專利名稱：彩色顯示裝置及其顯示方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本一般發(fā)明思想一般地涉及一種色彩信號處理裝置和方法。具體而言，本一般發(fā)明思想涉及能夠自適應(yīng)地根據(jù)輸入視頻來轉(zhuǎn)換被再現(xiàn)的視頻的色域的色彩信號處理裝置和方法。
背景技術(shù)：
通常，諸如監(jiān)控器或掃描器的再現(xiàn)設(shè)備利用適合于其本身目的的彩色空間或彩色模型。例如，彩色視頻打印設(shè)備工作在CMY彩色空間中，彩色陰極射線管(CRT)監(jiān)控器或計(jì) 算機(jī)圖形設(shè)備工作在RGB彩色空間中，處理色調(diào)、飽和度和密度的設(shè)備工作在HSI彩色空間中。另外，可以使用其中任何設(shè)備都可以以高精度工作的CIE彩色空間來限定與設(shè)備無關(guān)的色彩。CIE彩色空間包括CIE-XYZ、CIE L*a*b和CIE L*u*v彩色空間。彩色再現(xiàn)設(shè)備可以按照工作所在的彩色空間來使用各種顏色。彩色再現(xiàn)設(shè)備通常使用三個基色。具體上，彩色CRT監(jiān)控器或彩色圖形設(shè)備工作所在的RGB彩色空間使用包括紅、綠和藍(lán)三種基色。彩色視頻打印設(shè)備工作所在的CMY彩色空間使用包括青、品紅和黃色的三種合成色。彩色再現(xiàn)設(shè)備可以使用特定的色域以及彩色空間。彩色空間限定色彩(即在色彩之間的關(guān)系)，色域表示可以通過混合色彩而再現(xiàn)的可能的色彩的范圍。于是，作為彩色再現(xiàn)設(shè)備可再現(xiàn)的彩色范圍的色域依賴于由彩色再現(xiàn)設(shè)備使用的基色。圖I是圖解由傳統(tǒng)的彩色再現(xiàn)設(shè)備可再現(xiàn)的色域的圖。如圖I所示，由在由傳統(tǒng)的彩色再現(xiàn)設(shè)備在CIE-XYZ彩色空間中使用的基色PI、P2和P3之間的線形成的三角GAMUT I的內(nèi)部表示可以由傳統(tǒng)彩色再現(xiàn)設(shè)備再現(xiàn)的彩色范圍。如果傳統(tǒng)彩色再現(xiàn)設(shè)備使用基色P1、P2和P3，則三角GAMUTl的內(nèi)部指示對應(yīng)的彩色范圍或色域。如果傳統(tǒng)彩色再現(xiàn)設(shè)備使用基色P1’、P2’和P3’，則三角GAMUT2的內(nèi)部指示對應(yīng)的彩色范圍。但是，當(dāng)再現(xiàn)符合通用廣播標(biāo)準(zhǔn)或彩色信號標(biāo)準(zhǔn)的輸入視頻時，傳統(tǒng)的彩色再現(xiàn)設(shè)備使用其本身指定的基色。于是，即使當(dāng)輸入視頻的彩色的分布被限制于整個色域的一部分的時候，也可再現(xiàn)具有有限的亮度和有限的對比度的視頻。

發(fā)明內(nèi)容
本一般發(fā)明思想提供了一種彩色信號處理裝置和方法，用于按照輸入視頻來自適應(yīng)地調(diào)整可再現(xiàn)的色域。本一般發(fā)明思想的其他方面和優(yōu)點(diǎn)將部分地在后面的說明書中給出，并且部分地從所述說明書顯而易見，或者可以通過本一般發(fā)明思想的實(shí)踐來了解。可以通過提供一種彩色信號處理裝置來實(shí)現(xiàn)本一般發(fā)明思想的上述和/或其他方面和優(yōu)點(diǎn)，所述彩色信號處理裝置包括目標(biāo)基色計(jì)算器，用于計(jì)算包括輸入視頻的每個像素的彩色信號值的目標(biāo)色域，以及計(jì)算對應(yīng)于所計(jì)算的目標(biāo)色域的目標(biāo)基色；基色重建器，用于通過混合輸入視頻的輸入色域的基色來產(chǎn)生所計(jì)算的目標(biāo)基色；視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，用于轉(zhuǎn)換和輸出輸入視頻的每個像素的彩色信號值，以便匹配由所計(jì)算的目標(biāo)基色限定的所計(jì)算的目標(biāo)色域。所述彩色信號處理裝置可以還包括彩色坐標(biāo)轉(zhuǎn)換器，用于將輸入視頻的每個像素的彩色坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為在作為與設(shè)備無關(guān)的彩色空間的CIE-XYZ彩色空間中的彩色坐標(biāo)值，并且向目標(biāo)基色計(jì)算器提供所述輸入視頻的每個像素的所轉(zhuǎn)換的彩色坐標(biāo)來作為彩色信號值?？梢栽赗GB彩色空間中接收所述輸入視頻。