例如電晶體)或控制單獨致動電壓(其在量值上通常高於資料電壓)施加至光調變器102之其他非線性電路元件。此等致動電壓之施加接著導致遮光器108之靜電驅動移動。
圖1B展示一主機器件120(即,蜂巢式電話、智慧型電話、PDA、MP3播放器、平板電腦、電子閱讀器、迷你筆記型電腦、筆記型電腦等等)之一方塊圖之一實例。主機器件120包含一顯示裝置128、一主機處理器122、環境感測器124、一使用者輸入模組126及一電源。
顯示裝置128包含複數個掃描驅動器130(亦稱為「寫入啟用電壓源」)、複數個資料驅動器132(亦稱為「資料電壓源」)、一控制器134、共同驅動器138、燈140至146、燈驅動器148及一顯示元件陣列150(顯示元件為諸如圖1A中所展示之光調變器102)。掃描驅動器130將寫入啟用電壓施加至掃描線互連件110。資料驅動器132將資料電壓施加至資料互連件112。
在顯示裝置之一些實施方案中,資料驅動器132經組態以將類比資料電壓提供至顯示元件陣列150,尤其在影像104之明度位準以一類比方式導出之情況下。在類比操作中,光調變器102經設計使得當透過資料互連件112施加一定範圍之中間電壓時,導致遮光器108中的一系列中間敞開狀態及因此影像104中的一系列中間照明狀態或明度位準。在其他情況中,資料驅動器132經組態以僅將一減少組之2、3或4個數位電壓位準施加至資料互連件112。此等電壓位準經設計以用數 位方式對遮光器108之各者設定一敞開狀態、一關閉狀態或其他離散狀態。
掃描驅動器130及資料驅動器132係連接至一數位控制器電路134(亦稱為「控制器134」)。該控制器以一通常串列方式(依按列及按影像圖框分組之預定序列來組織)將資料發送至資料驅動器132。資料驅動器132可包含串列轉並列資料轉換器、位準偏移及(對於一些應用而言)數位轉類比電壓轉換器。
該顯示裝置視情況包含一組共同驅動器138(亦稱為共同電壓源)。在一些實施方案中,共同驅動器138(例如)藉由將電壓供應至一系列共同互連件114而提供一DC共同電位至顯示元件陣列150內之所有顯示元件。在一些其他實施方案中,共同驅動器138(遵循來自控制器134之命令)發佈電壓脈衝或信號至顯示元件陣列150,例如,能驅動及/或起始該陣列150之多個列及行中之所有顯示元件之同時致動的全域致動脈衝。
藉由控制器134將用於不同顯示功能之所有驅動器(例如,掃描驅動器130、資料驅動器132及共同驅動器138)時間同步。來自控制器之時序命令經由燈驅動器148、顯示元件陣列150內之特定列的寫入啟用及定序、來自資料驅動器132的電壓輸出及提供顯示元件致動的電壓輸出來協調紅色燈、綠色燈及藍色燈以及白色燈(分別為140、142、144及146)的照明。在一些實施方案中,該等燈為發光二極體(LED)。
控制器134藉由可將遮光器108之各者重設為適於一新影像104之照明位準來判定定序或定址方案。可以週期性間隔設定新影像104。例如,對於視訊顯示器,以在10赫茲至300赫茲(Hz)之範圍內的頻率重新整理色彩影像104或視訊圖框。在一些實施方案中,一影像圖框至陣列150之設定與燈140、142、144及146之照明同步,使得以一交替系列的色彩(諸如,紅色、綠色及藍色)照明交替影像圖框。各自色 彩之影像圖框稱為一色彩子圖框。在此程序(稱為場序彩色程序)中,若色彩圖框係以超過20Hz之頻率交替時,則人腦將把該等交替影像圖框平均成具有一寬泛且連續範圍之色彩之一影像的感知。在替代實施方案中,具有原色之四個或四個以上的燈可用於使用除紅色、綠色及藍色之外之原色的顯示裝置100中。
在一些實施方案中,在顯示裝置100經設計用於使遮光器108在敞開狀態及關閉狀態之間數位切換之情況下,控制器134藉由分時灰度程序而形成一影像。在一些其他實施方案中,該顯示裝置100可透過使用每像素之多個遮光器108而提供灰度。
在一些實施方案中,藉由控制器134將用於一影像狀態104之資料通過個別列(亦稱為掃描線)之一依序定址而載入至顯示元件陣列150。對於該序列中的各列或掃描線,掃描驅動器130將一寫入啟用電壓施加至用於該陣列150之該列之寫入啟用互連件110,及資料驅動器132隨後對該選定列中的各行供應資料電壓(對應於所要遮光狀態)。 重複此程序直至已針對該陣列150中的所有列載入資料。在一些實施方案中,用於資料載入之選定列之序列為線性,自陣列150之頂部進行至底部。在一些其他實施方案中,選定列之序列為偽隨機以最小化可視假影。及在一些其他實施方案中,定序係按區塊組織,其中對於一區塊,例如,藉由僅依序定址陣列150之每5列而將用於影像狀態104之僅一定分率之資料載入至該陣列150。
在一些實施方案中,用於將影像資料載入至陣列150之程序在時間上與致動該陣列150中的顯示元件之程序分離。在此等實施方案中,顯示元件陣列150可包含用於該陣列150中的各顯示元件之資料記憶體元件,及控制矩陣可包含一全域致動互連件,用於實施來自共同驅動器138之觸發信號以根據儲存於該等記憶體元件中的資料而起始遮光器108之同時致動。
在替代實施方案中,顯示元件陣列150及控制該等顯示元件之控制矩陣可配置成除矩形列及行之外之組態。例如,該等顯示元件可配置成六邊形陣列或曲線列及行。一般而言,如本文所使用,術語「掃描線」應意指共用一寫入啟用互連件之任意複數個顯示元件。
主機處理器122一般控制主機之操作。例如,主機處理器122可為控制一可攜式電子器件之一通用或特殊用途處理器。相對於包含於主機器件120內的顯示裝置128,主機處理器122輸出影像資料以及關於主機之額外資料。此資訊可包含:來自環境感測器之資料,諸如,周圍光或溫度;關於主機之資訊,包含(例如)主機之一操作模式或主機電源中所保留的功率量;關於影像資料之內容之資訊;關於影像資料之類型之資訊;及/或用於選擇一成像模式之顯示裝置之指令。
使用者輸入模組126將使用者的個人偏好直接或經由主機處理器122傳達至控制器134。在一些實施方案中,使用者輸入模組126受控於其中使用者程式化個人偏好(諸如,「較深色彩」、「較好對比度」、「較低功率」、「增加的亮度」、「體育」、「實景」或「動畫」)之軟體。在一些其他實施方案中,使用硬體(諸如一開關或轉盤)將此等偏好輸入至主機。至控制器134之複數個資料輸入引導控制器將資料提供至對應於最佳成像特性之各種驅動器130、132、138及148。
亦可包含一環境感測器模組124作為主機器件120之部分。環境感測器模組124接收關於周圍環境(諸如,溫度及/或周圍發光條件)之資料。感測器模組124可經程式化以區分器件是否在一室內或辦公環境相對於白天的室外環境與夜間室外環境中操作。感測器模組124將此資訊傳達至顯示控制器134,使得該控制器134可回應於周圍環境而最佳化觀看條件。
圖2A展示一繪示性基於遮光器之光調變器200之一透視圖。基於遮光器之光調變器200適於併入至圖1A之直觀式基於MEMS之顯示裝 置100中。光調變器200包含耦合至一致動器204之一遮光器202。致動器204可由兩個單獨順應電極束致動器205(「致動器205」)形成。遮光器202之一側耦合至致動器205。致動器205使遮光器202於一表面203上在實質上平行於該表面203之一平面運動中橫向移動。遮光器202之相對側耦合至提供與由致動器204施加之力相反之一恢復力之一彈簧207。
各致動器205包含將遮光器202連接至一負載錨208之一順應負載橫樑206。負載錨208連同順應負載橫樑206充當機械支撐件,保持遮光器202懸掛接近表面203。表面203包含用於允許光通過之一或多個光圈孔211。負載錨208將順應負載橫樑206及遮光器202實體連接至表面203,且將該等負載橫樑206電性連接至一偏壓電壓(在一些例子中,連接至接地)。
若基板204係不透明的(諸如矽),則藉由蝕刻一孔陣列穿過該基板204而於該基板中形成光圈孔211。若基板204係透明的(諸如,玻璃或塑膠),則光圈孔211形成於沈積在基板203上之一層光阻隔材料中。光圈孔211一般可為圓形、橢圓形、多邊形、盤旋形或不規則形狀。
各致動器205亦包含相鄰於各負載橫樑206定位之一順應驅動橫樑216。驅動橫樑216之一端耦合至在該等驅動橫樑216之間共用之一驅動橫樑錨218。各驅動橫樑216之另一端可自由移動。各驅動橫樑216經彎曲使得其最接近於驅動橫樑216之自由端之負載橫樑206及負載橫樑206之錨定端。
在操作中,併入光調變器200之一顯示裝置經由驅動橫樑錨218而將一電位施加至驅動橫樑216。一第二電位可施加至負載橫樑206。驅動橫樑216與負載量206之間的所得電位差異將驅動橫樑216之自由端拉向負載橫樑206之錨定端,且將負載橫樑206之遮光端拉向驅動橫 樑216之錨定端,藉此橫向驅動遮光器202朝向驅動錨218。順應構件206充當彈簧,使得橫跨橫樑206及216電位之電壓被移除時,負載橫樑206將遮光器202往回推動至其初始位置,釋放儲存於負載橫樑206中的應力。
一光調變器(諸如光調變器200)併入一被動恢復力(諸如一彈力)以用於在已移除電壓之後使一遮光器返回至其靜止位置。其他遮光器總成可併入一雙重組之「敞開」及「關閉」致動器及用於將遮光器移動至一敞開或一關閉狀態中的一單獨組之「敞開」及「關閉」電極。
有多種程序,藉由此等程序,可經由一控制矩陣控制一陣列遮光器及光圈,以產生具有適當明度位準之影像(在諸多情況中為移動影像)。在一些情況中,控制係經由連接至顯示器之周邊上的驅動器電路之一被動矩陣陣列之列及行互連件而完成。在其他情況中,控制適於包含切換及/或陣列(所謂的主動型矩陣)之各像素內的資料儲存元件以改良顯示器之速度、明度位準及/或功率耗散效能。
在替代實施方案中,顯示裝置100包含除橫向基於遮光器之光調變器之外的顯示元件,諸如,上文所描述之遮光器總成200。例如,圖2B展示一基於捲動致動器遮光器之光調變器220之一橫截面圖。基於捲動致動器遮光器之光調變器220適於併入至圖1A之基於MEMS之顯示裝置100之一替代實施方案中。一基於捲動致動器之光調變器包含與一固定電極相對而安置且經加偏壓以在一垂直方向移動以在施加一電場之後用作一遮光器之一可移動電極。在一些實施方案中,光調變器220包含安置於一基板228與一絕緣層224之間的一平面電極226及具有附接至絕緣層224之一固定端230之一可移動電極222。在無任意施加電壓下,可移動電極222之一可移動端232朝向固定端230自由捲動以產生一捲動狀態。電極222與226之間的電壓之施加使得可移動電極222展開且平鋪抵靠絕緣層224,藉此其充當阻隔光行進穿過基板 228之一遮光器。該可移動電極222在移除電壓之後經由一彈性恢復力返回至捲起狀態。朝向一捲起狀態的偏置可藉由製造可移動電極222以包含一各向異性應力狀態而達成。
圖2C展示一繪示性非基於遮光器之MEMS光調變器250之一橫截面圖。光分接調變器250適於併入至圖1A之基於MEMS之顯示裝置100之一替代實施方案。一光分接根據受仰全內反射(TIR)之一原理而工作。即,將光252引入至一光導254中,其中在不具有干涉之情況下,光252(對於大部分而言)由於TIR而無法透過光導254之前表面或後表面溢出該光導254。光分接250包含具有一足夠高的折射率之一分接元件256,回應於分接元件256接觸光導254,照射於相鄰於分接元件256之光導254之表面上之光252透過該分接元件256朝向一觀看者溢出該光導254,藉此組成一影像之形成。
在一些實施方案中,分接元件256形成為撓性、透明材料之一橫樑258之部分。電極260塗覆該橫樑258之一側之部分。相對電極262置於光導254上。藉由橫跨電極260及262施加一電壓,分接元件256相對於光導254之位置可經控制以選擇性自該光導254擷取光252。
