主机内容自适应背光控制（CABC）和局部调光制造技术

公开了一种用于内容自适应背光控制（CABC）的方法和装置。一种显示设备包括显示表面和背光，显示表面包括多个像素元件，背光被配置成照明显示表面。显示设备的显示驱动器被配置成接收显示数据的帧，所述显示数据包括用于在显示表面上显示图像的像素数据和用于在显示图像时调整背光的背光配置数据。显示驱动器进一步被配置成使用像素数据更新多个像素元件，且使用背光配置数据更新背光的强度。更具体地，对背光和显示表面的更新是针对所接收的显示数据的帧同时地执行的。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】主机内容自适应背光控制（CABC）和局部调光
本实施例总体上涉及显示技术，并且具体地涉及用于显示设备的内容自适应背光控制（CABC）和局部调光。
技术介绍
头戴式显示（HMD）设备被配置成佩戴在用户的头部上或以其它方式固定到用户的头部。HMD设备可以包括定位在用户的眼睛中的一只或两只前面的一个或多个显示器。HMD可以显示来自图像源的图像（例如，静止图像、图像序列和/或视频），所述图像叠加有来自（例如，如由相机捕获的）用户的周围环境的信息和/或图像，例如，以使用户沉浸在虚拟世界中。HMD设备在医疗、军事、游戏、航空、工程和各种其它专业和/或娱乐行业中具有应用。HMD设备可以在其显示器中使用液晶显示器（LCD）技术。由于LCD不发光，因此LCD依赖于将光投射到显示器前面和/或从显示器后面投射光的单独光源。一些HMD设备使用背光的（backlit）LCD。背光的LCD组件包括定位在显示屏的表面后面的光源（例如，背光），该光源将光投射到LCD层上，以照明用于显示的像素。示例光源可包括冷阴极荧光灯（CCFL）、外部电极荧光灯（EEFL）、热阴极荧光灯（HCFL）、扁平荧光灯（FFL）、发光二极管（LED）或其任何组合。内容自适应背光控制（CABC）是用于控制由LCD组件的背光发出的光的量从而例如以增强图像质量和/或节省功率的技术。例如，LCD组件可以包括经由调光信号控制背光的亮度的逆变器。调光信号可以是脉宽调制（PWM）波形，并且逆变器可以基于调光信号的占空比来反复地打开和关闭背光。调光的量可以取决于正被显示的图像的亮度（例如，像素强度）。例如，可以使用相对暗淡的背光来准确地再现较暗的图像。然而，当来自背光的照明量是不充分的时，较亮的图像可能被“截短”，从而导致看起来被洗掉的图像。常规的CABC技术由LCD组件的显示驱动器（例如，提供在HMD设备上）来实现。例如，显示驱动器可以分析要在LCD上显示的图像，并且可以确定在显示对应的图像时要使用的背光的强度。因为在显示时间处计算背光强度，所以提供给背光的调光信号比提供给LCD的像素更新滞后至少一帧。换句话说，可基于来自先前帧的图像数据来计算针对当前帧实现的背光调光。该滞后可导致对HMD设备的用户相比于其它LCD应用（例如，电视、计算机监视器、移动设备屏幕等）的用户明显得多的伪影。
技术实现思路
提供本
技术实现思路
以便以简化的形式引入在以下具体实施方式中进一步描述的概念的选择。本
技术实现思路
并不旨在识别权利要求主题的关键特征或必要特征，也不旨在限制所要求保护的主题的范围。本公开的主题的一个创新方面可在包括显示表面的显示设备中实现，该显示表面包括多个像素元件和被配置成照明显示表面的背光。显示设备的显示驱动器被配置成接收显示数据的帧，所述显示数据包括用于在显示表面上显示图像的像素数据和用于在显示图像时调整背光的背光配置数据。显示驱动器进一步被配置成使用像素数据更新多个像素元件，且使用背光配置数据更新背光的强度。更具体地，对背光和显示表面的更新是针对所接收的显示数据的帧同时地执行的。在一些实施例中，背光配置数据可被编码为像素数据的一部分。在一些方面中，像素数据的该部分可对应于图像的非显示区域。此外，在一些方面中，背光配置数据可根据每像素2位稀疏编码技术来编码，其中每一个位模式由不同像素颜色表示。显示数据的帧可以对应于包括全视场（FFOV）图像和中央凹图像的帧缓冲器图像。在一些实施例中，显示设备可至少部分地基于帧缓冲器图像的纵横比识别对应于背光配置数据的像素数据的该部分。在一些方面中，显示设备可基于帧缓冲器图像的纵横比确定FFOV图像相对于（inrelationto）中央凹图像的位置，且基于FFOV图像的位置识别对应于背光配置数据的像素数据的部分。