所述目標(biāo)基色計(jì)算器可以確定在CIE-XYZ彩色空間的CIE-xy彩色空間中的輸入視頻的輸入色域中的基色之間的多條第一線，并且通過確定由具有與所確定的第一線相同的斜率的第二線限定的邊界來計(jì)算目標(biāo)基 色，所述邊界包括輸入視頻的像素的所有的彩色信號值。所述基色重建器根據(jù)輸入視頻的混合比來產(chǎn)生目標(biāo)基色，可以使用目標(biāo)基色的所轉(zhuǎn)換的彩色坐標(biāo)和白色三色激勵值、根據(jù)比色顯示模型來獲得所述混合比。一種彩色再現(xiàn)裝置可以通過使用所述彩色信號處理裝置來改變和再現(xiàn)輸入視頻的彩色信號值。也可以通過提供一種用于處理彩色信號的方法來實(shí)現(xiàn)本一般發(fā)明思想的上述和/或其他方面和優(yōu)點(diǎn)，所述用于處理彩色信號的方法包括計(jì)算包括輸入視頻的每個像素的所有彩色信號值的目標(biāo)色域，以及計(jì)算對應(yīng)于所計(jì)算的目標(biāo)色域的目標(biāo)基色；通過混合輸入視頻的輸入色域的基色來產(chǎn)生所計(jì)算的目標(biāo)基色；并且轉(zhuǎn)換和輸出輸入視頻的每個像素的彩色信號值，以便匹配由所計(jì)算的目標(biāo)基色確定的所計(jì)算的目標(biāo)色域。所述目標(biāo)色域的計(jì)算可以包括將輸入視頻的每個像素的彩色坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為在作為與設(shè)備無關(guān)的彩色空間的CIE-XYZ彩色空間中的彩色坐標(biāo)值，以及計(jì)算所述目標(biāo)色域以包括輸入視頻的所有所轉(zhuǎn)換的彩色坐標(biāo)。可以在RGB彩色空間中接收所述輸入視頻。產(chǎn)生所計(jì)算的目標(biāo)基色可以包括確定在CIE-XYZ彩色空間的CIE-xy彩色空間中的輸入視頻的輸入色域中的基色之間的第一線；確定最接近所確定的第一線的輸入視頻的像素的彩色坐標(biāo)；并且使用第二線的相交點(diǎn)來計(jì)算目標(biāo)基色，所述第二線與所確定的第一線具有相同的斜率，并且通過被確定為最接近所確定的第一線的彩色坐標(biāo)。輸入視頻的每個像素的彩色信號值的所述輸出根據(jù)輸入視頻的混合比來產(chǎn)生目標(biāo)基色，所述混合比基于使用目標(biāo)基色的彩色坐標(biāo)和白色三色激勵值的比色顯示模型。也可以通過提供一種包含用于處理彩色信號的可執(zhí)行代碼的計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)來實(shí)現(xiàn)本一般發(fā)明思想的上述和/或其他方面和優(yōu)點(diǎn)。所述介質(zhì)包括第一可執(zhí)行代碼，用于計(jì)算包括輸入視頻的每個像素的所有彩色信號值的目標(biāo)色域，以及計(jì)算對應(yīng)于所計(jì)算的目標(biāo)色域的目標(biāo)基色；第二可執(zhí)行代碼，用于通過混合輸入視頻的輸入色域中的基色來產(chǎn)生所計(jì)算的目標(biāo)基色；以及第三可執(zhí)行代碼，用于轉(zhuǎn)換和輸出輸入視頻的每個像素的彩色信號值，以便匹配由所計(jì)算的目標(biāo)基色限定的所計(jì)算的目標(biāo)色域。所述介質(zhì)可以還包括第四可執(zhí)行代碼，用于將輸入視頻的每個像素的彩色坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為在作為與設(shè)備無關(guān)的彩色空間的CIE-XYZ彩色空間中的彩色坐標(biāo)值，以及向所述第一可執(zhí)行代碼提供所述輸入視頻的每個像素的所轉(zhuǎn)換的彩色坐標(biāo)。根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供了一種彩色顯示裝置，包括多個基色光源，用于分別生成原始基色光；以及切換單元，用于控制所述多個基色光源中的每一個的操作狀態(tài)，以發(fā)射相應(yīng)的原始基色光，其中，在所述多個基色光源中的一個由所述切換單元切換到在一時間段內(nèi)發(fā)射相應(yīng)的原始基色光的操作狀態(tài)時，其它基色光源中的至少一個由所述切換單元切換到在所述時間段的一部分內(nèi)發(fā)送至少另一個相應(yīng)的原始基色光的操作狀態(tài)，從而混合所述原始基色光中的至少兩個以產(chǎn)生多個目標(biāo)基色中的一個目標(biāo)基色。根據(jù)本發(fā)明的另一個方面，提供了一種彩色顯示裝置，包括光源，用于發(fā)射光；以及彩色轉(zhuǎn)盤，用于將所發(fā)射的光分離為多個基色，其中，由所述彩色轉(zhuǎn)盤從所述光源的發(fā)射的光中生成的空閑的可控制的額外的光調(diào)整所述多個基色中的至少一個，以生成至少一個目標(biāo)基色。 