一種顯示裝置的色域調整方法及色域調整系統與流程
2023-09-16 06:25:50 4
本發明實施例涉及顯示技術領域，尤其涉及一種顯示裝置的色域調整方法及色域調整系統。
背景技術：
隨著資訊科技的發展，顯示裝置的應用也越來越普及。顯示裝置的價格越來越低廉，而顯示裝置的性能也越來越進步。常見的顯示裝置包含液晶顯示器、OLED顯示器、等離子顯示器、投影機等。
當上述顯示裝置欲播放不同類型的輸入影像信號時，不同類型的輸入影像信號所對應的最佳顯示色域不同，如果輸入影像信號的色域範圍與顯示裝置的色域範圍不同，那麼當顯示裝置顯示該輸入影像時將會導致圖像色彩失真，無法真實顯示事物的圖像色彩。因此現有技術中未能基於不同的應用場景或不同類型的輸入影像信號匹配不同的色域模式。
技術實現要素：
本發明提供一種顯示裝置的色域調整方法及色域調整系統，以實現基於不同的應用場景或不同類型的輸入影像信號匹配不同的色域模式。
第一方面，本發明實施例提供了一種顯示裝置的色域調整方法，包括：
使用數據處理裝置獲取所述顯示裝置的色度和亮度信息；
所述數據處理裝置根據所述顯示裝置的色度和亮度信息生成多種色域模式對應的查找表以及多種所述色域模式和多種應用場景的映射關係表；
所述顯示裝置獲取用戶選擇的應用場景；
所述顯示裝置調用所述數據處理裝置中與所述用戶選擇的應用場景匹配的色域模式所對應的查找表，將輸入圖像數據轉換為目標輸出圖像數據。
第二方面，本發明實施例還提供了一種色域調整系統，包括：
數據處理裝置，用於獲取顯示裝置的色度和亮度信息，生成多種色域模式對應的查找表以及生成多種應用場景和多種所述色域模式的映射關係表；
顯示裝置，用於獲取用戶選擇的應用場景，並調用與所述用戶選擇的應用場景匹配的色域模式所對應的查找表，將輸入圖像數據轉換為目標輸出圖像數據。
本發明實施例通過數據處理裝置獲取顯示裝置的色度和亮度信息，然後根據顯示裝置的色度和亮度信息生成多種色域模式對應的查找表以及多種所述色域模式和多種應用場景的映射關係表；在顯示裝置獲取用戶選擇的應用場景時，顯示裝置調用數據處理裝置中與用戶選擇的應用場景匹配的色域模式所對應的查找表，然後將輸入圖像數據轉換為目標輸出圖像數據。因此本發明可以根據用戶選擇的應用場景靈活選擇對應的色域模式，實現顯示裝置在應用場景下的最佳色域模式的顯示，減小圖像顯示時的色彩失真。
附圖說明
圖1為本發明實施例提供的一種顯示裝置的色域調整方法的流程示意圖；
圖2為圍繞輸入RGB數據(r0,g0,b0)的立方體示意圖；
圖3為線性插值算法示意圖；
圖4為圍繞輸入RGB(r0,g0,b0)數據的立方體以及四面體的示意圖；
圖5為本發明實施例提供的一種色域調整系統的結構示意圖；
圖6為本發明實施例提供的又一種色域調整系統的結構示意圖；
圖7為本發明實施例提供的又一種色域調整系統的結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描述的具體實施例僅僅用於解釋本發明，而非對本發明的限定。另外還需要說明的是，為了便於描述，附圖中僅示出了與本發明相關的部分而非全部結構。
本發明實施例提供一種顯示裝置的色域調整方法，適用於調整顯示裝置的顯示色域。圖1為本發明實施例提供的一種顯示裝置的色域調整方法的流程示意圖，如圖1所示，所述方法包括：
步驟110、使用數據處理裝置獲取所述顯示裝置的色度和亮度信息。
