低延时可变背光液晶显示器系统技术方案

在各个示例中，公开了一种低延时可变背光液晶显示器(LCD)系统。LCD系统可通过在将帧传输到显示设备以供显示之前，使用渲染设备执行像素子集内的峰值像素值的分析来减少延时和视频滞后。因此，显示设备可在帧数据之前或与帧数据同时接收峰值像素值数据，且可开始更新显示器的背光设置，而不必等待要接收的帧的大部分。以这种方式，LCD系统可以避免常规系统的全帧延迟，从而允许LCD系统更可靠地支持高性能应用，诸如游戏。诸如游戏。诸如游戏。

【技术实现步骤摘要】
低延时可变背光液晶显示器系统

技术介绍

[0001]液晶显示器(LCD)(如高动态范围(HDR)LCD)通常使用由发光二极管(LED)的矩阵组成的背光。为了解决显示器的各个部分上的亮度差异，一些LED可以被更明亮地照亮而其他LED可以被更微暗地点亮——通常被称为局部调光。因此，与将一致的照明值应用于每个背光的固定背光显示设备相反，能够达到更高的对比度水平并且能够实现HDR能力。为了确定各种LED的照明值，可以基于要显示的当前帧或图像针对每个LED确定电流，然后可以确定每个LED对每个像素的贡献以计算该像素的照明场，并且可以基于相关联的照明场和期望的像素值(例如，RGB显示器的红色(R)值、绿色(G)值和蓝色(B)值)的组合来设置像素的像素值。
[0002]然而，用于为当前帧做出背光照明决策的传统算法要么在分析之前等待在LCD设备侧接收帧时必须引入延迟(除了执行分析的延迟之外)，要么必须从先前帧预测新的像素值——例如，导致动态帧内容的潜在非最佳决策，如在连续帧之间像素值快速变化的情况下。照此，由于在接收和分析当前帧数据时的延迟和/或由于在确定相关联的像素值时依赖于先前帧的欠亮或过亮帧而导致的图像伪影，传统的算法导致显示滞后(例如，从在渲染设备处传输的渲染帧的第一行到在显示设备上可见的帧的第一行的时间间隔)。从这些传统方法中引入的滞后和/或图像伪影降低了系统的整体性能，并且影响用户体验——尤其是在高性能应用中，如竞争性在线或云游戏，其中用户响应时间对用户体验和能力具有更大的影响。

