处理颜色子像素的制作方法
专利名称：处理颜色子像素的制作方法
技术领域：
本发明的领域总体涉及针对显示设备的数字图像处理。
背景技术：
数字图像包括多个小画面元素或像素。当在显示设备上呈现彩色数字图像时，可以由红、绿和蓝(RGB)子像素来形成单个像素。在一些RGB显示设备中，子像素可以包括红、 绿或蓝滤色器。显示设备中的子像素在空间上接近，因此人类视觉将红、绿和蓝子像素感知为单色的子像素。通过对各个子像素的颜色进行调制，可以针对每个像素产生多种颜色。滤色器阵列(CFA)描述了彩色图像传感器中和彩色显示设备中子像素的布置。已知多种CFA。Bayer CFA是一个公知示例。在Bayer CFA中，红、绿和蓝子像素被布置成方形栅格。绿色子像素的数目与蓝色和红色子像素数目的组合一样多，其中在水平和垂直方向上，每隔一个位置具有绿色子像素，其余位置使用蓝色和红色子像素来填充。在Bayer CFA 中，单个像素包括两个绿色子像素以及蓝色和红色子像素各一个。传统上，针对颜色像素的数据定义了每个子像素向像素的感知颜色加入了多少颜色。根据在显示系统中针对子像素值分配的数据比特的数目，针对每个子像素的数据可以在一个范围内变化。例如，对于M比特RGB颜色，对每个子像素分配8个比特，针对每个颜色通道提供了 256种可能值的范围。如果针对RGB像素的所有分量的数据值为0，则理论上该像素表现为黑色。另一方面，如果所有3个子像素值为其最大值，则理论上该像素表现为白色。使用M比特(8:8:8)表示的RGB像素数据提供了 16，777，216种颜色的调色板。 然而，不需要使用M比特来表示颜色像素数据。可以使用每通道一个比特(1:1:1)来表示 RGB像素数据，从而提供8种颜色的调色板。一种电光材料具有至少两种“显示状态”，这些状态的差别在于至少一个光学属性。可以通过在电光材料上施加电场，将材料从一个状态改变为另一状态。该光学属性可以是人眼可以感知的或不可感知的，可以包括光学透射、反射或发光。例如，光学属性可以是可感知的颜色或灰度色调。电光显示器包括旋转双色构件、电铬介质、电润湿和基于粒子的电泳等类型。电泳显示设备(“EPD”)，有时称为“电子纸”设备，可以采用多种不同类型的电光技术。基于粒子的电泳媒介包括流体(可以是液体或气态流体)。各种类型的基于粒子的EPD设备包括使用封装电泳、聚合物分散电泳和微蜂窝媒介的设备。与EDP相似的另一电光显示器类型是介电泳显示器。电光显示设备可以具有显示像素或子像素，像素或子像素具有多种稳定显示状态。这类显示设备能够显示(a)两个或 多个显示状态；以及(b)这些显示状态被认为是稳定的。双稳显示器的显示像素或子像素可以具有第一和第二稳定显示状态。第一和第二显示状态在至少一个光学属性上不同，如可感知的颜色或灰度色调。例如，在第一显示状态中，显示像素可以表现出黑色；在第二显示状态中，显示像素可以表现出白色。具有多个稳定显示状态的显示设备的显示像素或子像素可以具有三个或更多显示状态，每个显示状态在至少一个光学属性上不同，例如光、介质、以及特定颜色的暗色调。例如，显示像素或子像素可以显示与4、8、16、32或64种不同的灰度色调相对应的显示状态。关于能力(b)，根据一个定义，如果显示状态的持续相对于显示像素驱动时间而言充分长，则可以认为显示状态是稳定的。示例电光显示像素或子像素可以包括位于公共电极和像素电极之间的电光材料层。可以通过在电极之一上驱动驱动脉冲(典型为电压脉冲)来改变显示像素或子像素的显示状态，直至获得所需表现。备选地，可以通过在电极上驱动一系列脉冲来改变显示像素或子像素的显示状态。在任一情况下，显示像素或子像素在驱动时间结束时展现出新的显示状态。如果该新显示状态持续至少为驱动时间长度的几倍的时间，则可以认为该新显示状态是稳定的。一般地，在本领域中，液晶显示器(“LCD”) 和CRT的显示像素的显示状态不被认为是稳定的，而例如电泳显示器被认为是稳定的。可以通过在呈现彩色图像之前增强彩色图像，来改进显示设备上彩色图像的表现。颜色数据像素包括针对每个颜色通道的颜色分量。相应地，增强彩色图像的数据像素的各个颜色分量的能力是有用的。
发明内容
实施例涉及一种用于处理颜色子像素的方法。所述方法可以包括接收彩色图像， 并将彩色图像映射至显示设备。所述彩色图像可以由两个或更多数据像素来定义，每个数据像素具有至少第一和第二颜色分量。所述显示设备可以具有两个或更多显示像素，每个显示像素具有两个或更多子像素。所述映射可以包括将第一数据像素的第一颜色分量映射至第一显示像素的第一子像素；将第二数据像素的第二颜色分量映射至第一显示像素的第二子像素；以及将第一和第二颜色分量存储在存储器中。在一个实施例中，所述显示设备是具有两个或更多稳定显示状态的电光显示设备。在一个实施例中，所述方法可以包括使第一和第二子像素的显示状态改变为与第一和第二颜色分量相对应的显示状态。在一个实施例中，第一和第二颜色分量均具有关联的颜色属性；所述方法可以包括选择滤色器阵列映射(color filter array map)中的一个或多个子像素位置以扩散 (diffuse)量化误差；针对第一颜色分量确定第一量化颜色分量；确定与第一量化颜色分量相关联的第一量化误差；以及将第一量化误差扩散至所选的一个或多个子像素位置。此夕卜，所述方法可以包括确定第一颜色分量是否具有颜色分量值的特定范围内的值；以及在第一颜色分量的值在所述特定范围之外的情况下从将第一量化误差扩散至所选的一个或多个子像素位置的操作中排除第一颜色分量。在一个实施例中，滤色器阵列映射可以包括白色子像素。实施例涉及一种用于降低颜色子像素的分辨率的方法。所述方法可以包括选择滤色器阵列映射中的一个或多个子像素位置以扩散量化误差；接收由两个或更多数据像素定义的彩色图像，每个数据像素具有两个或更多颜色分量，每个颜色分量具有颜色属性；以及针对第一数据像素的每个颜色分量，确定量化颜色分量。此外，所述方法还可以包括确定与每个量化颜色分量相关联的量化误差；以及将量化误差扩散至所选的一个或多个子像素位置。在一个实施例中，所述用于降低颜色子像素的分辨率的方法可以包括确定第一数据像素是否具有数据像素值的特定范围内的值；以及在第一数据像素的值在所述特定范围之外的情况下从将量化误差扩散至所选的一个或多个子像素位置的操作中排除第一数据像素。实施例涉及一种处理器。所述处理器可以包括接口，接收彩色图像；以及映射单元。所述彩色图像可以由两个或更多数据像素来定义，每个数据像素具有至少第一和第二颜色分量。所述映射单元可以用于将所述彩色图像映射至显示设备，所述显示设备具有两个或更多显示像素，每个显示像素具有两个或更多子像素。所述映射可以包括将第一数据 像素的第一颜色分量映射至第一显示像素的第一子像素；以及将第二数据像素的第二颜色分量映射至第一显示像素的第二子像素。在一个实施例中，所述显示设备可以是具有两个或更多稳定显示状态的电光显示设备。在一个实施例中，所述处理器可以包括显示引擎，提供波形以使第一和第二子像素的显示状态改变为与第一和第二颜色分量相对应的显示状态。在一个实施例中，所述显示设备可以是电泳显示设备。