用于颜色空间转换的显示控制器、显示控制方法和系统技术方案

一种显示控制器，其包括：3D_LUT随机存取存储器，其存储至少一个3D查找表；以及显示控制处理单元，其包括：计算单元、寄存器、颜色信号增强器和颜色信号衰减器；其中在输入颜色信号由所述颜色信号增强器接收之后，所述颜色信号增强器将颜色信号放大第一预定因数，其中所述计算单元计算所述3D查找表的地址，且根据所述寄存器从所述3D_LUT随机存取存储器加载所述3D查找表，其中所述颜色信号衰减器使颜色信号衰减第二预定因数。本公开显著增加从一个RGB颜色空间到另一RGB颜色空间的颜色转换的精确度，且不增加RAM成本，因为，例如，乘以或除以2的幂的成本有限。以2的幂的成本有限。以2的幂的成本有限。

【技术实现步骤摘要】
用于颜色空间转换的显示控制器、显示控制方法和系统
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求如下申请的优先权：标题为“3D
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LUT增强特征与增强低光(3D
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LUT ENHANCE FEATURE WITH BOOST THE LOW LIGHT)”的第63/065,510号美国临时专利申请，以及标题为“具有固定VLC及大小行程长度自适应布置的数据压缩(DATA COMPRESSION WITH FIXED VLC AND SIZE RUN
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LENGTH ADAPTIVE ARRANGEMENT)”的第63/065,509号美国临时专利申请，两者均经由USPTO于2020年8月14日提交，两者的公开内容均出于所有目的而以全文引用的方式并入本文中。