數據處理裝置可以獲取多個純色畫面在不同灰階的色度信息(x,y)和亮度信息Y。顯示裝置的顏色是由亮度和色度共同表示的，色度表徵顏色的鮮豔程度，又稱色品度或色飽和度。亮度表徵顏色的明暗程度。由反射率100％的白色到完全沒有反射的(反射率0％)的黑色之間分成亮度不同的等級。顯示裝置的色度和亮度信息例如可以包括紅色、綠色和藍色畫面分別在0-255灰階下的色度和亮度信息。為了降低計算量，減小顯示裝置功耗，還可以取每種純色畫面在0-255灰階下的幾個灰階對應的色度和亮度信息。例如每種純色畫面分別取0,85,170,255這四個灰階下的色度和亮度信息。
需要說明的是，在步驟110、使用數據處理裝置獲取所述顯示裝置的色度和亮度信息之前，可以預先將述顯示裝置的色度和亮度信息預先存儲在數據處理裝置中，在需要進行色域調整時，數據處理裝置直接進行調用。
本發明實施例提供的另一種顯示裝置的色域調整方法為，數據處理裝置具有存儲功能，在步驟110、使用數據處理裝置獲取所述顯示裝置的色度和亮度信息之前，可以是使用採集裝置(例如色彩分析儀)採集顯示裝置在多個純色畫面在不同灰階下的色度和亮度信息，然後色彩分析儀將採集的顯示裝置的色度和亮度信息發送至數據處理裝置。
本發明實施例提供的又一種顯示裝置的色域調整方法為，顯示裝置包括存儲單元，在步驟110、使用數據處理裝置獲取所述顯示裝置的色度和亮度信息之前，使用採集裝置獲取顯示裝置的色度和亮度信息，並存儲在顯示裝置的存儲單元中，在需要進行色域調整時，數據處理裝置調用獲取存儲單元中的顯示裝置的色度和亮度信息。
上述數據處理裝置例如可以是具有數據處理能力的終端設備等。
步驟120、所述數據處理裝置根據所述顯示裝置的色度和亮度信息生成多種色域模式對應的查找表以及多種所述色域模式和多種應用場景的映射關係表。
色域是指某種設備所能表達的顏色數量所構成的範圍區域，即各種屏幕顯示設備、印表機或印刷設備所能表現的顏色範圍。目前，移動終端例如手機屏幕的色域越來越高，有的顏色覆蓋率達到甚至超出NTSC(National Television Standards Committee，國家電視標準委員會)制定的顏色範圍的100％。
該步驟中，數據處理裝置可以根據顯示裝置的色度和亮度信息生成多種色域模式對應的查找表。其中，多種色域模式可以包括sRGB色域模式、Adobe RGB色域模式以及自定義色域模式中的至少一種。sRGB色域模式具有71％的NTSC色域，現在的網際網路傳輸標準色域一般是sRGB色域模式。Adobe RBG色域模式，其色彩空間大於sRGB色域模式，可應用在一些專業照片領域。本發明實施例中，用戶還可以設置自定義色域模式，根據用戶自身需求設定想要的色域模式。數據處理裝置可以對應各個色域模式生成各自的查找表，每種色域模式至少對應一個查找表。其中，查找表中包括色域調整之前和調整之後的灰階值對應關係。例如查找表對應的色域模式為sRGB色域。首先在查找表中設置sRGB色域下的幾個特定的灰階值，例如四個特定的灰階值，以85灰階為間隔依次為0、85、170、255。R、G、B三個子像素各有4種灰階值選擇，4種灰階值排列組合一共有43個RGB點。因為顯示裝置顯示的色域和sRGB色域不同且存在壓降(IR_Drop)。所以先算出查找表中sRGB色域的四個特定點在顯示裝置上顯示對應的灰階值。
下面以查找表中sRGB色域模式中的一個特定點P(0,85,170)為例，詳細介紹特定點P(0,85,170)對應的顯示裝置顯示時的灰階值。任一選取顯示裝置的一個色域點S(0,90,100)，計算得出IR_Drop之後的點S1(0,88,97)。然後計算得出點S1(0,88,97)對應到sRGB色域的灰階值Q(0,87,95)。P和Q的灰階差值差加上S1的灰階值得到點T(0,86,172)。然後以T點作為原始的S點，重複n次上述過程(n為大於1的正整數，例如n等於10)，最終可以得到點P(0,85,170)在顯示裝置上顯示的灰階值。
