TWI552144B - 紅綠藍白（ｒｇｂｗ）動態彩色保真度控制 - Google Patents

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Description

紅綠藍白(RGBW)動態彩色保真度控制
實施例通常關於顯示器。更特定地，實施例關於RGBW(紅綠藍白)顯示器中動態彩色保真度(fidelity)控制。
習知液晶顯示器(LCD)可包括夾於兩片薄玻璃基板間之液晶。從背光燈發射之光可由液晶控制，其中，彩色濾光器可形成於一玻璃基板上以便致能彩色顯示器。傳統紅綠藍(RGB)彩色濾光器之每一像素可包括具紅-綠-藍組件之三子像素組態。彩色濾光器技術的近來發展已導致RGBW彩色濾光器之規劃，其中，RGBW彩色濾光器之每一像素可包括具藍-白(BW)組件或紅-綠(RG)組件之二子像素組態。雖然RGBW彩色濾光器可增加超越傳統RGB彩色濾光器之透射比、解析度及功率效率，因相對於RGB彩色濾光器組態之每全白比的RG減少，黃色飽和可減少。
10‧‧‧紅綠藍(RGB)布局
12‧‧‧紅綠藍白(RGBW)布局
14‧‧‧RG像素
16‧‧‧暗黃輸出
18‧‧‧亮黃輸出
20、22、24‧‧‧白輸出
26‧‧‧方法
28、42、44、46‧‧‧方塊
30‧‧‧使用者介面
32‧‧‧滑座棒
34‧‧‧高飽和圖像
36、40‧‧‧值直方圖
38‧‧‧低飽和圖像
48‧‧‧通訊鏈路
48a‧‧‧主鏈路
48b‧‧‧輔助鏈路
50、62‧‧‧處理器
52‧‧‧邏輯
53‧‧‧紅綠藍白(RGBW)顯示器
54‧‧‧時序控制器
56‧‧‧暫存器
58‧‧‧LCD面板
60‧‧‧行動裝置
64‧‧‧整合記憶體控制器
66‧‧‧系統記憶體
68‧‧‧輸入輸出(IO)模組
70‧‧‧大量儲存器
72‧‧‧電池
藉由讀取下列說明書及申請項及藉由參照下列圖式，實施例之各式優點對於熟悉本技藝之人士將變得顯而易見，其中：圖1描繪RGB彩色濾光器布局及RGBW彩色濾光器布局之範例；圖2為依據實施例之模式改變方法範例的方塊圖；圖3為依據實施例之彩色保真度控制方法範例的流程圖；圖4描繪依據實施例之使用者介面之範例；圖5描繪依據實施例之一對圖像及相關聯直方圖之範例；圖6為依據實施例之通訊鏈路範例的方塊圖；以及圖7為依據實施例之行動裝置範例的方塊圖。
【發明內容及實施方式】
現在參照圖1，顯示一組彩色濾光器布局。布局一般可用於液晶顯示器(LCD)以致能彩色顯示器。在所描繪之範例中，紅綠藍(RGB)布局10包括三子像素組態，其中每一像素包括紅-綠-藍組件。另一方面，紅綠藍白(RGBW)布局12可包括二子像素組態，其中每一像素包括藍-白(BW)組件或紅-綠(RG)組件。每一BW組件之白子像素可致能相對高量背光能量以通過濾光器。結果，可減少電力消耗。此外，RGBW布局12中子 像素之較大寬度可增加解析度及進一步提升功率效率。然而，值得特別注意的是RGBW布局12可包括較RGB布局10更少之每全白比的紅-綠(RG)。再者，因為紅及綠光組合以形成黃光，相對於RGB布局10，經由RGBW布局12，更難以達成每一全白之黃飽和。如同將更詳細討論的，動態彩色保真度解決方案可用以選擇性提高RGBW顯示器之黃-白(Y/W)亮度比，並避免任何關注超越黃飽和或電力消耗。
圖2顯示RGBW顯示器之模式改變方法，其中當RGBW顯示器處於低功率模式時，RG像素14具有暗黃輸出16，及當RGBW顯示器處於高彩色保真度模式時，則具有亮黃輸出18。模式改變一般可藉由控制RGBW顯示器之Y/W亮度比而予達成。例如，45%之Y/W亮度比可用於低功率模式，其中，暗黃輸出16可具有約67.5cd/m2亮度，且在該等情景中，白輸出20可具有約150cd/m2亮度。另一方面，在高彩色保真度模式中可使用90% Y/W亮度比，其中，亮黃輸出18可具有約135cd/m2亮度，及白輸出22可具有約150cd/m2亮度。文中使用之特定值僅用以討論。
