專利名稱：實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的色域?qū)τ逞菟愕南到y(tǒng)及方法
背景技術(shù)：
下面權(quán)利共有(并且同日提交)的申請涉及本申請并且在此作為參考文獻(xiàn)引述(1)標(biāo)題為“EFFICIENT MEMORY STRUCTURE FOR DISPLAYSYSTEM WITH NOVEL SUBPIEXL STRUCTURES”的美國專利申請序號(hào)[代理人案號(hào)08831.0070]；(2)標(biāo)題為“SYSTEMS AND METHODS FORIMPLEMENTING LOW-COST GAMUT MAPPING ALGORITHMS”的美國專利申請序號(hào)[代理人案號(hào)08831.0071]；(3)標(biāo)題為“SYSTEMS AND METHODSFOR IMPLEMENTING IMPROVED GAMUT MAPPING ALGORITHMS”的美國專利申請序號(hào)[代理人案號(hào)08831.0072]；以及(4)標(biāo)題為“IMPROVEDMETHODS AND SYSTEMS FOR BY-PASSING SUBPIXEL RENDERING INDISPLAY SYSTEMS”的美國專利申請序號(hào)[代理人案號(hào)08831.0073]。
在權(quán)利共有的美國專利申請中(1)2001年7月25日提交的美國專利申請序號(hào)09/916,232(“‘232申請”)，其標(biāo)題為“ARRANGEMENT OF COLORPIXELS FOR FULL COLOR IMAGING DEVICES WITH SIMPLIFIEDADDRESSING”；(2)2002年10月22日提交的美國專利申請序號(hào)10/278,353(“‘353申請”)，其標(biāo)題為“IMPROVEMENTS TO COLOR FLAT PANELDISPLAY SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS FOR SUB-PIXELRENDERING WITH INCREASED MODULATION TRANSFER FUNCTIONRESPONSE”；(3)2002年10月22日提交的美國專利申請序號(hào)10/278,352(“‘352申請”)，其標(biāo)題為“IMPROVEMENTS TO COLOR FLAT PANELDISPLAY SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS FOR SUB-PIXELRENDERING WITH SPLIT BLUE SUB-PIXELS”；(4)2002年9月13日提交的美國專利申請序號(hào)10/243,094(“‘094申請”)，其標(biāo)題為“IMPROVED FOURCOLOR ARRANGEMENTS AND EMITTERS FOR SUB-PIXELRENDERING”；(5)2002年10月22日提交的美國專利申請序號(hào)10/278,328(“‘328申請”)，其標(biāo)題為“IMPROVEMENTS TO COLOR FLAT PANELDISPLAY SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS WITH REDUCEDBLUE LUMINANCE WELL VISIBILITY”；(6)2002年10月22日提交的美國專利申請序號(hào)10/278,393(“‘393申請”)，其標(biāo)題為“COLOR DISPLAYHAVING HORIZONTAL SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS”；(7)2003年1月16日提交的美國專利申請序號(hào)01/347,001(“‘001申請”)，其標(biāo)題為“IMPROVED SUB-PIXEL ARRANGEMENTS FOR STRIPEDDISPLAYS AND METHODS AND SYSTEMS FOR SUB-PIXEL RENDERINGSAME”，公開了用于改進(jìn)圖像顯示裝置的成本/性能曲線的新型子像素排列，其中每個(gè)申請?jiān)诖俗鳛閰⒖嘉墨I(xiàn)整體引述，。
