CN115151971A - 用于显示的动态伽玛曲线使用 - Google Patents

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Abstract

本公开内容的某些方面提供用于基于计算设备的操作模式来选择由显示驱动电路使用以将由显示处理单元提供的码字转换为亮度水平的伽玛曲线的方法和装置。例如，显示处理单元向显示驱动电路提供码字以驱动显示器处的输出。此外，显示驱动电路基于所选择的伽玛曲线，将所提供的码字转换为模拟信号来驱动显示器处的输出。

Description

用于显示的动态伽玛曲线使用
技术领域
概括地说，本公开内容涉及处理***，已经更具体地，涉及用于显示或图形处理的一种或多种技术。
背景技术
计算设备常常利用图形处理单元(GPU)来加速对图形数据的渲染以供显示。这样的计算设备可以包括例如计算机工作站、移动电话(比如所谓的智能手机)、嵌入式***、个人计算机、平板计算机和视频游戏控制台。GPU执行包括一个或多个处理阶段的图形处理流水线，处理阶段一起操作以执行图形处理命令并且输出帧。中央处理单元(CPU)可以通过向GPU发出一个或多个图形处理命令来控制GPU的操作。现代CPU通常能够同时执行多个应用程序，每个应用程序可能需要在执行期间使用GPU。
便携式计算设备(包括智能手机、平板电脑和可穿戴设备)可以在显示器上呈现图形内容。在某些情况下，可能期望将计算设备的全部或部分显示器调暗，意味着可能期望降低全部或部分显示器的亮度(还被称为明亮度)。例如，显示器的像素(例如，红色、绿色、蓝色、白色等)可以被配置为以降低的亮度来发光以将显示器调暗。
在一些情况下，将显示器调暗可能导致比如在显示器上产生条带伪影之类的问题，这是不希望的，因为它会导致受损的用户体验。当显示器的不同部分上的不同颜色之间的转换不平滑时，会出现条带伪影。因此，期望避免这样的问题的用于调暗的技术。
发明内容
下文给出对一个或多个方面的简单概括，以便提供对这样的方面的基本理解。该概括不是对所有预期方面的详尽概述，并且既不旨在标识所有方面的关键元素，也不旨在描述任意或全部方面的范围。其唯一目的是以简单的形式呈现一个或多个方面的一些概念，以此作为后面的具体实施方式的前奏。
本公开内容的某些方面提供用于由计算设备显示图像的方法。方法包括：基于计算设备的操作模式，选择由显示驱动电路使用以将由显示处理单元提供的码字转换为亮度水平的伽玛曲线。伽玛曲线是从多条伽玛曲线中选择的。操作模式是调暗模式或非调暗模式之一。当操作模式为调暗模式时，所选择的伽玛曲线包括第一值伽玛曲线。当操作模式为非调暗模式时，所选择的伽玛曲线包括第二值伽玛曲线，其中，第一值高于第二值。方法包括：由显示处理电路向显示驱动电路提供码字以驱动显示器处的输出。方法包括：由显示驱动电路基于所选择的伽玛曲线，将所提供的码字转换为模拟信号以驱动显示器处的输出。
本公开内容的某些方面提供包括显示器的计算设备。计算设备还包括显示驱动电路，其被配置为将码字转换为模拟信号以驱动显示器处的输出。计算设备还包括显示处理单元，其被配置为向显示驱动电路提供码字以驱动显示器处的输出。计算设备还包括电路。电路被配置为：基于计算设备的操作模式，选择由显示驱动电路使用以将由显示处理单元提供的码字转换为亮度水平的伽玛曲线。伽玛曲线是从多条伽玛曲线中选择的。操作模式是调暗模式或非调暗模式之一。当操作模式为调暗模式时，所选择的伽玛曲线包括第一值伽玛曲线。当操作模式为非调暗模式时，所选择的伽玛曲线包括第二值伽玛曲线，其中，第一值高于第二值。
本公开内容的某些方面提供包括用于显示的单元的计算设备。计算设备还包括用于将码字转换为模拟信号以驱动显示单元处的输出的单元。计算设备还包括用于向用于转换的单元提供码字以驱动用于显示的单元处的输出的单元。计算设备还包括用于基于计算设备的操作模式来选择由用于转换的单元使用以将由用于提供的单元提供的码字转换为亮度水平的伽玛曲线的单元。伽玛曲线是从多条伽玛曲线中选择的。操作模式是调暗模式或非调暗模式之一。当操作模式为调暗模式时，所选择的伽玛曲线包括第一值伽玛曲线。当操作模式为非调暗模式时，所选择的伽玛曲线包括第二值伽玛曲线，其中，第一值高于第二值。
本公开内容的某些方面提供非暂时性计算机可读介质，当其被计算设备执行时使得计算设备执行由计算设备显示图像的方法。方法包括：基于计算设备的操作模式，选择由显示驱动电路使用以将由显示处理单元提供的码字转换为亮度水平的伽玛曲线。伽玛曲线是从多条伽玛曲线中选择的。操作模式是调暗模式或非调暗模式之一。当操作模式为调暗模式时，所选择的伽玛曲线包括第一值伽玛曲线。当操作模式为非调暗模式时，所选择的伽玛曲线包括第二值伽玛曲线，其中，第一值高于第二值。方法包括：由显示处理电路向显示驱动电路提供码字以驱动显示器处的输出。方法包括：由显示驱动电路基于所选择的伽玛曲线，将所提供的码字转换为模拟信号以驱动显示器处的输出。
在附图和下面的说明书中阐述本公开内容的一个或多个示例的细节。根据说明书、附图以及权利要求书，本公开内容的其它特征、目标和优势将变得显而易见。
附图说明
为了可以详细地理解本公开内容的上述特征，通过参考各方面可以得到对上文简要概述的内容的更加具体的描述，其中一些方面是在附图中示出的。然而，要注意的是，附图仅示出本公开内容的某些典型方面并且因此不被认为是对本公开内容的范围的限制，因为说明书可以承认其它等同有效的方面。
图1是示出根据本公开内容的一种或多种技术的示例内容生成***的框图。