在一个实施例中，所述处理器可以是显示控制器。在一个实施例中，第一和第二颜色分量可以均具有的关联颜色属性，所述处理器可以包括颜色处理单元。颜色处理单元可以接收对滤色器阵列映射中的一个或多个子像素位置的选择以扩散量化误差。此外，颜色处理单元可以针对彩色图像的每个颜色分量确定量化颜色分量；确定与每个量化颜色分量相关联的量化误差；以及将相应量化误差扩散至所选的一个或多个子像素位置。在一个实施例中，颜色处理单元可以确定第一颜色分量是否具有颜色分量值的第一范围内的值；以及在第一颜色分量的值在所述第一范围之外的情况下从将相应量化误差扩散至所选的一个或多个子像素位置的操作中排除第一颜色分量。在一个实施例中，颜色处理单元可以确定第二颜色分量是否具有颜色分量值的第二范围内的值；以及在第二颜色分量的值在所述第二范围之外的情况下从将相应量化误差扩散至所选的一个或多个子像素位置的操作中排除第二颜色分量，其中，第一和第二范围不同。此外，所述显示设备可以是电泳显示设备。此外，所述处理器可以是显示控制器，所述显示设备可以是电泳显示设备。在一个实施例中，滤色器阵列映射可以包括白色子像素。
图1是可以实现实施例的示例系统的简化示意。图2是根据一个实施例的图1的系统的存储器和颜色处理器的简化示意。图3示意了根据一个实施例的原色的颜色合成的灵活数据路径。图4是用于实现图3的灵活数据路径的示例电路的框图。图5是根据一个实施例的示例饱和度调整单元的简化框图。图6是示意了将输入像素的量化误差扩散至输入像素的相邻像素的示例的图。图7是示意了可以在抖动像素的示例计算中使用的相邻像素的量化误差的图。
图8是根据一个实施例的示例白色子像素产生单元的简化图。图9示意了根据一个实施例的示例CFA映射和后处理单元。
图10示意了将输入图像像素的采样映射至显示设备的子像素的示例。图11示意了示例图像的一部分中的像素和显示设备的一部分中的子像素。图12示意了示例滤色器阵列。图13示意了在指定用于接收子像素的量化误差的相邻像素或子像素时使用的映身寸(map)。图14示意了在指定用于接收子像素的量化误差的相邻像素或子像素中图13的映射的示例使用。图15是示例电泳显示器的一部分的截面的简化图，示出了通过第一滤色器射入并通过相邻滤色器射出的环境光。图16是示例电泳显示器的一部分的截面的简化图，示出了通过第一滤色器射入并通过相邻滤色器之间的间隙射出的环境光。图17是示例电泳显示器的一部分的截面的简化图，以及根据一个实施例的滤色器阵列的前视图。图18示意了两个示例滤色器阵列的正视图。图19示意了根据一个备选实施例的实现原色的颜色合成的灵活数据路径的电路的框图。图20是根据一个实施例的颜色处理器、白色子像素产生单元以及后处理单元的简化框图。图21是根据一个实施例的示例白色子像素产生单元的简化图。图22示意了图21的查找表存储器的使用的示例备选配置。图23示意了两个滤色器阵列的正视图。
具体实施例方式详细描述和附图示意了示例实施例。在附图中，相似的参考标号可以标识相似的单元、组件、操作或元件。除了具体描述的实施例之外，在不脱离这里呈现的实质内容的精神或范围的前提下，可以实现其他实施例，可以对所描述的实施例做出改变。该详细描述和附图不具有限制意义；这里描述的本发明的范围由权利要求来限定。图1示意了示例显示系统120的框图，显示系统120示意了可以实现实施例的一个环境。系统120包括主机122、具有显示矩阵126的显示设备124、显示控制器128和系统存储器130。在一个实施例中，系统120可以包括图像传感器118。系统120还可以包括 波形存储器134、温度传感器136、以及显示器电源模块137。此外，系统120可以包括总线138、140、142、144、146、148和149。在一个实施例中，显示控制器128包括显示控制器存储器150、颜色处理器152、显示引擎154和其他组件(未示出)。在一个实施例中，显示控制器128可以包括执行任何计算机可读类型的指令以执行操作的电路或逻辑。系统120 可以是任何数字系统或设备。例如，系统120可以是电池供电(未示出)的便携式设备，如电子阅读器、蜂窝电话、数字相框或显示标志。图1仅示出了系统120中被认为有助于理解所公开的实施例的方面，而省略了许多其他方面。
主机122可以是通用微处理器、数字信号处理器、控制器、计算机或用于执行任何计算机可读类型的指令以执行操作的任何其他类型的设备、电路或逻辑。可以用作主机或主控机的任何类型的设备被认为在实施例的范围之内。主机122可以是“片上系统”，具有用于执行与传统主机或处理器功能不同的功能的功能单元。例如，主机122可以包括收发机或显示控制器。说明书和权利要求中可以使用术语“处理器”来表示主机122或显示控制器128。系统存储器130 可以是 SRAM、VRAM、SGRAM、DDRDRAM、SDRAM、DRAM,闪存、硬盘或任
何其他合适的易失性或非易失性存储器。系统存储器可以存储指令，主机122可以读取并执行该指令以执行操作。系统存储器还可以存储数据。显示设备124可以具有以形成矩阵(“显示矩阵”)126的行和列来布置的显示像素。显示像素可以是单一元件，或者可以包括两个或更多子像素。显示设备124可以是具有显示像素的电光显示设备，其中显示像素具有多个稳定显示状态，可以利用两个或更多驱动脉冲的序列将各个显示像素从当前显示状态驱动至新显示状态。在一个备选方案中， 显示设备124可以是具有显示像素的电光显示设备，其中显示像素具有多个稳定显示状态，可以利用单个驱动脉冲将各个显示像素从当前显示状态驱动至新显示状态。显示设备 124可以是有源矩阵显示设备。在一个实施例中，显示设备124可以是有源矩阵、基于粒子的电泳显示设备，具有包括一个或多个类型的、悬浮在流体中的带电粒子的显示像素，能够通过在显示像素上施加电场以使粒子运动通过流体，来改变显示像素的光学表现(optical appearance)。显示设备124可以经由一个或多个总线142、149与显示控制器128耦合，显示控制器使用所述总线来向显示器提供像素数据和控制信号。显示设备124可以是灰度显示器或彩色显示器。在一个实施例中，显示控制器128可以接收灰度或彩色图像作为输入， 并提供灰度或彩色图像作为输出。显示像素的显示状态由一个或多个比特的数据来定义，这些数据可以被称为“数据像素”。图像由数据像素定义，并且可以称为“帧”。在一个实施例中，显示控制器128可以放置在与系统120的其他元件分离的集成电路(“IC”)上。在备选实施例中，显示控制器128不需要在分离IC上实现。在一个实施例中，显示控制器128可以集成至系统120的一个或多个其他元件中。例如，显示控制器 128可以与主机122集成在单一 IC上。显示存储器150可以在显示控制器128内部或外部，或者可以被划分为显示控制器内部的一个或多个组件以及显示控制器外部的一个或多个组件。显示存储器150可以是 SRAM、VRAM、SGRAM、DDRDRAM、SDRAM、DRAM,闪存、硬盘或任何其他合适的易失性或非易失性存储器。显示存储器150可以存储数据或指令。波形存储器134可以是闪速存储器、EPROM、EEPR0M、或者任何其他合适的非易失性存储器。波形存储器134可以存储一个或多个不同的驱动方案，每个驱动方案包括用于将显示像素驱动至新显示状态的一个或多个波形。波形存储器134可以包括针对一个或多个更新模式的波形的不同集合。波形存储器134可以包括适合用于一个或多种温度的波形。波形存储器134可以经由串行或并行总线与显示控制器128耦合。在一个实施例中， 波形存储器134可以存储数据或指令。可以提供温度传感器136以确定环境温度。将显示像素的显示状态改变为新显示状态所需的驱动脉冲(或者更典型地为驱动脉冲的序列)可以部分取决于温度。温度传感器136可以安装在适于获得近似于显示设备124的显示像素的实际温度的温度测量值的任何位置。温度传感器136可以与显示控制器128耦合，以提供可以用于选择驱动方案的温度数据。
