[發(fā)明專利]對用于具有非線性響應(yīng)曲線的裝置的驅(qū)動信號的有效計算

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200980140581.6
• 申請日: 2009-10-09
• 公開（公告）號: CN102177539A
• 公開（公告）日: 2011-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 彼得·W·朗赫斯特
• 申請（專利權(quán)）人: 杜比實驗室特許公司
• 主分類號: G09G3/20
• 分類號: G09G3/20;H04N5/202
• 代理公司: 北京集佳知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 康建峰;唐京橋

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及信號處理。某些實施例對于用于具有非線性響應(yīng)曲線的裝置的驅(qū)動信號的處理具有特殊應(yīng)用。

背景技術(shù)

由電子信號控制的許多裝置具有非線性響應(yīng)，其中由裝置產(chǎn)生的輸出不與輸入信號線性相關(guān)。例如，一些裝置如液晶顯示器(LCD)和發(fā)光二極管(LED)具有通常遵循冪類型或伽馬類型的函數(shù)的響應(yīng)曲線。當(dāng)提供用于驅(qū)動這樣的裝置的電子信號時，必須算計這樣的非線性響應(yīng)。

存在若干應(yīng)對非線性響應(yīng)的現(xiàn)有技術(shù)的方法和系統(tǒng)。例子包括Kwak等人的美國專利第6,166,781號、Thebault等人的美國專利申請公布第2007/0222707號以及Yuji的日本專利申請公布第2006-173971號。

本發(fā)明人已確定了對如下方法和系統(tǒng)的需要，所述方法和系統(tǒng)提供了對用于具有非線性響應(yīng)曲線的裝置的驅(qū)動信號的有效計算。

附圖說明

圖1是描繪用于具有非線性特性的裝置的示例性響應(yīng)曲線的曲線圖。

圖2示出了查找表(LUT)，該查找表可以用于將需要比較大的數(shù)目的位來表示的非線性響應(yīng)數(shù)據(jù)的輸入映射到可以使用較少數(shù)目的位來表示的輸出。

圖3A和3B是描繪分別通過1024個點和32個點來表示的冪函數(shù)的曲線圖。

圖4是圖示創(chuàng)建雙輸出LUT的示例性方法的流程圖。

圖5A是描繪被選擇用來逼近圖1的示例性曲線的多個線性分段的曲線圖。

圖5B是類似于圖5A的曲線圖，其中線性分段的數(shù)目已被調(diào)整。

圖6示出了通過圖4的方法創(chuàng)建的中間表。

圖7示出了通過圖4的方法創(chuàng)建的雙輸出LUT。

圖8示出了包括使用雙輸出LUT的信號處理電路的示例性系統(tǒng)。

圖9示出了使用雙輸出LUT的示例性信號處理電路。

圖10是描繪應(yīng)用雙輸出LUT的示例性方法的流程圖。

具體實施方式

貫穿以下描述闡述了特定細(xì)節(jié)，以便為本領(lǐng)域技術(shù)人員提供更加透徹的理解。然而，可能沒有詳細(xì)地示出或描述眾所周知的元件，以避免不必要地使本公開模糊。因此，要在示意性的而非限制性的意義上來看待說明書和附圖。

圖1示出了用電子信號控制的裝置的示例性非線性響應(yīng)曲線10的曲線圖。垂直軸表示被提供用來控制裝置的輸入信號。輸入信號例如可以包括視頻信號。水平軸表示用于提供給裝置驅(qū)動器的期望輸出信號。圖1的曲線10旨在表示一般示例性的非線性響應(yīng)曲線，而不是具體裝置的特定示例性響應(yīng)曲線。

在一些情形下，與將要控制的裝置的位深度相比，可能需要比較大的數(shù)目的位來表示輸入信號。例如，對于通過2.75的伽馬來線性化的10位圖像而言，輸入信號的最低非零值((1/1023)^2.75)可能需要28位來表示。為了控制諸如具有10位深度的示例性LCD之類的裝置，必須將28位輸入信號映射到10位輸出信號。在其它情形下，輸入和輸出信號可能具有不同數(shù)目的位。例如，一些LED可以使用12位信號來控制。

圖2示出了查找表(LUT)12，該查找表12具有2^N行，用于將N位輸入信號的每個可能值映射到具有期望位深度的輸出值。在上面提到的將28位輸入信號映射到10位輸出信號的例子中，這樣的表將會需要320MB(2²⁸×10位)。可以通過將行數(shù)限制到單值輸出的數(shù)目來減少LUT的尺寸(例如，在10位輸出信號的情況下為2¹⁰，這將會僅需要2¹⁰×10位或1280字節(jié))。這樣的尺寸減少的LUT需要搜索來發(fā)現(xiàn)對應(yīng)于接收的輸入信號的正確條目。搜索應(yīng)當(dāng)是確定的，其中應(yīng)當(dāng)總是花費同樣的時間量來完成。例如，具有2¹⁰行的表的簡單對分搜索將會需要10次比較來完成。

在響應(yīng)曲線單調(diào)增加或者至少一般單調(diào)增加的情形下，通過將響應(yīng)曲線表達(dá)為一系列線性分段，可以進(jìn)一步減少LUT的尺寸。例如，圖3A是使用1024個點創(chuàng)建的冪函數(shù)的曲線圖(將會需要具有1024或2¹⁰行的表)，而圖3B則是使用32個點創(chuàng)建的相同冪函數(shù)的曲線圖(將會需要僅具有32行的表)，其中具有最小化的準(zhǔn)確性損失。沿著曲線的若干點可以被選擇用來存儲在LUT中，而中間值則可以通過線性插值來確定。然而，當(dāng)在控制裝置中應(yīng)用這樣的表時，執(zhí)行線性插值所需的除法對于硬件實現(xiàn)而言是昂貴的。