CN103026401A - 多基色显示器的显示控制 - Google Patents

Abstract

一种用于具有M＞3种基色的多基色显示器的控制器接收包括用于每个像素的N基色的驱动值的输入N基色图像颜色定义值的组。补偿器(317)通过应用亮度补偿至该组输入N基色图像颜色定义值中的值产生补偿的N(N＞＝3)基色图像颜色定义值的组，其中每个像素的亮度补偿取决于像素的色度。背光处理器(311)响应于补偿的N基色图像颜色定义值来确定背光级别。修正器(313)则通过调整输入或者修正的N基色图像颜色定义值或者对于背光级别产生修正的N基色图像颜色定义值，并且基色转换器(315)将修正的N基色图像颜色定义值转换成用于显示器的多基色驱动值。该方法例如可以通过将低复杂度预处理亮度补偿引入至现有的设备中而降低带有动态背光控制的多基色显示器的截断。

Description

多基色显示器的显示控制

技术领域

本发明涉及一种多基色显示器的显示控制，尤其涉及来自三基色显示输入信号的多基色显示器的驱动。

背景技术

最近几年，光调制显示器(例如液晶显示器(LCD))已经逐渐变得流行，并且现在是用于电子显示器的最普遍的显示器类型。在光调制显示器中，光源发射光，所述光入射到透射(或反射)像素层上，这些像素能够衰减(调制)光至可被电信号控制的程度。典型地，所述光源称为背光。

因此，许多显示面板包括光单元，该光单元提供背光用来照亮像素化(pixilated)的显示面板的可变光传递像素。通常，像素化的显示器是矩阵显示器。典型地，背光提供不变的光谱(即，白背光，尽管多色的背光也是可能的，例如蓝色/黄色)并且输入图像通过调制像素的光学状态被复制，从而光透射被修正以提供像素期望的强度(或者彩色子像素强度)。

常规上主要通过使用荧光灯来提供背光源。然而，发光二极管(LED)已经被建议用于背光。LED能够提供几乎单色的光谱并且LED背光能够用来提供多色背光。

已知的透射式显示器是液晶显示器(LCD)，包括采用液晶材料制作的像素，所述像素的光学透射能够根据要显示的图像而被电学地控制。另一显示部件是数字镜像设备(DMD)，其调制来自光源的光，光源自己可变化，该数字镜像设备通常可在数字电影院中使用，在这里从节约能量和渲染质量这两者的观点来看，调暗可能是有用的。部分地反射并部分地透射来自光源的光的透射反射型显示器，也是已知的。

在彩色显示设备中，像素的每一个包括子像素以及相关联的滤色器，以获得不同的颜色，所述不同的颜色一起根据要显示的图像提供像素的颜色。离开滤色器并照亮相关联的子像素的有色光被称为彩色显示设备的基色颜色(或者仅基色)。这些基色颜色定义了显示设备可以显示的色域。

传统地，彩色显示设备使用三基色颜色，典型地例如红色(R)、绿色(G)和蓝色(B)。结果，典型地，输入图像定义在三分量颜色空间中，其通常是RGB颜色空间或与其相关的颜色空间。

常规的背光显示器趋于以固定的背光为基础，背光由可控制的像素调制。然而，最近这些年，使用动态背光控制的显示器已经变得渐渐流行。在这些显示器中，背光等级可以降低以用于较暗的图像并可以增加以用于较亮的图像。进一步地，更先进的显示器使用局部背光控制，其中该显示器被分为多个背光区段，对于所述多个背光区段，背光等级可以基于用于相应的图像区段的图像特性单独设置。

动态背光控制可以实质上改进所生成图像的动态范围和对比度，并可以进一步降低显示器的功耗。然而，关键的问题是如何控制背光。

图1示出了根据现有技术的使用动态背光控制的显示***的一个例子。在这个例子中，背光101为显示面板103提供背光，显示面板103对它进行调制以提供所期望的屏幕图像的前端。背光被分为多个背光源，其在空间上遍及显示器设置，并能够被单独控制。因此，显示器被分为多个与不同的背光源相对应的图像区段。

显示***接收馈送到第一区块101的RGB信号，该区块为每个单独背光源确定最小背光从而使背光足够强以至于不会导致相应的图像区段中的任何截断，即，如果显示面板103相应的可控透射元件完全打开，背光设置成使得区段中最高驱动值能够呈现出来。具体地，第一区块101将输入图像分成与背光源相对应的区块/区段。对于每一个输入像素的区块，为区块中所有的像素和红色、绿色及蓝色通道确定最大的驱动值。这个驱动值确定了区块/区段的背光源的驱动值，并且这设置到这样一个等级，即，当相应的透射(子像素)元件完全打开时，会产生用于那个驱动值的期望的屏幕前端亮度。

第一区块105控制背光101并且用于背光101的驱动值进一步地被馈送到第二区块107，该第二区块107为每个像素确定从背光到达它的光的总量。在实际应用中，这典型地包括来自几个背光源的光。

该***进一步包括第三区块109，其接收输入的RGB驱动值和由第二区块107确定的背光值。然后，通过为由第二区块107计算出的减小的入射背光补偿原始驱动值，它继续产生用于显示面板103的透射元件的驱动值。

最近，所谓的多基色显示器已经被引入，其使用多于三种基色的颜色。这些具有不同光谱的输出基色典型地比RGB显示器有更少的色调宽度，其中每种基色大概覆盖三分之一的视觉色调，所述具有不同光谱的输出基色由局部背光光谱和局部像素过滤透射的乘法结合所产生，即，它们可通过使用几种滤色器从白光源、或者无需滤色器采用几个例如时序彩色照明、或者通过它们的结合来产生。应当注意的是，术语“颜色”用作具有不同光谱的输出原色的方便的术语，其不必要(但可以)实质上为单色，或者至少是窄的带宽。这样的显示器也称为宽色域显示器，因为较宽的色域能够通过使用至少四个而不是三基色颜色而被显示(其能够通过以下示出的账篷形状的色域从多个输出基色来覆盖三维可渲染颜色，所述颜色在色度平面中跨越一个多边形)。

使用动态背光的多基色显示器的一个例子可以在WO2007/135642中找到。

附加的基色的一个优点是这些基色可以具有更高透射，导致这样的显示器典型地更亮和/或更高效。并且，在不损失效率的情况下，基色能够变得更加饱和，并且能够以比RGB更多的自由度来设计色域区域，因此使得更宽的色域成为可能。

当大多数显示信号在以常规的三基色格式被提供(例如RGB格式)时，多基色显示器典型地包括转换函数，用来将三个输入驱动信号转换成用于四个或更多基色的驱动信号。

结合这样的带有动态背光的多基色显示器是非常令人期望的。为了允许对三基色显示器的功能性重复使用，从三基色至多基色驱动信号的转换就典型地在到显示器的输入处执行。这就是图2示出的图1的例子的情况，其中转换区块201在第三区块109和图1的显示面板103之间***。

有几个现有的解决方法来找到多基色的驱动值，多基色将产生如输入RGB信号所指示的期望的颜色。典型地，这些解决方法将输入和输出色域按比例缩放至相同的值。在这种情况下，存在在多基色色域之外不能被复制的颜色，特别是对于明亮的和饱和的红色、绿色和蓝色基色颜色。人们可以截断这些颜色至多基色显示器的边界处或者使用更先进的色域映射算法，其将截断伪像最小化。

在输入图像带有暗的且饱和的颜色的情况下，所有的像素落入到显示器色域之内是可能的，但是由于为RGB显示器设计的典型的局部调暗算法，由第三区块109产生的补偿的RGB值可能落在多基色色域的外面。因此，截断由与多基色显示器相结合的动态背光控制引入进来。尤其是，基于RGB的方法可以避免在RGB显示器中的截断，而这可以导致当转换至多基色值时将被截断的补偿RGB值的产生。具体地，这个方法可能导致背光相较于应当在多基色显示器中的情况被调暗更多。

例如，在带有一个区段的背光和具有从(R，G，B)＝(0，0，0)至(R，G，B)＝(128，0，0)的红色灰度斜坡的输入图像的情况下(假设值是在区间[0，255]中的8位值)，第一区块105将确定背光等级应当减半，因为这可通过区块107将输入驱动值加倍而进行补偿。然而，在多基色显示器中，红色子像素的光透射能力将会显著地低于RGB显示器。例如，对于六基色显示来说，每个子像素的面积仅是相应的三基色显示器子像素的面积的一半。因此，典型地，六基色显示器的单个红色子像素将具有大约是三基色显示器的一半的最大光透射。因此，为了提供与驱动值128相应的光，有必要具有完全的背光。在具体例子中，如果背光没有被调暗，尽管多基色显示器能够表示上至128的值，但是对于所有大于64(128/2)的驱动值，红色的灰度斜坡将会被截断。