根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，提供了一種顯示輸出視頻的方法，該方法包括利用多個基色光源分別生成原始基色光；并且控制所述多個基色光源中的每一個的操作狀態(tài)，以便利用切換單元來發(fā)射相應(yīng)的原始基色光，其中，所述控制包括在所述多個基色光源中的一個由所述切換單元切換到在一時間段內(nèi)發(fā)射相應(yīng)的原始基色光的操作狀態(tài)時，其它基色光源中的至少一個由所述切換單元切換到在所述時間段的一部分內(nèi)發(fā)送至少另一個相應(yīng)的原始基色光的操作狀態(tài)，從而混合所述原始基色光中的至少兩個以產(chǎn)生多個目標(biāo)基色中的一個目標(biāo)基色。根據(jù)本發(fā)明的又一個方面，提供了一種顯示輸出視頻的方法，該方法包括利用光源發(fā)射光；并且利用彩色轉(zhuǎn)盤將所發(fā)射的光分離為多個基色，其中，由所述彩色轉(zhuǎn)盤從所述光源的發(fā)射的光中生成的空閑的可控制的額外的光調(diào)整所述多個基色中的至少一個，以生成至少一個目標(biāo)基色。


通過下面參照

實(shí)施例，本一般發(fā)明思想的這些和/或其他方面和優(yōu)點(diǎn)將會變得清楚和更容易被理解，其中圖I是圖解可以由傳統(tǒng)的彩色再現(xiàn)設(shè)備再現(xiàn)的色域的圖；圖2是圖解按照本一般發(fā)明思想的一個實(shí)施例的彩色信號處理裝置的方框圖；圖3是圖解按照本一般發(fā)明思想的一個實(shí)施例的用于處理彩色信號的方法的流程圖；圖4是圖解按照本一般發(fā)明思想的一個實(shí)施例的、計(jì)算目標(biāo)基色的操作的圖；圖5是圖解使用彩色轉(zhuǎn)盤(color wheel)的顯示器的結(jié)構(gòu)的視圖；圖6圖解了按照本一般發(fā)明思想的一個實(shí)施例的、圖5的顯示器的操作；圖7圖解了使用可分離和可控制的光源的顯示器的結(jié)構(gòu)；圖8圖解了按照本一般發(fā)明思想的一個實(shí)施例的、圖7的顯示器的操作。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在詳細(xì)說明本一般發(fā)明思想的實(shí)施例，其示例被圖解在附圖中，其中在全部附圖中，相同的附圖標(biāo)號表示相同的元件。下面說明所述實(shí)施例，以便通過參照附圖來說明本一般發(fā)明思想。圖2是圖解按照本一般發(fā)明思想的一個實(shí)施例的彩色信號處理裝置的方框圖。參見圖2，彩色信號處理裝置100包括彩色坐標(biāo)轉(zhuǎn)換器110、目標(biāo)基色計(jì)算器120、基色重建器130和視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器140。彩色坐標(biāo)轉(zhuǎn)換器110將與輸入視頻的每個像素相關(guān)聯(lián)的彩色坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為在與設(shè)備無關(guān)的彩色空間(例如，CIE-XYZ彩色空間)中的彩色坐標(biāo)。所述輸入視頻可以符合廣播標(biāo)準(zhǔn)或彩色信號標(biāo)準(zhǔn)，廣播標(biāo)準(zhǔn)諸如國家電視系統(tǒng)委員會(NTSC)、逐行倒相系統(tǒng)(PAL)和SMPTE-C，所述彩色信號標(biāo)準(zhǔn)諸如國際電工技術(shù)委員會(IEC)的sRGB。如果輸入視頻是標(biāo)準(zhǔn)的非線性彩色信號，則彩色坐標(biāo)轉(zhuǎn)換器110將所述非線性信號校正為標(biāo)準(zhǔn)的線性彩色信號，然后將所述標(biāo)準(zhǔn)線性彩色信號轉(zhuǎn)換為在與設(shè)備無關(guān)的彩色空間(例如，CIE-XYZ彩色空 間)中的彩色坐標(biāo)。其他與設(shè)備無關(guān)的彩色空間也可以用于本一般發(fā)明思想。目標(biāo)基色計(jì)算器120計(jì)算目標(biāo)基色，以包括由彩色坐標(biāo)轉(zhuǎn)換器110轉(zhuǎn)換的輸入視頻的相應(yīng)像素的所有彩色信號值?；亟ㄆ?30通過混合用于限定由輸入視頻的廣播標(biāo)準(zhǔn)或彩色信號標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的彩色空間的輸入色域的基色來產(chǎn)生由目標(biāo)基色計(jì)算器120計(jì)算的目標(biāo)基色。