然後數據處理裝置生成多種色域模式和多種應用場景的映射關係表，以便後續進行色域調整時的選擇。即建立各色域模式和各應用場景的映射關係，便於通過場景的設置找到對應的色域模式，進而調取出對應色域模式下的查找表，並根據查找表對顯示裝置進行色域調整。例如可以設置sRGB色域模式對應瀏覽器場景；Adobe RGB色域模式對應照片場景場景。
步驟130、所述顯示裝置獲取用戶選擇的應用場景。
上述應用場景可以包括當前場景、瀏覽器場景、照片場景和影院場景中的至少一種。當前場景是指顯示裝置目前的場景，即用戶不想進行色域調整，採用顯示裝置當前的色域模式進行顯示。顯示裝置中例如可以呈現供用戶選擇應用場景的界面，以獲取用戶輸入選擇的應用場景時。例如，用戶想要觀看電影時可以選擇影院場景，而當用戶想要進行網頁的瀏覽時，可以選擇瀏覽器場景。
步驟140、所述顯示裝置調用所述數據處理裝置中與所述用戶選擇的應用場景匹配的色域模式所對應的查找表，將輸入圖像數據轉換為目標輸出圖像數據。
在獲取用戶選擇的應用場景後，顯示裝置根據色域模式和多種應用場景的映射關係表，查詢與用戶選擇的應用場景匹配的色域模式，然後再調用與用戶選擇的應用場景匹配的色域模式所對應的查找表，將輸入圖像數據轉換為對應色域模式下的目標輸出圖像數據。其中，將輸入圖像數據轉換為目標輸出圖像數據例如可以採用立方體插值算法或者四面體插值算法。
查找表中存儲的是特定的一些節點色域調整前後灰階的對應關係表。為使任意一個RGB輸入數據均可得到對應的色域調整後的灰階值，可以採用立方體插值算法或者四面體插值算法。
其中，立方體差值是指根據輸入的RGB數據四周圍成的最小立方體的8個頂點的色域轉換後的灰階值進行插值計算，最終得出輸入的RGB數據的色域轉換後的灰階值。例如輸入RGB數據(r0,g0,b0)，在查找表中找到離r0最近並大於r0的灰階值，記為R，再找到離r0最近並小於r0的灰階值，記為r。對於g0和b0來說同樣可以得到G,g和B,b。6個灰階值排列組合可以得到23個不同的RGB的點，也就組成了(r0,g0,b0)四周的最小立方體的8個頂點。圖2為圍繞輸入RGB數據(r0,g0,b0)的立方體示意圖。如圖2中所示，8個頂點分別為(r，G，B)、(R，G，B)、(r，g，B)、(R，g，B)、(r，G，b)、(R，G，b)、(r，g，b)、(R，g，b)。立方體的8個頂點都是查找表中的點，是可以通過查找表查出色域轉換之後的灰階值。通過線性插值算法先算出圖2中4個點X1，X2，X3和X4色域轉換後的灰階值，再算出圖2中的2個點Y1和Y2色域轉換後的灰階值，最後得出目標點(r0,g0,b0)色域轉換後的灰階值。
圖3為線性插值算法示意圖，如圖3所示，r_x是r在色域轉換後對應的灰階值，R_x是R在色域轉換後對應的灰階值，r0_x是r0在色域轉換後對應的灰階值。它們之間的線性關係可以用以下的公式表示：
四面體插值是指利用目標點四周圍成的最小四面體的4個頂點的色域轉換後的灰階值進行插值計算，最終得出輸入的RGB數據的色域轉換後的灰階值。
