高动态范围‑宽色域显示方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及视频显示技术，为实现HDR‑WCG显示系统。本发明专利技术采用的技术方案是，高动态范围‑宽色域显示方法及系统，包括信号处理模块、数据转发模块、背光控制模块、背光模组以及液晶显示模块；信号处理模块用于对输入的图像或视频数据进行包括解码处理、特征提取、液晶补偿、图像增强的图像处理操作，并将处理后的背光数据及相应控制指令发送给数据转发模块，将增强图像数据送至液晶驱动模块；数据转发模块将接收到的背光数据或控制指令传输至各个背光控制模块；背光控制模块完成对背光模组的显示控制；背光模组用于给液晶面板提供可靠的光源；液晶模组则主要由LCD及其驱动电路构成。本发明专利技术主要应用于视频显示场合。

High dynamic range wide color gamut display method and system

The invention relates to a video display technology to achieve HDR WCG display system. The technical scheme of the invention is a high dynamic range wide color gamut display method and system, including signal processing module, data transmission module, backlight control module, backlight module and liquid crystal display module; the signal processing module is used for image or video data to input into the image processing operations including decoding processing, feature extraction, liquid crystal compensation and image enhancement, and send back after the data processing and the corresponding control instructions to the data forwarding module, will enhance the image data to the LCD driver module; the data forwarding module will receive the back light data or control commands transmitted to each backlight control module; backlight control module of backlight module display backlight control; to the liquid crystal panel module is used for providing reliable light source; the LCD module is mainly composed of LCD and its driving circuit. The invention is mainly used in video display situations.

【技术实现步骤摘要】
高动态范围-宽色域显示方法及系统
本专利技术涉及视频显示，信息传输
，具体讲,涉及高动态范围-宽色域显示方法及系统。
技术介绍
液晶显示器(Liquidcrystaldisplays,LCDs)由于其清晰度高、使用寿命长、价格低等优势成为了市面上的主流显示设备。近年来，LCDs在对比度、功耗、色域、运动图像质量等方面都得到了很大的改善。但传统LCDs的动态范围很有限，一般低于1000:1[2]。而自然界中的亮度范围约为10-6～10+8cd/m2，人眼通过瞳孔的调节可以适应不同的亮度环境，从夜空下微弱的星光，夏日中耀眼的阳光，其感知范围约为10-3～10+5cd/m2[2],[3]。即使在同一时刻，人眼也可以感觉到大约5个数量级的亮度范围。因此LCDs难以满足人眼视觉，势必造成观看效果的不真实性。为了提高显示设备的动态范围，国内外都开展了大量的研究工作。在高动态范围(Highdynamicrange,HDR)LCDs的研究和开发工作中，基于双屏显示结构的显示技术是目前的研究重点。目前双屏显示结构的显示技术使用的显示结构主要有投影仪-液晶显示屏(Projector-LCD)[2]、发光二极管-液晶显示屏(LED-LCD)[2]、液晶显示屏-液晶显示屏(LCD-LCD)[4]以及场致发射显示屏-液晶显示屏(FED-LCD)[3]。其中LED-LCD结构的HDR显示技术具有实现简单灵活、可操作性强、成本低廉等特点，本专利技术的显示系统采用这种显示技术。LCDs的色域会随着亮度的增大而减小，在显示较高亮度的图像时，色彩的饱和度和层次感会明显下降。因此在实现HDR的显示效果同时，对色域的扩展也显得尤为重要。目前色域扩展的方法主要有两类：采用更加饱和的三原色或使用多原色。国际电信联盟(Internationaltelecommunicationunion,ITU)提出的BT.2020标准便是使用更为饱和的三原色，色域比传统BT.709[5]的色域更宽广。具体实现可以通过使用窄带LED[6]或者激光作为背光源[7]。这种方式能有效地表达高饱和度的红绿蓝，但其对应补色的饱和度难以提高。据此很多公司和研究单位开展了多原色色域扩展技术研究，主要方式有在LCD上增加更多颜色的滤光片[8],[9]，或者使用多原色的背光单元[10]，这使得显示饱和度更高的宝石蓝色、黄铜色等变得可能。本专利技术基于现行高动态范围显示技术和色域扩展技术，提出了一种高动态-宽色域(Highdynamicrange-widecolorgamut,HDR-WCG)显示系统的设计方案，相较于传统显示器，该显示系统的动态范围可得到很大提高，色域可得到有效的扩展。参考文献[1]YumaSano,RyosukeNonaka,MasahiroBaba.WidegamutLCDusinglocallydimmablefour-primary-colorLEDbacklight[J].JournaloftheSID,2012.09.[2]H.Seetzen,W.Heidrich,W.Stuerzlinger,et.al.Highdynamicrangedisplaysystems[J].ACMTransactionsonGraphics,2004,23(3):760-768.[3]J.Yao,B.Guo,T.Guo,S.Hu,S.XuandQ.Xin,ThesystemofHighDynamicRangeDisplaybasedonthedualstructureoftheLCD-FED[J].2013IEEEThirdInternationalConferenceonInformationScienceandTechnology(ICIST),Yangzhou,2013,pp.471-475.[4]G.Guarnieri,L.AlbaniandG.Ramponi,ImagesplittingtechniquesforaduallayerhighdynamicrangeLCDdisplay[J].SPIEMedicalImaging,vol.17,pp.043009-1-9,Nov.2008.[5]ITU.ParametervaluesfortheHDTVstandardsforproductionandinternationalprogrammeexchange[S].RecommendationBT.709-5(2002).[6]K.Kakinumaetal..TechnologyofwidecolorgamutbacklightwithRGBlight-emittingdiodeforliquidcrystaldisplaytelevision[J].SIDSymposiumDigest38,1232–1235(2007).[7]K.Masaokaetal..Designofprimariesforawide-gamuttelevisioncolorimetry[J].IEEETrans.Broadcast.56,452–457(2010).[8]Y.Yoshida,etal..Novelwidecolorgamutliquidcrystaldisplaywithfive-primarycolor[C].Proc.ofthe28thInt.DisplayResearchConf.,115-118(2008).[9]S.Rothetal..Multi-primaryLCDforTVapplications[J].SIDSymposiumDigest38,34–37(2007).[10]K.Hinnenetal..Ultra-wide-gamutLCDusingalocalmulti-spectralbacklight[J].SIDSymposiumDigest46,669–672(2011).
技术实现思路
为克服现有技术的不足，本专利技术旨在提出一种系统性高速率的设计方案，实现HDR-WCG显示系统。本专利技术采用的技术方案是，高动态范围-宽色域显示系统，包括信号处理模块、数据转发模块、背光控制模块、背光模组以及液晶显示模块；信号处理模块用于对输入的图像或视频数据进行包括解码处理、特征提取、液晶补偿、图像增强的图像处理操作，并将处理后的背光数据及相应控制指令发送给数据转发模块，将增强图像数据送至液晶驱动模块；数据转发模块采用总线低压差分传输BLVDS(Buslowvoltagedifferentialsignaling)技术，将接收到的背光数据或控制指令传输至各个背光控制模块；背光控制模块根据协议解析数据，完成对背光模组的显示控制；背光模组由白和宝石蓝发光二极管阵列WELEDs(WhiteandemeraldLEDs)的背光板、扩散膜、增光膜和反射膜构成，用于给液晶面板提供可靠的光源；液晶模组则主要由LCD及其驱动电路构成。高动态范围-宽色域显示方法，对输入的图像或视频数据进行包括解码处理、特征提取、液晶补偿、图像增强的图像处理操作，并将处理后的背光数据及相应控制指令发送给数据转发模块进行数据转发，将增强图像数据送至液晶驱动模块；数据转发采用总线低压差分传输BLV本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高动态范围‑宽色域显示系统，其特征是，包括信号处理模块、数据转发模块、背光控制模块、背光模组以及液晶显示模块；信号处理模块用于对输入的图像或视频数据进行包括解码处理、特征提取、液晶补偿、图像增强的图像处理操作，并将处理后的背光数据及相应控制指令发送给数据转发模块，将增强图像数据送至液晶驱动模块；数据转发模块采用总线低压差分传输BLVDS(Bus low voltage differential signaling)技术，将接收到的背光数据或控制指令传输至各个背光控制模块；背光控制模块根据协议解析数据，完成对背光模组的显示控制；背光模组由白和宝石蓝发光二极管阵列WE LEDs(White and emerald LEDs)的背光板、扩散膜、增光膜和反射膜构成，用于给液晶面板提供可靠的光源；液晶模组则主要由LCD及其驱动电路构成。