圖2D展示一基於電濕潤之光調變陣列270之一實例性橫截面圖。基於電濕潤之光調變陣列270適於併入至圖1A之基於MEMS之顯示裝置100之一替代實施方案中。光調變陣列270包含形成於一光學腔274上之複數個基於電濕潤之光調變胞元272a至272d(一般稱為「胞元272」)。光調變陣列270亦包含對應於胞元272之一組彩色濾光器276。
各胞元272包含一層水(或其他透明導體或極性流體)278、一層光吸收油280、一透明電極282(例如由氧化銦錫(ITO)製成)及定位於該層光吸收油280與該透明電極282之間之一絕緣層284。在本文所描述之實施方案中,該電極佔用一胞元272之一後表面之一部分。
一胞元272之後表面之剩餘者係由形成光學腔274之前表面之一反射光圈層286而形成。反射光圈層286係由一反射材料(諸如,形成一介電質鏡之一反射金屬或一薄膜堆疊)而形成。對於各胞元272,一光圈形成於反射光圈層286中以容許光通過。該胞元之電極282沈積於該光圈中且沈積於形成反射光圈層286之材料之上,由另一介電質層分離。
光學腔274之剩餘者包含接近於反射光圈層286而定位之一光導288及與該反射光圈層286相對之該光導288之一側上之一第二反射層290。在該光導之後表面上形成一系列光重導引器291,接近於該第二反射層。該等光重導引器291可為擴散或鏡面反射器。一或多個光源292(諸如LED)將光294注入至光導288中。
在一替代實施方案中,一額外透明基板(圖中未展示)定位於光導288與光調變陣列270之間。在此實施方案中,反射光圈層286形成於該額外透明基板上而非形成於光導288之表面上。
在操作中,將一電壓施加至一胞元(例如,胞元272b或272c)之電極282,使得該胞元中的光吸收油280在該胞元272之一部分中聚集。因此,該光吸收油280不再阻隔光通過形成於反射光圈層286中的光圈(例如,參見胞元272b及272c)。溢出光圈處之背光之光接著能透過該胞元且透過該組彩色濾光器276中的一對應彩色濾光器(例如,紅色、綠色或藍色)溢出,以形成一影像中之一色彩像素。當電極282接地時,光吸收油280覆蓋反射光圈層286中的光圈,吸收試圖穿過該光圈之任意光294。
在將一電壓施加至胞元272時於其下聚集油280之區域組成關於形成一影像之浪費空間。此區域為不透光的,無論是否施加一電壓。因此,在不包含反射光圈層286之反射部分之情況下,此區域吸收否則可用於促成一影像之形成之光。然而,在包含反射光圈層286之情 況下,否則已被吸收之此光被反射回至光導290中以未來透過一不同光圈溢出。基於電濕潤之光調變陣列270並非為適於包含於本文所描述之顯示裝置中的一非基於遮光器之MEMS調變器之唯一實例。在不脫離本發明之範疇之情況下,其他形式之非基於遮光器之MEMS調變器同樣可受控於本文所描述之具有控制器功能之各種控制器。
圖3展示一控制器300之一實例性架構之一方塊圖。例如,可根據一類似架構而建立控制顯示裝置128之圖1B中所展示之控制器134。在一些其他實施方案中,圖3中所展示之控制器300實施於併入一顯示器之一主機器件之處理器或處理顯現於一顯示器上的資料之另一單機器件中。控制器300包含一輸入302、子圖場導出邏輯304、子圖框產生邏輯306、一圖框緩衝器307及輸出控制邏輯308。該等組件一起實施形成一影像之一程序。
輸入302可為任意類型之控制器輸入。在一些實施方案中,該輸入為用於自一外部器件接收影像資料之一外部資料埠,諸如,一HDMI埠、一VGA埠、一DVI埠、一迷你顯示埠、一同軸電纜埠或一組分量或複合視訊電纜埠。輸入302亦可包含用於無線接收影像資料之一收發器。在一些其他實施方案中,輸入302包含一器件內部之一處理器之一或多個資料埠。此等資料埠可經組態以自一記憶體器件、一主機處理器、一收發器或上文所描述之外部資料埠之任意者通過一資料匯流排接收顯示資料。
子圖場導出邏輯304、子圖框產生邏輯306及輸出控制邏輯308各可由積體電路、硬體及/或韌體之一組合而形成。例如,子圖場導出邏輯304、子圖框產生邏輯306及輸出控制邏輯308之一或多者可併入至或散佈於一或多個特殊應用積體電路(ASIC)、場可程式化閘極陣列(FPGA)或數位信號處理器(DSP)之間。在一些其他實施方案中,子圖場導出邏輯304、子圖框產生邏輯306及輸出控制邏輯308之功能性之 一些或全部可併入至在由一處理器(諸如一般用途或特殊用途處理器)執行時使得處理器實施本文所描述之功能性之處理器可執行指令。
圖框緩衝器307可為具有足夠快而足以儲存及輸出影像子圖框之讀取及寫入速度以適應本文所揭示之程序之任意形式之數位記憶體。在一些實施方案中,圖框緩衝器307實施為積體電路記憶體,諸如DRAM或FLASH記憶體。
圖4展示形成一影像之一實例性程序400之一流程圖。該程序包含:接收影像圖框資料(階段402);預處理影像圖框(階段404);導出影像圖框之色彩子圖場(階段406);產生各色彩子圖場之子圖框(階段408);及使用一顯示元件陣列顯現子圖框(階段410)。在下文中進一步描述此等階段之各者以及圖3中所展示之控制器300之組件。
參考圖1、圖3及圖4,輸入302經組態以接收影像資料以用於顯現在一顯示器裝置128上(階段402)。通常接收影像資料作為顯示裝置128中的各像素之一組輸入色彩(諸如,紅色、綠色及藍色)之各者之一串流強度值。該影像資料可直接接收自一影像源,諸如自併入至顯示裝置128中的一電子儲存媒體。替代地,該影像資料可接收自併入至內建有顯示裝置128之主機器件120中的一主機處理器122。
在一些實施方案中,在進行影像形成程序400之剩餘者之前預處理所接收之影像圖框資料(階段404)。例如,在一些實施方案中,影像資料包含比顯示裝置128中所包含的像素更多或更少之像素之色彩強度值。在此等情況中,輸入302、子圖場導出邏輯304或併入至控制器300中的其他邏輯可將影像資料適當按比例調整至顯示裝置128中所包含的像素數目。在一些其他實施方案中,接收已採用一給定顯示伽瑪而編碼之影像圖框資料。在一些實施方案中,若此伽瑪編碼被偵測,則控制器300內的邏輯應用一伽碼校正程序以調整像素強度值以更適於顯示裝置128之伽瑪。例如,通常基於一典型液晶(LCD)顯示 器之伽瑪而編碼影像資料。為解決此共同伽瑪編碼,控制器300可儲存一伽瑪校正查找表(LUT),給定一組LCD伽瑪編碼像素值,可自伽瑪校正查找表(LUT)快速擷取適當強度值。在一些實施方案中,該LUT包含具有一每色彩16位元解析度之對應RGB強度值,然在其他實施方案中亦可使用其他色彩解析度。
在一些實施方案中,控制器300將一直方圖函數應用至一所接收之影像圖框作為預處理影像之部分(階段404)。該直方圖函數判定可被控制器300之其他組件使用之關於影像圖框之各種統計。例如,在一實施方案中,直方圖函數針對各FICC計算影像圖框中的FICC之平均強度及具有0之一強度值之像素之比例。此直方圖資料可用於選擇一FSCC,如下文進一步描述。
控制器300亦可儲存自圖框至圖框之直方圖資料之一歷史。在一實施方案中,比較來自連續影像圖框之直方圖資料以判定是否已發生場景變化。具體言之,若一當前圖框之直方圖資料與來自一先前影像圖框之直方圖資料之差異超過一臨限值,則控制器判定已發生場景變化且相應處理當前影像圖框。例如,在一些實施方案中,回應於偵測一場景變化,控制器300選定在未偵測到場景變化之情況下不使用之一CABC程序。
在一些實施方案中,影像圖框預處理(階段404)包含一遞色階段。在一些實施方案中,解伽瑪編碼一影像之程序導致每色彩16位元之像素值,即使顯示裝置128無法經組態用於顯示此類每色彩大量位元。一遞色程序可幫助分佈與將此等像素值向下轉換至可用於顯示器之一色彩解析度(諸如每色彩6或8位元)相關聯之任意量化誤差。
在一實例性遞色程序中,控制器針對各像素計算被顯示器使用之FICC之各者之初始大量位元表示與量化表示之間之一差異。對於此實例,假定該等FICC為紅色、綠色及藍色。差異計算可表示為: {△R,△G,△B}={R,G,B}-{R Q ,G Q ,B Q }
其中RQ、GQ及BQ表示一像素之量化紅色、綠色及藍色強度值;R、G及B表示未量化之紅色、綠色及藍色強度值;及△R、△G及△B表示其等各自差異。自此等差異值,控制器針對各像素計算一所得明度誤差值△L。該明度誤差△L可計算為如下:△L=△R×Y r gamut +△G×Y g gamut +△B×Y b gamut
其中Yr gamut、Yg gamut及Yb gamut表示用於顯示器正操作於其中之色域中的紅色、綠色及藍色原色之三色值之Y分量。控制器300接著基於經判定之明度誤差而識別且施加適當增量至各像素之紅色、綠色及藍色強度值。在一實施例中,該等增量係使用一LUT而識別。在基於LUT增加像素強度值之後,控制器300重新計算像素之初始未量化值與其等新量化值之間的一更新差異。一像素之此差異可表示為:{△R,△G,△B}={R,G,B}-{RQ+LUTR(△L),GQ+LUTG(△L),BQ+LUTB(△L)},其中LUTR(△L)、LUTG(△L)、LUTB(△L)表示基於先前計算之明度誤差△L而自LUT獲得之像素之增加紅色、綠色及藍色強度之值。此等新差異值表示由於添加色彩(但現不包含色彩誤差)而更好的明度,其接著使用一誤差分佈演算法而分佈於相鄰色素之間。在一些實施方案中,誤差係藉由使用一硬編碼5×5核心之一Floyd-Steinberg遞色演算法而分佈。在一些其他實施方案中,亦可使用其他核心大小及/或不同遞色演算法或遞色遮罩。因此,藉由以一分佈方式將額外明度分佈至FICC色彩通道以校正由量化所致之明度誤差,提供對HVS尤其具有挑戰性之一校正以進行偵測。
在完成預處理之後,子圖場導出邏輯304處理所接收之影像資料且將其轉換成色彩子圖場(階段406),接著對一使用者顯示色彩子圖場以重新建立編碼於影像資料中的影像。在一些實施方案中,子圖場導出邏輯304可動態選擇一或多個複合色彩以再加上使用輸入色彩來 形成任意給定影像圖框。一複合色彩為由兩個或兩個以上輸入色彩之組合形成之一色彩。例如,黃色為紅色及綠色之一複合,及白色為紅色、綠色及藍色之一複合。在一些其他實施方案中,子圖場導出邏輯304經預組態以除使用輸入色彩之外還使用兩個或兩個以上複合色彩以形成一影像。在又一些其他實施方案中,子圖場導出邏輯304經組態以針對各影像圖框取決於使用任意複合色彩是否導致省電而判定是否使用任意複合色彩以形成影像。在此等實施方案之各者中,子圖場導出邏輯304針對用於形成影像之顯示中各像素產生各色彩(一般稱為一「貢獻色彩」)之一組強度值。在下文提供關於此等實施方案之各者之進一步細節。
子圖框產生邏輯306採用由子圖場導出邏輯304導出之色彩子圖場且產生可載入至一顯示元件陣列(諸如圖1B中所展示之顯示元件陣列150)中的一組子圖框(階段408),以重現編碼於所接收之影像資料中的影像。對於二進制顯示器(其中各顯示元件僅可處於兩個狀態(ON或OFF)中),子圖框產生邏輯306產生一組位元平面。
各位元平面針對一給定子圖框識別該陣列中的顯示元件之各者之所要狀態。為增加可以減少數目之位元平面達成之灰度值數目,子圖框產生邏輯306指派一權數給各子圖框。在一些實施方案中,根據二進制加權方案而指派一權數給各位元平面,其中一給定色彩之各連續子圖框被指派之一權數為具有下一最低權數之子圖框之權數的兩倍,例如,1、2、4、8、16、32等等。在一些其他實施方案中,根據一非二進制加權方案將權數分配至與一或多個色彩相關聯之子圖框。此非二進制加權方案可包含具有相同權數之多個子圖框及/或其之權數大於或小於具有下一最低權數之子圖框之權數的兩倍之子圖框。
為產生一子圖框(階段408),子圖框產生邏輯306將一色彩強度值轉譯成1及0之二進制串(稱為一碼字)。1及0表示用於影像圖框之色彩 之各子圖框中的一給定顯示元件之所要狀態。在一些實施方案中,子圖框產生邏輯306包含或存取使各強度值與一碼字相關聯之一LUT。接著將用於各像素之各色彩之碼字儲存於圖框緩衝器307中。