图2示出伽玛曲线2.2和伽玛曲线4.0两者。
图3示出根据本公开内容的某些方面的设备进入调暗模式和退出非调暗模式的示例操作。
图4示出根据本公开内容的某些方面的设备退出调暗模式和进入非调暗模式的示例操作。
图5示出根据本公开内容的某些方面的用于基于设备的操作模式来调整用于显示图像的伽玛曲线的示例操作。
具体实施方式
通常，本文中所公开的各方面提供用于当显示器被调暗时改善在显示器上呈现的显示图像的视觉质量的技术。例如，使用传统技术，当被调暗时呈现在显示器上的显示图像可能遭受带状伪影，比如由于在调暗的显示器中低于门限亮度水平的可用亮度水平的数量减少。本文中所公开的示例技术通过调整用于生成显示图像的伽玛曲线以在调暗的显示器中提供低于门限亮度水平的更多数量的可用亮度水平，来对这样的传统技术进行改善。
在一些示例中，调暗示通过将调暗层应用到显示器来实现的，其中调暗层是一种类型的帧层。在一些示例中，显示处理器可以执行对来自不同帧层的像素数据进行合成(或混合)，以生成经由显示器进行呈现的显示图像。如本文中所使用的，帧层(有时被称为“层”)指代与一个或多个其它帧层组合成单个层(例如，显示图像)的层。调暗层可以是覆盖在一个或多个其它帧层上的具有一定的不透明度/透明度的平坦层(例如，全黑)，使得当与一个或多个其它帧层组合成单个层时一个或多个其它帧层的整体亮度被减小。
下文参照附图更全面地描述***、装置、计算机程序产品和方法的各个方面。然而，本公开内容可以以许多不同的形式来体现，并且不应被解释为限于贯穿本公开内容给出的任何特定结构或功能。准确地说，提供这些方面使得本公开内容将是透彻和完整的，并且将向本领域技术人员充分地传达本公开内容的范围。基于本文中的教导，本领域技术人员应当理解，本公开内容的范围旨在覆盖本文中所公开的***、装置、计算机程序产品和方法的任何方面，无论是独立于本公开内容的其它方面实现的还是结合本公开内容的其它方面实现的。例如，使用本文中阐述的任意数量的方面可以实现装置或可以实现方法。此外，本公开内容的范围旨在覆盖使用除了本文中所阐述的本公开内容的各个方面之外或者不同于本文中所阐述的本公开内容的各个方面的其它的结构、功能、或者结构和功能来实现。本文中所公开的任何方面可以通过权利要求的一个或多个元素来体现。
虽然本文中描述各个方面，但是这些方面的许多变化和排列也落入本公开内容的范围内。虽然提到了本公开内容的各方面的一些潜在益处和优势，但是本公开内容的范围不旨在限于特定的益处、用途或目标。确切地说，本公开内容的各方面旨在广泛地应用于不同的无线技术、***配置、网络和传输协议，其中的一些是通过示例的方式在附图和以下描述中进行说明的。具体实施方式和附图仅是对本公开内容的说明而非限制，本公开内容的范围是通过所附权利要求及其等效物来限定的。
参照各种装置和方法给出若干方面。通过各种框、组件、电路、过程、算法等等(其统被称为“元素”)在下面的具体实施方式中描述并且在附图中示出这些装置和方法。可以使用电子硬件、计算机软件或者其任意组合来实现这些元素。这样的元素是被实现为硬件还是软件，取决于特定的应用和对整个***所施加的设计约束。
例如，元素或元素的任何部分或元素的任意组合，可以被实现为包括一个或多个处理器(其还可以被称为处理单元)的“处理***”。处理器的示例包括微处理器、微控制器、图形处理单元(GPU)、通用GPU(GPGPU)、中央处理单元(CPU)、应用处理器、数字信号处理器(DSP)、精简指令集计算(RISC)处理器、片上***(SOC)、基带处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑器件(PLD)、状态机、门逻辑、分离硬件电路和被配置为执行贯穿本公开内容描述的各种功能的其它适当硬件。处理***中的一个或多个处理器可以执行软件。无论被称为软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言还是其它术语，软件都可以被广泛地解释为意指指令、指令集、代码、代码段、程序代码、程序、子程序、软件组件、应用、软件应用、软件包、例行程序、子例行程序、对象、可执行文件、执行的线程、过程、函数等等。术语应用程序可以指代软件。如本文中所描述的，一种或多种技术可以指代被配置为执行一个或多个功能的应用程序，即，软件。在这样的示例中，应用程序可以被存储在存储器(例如，处理器的片上存储器、***存储器或任何其它存储器)上。本文中所描述的硬件(比如处理器)可以被配置为执行应用程序。例如，可以将应用程序描述为包括代码，代码在由硬件执行时使得硬件执行本文中所描述的一种或多种技术。例如，硬件可以从存储器访问代码，并且执行从存储器访问的代码以执行本文中所描述的一种或多种技术。在一些示例中，在本公开内容中标识了组件。在这样的示例中，组件可以是硬件、软件或其组合。组件可以是单独的组件或单个组件的子组件。
因此，在本文中所描述的一个或多个示例中，所描述的功能可以用硬件、软件或者其任意组合来实现。如果以软件实现，则所述功能可以作为一个或多个指令或代码被存储或编码在计算机可读介质上。计算机可读介质包括计算机存储介质。存储介质可以是计算机能够访问的任何可用介质。通过示例而非限制的方式，这样的计算机可读介质可以包括随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、光盘存储、磁盘存储、其它磁存储设备、前述类型的计算机可读介质的组合、或者能够用于存储具有指令或数据结构形式的计算机可执行代码并且能够由计算机访问的任何其它介质。