低功率模式之減少的Y/W亮度比可導致顯著低電力消耗(例如1.6W)，相對於高彩色保真度模式之增加的Y/W亮度比(例如3.2W)。因而，若電池壽命為主要考量(例如在行動平台/裝置中)，則減少的Y/W亮度比是可接受的。相較之下，高彩色保真度模式之增加 的Y/W亮度比可導致顯著高黃飽和，相對於低功率模式之減少的Y/W亮度比。因而，若彩色保真度為主要考量，則增加的Y/W亮度比是可接受的。在所描繪之範例中，在亮度(例如約150cd/m2)及電力消耗(例如1.6W)方面，白輸出24於低功率模式及高彩色保真度模式是相同的。
現在參照圖3，顯示彩色保真度之控制方法26。方法26可實施為儲存於機器或電腦可讀取儲存媒體之一組邏輯指令，儲存媒體諸如隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、可程控ROM(PROM)、韌體、快閃記憶體等，以可組配邏輯，例如可程控邏輯陣列(PLA)、場可程控閘陣列(FPGA)、複雜可程控邏輯裝置(CPLD)、以使用電路技術之固定功能邏輯硬體諸如專用積體電路(ASIC)、互補金屬氧化物半導體(CMOS)或電晶體-電晶體邏輯(TTL)技術、或其任何組合。例如，實施方法26中所示作業之電腦程式碼可以一或多程式語言之任何組合寫入，包括物件導向程式語言，諸如Java、Smalltalk、C++等，及習知程序程式語言，諸如「C」程式語言或類似程式語言。
描繪之處理方塊28決定與RGBW顯示器相關聯之作業模式。作業模式可依據一或多使用者偏好及/或經由RGBW顯示器呈現之一或多圖像決定。例如，圖4展示可產生使用者介面(UI)30以接收使用者偏好。在所描繪之範例中，滑座棒32使使用者可於「最大電池」 (例如低功率模式)及「最大品質」(例如高彩色保真度模式)間建立可變設定。以下表I顯示可結合滑座棒32使用之一組預定Y/W亮度比之一範例。
此外，圖5展示若將經由RGBW顯示器呈現高飽和圖像34，則值直方圖36(例如色調、飽和、值/HSV直方圖)可指出圖像34中飽和彩色優勢。在這方面，彩色之色調(H)可指其相似之純色(例如紅的所有色彩、色調及陰影具有相同色調)，彩色之飽和(S)可描述色彩如何白(例如純紅為完全飽和，具1之飽和；紅之色彩具有低於1之飽和；及白具有0之飽和)。另一方面，色彩之明度/值(V)可描述色彩如何暗(例如0值為黑，具遠離黑之遞增明度)。
因而，若值直方圖36指出飽和彩色優勢，則可推論RGBW顯示器處於高彩色保真度作業模式。另一方面，若經由RGBW顯示器呈現低飽和圖像38，則值直方圖40可指出RGBW顯示器可置於低功率作業模式。以 下表II顯示可結合直方圖36、40使用之一組Y/W亮度比。
現在回到圖3，若於方塊42決定RGBW顯示器處於低電力模式，則方塊44可將RGBW之Y/W亮度比設定為相對低值(例如減少Y/W亮度比)。該等方法可致能顯著電力消耗減少及增加電池壽命。若於方塊42決定RGBW顯示器並非處於低電力模式，則RGBW顯示器可處於高彩色保真度模式，且描繪之方塊46將Y/W亮度比設定為相對高值(例如增加Y/W亮度比)。將Y/W亮度比設定為相對高值可改進品質。
圖6展示Y/W亮度比之一控制方法。在所描繪之範例中，處理器50及RGBW顯示器53間之通訊鏈路48(48a、48b)有利於彩色保真度控制資訊之轉移。處理器50可包括邏輯52，其通常經組配以提供上述方法26之功能性(圖3)。更特定地，輔助鏈路48b可於處理 器50上之邏輯52及RGBW顯示器53上之時序控制器(TCON)54間攜帶認可之延伸顯示器識別(EDID)資訊以及比例設定命令。描繪之時序控制器54包括各式暫存器56，諸如輔助暫存器及/或延伸暫存器以儲存命令及相關資訊。主鏈路48a可攜帶資料以經由具有RGBW彩色濾光器之LCD面板58呈現(例如圖像、視訊、可視化內容)。在一範例中，鏈路48符合顯示埠標準(例如視訊電子標準協會於2011年1月發佈之嵌入顯示埠標準(eDP)1.3版)，且LCD面板58之彩色濾光器為具有例如已討論之RGBW布局12(圖1)之布局的PENTILE RGBW彩色濾光器。