电源模块137可以与显示控制器128和显示设备124耦合。电源模块137可以从显示控制器128接收信号，并产生合适的电压(或电流)来驱动显示设备124的所选显示像素。在一个实施例中，电源模块137可以产生+15V、-15V或OV的电压。图像传感器118可以包括电荷耦合器件(CXD)或互补金属氧化物半导体(CMOS) 类型的图像传感器，将光转换为表示每个像素处的光的水平的电子信号。也可以使用已知或可能变为已知的、能够将射在表面上的光形成的图像转换为表示图像的电子信号的其他图像感测设备。图像传感器118还可以包括用于将电子信号转换为图像数据并与系统的其他组件接口连接的电路。显示引擎154可以执行显示更新操作。显示引擎154可以包括像素处理器(未示出)和更新管道排序器(未示出)。显示更新操作可以包括更新电光显示设备的显示矩阵的显示像素。具体地，显示更新操作可以包括(a)像素合成操作；以及(b)显示输出操作。 可以对显示矩阵126的所有显示像素执行显示更新操作(“整体”显示更新)。备选地，可以对显示矩阵126中少于所有的显示像素执行显示更新操作(“区域”显示更新)。此外， 两个或更多区域显示更新可以并行执行。例如，显示矩阵126的第一区域的区域显示更新可以与第二区域的区域显示更新并行操作，只要第一和第二区域不包括任何相同的显示像素或子像素。如以下所述，要在显示设备上呈现的图像可以包括两个或更多图像，可以使用不同的颜色处理算法来处理每个子图像或区域。由于像素合成和显示输出操作在颜色处理之后执行，并且由于像素合成和显示输出操作可以在显示矩阵126的不同区域上独立执行，因此可以认识到，同时显示更新可以更新使用不同颜色处理算法来处理的显示像素。图2示意了根据一个实施例的图1的显示控制器128。显示控制器存储器150可以包括被分配作为彩色图像缓冲器220的第一部分和被分配作为已处理彩色图像缓冲器 222的第二部分。颜色处理器152使用总线138从彩色图像缓冲器220取得数据，以及在已处理彩色图像缓冲器222中存储数据。使得颜色处理器152可以访问存储器150，颜色处理器152包括读主控单元224和写主控单元226。在一个实施例中，颜色处理器152包括 原色颜色合成(CSP)单元228、白色子像素产生(WSG)单元230、以及CFA映射和后处理单元(PPU) 232。选择单元234允许CSP单元228和WSG单元230的输出被选择为输入至PPU 232。WSG单元230可以从CSP单元228接收像素数据，并且可以向CSP单元228提供饱和度因子数据。颜色处理器152提供对从彩色图像缓冲器220读取的图像数据的灵活处理。 用户可以通过向可以包括在颜色处理器152中的配置和状态寄存器236写入参数，来配置颜色处理器152以实现针对特定显示设备的定制颜色处理算法。主机122可以经由总线 140将这些参数写入总线接口 238。按照特定颜色处理算法的需要，颜色处理器152可以包括用于延迟输入数据的输入延迟缓冲器240。针对特定类型的显示设备的颜色处理算法可以包括(a)颜色校正；(b)颜色线性化(有时称为Y校正)；(c)亮度缩放(luma scaling) ； (d)滤波；(e)颜色饱和度调整； (f)抖动；以及(g)其他功能。用于实现具有包括多种不同功能的能力的颜色处理算法的设备将是期望的。一般地，连续应用两个或更多功能的效果是加性的。换言之，在执行两个不同功能之后图像的最终表现受到应用这些功能的顺序的影响。用于实现具有以任何顺序执行所需功能的能力的颜色处理算法的设备将是期望的。图3示意了根据一个实施例的用于原色颜色合成的灵活数据路径320的框图。在灵活数据路径320的中心是数据交换机322。在一个实施例中，灵活数据路径320还可以包括(a)颜色校正模块324 ； (b)滤波模块326 ； (c)颜色线性化模块328 ； (d)颜色饱和度调整模块330 ； (e)亮度缩放模块332 ；以及(f)抖动模块334。数据交换机322包括输入 336，用于接收图像数据；以及输出338，用于输出图像数据。可以以任何所需格式来接收图像数据，例如RGB、YCrCb、HSL、CMY等等。此外，输入图像数据的像素深度可以是任何所需比特数，例如24比特。在一个实施例中，输入图像像素可以以12比特每像素的分辨率来定义。 数据交换机322可以是可编程或可配置的。换言之，灵活数据路径320可以被配置为包括处理模块324至334中的一个或多个。此外，灵活数据路径320可以被配置为包括一个或多个附加模块(未示出)。任何特定处理模块可以多于一次地包括在数据路径320中。此夕卜，灵活数据路径320可以被配置为排除模块324至334中的一个或多个。排除任何特定处理模块的能力的一个优点在于，允许每个处理模块排除其他处理模块的效果来进行单独分析。通过对数据交换机322进行编程或配置，可以在灵活数据路径320中包括或排除特定模块。可以通过在配置和状态寄存器236中存储一个或多个控制字来对数据交换机322 进行编程或配置。此外，可以使用控制字来指定使用处理模块的顺序，并选择与特定处理模块相关联的参数。图4示意了根据一个实施例实现用于原色颜色合成的灵活数据路径320的电路 420的框图。在一 个实施例中，电路420可以包括在CSP单元228中。在一个实施例中，电路420可以包括数据交换机422和多种处理模块。在一个实施例中，电路420可以包括 颜色校正模块324、滤波模块326、颜色线性化模块328、抖动模块334、颜色饱和度调整模块 330、亮度缩放模块332。数据交换机422可以包括多路选择器MO至M6，或者任何其他合适的选择设备。多路选择器MO至M6中的每一个包括选择输入(未示出)。选择输入用于选择要包括在颜色处理算法中的处理模块，并对这些处理模块的使用顺序进行编程。数据交换机422包括用于接收图像数据的输入434和用于输出图像数据的输出436。输入图像数据可以是任何所需数目的比特。为了示意目的，假定多路选择器MO至M6中的每一个的输入从上到下编号为0至 6。作为一个示例，通过选择多路选择器0的0输入，可以绕过所有模块。