因此，改进的显示***会有优势，并且尤其是允许增加灵活性、减少截断、改进功能性的再利用、方便的实现、降低的复杂度和/或改进的性能的***会是有优势的。

发明内容

因此，本发明寻求优选地以单个或以任何组合的方式减轻、缓和或者消除一个或多个上述提及的缺点。

根据本发明的一个方面，提供用于使用M＞3种基色的多基色显示器的控制器，该控制器包括：接收器(309)，用于接收用于该多基色显示器的区段的第一图片信号，该第一图片信号包括输入N基色图像颜色定义值的组，N＞＝3，从该组N基色图像颜色定义值可获得用于该区段的每个像素的M基色的M个驱动值；补偿器(317)，用于通过对该组输入N基色图像颜色定义值中的值应用亮度补偿来产生用于该区段的补偿的N基色图像颜色定义值的组，用于该区段的每个像素的亮度补偿取决于像素的色度；背光处理器(311)，用于响应于该组补偿的N基色图像颜色定义值来确定显示器的该区段的背光级别；修正器(313)，用于通过调整用于所述背光级别的该组输入N基色图像颜色定义值和该组补偿的N基色图像颜色定义值中的至少之一，产生修正的N基色图像颜色定义值的组；以及基色转换器(315)，用于将该组修正的N基色图像颜色定义值转换成用于M基色的M基色驱动值的组，并产生包括该组M基色驱动值的用于该多基色显示器的M基色驱动信号。

本发明可以提供改进的显示控制。尤其是，在提供改进的背光控制时，本发明的实施例可以重复使用用于N基色显示器(具体地，三基色显示器)的背光控制的功能性以及/或者多基色转换(至M基色)的功能性。具体地，在许多实施例中，这一方法可以减少截断伪像。典型地，可以实现低复杂度和/或降低的成本。尤其是，可以实现改进的向后兼容性。

在许多实施例中，本发明可以允许对接收的N基色图像颜色定义值进行简单的预处理以减少在转换N基色图像颜色定义值至M基色驱动信号时引入的截断，其中M＞N。以N基色图像颜色定义值定义的输入的图像将会例如典型地被定义在标准的RGB空间中(例如在AVC中)、扩展的RGB空间中或者虚拟的基色空间(例如XYZ)中，在这些情况下是三基色输入，但也可以已经是多基色输入，例如，它可以包括在黄色基色通道中的额外的区域数据用来对场景中的黄色对象编码。然而，在所有情况下，根据标准的色度学，这种输入数据可被转换成其它颜色复制物，例如，Luv，Lab等。在许多实施例中，这种方法可以简单地允许低复杂度预处理功能性加入到已存在的多基色动态背光控制器中，从而提供改进的性能以及尤其是减少的截断。

亮度补偿可以是对至少一些色度值(即，颜色空间的区域)产生修正亮度的任何补偿；并且当然，在时间和空间中改变可以是不同的，比如每个点或场景或者图像的每个区域的不同的预补偿(例如，在暗的阴影区域的截断错误可能不像在天空中的那么令人讨厌)。

具体地，N基色图像颜色定义值可以是RGB值。例如，多基色显示器可以是六基色显示器并且具体地可以是带有红色、绿色、蓝色、黄色、洋红色和青色基色的RGBYMC显示器(即，它的驱动值颜色描述将会是6维的)。

典型地，在显示器制造期间，对于显示器工厂中的特定多基色显示器会指定预补偿，例如，通过在用于驱动显示器的视频处理IC中的通用空白LUT中预加载查找表(LUT)数据。

然而，如果创造性的艺术家(例如好莱坞的颜色分级者)可以在最终的视频处理中也拥有一些话语权则同样是有利的(例如当他已经正在为了在多基色上的全色效果而对视频分级时，他可能想这样做，例如通过对黄色的香蕉再上色)。然后他可能对至少一个这样的多基色显示器指定并检查数个预补偿行为。例如，他可能想在电影中仅一个关键的场景(例如暗的恐怖的场景)中进行表达，在其中背光能调暗许多，但是截断错误对于人眼来说可能是非常明显的。他可以在附加的信息部分(例如SEI消息，(补充增强信息))中增加这种信息以用于好莱坞质量模式，然后电视可以应用这一预补偿数据而不是在工厂中预加载的例如标准的可获得的那种。

根据本发明的可选择的特征，对于每个色度值预先确定亮度补偿。

亮度补偿可以是预先确定的像素的色度值的函数。尤其是，可以使用色度值和亮度补偿之间的静态关系(例如，人们能够使用常常是适度正确的次优的值，这会使某些图片在视觉质量方面比最优化地所需的要恶劣但这些次优值总是起作用，因为其被设计为主要取决于显示器的静态特性，而不是实际的图片内容；在那种情况下，尽管它们与目前图像有较少的心理视觉关联，但仍有可能存在被过补偿的有问题的色域区域，即，更灵巧的取决于内容的算法可能做得甚至更好)。在许多实施例中，这种关系可以仅仅取决于色度值并且/或者可以与亮度无关。因此，对每个像素，色度可以被确定并且用于那种色度的预先确定的亮度补偿可以被应用。

这种方法可以提供低复杂度和/或低资源需求的应用。尤其是，这种方法可以允许函数在设计/制造阶段期间被确定和实现，控制器在无需用于功能的动态修正的功能性或装置的情况下可以被实现。

根据本发明的可选择的特征，补偿器(317)被设置为将用于该区段的像素的输入N基色图像颜色定义值转换为两个色度值并且响应于这两个色度值确定用于像素的亮度补偿。

在许多实施例中，这可以提供一种尤其有优势的方法。尤其是，它可以允许亮度补偿的确定的高效实现，因为仅使用两个输入参数。在许多实施例中，这可以允许更紧凑的实现，例如，可采用实现用于确定亮度补偿的功能的较小的查找表。

根据本发明的可选择的特征，补偿器(317)包括将两个色度值的值与亮度补偿相关联的二维查找表。

这可以允许非常高效和低成本/复杂度的实现。典型地，可以获得紧凑的查找表。

在许多实施例中，该特征可以允许改进的和/或方便的操作和/或实现。例如，在许多场景中，以存储器需求为代价减少计算需求可能是有优势的。

根据本发明的可选择的特征，补偿器(317)被设置为通过计算数学公式来确定用于像素的亮度补偿，该数学公式将该亮度补偿定义为像素的补偿的N基色图像颜色定义值的函数。

在许多实施例中，这可以允许改进的和/或方便的操作和/或实现。例如，在许多场景中，以计算需求为代价减少存储器需求可能是有优势的。在许多场景中，适当的亮度补偿的精确确定可以通过对数学公式的估算来获得，该数学公式仅需要较低的计算资源。在许多实施例中，这一方法可以进一步地允许更快速的确定并可以避免计算明确的色度值的需求。

根据本发明的可选择的特征，用于色度值的补偿值取决于相对于在M基色的色域中用于色度值的最大渲染亮度的在N基色的色域中用于该色度值的最大渲染亮度。

这可以允许尤为高效的预补偿，其精确地反映导致截断的多基色转换的典型的特性。相对于最大或标称的显示器的光输出，最大亮度可以是归一化的亮度。

根据本发明的可选择的特征，用于色度值的补偿值基本上是在N基色的色域中用于色度的最大亮度与在M基色的色域中用于色度的最大亮度之间的比值。

这可以允许尤为高效的预补偿，其精确地反映导致截断的多基色转换和显示器的典型的特性。亮度补偿因子可以简单地由以下确定：

f(x，y)＝Y_{multi-primary}(x，y)/Y_{three-primary}(x，y)，

其中Y_{three-primary}(x，y)是由x，y表示的对于色度的三基色显示器的归一化最大亮度，Y_{multi-primary}(x，y)是由x，y表示的对于色度的多基色显示器的归一化最大亮度(或者相似的校正，而不论对于其它色度平面定义而能够定义的是明确表格还是以方程式表示的几何形状，类似于例如色调饱和，(a，b)，比如色度的非线性伪色度空间等等)。补偿的N基色图像颜色定义值可由输入N基色图像颜色定义值乘以f(x，y)来产生。基于例如相对于标准显示器(例如标准化的RGB空间)的特定多基色显示器的最大或可调的色域的标准、或者相对于跨越某种特性(例如电影或运动素材)的所期望图像内容的色域、或者偏向于考虑任何这样的几何或统计的测量方法(同样地，例如像是截断这样的严重错误在特定的情况下会如何)，这个函数可以被设计出来(用于一类显示器的预先设计，或者迅速地设计)。