圖7顯示行動裝置60。行動裝置60可為具有運算功能性(例如個人數位助理/PDA、膝上型電腦、智慧平板)、通訊功能性(例如無線智慧手機)、成像功能性、媒體播放功能性(例如智慧電視/TV)、或其任何組合(例如行動網際網路裝置/MID)之平台的一部分。在所描繪之範例中，裝置60包括電池72以供電系統及具有整合記憶體控制器(IMC)64之處理器50，其可與系統記憶體66通訊。系統記憶體66可包括例如動態隨機存取記憶體(DRAM)，其組配為一或多記憶體模組，諸如雙列直插式記憶體模組(DIMM)、小型DIMM(SODIMM)等。
描繪之裝置60亦包括輸入輸出(IO)模組68，有時稱為晶片組之南橋晶片，其充當主機裝置可與例 如RGBW顯示器53及大量儲存器70(例如硬碟機/HDD、光碟、快閃記憶體等)通訊。描繪之處理器62可執行邏輯52，其經組配以依據使用者偏好、將呈現於RGBW顯示器53上之圖像等，決定與RGBW顯示器53相關聯之作業模式。使用者偏好可經由顯示器53(例如觸控螢幕)或諸如鍵盤、按鍵組、麥克風、滑鼠等其他使用者輸入裝置獲得。將呈現於RGBW顯示器53上之圖像可從系統記憶體66、大量儲存器70、另一平台上來源、另一平台外(off-platform)來源等獲得。
邏輯52亦可依據作業模式控制RGBW顯示器53之Y/W亮度比。例如，若RGBW顯示器53處於低功率模式，則邏輯52可減少Y/W亮度比，若RGBW顯示器53處於高彩色保真度模式，則邏輯52可增加Y/W亮度比。邏輯52可替代地於處理器50外部實施。此外，處理器50及IO模組68可一同於相同半導體晶粒上實施為系統晶片(SoC)。
其餘註解及範例：
範例1可包括控制彩色保真度之系統，包含：電池，供電該系統；紅綠藍白(RGBW)顯示器；以及邏輯，至少部分以固定功能硬體實施，用以決定與該RGBW顯示器相關聯之作業模式，以及依據該作業模式控制該RGBW顯示器之黃-白(Y/W)亮度比。
範例2可包括範例1之系統，其中，該邏輯 用以若該RGBW顯示器處於低功率模式，則減少該Y/W亮度比，以及若該RGBW顯示器處於高彩色保真度模式，則增加該Y/W亮度比。
範例3可包括範例1或2任一項之系統，其中，該作業模式係依據使用者偏好決定。
範例4可包括範例3之系統，其中，該邏輯用以產生使用者介面(UI)；以及經由該UI接收該使用者偏好。
範例5可包括範例1或2任一項之系統，其中，該作業模式係依據圖像決定。
範例6可包括範例5之系統，其中，該邏輯用以若與該圖像相關聯之直方圖指出飽和彩色優勢，則選擇高彩色保真度作業模式，以及若與該圖像相關聯之直方圖未指出飽和彩色優勢，則選擇低功率作業模式。
範例7可包括控制彩色保真度之設備，包含：邏輯，至少部分以固定功能硬體實施，用以決定與紅綠藍白(RGBW)顯示器相關聯之作業模式，以及依據該作業模式控制該RGBW顯示器之黃-白(Y/W)亮度比。
範例8可包括範例7之設備，其中，該邏輯用以若該RGBW顯示器處於低功率模式，則減少該Y/W亮度比，以及若該RGBW顯示器處於高彩色保真度模式，則增加該Y/W亮度比。
範例9可包括範例7或8任一項之設備，其中，該作業模式係依據使用者偏好決定。
範例10可包括範例9之設備，其中，該邏輯用以產生使用者介面(UI)；以及經由該UI接收該使用者偏好。
範例11可包括範例7或8任一項之設備，其中，該作業模式係依據圖像決定。
範例12可包括範例11之設備，其中，該邏輯用以若與該圖像相關聯之直方圖指出飽和彩色優勢，則選擇高彩色保真度作業模式，以及若與該圖像相關聯之直方圖未指出飽和彩色優勢，則選擇低功率作業模式。