輸出控制邏輯308經組態以控制信號輸出至一顯示裝置之組件之一剩餘者,以使得對一觀看者顯現由子圖框產生邏輯306產生之子圖框(階段410)。例如,若輸出控制邏輯308用於圖1B中所展示之顯示裝置128中,則該輸出控制邏輯308將控制信號輸出至圖1B中所展示之資料驅動器132、掃描驅動器130及燈驅動器148,以將位元平面載入至陣列150中的顯示元件中,且接著用燈140、142、144及146照明該等顯示元件。輸出控制邏輯308包含排程資料,指示在掃描驅動器130應被觸發及燈驅動器148之各者應被觸發時由子圖框產生邏輯308產生之子圖框之各者應輸出至資料驅動器132的時間。
圖5展示一實例性子圖場導出邏輯500之一方塊圖。子圖場導出邏輯500包含一貢獻色彩選擇邏輯502、像素變換邏輯504及記憶體506。子圖場導出邏輯500經組態以針對各所接收之影像圖框使用一經動態選擇之FSCC連同一組FICC產生一組色彩子圖場以顯現給一觀看者。於圖6中展示用於導出各色彩子圖場之一程序。
圖6展示導出色彩子圖場之一實例性程序600之一流程圖。程序600可用於執行圖4中所展示之形成一影像400之程序之階段406。程序600包含:接收一影像圖框(階段602);獲得一FSCC以用於形成影像(階段604);導出影像圖框之FSCC之一色彩子圖場(階段606);及接著基於FSCC子圖場像素值調整FICC之色彩子圖場(階段608)。此等階段之各者以及子圖場導出邏輯500之組件在下文中予以進一步描述。
參考圖5及圖6,如上文所闡釋,導出色彩子圖場600之程序開始於接收一影像圖框(階段602)。可自(例如)圖3中所展示之控制器300之輸入302接收影像圖框。所接收之影像圖框被傳遞至貢獻色彩選擇邏 輯502。
貢獻色彩選擇邏輯502經組態以獲得一FSCC以用於形成影像(階段604)。在一些實施方案中,貢獻色彩選擇邏輯502經組態以獲得FSCC以用於使用與影像圖框相關聯之影像資料形成一影像。在一些其他實施方案中,貢獻色彩選擇邏輯502基於與一或多個先前影像圖框相關聯之影像資料而獲得一影像圖框之FSCC。在此等實施方案中,貢獻色彩選擇邏輯502分析一當前影像圖框且將待用於一隨後影像圖框中(階段605)的一FSCC儲存於記憶體506中,且藉由自記憶體506擷取基於先前影像圖框而儲存之FSCC選擇而獲得待用於該當前圖框(階段604)中的FSCC。
為選擇一FSCC(用於一當前影像圖框或一隨後影像圖框),貢獻色彩選擇邏輯502包含一圖框分析器508及選擇邏輯510。一般而言,圖框分析器508分析一影像圖框以判定其之整體色彩特性,且基於其輸出,選擇邏輯510選擇一FSCC。在下文中關於圖7至圖9予以進一步描述貢獻色彩選擇邏輯502可選擇一FSCC所憑藉之實例性程序。
圖7展示選擇一FSCC之一實例性程序700之一流程圖。FSCC選擇程序700為適於藉由貢獻色彩選擇邏輯502執行之一FSCC選擇程序之一實例。程序700包含:提供一組可用FSCC給貢獻色彩選擇邏輯502以進行選擇(階段702);將所接收之影像資料轉換成XYZ三色值以進行處理(階段706);識別對應於三色值之中值之一色彩(階段708);及將FSCC設定為最接近於對應於所設定之中值三色值之色彩之可用FSCC(階段710)。
參考圖5及圖7,程序700假定貢獻色彩選擇邏輯502經組態以僅選擇一預定組之可用FSCC之一者以用於任意給定影像圖框中。自一預定組之複合色彩選擇一FSCC可簡化FSCC選擇階段(708)以及圖6中所展示之FICC子圖場調整階段(階段608)兩者。因此,程序700開始於 將該組可用FSCC提供至貢獻色彩選擇邏輯502(階段702)。
通常接收紅色、綠色及藍色像素值形式之影像資料。因此,在一些實施方案中,併入包含貢獻色彩選擇邏輯502之子圖場導出邏輯500之一顯示器使用紅色、綠色、藍色及(在一些情況中)白色LED來照明與各影像圖框相關聯之對應子圖場。紅色、綠色及藍色之使用為圖框獨立,及此等色彩稱為FICC。在一些實施方案中,所提供之FSCC包含由兩個或兩個以上FICC之相等組合形成之色彩。例如,可用FSCC可包含黃色(由紅色及綠色之組合形成)、青色(由綠色及藍色之組合形成)、洋紅色(由紅色及藍色之組合形成)及白色(由紅色、綠色及藍色之組合形成)。此等FSCC可藉由照明兩個或兩個以上顯示器LED或(例如,在白色LED之情況中)藉由經設計以直接輸出FSCC之一單獨LED而產生。
在評估一線性色彩空間時一FSCC之選擇可更有效。RGB色彩空間為非線性,但XYZ色彩空間係線性的。因此,圖框分析器508處理一像素圖框中的各像素之值以將其等轉換成XYZ色彩空間(階段 706)。該轉換係藉由一XYZ變換矩陣M透過由一像素之RGB強度值 界定之一矩陣之矩陣乘法而實施,其中:
並且對應於所使用之色域之紅色原色之XYZ三色值,對應於所使用之色域之綠色原色之XYZ三色值,及對應於所使用之色域之藍色原色之XYZ三色值。類似地,分別對應於CIE色彩空間中的紅 色、綠色及藍色原色之x及y座標。Sr、Sg及Sb對應於紅色、綠色及藍色原色相對於形成色域之白點之相對強度。
一旦一影像圖框之像素值被轉換成XYZ色彩空間,則圖框分析器508判定該影像圖框之X、Y及Z參數之各者之中值。在一些實施方案中,圖框分析器508計算橫跨影像圖框之所有像素值之各參數之中值。在一些其他實施方案中,圖框分析器508僅考慮具有大於一臨限明度位準(諸如影像圖框之平均Y值)之明度(即,Y之值)之該等像素。即,在此等實施方案中,圖框分析器計算:{Xmedian,Ymedian,Zmedian}={median(X),Y>Ymean,median(Y),Y>Ymean,median,(Z),Y>Ymean}
在一些實施方案中,一直方圖函數係用於判定中值。使用影像圖框之中值XYZ值,選擇邏輯510選擇在XYZ色彩空間中最接近於對應於由圖框分析器508計算之中值XYZ值(稱為中值三色色彩或MTC)之色彩之可用FSCC作為FSCC。在一些其他實施方案中,選擇邏輯510藉由識別在CIE色彩空間中最接近於MTC之可用FSCC色彩而選擇FSCC。在選擇FSCC之後,貢獻色彩選擇邏輯502將經選擇之FSCC轉換回至RGB色彩空間且將其RGB強度值輸出至像素變換邏輯504。
在一些其他實施方案中,選擇邏輯510包含個別或集體與可用FSCC相關聯之一或多個距離臨限值。例如,在一些實施方案中,若MTC不在任意可用FSCC之一預定距離內,則選擇邏輯510決定放棄選擇一FSCC。在一些其他實施方案中,選擇邏輯510維持各可用FSCC之個別距離臨限值。在此等實施方案中,選擇邏輯510比較MTC與最近可用FSCC之間的距離。若該距離大於與該可用FSCC相關聯之臨限值,則選擇邏輯510決定放棄選擇一FSCC。在一些實施方案中,將該距離直接計算為XYZ色彩空間中的Euclidean距離。在一些其他實施方案中,基於CIE色彩空間中的對應x及y座標將該距離計算為色彩之Euclidean距離。
在一些其他實施方案中,選擇邏輯510在進行FSCC選擇時偏好藉由HVS被察覺為更明亮之色彩。例如,若一影像圖框之MTC自兩個可用FSCC(諸如黃色及青色)等距下降,則選擇邏輯將選擇黃色作為FSCC。在一些此等實施方案中,至各FSCC之距離係藉由相較於其他FSCC之各自FSCC之相對經察覺明度的倒數而加權。例如,將MTC色彩與黃色之間的距離加權0.5倍,然而將至青色及洋紅色之距離各加權1.0倍。如此做可幫助減少影像假影,此係因為產生更明亮色彩隨後更可能引起影像假影(諸如CBU)。
圖8A及圖8B展示用於選擇一FSCC之額外實例性程序800及850之流程圖。如同圖7中所展示之FSCC選擇程序700,FSCC選擇程序800及850適於藉由圖5中所展示之貢獻色彩選擇邏輯502而執行。然而,FSCC選擇程序800及850提供在選擇一FSCC時的更大靈活性。取代僅提供一預先選擇組之可用FSCC以進行選擇(階段702)(如圖7中所展示之程序700中所完成),FSCC選擇程序800容許貢獻色彩選擇邏輯502在白色與相對接近顯示器之可用色域之邊界之任意色彩之間選擇以用作為FSCC。FSCC選擇程序850亦容許選擇一寬範圍之色彩作為一FSCC。
更特定言之,FSCC選擇程序800包含界定FSCC選擇邊界(階段802),將所接收之像素值轉換成XYZ三色值(階段804),識別一MTC(階段806),及判定MTC是否在一經界定之白色FSCC邊界內(階段808)。若MTC在經界定之白色FSCC邊界內,則程序將該FSCC設定為白色(階段810)。若MTC在白色FSCC邊界外,則程序800繼續判定MTC是否在色域之邊緣之一預定距離內(階段812)。若MTC在該預定距離內,則程序將FSCC設定為MTC(階段814)。若MTC不在該預定距離內,則程序禁止設定一FSCC(階段816)。
參考圖5及圖8A,如上文所闡釋,FSCC選擇程序800開始於藉由 界定一色彩空間內的邊界(其等界定可選擇色彩)(階段802)而識別可選擇哪些色彩作為一FSCC。圖9展示描繪用於圖8之程序中的實例性FSCC選擇準則之兩個色域902及904。具體言之,圖9展示Adobe RGB色域902及sRGB色域904兩者。各色域902或904係藉由描繪於CIE色彩空間內的實線中的一對應三角形而識別。各自三角形之頂點對應於可用於該色彩空間中的一給定原色之最高飽和度。
在各色域內,圖9展示以虛線展示界定一FSCC選擇區域之邊界的一第二三角形。假定操作於sRGB色域內,較短虛線之三角形908界定可選擇哪些非白色色彩作為用於一影像圖框之FSCC。即,當使用程序800來選擇一FSCC同時在sRGB色域內操作時,可選擇由三角形904描繪之具有在定位於三角形908與sRGB色域之外部邊界之間的區域內的x、y色彩座標之任意色彩作為一FSCC。類似地,假定操作於Adobe RGB色域中,以較長虛線描繪之三角形910界定可用作為一FSCC之可用非白色色彩。
圖9亦展示兩個橢圓形912及914。以較短虛線描繪之橢圓形912界定在sRGB色域內的操作期間的一白色FSCC選擇區。若MTC落於橢圓形912內,則FSCC選擇程序800預設使用白色作為FSCC。橢圓形914類似地界定Adobe RGB色域中的操作期間之一白色FSCC選擇區。
三角形908及910以及橢圓形912及914之準確位置本質上僅繪示性。其等對應色域內的準確位置可基於顯示器中使用的特定LED及該顯示器之整體光學及功率消耗量變曲線而因不同顯示器而異。類似地,未必藉由三角形界定該等邊界。在一些其他實施方案中,可藉由其他多邊形、不規則形狀以及閉合曲線而界定該等邊界。在一些實施方案中,可被一FSCC使用之色彩空間之邊界係藉由色域之邊緣上的任意點與色域白點之間的總距離之一百分比(諸如,5%、10%、20%或甚至高達30%)而界定。類似地,白色FSCC選擇區912及914可採用 視為適於特定顯示器之任意閉合形狀。
在界定FSCC邊界之後(階段802),貢獻色彩選擇邏輯502將一所接收之影像圖框中的像素之RGB像素值轉換成其等對應XYZ三色值(階段804)。可以上文關於圖7中所展示之FSCC選擇程序700之階段706所描述之相同方式而實施該轉換。貢獻色彩選擇邏輯502接著識別影像圖框及對應MTC之中值三色值(階段806),如上文關於FSCC選擇程序700之階段708所描述。
繼續參考圖5及圖8,貢獻色彩選擇邏輯502之選擇邏輯510判定MTC是否落於先前所界定之白色FSCC選擇區域邊界內(階段808)。若MTC落於白色FSCC選擇區域內,則選擇邏輯510選擇白色作為FSCC(階段810)。若MTC落於該等邊界外,則選擇邏輯510判定MTC是否足夠接近於色域之邊緣而落於非白色FSCC選擇區域內(階段812)。若MTC落於該區域內,則選擇邏輯510將FSCC設定為對應於該MTC之色彩(階段814),將該經選擇之色彩轉換回至RGB色彩空間且輸出其之RGB強度值至像素變換邏輯504。否則,選擇邏輯510放棄選擇一FSCC(階段816)。