在一些实施例中，背光配置数据可被编码在FFOV图像的角落（corner）中。在一些方面中，当帧缓冲器图像的纵横比与显示表面的纵横比匹配时，中央凹图像可与FFOV图像合并。在一些其它方面中，当帧缓冲器图像的纵横比不同于显示表面的纵横比时，中央凹图像可与FFOV图像分离。本公开的主题的另一创新方面可实现于包括主机设备和显示设备的系统中。主机设备被配置成从图像源接收图像数据。在一些实施例中，主机设备可基于所接收的图像数据渲染像素数据以用于显示图像。主机设备还可以基于所接收的图像数据来渲染背光配置数据以用于调整图像的亮度。主机设备可以生成包括像素数据和背光配置数据的帧缓冲器图像，并且在通信链路上发射帧缓冲器图像。显示设备包括显示表面和背光。在一些实施例中，显示设备可以被配置成经由通信链路接收帧缓冲器图像。显示设备可进一步使用所接收的帧缓冲器图像中的像素数据来更新显示表面的多个像素元件，且使用所接收的帧缓冲器图像中的背光配置数据来更新背光的强度。在一些实施例中，主机设备可以通过将背光配置数据编码为帧缓冲器图像的非显示区域中的像素数据的一部分来生成帧缓冲器图像。在一些方面中，背光可包括离散光源的阵列。因此，在一些实施例中，主机设备可通过生成指示离散光源中的每一个的相应强度的背光图像来渲染背光配置数据。主机设备还可以使用压缩技术来压缩背光图像，并且使用解压缩技术来解压缩背光图像。背光配置数据可以对应于解压缩的背光图像。在一些实施例中，主机设备可以通过使用压缩技术压缩帧缓冲器图像并且在通信链路上发射压缩的帧缓冲器图像来发射帧缓冲器图像。在一些实施例中，显示设备可以通过经由通信链路接收压缩的帧缓冲器图像并且使用解压缩技术来解压缩所接收的帧缓冲器图像来接收帧缓冲器图像。附图说明通过示例的方式图示了本实施例，并且这些实施例不旨在受附图的图限制。图1示出了其中可以实现本实施例的示例显示系统。图2示出了根据一些实施例的示例背光控制器的框图。图3示出了根据一些实施例的包括为显示设备提供背光控制的主机设备的示例显示系统。图4示出了根据一些实施例的可以在显示设备上显示的示例图像。图5示出了根据一些实施例的具有嵌入式背光配置的示例帧缓冲器图像。图6示出了根据一些实施例的具有嵌入式中央凹坐标和背光配置的示例帧缓冲器图像。图7示出了根据一些实施例的用于局部调光阵列的示例背光控制器的框图。图8示出了根据一些实施例的具有局部调光阵列的示例显示系统的框图。图9A和图9B是图示了显示设备的显示驱动器、显示器和背光之间的示例定时关系的时序图。图10是描绘用于在主机设备上生成包括背光配置数据的帧缓冲器图像的示例操作的说明性流程图。图11是描绘用于使用从主机设备接收的帧缓冲器图像来同时更新显示表面和背光的示例操作的说明性流程图。具体实施方式在以下描述中，阐述了许多具体细节，诸如具体部件、电路和过程的示例，以提供对本公开的透彻理解。如本文中所使用的术语“耦合”意指直接连接到一个或多个中间部件或电路或通过一个或多个中间部件或电路连接。术语“电子系统”和“电子设备”可以可互换地使用，以指代能够电子地处理信息的任何本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种由显示设备执行的方法，包括：/n接收显示数据的帧，所述显示数据包括用于在所述显示设备的显示表面上显示图像的像素数据和用于在显示所述图像时调整用于照明所述显示表面的所述显示设备的背光的背光配置数据；/n使用所述像素数据更新所述显示表面的多个像素元件；以及/n使用所述背光配置数据更新所述背光的强度，其中对所述背光和所述显示表面的所述更新是针对所述接收的显示数据的帧同时地执行的。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180529 US 62/677524;20180831 US 16/1199301.一种由显示设备执行的方法，包括：
接收显示数据的帧，所述显示数据包括用于在所述显示设备的显示表面上显示图像的像素数据和用于在显示所述图像时调整用于照明所述显示表面的所述显示设备的背光的背光配置数据；
使用所述像素数据更新所述显示表面的多个像素元件；以及
使用所述背光配置数据更新所述背光的强度，其中对所述背光和所述显示表面的所述更新是针对所述接收的显示数据的帧同时地执行的。