通常，本文中所公开的示例提供用于调整伽玛曲线的技术，伽玛曲线用于针对显示器生成显示图像，以在调暗的显示器中提供更多数量的低于门限亮度水平的可用亮度水平。当显示器被调暗时，示例技术可以改善在显示器上呈现的显示图像的视觉质量。例如，本公开内容描述用于在利用显示器的任何设备中进行图形和/或显示处理的技术。贯穿本公开内容描述了其它示例益处。
如本文中所使用的，术语“内容”的实例可以指代“图形内容”、“图像”，反之亦然。不管术语被用作形容词、名词还是其它词类，都是如此。在一些示例中，如本文中所使用的，术语“图形内容”可以指代由图形处理管线的一个或多个进程产生的内容。在一些示例中，如本文中所使用的，术语“图形内容”可以指代由被配置为执行图形处理的处理单元所产生的内容。在一些示例中，如本文中所使用的，术语“图形内容”可以指代由图形处理单元产生的内容。
在一些示例中，如本文中所使用的，术语“显示内容”可以指代由被配置为执行显示处理的处理单元所生成的内容。在一些示例中，如本文中所使用的，术语“显示内容”可以指代由显示处理单元所生成的内容。可以对图形内容进行处理以变成显示内容。例如，图形处理单元可以将图形内容(比如帧)输出到缓冲器(其可以被称为帧缓冲器)。显示处理单元可以从缓冲器读取图形内容(例如，一帧或多帧)，并且对其执行一种或多种显示处理技术以生成显示内容。例如，显示处理单元可以被配置为对一个或多个渲染层执行合并以生成帧。作为另一示例，显示处理单元可以被配置为对两个或更多个层进行合并、混合、或以其它方式组合在一起成为单个帧。显示处理单元可以被配置为对帧执行缩放，例如放大或缩小。在一些示例中，帧可以指代层。在其它示例中，帧可以指代已经混合在一起以形成帧的两个或更多个层，即，帧包括两个或更多个层，并且可以随后对包括两个或更多个层的帧进行混合。
图1是示出被配置为实现本公开内容的一种或多种技术的示例内容生成***100的框图。内容生成***100包括设备104。设备104可以包括用于执行本文中所描述的各种功能的一个或多个组件或电路。在一些示例中，设备104的一个或多个组件可以是SOC的组件。设备104可以包括被配置为执行本公开内容的一种或多种技术的一个或多个组件。在所示的示例中，设备104可以包括处理单元120和***存储器124。在一些示例中，设备104可以包括数个额外的或替代的组件，例如，通信接口126、收发机132、接收机128、发射机130、显示处理器127和显示客户端131。对显示客户端131的引用可以指代一个或多个显示器。例如，显示客户端131可以包括单个显示器或多个显示器。显示客户端131可以包括第一显示器和第二显示器。在另外的示例中，可以不在设备上显示图形处理的结果，例如，第一显示器和第二显示器可以不接收任何用于其上进行呈现的帧。替代地，可以将帧或图形处理结果传送到另一设备。在一些方面，这可以被称为分割渲染。
处理单元120可以包括内部存储器121。处理单元120可以被配置为例如在图形处理管线107中执行图形处理。在一些示例中，设备104可以包括显示处理器(比如显示处理器127)，以对由处理单元120生成的一个或多个帧在由显示客户端131进行呈现之前执行一种或多种显示处理技术。显示处理器127可以被配置为执行显示处理。例如，显示处理器127可以被配置为对由处理单元120生成的一个或多个帧执行一种或多种显示处理技术。显示处理器127可以根据比如MIPI DSI(移动工业处理器接口，显示串行接口)的接口协议，将图像数据输出到显示客户端131。
显示客户端131可以被配置为显示或以其它方式呈现由显示处理器127处理的帧。在一些示例中，显示客户端131可以包括以下各项中的一项或多项：液晶显示器(LCD)、等离子显示器、有机发光二极管(OLED)显示器、投影显示设备、增强现实显示设备、虚拟现实显示设备、头戴式显示器、或者任何其它类型的显示设备。
在图1所示的示例中，显示客户端131包括显示控制器132、缓冲器134和显示器136。示例显示器136包括用于显示图像数据的多个像素元素。显示控制器132可以从显示处理器127接收图像数据，并且将接收的图像数据存储在缓冲器134中。在一些示例中，显示控制器132可以将存储在缓冲器134中的图像数据输出到显示器136。因此，缓冲器134可以表示显示客户端131的本地存储器。在一些示例中，显示控制器132可以将从显示处理器127接收的图像数据输出到显示器136。
此外，如上文所公开的，显示客户端131可以根据MIPI DSI标准来配置。MIPI DSI标准支持视频模式和命令模式。在显示客户端131在视频模式下进行操作的示例中，显示处理器127可以连续地刷新显示客户端131的图形内容。例如，可以在每个刷新周期，(例如，逐行地)刷新整个图形内容。
在显示客户端131在命令模式下进行操作的示例中，显示处理器127可以将帧的图形内容写到缓冲器134。在一些这样的示例中，显示处理器127可以不连续刷新显示客户端131的图形内容。替代地，显示处理器127可以使用垂直同步(Vsync)脉冲对在缓冲器134处的图形内容的呈现和消费进行协调。例如，当生成Vsync脉冲时，显示处理器127可以将新的图形内容输出到缓冲器134。因此，Vsync脉冲的产生可以指示何时已经渲染在缓冲器134处的当前图形内容。