圖4為圍繞輸入RGB(r0,g0,b0)數據的立方體以及四面體的示意圖。參見圖4，可以將圖4中的立方體劃分為6個四面體，即圖4中的6個四面體T1、T2、T3、T4、T5和T6。根據輸入的RGB數據(r0,g0,b0)中r0、g0以及b0的大小關係可以確定輸入的RGB數據(r0,g0,b0)處於哪一種四面體中。表1為輸入的RGB數據(r0,g0,b0)與四面體對應關係表。通過查找表1以及根據如下公式可以計算輸入的RGB數據(r0,g0,b0)色域轉換後的灰階值：
其中，H0至H3以及O0至O3按照表1中的取值，Oout表示輸入的RGB數據(r0,g0,b0)色域轉換後的灰階值；Δ表示查找表中特定點灰階值的間隔長度；OO表示O點的灰階值；OK表示K點的灰階值；OM表示M點的灰階值；OL表示L點的灰階值；OJ表示J點的灰階值；OI表示I點的灰階值；ON表示N點的灰階值；OH表示H點的灰階值。
表1:輸入的RGB數據(r0,g0,b0)與四面體對應關係表
例如顯示裝置對應的當前色域模式為sRGB色域模式，此時用戶想要查看照片，因此在獲取用戶選擇的應用場景為照片場景時，顯示裝置調用數據處理裝置中與照片場景匹配的色域模式(例如；Adobe RGB色域模式)所對應的查找表，將輸入圖像數據轉換為目標輸出圖像數據，從而避免圖片或照片顏色失真的情況，以保證圖片或照片顯示層次更加豐富。
本發明實施例通過使用數據處理裝置獲取顯示裝置的色度和亮度信息，然後根據顯示裝置的色度和亮度信息生成多種色域模式對應的查找表以及多種色域模式和多種應用場景的映射關係表，並且顯示裝置可以實時獲取用戶選擇的應用場景，顯示裝置在獲取用戶選擇的應用場景後，可調用數據處理裝置中與用戶選擇的應用場景匹配的色域模式所對應的查找表，將輸入圖像數據轉換為目標輸出圖像數據，因此本發明實施例可以調整顯示裝置的顯示色域為用戶選擇的應用場景所對應的色域模式；能夠基於不同的應用場景自動匹配不同的色域模式，按照用戶期望的色彩鮮豔程度進行顯示，使用戶享受到各種不同的色彩體驗，提高用戶的體驗效果。此外，本發明實施例中，由於多種色域模式對應的查找表以及多種所述色域模式和多種應用場景的映射關係表的生成與存儲是在數據處理裝置中執行，因此無需佔用顯示顯示裝置的驅動晶片IC的空間，因此可以靈活的根據用戶需求跟新存儲大量的查找表以及映射關係表，以便使顯示裝置根據用戶選擇的應用場景調用與之匹配的色域模式所對應的查找表，將輸入圖像數據轉換為目標輸出圖像數據。因此本發明相對於現有技術中在顯示裝置的驅動晶片中燒錄有限的查找表的方式，可以靈活適應客戶的不同應用場景的色域模式需求。
本發明實施例還提供一種色域調整系統，圖5為本發明實施例提供的一種色域調整系統的結構示意圖，如圖5所述，所述色域調整系統包括：數據處理裝置21和顯示裝置22。
其中，數據處理裝置21用於獲取顯示裝置的色度和亮度信息，生成多種色域模式對應的查找表以及生成多種應用場景和多種所述色域模式的映射關係表。顯示裝置22用於獲取用戶選擇的應用場景，並調用與所述用戶選擇的應用場景匹配的色域模式所對應的查找表，將輸入圖像數據轉換為目標輸出圖像數據。
本發明實施例通過使用數據處理裝置獲取顯示裝置的色度和亮度信息，然後根據顯示裝置的色度和亮度信息生成多種色域模式對應的查找表以及多種色域模式和多種應用場景的映射關係表，並且顯示裝置可以實時獲取用戶選擇的應用場景，顯示裝置在獲取用戶選擇的應用場景後，可調用數據處理裝置中與用戶選擇的應用場景匹配的色域模式所對應的查找表，將輸入圖像數據轉換為目標輸出圖像數據，因此本發明實施例可以調整顯示裝置的顯示色域為用戶選擇的應用場景所對應的色域模式；能夠基於不同的應用場景自動匹配不同的色域模式，按照用戶期望的色彩鮮豔程度進行顯示，使用戶享受到各種不同的色彩體驗，提高用戶的體驗效果。