對于在水平方向上具有偶數(shù)個(gè)子像素的特定子像素重復(fù)組，公開了用以引起改進(jìn)的下列系統(tǒng)和技術(shù)，例如正確的點(diǎn)反轉(zhuǎn)模式和其他改進(jìn)，并且將其在此作為參考文獻(xiàn)整體引述(1)美國專利申請序號(hào)10/456,839，其標(biāo)題為“IMAGE DEGRADATION CORRECTION IN NOVEL LIQUID CRYSTALDISPLAYS”；(2)美國專利申請序號(hào)10/455,925，其標(biāo)題為“DISPLAY PANELHAVING CROSSOVER CONNECTIONS EFFECTING DOT INVERSION”；(3)美國專利申請序號(hào)10/455,931，其標(biāo)題為“SYSTEMAND METHOD OFPERFORMING DOT INVERSION WITH STANDARD DRIVERS ANDBACKPLANE ON NOVEL DISPLAYPANEL LAYOUTS”；(4)美國專利申請序號(hào)10/455,927，其標(biāo)題為“SYSTEM AND METHOD FOR COMPENSATINGFOR VISUAL EFFECTS UPON PANELS HAVING FIXED PATTERN NOISEWITH REDUCED QUANTIZATION EEROR”；(5)美國專利申請序號(hào)10/456,806，其標(biāo)題為“DOT INVERSION ON NOVEL DISPLAY PANELLAYOUTS WITH EXTRA DRIVERS”；(6)美國專利申請序號(hào)10/456,838，其標(biāo)題為“LIQUID CRYSTAL DISPLAY BACKPLANE LAYOUTS ANDADDRESSING FOR NON-STANDARD SUBPIXEL ARRANGEMENTS”；(7)2003年10月28日提交的美國專利申請序號(hào)10/696,236，其標(biāo)題為“IMAGEDEGRADATION CORRECTION IN NOVEL LIQUID CRYSTAL DISPLAYSWITH APLIT BLUE SUBPIXELS”；以及(8)2004年3月23日提交的美國專利申請序號(hào)10/807,604，其標(biāo)題為“IMPROVED TRANSISTORBACKPLANES FOR LIQUID CRYSTAL DISPLAYS COMPRISINGDIFFERENT SIZED SUBPIXELS”。
當(dāng)結(jié)合在這些申請和下列權(quán)利共有的美國專利申請中進(jìn)一步公開的子像素著色(SPR)系統(tǒng)和方法，這些改進(jìn)特別顯著(1)2002年1月16日提交的美國專利申請序號(hào)10/051,612(“‘612申請”)，其標(biāo)題為“CONVERSION OFRGB PIXEL FORMAT DATA TO PENTILE MATRIX SUB-PIXEDL DATAFORMAT”；(2)2002年5月17日提交的美國專利申請序號(hào)10/150,355(“‘355申請”)，其標(biāo)題為“METHODS AND SYSTEMS FOR SUB-PIXELRENDERING WITH GAMMAADJUSTMENT”；(3)2002年8月8日提交的美國專利申請序號(hào)10/215,843(“‘843申請”)，其標(biāo)題為“METHODS ANDSYSTEMS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH ADAPTIVE FILTERING”；(4)2003年3月4日提交的美國專利申請序號(hào)10/379,767，其標(biāo)題為“SYSTEMS AND METHODS FOR TEMPORAL SUB-PIXEL RENDERINGOF IMAGE DATA”；(5)2003年3月4日提交的美國專利申請序號(hào)10/379,765，其標(biāo)題為“SYSTEMS AND METHODS FOR MOTION ADAPTIVEFILTERING”；(6)2003年3月4日提交的美國專利申請序號(hào)10/379,766，其標(biāo)題為“SUB-PIXEL RENDERING SYSTEM AND METHOD FORIMPROVED DISPLAY VIEWING ANGLES”；(7)2003年4月7日提交的美國專利申請序號(hào)10/409,413，其標(biāo)題為“IMAGE DATA SET WITHEMBEDDED PRESUBPIXEL RENDERED IMAGE”,因此其在此作為參考文獻(xiàn)整體引述。