[0003]本申请涉及图形处理领域，特别是涉及一种用于颜色空间转换的显示控制器、显示控制方法和显示控制系统。

技术介绍

[0004]3D查找表(3D LUT)用以将一个颜色空间映射到另一颜色空间。其通常用以计算预览颜色，以便知道供监视器或数字投影仪如何在另一显示装置上再现图像。3D RGB LUT是输出RGB颜色值的3D晶格，其可被输入RGB颜色值的集索引的。晶格的每一轴线表示三个输入颜色分量(R、G或B)中的一者，且输入颜色由三个分量而限定出晶格内部的点。因为所述点可能不在晶格点上，所以必须内插晶格值；大多数产品使用三维线性插值。
[0005]BT.709是国际电信联盟无线电通信部门(ITUR)制定的规范参考，其使高清电视(HDTV)的图像编码和信号特性标准化。其首次在1990年经批准。相比而言，BT.2020定义具有标准动态范围(SDR)和宽色域(WCG)的超高清电视(UHDTV)的各个方面，其首次在2012年的国际电信联盟(ITU)网站上发布。
[0006]由于近几年UHDTV的普及，需要一种方法将由BT.709定义的颜色空间的颜色信号变换为由BT.2020定义的颜色空间的颜色信号。
[0007]申请内容
[0008]本公开提供一种显示控制器，其包含：3D_LUT随机存取存储器，其存储至少3D查找表；以及显示控制处理单元，其包含：计算单元、寄存器、颜色信号增强器和颜色信号衰减器。
[0009]在输入颜色信号由所述颜色信号增强器接收之后，所述颜色信号增强器将颜色信号放大第一预定因数。所述计算单元计算所述3D查找表的地址，且根据所述寄存器从所述3D_LUT随机存取存储器加载所述3D查找表。所述颜色信号衰减器使颜色信号衰减第二预定因数。
[0010]本公开进一步提供一种显示控制方法，其包含：通过显示控制器接收输入颜色信号；通过颜色信号增强器将全部或部分的所述输入颜色信号放大第一预定因数，且获得增强的颜色信号；通过计算单元从3D查找表(3D_LUT)RAM加载预存储的3D_LUT；将所述增强的颜色信号划分为三个通道且将经划分的颜色信号存储在颜色通道存储器上；将所述经划分
的颜色信号的点(r，g，b)与所述3D_LUT的晶格点进行比较；基于比较结果，确定是否要估算出所述点(r，g，b)在所述晶格点当中的位置；通过三维线性插值，由所述计算单元估算所述晶格点当中的所述点(r，g，b)的所述位置，在此之后，所述经划分的颜色信号变成经内插的颜色信号；通过颜色信号衰减器使所述经内插的颜色信号衰减第二预定因数以获得衰减的颜色信号。
[0011]本公开进一步提供一种显示控制系统，其包含中央处理单元、图像存储器和上文所描述的显示控制器。所述中央处理单元接收输入数据，且将数据输出到所述图像存储器和所述显示控制器。
附图说明
[0012]图1是概括地展示根据本公开一个实施例的方法的原理的流程图。
[0013]图2是展示用于将颜色信号从一个颜色空间转换到另一颜色空间的传统方法的流程图。
[0014]图3是展示根据本公开一个实施例的显示控制器的结构框图。
[0015]图4展示根据本公开一个实施例的不同颜色信号之间的关系。
[0016]图5展示根据本公开一个实施例的用于颜色信号中的红色分量的3D查找表的架构。
[0017]图6是展示根据本公开一个实施例的显示控制方法的各个步骤的流程图。
[0018]图7是展示根据本公开一个实施例的显示控制系统的结构框图。
具体实施方式
[0019]以下将描述本公开的一个或多个具体实施例。这些所描述的实施例仅为当前公开的技术的实例，且并不意图限制本公开的各方面。另外，在努力提供这些实施例的简明说明的过程中，在说明书中可能未描述实际实施方案的所有特征。应理解，在任何此类实际实施方案的开发中，可以作出大量对实施方案特定的决策以实现开发人员的特定目标，这些目标可以根据实施方案的不同而变化。此外，应了解，此类开发工作可能是复杂且耗时的，然而对于受益于本公开的所属领域的技术人员来说，这些都是设计、构造和制造中的常规任务。
[0020]另外，本文中，例如“第一”、“第二”等术语仅用于区分一个实体或操作与另一实体或操作，且未必需要这些实体或操作按某一次序。
[0021]一些显示控制器能够将存储于存储器中的颜色信号转换为另一标准的颜色信号，且控制显示器以展示由后者表示的图像。下面以BT.709 RGB、BT.2020 RGB和其相应颜色空间为例。理论上，BT.709 RGB颜色信号与BT.2020 RGB颜色信号之间的关系可通过以下公式给出：
[0022]并且
[0023][0024]应注意，以上所有矩阵值以高精度算得，然后四舍五入以保留四个小数位数。参见Colour conversion from Recommendation ITU
‑
R BT.709to Recommendation ITU
‑
R BT.2020，下载地址：
[0025]https：//www.itu.int/dms_pubrec/itu
‑
r/rec/bt/R
‑
REC
‑
BT.2087
‑0‑
201510
‑
I！！PDF
‑
E.pdf
[0026]参考图2。BT.2020 RGB颜色信号与BT.709 RGB颜色信号之间的转换可通过上文所提及的存储有预先计算的颜色信号值的3D RGB LUT来促进，这消除了针对每一输入颜色信号执行如(1)和(2)中所展示的计算的需要。以R分量为例，理论上有：
[0027]R
2020
(r，g，b)＝(0.6274r
2.4
+0.3293g
2.4
+0.0433b
2.4
)
1/2.4
ꢀꢀꢀꢀ
(3)。
[0028]可预先计算晶格点(i/N、j/N、k/N)处的R
2020本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种显示控制器，其包括：3D_LUT随机存取存储器，其存储至少一个3D查找表；以及显示控制处理单元，其包括：计算单元、寄存器、颜色信号增强器和颜色信号衰减器，其中在输入颜色信号由所述颜色信号增强器接收之后，所述颜色信号增强器将颜色信号放大第一预定因数，其中所述计算单元计算得到所述3D查找表的地址，且根据所述寄存器从所述3D_LUT随机存取存储器加载所述3D查找表，其中所述颜色信号衰减器使颜色信号衰减第二预定因数。2.根据权利要求1所述的显示控制器，其进一步包括颜色通道存储器，其中所述颜色通道存储器包括至少三个区，所述至少三个区中的每一者存储表示一个颜色通道的颜色信号的数据，其中所述一个颜色通道是R通道、G通道或B通道。3.根据权利要求1所述的显示控制器，其中所述输入颜色信号是低光颜色信号。4.根据权利要求1所述的显示控制器，其中所述第一预定因数等于所述第二预定因数的倒数。5.根据权利要求2所述的显示控制器，其中所述3D查找表包括三个子表，所述三个子表中的每一者对应于一个颜色通道。6.一种显示控制方法，其包括：通过显示控制器接收输入颜色信号；通过颜色信号增强器将全部或部分的所述输入颜色信号放大第一预定因数，且获得增强的颜色信号；通过计算单元从3D查找表(3D_LUT)RAM加载预存储的3D_LUT；将所述增强的颜色信号划分为三个通道且将经划分的颜色信号存储在颜色通道存储器上；将所述经划分的颜色信号的点(r,g,b)与所述3D_LUT的晶格点进行比较；基于比较结果，确定是否估算所述晶格点当中的所述点(r,g,b)的位置；通过三维线性三维线性插值，由所述计算单元估算所述晶格点当中的所述点(r,g,b)的...

【专利技术属性】
技术研发人员：钟乐凡，李松，陈俊，王超，
申请(专利权)人：芯原控股有限公司，
类型：发明
国别省市：