处理单元120外部的存储器(比如***存储器124)可以由处理单元120访问。例如，处理单元120可以被配置为从外部存储器(比如***存储器124)读取，和/或写入到外部存储器。处理单元120可以通过总线，通信地耦合到***存储器124。在一些示例中，处理单元120和***存储器124可以通过总线或不同的连接来彼此通信地耦合。
应当理解的是，在一些示例中，设备104可以包括内容编码器/解码器，其被配置为从任何源(比如***存储器124和/或通信接口126)接收图形和/或显示内容。***存储器124可以被配置为存储所接收的经编码或解码的内容。在一些示例中，内容编码器/解码器可以被配置为以经编码的像素数据的形式例如从***存储器124和/或通信接口126接收经编码或解码的内容。在一些示例中，内容编码器/解码器可以被配置为对任何内容进行编码或解码。
内部存储器121或***存储器124可以包括一个或多个易失性或非易失性存储器或存储设备。在一些示例中，内部存储器121或***存储器124可以包括RAM、SRAM、DRAM、可擦除可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存、磁数据介质或光存储介质、或者任何其它类型的存储器。
根据一些示例，内部存储器121或***存储器124可以是非暂时性存储介质。术语“非暂时性”可以指示存储介质不是以载波或传播信号来体现的。然而，术语“非暂时性”不应当被解释为意指内部存储器121或***存储器124是不可移动的，或者其内容是静态的。作为一个示例，***存储器124可以从设备104中移除并且移动到另一设备。作为另一示例，***存储器124可能不能从设备104移除。
处理单元120可以是中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、通用GPU(GPGPU)、或者可以被配置为执行图形处理的任何其它处理单元。在一些示例中，处理单元120可以集成到设备104的主板中。在一些示例中，处理单元120可以存在于安装在设备104的主板的端口中的图形卡上，或者可以以其它方式并入被配置为与设备104互操作的***设备中。处理单元120可以包括一个或多个处理器，比如一个或多个微处理器、GPU、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、算术逻辑单元(ALU)、数字信号处理器(DSP)、离散逻辑、软件、硬件、固件、其它等效的集成或离散逻辑电路、或其任何组合。如果技术部分地以软件实现，则处理单元120可以将用于软件的指令存储在适当的、非暂时性计算机可读存储介质(例如，内部存储器121)中，并且可以使用一个或多个处理器执行在硬件中的指令以执行本公开内容的技术。前述内容中的任何一种(包括硬件、软件、硬件和软件的组合等等)都可以被认为是一个或多个处理器。
在一些方面，内容生成***100可以包括通信接口126。通信接口126可以包括接收机128和发射机130。接收机128可以被配置为执行本文中关于设备104所描述的任何接收功能。另外，接收机128可以被配置为从另一设备接收信息(例如，眼睛或头部位置信息、渲染命令或位置信息)。发射机130可以被配置为执行本文中关于设备104所描述的任何发射功能。例如，发射机130可以被配置为向另一设备发射信息，信息可以包括针对内容的请求。可以将接收机128和发射机130组合成收发机132。在这样的示例中，收发机132可以被配置为执行本文中关于设备104所描述的任何接收功能和/或发射功能。
在一些示例中，来自处理单元120的用于经由显示客户端131进行显示的图形内容不是静态的，并且可以是变化的。因此，显示处理器127可以周期性地刷新经由显示客户端131进行显示的图形内容。例如，显示处理器127可以周期性地从***存储器124取回图形内容，其中，图形内容可能已经通过将图形内容输出到***存储器124的应用程序(和/或处理单元120)的执行而被更新。
应当理解的是，虽然在图1中被示为单独的组件，但是在一些示例中，显示客户端131(有时被称为“显示面板”)可以包括显示处理器127。
再次参考图1，在某些方面，显示处理器127(还被称为显示处理单元(DPU))可以被配置为操作显示客户端131的功能。例如，在某些方面，显示处理器127被配置为向显示控制器132输出多个码字(比如，对应于帧)。每个码字可以通过在数字域中的二进制数来表示。每个码字可以对应于显示器136的像素(例如，红色、绿色、蓝色、白色等)。
显示控制器132可以被配置为将从显示处理器127接收的码字转换为用于驱动显示器136的像素的模拟信号。在某些方面，对于与像素相对应的每个码字，显示控制器132被配置为将码字转换为将像素驱动到特定亮度水平的模拟信号。因此，在某些方面，码字和/或模拟信号与用于像素的亮度水平相对应。
在某些方面，显示控制器132被配置为利用伽玛曲线将码字转换为用于驱动显示器的一个或多个模拟信号。伽玛曲线将码字关联到或映射到用于像素的特定亮度水平。
在某些方面，显示控制器132配置有多条伽玛曲线。因此，在某些方面，显示控制器132可以被配置为在不同时间使用多条伽玛曲线中的不同的伽玛曲线。例如，如本文中所描述的，显示控制器132可以被配置为针对设备104的不同操作模式，使用不同的伽玛曲线。