要注意的是，通过使用二维色度平面定义的颜色表示与三维颜色空间定义(像线性RGB或者非线性的YCrCb)之间的数学关系，我们在下面将主要描述的作为亮度修正的操作，能够利用方程式明确地修正亮度，或者通过在三维空间中应用函数而非明显地这样做，例如，在线性RGB中成比例的按比例缩放或者非线性空间中的其他函数，其至少近似期望的亮度修正，或者至少实现了亮度减小，这导致在M基色显示器上更好的渲染。

上述方程式可能对于这样的例子尤为适合，其中输入被编码为与三基色显示器相对应的三基色信号。为了更普遍的应用，可期望将分母用反映输入色域实际需求的值来代替。

根据本发明的可选择的特征，补偿器(317)被设置为增加用于至少一些色度的亮度。

通过减轻由于多基色转换引起的截断效果，这可以允许改进的性能。尤其是，其可以允许预补偿从而允许三基色背光的调暗，以便考虑多基色子像素的较低的光透射特征。

根据本发明的可选择的特征，M基色的所有基色都是彩色基色。

在许多实施例中，这可以提供改进的性能和/或方便的实现和/或操作。

根据本发明的可选择的特征，背光处理器(311)被设置为响应于该组补偿的N基色图像颜色定义值的最大驱动级别来确定背光级别。

在许多实施例中，这可以提供改进的性能和/或方便的实现和/或操作。

根据本发明的可选择的特征，控制器进一步包括装置(401)，该装置用于响应于该背光级别和其它区段的背光级别确定用于该区段的每个像素的入射背光级别，并且其中修正器(313)被设置为通过响应于像素的入射背光级别来调整每个像素的该组输入N基色图像颜色定义值的驱动值，产生该组修正的N基色图像颜色定义值。

在许多实施例中，这可以提供改进的性能和/或方便的实现和/或操作。

根据本发明的可选择的特征，修正器(313)被设置为通过调整用于该背光级别的该组输入N基色图像颜色定义值，来产生该组修正的N基色图像颜色定义值。

在许多实施例中，这可以提供实用的实现。尤其是，其可以提供改进的向后兼容性，以及例如在许多实施例中对于已存在的功能性的重复利用。在许多实施例中，这可允许复杂度减小的实现。

根据本发明的可选择的特征，修正器(313)被设置为通过调整用于该背光级别的该组补偿的N基色图像颜色定义值，来产生该组修正的N基色图像颜色定义值。

在许多实施例中，这可提供实用的实现。尤其是，其可以提供改进的向后兼容性，以及例如在许多实施例中对于已存在的功能性的重复利用。在许多实施例中，这可以允许复杂度减小的实现。

根据本发明的可选择的特征，基色转换器(315)进一步包括装置，该装置用于补偿该组修正的三基色驱动值和该组补偿的三基色驱动值中的至少之一，以用于该组输入三基色驱动值中的驱动值的亮度补偿。

在许多实施例中，这可提供实用的实现。尤其是，其可以提供改进的向后兼容性，以及例如在许多实施例中对于已存在的功能性的重复利用。

根据本发明的可选择的特征，亮度补偿与该组输入三基色驱动值中的驱动值的按比例缩放相对应。

在许多实施例中，这可以提供实用的实现。尤其是，其可以允许减小复杂度的实现。

根据本发明的可选择的特征，该控制器进一步包括：存储器，用于存储色度和亮度补偿之间的关系；以及输入装置，用于接收描述色度值和亮度补偿之间的关系的外部数据并用于将其存储在存储器中。

这可以允许增加的灵活性和适应性。例如，其可以允许制造通用的控制器，其因而能够被适配和定制以用于各个显示器类型。

根据本发明的可选择的特征，提供了权利要求17。

这可以允许尤为有优势的实现和/或操作和/或性能。尤其是，其可以允许精确的图像渲染通过远程装置被控制，例如允许提供内容以指定背光控制和渲染效果。

根据本发明的可选择的特征，提供显示***，其包括显示控制器(303)和多基色显示器(301)。

本发明可以提供改进的显示***。在一些实施例中，可以在分开的单元中实现控制器和多基色显示器。例如，显示控制器可以在单独的箱室或者例如在置顶盒中实现。

根据本发明的一个方面，提供一种控制多基色显示器的方法，所述方法包括：为至少一个观看的多基色显示器在图像产生侧指定至少一个亮度转换预补偿操作；以及，将指定这一预补偿信息的参数信息传输到多基色显示器的位置作为与图像信号相关联的元数据信号。

这可以允许尤为有优势的实现和/或操作和/或性能。尤其是，其可以允许精确的图像渲染通过远程装置被控制，例如允许提供内容以指定背光控制和渲染效果。

根据本发明的一个方面，提供一种使用M＞3种基色的多基色显示器的控制方法，所述方法包括：接收用于该多基色显示器的区段的第一图片信号，该第一图片信号包括输入N基色图像颜色定义值的组，N＞＝3，从该组N基色图像颜色定义值可获得用于该区段的每个像素的M基色的M个驱动值；通过对该组输入N基色图像颜色定义值中的值应用亮度补偿来产生用于该区段的补偿的N基色图像颜色定义值的组，用于该区段的每个像素的亮度补偿取决于像素的色度；响应于该组补偿的N基色图像颜色定义值来确定显示器的该区段的背光级别；通过调整用于所述背光级别的该组输入N基色图像颜色定义值和该组补偿的N基色图像颜色定义值中的至少之一，产生修正的N基色图像颜色定义值的组；以及将该组修正的N基色图像颜色定义值转换成用于M基色的M基色驱动值的组，并产生包括该组M基色驱动值的用于该多基色显示器的M基色驱动信号。

根据本发明的一个方面，提供用于使用M＞3种基色的多基色显示器的控制器，所述控制器包括：接收器(309)，用于接收用于该多基色显示器的区段的第一图片信号，该第一图片信号包括输入N基色图像颜色定义值的组，N＞＝3，从该组N基色图像颜色定义值可获得用于该区段的每个像素的M基色的M个驱动值；第一基色转换器(701)，用于将该组输入N基色图像颜色定义值转换成用于M基色的第一组M基色驱动值；背光处理器(311)，用于响应于该第一组M基色图像颜色定义值，确定用于显示器该区段的背光级别；以及驱动处理器(313，315)，用于响应于该区段的背光级别以及该组输入N基色图像颜色定义值和该第一组M基色图像颜色定义值中的至少之一，产生用于M基色的修正的多基色驱动值的组，并产生包括该组修正的多基色驱动值的用于该多基色显示器的多基色驱动信号。

这可以提供改进的显示控制。尤其是，本发明的实施例可以在提供改进的背光控制的同时重复使用用于三基色显示器的背光控制的功能性和/或多基色转换的功能性。在许多实施例中，这一方法可以特别减少截断伪像。典型地，可以实现低复杂度和/或降低的成本。尤其是，可提供改进的向后兼容性。

在许多实施例中，本发明可以允许接收到的N基色图像颜色定义值的低复杂度的预转换，以在转换N基色图像颜色定义值到用于动态背光显示器的多基色信号时减小引入的截断。在许多实施例中，这一方法可以简单地允许将低复杂性预处理功能性加入到现有的多基色动态背光控制器中，以提供改进的性能尤其是减小的截断。

可选地，驱动处理器(313，315)设置为通过对于至少该区段的背光级别补偿该第一组M基色图像颜色定义值的驱动值，来产生用于M基色的该组修正的多基色驱动值。

在许多实施例中，这可以提供改进的性能和/或方便的实现和/或操作。尤其是，在许多***中，对于确定背光级别和对于驱动显示面板这两者，通过使用相同的三基色至多基色的转换，这可允许减少的功能性。

可选地，驱动处理器(313，315)设置为通过对于至少该区段的背光级别补偿该组输入N基色图像颜色定义值的驱动值来产生修正的N基色图像颜色定义值的组，并通过将该组修正的N基色图像颜色定义值的驱动值转换为用于M基色的多基色驱动值来产生用于M基色的该组修正的多基色驱动值。