範例13可包括控制彩色保真度之方法，包含：決定與紅綠藍白(RGBW)顯示器相關聯之作業模式；以及依據該作業模式控制該RGBW顯示器之黃-白(Y/W)亮度比。
範例14可包括範例13之方法，其中，控制該Y/W亮度比包括：若該RGBW顯示器處於低功率模式，則減少該Y/W亮度比，以及若該RGBW顯示器處於高彩色保真度模式，則增加該Y/W亮度比。
範例15可包括範例13或14任一項之方法，其中，該作業模式係依據使用者偏好決定。
範例16可包括範例15之方法，進一步包括產生使用者介面(UI)；以及經由該UI接收該使用者偏好。
範例17可包括範例13或14任一項之方法，其中，該作業模式係依據圖像決定。
範例18可包括範例17之方法，進一步包括若與該圖像相關聯之直方圖指出飽和彩色優勢，則選擇高彩色保真度作業模式，以及若與該圖像相關聯之直方圖未指出飽和彩色優勢，則選擇低功率作業模式。
範例19可包括非暫態電腦可讀取儲存媒體，包含一組指令，若該指令由裝置執行，則致使該裝置決定與紅綠藍白(RGBW)顯示器相關聯之作業模式；以及依據該作業模式控制該RGBW顯示器之黃-白(Y/W)亮度比。
範例20可包括非暫態電腦可讀取儲存媒體，包含一組指令，若該指令由裝置執行，則致使該裝置實施範例13至18任一項之方法。
範例21可包括控制彩色保真度之設備，包含用於實施範例13至18任一項之方法的裝置。
因而，文中所說明之技術可針對特定平台之各式使用情況提供最佳電力及品質設計點。事實上，諸如膝上型電腦及平板之多用途使用裝置可使用該些技術以於各種不同的使用情況避免針對品質之任何折衷電力的需要，反之亦然。
實施例適用於所有類型半導體積體電路(「IC」)晶片。該些IC晶片的範例包括但不侷限於處理器、控制器、晶片組組件、可程控邏輯陣列(PLA)、記憶體晶片、網路晶片、系統晶片(SoC)、SSD/NAND控制器、ASIC等。此外，在若干圖中，以線表示信號導 線。若干則不同，以指出更多組成信號路徑，具有數字標籤以指出若干組成信號路徑，及/或在一或多端具有箭頭，以指出主要資訊流方向。然而，此不應以侷限的方式解譯。而是，該等附加內容可結合一或多示範實施例使用，以利更容易理解電路。任何表示之信號線，不論是否具有其餘資訊，實際上可包含以多方向行進之一或多個信號，並可以任何適當類型之信號架構實施，例如以差動對、光纖線、及/或單端線實施之數位或類比線。
儘管實施例未予限制，可提供範例尺寸/模型/值/範圍。因為製造技術(例如光微影)隨時間成熟，預期可製造小尺寸裝置。此外，為描繪簡單及討論，熟知之IC晶片及其他組件的供電/接地連接可或不可顯示於圖中，以便不混淆實施例之某些觀點。此外，為避免混淆實施例，可以方塊圖形式顯示配置，且亦鑒於相對於該等方塊圖配置之細節係高度相依於將實施實施例之平台，即該等細節應在熟悉本技藝之人士的眼界內。提出特定細節(例如電路)以便說明範例實施例，但對於熟悉本技藝之人士而言顯而易見的是可不具特定細節或具該些細節之變化而實現該些實施例。因而，描述將視為描繪而非限制。
文中可使用「耦接」用詞來指關注之組件間直接或間接之任何類型關係，並可應用於電、機械、流體、光學、電磁、機電或其他連接。此外，文中可使用「第一」、「第二」等用詞僅利於討論，除非特別指明， 並未攜帶特定時間或順序意含。
從上述說明，熟悉本技藝之人士將理解可以各種形式實施實施例之廣泛技術。因此，雖然已結合其特定範例說明實施例，因為熟悉本技藝之人士在研究圖式、說明書及申請項後，其他修改將顯而易見，實施例之真實範圍將不侷限於此。
10‧‧‧紅綠藍(RGB)布局
12‧‧‧紅綠藍白(RGBW)布局

Claims (20)