在下列共有的和同時(shí)待決的美國專利申請中公開了色域轉(zhuǎn)換和色域?qū)τ车母倪M(jìn)(1)2003年10月21日提交的美國專利申請序號(hào)10/691,200，其標(biāo)題為“HUE ANGLE CALCULATION SYSTEM AND METHODS”；(2)2003年10月21日提交美國專利申請序號(hào)10/691,377，其標(biāo)題為“METHOD ANDAPPARATUS FOR CONVERTING FROM SOURCE COLOR SPACE TORGBW TARGET COLOR SPACE”；(3)2003年10月21日提交的美國專利申請序號(hào)10/691,396，其標(biāo)題為“METHOD AND APPARATUS FORCONVERTING FROM A SOURCE COLOR SPACE TO A TARGET COLORSPACE”；以及(4)2003年10月21日提交的美國專利申請序號(hào)10/690,716，其標(biāo)題為“GMAUT CONVERSION SYSTEM AND METHODS”，因此其全部在此作為參考文獻(xiàn)整體引述。
在(1)2003年10月28日提交的標(biāo)題為“DISPLAY SYSTEM HAVINGIMPROVED MULTIPLE MODES FOR DISPLAYING IMAGE DATA FROMMULTIPLE INPUT SOURCE FORMATS”，序號(hào)為10/696,235的美國專利申請和(2)2003年10月28日提交的標(biāo)題為“SYSTEM AND METHOD FORPERFORMING IMAGE RECONS TRUCTION AND SUBPIXEL RENDERINGTO EFFECT SCALING FOR MULTI-MODE DISPLAY”，序號(hào)為10/696,026的美國專利申請中，描述了額外的優(yōu)點(diǎn)。
另外，這些共有的和同時(shí)待決的美國專利申請?jiān)诖俗鳛閰⒖嘉墨I(xiàn)整體引述(1)美國專利申請序號(hào)10/821,387，其標(biāo)題為“SYSTEM AND METHODFOR IMPROVING SUB-PIXEL RENDERING OF IMAGE DATA INNON-STRIPED DISPLAY SYSTEMS”；(2)美國專利申請序號(hào)10/821,386，其標(biāo)題為“SYSTEMS AND METHODS FOR SELECTING A WHITE POINTFOR IMAGE DISPLAYS”；(3)美國專利申請序號(hào)10/821,353和10/961,506，二者其標(biāo)題為“NOVEL SUBPIXEL LAYOUTS AND ARRANGEMENTS FORHIGH BRIGHTNESS DISPLAYS”；(4)美國專利申請序號(hào)10/821,306，其標(biāo)題為“SYSTEMS AND METHODS FOR IMPROVED GAMUT MAPPINGFROM ONE IMAGE DATA SET TO ANOTHER”；(5)美國專利申請序號(hào)10/821,388，其標(biāo)題為“IMPROVED SUBPIXEL RENDERING FILTERS FORHIGH BRIGHTNESS SUBPIXEL LAYOUTS”；(6)美國專利申請序號(hào)10/866,447，其標(biāo)題為“INCREASING GAMMA ACCURACY IN QUANTIZEDDISPLAY SYSTEMS”，其全部在此作為參考文獻(xiàn)引述。在本說明書中提到的所有專利申請全部在此作為參考文獻(xiàn)整體引述。


在本說明書中包含并且構(gòu)成此說明書一部分的附圖闡明了本發(fā)明的典型實(shí)施和實(shí)施例，并且結(jié)合說明用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1顯示依照本發(fā)明原理構(gòu)造的系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例。
圖2僅顯示用于依照本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的顯示器系統(tǒng)中可以采用的顯示器的新型子像素布局的一個(gè)實(shí)例。