在某些方面，不同的伽玛曲线可以将一个或多个码字映射到不同的亮度水平。例如，图2示出伽玛曲线2.2和伽玛曲线4.0两者。x轴表示码字，并且y轴表示亮度水平。伽玛曲线4.0的值4.0高于伽玛曲线2.2的值2.2。因此，基于由显示控制器132使用的伽玛曲线，即使从显示处理器127接收到相同的码字，也可以将显示器136的像素驱动到不同的亮度水平。
如本文中所描述的，设备(比如设备104)可以指代被配置为执行本文中所描述的一种或多种技术的任何设备、装置或***。例如，设备可以是服务器、基站、用户设备、客户端设备、站、接入点、计算机(例如，个人计算机、桌面型计算机、膝上型计算机、平板计算机、计算机工作站、或大型计算机)、终端产品、装置、电话、智能手机、服务器、视频游戏平台或控制台、手持设备(例如，便携式视频游戏设备或个人数字助理(PDA))、可穿戴计算设备(例如，智能手表、增强现实设备或虚拟现实设备)、非可穿戴设备、显示器或显示设备、电视机、电视机顶盒、中间网络设备、数字媒体播放器、视频流设备、内容流设备、车载计算机、任何移动设备、被配置为生成图形内容的任何设备、或者被配置为执行本文中所描述的一种或多种技术的任何设备。本文中的过程可以被描述为由特定组件(例如，GPU)执行，但是在另外的实施例中，可以使用与所公开的实施例一致的其它组件(例如，CPU)来执行。
在某些方面，可能期望减小数字域中显示面板的亮度。例如，与仅在模拟域中严格降低亮度相反，可能期望通过在数字域中对图像数据执行处理来降低显示器136的全部或一部分的亮度。
例如，在某些方面，显示器136可以包括在显示器136的一部分下方的传感器。在某些方面，传感器是相机、光学指纹传感器等等中的一项或多项。在某些方面，当使用在显示器136下方的指纹传感器时，可能希望增加指纹传感器所在的显示器部分的亮度水平(例如，设置为最大)，以便提供更好的条件以使用指纹传感器来检测指纹。因此，可以将显示器136设置为高亮度模式，其中显示器136的亮度水平是跨越整个显示器136来增加的(例如，在模拟域中)。例如，在比如用于LCD显示器的高亮度模式下，可以增加显示器的背光(例如，LED)的亮度。为了将显示器136置于高亮度模式，处理单元120可以向显示处理器127发送进入高亮度模式的指示。然后，显示处理器127可以向显示控制器132发送指示以在高亮度模式下驱动显示器136。
当处于高亮度模式时，如所讨论的，跨越整个显示器136的图像被调亮。这可能导致眼花缭乱，其中图像非常亮并且对于用户在显示器136上观看可能是不舒服的。因此，在某些方面，处理单元120被配置为将调暗层覆盖在由显示处理器127使用的一个或多个其它帧层上以生成用于在数字域中在显示器136上显示的图像。调暗层可以对应于显示器136的形状，区域中的切口对应于显示器136的下方是指纹传感器的部分，以便不使显示器136的该部分变暗。调暗层可能具有低透明度(例如20％)/高不透明度(例如80％)。例如，调暗层可以具有对应于高不透明度的阿尔法值。
因此，当显示处理器127将调暗层与一个或多个其它帧层合并时，与调暗层相对应的图像部分在数字域中具有较低的亮度水平。因此，显示处理器127产生对应于与调暗层的区域相对应的像素的码字，调暗层的区域具有与较低亮度水平相对应的较低值(与没有调暗层相比)。因此，与没有调暗层相比，显示控制器132以较低的亮度水平来驱动在与调暗层相对应的区域中的像素。
在另一示例中，显示器136可以在弱光夜间模式下操作。传统上，可以通过在模拟域中降低显示器136的亮度，来配置这样的弱光夜间模式。例如，对于OLED显示器，可以在显示器136上执行直流(DC)调暗，其中显示器控制器132通过改变提供给显示器136的功率来控制显示器136的亮度，比如使用脉冲宽度调制(脉宽调制)。然而，在模拟域中的这样的调暗可能导致显示器136的闪烁，这可能是不希望的。因此，如所讨论的，可能期望将数字域中的调暗层应用到显示器136的一部分或全部，以对显示器136进行数字调暗，并且避免仅由模拟调暗引起的闪烁。
然而，在数字域中降低显示器136的亮度水平(例如，降低到期望的最大允许尼特(nit)输出)，导致较少的在数字域中使用的可用码字，这可能导致显示器136上的条带。特别是，如所讨论的，显示处理器127被配置为向显示控制器132提供与显示器136的像素相对应的码字。此外，显示控制器132被配置为使用伽玛曲线，以将码字转换为用于显示器136的像素的亮度水平。对于显示器136的调暗的部分，可以将最大允许亮度水平(尼特水平)设置在特定水平。只有数字域中可用码字的一个子集，可以对应于低于最大允许亮度水平的亮度水平。因此，当调暗显示器136时，可以使用与数字域中的可用码字相比较少的码字。
由于在数字域中执行调暗时可用的码字较少，因此在显示器136处可用于输出的亮度水平较少，这在某些方面可能在颜色之间的转换不平滑的地方导致条带。在某些方面，低于门限亮度水平的可用码字的数量，取决于由显示控制器132使用的伽玛曲线，其中对于较低的最大允许亮度水平，较高值的伽玛曲线可以具有较多的可用码字。例如，如图2中所示，对于给定的最大允许亮度水平208，可用于伽玛曲线4.0的码字202的数量比可用于伽玛曲线2.2的码字204的数量多。在数字域中较大数量的可用码字，意味着较大数量的亮度水平可用于显示器136处的输出，这在某些方面可以减少条带。
