專利名稱：考慮顯示單元的鄰近區(qū)域內(nèi)的像素的色域映射的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及顯示設(shè)備中的色域映射。
背景技術(shù)：
在如下的權(quán)利共有的美國專利和專利申請中公開了新穎的子像素排列以改 善圖像顯示設(shè)備的成本/性能曲線，包括(1)發(fā)明名稱為“ARRANGEMENTOF COLOR PIXELS FOR FULL COLOR IMAGING DEVICES WITHSIMPLIFIEDADDRESSING"的美國專利 No. 6，903，754 (，754專利)；(2) 2002年10月22日提交的申請?zhí)枮?0/278，353且發(fā)明名 稱為“IMPROVEMENTS T0C0L0R FLAT PANEL DISPLAY SUB-PIXEL ARRANGEMENTS ANDLAY0UTS FOR SUB-PIXEL RENDERING WITH INCREASEDM0DULATI0N TRANSFER FUNCTION RESPONSE” 的美國專利公開No. 2003/0128225 (，225申請)；(3) 2002年10月22日提交的申請?zhí)?為 10/278，352 且發(fā)明名稱為 “IMPROVEMENTS TO COLOR FLAT PANEL DISPLAYSUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS FOR SUB-PIXELRENDERING WITH SPLIT BLUE SUB-PIXELS" 的美國專利公開No. 2003/0128179(，179申請)；(4) 2002年9月13日提交的申請?zhí)?為 10/243,094 且發(fā)明名稱為 “IMPROVED FOUR COLOR ARRANGEMENTS ANDEMITTERS FOR SUB-PIXEL RENDERING” 的美國專利公開 No. 2004/0051724 (，724 申請)；(5)2002 年 10 月 22日提交的申請?zhí)枮?CV278, 328且發(fā)明名稱為“IMPROVEMENTS TO COLOR FLAT PANEL DISPLAY SUB-PIXELARRANGEMENTS AND LAYOUTS WITH REDUCED BLUE LUMINANCEffELL VISIBILITY” 的美國專利公開 No. 2003/0117423(，423 申請)；(6) 2002 年 10 月 22 日提 交的申請?zhí)枮?10/278，393 且發(fā)明名稱為 “COLOR DISPLAYHAVING HORIZONTAL SUB-PIXEL ARRANGEMENTS AND LAYOUTS”的美國專利公開No. 2003/0090581 (，581 申請)；以及(7)2003 年1月16日提交的申請?zhí)枮?0/347，001且發(fā)明名稱為“頂PROVED SUB-PIXELARRANGEMENTS FOR STRIPED DISPLAYS AND METHODS ANDSYSTEMS FOR SUB-PIXEL RENDERING SAME” 的美 國專利公開 No. 2004/0080479 (，479 申請)。上述，225、，179、，724、，423、，581 和，479 公 開申請和美國專利No. 6，903，754中的每一個都通過參考在這里整體引入。在如下的權(quán)利共有的美國專利文獻中公開了對于在水平方向上具有偶數(shù)個子像 素的特定的子像素重復(fù)組，用于實現(xiàn)改善的系統(tǒng)和技術(shù)，例如極性反轉(zhuǎn)方案和其他改善方 案(1)申請?zhí)枮?10/456，839 且發(fā)明名稱為 “IMAGEDEGRADATION CORRECTION IN NOVEL LIQUID CRYSTAL DISPLAYS”的美國專利公開 No. 2004/0246280 (，280 申請)；(2)申請?zhí)枮?10/455，925 且發(fā)明名稱為“DISPLAY PANEL HAVING CROSSOVER CONNECT 10NSEFFECTING DOT INVERSION” 的美國專利公開 No. 2004/0246213 (，213 申請)；(3)申請?zhí)枮?10/455，931 且 發(fā)明名稱為 “SYSTEM AND METHOD 0FPERF0RMING DOT INVERSION WITH STANDARD DRIVERS ANDBACKPLANE ON NOVEL DISPLAY PANEL LAYOUTS”的美國專利公開No. 2004/0246381 (，381 申請)；(4)申請?zhí)枮?10/455，927且發(fā)明名稱為“SYSTEMAND METHOD FOR COMPENSATING FOR VISUAL EFFECTS UP0NPANELS HAVING FIXED PATTERN NOISE WITH REDUCEDQUANTIZATION ERROR”的美國專利公開No. 