作为第二示例，为了以⑴线性化颜色328、⑵滤波326、(3)颜色校正324、(4)调整饱和度330以及(5) 抖动334这样的顺序来选择模块，并排除亮度缩放模块332，多路选择器的输入应当选择如下(a)多路选择器MO-选择输入4、(b)多路选择器Ml-选择输入2、(c)多路选择器M2-选择输入3、(d)多路选择器M3-选择输入0、(e)多路选择器M4-选择输入5以及(f)多路选择器M5-选择输入1。现在转到图3的灵活数据路径320中可以包括的示例模块，颜色校正模块324可以用作针对特定类型显示设备的颜色处理算法的一部分，以产生颜色校正后的像素。颜色校正模块324可以对像素的每个颜色分量进行独立调整。EPD像素或子像素的反射水平可以低于100%。因此，当在EPD上呈现彩色图像时，颜色可能往往缺乏明亮度、饱和度或者同时缺乏明亮度和饱和度。此外，当在显示设备上呈现彩色图像时，图像可能具有“色偏 (color cast)”。在缺乏明亮度或饱和度的显示设备上呈现的图像看上去过暗。在具有色偏的显示设备上呈现的图像可能看起来被染色了。色偏可能是显示设备的属性或者图像数据中的固有属性的结果。为了补偿明亮度的缺乏、不期望或不自然的表现或者其他问题，可以使用颜色校正模块324来修改像素的明亮度或饱和度。此外，颜色校正模块324可以用于偏移颜色值。在一个实施例中，颜色校正模块324可以包括用于将RGB向量乘以3X3核矩阵并将乘积与RGB偏移向量RGB-outoff相加的逻辑。以符号表示，颜色校正模块324可以用于估算以下表达式
权利要求
1.一种方法，包括接收彩色图像，所述彩色图像由两个或更多数据像素来定义，每个数据像素具有至少第一和第二颜色分量；以及将彩色图像映射至显示设备，所述显示设备具有两个或更多显示像素，每个显示像素具有两个或更多子像素，其中，所述映射包括将第一数据像素的第一颜色分量映射至第一显示像素的第一子像素； 将第二数据像素的第二颜色分量映射至第一显示像素的第二子像素；以及将第一和第二颜色分量存储在存储器中。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述显示设备是具有两个或更多稳定显示状态的电光显示设备。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括使第一和第二子像素的显示状态改变为与第一和第二颜色分量相对应的显示状态。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，第一和第二颜色分量均具有关联的颜色属性；所述方法还包括选择滤色器阵列映射中的一个或多个子像素位置以扩散量化误差； 针对第一颜色分量确定第一量化颜色分量； 确定与第一量化颜色分量相关联的第一量化误差；以及将第一量化误差扩散至所选的一个或多个子像素位置。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括确定第一颜色分量是否具有颜色分量值的特定范围内的值；以及在第一颜色分量的值在所述特定范围之外的情况下，从将第一量化误差扩散至所选的一个或多个子像素位置的操作中排除第一颜色分量。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，滤色器阵列映射包括白色子像素。
7.一种用于降低颜色子像素的分辨率的方法，包括选择滤色器阵列映射中的一个或多个子像素位置以扩散量化误差； 接收由两个或更多数据像素定义的彩色图像，每个数据像素具有两个或更多颜色分量，每个颜色分量具有颜色属性；针对第一数据像素的每个颜色分量，确定量化颜色分量； 确定与每个量化颜色分量相关联的量化误差；以及将量化误差扩散至所选的一个或多个子像素位置。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括确定第一数据像素是否具有数据像素值的特定范围内的值；以及在第一数据像素的值在所述特定范围之外的情况下，从将量化误差扩散至所选的一个或多个子像素位置的操作中排除第一数据像素。
9.一种处理器，包括接口，接收彩色图像，所述彩色图像由两个或更多数据像素来定义，每个数据像素具有至少第一和第二颜色分量；以及映射单元，将所述彩色图像映射至显示设备，所述显示设备具有两个或更多显示像素， 每个显示像素具有两个或更多子像素，其中，所述映射包括将第一数据像素的第一颜色分量映射至第一显示像素的第一子像素；以及将第二数据像素的第二颜色分量映射至第一显示像素的第二子像素。
10.根据权利要求9所述的处理器，其中，所述显示设备是具有两个或更多稳定显示状态的电光显示设备。
11.根据权利要求10所述的处理器，还包括显示引擎，提供波形以使第一和第二子像素的显示状态改变为与第一和第二颜色分量相对应的显示状态。
12.根据权利要求9所述的处理器，其中，所述显示设备是电泳显示设备。
13.根据权利要求12所述的处理器，其中，所述处理器是显示控制器。
14.根据权利要求9所述的处理器，其中，第一和第二颜色分量均具有关联的颜色属性，所述处理器还包括颜色处理单元，所述颜色处理单元用于接收对滤色器阵列映射中的一个或多个子像素位置的选择以扩散量化误差；针对彩色图像的每个颜色分量确定量化颜色分量；确定与每个量化颜色分量相关联的量化误差；以及将相应量化误差扩散至所选的一个或多个子像素位置。
15.根据权利要求14所述的处理器，其中，颜色处理单元用于确定第一颜色分量是否具有颜色分量值的第一范围内的值；以及在第一颜色分量的值在所述第一范围之外的情况下，从将相应量化误差扩散至所选的一个或多个子像素位置的操作中排除第一颜色分量。
16.根据权利要求15所述的处理器，其中，颜色处理单元用于确定第二颜色分量是否具有颜色分量值的第二范围内的值；以及在第二颜色分量的值在所述第二范围之外的情况下，从将相应量化误差扩散至所选的一个或多个子像素位置的操作中排除第二颜色分量，其中，第一和第二范围不同。
17.根据权利要求15所述的处理器，其中，所述显示设备是电泳显示设备。
18.根据权利要求15所述的处理器，其中，所述处理器是显示控制器，所述显示设备是电泳显示设备。
19.根据权利要求14所述的处理器，其中，滤色器阵列映射包括白色子像素。
全文摘要
一种方法可以包括接收彩色图像的数据像素，并将彩色图像映射至显示设备的显示限速。数据像素可以具有第一和第二颜色分量，每个分量具有关联的颜色属性。显示像素可以具有两个或更多子像素。所述映射可以包括将第一数据像素的第一颜色分量映射至第一显示像素的第一子像素；将第二数据像素的第二颜色分量映射至第一显示像素的第二子像素；以及将第一和第二颜色分量存储在存储器中。可以选择滤色器阵列映射中的一个或多个子像素位置以扩散量化误差。所述方法可以包括确定第一量化颜色分量；确定第一量化误差；以及将第一量化误差扩散至所选的一个或多个子像素位置。实施例涉及一种处理器。
文档编号G09G3/34GK102254540SQ20111013259
公开日2011年11月23日 申请日期2011年5月17日 优先权日2010年5月21日