視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器140根據(jù)由目標(biāo)基色計(jì)算器120計(jì)算的目標(biāo)基色來轉(zhuǎn)換輸入視頻的相應(yīng)像素的彩色信號值。圖3是圖解按照本一般發(fā)明思想的一個實(shí)施例的用于處理彩色信號的方法的流程圖。在本一般發(fā)明思想的一些實(shí)施例中，可以通過圖2所示的彩色信號處理裝置來執(zhí)行圖3的方法。因此，圖3的方法將參考圖2來說明。參見圖2和3，彩色坐標(biāo)轉(zhuǎn)換器110將輸入視頻的相應(yīng)像素的彩色坐標(biāo)(即彩色信號值)轉(zhuǎn)換為在與設(shè)備無關(guān)的彩色空間中的彩色坐標(biāo)(步驟S220)。所述與設(shè)備無關(guān)的彩色空間可以是CIE-XYZ彩色空間。輸入視頻可以符合如上所述的廣播標(biāo)準(zhǔn)或彩色信號標(biāo)準(zhǔn)，并且可以具有彩色空間的對應(yīng)的輸入色域。下面的說明描述了輸入視頻符合sRGB彩色信號標(biāo)準(zhǔn)(即通過紅色、綠色和藍(lán)色來限定色域)的情況。目標(biāo)基色計(jì)算器120計(jì)算目標(biāo)基色，以包括由彩色坐標(biāo)轉(zhuǎn)換器110轉(zhuǎn)換的輸入視頻的彩色分布，即所述輸入視頻的所有彩色信號值(步驟S205)?；蛘?，在一些實(shí)施例中，目標(biāo)基色計(jì)算器120可以計(jì)算目標(biāo)基色以基本上包括輸入視頻的所有彩色信號值。圖4是圖解計(jì)算目標(biāo)基色的步驟S205的圖。輸入視頻(即限定輸入色域)的基色由在圖4所示的CIE-xy彩色空間中的P1、P2和P3表示。輸入視頻的輸入色域由具有對應(yīng)于基色的三個點(diǎn)P1、P2和P3的三角GAMUTl的內(nèi)部來表示。CIE-xy彩色空間和CIE-XYZ彩色空間通過x =X/(X+Y+Z)和y = Y(X+Y+Z)而彼此相關(guān)聯(lián)。如果對應(yīng)于由彩色坐標(biāo)轉(zhuǎn)換器110轉(zhuǎn)換的輸入視頻的相應(yīng)像素的彩色信號值的彩色坐標(biāo)如位于圖4的三角GAMUT2中的點(diǎn)所示那樣分布，則目標(biāo)基色是ΡΓ、Ρ2’和Ρ3’，它們包括輸入視頻的相應(yīng)像素的所有彩色信號值。換句話說，選擇目標(biāo)基色Ρ1’、Ρ2’和Ρ3’以便可以通過組合在目標(biāo)色域(即GAMUT2)中的目標(biāo)基色Ρ1’、Ρ2’和Ρ3’來表示輸入視頻的相應(yīng)像素的所有彩色信號值。因此，通過將輸入色域轉(zhuǎn)換為目標(biāo)色域來去除由在三角GAMUTl和GAMUT2之間的差表示的、輸入色域的未用部分。因此，可以使用將用于建立輸入色域的彩色范圍中的色彩的剩余亮度，而不是增加在目標(biāo)色域的較小彩色范圍中的色彩。如下所述，可以在預(yù)定的顏色的彩色周期期間通過使用在彩色轉(zhuǎn)盤中的輪輻(spoke)或通過操作不同的彩色源來將輸入色域轉(zhuǎn)換為目標(biāo)色域?？梢酝ㄟ^各種方法來獲得目標(biāo)基色ΡΓ、P2’和P3’。再次參見圖4，存在連接限定輸入視頻的輸入色域的基色P1、P2和P3的三條第一線L1、L2和L3。目標(biāo)基色計(jì)算器120確定分別最接近三條第一線L1、L2和L3的每條的三個像素坐標(biāo)Pm。通過所述三個像素坐標(biāo)Pm的對應(yīng)者的三條第二線LI’、L2’和L3’具有與對應(yīng)的第一線LI、L2和L3相同的斜率。通過每個Pm的三條第二線在目標(biāo)基色P1’、P2’和P3’的每個上相交。返回參見圖3，一旦目標(biāo)基色計(jì)算器120計(jì)算了目標(biāo)基色，基色重建器130通過使用輸入色域(圖4中的GAMUT1)的原始基色來重建目標(biāo)基色(步驟S210)。下面詳細(xì)說明目標(biāo)基色(圖4中的P1’、P2’和Ρ3’)的重建。在下面的說明中，假定Ps表示輸入視頻基色的色彩坐標(biāo)矩陣，包括Pl (x ，yrr, zrr)、P2 (xgg, ygg, zgg)和 P3 (xbb, ybb, zbb)，用于限定圖 4 的輸入色域 GAMUT I,并且那個白色三色激勵值包括Fws = (XffS, Yffs, Zffs) 0另外，假定Pt表示目標(biāo)基色的彩色坐標(biāo)矩陣 ΡΓ (xrt, yrt, Zrt)、P2’ (xgt, ygt, zgt)和 P3’(xbt, ybt, zbt),用于限定從目標(biāo)基色的計(jì)算所獲得的圖4中的目標(biāo)色域GAMUT2，并且目標(biāo)白色是Fwt= (Xwt，Ywt，Zwt)。按照下面的方程來獲得比色顯示模型[方程I]Fst = Ms · (R, G，B)T = Ps · Ns · (R, G, B)τ其中，