在许多实施例中，这可以提供改进的性能和/或方便的实现和/或操作。尤其是，在许多***中，其允许对现有的电路的提高的重复使用并可以提供改进的向后兼容性。

可选地，背光处理器(311)被设置为基于仅包括该第一组M基色图像颜色定义值的值来确定背光级别。

在许多实施例中，这可以提供改进的性能和/或方便的实现和/或操作。

可选地，背光处理器(311)被设置为响应于该第一组M基色图像颜色定义值的最大驱动级别来确定背光级别。

在许多实施例中，这可以提供改进的性能和/或方便的实现和/或操作。

根据本发明的一个方面，提供一种使用M＞3种基色的多基色显示器的控制方法，所述方法包括：接收用于该多基色显示器的区段的第一图片信号，该第一图片信号包括输入N基色图像颜色定义值的组，N＞＝3，从该组N基色图像颜色定义值可获得用于该区段的每个像素的M基色的M个驱动值；将该组输入N基色图像颜色定义值转换成用于M基色的第一组M基色驱动值；响应于该第一组M基色图像颜色定义值，确定用于显示器该区段的背光级别；以及响应于该区段的背光级别以及该组输入N基色图像颜色定义值和该第一组M基色图像颜色定义值中的至少之一，产生用于M基色的修正的多基色驱动值的组，并产生包括该组修正的多基色驱动值的用于该多基色显示器的多基色驱动信号。

本发明的这些和其它方面、特征和优点将从以下描述的实施例中变得明了并将参照以下描述的实施例进行阐述。

附图说明

仅通过例子的方式，将参照附图描述本发明的实施例，其中：

图1是根据现有技术的显示***的示例图；

图2是根据现有技术的显示***的示例图；

图3是根据本发明一些实施例的显示***的元件的例子的示例图；

图4是根据本发明一些实施例的显示***的元件的例子的示例图；

图5是根据本发明一些实施例的显示***的元件的例子的示例图；

图6是根据本发明一些实施例的用于显示***的用于不同渲染的色域的例子的示例图；

图7是根据本发明一些实施例的显示***的元件的例子的示例图；以及

图8是根据本发明一些实施例的显示***的元件的例子的示例图。

具体实施方式

以下描述关注于可应用到多基色LCD显示面板的本发明的实施例，所述面板带有被N基色输入信号驱动的M种基色，其中N是大于或等于3的整数，M是比N大的整数。特别地，输入信号是RGB信号，即，N＝3。然而，可被理解地是，本发明并不限于这一应用而是可以应用到其它多种显示器和输入信号中。

图3示出了根据本发明一些实施例的显示***的例子。***包括显示器301和显示控制器303。显示器301是背光可控的显示器，因此显示控制器303产生背光控制信号和像素驱动信号，所述背光控制信号和像素驱动信号均馈送至显示面板。

显示面板301包括背光305，其发出光，所述光到达显示面板307，在这里各个(子)像素提供可控的背光的衰减/传输。会被理解地是，出于简洁清楚的目的，只有对描述本发明实施例有必要的显示器301的部分被包括进来，并且实用的显示器可以进一步包括为本领域技术人员所熟知的漫射器，偏振器，覆层等。

在这个例子中，背光被分为多个可被单独控制的背光(光)源。因此，使用多个空间上分隔且单独可控的背光源。通过控制用于每个背光源的背光级别，在屏幕不同区域的入射的背光可以不同。每个背光源与显示区段相关联。例如，显示面板307可以分为和像素集合相对应的像素区段，所述像素集合与给定背光区段光源紧邻。因此，显示区段可以是与背光源相关联的图像区段。会被理解地是，可以使用将图像像素分成区段的方式。然而，在多个实施例中，每个区段可以包括像素，对于所述像素，相关联的背光源被认为是最强的。

会被理解地是，所描述的原理也可以应用到单个可控的背光源，并且这实质上对应于只有一个单一区段。

下面，将会关注其中背光基本上是白色背光(即，由背光产生的光不提供任何色彩)的一个例子进行描述。

在这个例子中，显示面板307是多基色面板，即，面板使用M种基色来产生彩色图像，其中M大于3。该显示面板例如可以除了RGB基色颜色以外进一步使用白色基色，或者黄色和青色基色，或者黄色、洋红色和青色基色等等。因此，显示器可以例如是RGBW、RGBY、RGBCY或者RGBYMC显示器，但是会被理解地是，这种方法等同地可应用于使用其它基色的显示器中，并且所述基色并不必需地包括RGB基色。

因此，鉴于典型的三基色显示器(例如RGB显示器)对于每个像素来说包括三种颜色的子像素，图3所示的显示器包括了与M种基色对应的至少四个子像素。在下面描述的具体的例子中，所有的基色是有色彩的基色并且因此代表了一种颜色而不是提供一种白色(非彩色)光谱。在具体的例子中，显示面板307是RGBYMC显示器。

相对于N或者在具体的例子中的三基色显示器(对于同样的显示器尺寸和像素分辨率)的多基色显示器(术语多基色显示器用来表征带有M种基色的显示器，其中M＞3且M＞N)来说，由于每个像素的子像素的较大数目，每个子像素的面积被减小了。结果，相对于三基色显示器及相对于最大像素透射率/光通过量，每个子像素的最大的光通过量减小了。因此，一些颜色可能在输出多基色色域中被截断，而在原始三基色色域中不被截断。例如，对于深饱和红色，其中所有的远离红色基色的驱动信号都是零，像素的光通过量相对于三基色显示器来说减半了。因此，如果动态背光减小，截断就会加剧。例如，(127，0，0)的RGB值，能够由RGBYMC显示器通过补偿的驱动值(254，0，0，0，0，0)来代表(为方便起见假设所有的数字驱动值被给出为8位值，即，在区间[0，255]中)。然而，这需要背光处在最大级别。

将被理解地是，上述例子出于简单明了的目的而关注于单个子像素的减少的发光能力。然而，在许多实际的结论中，显示器输出的更多个普通色度控制着导致截断的背光级别。实际上，特征可以例如是，对于显示器的具体的多基色特征，对于人眼反映出某种颜色是如何本身固有地发光的。

为了在多基色显示器中重复使用来自三基色显示器的功能性，期望地是，像例如在图2中所描述的基于RGB颜色信号使用相同的背光控制。然而，这一方法会导致背光级别被减小至一半，因为所考虑的是这仍允许使用补偿的RGB值(254，0，0)复制该颜色。然而，当需要比255更高的驱动值时，这在RGBYMC显示器中显然导致了截断。

图3中的驱动控制器303提供了动态背光多基色显示***的改进性能同时仍然允许对来自常规的N基色***的多个功能区块的重复使用。

驱动控制器303包括接收器309，其接收图片信号，所述信号包括用于多基色显示器的至少一个区段的一组输入N基色图像颜色定义值。从而，N基色图像颜色定义值可以定义相应像素的N基色颜色空间中的颜色。N基色图像颜色定义值可以与可被用来直接驱动N基色显示器的值相对应并且有时为方便起见可被称为N基色驱动值。然而，在本例中，这些值没有直接用来驱动显示器(其为M基色显示器)而是代表着在适当的颜色空间中像素的颜色。在具体的例子中，N基色图像颜色定义值可具体地为RGB值。

典型地，图片信号包括用于显示器所有区段的图像颜色定义值，但以下描述将关注于应用到一个这样的区段。会被理解地是，同样的方法可以应用于其它区段中。在这个例子里，输入图片信号包括RGB值。区段可以自由选择，但典型地选择为图像区域，对于所述图像区域，具有在区段的基础上确定的级别的背光源比其它任何背光源更靠近/具有最低的光衰减。

图片信号可以从任何适合的内部或外部源获得。

驱动控制器303包括背光处理器311，其设置为确定用于背光305的合适的背光级别。背光处理器311具体地确定了用于与每个区段相对应的每个背光源的背光级别。

驱动控制器303进一步包括驱动修正电路313，其被设置为通过调节用于该背光级别的该组输入N基色图像颜色定义值来产生一组修正的N基色图像颜色定义值。具体地，修正的RGB值从输入RGB值中产生。