此外，本發明實施例中，由於多種色域模式對應的查找表以及多種所述色域模式和多種應用場景的映射關係表的生成與存儲是在數據處理裝置中執行，因此無需佔用顯示顯示裝置的驅動晶片IC的空間，因此可以靈活的根據用戶需求跟新存儲大量的查找表以及映射關係表，以便使顯示裝置根據用戶選擇的應用場景調用與之匹配的色域模式所對應的查找表，將輸入圖像數據轉換為目標輸出圖像數據。因此本發明相對於現有技術中在顯示裝置的驅動晶片中燒錄有限的查找表的方式，可以靈活適應客戶的不同應用場景的色域模式需求。
圖6為本發明實施例提供的又一種色域調整系統的結構示意圖，如圖6所示，色域調整系統包括數據處理裝置21、顯示裝置22和採集裝置23。顯示裝置22包括存儲單元221。數據處理裝置21調用存儲單元221中的顯示裝置的色度和亮度信息，並生成多種色域模式對應的查找表以及多種應用場景和多種色域模式的映射關係表。顯示裝置22用於獲取用戶選擇的應用場景，並調用與用戶選擇的應用場景匹配的色域模式所對應的查找表，將輸入圖像數據轉換為目標輸出圖像數據。採集裝置23用於獲取顯示裝置的色度和亮度信息，並存儲在顯示裝置的存儲單元中。
其中，存儲單元221可以是顯示裝置的驅動晶片IC，還可以是快閃記憶體存儲單元，亦可以是獨立於驅動晶片IC的存儲裝置。在上述實施例的基礎上，可選的，顯示裝置22還可以包括計算單元222，計算單元222用於執行調用與用戶選擇的應用場景匹配的色域模式所對應的查找表，將輸入圖像數據轉換為目標輸出圖像數據的操作，最終在顯示裝置22的顯示面板223上顯示圖像。其中，計算單元222可以是顯示裝置中的驅動晶片IC，也可以是獨立於驅動晶片IC的數據處理裝置。圖6中的存儲單元221和計算單元222例如均可以集成在顯示裝置22的驅動晶片IC中。
圖7為本發明實施例提供的又一種色域調整系統的結構示意圖，如圖7所示，色域調整系統包括數據處理裝置21、顯示裝置22和採集裝置23。其中，採集裝置23獲取顯示裝置的色度和亮度信息，並存儲在數據處理裝置中。數據處理裝置21用於獲取顯示裝置的色度和亮度信息，生成多種色域模式對應的查找表以及生成多種應用場景和多種色域模式的映射關係表。顯示裝置22用於獲取用戶選擇的應用場景，並調用與用戶選擇的應用場景匹配的色域模式所對應的查找表，將輸入圖像數據轉換為目標輸出圖像數據。
在上述各實施例的基礎上，可選的，採集裝置23可以包括色彩分析儀。
可選的，數據處理裝置21可以集成於顯示裝置22內。在其他實施方式中，數據處理裝置21也可以為獨立於顯示裝置22的移動終端設備，例如手機等。
可選的，上述色域模式可以包括sRGB色域模式、Adobe RGB色域模式以及自定義色域模式中的至少一種。
可選的，上述應用場景可以包括當前場景、瀏覽器場景、照片場景和影院場景中的至少一種。
本實施例提供的色域調整系統，與本發明任意實施例所提供的色域調整方法屬於同一發明構思，具有相應的有益效果，未在本實施例中詳盡的技術細節，請參考本發明任意實施例所述的色域調整方法。
注意，上述僅為本發明的較佳實施例及所運用技術原理。本領域技術人員會理解，本發明不限於這裡所述的特定實施例，對本領域技術人員來說能夠進行各種明顯的變化、重新調整和替代而不會脫離本發明的保護範圍。因此，雖然通過以上實施例對本發明進行了較為詳細的說明，但是本發明不僅僅限於以上實施例，在不脫離本發明構思的情況下，還可以包括更多其他等效實施例，而本發明的範圍由所附的權利要求範圍決定。