  1. 一種用於紅綠藍白(RGBW)動態彩色保真度控制之系統，包含：電池，供電該系統；紅綠藍白(RGBW)顯示器；以及邏輯，至少部分以固定功能硬體實施，用以：決定與該RGBW顯示器相關聯之作業模式，以及依據該作業模式控制該RGBW顯示器之黃-白(Y/W)亮度比，用以：若該RGBW顯示器處於低功率模式，則減少該Y/W亮度比，以及若該RGBW顯示器處於高彩色保真度模式，則增加該Y/W亮度比。
  2. 如申請專利範圍第1項之系統，其中，該作業模式係依據使用者偏好決定。
  3. 如申請專利範圍第2項之系統，其中，該邏輯用以：產生使用者介面(UI)；以及經由該UI接收該使用者偏好。
  4. 如申請專利範圍第1項之系統，其中，該作業模式係依據圖像決定。
  5. 如申請專利範圍第4項之系統，其中，該邏輯用以：若與該圖像相關聯之直方圖指出飽和彩色優勢，則選 擇高彩色保真度作業模式，以及若與該圖像相關聯之直方圖未指出飽和彩色優勢，則選擇低功率作業模式。
  6. 一種用於紅綠藍白(RGBW)動態彩色保真度控制之設備，包含：邏輯，至少部分以固定功能硬體實施，用以：決定與紅綠藍白(RGBW)顯示器相關聯之作業模式，以及依據該作業模式控制該RGBW顯示器之黃-白(Y/W)亮度比，用以：若該RGBW顯示器處於低功率模式，則減少該Y/W亮度比，以及若該RGBW顯示器處於高彩色保真度模式，則增加該Y/W亮度比。
  7. 如申請專利範圍第6項之設備，其中，該作業模式係依據使用者偏好決定。
  8. 如申請專利範圍第7項之設備，其中，該邏輯用以：產生使用者介面(UI)；以及經由該UI接收該使用者偏好。
  9. 如申請專利範圍第6項之設備，其中，該作業模式係依據圖像決定。
  10. 如申請專利範圍第9項之設備，其中，該邏輯用以：若與該圖像相關聯之直方圖指出飽和彩色優勢，則選 擇高彩色保真度作業模式，以及若與該圖像相關聯之直方圖未指出飽和彩色優勢，則選擇低功率作業模式。
  11. 一種用於紅綠藍白(RGBW)動態彩色保真度控制之方法，包含：決定與紅綠藍白(RGBW)顯示器相關聯之作業模式；以及依據該作業模式控制該RGBW顯示器之黃-白(Y/W)亮度比，其中，控制該Y/W亮度比包括：若該RGBW顯示器處於低功率模式，則減少該Y/W亮度比，以及若該RGBW顯示器處於高彩色保真度模式，則增加該Y/W亮度比。
  12. 如申請專利範圍第11項之方法，其中，該作業模式係依據使用者偏好決定。
  13. 如申請專利範圍第12項之方法，進一步包括：產生使用者介面(UI)；以及經由該UI接收該使用者偏好。
  14. 如申請專利範圍第11項之方法，其中，該作業模式係依據圖像決定。
  15. 如申請專利範圍第14項之方法，進一步包括：若與該圖像相關聯之直方圖指出飽和彩色優勢，則選擇高彩色保真度作業模式，以及若與該圖像相關聯之直方圖未指出飽和彩色優勢，則 選擇低功率作業模式。
  16. 一種非暫態電腦可讀取儲存媒體，包含一組指令，若該指令由裝置執行，則致使該裝置：決定與紅綠藍白(RGBW)顯示器相關聯之作業模式；以及依據該作業模式控制該RGBW顯示器之黃-白(Y/W)亮度比，用以：若該RGBW顯示器處於低功率模式，則減少該Y/W亮度比，以及若該RGBW顯示器處於高彩色保真度模式，則增加該Y/W亮度比。
  17. 如申請專利範圍第16項之媒體，其中，該作業模式係依據使用者偏好決定。
  18. 如申請專利範圍第17項之媒體，其中，若執行該指令，則致使裝置：產生使用者介面(UI)；以及經由該UI接收該使用者偏好。
  19. 如申請專利範圍第16項之媒體，其中，該作業模式係依據圖像決定。
  20. 如申請專利範圍第19項之媒體，其中，若執行該指令，則致使裝置：若與該圖像相關聯之直方圖指出飽和彩色優勢，則選擇高彩色保真度作業模式，以及若與該圖像相關聯之直方圖未指出飽和彩色優勢，則選擇低功率作業模式。
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