驱动修正电路313接收原始输入RGB值以及背光级别的信息。在具体例子中，背光级别被提供为最大/标称背光级别和用于区段的选择的背光级别之间的比值K：

$K=\frac{B_{\mathrm{Sel}}}{B_{\mathrm{Max}}}.$

进一步地为了简便，最开始假设入射至该区段的像素上的光跨越该区段是恒定的并且只由与该区段相关联的背光源所引起。因此，比值K表示了背光被调暗多少以及据此驱动级别通过相同的因子必须被增加多少以提供从子像素的相同光输出。因此，驱动修正电路313可以确定修正的RGB值为：

$R^{\′}=\frac{R}{K}=R\·\frac{B_{\mathrm{Max}}}{B_{\mathrm{Sel}}}$

$G^{\′}=\frac{G}{K}=G\·\frac{B_{\mathrm{Max}}}{B_{\mathrm{Sel}}}$

$B^{\′}=\frac{B}{K}=B\·\frac{B_{\mathrm{Max}}}{B_{\mathrm{Sel}}}$

驱动修正电路313从而产生修正的RGB值，使得对于减小的背光会导致像原始输入RGB值对于最大背光那样同样的光输出。

驱动修正电路313耦合到基色转换器315，其被设置为将这组修正的N基色图像颜色定义值转换成用于多基色显示器307的M基色的一组多基色驱动值。因此，在具体例子中，修正的RGB值，即R′G′B′值，被转换成六种基色驱动值RGBYCM。

会被理解的是，用于在N基色颜色空间(例如RGB颜色空间)与M基色颜色空间(例如RGBYCM颜色空间)之间转换的不同算法，是本领域技术人员熟知的并且在不脱离本发明的情况下可以使用任何适合的算法。

在具体例子中，在反映人类感知的颜色的XYZ颜色空间的基础上执行转换。因此，首先被输入RGB值代表的RGB颜色是以CIE三色值XYZ表示：

XYZ＝M1*RGB，

其中XYZ和RGB是列向量，M1是3×3的矩阵，具有相应的列中的红色、绿色和蓝色的XYZ基色。

多基色显示器301可以产生颜色

XYZ＝M2*RGBYMC，

其中XYZ和RGBYMC是列向量，M2是3×6的矩阵，具有相应的列中的红色、绿色、蓝色、黄色、洋红色和青色的XYZ基色。

基色转换器315然后继续进行解决寻找RGBYMC值的数学问题，RGBYMC值导致了对于修正的RGB值R′G′B′而确定的XYZ值。

存在几个解决方法来寻找产生所期望的颜色XYZ的多基色驱动值。典型地，这些解决方法将输入和输出色域按比例缩放至同样的值。如先前所描述的，这种方法可能导致一些颜色在多基色色域外面并因此将不会被精确地复制。典型地，对明亮且饱和的红色、绿色和蓝色基色颜色来说这是最显著的。据此这些颜色可以被截断至多基色显示器色域的边界或者可以使用最小化截断伪像的更高级的色域映射算法。因此，由于对于多基色信号被减小的子像素的最大光输出，截断可以发生在甚至有完全背光的情况下。

然而，如前所述，截断通过动态背光控制可能被加剧，因为在RGB颜色空间中可被接受的调暗可能导致在RGBYMC颜色空间中的截断。因此，基于RGB颜色空间的背光的调暗可能导致在RGBYMC颜色空间中不必要的截断。

为了处理这样的问题，图1中的显示控制器303没有直接地以接收到的RGB驱动值作为背光调暗的基础，而是基于亮度补偿的RGB值R″G″B″执行背光调暗的确定，R″G″B″通过取决于像素的色度调节输入RGB值的亮度来产生。

注意到，可以有几种方式来补偿输入像素值，例如它们可以取决于输入图片的时空分析，例如局部空间分析，这可以用于考虑背光元件的空间性质。然而，对于我们的发明来说，这在如果补偿只取决于像素值自身(并没有周围的信息)的情况下是有用的，这也可以被视为预定的全局变换(只是像素值、亮度和/或色度的函数)。尽管可以类似地使用实现相同效果的数学方程式，但这可以被视为对于输入图片的尺寸保留图片变换，并且，更优选的实施例可以实现这样的全局变换，例如，基于例如x，y，L或者R，G，B的3维LUT。

据此，显示控制器303包括补偿器317，其耦合至接收器309和背光处理器311。补偿器317接收输入的N基色图像颜色定义值(即，RGB值)并最初执行这些的亮度补偿以产生补偿的N基色图像颜色定义值，即产生补偿的R″B″G″值。这些然后被馈送到背光处理器311，其继续确定区段的背光级别。

背光处理器311可以使用补偿的R″B″G″值具体地确定背光，就好像显示器是RGB显示器一样。作为一个具体例子，背光处理器311可以继续识别该区段中的最高值。因此，背光处理器311可以对于该区段中的所有像素仔细搜寻R″B″G″值来识别最高值。然后，背光可以以与最大值和最大可能值之间的比值相对应的因子从最大值减小。因此，对于驱动值在区间[0，255]中的8位的例子来说，归一化的背光级别(相对于最大背光级别)可以由以下确定：

$\frac{B_{\mathrm{Sel}}}{B_{\mathrm{Max}}}=\frac{N}{255}$

其中N是最大识别值。因此，如果背光级别减小到这一级别，如果使用最大驱动值，则RGB背光应当能够产生子像素的所期望的光输出。

补偿器317被设置为预处理输入值使得相对于三基色显示器的多基色显示器的亮度减小效果反映在用于背光确定的增加的补偿驱动值中。因此，该亮度补偿反映了减小的归一化的相对于N基色显示器由M基色显示器产生的光输出(相对于能够通过像素产生的最大光输出的归一化，即，与具有处于其最大级别的所有驱动值的白色信号相对应)。这种亮度减小能够导致截断并取决于像素的色度。例如，光减小对于与三基色显示器的基色对应的高饱和的颜色(即饱和的红色、绿色或蓝色颜色)可能是非常显著的，而对于白色像素可能没有光减小。据此，由补偿器317执行的亮度补偿取决于色度。

在这个例子中，补偿器317基于像素的色度执行每个像素(即，每个RGB集合的像素)的亮度补偿。在具体的例子中，补偿器317的操作可以由下式表示：

R″G″B″＝f(x，y)·RGB

其中RGB是输入驱动值，f(x，y)是由两个变量x和y表示的色度的合适的函数。因此，补偿的RGB像素可以简单地由输入RGB值的缩放比例确定。相同的缩放比例可应用于这些值中的每个，或者在一些实施例中(例如具有不同颜色的背光)，可以使用不同颜色的不同的缩放比例。

在这个例子中，函数f(x，y)仅取决于像素的色度，而不取决于亮度。进一步地，它是能够在制作或设计阶段期间被确定的静态函数或是能在显示控制器303的校正阶段期间被确定和输入的静态函数。因此，对驱动值的每个(可能)色度值可以预先确定该亮度补偿。

作为色度函数的精确的亮度补偿可以取决于具体的需求和单个实施例的优选方案，并且例如可以取决于优选的在截断和显示器功耗之间的折衷。

然而，在具体例子中，亮度补偿被确定使得寻求截断的最小化。这通过对每个色度值确定亮度补偿使得补偿因子被设置为相对于相应的三基色像素对于多基色像素确定的(例如通过分析或测量)相对光减小来实现。

因此，对于给定的色度的亮度补偿因子可以设置为产生对应的三基色显示器的那一色度的最亮可能像素光输出(即，最大驱动值)相对于产生多基色显示器的那一色度的最亮可能像素光输出(即，最大驱动值)的亮度之间的比值。

因此，对每个可能的x，y值，函数可以确定为：

$f(x,y)=\frac{Y_{\mathrm{RGBYMC}}(x,y)}{B_{\mathrm{RGB}}(x,y)}$

其中，Y_RGBYMC(x，y)表示具有RGBYMC显示器中那一色度的像素的最大渲染亮度，Y_RGB(x，y)表示具有RGB显示器中那一色度的像素的最大渲染亮度。

例如(为简单起见假设用于所有基色的所有子像素具有相同的效率，并且人眼视觉对每个基色具有相同的感知性)，在RGB显示器中产生的完全饱和的红色可具有为该像素的总的可能亮度输出的1/3的亮度。然而，对于RGBYMC显示器来说，红色子像素的面积近似减半并且据此用于饱和红色的最大亮度仅是像素的总的可能亮度输出的1/6。这样，对于饱和红色，函数取值为2。然而，对于白像素，两个显示器都可产生与最大渲染亮度相对应的像素亮度，因此该函数将取值为1。会被理解地是，函数所有的值可以通过分析具体的显示器而以这种方式来确定。

