[发明专利]处理帧以提供在电子显示器上的方法和系统

说明书

处理帧以提供在电子显示器上的方法和系统。一种数据处理系统30包括全部能访问片外存储器314的CPU 33、GPU 34、视频处理引擎(视频引擎)35、显示控制器36(或图像处理引擎)和存储器控制器313。待显示的帧通过例如由GPU 34或视频引擎35适当地渲染而生成。然后，显示控制器36(或图像处理引擎)对帧执行诸如亮度补偿的显示修改以提供用于显示的输出帧。显示控制器36(或图像处理引擎)还将显示修改信息(诸如所确定的亮度补偿参数)提供给GPU 33和视频引擎34。然后，使用该显示修改信息来修改针对待显示的帧生成的数据。

技术领域

本发明涉及一种处理帧以提供在电子显示器上的方法和设备。

背景技术

对于诸如移动电话的电子装置和一般的数据处理系统而言，包括某种形式的电子显示屏(例如，LCD面板)是常见的。为了在显示器上显示图像，显示器的像素(画面元素)或子像素必须被设定为适当的颜色值。这通常通过生成待显示的数据的帧并将其存储在存储器中来完成，所述数据的帧为各个像素或子像素指示待显示的颜色值。

例如，诸如LCD面板的许多电子显示屏使用背光来对屏幕进行照明以便于观看。然而，已经知道，使用背光对于电子装置的总功耗而言是显著负担。为了减小显示屏的背光的功耗，减小背光的强度(绝对明度(brightness))，因为已知背光的强度与其功耗成比例。

降低背光强度的问题在于，与图像期望显示的亮度(luminance)相比，降低背光强度也减小了所显示的图像的亮度(明度)。

因此，已开发出各种方法以在对背光进行调光时优化显示。一种此类方法称为“亮度和背光缩放”，它涉及缩放(修改)图像本身的亮度以对背光的调光进行补偿。

背光和亮度缩放操作通常涉及分析帧缓冲数据(例如，利用直方图)以确定最佳背光调光因子和亮度缩放参数。

亮度和背光缩放包括被称为“亮度补偿”的方法，该方法涉及通过相对于高阈值增加图像的亮度来至少恢复在对背光进行调光时损失的一些图像亮度。

亮度补偿的其它术语包括明度补偿和图像补偿。为了方便起见，本文将使用术语亮度补偿，但是将理解，这旨在包括并涵盖所有等同的术语和技术。

图1a和图1b示出了亮度补偿操作的一般原理。

图1a示出了显示在显示器上的图像11以及示出显示器子像素的所有可能亮度值的密度分布13的直方图12。在此示例中，背光被设定为100％强度，并且没有使用亮度补偿。(从图1a中可以看出，针对各个子像素，使用8比特值(对应于亮度的 256个明暗度(shade))。)

图1b示出与图1a相同的图像11和对应的直方图15，不同的是，在图1b的示例中，背光强度减小至70％。可从图1b中看出，为了补偿在对背光进行调光时损失的图像亮度，子像素的亮度值被提升(例如，通过对原始帧缓冲数据应用适当的变换函数)。图1b对此进行了反映，图1b示出了显示器子像素的密度分布14集中在较高的亮度值处。

亮度和背光缩放还可包括被称为“图像增强”的方法，该方法涉及在对背光进行调光时修改帧缓冲数据以增加图像的对比度。图像增强通常涉及对原始帧缓冲数据应用变换函数以相对于高阈值和低阈值重新映射像素或子像素的亮度。

用于图像增强的其它术语包括对比度增强、直方图均等化和直方图拉伸。为了方便起见，本文将使用术语图像增强，但是将理解，这旨在包括并涵盖所有等同术语和技术。

图2示出了具有亮度和背光缩放操作的示例性数据处理系统。