因此，本文中的某些方面比如基于设备104的操作模式，来调整由显示控制器132使用的伽玛曲线。例如，设备104可以在调暗模式或非调暗模式下操作。如所讨论的，在调暗模式中，通过处理单元120将调暗层应用于一个或多个帧层。在非调暗模式下，处理单元120不应用调暗层。在某些方面，在调暗模式下操作时处理单元120选择较高值的伽玛曲线以供显示控制器120使用，并且在非调暗模式下操作时选择较低值的伽玛曲线。处理单元120可以被配置为向显示处理器127指示所选择的伽玛曲线，显示处理器127向显示控制器132指示所选择的伽玛曲线以供使用。
因此，当处于调暗模式时，显示控制器132使用较高值的伽玛曲线，意味着显示处理器127可以使用较大数量的码字来表示用于在显示器136上显示的图像。因此，当处于调暗模式时，显示处理器127可以从较大数量的亮度水平中进行选择以用于供显示的图形，并且因此减少显示器136上的条带。
在一种示例情况下，如果显示器136的最大允许亮度水平被设置为2尼特，并且显示器136在高亮度模式下运行，则当显示控制器132正在使用伽玛曲线2.2时，可能需要将调暗层的阿尔法设置为16。因此，可用于满足2尼特级别的码字范围从[0,255]减少到[0,15]，并且可以在显示器136上看到严重的条带。
然而，使用本文中所讨论的各方面，如果显示器136的最大允许亮度水平仍然设置为2尼特，并且显示器136在高亮度模式下操作，但是显示器控制器132正在使用伽玛曲线4.0而不是2.2，则调暗层的阿尔法可以增加到57。因此，可用于满足2尼特级别的码字范围从[0,255]减少到[0,56]，而不是[0,15]，意味着减少条带问题。
在某些方面，处理单元120被配置为:在执行指纹验证和/或显示器136的DC调暗时，以调暗模式来操作设备104。在某些方面，处理单元120被配置为：在不执行指纹验证和/或显示器136的DC调暗时，以非调暗模式来操作设备104。
图3示出设备104进入调暗模式和退出非调暗模式的示例操作300。在步骤305处，处理单元120确定正在发起指纹验证或DC调暗。在步骤310处，处理单元120启用高亮度模式。此外，在步骤315处，处理单元120将显示控制器132配置为利用较高值伽玛曲线，比如伽玛曲线4.0。在步骤320处，处理单元120向显示处理器127提供调暗层。因此，显示器136被调暗，如所讨论的。
图4示出设备104退出调暗模式并且进入非调暗模式的示例操作400。在步骤405处，处理单元120确定指纹验证或DC调暗完成。在步骤410处，处理单元120禁用高亮度模式。此外，在步骤415处，处理单元120将显示控制器132配置为利用较低值伽玛曲线，比如伽玛曲线2.2。在步骤420处，处理单元120不再向显示处理器127提供调暗层。因此，显示器136不再被调暗，如所讨论的。
图5根据示出本公开内容的某些方面的用于基于设备(比如设备104)的操作模式来调整用于显示图像的伽玛曲线的示例操作500。在某些方面，设备包括显示器，比如显示器136。在某些方面，设备包括显示驱动电路，比如显示控制器132。在某些方面，显示驱动电路被配置为将码字转换为模拟信号以用于驱动显示器处的输出。在某些方面，设备包括显示处理单元，比如显示处理器127。在某些方面，显示处理单元被配置为向显示驱动电路提供码字，以驱动显示器处的输出。在某些方面，设备包括比如处理单元120之类的电路。
在505处，电路基于计算设备的操作模式，选择由显示驱动电路使用以将由显示处理单元提供的码字转换为亮度水平的伽玛曲线。伽玛曲线是从多条伽玛曲线中选择的。操作模式是调暗模式或非调暗模式之一。当操作模式为调暗模式时，所选择的伽玛曲线包括第一值伽玛曲线。当操作模式为非调暗模式时，所选择的伽玛曲线包括第二值伽玛曲线，其中第一值高于第二值。
在510处，显示处理单元生成和/或提供用于在显示器136上显示图像的码字。码字是基于用于显示器136的每个像素的期望亮度水平来生成的，期望亮度水平是基于所选定的伽玛曲线的。
在515处，显示控制器132利用所选择的伽玛曲线将生成的码字转换为模拟信号，以与基于所选择的伽玛曲线的码字相对应的亮度水平来驱动显示器136的像素。
在操作500的某些方面，第一值伽玛曲线将第一多个码字映射到小于门限的亮度水平，并且第二值伽玛曲线将第二多个码字映射到小于门限的亮度水平，并且第一多个码字的数量大于第二多个码字的数量。
在操作500的某些方面，第一值伽玛曲线将第一多个码字映射到小于门限的亮度水平，并且第二值伽玛曲线将第二多个码字映射到小于门限的亮度水平，其中，第一多个码字的数量大于第二多个码字的数量。
在操作500的某些方面，显示器还包括在显示器的第一区域中的指纹传感器。此外，操作500还包括：确定使用指纹传感器的指纹验证过程正在进行中。此外，操作500还包括：基于确定指纹验证过程正在进行中，将计算设备的操作模式选择为调暗模式。
在操作500的某些方面，操作500还包括：确定指纹验证过程完成。此外，操作500还包括：基于确定指纹验证过程完成，将计算设备的操作模式选择为非调暗模式。
在操作500的某些方面，在调暗模式下，调暗层被应用于显示器，并且其中，在非调暗模式下，调暗层不被应用于显示器。
在操作500的某些方面，显示器支持直流调暗。此外，操作500还包括：确定显示器的直流调暗正在进行中。此外，操作500还包括：基于确定显示器的直流调暗正在进行中，将计算设备的操作模式选择为调暗模式。
在操作500的某些方面，操作500还包括：确定显示器的直流调暗完成。进一步地，操作500还包括：基于确定显示器的直流调暗完成，将计算设备的操作模式选择为非调暗模式。
在操作500的某些方面，第一值伽玛曲线是伽玛曲线4.0，并且其中，第二值伽玛曲线是伽玛曲线2.2。