^Vr O O) (Xrr XggPs = yn.ybb ,Ns — O Ng O ,Ms 二 Yrr Ygg Ybb。
y~rr Zgg -bb y0 b JZgg Zbb J在方程I中，當(dāng)R=Cj=B=1、即當(dāng)白色最大時,將歸一化的矩陣Ns設(shè)置為Fs = Fws0紅色主向量Frs = (xrr, yrr, zrr)變?yōu)楫?dāng)(R, G,B) = (1, O, O)時再現(xiàn)的R的三色激勵值。以相同的方式，綠色主向量Fgs = (xgg, ygg, zgg)變?yōu)楫?dāng)(R，G, B) = (0, I, O)時再現(xiàn)的G的三色激勵值，藍(lán)色主向量Fbs = (xbb, ybb, zbb)變?yōu)楫?dāng)(R，G，B) = (0，0，I)時再現(xiàn)的B的三色激勵值。因此，在方程I中定義輸入視頻的原始基色(P1、P2和P3)所限定的輸入色域Fs。按照下面的方程來定義目標(biāo)基色的顯示模型[方程2]FtT = Mt · (R, G，B)τ = Pt · Nt · (R, G, B)τ其中，
\t xgt(Nrt 0 0〕 (xn xgt X:Pt = yrt yg, ybt xNt = 0 iV , 0 ,Mt = Yrt Ygt Ybl。
zgr J Io 0 Nbt) ^ Zgl Zbt,可以從方程2中的給定目標(biāo)白色來獲得歸一化的矩陣Nt。目標(biāo)紅色主向量是Frt= (xrt, yrt, zrt),目標(biāo)綠色主向量是Fgt = (xgt, ygt, zgt),并且目標(biāo)藍(lán)色向量Fbt =(Xbt，Ybt，Zbt)。下面的方程按照方程I和2從原始主向量(Frs，F(xiàn)gs, Fbs)來定義目標(biāo)基色(Frt, Fgtj Fbt)Frt=Krr · Frs+Kgr · Fgs+Kbr · FbsFgt=Krg · Frs+Kgg · Fgs+Kbg · FbsFbt = Krb · Frs+Kgb · Fgs+kbb · Fbs可以如下重新整理方程3:[方程4] krr klg krh(Frt Fgt Fbt) = (Frs Fgs Fbs)- kgr kgg kgb = (Frs Fgs Fbs)-G
k k k X^br iHg Kbb J其中，
(k k k
rrrgrbG= k設(shè) km kgb
kbg kbb J從方程4產(chǎn)生目標(biāo)基色的矩陣G是定義輸入色域的原始基色(P1、P2和P3)的混合比。主要信號、即在矩陣G中的對角分量(kra，kgg, kbb)可以在一些情況下小于最大值‘I’。因此，為了最大化由目標(biāo)基色(P1’、P2’和Ρ3’)限定的目標(biāo)色域Ft的亮度，將矩陣G除以N=Max (krr, kgg, kbb),并且按照下面的方程來將其標(biāo)準(zhǔn)化[方程5]Gn = G/N。于是，顯示器可以通過使用從方程5獲得的Gn矩陣的值來調(diào)整每個信道的光源的量而使用原始基色來產(chǎn)生目標(biāo)基色。具體上，基色重建器130可以按照Gn矩陣來調(diào)整光源的量。如圖3所示，視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器140轉(zhuǎn)換和輸出輸入視頻的相應(yīng)像素，從而由原始基色限定的輸入視頻的輸入色域按照下面的方程被映射為由所計(jì)算的目標(biāo)基色限定的目標(biāo)色域(步驟S215)[方程6]G1 = Mt-1 - Ms G ο
U'J UJ如上所述，按照本一般發(fā)明思想的各種實(shí)施例的彩色信號處理裝置自適應(yīng)地轉(zhuǎn)換根據(jù)輸入視頻的彩色分布再現(xiàn)的輸入視頻的色域。即，本一般發(fā)明思想按照輸入視頻的彩色分布而重新限定色域，因?yàn)榭梢圆灰笳w輸入色域來表示輸入視頻的彩色信號。因此，顯示器可以通過使用剩余的光量來增強(qiáng)所再現(xiàn)的輸入視頻的亮度和對比度。下面詳細(xì)地說明這個操作。圖5圖解了使用彩色轉(zhuǎn)盤的三通道(例如RGB)數(shù)字光處理(DLP)投影顯示器。DLP投影顯示器包括燈301、彩色轉(zhuǎn)盤303、光導(dǎo)管305、照明光學(xué)器件307、投影光學(xué)器件309和數(shù)字鏡像器件(DMD) 311。