因此，函数f(x，y)将通常比导致补偿的R″B″G″值的大，该补偿的R″B″G″值是比输入RGB值更高的驱动值。然而，这种增加可精确地反映背光的增加，需要这样以避免由转换器315执行的从三基色向多基色转换中所引入的截断。

因此，所述方法引入低复杂度且便于对输入驱动值实现亮度补偿，这样在不会产生由多基色转换中的截断所引起的明显劣化的情况下，允许来自三基色显示器的背光控制的功能性能够被直接重复利用。因此，获得了改进的性能与此同时允许向后兼容性。

应当注意的是，当函数f(x，y)比一大时，所述值可能增大到输入的最大可能值以上，且确定的背光可能增大到与最大RGB级别相对应的背光以上。在这些情况下，背光可能提升至标称级别以上。如果这样不可能的话，截断可能发生但这种截断是由于多基色和三基色色域内在的不同，并且不会通过动态背光控制而恶化。

会被理解地是，亮度补偿的确定可以在不同的实施例中以不同方式实现。

例如，补偿器317可以先确定RGB驱动值的色度值x，y，例如通过执行操作：

x＝f(R，G，B)＝X/(X+Y+Z)，

其中XYZ如上所述，作为RGB的函数

y＝f(R，G，B)＝Y/(X+Y+Z)，

其中XYZ如上所述，作为RGB的函数。

对于像素的亮度补偿则可以通过对函数f(x，y)进行估值(即，基于两个色度值)来确定。

在许多实施例中，函数f(x，y)可以在查找表(LUT)中有利地实现，并且可能有利的是这样的查找表是基于仅仅两个值而不是N个输入值，而这可能导致所需的查找表的实质上尺寸的减小以及由此带来的实质上的存储器需求的减小。

在一些实施例中，通过估计数学公式来估计函数可能是更为有利的。因此，在x，y已知时，可以确定计算f(x，y)值的方程式。这样的方程式可以是近似的方程式，例如如下：

$f(x,y)=\frac{1}{1+s}$

其中 $s=\sqrt{x^2+y^2}.$

在一些实施例中，数学公式可以是驱动值RGB的直接的函数，即：

f(x，y)＝y(R，G，B)

在这样的实施例中，估计的函数y(R，G，B)可以因此包括到色度表示的转换。合适的近似函数的例子可以包括，例如：

$y(R,G,B)=\frac{1}{1+s}$

其中s＝(max(R，G，B)-min(R，G，B))/max(R，G，B)，典型地0＜R，G，B＜1。

因此s与饱和相关，在s＝0时是最小饱和且s＝1时是最大饱和。因此，缩放比例因子y在1到1/2的范围内变化。根据基色的亮度，该公式可以被调整。

这可以允许非常高效的估计并可以实质上减小存储器需求。

在先前的例子中，假设入射到给定像素上的背光跨越区段是恒定的并且仅依赖于与区段相关联的背光源。然而，在许多实际应用中，这样的假设可能会引起质量的降低。

因此，图4示出图3显示***的例子，其中显示控制器303已被增强以进一步包括背光估值器401，其接收用于所有区段的确定的背光驱动值并且响应于相关联区段的背光级别以及其它区段的背光级别确定区段的每个像素的入射背光级别。

具体地，背光估值器401对每个像素计算出从每个背光源到达像素的光。这种计算可以作为显示器的空间分布(spatial profiling)来完成，并且特别是入射光可以确定为每个背光源的背光级别的总和乘以从背光源到像素的光衰减。因此，像素上的入射背光可以通过每个背光源的背光级别的加权总和来计算，其中权重基于显示器的几何形状并且具体地基于像素和背光源之间的距离来确定。合适的权重具体地可以在设计和制造阶段期间确定，并由此可以用作操作期间的预定值。

背光估值器401因而产生更精确的到达每个像素的背光的指示。这一值馈送至驱动修正电路313，它在确定修正值时使用这个值。因此，在这个例子中，补偿器317应用的亮度因子不同于通过驱动修正电路313应用到这些值的因子。然而，已发现这一方法能提供高质量并允许低复杂度的实现和操作。

先前的描述关注于其中修正的N基色图像颜色定义值通过调整一组输入N基色图像颜色定义值来产生的实施例。然而，在其它实施例中，修正的N基色图像颜色定义值可以通过调整这组由补偿器317产生的补偿的N基色图像颜色定义值来产生。这样的实施例的例子在图5中示出，除了驱动处理器313从补偿器317接收修正的值之外，其与图4的例子相对应。

在一些实施例中，驱动处理器313简单地设置为使用基于补偿的N基色值的修正的算法，即，在生成算法时已考虑了补偿。然而，在其它实施例中，驱动处理器313可使用与用于非补偿值的相同的算法。在许多实现过程中，这可能尤为有利，因为其允许现有的功能性被重复使用。在这种情况下，控制器可以包括另外的补偿器，其设置为采取一组N基色图像颜色定义值并为了补偿器317的亮度补偿对它们进行补偿。具体地，如果补偿器317执行了函数f(x，y)，另外的补偿器可能执行函数f^-1(x，y)。

例如，另外的补偿器可以在驱动电路之前或之后***，即，它可以在馈送到驱动电路的补偿的N基色图像颜色定义值上操作，或者可以在驱动电路输出的修正的N基色图像颜色定义值上操作。

在一些实施例中，该控制器可这样被设置，以使得作为像素色度值的函数的合适的亮度补偿能够被修正或下载到控制器中。例如，该控制器可以包括存储器，其存储色度和适当的亮度补偿之间的关系。例如，存储器可以将这种关系以存储在存储器中的函数形式来进行存储。作为另外一个例子，这一关系可以作为为每组色度值提供亮度补偿的查找表而存储在存储器中。在这些实施例中，控制器可以进一步包括输入装置，其能够接收描述色度值和亮度补偿值之间的关系的外部数据。因而这一外部数据可用来在存储器中存储合适的关系。具体地，该外部数据可以直接包括用于查找表的数据或者要实现的合适的函数。

这种方法可提供改进的灵活性和适应性并可允许设备控制器来适于精确地提供用于单个设备所期望的性能和操作。因此，它可允许单个控制器类型的制造，该控制器之后能够被修正并被定制以用于特定的显示器。例如，这种方法可以允许制造通用的OEM显示控制器，其于是能够被各个显示器制造商进行定制和适配。

它可以进一步允许更复杂的控制。实际上，这一方法可允许预补偿值的实时动态修正。例如，取决于例如视频信号或者内容的类型(例如，无论其是电影、运动还是其它种类)使用的预补偿值可以被实时修正。实际上，在一些实施例中，数据可以作为视频内容的一部分而被包括，因此允许例如内容提供者控制和确定背光控制如何作用于内容。

在上面的例子中，已经进一步假设背光是白色的背光。然而，所描述的原理同样可以应用到彩色的背光中，其中带有不同光谱的多个背光可以是单独被控制的。

例如，对于带有驱动值128的饱和的红色图像区域来说，常规的彩色背光调暗会设置绿色和蓝色背光到零(关)，其同样也会被多基色显示器接受。然而，常规的方法同样会设置红色背光至全部值的一半，其会导致截断。然而，使用所描述的预补偿的方法，红色背光会设置到最大，因而阻止了截断。

因此，更普遍地，能够不是仅执行全部背光级别的按比例缩放而是对不同颜色的背光执行单独的按比例缩放。例如，更多的红色背光，会影响到红色LCD成分，黄色LCD成分等等。因此，不是简单的按比例缩放，而是输入的基色值的每一个可以被单独修正。实际上，通过合适地产生的预补偿函数/查找表组，一种颜色的背光对不同颜色的影响可以被去掉。这种情况下甚至无需对图像中所有像素进行实际的多基色变换，我们也能知道显示器因而能够产生的不同地调暗的形状(例如，不同背光颜色的每10％调暗的一个)。因此，知道错误发生的地方以及需要哪种近似分布被预先应用到预补偿以用于这种效果。

在一些实施例中，该亮度补偿可以进一步取决于该区段的亮度特征。例如，亮度补偿可以进一步取决于区段或者整个图像是否相对地亮或者相对地浅。

例如，参照图6，其可以示例这样一个例子，其示出在垂直于色度平面的Z-方向上具有亮度的三维颜色空间。图中，不同的颜色/色调因而在色度平面周围扩展。进一步地，颜色的饱和度随着距与白色(w)相对应的中心点的距离而增加。