圖3是圖1的色變對選擇模塊的實(shí)施例的詳圖。
圖4是簡單繞開模式的實(shí)施例的流程圖。
圖5是繞開模塊的實(shí)施例。
圖6是另一個(gè)繞開模塊的實(shí)施例。
圖7是另一個(gè)繞開模塊的實(shí)施例。
圖8是圖7的模塊的處理效果的曲線圖。
圖9是另一個(gè)繞開模塊的實(shí)施例。
圖10是圖9的模塊的處理效果的曲線圖。
圖11A-11B是色域的下表面和上表面的圖。
具體實(shí)施例方式
圖1示出了顯示器系統(tǒng)100，其可以包括RGB數(shù)據(jù)輸入102、輸入伽瑪模塊104、計(jì)算W模塊104、計(jì)算RwGwBw模塊108、色變對選擇模塊110、色域箝位112、子像素著色(SPR)模塊114、輸出伽瑪模塊116和顯示器118。這些模塊本身是可選的，并且上面提到并作為參考文獻(xiàn)引述的一個(gè)相關(guān)申請中討論了這種顯示器系統(tǒng)的實(shí)施例。
色變對選擇眾所周知，某些顯示器(例如TN LCD)當(dāng)偏離最佳視角觀察時(shí)易受色彩變化的影響。偏離軸特性的一個(gè)可能原因可能是W值與其它RGB子像素有很大不同的情況。在四種或更多種色彩的色域?qū)τ逞菟?GMA)中，存在著選擇不同色變對的可能性。有可能使用此額外的自由度來依照特定的操作參數(shù)調(diào)節(jié)子像素值，直到W和RGB具有最優(yōu)的值。
例如，對于上述考慮，有可能通過用某種補(bǔ)償量增大W并減小RGB，從而產(chǎn)生相同的CIE XYZ色彩來校正。事實(shí)上，一些現(xiàn)有技術(shù)方法基于涉及用R、G和B分量的信號(hào)值的平均改變(例如增大或減小)W分量的色變對選擇處理。然而，在某些情況下，這種策略不是最優(yōu)的。例如，在圖像的某些區(qū)域(如面部或其它膚色，或另外的粉紅區(qū)域)，W分量應(yīng)該理想地跟蹤R分量。如果W和R分量(即在此區(qū)域中最亮的基色)沒有足夠好地跟蹤它們的信號(hào)值，那么離軸觀察可能產(chǎn)生顯著的(可能是令人不快的)色移。相同的結(jié)論應(yīng)用于最亮彩色基色不是R(例如G或B)的其它區(qū)域。因此，本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例是為了將W分量和最亮彩色基色之間信號(hào)值的差異最小化。事實(shí)上，下面的公式1和2中的方程組使得這種色變對選擇起作用。
為區(qū)分其它實(shí)施例，可注意的是，當(dāng)將較小的量“a”加到W時(shí)，該值在加到R，G或B之前通過與斜率值“m”相乘來修正。如等式1所示，“m”值對于RGBW有時(shí)可以是負(fù)的，并且對于R，G和B常常稍有不同。從組合的RGBW到上面作為參考文獻(xiàn)引述的申請中描述的RGB矩陣計(jì)算這些“m”斜率值。
W2＝W+aR2＝RW+a*mRG2＝GW+a*mGB2＝BW+a*mB公式1如果仔細(xì)地測量顯示器的色度并且要建立轉(zhuǎn)換陣列，那么“m”值通常將全部具有不同的值。在某些情況下，“m”值將具有非常不同的值——例如不包括W的五色或更多色的彩色基色系統(tǒng)。
例如，圖2是包括新型子像素重復(fù)組200的顯示屏的實(shí)例。組200包括紅色202與藍(lán)色204子像素的第一棋盤和綠色206與白色208子像素的第二棋盤。在對RGBW系統(tǒng)使用的圖2的子像素布局的實(shí)施例中，有可能做出簡化假設(shè)來得出下面給出的轉(zhuǎn)換矩陣(矩陣1)。對于此布局可以做出的一個(gè)假設(shè)是，W子像素提供與彩色子像素相加相同的亮度給圖像。(此假設(shè)對于代替白色子像素的灰色或?qū)掝l譜黃色子像素或未濾光的子像素也可以成立。)在此情況下，“m”值全部是相同的并且等于負(fù)數(shù)。由于容易以較低成本實(shí)現(xiàn)，這是令人期望的。在此情況下，結(jié)果是“m”斜率值都基本相同并相當(dāng)接近負(fù)值。
0.5000.500.500.5000.50.5]]>矩陣1下面步驟(公式2)給出了得到的m斜率值的一個(gè)可能的實(shí)施例。這些步驟可以減少W和最亮彩色基色之間的差別，同時(shí)保持感知的色彩大體上相同。