圖8B中所展示之FSCC選擇程序850類似於FSCC選擇程序800。然而,FSCC選擇程序850容許選擇邊界自身上或邊界區域外的任意色彩作為一FSCC,而非容許選擇一色域邊界區域內的非白色色彩。
參考圖5及圖8B,FSCC選擇程序850包含:界定FSCC選擇邊界(階段852);將所接收之像素值轉換成XYZ三色值(階段854);識別一MTC(階段856);及判定MTC是否落於相鄰於顯示色域之邊緣之一邊界區域內(階段858)。若該MTC落於該邊界區域內,則程序850選擇該MTC附近之色域之邊緣上的一色彩(階段860)且正規化該經選擇之邊緣色彩(階段862)。該經正規化之色彩經選擇以充當FSCC(階段868)。若該MTC落於邊界區域外,則程序850選擇該MTC(階段864),正規 化該MTC(階段866)且選擇該經正規化之MTC作為FSCC(階段868)。
更特定言之,FSCC選擇程序850以大致相同於FSCC選擇程序800之方式而開始。貢獻色彩選擇邏輯502以類似於關於FSCC選擇程序800之階段802所執行之方式之一方式而界定FSCC選擇邊界(階段852)。相比之下,然在FSCC選擇程序850中界定FSCC選擇邊界(階段852)時,貢獻色彩選擇邏輯502僅界定接近色域之邊緣之一外部邊緣區域且不界定一單獨非白色FSCC選擇區域。此外,可於一組潛在FSCC中包含色域邊緣周圍之區域而非界定一色彩區域(如在FSCC選擇程序800中),經界定之區域界定自選擇排除之一組色彩,如下文進一步描述。
貢獻色彩選擇邏輯502接著以相同於FSCC選擇程序800之階段804及806所執行之方式進行至將一影像圖框之像素值轉換成對應XYZ三色值(階段854)及選擇一MTC(階段856)。
貢獻色彩選擇邏輯502之選擇邏輯510接著判定MTC是否落於階段852中所界定之邊界區域內(階段858)。若該MTC落於該邊界內,則選擇邏輯選擇色域之邊緣上的一色彩以替代該MTC(階段860)。選擇邏輯可以各種方式識別色域邊緣上的色彩。在一些實施方案中,選擇邏輯510識別在CIE色彩空間中距離MTC具有最小Euclidean距離之色域之邊緣上的色彩。在一些其他實施方案中,選擇邏輯510將MTC轉換成RGB色彩空間且將具有最小量值之MTC之RGB分量減小至0。此有效地導致CIE色彩空間中的色域邊緣上的一色彩。
在選擇CIE色彩空間之邊緣上的一色彩之後,選擇邏輯正規化色彩之RGB表示,使得經選擇之色彩之最大RGB分量增加至255(階段862),且使用該經正規化之色彩作為FSCC(階段868)。例如,色彩Red 127、Green 60及Blue 0將被正規化至Red 255、Green 120及Blue 0。更一般而言,FSCC將等於:
若選擇邏輯510判定出MTC係在相鄰於色域邊緣之邊界區域之外(在階段858處),則選擇邏輯510選擇該MTC(階段864),如上文所描述正規化該MTC(階段866),且使用該經正規化之MTC作為FSCC(階段868)。
上文所描述之程序之各種態樣可在不同實施方案中改變。例如,在一些實施方案中,若MTC落於色域白點附近(例如,在一白色FSCC選擇區域內或比色域之任意邊界更接近於該白點),則在選擇純白色或一接近白色作為FSCC之前,選擇邏輯510判定影像圖框中是否有任意色彩之特定濃度特別趨向於引起具有一白色或接近白色FSCC之影像假影(若存在)。黃色及洋紅色為兩種此等色彩。
可藉由評估在預處理期間針對一影像圖框產生之直方圖資料而探索式地識別黃色及洋紅色像素。在一些實施方案中,可藉由識別具有一0藍色強度之一影像圖框之一不可忽略百分比(諸如大於約1%至3%)的像素與包含至少一適度平均藍色值(諸如大於最大藍色值之約20%或30%之一平均值)耦合來偵測黃色。可類似地藉由識別具有一0綠色強度之影像圖框中之一不可忽略百分比的像素與具有至少一適度平均綠色強度(諸如大於最大綠色值之約30%或40%)耦合來偵測洋紅色。若選擇邏輯510判定出可能有足夠數量的黃色及洋紅色像素,則選擇邏輯510選擇分別缺少一藍色或綠色分量之一FSCC。例如,該選擇邏輯將MTC轉換成RGB色彩空間且將該MTC之藍色及綠色分量降低至0。在一些其他實施方案中,在偵測足夠黃色內容之後,選擇邏輯510選定白色作為FSCC,但在產生一FSCC子圖場以降低該白色FSCC之強度達(例如)一半、四分之一、八分之一或大於0且小於1之任意其他倍數時,使用一分率更換策略(下文進一步描述)。
在圖8中所展示之FSCC選擇程序800的一些實施方案中,若MTC落於非白色FSCC選擇區域內,則選擇邏輯510選擇自最遠離於該MTC之貢獻色彩省略任意貢獻之一色彩。例如,若選擇邏輯510識別接近紅色頂點與藍色頂點之間之色域之邊界之非白色FSCC選擇區域內之一MTC,則該選擇邏輯將選擇最接近於該MTC之紅色頂點與藍色頂點之間之邊界上的色彩作為FSCC。如此做可有效地自經選擇之FSCC移除任意綠色分量。類似地,若MTC落於紅色頂點與綠色頂點之間的非白色FSCC選擇區域內,則選擇邏輯510將選擇該等頂點之間之色域邊界上之一色彩作為FSCC,有效地消除該FSCC中的任意藍色內容。替代地,選擇邏輯510可藉由將MTC轉換成RGB色彩空間且將最小RGB分量值降低至0而獲得一類似結果。
在一些其他實施方案中,選擇邏輯510將始終選擇MTC作為一FSCC,無關於其落於色域中的哪個地方。
返回參考圖5及圖6,在其中子圖場導出邏輯500基於一當前影像圖框而判定一FSCC以用於一隨後影像圖框之實施方案中,該子圖場導出邏輯500自記憶體擷取一先前所儲存之FSCC且將新選擇之FSCC儲存回至記憶體506(階段605)。在其中子圖場導出邏輯500基於包含於一當前影像圖框中的資料而使用一FSCC以用於該當前影像圖框之實施方案中,該子圖場導出邏輯500使用由貢獻色彩選擇邏輯502選擇之FSCC直接進行子圖場導出程序600的後續階段。
仍參考圖5及圖6,假定貢獻色彩選擇邏輯502獲得用於影像圖框之一FSCC(自記憶體或基於當前影像圖框),則子圖場導出邏輯500繼續進行導出一FSCC子圖場(階段606)。在一實施方案中,子圖場導出邏輯500之像素變換邏輯504藉由針對影像圖框中的各像素而識別對應於輸出用於使用FSCC之像素最大光強度之一強度值且未改變該像素之色度而產生FSCC子圖場。該等值作為FSCC子圖場而儲存。
此一FSCC子圖場導出策略稱為一「最大更換策略」,及由此一策略所得之值稱為「最大更換強度值」。在一些其他實施方案中,子圖場導出邏輯500使用一不同策略,其中針對各像素僅將最大可更換強度值之一分率分配給FSCC子圖場。例如,在一些實施方案中,子圖場導出邏輯將一強度指派給FSCC子圖場中的各像素,該強度等於介於該像素之最大更換強度值的約0.5倍與約0.9倍之間,然亦可使用小於約0.5及介於約0.9與1.0之間的其他分率。此策略稱為一分率更換策略。
在導出FSCC子圖場之後(階段606),子圖場導出邏輯500之像素變換邏輯504基於FSCC子圖場調整一組FICC子圖場(階段608)。取決於所選擇之FSCC,需要調整兩個或兩個以上FICC子圖場。更特定言之,像素變換邏輯504調整與經組合以形成FSCC之FICC相關聯之FICC子圖場之像素強度。例如,假定該等FICC包含紅色、綠色及藍色。若選擇青色作為FSCC,則像素變換邏輯504將調整藍色及綠色子圖場之像素強度值。若選擇黃色作為FSCC,則像素變換邏輯504將調整紅色及綠色子圖場之像素強度值。若選擇白色或間隔遠離於色域之邊緣之任意其他色彩空間作為FSCC,則像素變換邏輯504將調整全部三個FICC子圖場之像素強度值。
在已完成可能為必要之任意預處理(參見圖4中所展示之階段404)之後,自接收自圖3中所展示之控制器輸入302之影像圖框之影像資料導出初始FICC子圖場。為調整FICC子圖場,像素變換邏輯504起始於該等FICC子圖場且自對應FICC子圖場中的各像素之強度值減去用於產生FSCC子圖場中之像素之各自像素強度之FICC之強度。
考量一單一像素之下列實例,其中貢獻色彩選擇邏輯502已選擇黃色作為FSCC。假定FICC子圖場中的像素之強度值為Red 200、Green 100及Blue 20。黃色係由等分之紅色及綠色形成。因此,若利 用一最大更換策略(如上文所描述),則像素變換邏輯504將指派值100(可同樣自紅色及綠色子圖場減去之最高值)至像素之黃色子圖場。像素變換邏輯504將接著相應地減小該像素之紅色及綠色子圖場中的值至Red 100及Green 0。
考量FSCC為橙色之另一實例,一色彩具有不相等的貢獻色彩強度。一實例性橙色色彩具有Red 250、Green 125及Blue 0之RGB強度值。在此實例中,FSCC中的紅色強度為綠色強度的兩倍。因此,當像素變換邏輯504調整紅色及綠色子圖場中的像素強度值時,該像素變換邏輯504根據相同比例關係調整強度。使用相同實例性像素(即,具有Red 200、Green 100及Blue 20之FICC子圖場值之一像素),像素變換邏輯504可將該像素之紅色及綠色子圖場兩者之強度值降低至0。該像素之所得子圖場強度值將為Red 0、Green 0、Blue 20及Orange 200。
對於具有R、G及B之初始FICC強度值之一像素,以數學方式表示,像素變換邏輯504將各自FICC子圖場中的經更新之強度值R’、G’及B’設定為如下:
其中x為像素之FSCC之強度值,及xR、xG及xB對應於FSCC中的FICC之各者(紅色、綠色及藍色)之相對強度,其中R、G、B、x、xR、xG及xB之各者係藉由在0至1之範圍之值而表示。該等經更新之R’、G’及B’值可藉由將其等乘以被顯示器使用之灰度位準之總數目(例如,對於使用一每像素8位元之灰度程序之一顯示器,灰度位準之總數目為255)且捨位至最接近整數值而轉換回至以顯示為目的之對應灰度值。
如上文所指示,在一些其他實施方案中,像素變換邏輯504可使 用未最大化以FSCC替代FICC之一策略。例如,像素變換邏輯可僅替代一像素之最大更換值之50%。在此一實施方案中,相同實例性像素可使用下列強度值顯示:Yellow 50、Red 150、Green 50及Blue 20。
在一些其他實施方案中,一減少子圖框更換策略係用於將像素強度值分配給FSCC子圖場。在此等實施方案中,子圖場導出邏輯500併入其中之控制器經組態以產生比用於FICC之子圖框更少之用於FSCC之子圖框。即,控制器使用具有以1開始且範圍高達64或128之相對權數之位元平面之一完整補體而顯示FICC。然而,對於FSCC子圖場,控制器僅產生且使得顯示有限數量個較高加權子圖框。該等FSCC子圖框係以較高權數而產生以最大化由FSCC提供之明度更換,而未使用大量額外子圖框。
例如,在一些實施方案中,控制器經組態以針對FICC子圖場之各者產生6至10個之間子圖框及對於FSCC子圖場僅產生2或3個較高權數子圖框。在一些實施方案中,FSCC子圖框之權數選自二進制子圖框加權方案之最高有效權數。對於一每色彩8位元灰度程序,控制器將產生具有32、64及128之權數之三個FSCC子圖框。之權數可根據或可不根據二進制加權方案而指派用於FICC之子圖框。例如,用於FICC之子圖框權數可經選擇以包含某些程度的冗餘,以容許多重表示至少一些灰度值。此冗餘有助於減少某些影像假影,諸如,動態偽輪廓(「DFC」)。因此,控制器可使用9或10個子圖框以顯示一8位元FICC值。
在使用更少FSCC子圖框之實施方案中,像素變換邏輯504無法將強度位準指派給具有與像素變換邏輯504採用FSCC子圖場之全補體之實施方案中一樣高細微度之FSCC子圖場。因此,當判定一FSCC子圖場中的像素之FSCC強度位準時,像素變換邏輯504指派等於可用於替代FICC光強度之最大FSCC強度之一值給各像素,及接著將該值捨位 至可鑒於減少數目之子圖框及其等對應權數而產生之最接近強度位準。