在这个例子中，三维区域601表示显示器的最大色域，即，其与最大背光的可用的色域相对应。因此，这一区域通过最大背光和对于每个基色颜色用于M基色显示器的驱动值的整个范围[0；255]来定义。

当背光调暗时，色域区域减小，并且图6示出与减小的背光相对应的减小的色域603。应当注意的是，在一些实施例中，减小的色域603可以与最大色域601的按比例缩放相对应，但是更普遍地，可以如6所示在形状上扭曲。典型地，对于带有不同颜色背光的不同调暗的多颜色背光来说，是这种情况。

图6进一步示出了目前图片的图片色域605，即，需要在显示器上渲染的色域(无需引入任何扭曲)。

正如能在图6中看到的，存在至少一个问题区域607，其中减小的色域不能将输入图像进行渲染，而最大色域601能够进行。如上所述，预补偿可以允许避免这种减小的调暗。

然而，在许多实施例中，应用空间亮度调暗分布而不是应用全局的预补偿/调暗可能会更好。实际上，因为发生问题的地方能够被精确地确定，所以仅仅对这些颜色值预补偿而避免背光调暗引发截断是可能的。因此，预补偿可以反映出局部特征(例如，该方法可以在带有缓慢卷曲的饱和平面上应用预补偿抛物线)。例如，这样一种方法可以允许不可避免的截断被减少并且增加的背光集中于特别需要的区域。

在一些实施例中，多个不同的调暗/预补偿分布可因此而可用。例如，预补偿可允许一定量的截断并且该预补偿函数能够被产生以确定在图像的哪个部分中有多少截断被允许。例如，图像分析器能够分析出第一预补偿部分的伪像。如果结果过于严重，那么下一个预补偿分布可以被应用，等等。实际上，不断地更新和修正预补偿函数是可能的。实际上，允许这样的预补偿函数被动态地更新以用于正在渲染的具体内容甚至是可能的。因此，预补偿函数可以动态地下载到显示控制器。例如，这就允许控制器为艺术创造和效果创造出不同的补偿。

实际上，会被理解的是，这个方法允许背光控制和所产生的背光调暗中的多个自由度。例如，有不同的方法来控制使用不同颜色的背光从而获得所期望的输出颜色。这样的考虑可以反映在预补偿中。作为另一个例子，可以确定允许一些截断或者将图像渲染得比输入信号所指定的更暗。通过允许该背光控制的空间变化和/或颜色空间的变化，进一步的自由度是可能的，所述颜色空间的变化允许例如一些颜色而不是其它的颜色变暗或截断。

注意的是，原则上单个预补偿(或者至少对于白色背光，对于彩色背光可能想要多个预补偿)，取决于背光的色度平衡，例如，用于每10％增量结合(例如90％B，100％R，100％G)的LUT可以这样做，因为至少在某种近似上，渲染问题会被减轻(典型地，在要么太多截断错误要么太少输入亮度之间进行折衷)。然而，基于实际图像内容(实际图像可以例如在问题区域不包含任何像素颜色，这种情况下调暗可能会增加)人们想要较紧密地优化预补偿。人们可以通过应用空间分布来这样做，例如图像的上面的K DCT区块利用预补偿分布/LUT 1处理，下面的S-K区块利用分布2处理。考虑到例如截断伪像的心理视觉严重性，例如基于基本的图像结构，可以用复杂的方式来这样做。例如，控制器可以从第一分布开始(例如，工厂缺省的预先装载的分布)，然后通过使用来自图像分析模块的图像内容特性而将其变换/细微调整至另一分布。

图7示出了用于动态背光多基色显示器的性能改进的显示***的另一个例子。***除了驱动控制器303不包括补偿器317而包括基色转换处理器701之外，与图4的***直接地相对应。

基色转换处理器701被设置为将输入N基色图像颜色定义值转换为与多基色显示器对应的多基色驱动值。因此，在具体例子中，基色转换处理器701将输入的RGB值转换成RGBYCM图像定义值。转换的多基色值被馈送到背光处理器311，该背光处理器311继续确定合适的背光级别。然而，在图7的***中，背光处理器311基于多基色值而不是基于输入的驱动值来确定背光级别。

具体地，背光处理器311可以应用识别最大值的相同的方法，但这种情况下可能会延长用于每个像素的全部六种基色值的查寻。因此，确定的背光在M基色颜色空间中而不是在输入N基色空间中找到，并因此确保了截断不会被动态背光控制引入。

因此，在具体例子中，显示控制器303首先将RGB输入转换为多基色输出，例如RGBYMC。然后，用于背光的驱动值通过确定RGBYMC值的最大值而不是RGB值的最大值计算出来。

这确保了不会引入比不用调暗时更多的截断。事实上，如果使用了可以被增强的背光，那么就可以防止所有的截断。在这种情况下，可以允许RGBYMC的值比RGB值的最大值更高。

在图7的例子中，驱动控制器303和基色转换器315相对于图4的***没有改变。因此，显示面板307的驱动可以重复使用相同的功能性，但被在RGBYMC颜色空间中产生的不同的背光级别驱动。

因此，在这个例子中，显示控制器303也包括驱动处理器313，其被设置为通过补偿用于入射到像素上的背光级别的输入N基色图像颜色定义值组的驱动值，产生修正的N基色图像颜色定义值。背光估值器401以与第4个例子中同样的方式但是基于RGBYMC颜色空间确定的背光级别计算出这一背光。基色转换器315然后将修正的N基色图像颜色定义值转换成用于显示面板307的基色的多基色驱动值。

然而，在一些方法中，该显示控制器303可以被修改以仅包括一个基色转换器。具体地，驱动处理器313可以不使用原始的N基色图像颜色定义值(输入的RGB值)而是使用由基色转换处理器701产生的M基色值。在这种情况下，基色转换器315可以被去除，驱动处理器313可以被修改以操作整组基色值，即，在具体例子中的RGBYMC值。具体地，驱动处理器315可以在六个RGBYMC值上执行与它在图4***中的三个RGB值上所执行的相同的操作。这样一个方法在图8中示出，并且可以在许多实施例中允许更高效的资源利用和减小的复杂度。然而，在许多实施例中，图7的***可以允许提高现有功能性的重复使用。

在图7和8的***中，背光处理器311因此被设置为仅考虑M基色驱动值，即，它不考虑原始的N基色图像颜色定义值。

会被理解的是，上述为了清楚起见的说明已经参照不同功能的电路、单元和处理器描述了本发明的实施倒。然而，明显的是，在不脱离本发明的情况下，任何合适的在不同的功能电路、单元或者处理器之间的功能性分布可以被使用。例如，通过分开的处理器或者控制器要执行的图示出的功能性可以通过同一处理器或者控制器来执行。因此，对具体功能单元或者电路的参照仅看作是对于用于提供所描述的功能性而非指示严格的逻辑或者物理结构或组织的适合装置的参照。

本发明能够以任何合适的形式实现，包括硬件、软件、固件或者这些的任意组合。本发明可以至少部分地作为运行在一个或多个数据处理器和/或数字信号处理器上的计算机软件而可选地实现。本发明实施例的元件和部件可以以任何合适方式物理性地、功能性地以及逻辑性地实现。实际上，功能性可以以单个单元、多个单元或作为其它功能单元的部分来实现。因而，本发明可以以单个单元实现或者可以在不同单元、电路和处理器之间物理性地且功能性地分布。

尽管已经结合一些实施例对本发明进行了描述，但并非旨在局限于这里提出的具体形式。相反，本发明的范围仅由所附权利要求来限制。另外，尽管特征可以看起来是结合特定的实施例来进行描述的，但本领域技术人员仍会意识到所描述实施例的不同特征可以根据本发明进行组合。在权利要求中，术语“包括”不排除其它元件或步骤的存在。

进一步地，尽管单独地列出，但多个装置、元件、电路或者方法步骤可以通过例如单个电路、单元或者处理器来执行。另外，尽管各个特征可能被包括在不同的权利要求中，但它们可能可以进行有利的组合，在不同权利要求中的这种包括并不暗示特征的组合是不可行的以及/或者没有优点。同样，在一类权利要求中的特征的包括并不暗示对这类权利要求的限制，而是指明这一特征可等同地合适地应用到其它权利要求类型中。进一步地，权利要求中特征的顺序不暗示任何各特征必须以其工作的任何特定顺序，尤其是，方法权利要求中的各个步骤的顺序不暗示这些步骤必须以这样的顺序执行。相反，这些步骤可以以任何合适的顺序执行。另外，提及单数时不排除多个。因此，关于“一(个)”、“第一”、“第二”等的提及并不排除多个的情况。权利要求中的附图标记仅仅作为澄清性的例子来提供，而不应当解释为以任何方式限制权利要求的范围。