1)a＝(max(RW，GW，BW)-W)/22)a＝min(a，RW，GW，BW)；3)W＝W+a4)RW＝RW-a5)GW＝GW-a6)BW＝BW-a公式2公式2的行1計(jì)算最大RWGWBW值和W值之間差異的一半(當(dāng)然，其它比率也可以滿足要求)。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，此值可以是12比特寬或更少，然而它可以是正值或負(fù)值，所以有可能使用第13個(gè)比特(或其它高位比特)存貯正負(fù)標(biāo)記。如同在下面的步驟中，有可能具有硬件比較，加上或減去這個(gè)有正負(fù)標(biāo)記的數(shù)字。
行2趨向限制‘a(chǎn)’值的最大數(shù)量，使得它在最后三個(gè)步驟中可以不產(chǎn)生負(fù)的超出色域的值。
行3通過加上校正的‘a(chǎn)’值計(jì)算新的W值，該W值基本等于或盡可能更接近于最大基色值。此加法趨向提供超出色域的W值，所以W可以保持為12比特的數(shù)字并且在后面可以不需要檢測超出色域。行4、5、6從基色中減去校正的‘a(chǎn)’值。
圖3僅描述了上述色變對選擇的一個(gè)實(shí)施例。當(dāng)然，其它色變對選擇是可能的并且可以滿足本發(fā)明的目的。此色變對選擇模塊可以存在于顯示器系統(tǒng)，圖1描述了這種顯示器系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例，其中示出了色變對選擇模塊110。
低成本下繞開如圖11A所示，下繞開的目的是當(dāng)色彩接近輸入色彩色域的“下”或“暗”表面時(shí)，繞開切換到更簡單的GMA。一個(gè)更簡單的GMA將是無變化地傳過RGB并將W設(shè)為零。另一個(gè)將是傳過RGB并將W設(shè)為RGB的最小值。這些中的任何一個(gè)將趨向于使得“斜變到黑色”處理具有色彩上的線性變化，而不是在RGBW GMA中一些人可發(fā)現(xiàn)的令人討厭的非線性特性。例如，具有從黑色到純紅色的線性斜變的測試圖案在GMA處理之后可以具有非線性斜變。此現(xiàn)象在人類視覺系統(tǒng)中一般不能察覺，但是可以在測試圖案的測量中產(chǎn)生不期望的結(jié)果。
另一個(gè)實(shí)施例包括適應(yīng)測試，當(dāng)任何色彩沿著色域的下暗表面分布時(shí)，其將選擇性地關(guān)閉GMA。這些色彩位于黑色和完全飽和色之間。如圖4的流程圖400所示，通過測試一種或更多彩色基色等于零(如同步驟402)的情況，容易檢測下繞開可適用的情況。在此情況下，將會(huì)關(guān)閉GMA電路并且僅SPR將是有效的(如同步驟404)。否則，如同步驟406中一樣可以進(jìn)行正常的GMA和SPR。在這些情況下，將實(shí)現(xiàn)在色彩中的全灰度斜變并且將顯示所有的色階，例如8比特系統(tǒng)的256階。
上述方法的替代方法是測試低于或等于某預(yù)定閾值的任何色彩。這對于接近而且并不是正好處在色域的暗表面上的色彩繞開GMA。
柔和下繞開上述下繞開隨著色彩慢慢接近閾值，可能在某些圖像中引入條帶。為解決這一點(diǎn)，可以采用并且計(jì)算“羽化”函數(shù)(標(biāo)注為f1)，從而當(dāng)色彩直接位于輸入色彩立方體的“下”或“暗”表面上時(shí)，它具有某一合適的數(shù)值，如在8比特系統(tǒng)中的16。當(dāng)轉(zhuǎn)換的色彩離這些暗面特定的閾值距離時(shí)，羽化函數(shù)可以趨向于零。羽化函數(shù)用于計(jì)算更簡單GMA和RGBW GMA之間的加權(quán)平均值。以下僅是此柔和下繞開的一個(gè)實(shí)施例。
int f1＝16-min(ri，min(gi，bi))；//羽化函數(shù)if(f1＞0)//在此范圍內(nèi)僅做下繞開{f1＝f1*f1/16； //將羽化函數(shù)平方R＝(f1*r+(16-f1)*R)/16； //在RW中羽化G＝(fl*g+(16-f1)*G)/16； //在GW中羽化B＝(f1*b+(16-f1)*B)/16； //在BW中羽化W＝((16-f1)*W)/16； //羽化W到零}值ri、gi和bi在施加輸入伽瑪之前的輸入值，所以這些值在8比特顯示器中可以處于0到255的范圍。在此情況下，f1將作為在0到16之間的數(shù)字結(jié)束，這僅需要5比特的精度?？赡芷谕３謋1為4位，但這阻礙了函數(shù)有時(shí)達(dá)到權(quán)值1.0。在一個(gè)實(shí)施例中，由于這是乘以1.0的情況，使用f1的第5比特作為完全繞開乘法器的溢出位是可能的。這將使乘法器更小并且門減少。