发明者宋继亮, 杰尔泽·维斯洛·斯维克, 林骏良 申请人:精工爱普生株式会社
技术领域：
本发明的领域总体涉及针对显示设备的数字图像处理。
背景技术：
数字图像包括多个小画面元素或像素。当在显示设备上呈现彩色数字图像时，可以由红、绿和蓝(RGB)子像素来形成单个像素。在一些RGB显示设备中，子像素可以包括红、 绿或蓝滤色器。显示设备中的子像素在空间上接近，因此人类视觉将红、绿和蓝子像素感知为单色的子像素。通过对各个子像素的颜色进行调制，可以针对每个像素产生多种颜色。滤色器阵列(CFA)描述了彩色图像传感器中和彩色显示设备中子像素的布置。已知多种CFA。Bayer CFA是一个公知示例。在Bayer CFA中，红、绿和蓝子像素被布置成方形栅格。绿色子像素的数目与蓝色和红色子像素数目的组合一样多，其中在水平和垂直方向上，每隔一个位置具有绿色子像素，其余位置使用蓝色和红色子像素来填充。在Bayer CFA 中，单个像素包括两个绿色子像素以及蓝色和红色子像素各一个。传统上，针对颜色像素的数据定义了每个子像素向像素的感知颜色加入了多少颜色。根据在显示系统中针对子像素值分配的数据比特的数目，针对每个子像素的数据可以在一个范围内变化。例如，对于M比特RGB颜色，对每个子像素分配8个比特，针对每个颜色通道提供了 256种可能值的范围。如果针对RGB像素的所有分量的数据值为0，则理论上该像素表现为黑色。另一方面，如果所有3个子像素值为其最大值，则理论上该像素表现为白色。使用M比特(8:8:8)表示的RGB像素数据提供了 16，777，216种颜色的调色板。 然而，不需要使用M比特来表示颜色像素数据。可以使用每通道一个比特(1:1:1)来表示 RGB像素数据，从而提供8种颜色的调色板。一种电光材料具有至少两种“显示状态”，这些状态的差别在于至少一个光学属性。可以通过在电光材料上施加电场，将材料从一个状态改变为另一状态。该光学属性可以是人眼可以感知的或不可感知的，可以包括光学透射、反射或发光。例如，光学属性可以是可感知的颜色或灰度色调。电光显示器包括旋转双色构件、电铬介质、电润湿和基于粒子的电泳等类型。电泳显示设备(“EPD”)，有时称为“电子纸”设备，可以采用多种不同类型的电光技术。基于粒子的电泳媒介包括流体(可以是液体或气态流体)。各种类型的基于粒子的EPD设备包括使用封装电泳、聚合物分散电泳和微蜂窝媒介的设备。与EDP相似的另一电光显示器类型是介电泳显示器。电光显示设备可以具有显示像素或子像素，像素或子像素具有多种稳定显示状态。这类显示设备能够显示(a)两个或 多个显示状态；以及(b)这些显示状态被认为是稳定的。双稳显示器的显示像素或子像素可以具有第一和第二稳定显示状态。第一和第二显示状态在至少一个光学属性上不同，如可感知的颜色或灰度色调。例如，在第一显示状态中，显示像素可以表现出黑色；在第二显示状态中，显示像素可以表现出白色。具有多个稳定显示状态的显示设备的显示像素或子像素可以具有三个或更多显示状态，每个显示状态在至少一个光学属性上不同，例如光、介质、以及特定颜色的暗色调。例如，显示像素或子像素可以显示与4、8、16、32或64种不同的灰度色调相对应的显示状态。关于能力(b)，根据一个定义，如果显示状态的持续相对于显示像素驱动时间而言充分长，则可以认为显示状态是稳定的。示例电光显示像素或子像素可以包括位于公共电极和像素电极之间的电光材料层。可以通过在电极之一上驱动驱动脉冲(典型为电压脉冲)来改变显示像素或子像素的显示状态，直至获得所需表现。备选地，可以通过在电极上驱动一系列脉冲来改变显示像素或子像素的显示状态。在任一情况下，显示像素或子像素在驱动时间结束时展现出新的显示状态。如果该新显示状态持续至少为驱动时间长度的几倍的时间，则可以认为该新显示状态是稳定的。一般地，在本领域中，液晶显示器(“LCD”) 和CRT的显示像素的显示状态不被认为是稳定的，而例如电泳显示器被认为是稳定的。可以通过在呈现彩色图像之前增强彩色图像，来改进显示设备上彩色图像的表现。颜色数据像素包括针对每个颜色通道的颜色分量。相应地，增强彩色图像的数据像素的各个颜色分量的能力是有用的。
发明内容
实施例涉及一种用于处理颜色子像素的方法。所述方法可以包括接收彩色图像， 并将彩色图像映射至显示设备。所述彩色图像可以由两个或更多数据像素来定义，每个数据像素具有至少第一和第二颜色分量。所述显示设备可以具有两个或更多显示像素，每个显示像素具有两个或更多子像素。所述映射可以包括将第一数据像素的第一颜色分量映射至第一显示像素的第一子像素；将第二数据像素的第二颜色分量映射至第一显示像素的第二子像素；以及将第一和第二颜色分量存储在存储器中。在一个实施例中，所述显示设备是具有两个或更多稳定显示状态的电光显示设备。在一个实施例中，所述方法可以包括使第一和第二子像素的显示状态改变为与第一和第二颜色分量相对应的显示状态。在一个实施例中，第一和第二颜色分量均具有关联的颜色属性；所述方法可以包括选择滤色器阵列映射(color filter array map)中的一个或多个子像素位置以扩散 (diffuse)量化误差；针对第一颜色分量确定第一量化颜色分量；确定与第一量化颜色分量相关联的第一量化误差；以及将第一量化误差扩散至所选的一个或多个子像素位置。此夕卜，所述方法可以包括确定第一颜色分量是否具有颜色分量值的特定范围内的值；以及在第一颜色分量的值在所述特定范围之外的情况下从将第一量化误差扩散至所选的一个或多个子像素位置的操作中排除第一颜色分量。在一个实施例中，滤色器阵列映射可以包括白色子像素。实施例涉及一种用于降低颜色子像素的分辨率的方法。所述方法可以包括选择滤色器阵列映射中的一个或多个子像素位置以扩散量化误差；接收由两个或更多数据像素定义的彩色图像，每个数据像素具有两个或更多颜色分量，每个颜色分量具有颜色属性；以及针对第一数据像素的每个颜色分量，确定量化颜色分量。此外，所述方法还可以包括确定与每个量化颜色分量相关联的量化误差；以及将量化误差扩散至所选的一个或多个子像素位置。在一个实施例中，所述用于降低颜色子像素的分辨率的方法可以包括确定第一数据像素是否具有数据像素值的特定范围内的值；以及在第一数据像素的值在所述特定范围之外的情况下从将量化误差扩散至所选的一个或多个子像素位置的操作中排除第一数据像素。实施例涉及一种处理器。所述处理器可以包括接口，接收彩色图像；以及映射单元。所述彩色图像可以由两个或更多数据像素来定义，每个数据像素具有至少第一和第二颜色分量。所述映射单元可以用于将所述彩色图像映射至显示设备，所述显示设备具有两个或更多显示像素，每个显示像素具有两个或更多子像素。所述映射可以包括将第一数据 像素的第一颜色分量映射至第一显示像素的第一子像素；以及将第二数据像素的第二颜色分量映射至第一显示像素的第二子像素。在一个实施例中，所述显示设备可以是具有两个或更多稳定显示状态的电光显示设备。在一个实施例中，所述处理器可以包括显示引擎，提供波形以使第一和第二子像素的显示状态改变为与第一和第二颜色分量相对应的显示状态。在一个实施例中，所述显示设备可以是电泳显示设备。