Claims (26)

1.一种用于使用M＞3种基色的多基色显示器的控制器，该控制器包括：

接收器(309)，用于接收用于该多基色显示器的区段的第一图片信号，该第一图片信号包括输入N基色图像颜色定义值的组，N＞＝3，从该组N基色图像颜色定义值可获得用于该区段的每个像素的M基色的M个驱动值；

补偿器(317)，用于通过对该组输入N基色图像颜色定义值中的值应用亮度补偿来产生用于该区段的补偿的N基色图像颜色定义值的组，用于该区段的每个像素的亮度补偿取决于像素的色度；

背光处理器(311)，用于响应于该组补偿的N基色图像颜色定义值来确定显示器的该区段的背光级别；

修正器(313)，用于通过调整用于所述背光级别的该组输入N基色图像颜色定义值和该组补偿的N基色图像颜色定义值中的至少之一，产生修正的N基色图像颜色定义值的组；以及

基色转换器(315)，用于将该组修正的N基色图像颜色定义值转换成用于M基色的M基色驱动值的组，并产生包括该组M基色驱动值的用于该多基色显示器的M基色驱动信号。

2.如权利要求1所述的控制器，其中对每个色度值预先确定亮度补偿。

3.如权利要求1所述的控制器，其中补偿器(317)被设置为将用于该区段的像素的输入N基色图像颜色定义值转换为两个色度值并且响应于这两个色度值确定用于像素的亮度补偿。

4.如权利要求3所述的控制器，其中补偿器(317)包括将两个色度值的值与亮度补偿相关联的二维查找表。

5.如权利要求1所述的控制器，其中补偿器(317)被设置为通过计算数学公式来确定用于像素的亮度补偿，该数学公式将该亮度补偿定义为像素的补偿的N基色图像颜色定义值的函数。

6.如权利要求1所述的控制器，其中，用于色度值的补偿值取决于相对于在M基色的色域中用于色度值的最大渲染亮度的在N基色的色域中用于该色度值的最大渲染亮度。

7.如权利要求6所述的控制器，其中用于色度值的补偿值基本上是在N基色的色域中用于色度的最大亮度与在M基色的色域中用于色度的最大亮度之间的比值。

8.如权利要求1、6或7所述的控制器，其中补偿器(317)被设置为对于至少一些色度增加亮度。

9.如权利要求1所述的控制器，其中M基色的所有基色都是彩色基色。

10.如权利要求1、6或7所述的控制器，其中背光处理器(311)被设置为响应于该组补偿的N基色图像颜色定义值的最大驱动级别来确定背光级别。

11.如权利要求1、6、7或10所述的控制器，进一步包括装置(401)，该装置用于响应于该背光级别和其它区段的背光级别确定用于该区段的每个像素的入射背光级别，并且其中修正器(313)被设置为通过响应于像素的入射背光级别来调整每个像素的该组输入N基色图像颜色定义值的驱动值，产生该组修正的N基色图像颜色定义值。

12.如权利要求1所述的控制器，其中修正器(313)被设置为通过调整用于该背光级别的该组输入N基色图像颜色定义值，来产生该组修正的N基色图像颜色定义值。

13.如权利要求1所述的控制器，其中修正器(313)被设置为通过调整用于该背光级别的该组补偿的N基色图像颜色定义值，来产生该组修正的N基色图像颜色定义值。

14.如权利要求13所述的控制器，其中基色转换器(315)进一步包括装置，该装置用于补偿该组修正的N基色图像颜色定义值和该组补偿的N基色图像颜色定义值中的至少之一，以用于该组输入N基色图像颜色定义值的驱动值的亮度补偿。

15.如权利要求1所述的控制器，其中亮度补偿与该组输入N基色图像颜色定义值的驱动值的按比例缩放相对应。

16.如权利要求1所述的控制器，进一步包括：

存储器，用于存储色度和亮度补偿之间的关系；以及

输入装置，用于接收描述色度值和亮度补偿之间的关系的外部数据并用于将其存储在存储器中。

17.如权利要求1所述的控制器，包括用于接收参数数据以实现亮度校正的装置。

18.一种显示***，包括如权利要求1所述的显示控制器(303)和多基色显示器(301)。

19.一种多基色显示器的控制方法，所述方法包括：

为至少一个观看的多基色显示器在图像产生侧指定至少一个亮度转换预补偿操作；以及

将指定这一预补偿信息的参数信息传输到多基色显示器的位置作为与图像信号相关联的元数据信号。

20.一种使用M＞3种基色的多基色显示器的控制方法，所述方法包括：

接收用于该多基色显示器的区段的第一图片信号，该第一图片信号包括输入N基色图像颜色定义值的组，N＞＝3，从该组N基色图像颜色定义值可获得用于该区段的每个像素的M基色的M个驱动值；

通过对该组输入N基色图像颜色定义值中的值应用亮度补偿来产生用于该区段的补偿的N基色图像颜色定义值的组，用于该区段的每个像素的亮度补偿取决于像素的色度；

响应于该组补偿的N基色图像颜色定义值来确定显示器的该区段的背光级别；

通过调整用于所述背光级别的该组输入N基色图像颜色定义值和该组补偿的N基色图像颜色定义值中的至少之一，产生修正的N基色图像颜色定义值的组；以及

将该组修正的N基色图像颜色定义值转换成用于M基色的M基色驱动值的组，并产生包括该组M基色驱动值的用于该多基色显示器的M基色驱动信号。

21.一种用于使用M＞3种基色的多基色显示器的控制器，所述控制器包括：

接收器(309)，用于接收用于该多基色显示器的区段的第一图片信号，该第一图片信号包括输入N基色图像颜色定义值的组，N＞＝3，从该组N基色图像颜色定义值可获得用于该区段的每个像素的M基色的M个驱动值；

第一基色转换器(701)，用于将该组输入N基色图像颜色定义值转换成用于M基色的第一组M基色驱动值；

背光处理器(311)，用于响应于该第一组M基色图像颜色定义值，确定用于显示器该区段的背光级别；以及

驱动处理器(313，315)，用于响应于该区段的背光级别以及该组输入N基色图像颜色定义值和该第一组M基色图像颜色定义值中的至少之一，产生用于M基色的修正的多基色驱动值的组，并产生包括该组修正的多基色驱动值的用于该多基色显示器的多基色驱动信号。

22.如权利要求21所述的控制器，其中驱动处理器(313，315)设置为通过对于至少该区段的背光级别补偿该第一组M基色图像颜色定义值的驱动值，来产生用于M基色的该组修正的多基色驱动值。

23.如权利要求21所述的控制器，其中驱动处理器(313，315)设置为通过对于至少该区段的背光级别补偿该组输入N基色图像颜色定义值的驱动值来产生修正的N基色图像颜色定义值的组，并通过将该组修正的N基色图像颜色定义值的驱动值转换为用于M基色的多基色驱动值来产生用于M基色的该组修正的多基色驱动值。

24.如权利要求21、22或23所述的控制器，其中背光处理器(311)被设置为基于仅包括该第一组M基色图像颜色定义值的值来确定背光级别。

25.如权利要求21、22、23或24所述的控制器，其中背光处理器(311)被设置为响应于该第一组M基色图像颜色定义值的最大驱动级别来确定背光级别。

26.一种使用M＞3种基色的多基色显示器的控制方法，所述方法包括：

接收用于该多基色显示器的区段的第一图片信号，该第一图片信号包括输入N基色图像颜色定义值的组，N＞＝3，从该组N基色图像颜色定义值可获得用于该区段的每个像素的M基色的M个驱动值；

将该组输入N基色图像颜色定义值转换成用于M基色的第一组M基色驱动值；

响应于该第一组M基色图像颜色定义值，确定用于显示器该区段的背光级别；以及

响应于该区段的背光级别以及该组输入N基色图像颜色定义值和该第一组M基色图像颜色定义值中的至少之一，产生用于M基色的修正的多基色驱动值的组，并产生包括该组修正的多基色驱动值的用于该多基色显示器的多基色驱动信号。

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