考量由一控制器使用128、64及32之FSCC子圖框權數處理之具有Red 125、Green 80及Blue 20之FICC強度值之一像素。在此實例中,假定貢獻色彩選擇邏輯502選擇黃色作為FSCC。子圖場導出邏輯206將紅色及綠色之一最大更換值識別為80。子圖場導出邏輯206將接著針對黃色子圖場中的像素指派一強度值64,此係因為64為可使用上文引用之加權方案而顯示之黃色之最大強度,且不提供比像素中所存在之黃色強度更大之一黃色強度。
考量一像素具有Red 240、Green 100及Blue 200之FICC值之另一實例。在此情況中,假定選擇白色作為FSCC。鑒於32、64及128之FSCC子圖框權數,像素變換邏輯504選擇96之一FSCC強度值,此為可使用可用FSCC子圖框權數而產生之FICC之各者共用之最高共同強度位準。因此,像素變換邏輯504將用於像素之FSCC及FICC之色彩子圖場值設定為Red 154、Green 4、Blue 154及White 96。
儘管使用用於一FSCC之減少數目之子圖框來降低顯示器上的負載以產生額外子圖框,然其亦可在顯示具有一類似整體色彩之鄰近色彩(但其等係使用不同FSCC值顯示)時造成引起DFC之風險。例如,可在顯示具有95及96之各自最大更換強度值(諸如針對色彩Red 95、Green 95及Blue 0以及Red 96、Green 96及Blue 0)之鄰近像素時發生DFC。假定FSCC為黃色,將使用64之一FSCC強度及紅色強度、藍色強度及綠色強度分別為Red 31、Green 31及blue 0而顯示第一像素。將藉由96之一FSCC強度及紅色強度、綠色強度及藍色強度為Red 0、Green 0及blue 0而顯示第二像素。可藉由HVS而偵測與紅色及綠色通道中的顯著差異耦合之FSCC色彩通道中的此顯著差異,導致一DFC假影。
上文所描述之FSCC及FICC導出程序目的在於,如實重現編碼於一所接收之影像中的影像資料中的一影像。在一些實施方案中,一控制器之子圖場導出邏輯經組態以產生在顯示時有意導致不同於輸入影像資料之一顯示影像之子圖場。例如,在一些實施方案中,子圖場導出邏輯邏輯可經組態以產生一般具有比一所接收之影像圖框中所指示之明度更高的一明度之影像圖框。
在一此實施方案中,在使用上文所描述之減少子圖框之更換策略產生一FSCC子圖場之後,在基於FSCC子圖場調整FICC子圖場中的像素值之各者時導出且應用一比例調整因數。依據一飽和參數、一最小像素明度值Ymin及一最大像素明度值Ymax計算一像素之比例調整因數。飽和參數導出自用於產生FSCC子圖場中的子圖框減少程度。對於使用每色彩8位元以用於其FICC之一顯示器,飽和參數可計算為如下:
其中nx為用於顯示FSCC之位元數目。Ymin及Ymax係依據經選擇之FSCC與初始FICC子圖場中的各像素之FICC強度值。Ymin及Ymax被計算為如下:Y min=min(RGB scaled ×min{R,G,B})Y max=max(RGB scaled ×max{R,G,B})及
在上文中,xR、xG及xB表示FSCC中的紅色、綠色及藍色之相對強度(表示為介於0至1之間的一值,其中0對應於無強度及1對應於一最大可能強度)。R、G及B對應於一所接收之影像圖框中的一給定像素之紅色、綠色及藍色強度值(表示為介於0與1之間的值)。因此,Ymin為該組之最小值: 及Ymax為該組之最大值: 比例調整因數M接著被計算為
接著藉由使用比例調整因數M按比例調整原始FICC像素值R、G及B,及減去FSCC通道子圖場中的各FICC之強度,而計算一像素之新像素強度值R’、G’及B’。此等強度值繼而等於像素之FSCC強度值x與FSCC中的各FICC之相對強度值的乘積(即,xR、xG及xB)。即:
在一些實施方案中,為幫助減輕潛在因僅使用FSCC子圖框之較高加權子圖框引起之DFC,像素變換邏輯504藉由在更新FICC子圖場之前將一空間遞色演算法應用至FSCC子圖場而修改該FSCC子圖場。該空間遞色分佈與使用減少數目之較高加權子圖框相關聯之任意量化誤差。各種空間遞色演算法(包含一誤差擴散演算法(或其之變體))可用於實行該遞色。在一些其他實施方案中,可替代使用區塊量子化及有序遞色演算法。接著基於經遞色之FSCC子圖場而相應計算FICC子圖場中的像素之強度值。
在上文所闡釋之實施方案之各者中,基於計算一影像圖框中的像素之中值三色值而選擇一FSCC。對應於上文所引用的中值三色值組之至MTC之距離充當影像圖框中的各FSCC之普遍性之一代理。在其他實施方案中,可使用其他代理。例如,在一些實施方案中,FSCC可基於像素三色值之平均值或眾值(mode)。在一些其他實施方 案中,FSCC可基於影像圖框之中值、平均值或眾值RGB像素強度值。
類似於圖5中所展示之子圖場導出邏輯500之一子圖場導出邏輯之一些實施方案亦併入CABC邏輯。在此等實施方案中,在導出FSCC子圖場及FICC子圖場之後,CABC邏輯正規化該等子圖場之一或多者中的強度值,使得各經正規化之子圖場中的最大強度值按比例調整至由顯示器輸出之最大強度值。例如,在能輸出256個灰度位準之一顯示器中,子圖場值經按比例調整使得其內最大強度值等於255。子圖場導出邏輯接著輸出對應正規化因數至子圖場導出邏輯併入於其中之裝置之輸出控制邏輯,使得相應調整對應LED之明度位準。於圖10中展示併入CABC邏輯之子圖場導出邏輯之一實例。
圖10展示一第二子圖場導出邏輯1000之一方塊圖。子圖場導出邏輯1000包含一貢獻色彩選擇邏輯1002、一子圖場儲存器1003、像素變換邏輯1004、CABC邏輯1006及功率管理邏輯1008。一子圖場導出邏輯1000之組件一起用於實施形成一影像之一程序,諸如,圖11中所展示之程序。將在下文中關於圖11之描述而描述該等組件之各者之功能性。
圖11展示形成一影像之另一實例性程序1100之一流程圖。影像形成程序1100使用CABC功能性連同額外功率管理功能性。功率管理功能性針對各圖框判定是否使用一FSCC形成一影像或是否僅使用FICC形成一影像,其取決於與各選項相關聯之相對功率消耗。程序1100包含:接收一影像圖框(階段1102);基於該所接收之影像圖框導出一FSCC子圖場(階段1104);基於該FSCC子圖場導出經修改之FICC子圖場(階段1105);應用CABC(階段1106);計算與僅使用FICC及使用FICC及FSCC之一組合顯現影像相關聯之功率消耗(階段1108)。該程序進一步包含基於兩個選項之相對功率消耗而判定是否合理使用 FSCC來產生影像(階段1110)。若使用FSCC為合理,則該程序繼續使用FSCC而形成影像(階段1112)。另外,該程序繼續僅使用FICC而形成影像(階段1114)。
參考圖10及圖11,程序1100開始於接收一影像圖框(階段1102)。 子圖場導出邏輯1000自該子圖場導出邏輯1000併入於其中之裝置之輸入接收影像圖框。在一些實施方案中,在於子圖場導出邏輯1000處接收之前預處理該所接收之影像圖框。在其他實施方案中,子圖場導出邏輯包含一額外預處理邏輯區塊以預處理影像圖框。例如,該預處理邏輯可將一按比例調整或伽瑪校正演算法應用於該所接收之影像圖框以將其調適成該預處理邏輯併入於其中之顯示器之特定規格。接著將該影像圖框傳遞至貢獻色彩選擇邏輯1002及子圖場儲存器1003。子圖場儲存器1003儲存該影像圖框作為由輸入資料形成之一組FICC色彩子圖場。在一些實施方案中,子圖場儲存器1003為在子圖場導出邏輯1000併入於其中之裝置之其他組件之間共用之一圖框緩衝器(諸如圖3中所展示之裝置300之圖框緩衝器307)之部分。在一些其他實施方案中,子圖場儲存器1003為一單獨記憶體器件或一共用記憶體器件之一單獨部分。
貢獻色彩選擇邏輯1002實施實質上相同於圖5中所展示之貢獻色彩選擇邏輯502之功能性。貢獻色彩選擇邏輯1002包含分別一起分析一所接收之影像圖框及選擇一FSCC以用於顯現影像之一圖框分析器1010及選擇邏輯1012。貢獻色彩選擇邏輯1002可實施上文所描述之當前影像圖框或隨後影像圖框FSCC選擇技術之任意者。
在選擇一FSCC之後,像素變換邏輯1004使用該經選擇之FSCC而處理影像圖框以導出一FSCC子圖場(階段1104)。像素變換邏輯1004可使用上文所描述之FSCC子圖場產生技術之任意者(包含(但不限於)使用最大更換策略、一分率更換策略或一減少子圖框更換策略(具有或 不具有遞色))而導出FSCC子圖場。像素變換邏輯1004接著基於FSCC子圖場而導出經修改之FICC子圖場(階段1105)。像素變換邏輯1004導出新的FICC子圖場而非修改原始FICC子圖場,使得可比較與顯示具有及不具有一FSCC之影像圖框相關聯之功率消耗,如下文進一步描述。
一旦導出新的FICC子圖場(階段1105),則CABC邏輯1006處理FSCC子圖場及新的FICC子圖場,以及原始FICC子圖場,如上文所描述(階段1106)。該等經正規化之子圖場可接著被保存至子圖場儲存器1003中。在一些實施方案中,CABC邏輯1006在處理所導出之子圖場之前處理原始FICC子圖場。例如,CABC邏輯1006可處理原始FICC子圖場,同時子圖場導出邏輯1000之其他組件選擇一FSCC且導出FSCC子圖場。
功率管理邏輯1008經組態以判定是否使用經選擇之FSCC來顯示影像或僅使用FICC來顯示影像。如此做包含兩個階段。首先,功率管理邏輯1008處理經CABC處理之子圖場以假設地判定影像圖框顯現有及不顯現有FSCC子圖場所消耗之功率(階段1108)。接著,功率管理邏輯1008比較各自功率消耗且基於該比較判定使用FSCC是否合理(階段1110)。
在簡單情況中,功率管理邏輯1008判定使用FSCC來產生一影像圖框是否能節省功率。然而,使用FSCC(然而在一些情況中可能需要額外功率)亦可幫助減少某些影像假影(諸如色裂(CBU))。因此,在一些實施方案中,功率管理邏輯1008判定即使使用FSCC亦比僅使用FICC所消耗之功率量更大。此判定可歸納為如下:
其中RGBx意指使用FSCC x顯示影像圖框,RGB意指僅使用FICC 顯示影像圖框,β1,PRGB為假設僅使用FICC而顯示影像圖框所消耗之功率,及PRGBx為假設使用FSCC x而顯示影像圖框所消耗之功率。
當經選擇之FSCC為白色且顯示器包含一白色LED以產生白光時更可能達成功率節省。此為白色LED相較於產生飽和色彩之LED之實質上較高效率之一結果。然而,使用除白色之外之FSCC仍可由於將與一或多個FICC相關聯之部分強度偏移至FSCC子圖場中而提供功率優點,且透過使用CABC,使顯示器能以實質上較低強度照明該等FICC。
理論上,顯示一影像所消耗之功率(PRGBx或PRGB)可分解成兩個主分量(定址功率消耗(Pa)及照明相關功率消耗(Pi),其中照明相關功率消耗通常矮化定址功率消耗)。由僅使用FICC紅色、綠色及藍色(即,PiRGB)顯示一影像圖框所致之Pi可計算為如下:PiRGB=PiR+PiG+PiB, 其中PiR對應於照明一組紅色子圖框所消耗之功率,PiG對應於照明一組綠色子圖框所消耗之功率,及PiB對應於照明一組藍色子圖框所消耗之功率。
由僅使用一FSCC(即,PiRGBx,其中x表示FSCC)顯示一影像圖框之Pi可計算為如下:PiRGBx=PiR+PiG+PiB+Pix, 經消耗用於一色彩之功率係依據產生該色彩所使用之LED之功率曲線、該等LED之強度及橫跨用於照明子圖場之子圖框之色彩照明之總持續時間而變。LED之強度係依據所使用之灰度程序、用於在CABC程序期間判定之色彩及用於FSCC或任意其他複合色彩之正規化因數、於形成複合色彩中使用之各色彩之相對強度而變。使用上述參數化,功率管理邏輯1010可計算與使用及不使用一FSCC而顯示一影像兩者相關聯之假設(或理論)功率消耗。