在一个实施例中，所述处理器可以是显示控制器。在一个实施例中，第一和第二颜色分量可以均具有的关联颜色属性，所述处理器可以包括颜色处理单元。颜色处理单元可以接收对滤色器阵列映射中的一个或多个子像素位置的选择以扩散量化误差。此外，颜色处理单元可以针对彩色图像的每个颜色分量确定量化颜色分量；确定与每个量化颜色分量相关联的量化误差；以及将相应量化误差扩散至所选的一个或多个子像素位置。在一个实施例中，颜色处理单元可以确定第一颜色分量是否具有颜色分量值的第一范围内的值；以及在第一颜色分量的值在所述第一范围之外的情况下从将相应量化误差扩散至所选的一个或多个子像素位置的操作中排除第一颜色分量。在一个实施例中，颜色处理单元可以确定第二颜色分量是否具有颜色分量值的第二范围内的值；以及在第二颜色分量的值在所述第二范围之外的情况下从将相应量化误差扩散至所选的一个或多个子像素位置的操作中排除第二颜色分量，其中，第一和第二范围不同。此外，所述显示设备可以是电泳显示设备。此外，所述处理器可以是显示控制器，所述显示设备可以是电泳显示设备。在一个实施例中，滤色器阵列映射可以包括白色子像素。
图1是可以实现实施例的示例系统的简化示意。图2是根据一个实施例的图1的系统的存储器和颜色处理器的简化示意。图3示意了根据一个实施例的原色的颜色合成的灵活数据路径。图4是用于实现图3的灵活数据路径的示例电路的框图。图5是根据一个实施例的示例饱和度调整单元的简化框图。图6是示意了将输入像素的量化误差扩散至输入像素的相邻像素的示例的图。图7是示意了可以在抖动像素的示例计算中使用的相邻像素的量化误差的图。
图8是根据一个实施例的示例白色子像素产生单元的简化图。图9示意了根据一个实施例的示例CFA映射和后处理单元。
图10示意了将输入图像像素的采样映射至显示设备的子像素的示例。图11示意了示例图像的一部分中的像素和显示设备的一部分中的子像素。图12示意了示例滤色器阵列。图13示意了在指定用于接收子像素的量化误差的相邻像素或子像素时使用的映身寸(map)。图14示意了在指定用于接收子像素的量化误差的相邻像素或子像素中图13的映射的示例使用。图15是示例电泳显示器的一部分的截面的简化图，示出了通过第一滤色器射入并通过相邻滤色器射出的环境光。图16是示例电泳显示器的一部分的截面的简化图，示出了通过第一滤色器射入并通过相邻滤色器之间的间隙射出的环境光。图17是示例电泳显示器的一部分的截面的简化图，以及根据一个实施例的滤色器阵列的前视图。图18示意了两个示例滤色器阵列的正视图。图19示意了根据一个备选实施例的实现原色的颜色合成的灵活数据路径的电路的框图。图20是根据一个实施例的颜色处理器、白色子像素产生单元以及后处理单元的简化框图。图21是根据一个实施例的示例白色子像素产生单元的简化图。图22示意了图21的查找表存储器的使用的示例备选配置。图23示意了两个滤色器阵列的正视图。
具体实施例方式详细描述和附图示意了示例实施例。在附图中，相似的参考标号可以标识相似的单元、组件、操作或元件。除了具体描述的实施例之外，在不脱离这里呈现的实质内容的精神或范围的前提下，可以实现其他实施例，可以对所描述的实施例做出改变。该详细描述和附图不具有限制意义；这里描述的本发明的范围由权利要求来限定。图1示意了示例显示系统120的框图，显示系统120示意了可以实现实施例的一个环境。系统120包括主机122、具有显示矩阵126的显示设备124、显示控制器128和系统存储器130。在一个实施例中，系统120可以包括图像传感器118。系统120还可以包括 波形存储器134、温度传感器136、以及显示器电源模块137。此外，系统120可以包括总线138、140、142、144、146、148和149。在一个实施例中，显示控制器128包括显示控制器存储器150、颜色处理器152、显示引擎154和其他组件(未示出)。在一个实施例中，显示控制器128可以包括执行任何计算机可读类型的指令以执行操作的电路或逻辑。系统120 可以是任何数字系统或设备。例如，系统120可以是电池供电(未示出)的便携式设备，如电子阅读器、蜂窝电话、数字相框或显示标志。图1仅示出了系统120中被认为有助于理解所公开的实施例的方面，而省略了许多其他方面。
主机122可以是通用微处理器、数字信号处理器、控制器、计算机或用于执行任何计算机可读类型的指令以执行操作的任何其他类型的设备、电路或逻辑。可以用作主机或主控机的任何类型的设备被认为在实施例的范围之内。主机122可以是“片上系统”，具有用于执行与传统主机或处理器功能不同的功能的功能单元。例如，主机122可以包括收发机或显示控制器。说明书和权利要求中可以使用术语“处理器”来表示主机122或显示控制器128。系统存储器130 可以是 SRAM、VRAM、SGRAM、DDRDRAM、SDRAM、DRAM,闪存、硬盘或任
何其他合适的易失性或非易失性存储器。系统存储器可以存储指令，主机122可以读取并执行该指令以执行操作。系统存储器还可以存储数据。显示设备124可以具有以形成矩阵(“显示矩阵”)126的行和列来布置的显示像素。显示像素可以是单一元件，或者可以包括两个或更多子像素。显示设备124可以是具有显示像素的电光显示设备，其中显示像素具有多个稳定显示状态，可以利用两个或更多驱动脉冲的序列将各个显示像素从当前显示状态驱动至新显示状态。在一个备选方案中， 显示设备124可以是具有显示像素的电光显示设备，其中显示像素具有多个稳定显示状态，可以利用单个驱动脉冲将各个显示像素从当前显示状态驱动至新显示状态。显示设备 124可以是有源矩阵显示设备。在一个实施例中，显示设备124可以是有源矩阵、基于粒子的电泳显示设备，具有包括一个或多个类型的、悬浮在流体中的带电粒子的显示像素，能够通过在显示像素上施加电场以使粒子运动通过流体，来改变显示像素的光学表现(optical appearance)。显示设备124可以经由一个或多个总线142、149与显示控制器128耦合，显示控制器使用所述总线来向显示器提供像素数据和控制信号。显示设备124可以是灰度显示器或彩色显示器。在一个实施例中，显示控制器128可以接收灰度或彩色图像作为输入， 并提供灰度或彩色图像作为输出。显示像素的显示状态由一个或多个比特的数据来定义，这些数据可以被称为“数据像素”。图像由数据像素定义，并且可以称为“帧”。在一个实施例中，显示控制器128可以放置在与系统120的其他元件分离的集成电路(“IC”)上。在备选实施例中，显示控制器128不需要在分离IC上实现。在一个实施例中，显示控制器128可以集成至系统120的一个或多个其他元件中。例如，显示控制器 128可以与主机122集成在单一 IC上。显示存储器150可以在显示控制器128内部或外部，或者可以被划分为显示控制器内部的一个或多个组件以及显示控制器外部的一个或多个组件。显示存储器150可以是 SRAM、VRAM、SGRAM、DDRDRAM、SDRAM、DRAM,闪存、硬盘或任何其他合适的易失性或非易失性存储器。显示存储器150可以存储数据或指令。波形存储器134可以是闪速存储器、EPROM、EEPR0M、或者任何其他合适的非易失性存储器。波形存储器134可以存储一个或多个不同的驱动方案，每个驱动方案包括用于将显示像素驱动至新显示状态的一个或多个波形。波形存储器134可以包括针对一个或多个更新模式的波形的不同集合。波形存储器134可以包括适合用于一个或多种温度的波形。波形存储器134可以经由串行或并行总线与显示控制器128耦合。在一个实施例中， 波形存储器134可以存储数据或指令。可以提供温度传感器136以确定环境温度。将显示像素的显示状态改变为新显示状态所需的驱动脉冲(或者更典型地为驱动脉冲的序列)可以部分取决于温度。温度传感器136可以安装在适于获得近似于显示设备124的显示像素的实际温度的温度测量值的任何位置。温度传感器136可以与显示控制器128耦合，以提供可以用于选择驱动方案的温度数据。