2004/0246278 (，278申請)；(5)申請?zhí)枮?0/456，806且發(fā)明名稱為 “DOT INVERSION ON NOVEL DISPLAYPANEL LAYOUTS WITH EXTRA DRIVERS” 的 美國專利公開No. 2004/0246279 (，279申請)；(6)申請?zhí)枮?0/456，838且發(fā)明名稱 為"LIQUIDCRYSTAL DISPLAY BACKPLANE LAYOUTS AND ADDRESSING F0RN0N-STANDARD SUBPIXEL ARRANGEMENTS” 的美國專利公開 No. 2004/0246404 (，404 申請)；(7) 2003 年 10月28日提交的申請?zhí)枮?0/696，236且發(fā)明名稱為‘‘IMAGE DEGRADATION CORRECTION IN NOVEL LIQUIDCRYSTAL DISPLAYS WITH SPLIT BLUE SUBPIXELS” 的美國專利公開 No. 2005/0083277 (，277 申請)；以及，(8) 2004 年 3 月 23 日提交的申請?zhí)枮?10/807，604 且發(fā)明名稱為"IMPROVED TRANSISTOR BACKPLANES F0RLIQUID CRYSTAL DISPLAYS COMPRISING DIFFERENT SIZEDSUBPIXELS，，的美國專利公開 No. 2005/0212741 (，741 申請)。 上述，280、，213、，381、，278、，404、，277和，741公開申請中的每一個都通過參考在這里 整體引入。在以上參考的美國專利文獻和如下的權(quán)利共有的美國專利和專利申請中進 一步公開的子像素著色(SPR)系統(tǒng)和方法結(jié)合時，上述改善特別顯著(1)2002年1月 16日提交的申請?zhí)枮?0/051,612且發(fā)明名稱為"CONVERSION OFA SUB-PIXEL FORMAT DATA TO ANOTHER SUB-PIXEL DATA FORMAT” 的美國專利公開 No. 2003/0034992 (，992 申請)；⑵2002年5月17日提交的申請?zhí)枮?0/150，355且發(fā)明名稱為‘‘METHODS AND SYSTEMS F0RSUB-PIXEL RENDERING WITH GAMMA ADJUSTMENT” 的美國專利公開 No. 2003/0103058 ( 58申請)；(3) 2002年8月8日提交的申請?zhí)枮?0/215，843且發(fā)明名 稱為"METHODS AND SYSTEMS FOR SUB-PIXEL RENDERINGffITH ADAPTIVE FILTERING，，的美國 專利公開No. 2003/0085906 (，906申請)；(4) 2003年3月4日提交的申請?zhí)枮?0/379, 767 且發(fā)明名稱為"SYSTEMSAND METHODS FOR TEMPORAL SUB-PIXEL RENDERING OF IMAGEDATA” 的美國專利公開No. 2004/0196302 (，302申請)；(5) 2003年3月4日提交的申請?zhí)枮?10/379，765 且發(fā)明名稱為"SYSTEMS AND METHODS F0RM0TI ON ADAPTIVE FILTERING” 的美 國專利公開No. 2004/0174380 (，380 申請)；(6)發(fā)明名稱為‘‘SUB-PIXEL RENDERING SYSTEM AND METH0DF0R IMPROVED DISPLAY VIEWING ANGLES，，的美國專利 No. 6，917，368 (，368 專 利)；以及，(7) 2003年4月7日提交的申請?zhí)枮?0/409，413且發(fā)明名稱為‘‘IMAGE DATA SET WITH EMBEDDED PRE-SUBPIXEL RENDEREDIMAGE” 的美國專利公開 No. 2004/0196297 (，297 申請)。上述，992、，058、，906、，302、，380和，297申請和，368專利中的每一個都通過參 考在這里整體引入。在如下的權(quán)利共有的美國專利和共同待審的美國專利申請中公開了在色域轉(zhuǎn)換 和映射方面的改善(1)發(fā)明名稱為"HUE ANGLE CALCULATIONSYSTEM AND METHODS”的美國 專利No. 6，980，219 (，219專利)；(2) 2003年10月21日提交的申請?zhí)枮?0/691，377且發(fā) 明名稱為"METHOD ANDAPPARATUS FOR CONVERTING FROM SOURCE COLOR SPACE T0TARGET COLOR SPACE” 的美國專利公開 No. 2005/0083341 (，341 申請)；(3) 2003 年 10 月 21 日提 交的申請?zhí)枮?10/691,396 且發(fā)明名稱為"METHOD ANDAPPARATUS FOR CONVERTING FROM A SOURCE COLOR TO A TARGETC0L0R SPACE”的美國專利公開 No. 2005/0083352 (，352 申請)； 以及(4)2003年10月21日提交的申請?zhí)枮?0/690，716且發(fā)明名稱為‘‘GAMUTC0NVERSI0N SYSTEM AND METHODS” 的美國專利公開 No. 2005/0083344(，344 申請)。上述，341、，352 和’ 344申請和美國專利’ 219中的每一個都通過參考在這里整體引入。