【技术特征摘要】
1.一种高动态范围-宽色域显示系统，其特征是，包括信号处理模块、数据转发模块、背光控制模块、背光模组以及液晶显示模块；信号处理模块用于对输入的图像或视频数据进行包括解码处理、特征提取、液晶补偿、图像增强的图像处理操作，并将处理后的背光数据及相应控制指令发送给数据转发模块，将增强图像数据送至液晶驱动模块；数据转发模块采用总线低压差分传输BLVDS(Buslowvoltagedifferentialsignaling)技术，将接收到的背光数据或控制指令传输至各个背光控制模块；背光控制模块根据协议解析数据，完成对背光模组的显示控制；背光模组由白和宝石蓝发光二极管阵列WELEDs(WhiteandemeraldLEDs)的背光板、扩散膜、增光膜和反射膜构成，用于给液晶面板提供可靠的光源；液晶模组则主要由LCD及其驱动电路构成。2.一种高动态范围-宽色域显示方法，其特征是，对输入的图像或视频数据进行包括解码处理、特征提取、液晶补偿、图像增强的图像处理操作，并将处理后的背光数据及相应控制指令发送给进行数据转发，将增强图像数据送至液晶驱动模块；数据转发是采用总线低压差分传输BLVDS(Buslowvoltagedifferentialsignaling)技术，将接收到的背光数据或控制指令传输至各个背光控制模块；在背光控制模块中根据协议解析数据，完成对背光模组的显示控制；背光模组由白和宝石蓝发光二极管阵列WELEDs(WhiteandemeraldLEDs)的背光板、扩散膜、增光膜和反射膜构成，用于给液晶面板提供可靠的光源；液晶模组则主要由LCD及其驱动电路构成。3.如权利要求2所述的高动态范围-宽色域显示方法，其特征是，...

【专利技术属性】
技术研发人员：廖泽龙，苏寒松，雷志春，王骁，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津,12