2.根据权利要求1所述的方法，其中所述背光配置数据被编码为所述像素数据的一部分。


3.根据权利要求2所述的方法，其中所述像素数据的所述部分对应于所述图像的非显示区域。


4.根据权利要求2所述的方法，其中所述背光配置数据是根据每像素2位稀疏编码技术来编码的，其中每个位模式由不同的像素颜色来表示。


5.根据权利要求2所述的方法，其中所述显示数据的帧对应于包括全视场（FFOV）图像和中央凹图像的帧缓冲器图像，所述方法进一步包括：
至少部分地基于所述帧缓冲器图像的纵横比识别对应于所述背光配置数据的所述像素数据的所述部分。


6.根据权利要求5所述的方法，其中所述识别包括：
基于所述帧缓冲器图像的所述纵横比确定所述FFOV图像相对于所述中央凹图像的位置；以及
基于所述FFOV图像的所述位置识别对应于所述背光配置数据的所述像素数据的所述部分。


7.根据权利要求6所述的方法，其中所述背光配置数据被编码在所述FFOV图像的角落中。


8.根据权利要求6所述的方法，其中当所述帧缓冲器图像的所述纵横比与所述显示表面的纵横比匹配时，所述中央凹图像与所述FFOV图像合并。


9.根据权利要求6所述的方法，其中当所述帧缓冲器图像的所述纵横比不同于所述显示表面的纵横比时，所述中央凹图像与所述FFOV图像分离。


10.一种显示设备，包括：
显示表面，其包括多个像素元件；
背光，其被配置成照明所述显示表面；以及
显示驱动器，其被配置成：
接收显示数据的帧，所述显示数据包括用于在所述显示表面上显示图像的像素数据和用于在显示所述图像时调整所述背光的背光配置数据；
使用所述像素数据更新所述多个像素元件；以及
使用所述背光配置数据更新所述背光的强度，其中对所述背光和所述多个像素元件的所述更新是针对所述接收的显示数据的帧同时地执行的。


11.根据权利要求10所述的显示设备，其中所述背光配置数据被编码为对应于所述图像的非显示区域的所述像素数据的一部分。


12.根据权利要求11所述的显示设备，其中所述背光配置数据是根据每像素2位稀疏编码技术来编码的，...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·L·莫雷恩，
申请(专利权)人：辛纳普蒂克斯公司，
类型：发明
国别省市：美国;US