在如下的美國專利申請中描述了額外的優(yōu)點(1)2003年10月28日提交的申 請?zhí)枮?10/696，235 且發(fā)明名稱為 “DISPLAY SYSTEM HAVINGIMPROVED MULTIPLE MODES FOR DI SPLAYING IMAGE DATA FROMMULTIPLE INPUT SOURCE FORMATS” 的美國專利公開 No. 2005/0099540 (，540 申請)；和(2) 2003 年 10 月 28 日提交的申請?zhí)枮?10/696，026 且發(fā)明名稱為“SYSTEM AND METHOD FOR PERFORMING IMAGEREC0NSTRUCTI0N AND SUBPIXEL RENDERING TO EFFECT SCALINGFOR MULT I-MODE DISPLAY” 的美國專利公開 No. 2005/0088385 (‘ 385申請)。上述專利申請中的每一個都通過參考在這里整體引入。此外，如下這些權(quán)利共有和共同待審申請中的每一個都通過參考在這里整體 引入(1)申請?zhí)枮?10/821，387 且發(fā)明名稱為 “SYSTEM AND METH0DF0R IMPROVING SUB-PIXEL RENDERING OF IMAGE DATA INN0N-STRIPED DISPLAY SYSTEMS” 的美國專利 公開 No. 2005/0225548 (，548 申請)；(2)申請?zhí)枮?10/821，386 且發(fā)明名稱為 “SYSTEMS AND METH0DSF0R SELECTING A WHITE POINT FOR IMAGE DISPLAYS” 的美國專利公開 No. 2005/0225561 (，561申請)；(3)申請?zhí)柗謩e為10/821，353和10/961，506且發(fā)明名稱同 為“NOVEL SUBPIXEL LAYOUTS AND ARRANGEMENTSFOR HIGH BRIGHTNESS DISPLAYS”的美國 專利公開No. 2005/0225574 (，574申請)和美國專利公開No. 2005/0225575 (，575申請)；
(4)申請?zhí)枮?0/821，306且發(fā)明名稱為“SYSTEM AND METHOD FOR IMPROVED GAMUTMAPPING FROM ONE IMAGE DATA SET TO ANOTHER” 的美國專利公開 No. 2005/0225562 (，562 申請)；
(5)申請?zhí)枮?0/821，388 且發(fā)明名稱為 “IMPROVED SUBPIXEL RENDERING FILTERS FOR HIGH BRIGHTNESSSUBPIXEL LAYOUTS” 的美國專利公開 No. 2005/0225563 (，563 申請)；以 及(6)申請?zhí)枮?10/866，447 且發(fā)明名稱為“ INCREASING GAMMAACCURACTIN QUANTIZED DISPLAY SYSTEMS” 的美國專利公開 No. 2005/0276502 (，502 申請)。在如下的申請中描述了對顯示系統(tǒng)及其操作方法的額外的改進和實施例
(1)2006年4月4 日提交的發(fā)明名稱為“EFFICIENT MEMORY STRUCTUREF0R DISPLAY SYSTEM WITH NOVEL SUBPIXEL STRUCTURES” 的專利合作條約(PCT)申請 No. PCT/US 06/12768 ；
(2)2006年4 月 4 日提交的發(fā)明名稱為 “SYSTEMS AND METHODS FOR IMPLEMENTING LOff-COSTGAMUT MAPPING ALGORITHMS” 的專利合作條約(PCT)申請 No. PCT/US06/12766 ；
(3)2006年4 月 4 日提交的發(fā)明名稱為“SYSTEMS AND METH0DSF0R IMPLEMENTING IMPROVED GAMUT MAPPING ALGORITHMS”的美國專利申請?zhí)朜o. 11/278，675，其還以美國專利申請公 開2006/0244686公開；(4) 2006年4月4日提交的發(fā)明名稱為“PRE-SUBPXEL RENDERED IMAGEPROCESSING IN DISPLAY SYSTEMS”的專利合作條約(PCT)申請No. PCT/US 06/12521 ； 以及(5) 2006 年 5 月 19 日提交的發(fā)明名稱為 “MULTIPRIMARY COLOR SUBPIXEL RENDERING WITH METAMERICFILTERING” 的專利合作條約(PCT)申請 No. PCT/US 06/19657。上述這些 權(quán)利共有的申請中的每一個也通過參考在這里整體引入。如上面提及的一些專利申請中描述的一樣，通過大量被稱為像素的區(qū)域106 (圖 1)代表圖像104 (