在另一個(gè)實(shí)施例中，可以平方f1，以選擇在其終點(diǎn)處具有接近于零的斜率的函數(shù)。這可以幫助防止在色彩斜變的斜率中的快速變化和更可見的感知的變化。f1的這個(gè)平方可以用4×4乘法器或小的查找表格完成。
在這些公式中，r、g和b是在輸入伽瑪之后但在GMA之前的輸入值。R、G、B和W是在色域箝位之后的輸出值。當(dāng)f1＝16時(shí)，輸入RGB值可以繞開到輸出并且W可為零。當(dāng)f1＝0時(shí)，無變化地使用RGBW GMA值。在中間，可以計(jì)算二者之間的值。
應(yīng)理解一些值可能乘以f1而其它值可能乘以(16-f1)。在硬件中可能存在能夠計(jì)算此“反f1”值的某種優(yōu)化。
因?yàn)檫@已經(jīng)從13比特減回到12比特，可以使用色域后箝位值R、G、B和W，使得乘法器為12*4比特。在上述公式中，可能期望保持16比特中間結(jié)果直到加法之后。圖5示出了實(shí)現(xiàn)此特定繞開模式的模塊的一個(gè)可能實(shí)施例。
上繞開存在著上述下繞開方法沒有提到的另一類色彩——位于色域的亮“上表面”的色彩，如圖11B所示。它們通常是介于飽和色和白色之間的色彩。上述參考發(fā)明的GMA處理將趨向使“斜變到白色”具有色彩上的非線性變化，而不是線性的特性。在RGBW GMA中一些人可發(fā)現(xiàn)此令人討厭的非線性變化。例如，具有從純紅色到白色的線性斜變的測試圖案將在GMA處理之后具有非線性斜變。此現(xiàn)象在人類視覺系統(tǒng)中一般不能察覺，但是可以在測試圖案的測量中產(chǎn)生不期望的結(jié)果。
在色域外色彩接近輸入色域的“上”或“亮”表面的情況下，上繞開將小值加到W輸出。所加的量是色彩超出色域距離的函數(shù)和色彩離色域上表面的接近程度的函數(shù)。下面是此上繞開的一個(gè)實(shí)施例int fu＝max(ri，max(gi，bi))-239； //羽化函數(shù)if(fu＞0)//在此范圍內(nèi)僅做下繞開{//將計(jì)算值加到WW＝W+((scale-RNGCOL)*W*2/RNGCOL)*fu/16；}在顯示器系統(tǒng)中，當(dāng)已知色彩是超出色域的(OOG)，可以執(zhí)行這些計(jì)算。在硬件中，這可能意味著此邏輯可能一定要加入到圖1的色域?qū)τ衬K112中——但可能僅在選擇箝位邏輯的路徑上，如同在上面作為參考文獻(xiàn)引述的申請中所說明的那樣。
與下繞開類似，從施加輸入伽瑪之前的輸入ri、gi和bi值來計(jì)算羽化函數(shù)fu。在此情況下，fu是在16到0之間的數(shù)字，其具有下繞開羽化所具有的乘法器中相同的4到5比特優(yōu)化。計(jì)算(調(diào)整RNGCOL)可以簡單地為最大超出色域值的后12比特。這與上述參考申請的硬件規(guī)格中的到INV反LUT的輸入相同。在具有12位內(nèi)部計(jì)算的系統(tǒng)的情況下，RNGCOL是212或4096。色域箝位之后的W值可以與此指數(shù)相乘。正常地，將使用12*12＝12比特的乘法器(12比特?cái)?shù)字乘以12比特?cái)?shù)字，僅保留結(jié)果的前12比特)。應(yīng)注意，結(jié)果乘以2，所以乘法器中的某種優(yōu)化是可能的。然而，與其它常數(shù)相乘，例如乘以1，也可產(chǎn)生有用的結(jié)果。得到的數(shù)字，即使乘以2后，可以從而適合在12比特內(nèi)。接著它與羽化函數(shù)相乘并且直接除以16，所以可以使用12*4＝12比特的乘法器。(如果fu＝16的特殊情況作為獨(dú)立的特殊情況處理)。最后將此結(jié)果加到箝位后的W值上。再次地，加法的結(jié)果可以不溢出12比特。圖6是實(shí)現(xiàn)此繞開模式的模塊的一個(gè)可能實(shí)施例。更小比特深度的實(shí)施例在上面所有的論述中，假定輸入色彩基色為8比特輸入并且假定內(nèi)部伽瑪計(jì)算通道為12位。另一常用硬件設(shè)計(jì)具有6比特輸入和10比特內(nèi)部計(jì)算通道。可以修改上述公式，以在減少的比特結(jié)構(gòu)中可以發(fā)揮效果。因此，作為實(shí)例，下面的公式將適于6比特輸入和10比特內(nèi)部的情況，并且其它系統(tǒng)照樣是可能的。色變對選擇方程可以不需要隨著比特?cái)?shù)量的減少而改變。