若基於上文所描述之功率計算,功率管理邏輯1008認為使用FSCC為合理(在階段1110處)(即,βPRGBx<PRGB),則子圖場導出邏輯1000併入於其中之控制器繼續使用FSCC來形成影像(階段1112)。否則,該控制器繼續僅使用經CABC校正之原始FICC子圖場。
返回參考圖5及圖6,如上文所闡釋,在一些實施方案中,一控制器之子圖場導出邏輯500經組態以使用基於先前影像圖框中的資料而選擇之一FSCC(稱為一「延遲FSCC」)而產生FSCC子圖場。如此做可為有利的,此係因為其容許色彩子圖場導出(階段406)與選擇用於隨後影像圖框之FSCC(階段605)平行實施。如此做亦移除在處理FICC子圖場以判定FSCC時需要一記憶體來儲存該等FICC子圖場。然而,若一影像圖框之色彩成分實質上不同於一先前影像圖框之色彩成分(諸如常在場景變化期間發生),使用一延遲FSCC可在其後改變用於圖框之FSCC時導致當前影像圖框之影像品質之降低及一明顯閃爍。
然可透過使用一FSCC平滑程序減輕使用一延遲FSCC之潛在缺點。該平滑程序可分別併入至圖5及圖10中所展示選擇邏輯510及1010中。一般而言,色彩平滑程序限制容許FSCC逐圖框改變之程度。
圖12展示一實例性FSCC色彩平滑程序1200之一流程圖。可藉由(例如)分別展示於圖5及圖10中的選擇邏輯510或1010而執行FSCC色彩平滑程序1200。程序1200包含:選擇邏輯獲得一先前FSCC(FSCCold)(階段1202);獲得一新的目標FSCC(FSCCtarget)(階段1204);計算先前FSCC與目標FSCC之間的一差異(△FSCC)(階段1206);及比較△FSCC與一色彩變化臨限值(階段1208)。若△FSCC低於色彩變化臨限值,則選擇邏輯將下一FSCC(FSCCnext)設定為FSCCtarget(階段1210)。否則,選擇邏輯將FSCCnext設定為FSCCold與FSCCtarget之間的一中間FSCC(階段1212)。在任一情況中,接著使用FSCCold而產生當前影像圖框。
如上文所闡釋,色彩平滑程序1200開始於選擇邏輯獲得FSCCold之值。例如,FSCC可儲存於執行程序1200之控制器中的記憶體中。接著,選擇邏輯獲得FSCCtarget之一值(階段1204)。FSCCtarget為用於產生下一影像圖框之FSCC,缺少由程序1200實施之任意色彩平滑。選擇邏輯可根據上文所描述之FSCC選擇程序之任意者而選擇FSCCtarget
一旦獲得FSCCold及FSCCtarget,選擇邏輯計算△FSCC(階段1206)。在一實施方案中,針對用於在各自FSCC中產生之各FICC計算△FSCC。即,選擇邏輯計算分別等於FSCCold及FSCCtarget之紅色、藍色及綠色分量之差異之一△FSCCRed、一△FSCCGreen及一△FSCCBlue
接著單獨判定FSCCnext之各FICC分量。若一色彩分量之強度變化低於一對應色彩變化臨限值,則將FSCCnext中之色彩分量直接設定為該色彩分量之目標強度(階段1208)。若一色彩分量之強度變化不低於一對應色彩變化臨限值,則將FSCCnext之色彩分量設定為FSCCold及FSCCtarget中的分量之值之間的一中間值(階段1210)。如下計算FSCCnext:FSCCnext(i)=FSCCold(i)+△FSCC(i)*percent_shift(i),其中i為係一FICC色彩分量及percent_shift(i)為界定容許分量色彩逐圖框偏移之程度之一誤差參數。在一些實施方案中,針對各分量色彩單獨設定percent_shift(i)。在一些實施方案中,percent_shift(i)之值在約1%至約5%之範圍內,然在其他實施方案中,針對一或多個分量色彩,percent_shift(i)可高達約10%或更高。在一些實施方案中,選擇邏輯亦針對各色彩分量應用單獨色彩變化臨限值。在其他實施方案中,所有分量色彩之色彩變化臨限值係恆定的。採用分量色彩強度在0至255之範圍內之一每色彩8位元灰度方案,合適臨限值在約3至約25之範圍內。
在一些實施方案中,選擇邏輯針對一或多個分量色彩應用多個色彩變化臨限值及對應percent_shift(i)參數。例如,在一實施方案中,若△FSCC(i)超過一上限值,則應用一較低的percent_shift(i)參數。若△FSCC(i)落於上限值與一下限值之間,則應用第二較高之percent_shift(i)參數。在一些實施方案中,較低percent_shift(i)參數小於或等於約10%,及第二較高之percent_shift(i)參數介於約10%至約50%之間。
在一些其他實施方案中,使用FSCCold及FSCCtarget之x及y座標假設地計算CIE色彩空間中的FSCC之△FSCC。在此等實施方案中,△FSCC為一CIE圖式上的FSCC之間的Euclidean距離。若該距離超過一色彩變化臨限值,則將FSCCnext設定為對應於一點(沿連接CIE圖式中的FSCCold及FSCCtarget之一線之方式之一分率(percent_shift_CIE))之色彩。可使用FSCC之三色值而計算類似距離。
在選擇邏輯判定FSCCnext之後,使用FSCCold顯示當前影像圖框,且儲存FSCCnext作為用於下一影像圖框中的新的FSCCold
返回參考圖1B及圖3,顯示裝置128僅包含紅色、綠色、藍色及白色LED。然而,如上文所描述,上文所揭示之若干FSCC選擇程序使一控制器134(諸如控制器300)選擇寬範圍之色彩作為FSCC。假定未選擇FSCC作為由白色LED提供之準確白色,顯示裝置128照明兩個或兩個以上LED以產生FSCC。控制器300之輸出控制邏輯308經組態以計算該等LED之照明強度之適當組合以形成FSCC。理論上,鑒於該顯示裝置包含紅色、綠色、藍色及白色LED,存在產生FSCC之有限數量之照明強度組合。然而,為避免可由在不同時間使用不同色彩組合產生相同FSCC所致之影像假影,有益地,輸出邏輯308經組態以使用僅具有一種可能解決方案之一演算法而選擇一組LED照明強度。
圖13展示計算用於產生一FSCC之LED強度之一程序1300之一流 程圖。程序1300包含:選擇一FSCC(階段1302);識別一非白色LED以自FSCC之產生排除(階段1304);及基於經選擇之FSCC計算用於LED之子集之LED強度(階段1306)。
參考圖3及圖13,如上文所闡釋,程序1300開始於選擇一FSCC(階段1302)。可藉由控制器300之子圖場產生邏輯304使用上文所描述之FSCC選擇程序之任意者而選擇FSCC。
接著,控制器300之輸出邏輯308識別一非白色LED以自FSCC之產生排除(階段1304)。鑒於顯示裝置包含一白色LED且白色LED比色彩LED更有效,有益地,儘可能達成由白色LED提供之一影像中的更高明度以降低顯示器之功率消耗。另外,可由白色及紅色、藍色與綠色之兩者之一組合形成任意複合色彩。
圖14展示經分段用於LED選擇之CIE色彩空間中的一顯示色域。在概念上,可關於已被分段成LED排除區域之一色域而描述關於應排除哪個非白色LED之決策。各排除區域包含未使用一對應排除LED而產生的一組色彩(若被選擇為一FSCC)。在一實施方案中,區段之間的邊界可設定為將LED(排除白色LED)之CIE色彩空間中的x、y座標連接至色域之白點之線。各區域因此包含具有由兩個LED色彩座標及白點色彩座標界定之頂點之呈一三角形形狀之一組色彩。與一區域相關聯之排除LED為其之色彩座標不充當該區域之頂點之一者之LED。
一旦識別經排除之LED,則可藉由求解方程而計算兩個剩餘LED及白色LED之相對強度:
其中XFSCC、YFSCC及ZFSCC對應於FSCC之三色值;XLED1、YLED1及ZLED1對應於用於形成FSCC之第一LED之三色值;XLED2、YLED2及 ZLED2對應於用於形成FSCC之第二LED之三色值;XLEDW、YLEDW及ZLEDW對應於用於形成FSCC之白色LED之三色值;及I1、I2及IW對應於照明第一、第二及白色LED以產生FSCC之強度。
在一些其他實施方案中,一控制器(諸如圖3中所展示之控制器300)使用一組輸入貢獻色彩(ICC)連同各影像圖框中的各CCC而形成影像,而非動態選擇各影像圖框之一FSCC來形成影像。ICC為在最初接收影像時接收其之資料之色彩(諸如,紅色、綠色及藍色(RGB))。CCC包含黃色、青色、洋紅色及白色(YCMW)之兩者或兩者以上。
圖15展示一第三子圖場導出邏輯1500之一方塊圖。子圖場導出邏輯1500經組態以導出所顯示之各影像圖框之七個色彩子圖場。具體言之,子域圖場導出邏輯1500產生三個ICC子圖場(紅色、綠色及藍色)及四個CCC子圖場(黃色、青色、洋紅色及白色)。子圖場導出邏輯1500包含像素變換邏輯1502及記憶體1504。
圖16展示使用七個貢獻色彩導出色彩子圖場之一程序1600之一流程圖。可藉由(例如)圖15中所展示之像素變換邏輯1502而執行子圖場導出程序1600。程序1600包含:接收一組ICC子圖場形式之一影像圖框(階段1602);導出一白色子圖場(階段1604);更新ICC子圖場(階段1606);導出一黃色子圖場(階段1608);更新ICC子圖場(階段1610);導出一洋紅色子圖場(階段1612);更新ICC子圖場(階段1614);導出一青色子圖場(階段1616);及更新ICC子圖場(階段1618)。該程序亦包含將CABC邏輯應用於一或多個輸入色彩子圖場及/或複合色彩子圖場(階段1620)。
參考圖15及圖16,如上文所闡釋之子圖場導出程序1600開始於控制器1500接收一影像圖框(階段1602)。若影像圖框已被預處理(如上文所描述),則該影像圖框以與其之ICC之各者相關聯之一色彩子圖場形式儲存於記憶體1504中。若影像圖框經受預處理,則影像圖框傳遞 至像素變換邏輯1502(其執行預處理)且接著將所得ICC子圖場儲存至記憶體1504中。
一旦一組ICC子圖場被儲存於記憶體1504中,則像素變換邏輯1502開始產生CCC子圖場。如圖16中所展示,像素變換邏輯1502以對HVS之色彩之察覺亮度之順序反複產生CCC子圖場(每次一個複合色彩)。即,像素變換邏輯1502首先導出一白色子圖場(階段1604)、之後導出一黃色子圖場(階段1608)及一洋紅色子圖場(階段1612)及接著最後導出一青色子圖場(階段1616)。在產生各複合色彩子圖場之後,相應更新輸入色彩子圖場(階段1606、1610、1616及1618)。
為產生一CCC子圖場,像素變換邏輯1502評估影像圖框之各像素,以判定多少光強度可自ICC子圖場轉移至CCC子圖場。在如此做時,像素變換邏輯1502可使用上文所描述之色彩更換策略之任意者(包含(但不限於)使用最大更換策略、一分率更換策略或一減少子圖框更換策略(具有或不具有遞色))。例如,對於白色子圖場(階段1604),若使用最大更換策略,則像素變換邏輯1502獲得橫跨各像素之ICC子圖場之最小像素強度。像素變換邏輯1502儲存此等最小強度值作為白色子圖場中之各自像素之強度值。像素變換邏輯1502接著減小ICC子圖場之各者中的各像素之強度值達各自最小值,藉此更新輸入色彩子圖場(階段1606)。
對於剩餘CCC子圖場(即,對於黃色、青色及洋紅色子圖場),像素變換邏輯1502執行一類似程序。然而,像素變換邏輯1502將剩餘子圖場強度值設定為在組合時形成對應CCC之兩個輸入色彩之子圖場中的各像素之最小像素強度值,而非將此等子圖場中的像素強度值設定為等於橫跨所有子圖場之最小像素強度值。
如上文所指示,像素變換邏輯可使用本文所描述之更換策略之任意者以識別各複合色彩之適當子圖場強度值。減少子圖框策略可在 使用多個複合色彩時特別有效,此係因為否則用於形成一影像之子圖框數目可快速變得難以維持。因此,在一些實施方案中,子圖場導出邏輯1500經組態以假定僅使用各CCC之2或3個較高加權子圖框來導出CCC子圖框。