圖1)。各像素106都與必須由顯示器110中的一組子像素來顯示的顏色 相關(guān)聯(lián)。各子像素顯示“基”色，即各子像素都與某種色調(diào)和飽和度相關(guān)聯(lián)。通過混合基色 獲得其他顏色。各像素106被映射到將要用來顯示像素的顏色的一組子像素，這組子像素 包含一個或多個的子像素。在某些顯示器中，每一組子像素都包括每種基色的子像素。子像素很小，并且相互間隔很近，以提供期望的分辨率。然而這樣的結(jié)構(gòu)是不經(jīng)濟的，因為它不匹配人眼視覺的分 辨率。相比色度差，人類對于亮度(luminance)差的感知更明顯。因此，某些顯示器將輸入 像素106映射到不包括每種基色的子像素的子像素組。盡管色度分辨率降低，但是可將亮 度分辨率保持很高。如圖1所示，并且在2006年11月30日公開為No. WO 2006/127555A2的PCT申請 和2006年11月2日公開為No. US 2006/0244686A1 (美國專利申請?zhí)?1/278，675)當(dāng)中描 述了一種這樣的顯示器110。顯示器110是RGBW類型的，具有紅色子像素120R、藍色子像 素120B、綠色子像素120G和白色子像素120W。所有這些子像素120面積上都是相同的。每 一組子像素由在同一行上兩個相鄰的子像素組成。這些組124在下文中被稱為“對”。每個 對124由紅色子像素120R和綠色子像素120G組成(這樣的對在下文中被稱為“RG對”)， 或是每個對由藍色子像素120B和白色子像素120W組成(“BW對”)。在每個RG對中，紅色 子像素位于綠色子像素的左側(cè)。在每個BW對中，藍色子像素處在左側(cè)。在每行和每列中RG 對和BW對交替。圖像中的第χ列第y行上的各像素106(下文中稱為像素“106x,y”)被映射到第χ 列第y行上的子像素對124 (下文中的“ 124x, y” )。在顯示器110中，連續(xù)的指數(shù)X和y表 示連續(xù)的對，但不是連續(xù)的子像素。各個對124僅有兩個子像素，并提供在亮度上而非色度 上的高范圍和高分辨率。因此，如圖2所示，并且如在前述的某些專利申請中所述的“子像 素著色操作(SPR) ”中，一部分輸入像素的亮度可能必須偏移至鄰近的對124。圖2示出了對于紅色和綠色子像素的sra操作?？梢韵嗨频姆绞絹硖幚硭{色和白 色子像素。Sra操作以線性方式計算分別定義了紅色、綠色、藍色和白色子像素的亮度的值 Rw、Gw、Bw、Ww，即亮度是子像素值的線性函數(shù)(對于不同的基色可使用不同的函數(shù))。值Rw、 GW、BW、Ww隨后被用來確定對子像素提供的電信號以獲得期望的亮度。圖2示出了在每個子像素對124上疊加的像素106。藍色和白色子像素沒有示出。 顯示區(qū)域被細分成以每個RG對124為中心的“采樣”區(qū)域250?？梢圆煌姆绞絹矶x采 樣區(qū)域250，并且在圖2中選擇了菱形區(qū)域250。除了顯示器的邊緣位置外，區(qū)域250彼此 之間是全等的(congruent)。在線性RGBW色坐標(biāo)系統(tǒng)下表示各像素106的顏色。對于每個RG對124x,y，紅色子 像素的Rw值被確定為與以RG對124x,y為中心的采樣區(qū)域250重疊的所有像素106的R坐 標(biāo)的加權(quán)總和。權(quán)重被選擇為總和為1，并與采樣區(qū)域250和各像素106重疊的區(qū)域呈比 例。特別的，如果子像素對124x,y不位于顯示器的邊緣位置，則紅色值Rw為Rw= 1/2*RX,y+l/8*Rx+1,y+l/8*Rx，y_l+l/8*Rx，y+1 (1)換句話說，通過利用如下的濾波器內(nèi)核對像素106的各個R坐標(biāo)應(yīng)用3X3菱形濾 波器來著色紅色子像素120R
權(quán)利要求
一種處理圖像數(shù)據(jù)以在顯示單元的顯示窗口中顯示圖像的方法，所述顯示單元包括子像素，每個子像素發(fā)射多種基色中的一種基色并具有基于利用所述子像素的子像素值定義的子像素狀態(tài)的亮度，顯示單元具有預(yù)定的色域，對于每種基色，所述預(yù)定的色域與子像素值的各范圍相關(guān)聯(lián)，所述方法包括(A)通過電路測試將要在包括區(qū)域A1的多個區(qū)域內(nèi)顯示的圖像的圖像數(shù)據(jù)，所述區(qū)域A1包括一個或多個子像素，所述多個區(qū)域還包括處在A1的至少兩個相對側(cè)的至少兩個鄰近區(qū)域，以確定色域條件是否保持，所述色域條件至少包括，在區(qū)域A1中，所有所述一個或多個子像素值處在各自一個或多個范圍內(nèi)，而在每個所述鄰近區(qū)域中，所述一個或多個子像素值不全部處在所述一個或多個范圍內(nèi)；(B)如果色域條件保持，則通過電路修改至少一個鄰近區(qū)域中的一個或多個子像素值以迫使所述至少一個鄰近區(qū)域中的所有子像素值處于所述一個或多個范圍內(nèi)，并且還減小區(qū)域A1內(nèi)的一個或多個子像素值以提高區(qū)域A1和所述鄰近區(qū)域之間的對比度；(C)如果色域條件未保持，則通過電路使得區(qū)域A1內(nèi)的一個或多個子像素值不變化，或通過電路使區(qū)域A1內(nèi)的至少一個子像素值減少與當(dāng)色域條件保持時相比較小的量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中區(qū)域Al包括每種所述基色的至少一個子像素，并 且每個所述鄰近區(qū)域包括每種所述基色的至少一個子像素。