由于f1羽化函數(shù)在6比特輸入中位于0到4的范圍，所以下繞開公式可能改變int f1＝4-min(ri，min(gi，bi))； //羽化函數(shù)If(f1＞0)//在此范圍內(nèi)僅做下繞開{f1＝f1*f1/4；//將羽化函數(shù)平方R＝(f1*r+(4-f1)*R)/4； //在RW中羽化G＝(f1*g+(4-f1)*G)/4； //在GW中羽化B＝(f1*b+(4-f1)*B)/4； //在BW中羽化W＝((4-f1)*W)/16； //羽化W到零}類似地，fu羽化函數(shù)在上繞開計(jì)算中位于0到4的范圍，并且RNGCOL的值可從12比特伽瑪計(jì)算通道中的4096變?yōu)?0比特計(jì)算通道中的1023
int fu＝max(ri，max(gi，bi))-59；//羽化函數(shù)if(fu＞0){W＝W+((調(diào)整RNGCOL)*W*2/RNGCOL)*fu/4；//高比特版本的一半}黃色繞開在RGBW顯示器上的純黃色區(qū)域趨向于存在某些觀察者不喜歡的“金色”外觀。減少黃色色彩的飽和度可以去除一些這種效果并且也使黃色區(qū)域更亮。增加在黃色區(qū)域中W子像素的值也可以實(shí)現(xiàn)這種結(jié)果。一個(gè)簡單方法是，盡管持續(xù)的箝位RW，GW和BW，當(dāng)色彩為接近黃色時(shí)可以繞開W上的色域箝位。W值通常在色域內(nèi)產(chǎn)生并且可以安全地像這樣保留，這導(dǎo)致額外的W從而導(dǎo)致額外的亮度和減少的飽和度。下面?zhèn)未a顯示了黃色繞開的一個(gè)實(shí)施例if(Bc＜min(Rc，Gc))//是“接近黃色”嗎{f1＝abs(Rc-Gc)＞＞4//羽化函數(shù)Wc＝(Wc*f1)＞＞8+(W*(255-f1)＞＞8 //繞開W箝位}第一步是確定色彩“接近黃色”的情況。下面的布爾測試Bc＜min(Rc，Gc)是一個(gè)實(shí)施例，其檢測色彩處于在色度圖上由紅色、黃色、綠色和白色四點(diǎn)之間連線劃界的黃色色度四邊形之內(nèi)。
如果此布爾是為假，則色彩可能不在黃色四邊形內(nèi)，并且箝位的Wc值可以無變化地通過。Rc，Gc，Bc和Wc是色域箝位后的值。小于(而不是小于或等于)的測試可趨向避免接近白色和黑色的色彩。這仍然是大量的色彩，并且在邊緣處會(huì)出現(xiàn)許多圖像中可見的急劇變化。為避免此問題，對箝位的Wc到未箝位的W的變化進(jìn)行羽化。你越接近黃色線，我們想使用的未箝位的W越多而箝位的Wc越少。下面的羽化計(jì)算f1＝abs(Rc-Gc)＞＞4在具有12比特內(nèi)部計(jì)算的顯示器上產(chǎn)生0和255之間的值。
當(dāng)f1為零，色彩基本處于黃色線上。當(dāng)它為212-1時(shí)，色彩離黃色相當(dāng)?shù)剡h(yuǎn)——盡管仍然在黃色四邊形內(nèi)。此f1值可以用于計(jì)算W和Wc值的加權(quán)平均。使用8比特f1值和12比特伽瑪計(jì)算通道的這些乘法將是12*8比特，給出20比特的結(jié)果。由于直接放棄了后12比特，在硬件上做某些優(yōu)化應(yīng)該是合理的。12*8＝12乘法器(12比特乘以8比特得出20比特的結(jié)果然后放棄后8比特)將滿足需要。這與在上面參考的申請中描述的色域鉗位模塊中已經(jīng)應(yīng)用的13*8＝12乘法器相似。圖7顯示了此黃色繞開的硬件實(shí)現(xiàn)的實(shí)施例。圖8表示從黃色到白色的輸入斜變的結(jié)果。線802示出了沒有黃色繞開的W值，而且線804示出了有黃色繞開得到的W值黃色去飽和度另一個(gè)實(shí)施例通?？梢悦枋鰹辄S色去飽和度。該方法使得在達(dá)到全飽和輸入黃色之前引入W。這趨向降低更多黃色區(qū)域的飽和度，但是可以產(chǎn)生許多觀察者喜歡的更亮黃色。圖10表示在此實(shí)施例中RGBW舊的和新的特性。它是從左側(cè)的黑色到中部的黃色的漸變以及隨后的從黃色到右側(cè)的白色的漸變的曲線圖。線RG表示紅色和綠色的特性，其趨向從零升高到最大值以產(chǎn)生黃色然后保持恒定。線W表示在加上黃色去飽和度之前的W的特性，其隨著色彩漸變開始從黃色向白色進(jìn)行而開始在中間升高。當(dāng)W達(dá)到最大值時(shí)，它保持在那里。線B表示藍(lán)色如何開始升高并且在白色達(dá)到最大值。線YD表示W(wǎng)的新改進(jìn)的特性，其在圖像中產(chǎn)生期望的的黃色去飽和度。因?yàn)槠涫沟命S色更亮并且去除了在黃色中的“金色”外表，所以它是期望的。線YD表示在黃色漸變達(dá)到曲線圖中部的純黃色之前W的升高。在曲線圖的第二半部分，YD以與線W中初始的特性類似的方式繼續(xù)升高，但是有偏移且經(jīng)過調(diào)整。