由燈301產(chǎn)生的光譜被彩色轉(zhuǎn)盤303劃分為三個基色(例如RGB)。當(dāng)依序通過光導(dǎo)管305和照明光學(xué)器件307向DMD311發(fā)出被分離的顏色時，所述顏色與被施加到DMD311的每個像素的視頻信號同步。因此，按照被施加到DMD311的視頻信號來通過投影光學(xué)器件307在屏幕上投影顏色。圖6圖解了按照本一般發(fā)明思想的一個實(shí)施例的、在圖5的DLP投影顯示器中處理色彩的方法。參見圖5和圖6，彩色轉(zhuǎn)盤303可以每個視頻幀旋轉(zhuǎn)η次。例如，一個RGB彩色周期可以是大約l/n*16ms?；蛘?，其他類型的彩色轉(zhuǎn)盤和/或彩色周期也可以用于本一般發(fā)明思想。在圖6中被指示為“傳統(tǒng)”的傳統(tǒng)方法不使用彩色轉(zhuǎn)盤303的輪輻(即在不同彩色段之間的邊界)，因?yàn)椴皇屈c(diǎn)的束斑通過彩色轉(zhuǎn)盤303，并且引起在彩色轉(zhuǎn)盤303的不同彩色段的邊界上的兩個相鄰顏色的混合。這樣的顏色混合使得彩色轉(zhuǎn)盤303的基色的純度變差。結(jié)果，當(dāng)像在圖6所示的傳統(tǒng)方法中那樣不使用彩色轉(zhuǎn)盤303的輪輻時，光量的降低不可避免。另一方面，在圖6中由“DGGP”指示按照本一般發(fā)明思想的一個實(shí)施例的、圖5的DLP投影顯示器中的處理色彩的方法。與傳統(tǒng)的方法相反，所述按照本一般發(fā)明思想的處理色彩的方法使用彩色轉(zhuǎn)盤303的輪輻。返回參見圖4，假定GAMUTl是由輸入視頻的基色 (PU P2和P3)(即原始基色)限定的輸入色域，而GAMUT2是由目標(biāo)基色(ΡΓ、P2’和P3’)定義的目標(biāo)色域。關(guān)于在圖6中的綠基色(P2)，由部分I產(chǎn)生的色彩對應(yīng)于P2，由部分4產(chǎn)生的色彩對應(yīng)于目標(biāo)基色P2’。兩個其他的混合分量Pl與P2以及P2與P3分別對應(yīng)于部分2和3。換句話說，部分2和3對應(yīng)于在方程5中的矩陣Gn的綠色的值。具體上，部分I的長度是kgg，部分2的長度是、，部分3的長度是kbg。于是，可以通過作為輪輻(即圖6的部分2和3)和綠色段(即圖6的部分I)的組合的矩陣Gn來表達(dá)目標(biāo)基色P2’。因此，有可能通過根據(jù)輸入視頻的彩色分布而使用彩色轉(zhuǎn)盤303的輪輻來提高光量。圖7圖解了取代使用燈的、作為可控光源的激光器或LED (發(fā)光二極管)的顯示器。圖7的顯示器通過使用轉(zhuǎn)換信號來控制激光。如圖8所示，所述顯示器可以通過下述方式來獲得上述的相同效果在由廣播標(biāo)準(zhǔn)或彩色信號標(biāo)準(zhǔn)指定的特定基色的主周期期間混合其他的基色。例如，激光器可以在綠色周期期間操作藍(lán)色激光和紅色激光預(yù)定時間以將基色綠色轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的目標(biāo)基色。雖然本一般發(fā)明思想的各種實(shí)施例描述了三通道顯示器，但是應(yīng)當(dāng)明白，本一般發(fā)明思想可以用于使用四個或更多的基色的MPD (多基色顯示器)。本一般發(fā)明思想的各種實(shí)施例的處理彩色信號的方法可以被應(yīng)用到使用微顯示板元件的顯示器以及DMD。而且，所述處理彩色信號的方法可以以硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)，或者可以在使用其中包含可執(zhí)行代碼的計(jì)算機(jī)可讀媒體的計(jì)算機(jī)中被編程和執(zhí)行?？紤]到上述，可以按照輸入視頻來自適應(yīng)地調(diào)整所再現(xiàn)的輸入視頻的色域。顯示器可以通過根據(jù)輸入視頻的彩色分布自適應(yīng)地轉(zhuǎn)換其色域來再現(xiàn)輸入視頻。因此，可以提高所再現(xiàn)的視頻的光量，并且可以增強(qiáng)對比度。雖然已經(jīng)示出和描述了本一般發(fā)明思想的一些實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以明白，在不脫離本一般發(fā)明思想的原理和精神的情況下可以在這些實(shí)施例中進(jìn)行修改，本一般發(fā)明思想的范圍被限定在所附的權(quán)利要求和它們的等同內(nèi)容中。
權(quán)利要求