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中區(qū)域Al包括每種所述基色的正好一個子像素，并 且每個所述鄰近區(qū)域包括每種所述基色的正好一個子像素。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中基色是紅色、綠色、藍色和白色。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述至少兩個鄰近區(qū)域是正好兩個鄰近區(qū)域，并 且區(qū)域Al和所述兩個鄰近區(qū)域由單個行中的子像素構(gòu)成。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中利用向顯示窗口提供光的光源來顯示圖像；其中該方法進一步包括確定在顯示圖像期間的光源的輸出功率，其中輸出功率小于不 變形地在所有子像素上顯示圖像所需的功率；其中在(B)中，將每個所述鄰近區(qū)域內(nèi)和區(qū)域Al內(nèi)的子像素值修改基于所述輸出功率 的量。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，進一步包括利用在(A)和(B)的至少一個中確定的子像素值來顯示圖像。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中區(qū)域Al是要執(zhí)行操作(A)、(B)和(C)的多個區(qū) 域A中的一個；其中對于至少一個區(qū)域A保持色域條件，而對于至少一個區(qū)域A不保持色域 條件。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中圖像是要由顯示單元顯示的多個圖像中的一個； 區(qū)域Al是要對每個圖像執(zhí)行操作㈧、⑶和(C)的多個區(qū)域A中的一個；其中對于至少一 個圖像和至少一個區(qū)域A保持色域條件，而對于至少一個圖像和至少一個區(qū)域A不保持色 域條件。
10.一種電路，用于執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電路，其中區(qū)域Al包括每種所述基色的至少一個子像素， 并且每個所述鄰近區(qū)域包括每種所述基色的至少一個子像素。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電路，其中區(qū)域Al包括每種所述基色的正好一個子像素，并且每個所述鄰近區(qū)域包括每種所述基色的正好一個子像素。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電路，其中基色是紅色、綠色、藍色和白色。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電路，其中所述至少兩個鄰近區(qū)域是正好兩個鄰近區(qū)域， 并且區(qū)域Al和所述兩個鄰近區(qū)域由單個行中的子像素構(gòu)成。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電路，其中利用向顯示窗口提供光的光源來顯示圖像；其中該方法進一步包括確定在顯示圖像期間的光源的輸出功率，其中輸出功率小于不 變形地在所有子像素上顯示圖像所需的功率；其中在(B)中，將每個所述鄰近區(qū)域內(nèi)和區(qū)域Al內(nèi)的子像素值修改基于所述輸出功率 的量。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電路，其與顯示單元結(jié)合。
全文摘要
本發(fā)明涉及考慮顯示單元的鄰近區(qū)域內(nèi)的像素的色域映射。一種色域映射操作(910)，檢測由由色域外區(qū)域在至少兩側(cè)上包圍的色域內(nèi)區(qū)域，并且(920、940)提供對于色域內(nèi)區(qū)域的子像素值的額外縮減以重新獲得色域內(nèi)區(qū)域和色域外區(qū)域之間的某一對比度。另外，還提供了其他的實施例。
文檔編號G09G3/36GK101996600SQ201010261020
公開日2011年3月30日 申請日期2010年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月24日
發(fā)明者坎迪斯·海倫·勃朗·埃利奧特, 邁克爾·佛蘭西斯·希京斯 申請人:三星電子株式會社