电源模块137可以与显示控制器128和显示设备124耦合。电源模块137可以从显示控制器128接收信号，并产生合适的电压(或电流)来驱动显示设备124的所选显示像素。在一个实施例中，电源模块137可以产生+15V、-15V或OV的电压。图像传感器118可以包括电荷耦合器件(CXD)或互补金属氧化物半导体(CMOS) 类型的图像传感器，将光转换为表示每个像素处的光的水平的电子信号。也可以使用已知或可能变为已知的、能够将射在表面上的光形成的图像转换为表示图像的电子信号的其他图像感测设备。图像传感器118还可以包括用于将电子信号转换为图像数据并与系统的其他组件接口连接的电路。显示引擎154可以执行显示更新操作。显示引擎154可以包括像素处理器(未示出)和更新管道排序器(未示出)。显示更新操作可以包括更新电光显示设备的显示矩阵的显示像素。具体地，显示更新操作可以包括(a)像素合成操作；以及(b)显示输出操作。 可以对显示矩阵126的所有显示像素执行显示更新操作(“整体”显示更新)。备选地，可以对显示矩阵126中少于所有的显示像素执行显示更新操作(“区域”显示更新)。此外， 两个或更多区域显示更新可以并行执行。例如，显示矩阵126的第一区域的区域显示更新可以与第二区域的区域显示更新并行操作，只要第一和第二区域不包括任何相同的显示像素或子像素。如以下所述，要在显示设备上呈现的图像可以包括两个或更多图像，可以使用不同的颜色处理算法来处理每个子图像或区域。由于像素合成和显示输出操作在颜色处理之后执行，并且由于像素合成和显示输出操作可以在显示矩阵126的不同区域上独立执行，因此可以认识到，同时显示更新可以更新使用不同颜色处理算法来处理的显示像素。图2示意了根据一个实施例的图1的显示控制器128。显示控制器存储器150可以包括被分配作为彩色图像缓冲器220的第一部分和被分配作为已处理彩色图像缓冲器 222的第二部分。颜色处理器152使用总线138从彩色图像缓冲器220取得数据，以及在已处理彩色图像缓冲器222中存储数据。使得颜色处理器152可以访问存储器150，颜色处理器152包括读主控单元224和写主控单元226。在一个实施例中，颜色处理器152包括 原色颜色合成(CSP)单元228、白色子像素产生(WSG)单元230、以及CFA映射和后处理单元(PPU) 232。选择单元234允许CSP单元228和WSG单元230的输出被选择为输入至PPU 232。WSG单元230可以从CSP单元228接收像素数据，并且可以向CSP单元228提供饱和度因子数据。颜色处理器152提供对从彩色图像缓冲器220读取的图像数据的灵活处理。 用户可以通过向可以包括在颜色处理器152中的配置和状态寄存器236写入参数，来配置颜色处理器152以实现针对特定显示设备的定制颜色处理算法。主机122可以经由总线 140将这些参数写入总线接口 238。按照特定颜色处理算法的需要，颜色处理器152可以包括用于延迟输入数据的输入延迟缓冲器240。针对特定类型的显示设备的颜色处理算法可以包括(a)颜色校正；(b)颜色线性化(有时称为Y校正)；(c)亮度缩放(luma scaling) ； (d)滤波；(e)颜色饱和度调整； (f)抖动；以及(g)其他功能。用于实现具有包括多种不同功能的能力的颜色处理算法的设备将是期望的。一般地，连续应用两个或更多功能的效果是加性的。换言之，在执行两个不同功能之后图像的最终表现受到应用这些功能的顺序的影响。用于实现具有以任何顺序执行所需功能的能力的颜色处理算法的设备将是期望的。图3示意了根据一个实施例的用于原色颜色合成的灵活数据路径320的框图。在灵活数据路径320的中心是数据交换机322。在一个实施例中，灵活数据路径320还可以包括(a)颜色校正模块324 ； (b)滤波模块326 ； (c)颜色线性化模块328 ； (d)颜色饱和度调整模块330 ； (e)亮度缩放模块332 ；以及(f)抖动模块334。数据交换机322包括输入 336，用于接收图像数据；以及输出338，用于输出图像数据。可以以任何所需格式来接收图像数据，例如RGB、YCrCb、HSL、CMY等等。此外，输入图像数据的像素深度可以是任何所需比特数，例如24比特。在一个实施例中，输入图像像素可以以12比特每像素的分辨率来定义。 数据交换机322可以是可编程或可配置的。换言之，灵活数据路径320可以被配置为包括处理模块324至334中的一个或多个。此外，灵活数据路径320可以被配置为包括一个或多个附加模块(未示出)。任何特定处理模块可以多于一次地包括在数据路径320中。此夕卜，灵活数据路径320可以被配置为排除模块324至334中的一个或多个。排除任何特定处理模块的能力的一个优点在于，允许每个处理模块排除其他处理模块的效果来进行单独分析。通过对数据交换机322进行编程或配置，可以在灵活数据路径320中包括或排除特定模块。可以通过在配置和状态寄存器236中存储一个或多个控制字来对数据交换机322 进行编程或配置。此外，可以使用控制字来指定使用处理模块的顺序，并选择与特定处理模块相关联的参数。图4示意了根据一个实施例实现用于原色颜色合成的灵活数据路径320的电路 420的框图。在一 个实施例中，电路420可以包括在CSP单元228中。在一个实施例中，电路420可以包括数据交换机422和多种处理模块。在一个实施例中，电路420可以包括 颜色校正模块324、滤波模块326、颜色线性化模块328、抖动模块334、颜色饱和度调整模块 330、亮度缩放模块332。数据交换机422可以包括多路选择器MO至M6，或者任何其他合适的选择设备。多路选择器MO至M6中的每一个包括选择输入(未示出)。选择输入用于选择要包括在颜色处理算法中的处理模块，并对这些处理模块的使用顺序进行编程。数据交换机422包括用于接收图像数据的输入434和用于输出图像数据的输出436。输入图像数据可以是任何所需数目的比特。为了示意目的，假定多路选择器MO至M6中的每一个的输入从上到下编号为0至 6。作为一个示例，通过选择多路选择器0的0输入，可以绕过所有模块。