考量使用一減少子圖框更換策略之下列實例。採用一每色彩8位元ICC灰度方案,針對具有128及64權數之各CCC子圖場分別使用2個較高加權子圖框。進一步採用具有Red 200、Green 150及Blue 100之輸入色彩強度值之一像素。
根據圖16中所展示之程序1600,在接收包含像素之圖框之後,像素變換邏輯1502導出一白色子圖場(階段1604)。對於實例性像素,給定僅兩個較高加權之子圖框一起作用,像素變換邏輯將64識別為可用白色替代之最高強度。因此,像素變換邏輯將白色子圖場中的像素值設定為64。接著藉由使Red 136、Green 86及Blue 36之各自值減小64而調整ICC子圖場中的像素之強度值。
在將相同程序應用至影像圖框中的各像素之後,像素變換邏輯1502接著將進行至導出黃色子圖場之像素之強度值。對於實例性像素,像素變換邏輯識別可在紅色及綠色子圖場中替代之最大強度值。像素變換邏輯1502因此將黃色子圖場中的像素之強度值設定為64。輸入色彩子圖場中的像素之強度值減小至Red 72、Green 22及Blue 36。
對於青色及洋紅色子圖場之各者,像素變換邏輯1502將識別像素0之一更換強度值,此係因為藍色子圖場(藍色為洋紅色及青色兩者之一分量)中像素之強度值小於可用於任一色彩之最低權數子圖框之權數。相應地,色彩子圖場之各者中的像素之強度值將為Red 72、Green 22、Blue 36、White 64、Yellow 64、Magenta 0及Cyan 0。
考量具有Red 75、Green 150及Blue 225之輸入色彩強度值之另一實例性像素。如上文,像素變換邏輯1502開始於識別白色子圖場之像 素之一強度值。對於實例性像素,像素變換邏輯選擇64。ICC子圖場經調整,使像素之強度值維持為Red 11、Green 86及Blue 161。給定紅色子圖場中的像素之較低剩餘強度,像素變換邏輯1502繼續識別黃色及洋紅色子圖場之0強度。接著選擇青色子圖場之64之一值。像素之強度值因此為Red 11、Green 22、Blue 97、White 64、Yellow 0、Magenta 0及Cyan 64。
在又一實例中,考量具有Red 20、Green 200及Blue 150之輸入強度值之一像素。對於此像素,紅色子圖場中沒有足夠強度以將任意強度分配給白色、黃色或洋紅色子圖場。然而,像素變換邏輯1502可將128之一強度分配給青色子圖場,產生Red 20、Green 72、Blue 22、White 0、Yellow 0、Magenta 0及Cyan 128之像素強度值。
在一些實施方案中,在更新ICC子圖場之前將一遞色演算法應用至各分量色彩子圖場。例如,遞色階段可插入於階段1604與1606、1608與1610、1612與1614及1616與1618之間。
在一些實施方案中,像素變換邏輯1502導出CCC子圖場之順序可為不同。在一些其他實施方案中,像素變換邏輯1502僅產生兩種或三種複合色彩之子圖場。在一些此等實施方案中,可事先選擇兩種複合色彩以與各個及每個影像圖框一起使用。
在一些其他實施方案中,可針對各影像圖框使用上文所描述之FSCC選擇程序之任意者動態選擇多個複合色彩,有效導致兩個或兩個以上FSCC。在一實施方案中,在一子圖場導出邏輯識別一第一FSCC之後,為選擇多個FSCC,導出其之子圖場且相應調整FICC子圖場,子圖場導出邏輯重新評估該等經調整之FICC子圖場以識別一第二FSCC。
在一些其他實施方案中,關於圖10及圖11中所描述之功率管理功能性可應用於一多CCC影像形成程序(諸如圖16之程序1600)。在此等 實施方案中,根據CABC邏輯而修改各色彩子圖場。子圖場導出邏輯1600接著判定僅使用經CABC修改之原始ICC子圖場顯示一影像圖框與使用較大組之經CABC修改之CCC子圖場及經更新之ICC子圖場顯示影像之間的一差異功率消耗。子圖場導出邏輯接著進行至藉由該功率差異合理使用該組子圖場而形成影像。
在一些其他實施方案中,一控制器(諸如控制器300)可經組態以使用上文所描述之多個CCC影像形成程序之不同者之至少兩個操作模式而操作。該控制器可基於使用者輸入、所接收之影像資料、來自一主機器件之指令及/或一或多個其他因數而在操作模式之間切換。
圖17及圖18展示繪示包含複數個顯示元件之一顯示器件40之系統方塊圖。顯示器件40可(例如)為一智慧型電話、一蜂巢式電話或行動電話。然而,顯示器件40之相同組件或其略微變動亦繪示各種類型之顯示器件,諸如電視機、電腦、平板電腦、電子閱讀器、手持式器件及可攜式媒體器件。
顯示器件40包含一外殼41、一顯示器30、一天線43、一揚聲器45、一輸入器件48及一麥克風46。可由各種製程之任何者(其包含射出模製及真空成形)形成外殼41。另外,可由各種材料之任何者(其包含(但不限於)塑膠、金屬、玻璃、橡膠及陶瓷或其等之一組合)製成外殼41。外殼41可包含可與具有不同色彩或含有不同標誌、圖片或符號之其他可移除部分互換之可移除部分(圖中未展示)。
如本文所描述,顯示器30可為各種顯示器之任何者,其包含一雙穩態或類比顯示器。顯示器30亦可經組態以包含一平板顯示器(諸如電漿、電致發光(EL)顯示器、OLED、超扭轉向列型(STN)顯示器、LCD或薄膜(TFT)LCD)或一非平板顯示器(諸如一陰極射線管(CRT)或其他管器件)。另外,顯示器30可包含一基於光調變器之顯示器,如本文所描述。
圖17中示意性繪示顯示器件40之組件。顯示器件40包含一外殼41且可包含至少部分圍封於外殼41內之額外組件。例如,顯示器件40包含一網路介面27,其包含耦合至一收發器47之一天線43。網路介面27可為於顯示器件40上顯示之影像資料之一來源。因此,網路介面27為一影像源模組之一實例,但處理器21及輸入器件48亦可充當一影像源模組。收發器47連接一處理器21,處理器21連接至調節硬體52。調節硬體52可經組態以調節一信號(諸如過濾或以其它方式操縱一信號)。調節硬體52可連接至一揚聲器45及一麥克風46。處理器21亦可連接至一輸入器件48及一驅動器控制器29。驅動器控制器29可耦合至一圖框緩衝器28及一陣列驅動器22,陣列驅動器22繼而可耦合至一顯示陣列30。在一些實施方案中,圖3中所展示之控制器300之各種實施方案之功能可藉由處理器21及驅動器控制器29之一組合而實施。顯示器件40中的一或多個元件(包含圖17中未特別描繪之元件)可經組態以用作一記憶體器件且經組態以與處理器21通信。在一些實施方案中,一電源供應器50可將電力提供至特定顯示器件40之設計中之實質上全部組件。
網路介面27包含天線43及收發器47,使得顯示器件40可經由一網路而與一或多個器件通信。網路介面27亦可具有一些處理能力以減輕(例如)處理器21之資料處理需求。天線43可傳輸及接收信號。在一些實施方案中,天線43根據IEEE 16.11標準(包含IEEE 16.11(a)、(b)或(g))或IEEE 802.11標準(包含IEEE 802.11a、b、g或n)及其進一步實施方案而傳輸及接收RF信號。在一些其他實施方案中,天線43根據Bluetooth®標準而傳輸及接收RF信號。就一蜂巢式電話而言,天線43可經設計以接收分碼多重存取(CDMA)、分頻多重存取(FDMA)、分時多重存取(TDMA)、全球行動通信系統(GSM)、GSM/通用封包無線電服務(GPRS)、增強型資料GSM環境(EDGE)、地面中繼無線電 (TETRA)、寬頻CDMA(W-CDMA)、演進資料最佳化(EV-DO)、1xEV-DO、EV-DO Rev A、EV-DO Rev B、高速封包存取(HSPA)、高速下行鏈路封包存取(HSDPA)、高速上行鏈路封包存取(HSUPA)、演進型高速封包存取(HSPA+)、長期演進(LTE)、AMPS或用於在一無線網路(諸如利用3G、4G或5G技術之一系統)內通信之其他已知信號。收發器47可預處理自天線43接收之信號,使得其等可由處理器21接收且由處理器21進一步操縱。收發器47亦可處理自處理器21接收之信號,使得其等可經由天線43而自顯示器件40傳輸。
在一些實施方案中,可用一接收器替換收發器47。另外,在一些實施方案中,可由可儲存或產生待發送至處理器21之影像資料之一影像源替換網路介面27。處理器21可控制顯示器件40之總體操作。處理器21接收資料(諸如來自網路介面27或一影像源之壓縮影像資料)且將該資料處理成原始影像資料或處理成可易於處理成原始影像資料之一格式。處理器21可將待儲存之經處理資料發送至驅動器控制器29或圖框緩衝器28。原始資料通常意指識別一影像內各位置處之影像特性之資訊。例如,此等影像特性可包含色彩、飽和度及灰度位準。
處理器21可包含一微控制器、CPU或邏輯單元以控制顯示器件40之操作。調節硬體52可包含用於將信號傳輸至揚聲器45及自麥克風46接收信號之放大器及濾波器。調節硬體52可為顯示器件40內之離散組件,或可併入於處理器21或其他組件內。
驅動器控制器29可直接自處理器21或自圖框緩衝器28獲取由處理器21產生之原始影像資料,且可適當地重新格式化待高速傳輸至陣列驅動器22之該原始影像資料。在一些實施方案中,驅動器控制器29可將該原始影像資料重新格式化成具有一類光柵格式之一資料流,使得其具有適合於橫跨顯示陣列30之掃描之一時間順序。接著,驅動器控制器29將經格式化資訊發送至陣列驅動器22。儘管一驅動器控制器 29(諸如一LCD控制器)通常與作為一獨立積體電路(IC)之系統處理器21相關聯,然可以諸多方式實施此等控制器。例如,控制器可嵌入處理器21中作為硬體,嵌入處理器21中作為軟體,或與陣列驅動器22完全整合於硬體中。
陣列驅動器22可自驅動器控制器29接收經格式化之資訊且可將視訊資料重新格式化成一組平行波形,將該組平行波形每秒多次地施加至來自顯示器之x-y矩陣之顯示元件的數百及有時數千(或更多)引線。在一些實施方案中,陣列驅動器22及顯示陣列30為一顯示模組之一部分。在一些實施方案中,驅動器控制器29、陣列驅動器22及顯示陣列30為顯示模組之一部分。
在一些實施方案中,驅動器控制器29、陣列驅動器22及顯示陣列30適合於本文所描述之任何類型顯示器。例如,驅動器控制器29可為一習知顯示控制器或一雙穩態顯示控制器(例如一機械光調變器顯示元件控制器)。另外,陣列驅動器22可為一習知驅動器或一雙穩態顯示驅動器(例如一機械光調變器顯示元件驅動器)。再者,顯示陣列30可為一習知顯示陣列或一雙穩態顯示陣列(諸如包含一陣列之機械光調變器顯示元件之一顯示器)。在一些實施方案中,驅動器控制器29可與陣列驅動器22整合。此一實施方案可用於高度整合系統(例如行動電話、可攜式電子器件、手錶或其他小面積顯示器)中。
在一些實施方案中,輸入器件48可經組態以容許(例如)一使用者控制顯示器件40之操作。輸入器件48可包含一小鍵盤(諸如一QWERTY鍵盤或一電話小鍵盤)、一按鈕、一開關、一搖桿、一觸敏螢幕、與顯示陣列30整合之一觸敏螢幕或一壓敏或熱敏隔膜。麥克風46可組態為顯示器件40之一輸入器件。在一些實施方案中,透過麥克風46之聲音命令可用於控制顯示器件40之操作。
電源供應器50可包含各種能量儲存器件。例如,電源供應器50 可為一可再充電電池,諸如一鎳鎘電池或一鋰離子電池。在使用一可再充電電池之實施方案中,可使用來自(例如)一牆壁插座或一光伏打器件或陣列之電力來給該可再充電電池充電。替代地,可給該可再充電電池無線充電。電源供應器50亦可為一再生能源、一電容器或一太陽能電池(其包含一塑膠太陽能電池或一太陽能電池塗料)。電源供應器50亦可經組態以自一壁式插座接收電力。
在一些實施方案中,控制可程式化性可存在於可位於電子顯示系統之若干位置中之驅動器控制器29中。在一些其他實施方案中,控制可程式化性存在於陣列驅動器22中。可在任何數目個硬體及/或軟體組件及各種組態中實施上述最佳化。