1.一種彩色顯示裝置，包括 多個基色光源，用于分別生成原始基色光；以及 切換單元，用于控制所述多個基色光源中的每一個的操作狀態(tài)，以發(fā)射相應(yīng)的原始基色光， 其中，在所述多個基色光源中的一個由所述切換單元切換到在一時間段內(nèi)發(fā)射相應(yīng)的原始基色光的操作狀態(tài)時，其它基色光源中的至少一個由所述切換單元切換到在所述時間段的一部分內(nèi)發(fā)送至少另一個相應(yīng)的原始基色光的操作狀態(tài)，從而混合所述原始基色光中的至少兩個以產(chǎn)生多個目標(biāo)基色中的一個目標(biāo)基色。
2.如權(quán)利要求I所述的彩色顯示裝置，其中，所述裝置基于所述多個目標(biāo)基色產(chǎn)生輸出視頻，所述輸出視頻具有比基于所述原始基色光的原始基色的輸出視頻更高的亮度。
3.如權(quán)利要求I所述的彩色顯示裝置，其中，所述裝置基于所述多個目標(biāo)基色產(chǎn)生輸出視頻，所述輸出視頻具有比基于所述原始基色光的原始基色的輸出視頻更高的對比度。
4.如權(quán)利要求I所述的彩色顯示裝置，其中，所述多個基色光源中的至少一個是發(fā)光二極管(LED)。
5.如權(quán)利要求I所述的彩色顯示裝置，其中，所述多個基色光源中的至少一個是激光。
6.如權(quán)利要求I所述的彩色顯示裝置，還包括 目標(biāo)基色計(jì)算器，用于計(jì)算包括輸入視頻的每個像素的彩色信號值的目標(biāo)色域，以及計(jì)算對應(yīng)于所計(jì)算的目標(biāo)色域的目標(biāo)基色； 基色重建器，用于通過控制所述切換單元來產(chǎn)生所計(jì)算的目標(biāo)基色；以及 視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，用于轉(zhuǎn)換所述輸入視頻的每個像素的彩色信號值，從而所述彩色信號值匹配由所計(jì)算的目標(biāo)基色限定的所計(jì)算的目標(biāo)色域。
7.如權(quán)利要求6所述的彩色顯示裝置，還包括 彩色坐標(biāo)轉(zhuǎn)換器，用于當(dāng)所述輸入視頻包括非線性彩色信號時，將非線性彩色信號校正為標(biāo)準(zhǔn)的線性彩色信號。
8.一種彩色顯示裝置，包括 光源，用于發(fā)射光；以及 彩色轉(zhuǎn)盤，用于將所發(fā)射的光分離為多個基色， 其中，由所述彩色轉(zhuǎn)盤從所述光源的發(fā)射的光中生成的空閑的可控制的額外的光調(diào)整所述多個基色中的至少一個，以生成至少一個目標(biāo)基色。
9.如權(quán)利要求8所述的彩色顯示裝置，其中，所述彩色顯示裝置基于所述至少一個目標(biāo)基色產(chǎn)生輸出視頻，所述輸出視頻具有比基于從所述多個基色的原始基色光中產(chǎn)生的原始基色的輸出視頻更高的亮度。
10.如權(quán)利要求8所述的彩色顯示裝置，其中，所述彩色顯示裝置基于所述至少一個目標(biāo)基色產(chǎn)生輸出視頻，所述輸出視頻具有比基于從所述多個基色的原始基色光中產(chǎn)生的原始基色的輸出視頻更高的對比度。
11.如權(quán)利要求8所述的彩色顯示裝置，其中，所述彩色轉(zhuǎn)盤包括多個輪輻，用于從所述光源的發(fā)射的光中生成所述空閑的可控制的額外的光。
12.如權(quán)利要求8所述的彩色顯示裝置，還包括目標(biāo)基色計(jì)算器，用于計(jì)算包括輸入視頻的每個像素的彩色信號值的目標(biāo)色域，以及計(jì)算對應(yīng)于所計(jì)算的目標(biāo)色域的至少一個目標(biāo)基色； 基色重建器，用于通過控制所述彩色轉(zhuǎn)盤的操作來產(chǎn)生所計(jì)算的至少一個目標(biāo)基色；以及 視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器，用于轉(zhuǎn)換所述輸入視頻的每個像素的彩色信號值，從而所述彩色信號值匹配由所計(jì)算的至少一個目標(biāo)基色限定的所計(jì)算的目標(biāo)色域。
13.如權(quán)利要求12所述的彩色顯示裝置，還包括 彩色坐標(biāo)轉(zhuǎn)換器，用于如果所述輸入視頻包括非線性彩色信號，則將非線性彩色信號校正為標(biāo)準(zhǔn)的線性彩色信號。
14.一種顯示輸出視頻的方法，該方法包括 利用多個基色光源分別生成原始基色光；并且 控制所述多個基色光源中的每一個的操作狀態(tài)，以便利用切換單元來發(fā)射相應(yīng)的原始基色光， 其中，所述控制包括在所述多個基色光源中的一個由所述切換單元切換到在一時間段內(nèi)發(fā)射相應(yīng)的原始基色光的操作狀態(tài)時，其它基色光源中的至少一個由所述切換單元切換到在所述時間段的一部分內(nèi)發(fā)送至少另一個相應(yīng)的原始基色光的操作狀態(tài)，從而混合所述原始基色光中的至少兩個以產(chǎn)生多個目標(biāo)基色中的一個目標(biāo)基色。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括 基于所述多個目標(biāo)基色產(chǎn)生輸出視頻，其中，所述輸出視頻具有比基于所述原始基色光的原始基色的輸出視頻更高的亮度。