在操作500的某些方面，显示处理单元被配置为：基于操作模式，提供不同的码字以实现显示器的期望亮度水平。
在一种配置中，提供用于显示处理的方法或装置。装置可以是处理单元、显示处理器、显示处理单元(DPU)、GPU、视频处理器、或者可以执行显示处理的某个其它处理器。在一些示例中，装置可以是设备104内的处理单元120，或者可以是设备104内的某个其它硬件，或者可以是另一设备。装置可以包括用于显示的单元。装置还包括用于将码字转换为模拟信号以驱动显示单元处的输出的单元。装置还包括用于向用于转换的单元提供码字以驱动用于显示的单元处的输出的单元。装置还包括用于基于装置的操作模式选择由用于转换的单元使用的伽玛曲线以将由用于提供单元提供的码字转换为亮度水平的单元。伽玛曲线是从多条伽玛曲线中选择的。操作模式是调暗模式或非调暗模式之一。当操作模式为调暗模式时，所选择的伽玛曲线包括第一值伽玛曲线。当操作模式为非调暗模式时，所选择的伽玛曲线包括第二值伽玛曲线，其中第一值高于第二值。
可以实施本文中所描述的主题以实现一个或多个益处或优势。例如，所描述的显示和/或图形处理技术可以由显示处理器、显示处理单元(DPU)、GPU或视频处理器或能够执行显示处理的某个其它处理器使用以改善经由显示器呈现的调暗显示图像的视觉质量，比如通过减少条带伪影。通常，本文中所公开的示例提供用于调整用于针对显示器生成显示图像的伽玛曲线的技术，以在调暗显示器中提供更多数量的低于门限亮度水平的可用亮度水平。
根据本公开内容，在上下文没有另外规定的情况下，术语“或”可以被解释为“和/或”。此外，虽然比如“一个或多个”或“至少一个”等的短语可能已经用于本文中所公开的一些特征但未用于其它特征，但在上下文没有另外规定的情况下，没有使用此类语言的特征可以被解释为具有隐含的这样的含义。
在一个或多个示例中，本文中所描述的功能可以以硬件、软件、固件或者其任意组合来实现。例如，尽管已经贯穿本公开内容使用了术语“处理单元”，但是这样的处理单元可以以硬件、软件、固件或者其任意组合来实现。如果本文中所描述的任何功能、处理单元、技术或者其它模块是以软件来实现的，则本文中所描述的功能、处理单元、技术、或者其它模块可以作为一个或多个指令或代码被存储在计算机可读介质上，或者通过计算机可读介质进行传输。计算机可读介质可以包括计算机数据存储介质或通信介质，通信介质包括促进计算机程序从一个地方传送到另一地方的任何介质。以此方式，计算机可读介质通常可以对应于：(1)非暂时性的有形计算机可读存储介质；或者(2)比如信号或载波波形之类的通信介质。数据存储介质可以是可以由一个或多个计算机或者一个或多个处理器访问以取回用于实现本公开内容中描述的技术的指令、代码和/或数据结构的任何可用介质。通过示例非限制的方式，这样的计算机可读介质可以包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备。如本文中所使用的，磁盘和光盘包括压缩光盘(CD)、激光光盘、光盘、数字通用光盘(DVD)、软盘和蓝光光盘，其中磁盘通常磁性地复制数据，而光盘则用激光来光学地复制数据。上述的组合也应当被包括在计算机可读介质的范围内。计算机程序产品可以包括计算机可读介质。
代码可以由一个或多个处理器执行，比如一个或多个数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、算术逻辑单元(ALU)、现场可编程逻辑阵列(FPGA)或者其它等同的集成或分立逻辑电路。因此，如本文中所使用的，术语“处理器”可以指代前述的结构中的任何结构或者适于实现本文中所描述的技术的任何其它结构。此外，所述技术可以在一个或多个电路或逻辑元件中完全地实现。
本公开内容的技术可以在多种多样的设备或装置中实现，包括无线手持装置、集成电路(IC)或者一组IC(例如，芯片集)。本公开内容中描述各种组件、模块或单元，以强调被配置为执行所公开的技术的设备的功能方面，但不一定要求由不同的硬件单元来实现。确切地说，如上文所描述的，各个单元可以组合在任何硬件单元中，或者通过协作的硬件单元集合(包括如上文所描述的一个或多个处理器)结合适当的软件和/或固件来提供。
已经描述了各种示例。这些示例和其它示例在所附权利要求的范围内。

Claims (21)

1.一种计算设备，其包括：
显示器；
显示驱动电路，其被配置为将码字转换为模拟信号以驱动所述显示器处的输出；
显示处理单元，其被配置为向所述显示驱动电路提供码字以驱动所述显示器处的输出；以及
电路，其被配置为：
基于所述计算设备的操作模式，选择由所述显示驱动电路使用以将由所述显示处理单元提供的码字转换为亮度水平的伽玛曲线，其中：
所述伽玛曲线是从多条伽玛曲线中选择的，
所述操作模式是调暗模式或非调暗模式之一，
当所述操作模式为所述调暗模式时，所选择的伽玛曲线包括第一值伽玛曲线；以及
当所述操作模式为所述非调暗模式时，所选择的伽玛曲线包括第二值伽玛曲线，其中，所述第一值高于所述第二值。
2.根据权利要求1所述的计算设备，其中，所述第一值伽玛曲线将第一多个码字映射到小于门限的亮度水平，并且所述第二值伽玛曲线将第二多个码字映射到小于所述门限的亮度水平，其中，所述第一多个码字的数量大于所述第二多个码字的数量。
3.根据权利要求1所述的计算设备，其中：
所述显示器还包括在所述显示器的第一区域中的指纹传感器，以及
所述电路被配置为：
确定使用所述指纹传感器的指纹验证过程正在进行中；以及