作为第二示例，为了以⑴线性化颜色328、⑵滤波326、(3)颜色校正324、(4)调整饱和度330以及(5) 抖动334这样的顺序来选择模块，并排除亮度缩放模块332，多路选择器的输入应当选择如下(a)多路选择器MO-选择输入4、(b)多路选择器Ml-选择输入2、(c)多路选择器M2-选择输入3、(d)多路选择器M3-选择输入0、(e)多路选择器M4-选择输入5以及(f)多路选择器M5-选择输入1。现在转到图3的灵活数据路径320中可以包括的示例模块，颜色校正模块324可以用作针对特定类型显示设备的颜色处理算法的一部分，以产生颜色校正后的像素。颜色校正模块324可以对像素的每个颜色分量进行独立调整。EPD像素或子像素的反射水平可以低于100%。因此，当在EPD上呈现彩色图像时，颜色可能往往缺乏明亮度、饱和度或者同时缺乏明亮度和饱和度。此外，当在显示设备上呈现彩色图像时，图像可能具有“色偏 (color cast)”。在缺乏明亮度或饱和度的显示设备上呈现的图像看上去过暗。在具有色偏的显示设备上呈现的图像可能看起来被染色了。色偏可能是显示设备的属性或者图像数据中的固有属性的结果。为了补偿明亮度的缺乏、不期望或不自然的表现或者其他问题，可以使用颜色校正模块324来修改像素的明亮度或饱和度。此外，颜色校正模块324可以用于偏移颜色值。在一个实施例中，颜色校正模块324可以包括用于将RGB向量乘以3X3核矩阵并将乘积与RGB偏移向量RGB-outoff相加的逻辑。以符号表示，颜色校正模块324可以用于估算以下表达式
权利要求
1.一种方法，包括接收彩色图像，所述彩色图像由两个或更多数据像素来定义，每个数据像素具有至少第一和第二颜色分量；以及将彩色图像映射至显示设备，所述显示设备具有两个或更多显示像素，每个显示像素具有两个或更多子像素，其中，所述映射包括将第一数据像素的第一颜色分量映射至第一显示像素的第一子像素； 将第二数据像素的第二颜色分量映射至第一显示像素的第二子像素；以及将第一和第二颜色分量存储在存储器中。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述显示设备是具有两个或更多稳定显示状态的电光显示设备。
3.根据权利要求2所述的方法，还包括使第一和第二子像素的显示状态改变为与第一和第二颜色分量相对应的显示状态。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，第一和第二颜色分量均具有关联的颜色属性；所述方法还包括选择滤色器阵列映射中的一个或多个子像素位置以扩散量化误差； 针对第一颜色分量确定第一量化颜色分量； 确定与第一量化颜色分量相关联的第一量化误差；以及将第一量化误差扩散至所选的一个或多个子像素位置。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括确定第一颜色分量是否具有颜色分量值的特定范围内的值；以及在第一颜色分量的值在所述特定范围之外的情况下，从将第一量化误差扩散至所选的一个或多个子像素位置的操作中排除第一颜色分量。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，滤色器阵列映射包括白色子像素。
7.一种用于降低颜色子像素的分辨率的方法，包括选择滤色器阵列映射中的一个或多个子像素位置以扩散量化误差； 接收由两个或更多数据像素定义的彩色图像，每个数据像素具有两个或更多颜色分量，每个颜色分量具有颜色属性；针对第一数据像素的每个颜色分量，确定量化颜色分量； 确定与每个量化颜色分量相关联的量化误差；以及将量化误差扩散至所选的一个或多个子像素位置。
8.根据权利要求7所述的方法，还包括确定第一数据像素是否具有数据像素值的特定范围内的值；以及在第一数据像素的值在所述特定范围之外的情况下，从将量化误差扩散至所选的一个或多个子像素位置的操作中排除第一数据像素。
9.一种处理器，包括接口，接收彩色图像，所述彩色图像由两个或更多数据像素来定义，每个数据像素具有至少第一和第二颜色分量；以及映射单元，将所述彩色图像映射至显示设备，所述显示设备具有两个或更多显示像素， 每个显示像素具有两个或更多子像素，其中，所述映射包括将第一数据像素的第一颜色分量映射至第一显示像素的第一子像素；以及将第二数据像素的第二颜色分量映射至第一显示像素的第二子像素。
10.根据权利要求9所述的处理器，其中，所述显示设备是具有两个或更多稳定显示状态的电光显示设备。
11.根据权利要求10所述的处理器，还包括显示引擎，提供波形以使第一和第二子像素的显示状态改变为与第一和第二颜色分量相对应的显示状态。
12.根据权利要求9所述的处理器，其中，所述显示设备是电泳显示设备。
13.根据权利要求12所述的处理器，其中，所述处理器是显示控制器。
14.根据权利要求9所述的处理器，其中，第一和第二颜色分量均具有关联的颜色属性，所述处理器还包括颜色处理单元，所述颜色处理单元用于接收对滤色器阵列映射中的一个或多个子像素位置的选择以扩散量化误差；针对彩色图像的每个颜色分量确定量化颜色分量；确定与每个量化颜色分量相关联的量化误差；以及将相应量化误差扩散至所选的一个或多个子像素位置。
15.根据权利要求14所述的处理器，其中，颜色处理单元用于确定第一颜色分量是否具有颜色分量值的第一范围内的值；以及在第一颜色分量的值在所述第一范围之外的情况下，从将相应量化误差扩散至所选的一个或多个子像素位置的操作中排除第一颜色分量。
16.根据权利要求15所述的处理器，其中，颜色处理单元用于确定第二颜色分量是否具有颜色分量值的第二范围内的值；以及在第二颜色分量的值在所述第二范围之外的情况下，从将相应量化误差扩散至所选的一个或多个子像素位置的操作中排除第二颜色分量，其中，第一和第二范围不同。
17.根据权利要求15所述的处理器，其中，所述显示设备是电泳显示设备。
18.根据权利要求15所述的处理器，其中，所述处理器是显示控制器，所述显示设备是电泳显示设备。
19.根据权利要求14所述的处理器，其中，滤色器阵列映射包括白色子像素。
全文摘要
一种方法可以包括接收彩色图像的数据像素，并将彩色图像映射至显示设备的显示限速。数据像素可以具有第一和第二颜色分量，每个分量具有关联的颜色属性。显示像素可以具有两个或更多子像素。所述映射可以包括将第一数据像素的第一颜色分量映射至第一显示像素的第一子像素；将第二数据像素的第二颜色分量映射至第一显示像素的第二子像素；以及将第一和第二颜色分量存储在存储器中。可以选择滤色器阵列映射中的一个或多个子像素位置以扩散量化误差。所述方法可以包括确定第一量化颜色分量；确定第一量化误差；以及将第一量化误差扩散至所选的一个或多个子像素位置。实施例涉及一种处理器。
文档编号G09G3/34GK102254540SQ20111013259
公开日2011年11月23日 申请日期2011年5月17日 优先权日2010年5月21日
发明者宋继亮, 杰尔泽·维斯洛·斯维克, 林骏良 申请人:精工爱普生株式会社
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