16.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括 基于所述多個目標(biāo)基色產(chǎn)生輸出視頻，其中，所述輸出視頻具有比基于所述原始基色光的原始基色的輸出視頻更高的對比度。
17.如權(quán)利要求14所述的方法，還包括 利用目標(biāo)基色計(jì)算器，計(jì)算包括輸入視頻的每個像素的彩色信號值的目標(biāo)色域，以及計(jì)算對應(yīng)于所計(jì)算的目標(biāo)色域的目標(biāo)基色； 利用基色重建器通過控制所述切換單元來產(chǎn)生所計(jì)算的目標(biāo)基色；并且 利用視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換所述輸入視頻的每個像素的彩色信號值，從而所述彩色信號值匹配由所計(jì)算的目標(biāo)基色限定的所計(jì)算的目標(biāo)色域。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，還包括 當(dāng)所述輸入視頻包括非線性彩色信號時，利用彩色坐標(biāo)轉(zhuǎn)換器將非線性彩色信號校正為標(biāo)準(zhǔn)的線性彩色信號。
19.一種顯示輸出視頻的方法，該方法包括 利用光源發(fā)射光；并且 利用彩色轉(zhuǎn)盤將所發(fā)射的光分離為多個基色， 其中，由所述彩色轉(zhuǎn)盤從所述光源的發(fā)射的光中生成的空閑的可控制的額外的光調(diào)整所述多個基色中的至少一個，以生成至少一個目標(biāo)基色。
20.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括 基于所述至少一個目標(biāo)基色產(chǎn)生輸出視頻，所述輸出視頻具有比基于從所述多個基色的原始基色光中產(chǎn)生的原始基色的輸出視頻更高的亮度。
21.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括 基于所述至少一個目標(biāo)基色產(chǎn)生輸出視頻，所述輸出視頻具有比基于從所述多個基色的原始基色光中產(chǎn)生的原始基色的輸出視頻更高的對比度。
22.如權(quán)利要求19所述的方法，其中，通過所述彩色轉(zhuǎn)盤的多個輪輻，從所述光源的發(fā)射的光中生成所述空閑的可控制的額外的光。
23.如權(quán)利要求19所述的方法，還包括 利用目標(biāo)基色計(jì)算器，計(jì)算包括輸入視頻的每個像素的彩色信號值的目標(biāo)色域，以及計(jì)算對應(yīng)于所計(jì)算的目標(biāo)色域的至少一個目標(biāo)基色； 利用基色重建器通過控制所述彩色轉(zhuǎn)盤的操作來產(chǎn)生所計(jì)算的至少一個目標(biāo)基色；并且 利用視頻數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換所述輸入視頻的每個像素的彩色信號值，從而所述彩色信號值匹配由所計(jì)算的至少一個目標(biāo)基色限定的所計(jì)算的目標(biāo)色域。
24.如權(quán)利要求23所述的彩色顯示裝置，還包括 當(dāng)所述輸入視頻包括非線性彩色信號時，利用彩色坐標(biāo)轉(zhuǎn)換器將非線性彩色信號校正為標(biāo)準(zhǔn)的線性彩色信號。
全文摘要
公開了彩色顯示裝置以及顯示輸出視頻的方法。該彩色顯示裝置包括多個基色光源，用于分別生成原始基色光；以及切換單元，用于控制多個基色光源中的每一個的操作狀態(tài)，以發(fā)射相應(yīng)的原始基色光，其中，在多個基色光源中的一個由切換單元切換到在一時間段內(nèi)發(fā)射相應(yīng)的原始基色光的操作狀態(tài)時，其它基色光源中的至少一個由切換單元切換到在該時間段的一部分內(nèi)發(fā)送至少另一個相應(yīng)的原始基色光的操作狀態(tài)，從而混合原始基色光中的至少兩個以產(chǎn)生多個目標(biāo)基色中的一個目標(biāo)基色。
文檔編號H04N9/64GK102833554SQ201210298598
公開日2012年12月19日 申請日期2005年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月16日
發(fā)明者金一道, 金文喆, 崔東范 申請人:三星電子株式會社