基于确定所述指纹验证过程正在进行中，将所述计算设备的所述操作模式选择为所述调暗模式。
4.根据权利要求3所述的计算设备，其中，所述电路被配置为：
确定所述指纹验证过程完成；以及
基于确定所述指纹验证过程完成，将所述计算设备的所述操作模式选择为所述非调暗模式。
5.根据权利要求1所述的计算设备，其中，在所述调暗模式下，调暗层被应用于所述显示器，并且其中，在所述非调暗模式下，所述调暗层不被应用于所述显示器。
6.根据权利要求1所述的计算设备，其中：
所述显示器支持直流调暗，以及
所述电路被配置为：
确定所述显示器的直流调暗正在进行；以及
基于确定所述显示器的所述直流调暗正在进行，将所述计算设备的所述操作模式选择为所述调暗模式。
7.根据权利要求6所述的计算设备，其中，所述电路被配置为：
确定所述显示器的所述直流调暗完成；以及
基于确定所述显示器的所述直流调暗完成，将所述计算设备的所述操作模式选择为所述非调暗模式。
8.根据权利要求1所述的计算设备，其中，所述第一值伽玛曲线是伽玛曲线4.0，并且其中，所述第二值伽玛曲线是伽玛曲线2.2。
9.根据权利要求1所述的计算设备，其中，所述显示处理单元被配置为基于所述操作模式提供不同的码字以实现所述显示器的期望亮度水平。
10.根据权利要求1所述的计算设备，其中，所述电路是应用处理器的一部分。
11.一种由计算设备显示图像的方法，所述方法包括：
基于所述计算设备的操作模式，选择由显示驱动电路使用以将由显示处理单元提供的码字转换为亮度水平的伽玛曲线，其中：
所述伽玛曲线是从多条伽玛曲线中选择的，
所述操作模式是调暗模式或非调暗模式之一，
当所述操作模式为所述调暗模式时，所选择的伽玛曲线包括第一值伽玛曲线；以及
当所述操作模式为所述非调暗模式时，所选择的伽玛曲线包括第二值伽玛曲线，其中，所述第一值高于所述第二值；
由所述显示处理电路向所述显示驱动电路提供码字以驱动显示器处的输出；以及
由所述显示驱动电路基于所选择的伽玛曲线，将所提供的码字转换为模拟信号以驱动所述显示器处的输出。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一值伽玛曲线将第一多个码字映射到小于门限的亮度水平，并且所述第二值伽玛曲线将第二多个码字映射到小于所述门限的亮度水平，其中，所述第一多个码字的数量大于所述第二多个码字的数量。
13.根据权利要求11所述的方法，其中：
所述显示器还包括在所述显示器的第一区域中的指纹传感器，以及
还包括：
确定使用所述指纹传感器的指纹验证过程正在进行中；以及
基于确定所述指纹验证过程正在进行中，将所述计算设备的所述操作模式选择为所述调暗模式。
14.根据权利要求13所述的方法，还包括：
确定所述指纹验证过程完成；以及
基于确定所述指纹验证过程完成，将所述计算设备的所述操作模式选择为所述非调暗模式。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，在所述调暗模式下，调暗层被应用于所述显示器，并且其中，在所述非调暗模式下，所述调暗层不被应用于所述显示器。
16.根据权利要求11所述的方法，其中：
所述显示器支持直流调暗，以及
还包括：
确定所述显示器的直流调暗正在进行；以及
基于确定所述显示器的所述直流调暗正在进行，将所述计算设备的所述操作模式选择为所述调暗模式。
17.根据权利要求16所述的方法，还包括：
确定所述显示器的所述直流调暗完成；以及
基于确定所述显示器的所述直流调暗完成，将所述计算设备的所述操作模式选择为所述非调暗模式。
18.根据权利要求11所述的方法，其中，所述第一值伽玛曲线是伽玛曲线4.0，并且其中，所述第二值伽玛曲线是伽玛曲线2.2。
19.根据权利要求11所述的方法，其中，所述显示处理单元被配置为基于所述操作模式提供不同的码字以实现所述显示器的期望亮度水平。
20.一种计算设备，包括：
用于显示的单元；
用于将码字转换为模拟信号以驱动所述用于显示的单元处的输出的单元；
用于向所述用于转换的单元提供码字以驱动所述用于显示的单元处的输出的单元；以及
用于基于所述计算设备的操作模式来选择由所述用于转换的单元使用以将由所述用于提供的单元提供的码字转换为亮度水平的伽玛曲线的单元，其中：
所述伽玛曲线是从多条伽玛曲线中选择的，
所述操作模式是调暗模式或非调暗模式之一，
当所述操作模式为所述调暗模式时，所选择的伽玛曲线包括第一值伽玛曲线；以及
当所述操作模式为所述非调暗模式时，所选择的伽玛曲线包括第二值伽玛曲线，其中，所述第一值高于所述第二值。
21.一种非暂时性计算机可读介质，当其由计算设备执行时使得所述计算设备执行由所述计算设备显示图像的方法，所述方法包括：
基于所述计算设备的操作模式，选择由显示驱动电路使用以将由显示处理单元提供的码字转换为亮度水平的伽玛曲线，其中：
所述伽玛曲线是从多条伽玛曲线中选择的，
所述操作模式是调暗模式或非调暗模式之一，
当所述操作模式为所述调暗模式时，所选择的伽玛曲线包括第一值伽玛曲线；以及
当所述操作模式为所述非调暗模式时，所选择的伽玛曲线包括第二值伽玛曲线，其中，所述第一值高于所述第二值；
由所述显示处理电路向所述显示驱动电路提供码字以驱动显示器处的输出；以及
由所述显示驱动电路基于所选择的伽玛曲线，将所提供的码字转换为模拟信号以驱动所述显示器处的输出。
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