如本文所使用,意指一列項之「至少一者」之一片語意指該等項之任何組合,其包含單一部件。作為一實例,「a、b或c之至少一者」意欲涵蓋:a、b、c、a及b、a及c、b及c及a、b及c。
結合本文所揭示之實施方案所描述之各種繪示性邏輯、邏輯區塊、模組、電路及演算法步驟可實施為電子硬體、電腦軟體或兩者之組合。已在功能性方面大體上描述硬體及軟體之可互換性,且在上文所描述之各種繪示性組件、區塊、模組、電路及步驟中繪示硬體及軟體之可互換性。是否在硬體或軟體中實施此功能性取決於強加於整個系統之特定應用及設計約束。
可用經設計以執行本文所描述之功能之一通用單晶片或多晶片處理器、一數位信號處理器(DSP)、一特定應用積體電壓(ASIC)、一場可程式化閘陣列(FPGA)或其他可程式化邏輯器件、離散閘或電晶體邏輯、離散硬體組件或其等之任何組合來實施或執行用於實施結合本文所揭示之態樣而描述之各種繪示性邏輯、邏輯區塊、模組及電路之硬體及資料處理裝置。一通用處理器可為一微處理器或任何習知處 理器、控制器、微控制器或狀態機。一處理器亦可實施為計算器件之一組合(例如一DSP及一微處理器之一組合)、複數個微處理器、與一DSP核心結合之一或多個微處理器或任何其他此類組態。在一些實施方案中,可由專針對一給定功能之電路執行特定程序及方法。
在一或多項態樣中,可在硬體、數位電子電路、電腦軟體、韌體(其包含本說明書中所揭示之結構)及其等之結構等效物中或在以上各者之任何組合中實施所描述之功能。本說明書中所描述之標的之實施方案亦可實施為一或多個電腦程式(即,電腦程式指令之一或多個模組),其在一電腦儲存媒體上被編碼以由資料處理裝置執行或用於控制資料處理裝置之操作。
若在軟體中實施功能,則該等功能可儲存於一電腦可讀媒體上或作為一電腦可讀媒體上之一或多個指令或編碼而傳輸。本文中所揭示之一方法或演算法之程序可實施於駐存於一電腦可讀媒體上之一處理器可執行軟體模組中。電腦可讀媒體包含電腦儲存媒體與通信媒體(其包含可能夠將一電腦程式自一位置傳送至另一位置之任何媒體)兩者。一儲存媒體可為可由一電腦存取之任何可用媒體。舉例而言(且非限制),此電腦可讀媒體可包含RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟儲存器、磁碟儲存器或其他磁性儲存器件,或任何其他媒體(其可用以儲存呈指令或資料結構形式之所要程式碼且可由一電腦存取)。此外,任何連接可適當被稱為一電腦可讀媒體。如本文中所使用,磁碟及光碟包含壓縮光碟(CD)、雷射光碟、光碟、數位影音光碟(DVD)、軟碟及藍光光碟,其中磁碟通常磁性再現資料,而光碟用雷射來光學地再現資料。以上各者之組合亦可包含於電腦可讀媒體之範疇內。另外,一方法或演算法之操作可作為編碼及指令之一者或任何組合或集合而駐留於可併入至一電腦程式產品中之一機器可讀媒體及電腦可讀媒體上。
熟習技術者易於明白本發明中所描述之實施方案之各種修改,且可在不背離本發明之精神或範疇之情況下將本文所界定之一般原理應用於其他實施方案。因此,申請專利範圍不意欲受限於本文所展示之實施方案,而是應被給予與本文所揭示之揭示內容、原理及新穎特徵一致之最廣範疇。
另外,一般技術者將易於瞭解,術語「上」及「下」有時用於使圖式描述簡易,且指示對應於一適當定向頁上之圖式之定向的相對位置,且無法反映如所實施之任何器件之適當定向。
亦可在一單一實施方案中組合地實施本說明書之單獨實施方案之內文中所描述之某些特徵。相反地,亦可在多項實施方案中單獨或以任何適合子組合方式實施一單一實施方案之內文中所描述之各種特徵。再者,儘管特徵可在上文中被描述為作用於某些組合且甚至本身最初被主張,然來自一所主張組合之一或多個特徵可在一些情況中脫離該組合,且該所主張組合可針對一子組合或一子組合之變動。
類似地,儘管圖式中依一特定順序描繪操作,然此不應被理解為需要依所展示特定順序或相繼順序執行此等操作或需要執行全部所繪示操作以實現期望結果。此外,該等圖式可示意性描繪呈一流程圖形式之一或多個實例性程序。然而,可將未描繪之其他操作併入於示意性繪示之實例性程序中。例如,可在該等所繪示之操作之任何者之前、在該等所繪示之操作之任何者之後、與該等所繪示之操作之任何者同時地或在該等所繪示之操作之任何者之間執行一或多個額外操作。在某些狀況中,多重任務處理及平行處理可為有利的。再者,上文所描述之實施方案中之各種系統組件之分離不應被理解為全部實施方案中需要此分離,而是應瞭解,所描述之程式組件及系統可大體上一起整合於一單一軟體產品中或封裝至多個軟體產品中。另外,其他實施方案落於以下申請專利範圍之範疇中。在一些情況中,申請專利 範圍中所列舉之動作可依一不同順序執行且仍可達成所要結果。
1600‧‧‧程序
1602‧‧‧階段
1604‧‧‧階段
1606‧‧‧階段
1608‧‧‧階段
1610‧‧‧階段
1612‧‧‧階段
1614‧‧‧階段
1616‧‧‧階段
1618‧‧‧階段
1620‧‧‧階段

Claims (25)

  1. 一種裝置,其包括:一輸入,其經組態以接收對應於一影像圖框之影像資料,其中該影像資料包含三個輸入貢獻色彩(ICC)之各者的像素強度值;子圖場導出邏輯,其經組態以處理該影像圖框之該所接收之影像資料以導出至少五個貢獻色彩(CC)之色彩子圖場,該五個CC包含三個ICC及由該等ICC之至少兩者的組合所形成的至少兩個複合貢獻色彩(CCC),藉由下列而導出該至少五個貢獻色彩(CC)之色彩子圖場,對於該影像圖框中的各像素:判定該像素之該等CCC之強度位準;及自該ICC子圖場中之該像素之一初始強度位準減去使用該ICC形成之該等CCC之各者之該經判定之強度位準;及輸出邏輯,其經組態以將該至少五個CC之該等色彩子圖場輸出至用於顯示該影像圖框之複數個顯示元件。
  2. 如請求項1之裝置,其中該等ICC由紅色、綠色及藍色(RGB)組成,且該至少兩個CCC包含白色(W)及青色、洋紅色及黃色(CMY)中之至少一者。
  3. 如請求項1之裝置,其中該等ICC由紅色、綠色及藍色(RGB)組成,且該至少兩個CCC由白色、青色、洋紅色及黃色(WCMY)組成。
  4. 如請求項1之裝置,進一步包括經組態以產生該等CC子圖場之各者之至少兩個子圖框的子圖框產生邏輯,其中該輸出邏輯經組態以藉由依序輸出該等所產生之子圖框而輸出該等CC子圖場。
  5. 如請求項4之裝置,其中該子圖框產生邏輯經組態以產生比該等 CCC子圖場之至少一者更多數目之該等ICC子圖場之各者的子圖框。
  6. 如請求項5之裝置,其中該子圖框產生邏輯經組態以對該等CCC子圖場之至少一者產生比針對該等ICC子圖場之各者所產生之最低有效子圖框具有更高有效度之一最低有效子圖框。
  7. 如請求項1之裝置,其中判定一像素之該等CCC之強度位準包含:判定該像素之至少一CCC之一初始CCC強度位準及將一空間遞色運算法應用至經判定用於該像素及複數個鄰近像素之該初始CCC強度位準。
  8. 如請求項1之裝置,進一步包括:一顯示器,其包含該複數個顯示元件;一處理器,其經組態以與該顯示器通信,該處理器經組態以處理影像資料;及一記憶體器件,其經組態以與該處理器通信。
  9. 如請求項8之裝置,進一步包括:一驅動器電路,其經組態以將至少一信號發送至該顯示器;及一控制器,其包含該子圖場導出邏輯及該輸出邏輯,該控制器經組態以將該影像資料之至少一部分發送至該驅動器電路。
  10. 如請求項8之裝置,進一步包括經組態以將該影像資料發送至該處理器之一影像源模組,其中該影像源模組包含一接收器、收發器及傳輸器中之至少一者。
  11. 如請求項8之裝置,進一步包括:一輸入器件,其經組態以接收輸入資料且將該輸入資料傳達至該處理器。
  12. 一種儲存電腦可執行指令之電腦可讀媒體,在藉由一處理器執 行該等電腦可執行指令時,引起該處理器:接收對應於一影像圖框之影像資料,其中該影像資料包含三個輸入貢獻色彩(ICC)之各者之像素強度值;處理該影像圖框之該所接收之影像資料以導出該至少五個貢獻色彩(CC)之色彩子圖場,該五個CC包含該三個ICC及由該等ICC之至少兩者之組合所形成之至少兩個複合貢獻色彩(CCC),藉由下列而導出該至少五個貢獻色彩(CC)之色彩子圖場,對於該影像圖框中的各像素:判定該像素之該等CCC之強度位準,及自該ICC子圖場中之該像素之一初始強度位準減去使用該ICC形成之該等CCC之各者之該經判定之強度位準;及將該至少五個CC之該等色彩子圖場輸出至用於顯示該影像圖框之複數個顯示元件。
  13. 如請求項12之電腦可讀媒體,其中該等ICC由紅色、綠色及藍色(RGB)組成,且該至少兩個CCC包含白色(W),及青色、洋紅色與黃色(CMY)中之至少一者。
  14. 如請求項12之電腦可讀媒體,其中該等ICC由紅色、綠色及藍色(RGB)組成,且該至少兩個CCC由白色、青色、洋紅色及黃色(WCMY)組成。
  15. 如請求項12之電腦可讀媒體,其中該電腦可執行指令引起該處理器產生該等CC子圖場之各者之至少兩個子圖框,及其中該輸出邏輯經組態以藉由依序輸出該等所產生之子圖框而輸出該等CC子圖場。
  16. 如請求項15之電腦可讀媒體,其中該電腦可執行指令引起該處理器產生比該等CCC子圖場至少一者更多數目之該等ICC子圖場之各者的子圖框。
  17. 如請求項16之電腦可讀媒體,其中該電腦可執行指令引起該處理器對該等CCC子圖場之至少一者產生比針對該等ICC子圖場之各者所產生之最低有效子圖框具有更高有效度之一最低有效子圖框。
  18. 如請求項12之電腦可讀媒體,其中判定一像素之該等CCC之強度位準包含:判定該像素之至少一CCC之一初始CCC強度位準及將一空間遞色運算法應用至經判定用於該像素及複數個鄰近像素之該初始CCC強度位準。
  19. 一種裝置,其包括:輸入構件,其接收對應於一影像圖框之影像資料,其中該影像資料包含三個輸入貢獻色彩(ICC)之各者之像素強度值;子圖場導出邏輯,用於處理該影像圖框之該所接收之影像資料以導出至少五個貢獻色彩(CC)之色彩子圖場,該五個CC包含三個ICC及由該等ICC之至少兩者之組合所形成的至少兩個複合貢獻色彩(CCC),藉由下列而導出該至少五個貢獻色彩(CC)之色彩子圖場,對於該影像圖框中的各像素:判定該像素之該等CCC之強度位準,及自該ICC子圖場中的該像素之一初始強度位準減去使用該ICC形成之該等CCC之各者之該經判定之強度位準;及輸出構件,用於將該至少五個CC之該等色彩子圖場輸出至用於顯示該影像圖框之複數個顯示元件。
  20. 如請求項19之裝置,其中判定一像素之該等CCC之強度位準包含:判定該像素之至少一CCC之一初始CCC強度位準及將一空間遞色運算法應用至經判定用於該像素及複數個鄰近像素之該初始CCC強度位準。
  21. 如請求項19之裝置,其中該等ICC由紅色、綠色及藍色(RGB)組 成,且該至少兩個CCC包含白色(W),及青色、洋紅色及黃色(CMY)中之至少一者。
  22. 如請求項19之裝置,其中該等ICC由紅色、綠色及藍色(RGB)組成,且該至少兩個CCC由白色、青色、洋紅色及黃色(WCMY)組成。
  23. 如請求項19之裝置,進一步包括用於產生該等CC子圖場之各者之至少兩個子圖框的子圖框產生邏輯,其中該輸出構件經組態以藉由依序輸出該等所產生之子圖框而輸出該等CC子圖場。
  24. 如請求項23之裝置,其中該子圖框產生邏輯經組態以產生比該等CCC子圖場至少一者更多數目之該等ICC子圖場之各者的子圖框。
  25. 如請求項24之裝置,其中該子圖框產生邏輯經組態以對該等CCC子圖場之至少一者產生比針對該等ICC子圖場之各者所產生之最低有效子圖框具有更高有效度之一最低有效子圖框。
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