在描述RGBW GMA的上述參考申請中，存在色彩超出色域(OOG)并被帶回到色域內(nèi)的可能性。當(dāng)色彩在色域內(nèi)時(shí)，這是圖10中從左邊到Y(jié)D線起點(diǎn)的區(qū)域。如果沒有OOG色彩，W值不需要為黃色去飽和度而改變。只有當(dāng)色彩為OOG時(shí)，才希望在計(jì)算中的進(jìn)行改變。下面的偽碼表示黃色去飽和度的一個(gè)實(shí)施例If(OOG) //當(dāng)超出色域時(shí)只做黃色去飽和度{//計(jì)算紅色和綠色在多大程度上OOGROOG＝if(RW＞＝RNGCOL)RNGCOL-RWelse 0；GOOG＝if(GW＞＝RNGCOL)RNGCOL-GWelse 0；WOOG＝(ROG+GOOG)/2 //羽化函數(shù)//在黃色去飽和度中羽化Wc＝Wc+WOOG/4+Wc*WOOG/RNGCOL}在使用該算法之前，可以以初始的方式箝位RwGwBw和W值，產(chǎn)生箝位的值RcGcBc和Wc以及表示一個(gè)或更多值超出色域的標(biāo)志位。如果設(shè)定了OOG標(biāo)志，那么進(jìn)行此流程的剩余部分。首先計(jì)算紅色和綠色超出色域的量。如果相應(yīng)的色彩沒有超出色域，這些值可以是零。可以進(jìn)行大于或等于RNGCOL的檢測。(例如對于具有12位內(nèi)部計(jì)算的系統(tǒng)，RNGCOL等于212)。在硬件中，因?yàn)镽w或Gw的第13比特將指示此狀態(tài)，所以此檢測確實(shí)非常容易進(jìn)行，并且后12比特接著將等于超出色域的量。
下一步，計(jì)算羽化函數(shù)WOOG。這可以作為ROOG和GOOG的平均值來計(jì)算。其它實(shí)施例可以采用紅色和綠色的其它線性組合。例如，由于綠色比紅色更有助于像素的亮度，可能是期望考慮綠色多于紅色。此羽化函數(shù)可以在黃色出現(xiàn)峰值并且可以在所有方向上以非線性的方式下降，可能在青色和品紅色達(dá)到零?？赡芷谕渌鸹瘮?shù)，例如線性下降并且在到達(dá)藍(lán)色之前不達(dá)到零的函數(shù)。
最后，WOOG羽化值可以用于計(jì)算最終的Wc值。盡管與上面所示不同的計(jì)算是可能的，此函數(shù)可使W在從“暗”方向接近黃色之前開始增加，然后調(diào)整亮W值，使得基本上沒有不連續(xù)。上面所示的計(jì)算就是一個(gè)這樣的函數(shù)。圖9表示此基于上述偽代碼的黃色去飽和度模塊的硬件圖的一個(gè)可能的圖10的線YD表示對于黑色、黃色和白色之間的色彩的窄線的黃色去飽和度的特性。上述黃色去飽和度偽代碼也可以以所有其它輸入色彩正確工作。WOOG計(jì)算防止黃色去飽和度修改不合適的色彩，并且獨(dú)立的羽化函數(shù)不是必需的。
盡管已經(jīng)參考范例實(shí)施例描述了本發(fā)明，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將可以理解在不偏離本發(fā)明的范圍可以進(jìn)行各種修改并且可以用等價(jià)物替換其中的元件。此外，在不偏離其中的基本范圍下，可以進(jìn)行很多修改來適用特定的條件或者材料到教導(dǎo)中。因此，意圖是本發(fā)明不局限于作為意圖實(shí)施本發(fā)明的最佳模式揭示的最佳實(shí)施例，但是本發(fā)明將包括落入附加的權(quán)利要求的范圍內(nèi)的所有實(shí)施例。
權(quán)利要求
1.在一RGBW顯示器系統(tǒng)中選擇色變對的方法，所述顯示器系統(tǒng)包括色變對選擇模塊，所述方法的步驟包括計(jì)算偏移量，所述偏移量是W與R、G、和B值中的最大者之間的距離的函數(shù)；將所述偏移量的函數(shù)加到W值上；從所述R、G和B值中減去該偏移量的函數(shù)。
全文摘要
給出了RGBW顯示器系統(tǒng)的實(shí)施例及其方法。該系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例包括選擇色變對的方法，所述方法的步驟包括計(jì)算偏移量，所述偏移量是W與R、G、和B值中的最大者之間的距離的函數(shù)；將所述偏移量的函數(shù)加到W值上；從所述R、G和B值中減去該偏移量的函數(shù)。
文檔編號(hào)G09G5/02GK1882103SQ20061006633
公開日2006年12月20日 申請日期2006年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月4日
發(fā)明者邁克爾·佛蘭西絲·希京斯, 湯瑪斯·勞埃得·克萊戴爾 申請人:克雷沃耶提公司