技术实现思路

[0003]本公开的实施例涉及低延时可变背光液晶显示器(LCD)系统。公开了不是在LCD设备侧监听传入帧以执行帧分析，而是在渲染设备侧执行帧分析的系统和方法。例如，渲染设备可分析渲染的帧以确定帧的像素子集内的峰值像素或像素单元值，并且将峰值确定传输至可变背光LCD设备以更快速地处理照明决策——例如，具有最小延时。因此，并且与传统的在执行帧分析之前等待在LCD设备的帧缓冲区中接收的大部分或全部帧的系统相比，本系统和方法在渲染设备上执行帧分析——例如，在渲染之后，帧已经完全缓冲的情况下——在将渲染的帧传输到LCD设备之前或与此同时。LCD设备可在接收整个帧之前接收经分析的帧数据，使得可在LCD设备处以最小延时或延迟执行照明决策和照明模型确定。例如，在将像素单元值应用于LCD显示器的像素时，可能已经基于周围LED的累积照明贡献确定了对像素单元值的更新，因此可以在不等待计算的照明贡献信息的情况下将像素读出至LCD。因此，代替引入几乎全帧延迟(例如，在72Hz的帧刷新速率下的帧的80％，具有160.8KHz的共用线频率，在4K分辨率下，延迟可为约10.7毫秒)，唯一的延迟可以是与传输经分析的帧数据和帧数据相关联的传输延迟(例如，当在全帧数据之前或者同时传输包含来自经分析的帧数据的照明信息的单行数据时，延迟可以是约6.7微秒)，由此增加系统的性能和用户体验——尤其对于高性能应用，诸如游戏。
附图说明
[0004]下面参考附图详细描述用于低延时可变背光液晶显示器(LCD)系统的本系统和方法，其中：
[0005]图1是根据本公开的一些实施例的低延时可变背光LCD系统的框图；
[0006]图2A示出了根据本公开的一些实施例的常规系统的前瞻延迟和显示滞后；
[0007]图2B示出了根据本公开的一些实施例的图1的低延时可变背光LCD系统的前瞻延迟和显示滞后；
[0008]图3示出了根据本公开的一些实施例的示例显示设备和对应的像素、背光以及背光像素块；
[0009]图4是示出了根据本公开的一些实施例的用于确定低延时可变背光显示器的照明设置和像素值的方法的流程图；
[0010]图5是适合用于实现本公开的一些实施例的示例内容流式传输系统的框图；
[0011]图6是适用于实现本公开的一些实施例的示例计算设备的框图；以及
[0012]图7是适用于实现本公开的一些实施例的示例数据中心的框图。
具体实施方式
[0013]公开了涉及低延时可变背光液晶显示器(LCD)系统的系统和方法。虽然主要针对背光型LCD进行描述，但是这不旨在是限制性的。例如，本公开的实施例可使用任何背光型显示器来实施，例如单层LCD、双层LCD、多层LCD、巨区LCD和/或包含采用背光照明的任何数目的层的其他显示器类型。在使用LCD的情况下，LCD面板可以是任何类型，诸如扭曲向列(TN)、面内切换(IPS)、垂直对准(VA)、高级边缘场切换(AFFS)和/或其他类型的。此外，虽然本文中主要描述了白光发光二极管(LED)背光，但是这并非旨在限制，并且在不背离本公开的范围的情况下，可以使用任何类型的LED背光——诸如红色(R)、绿色(G)、蓝色(B)(RGB)LED背光。在一些实施例中，除了LED背光之外或替代LED背光，也可以使用其他类型的背光，诸如但不限于冷阴极荧光灯(CCFL)背光。本文所述的背光可以对应于任何背光布置，诸如边缘照明LED(ELED)、直接照明LED(DLED)、局部调光LED(例如，DLED集群)、全阵列局部调光(FALD)(例如，直接控制单独的DLED)和/或其他布置。
[0014]参考图1，图1是根据本公开的一些实施例的示例低延时可变背光LCD系统100(可替代地在本文中称为“系统100”)。应当理解，本文所述的这种和其他布置仅作为示例进行阐述。除了或代替所示的布置和元件，可使用其他布置和元件(例如，机器、接口、功能、次序、功能分组等)，并且可完全省略一些元件。进一步，本文描述的许多元件是可以被实现为分立或分布式组件或与其他组件结合、以及以任何合适的组合和位置的功能实体。本文描述为由实体执行的各个功能可由硬件、固件和/或软件执行。例如，各个功能可以通过处理器执行存储在存储器中的指令来实现。在一些实施例中，系统100可包括与图5的示例性内容流式传输系统500、图6的示例性计算设备600和/或图7的示例性数据中心700类似的组件、特征、和/或功能。例如，系统100可以在本地实现——例如，其中帧使用膝上型计算机、耦合到显示器的台式计算机、平板计算机、虚拟现实、增强现实或混合现实系统等来渲染——或者可以在基于云的环境——例如，云游戏、虚拟电话会议、流式传输和/或其他基于云的环境——中实现，其中帧可以例如使用一个或更多个服务器来远程渲染并且流式传
输到本地客户端设备。
[0015]系统100可以包括一个或更多个计算设备102和/或一个或更多个显示设备104。尽管在图1中示出为分立组件，但是这并非旨在限制，并且计算设备102和显示设备104可以是单个设备的单独组件——诸如膝上型计算机、平板计算机、一体式计算机、虚拟、增强或混合现实耳机、智能电视、智能电话等。在这样的示例中，(一个或更多个)计算设备102(在本文中可替代地被称为“渲染设备102”)可以包括在传输到显示设备104以显示之前渲染数据帧的组件，诸如一个或更多个图形处理单元(GPU)106。在一些实施例中，计算设备102和显示设备104可以包括本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种系统，包括：计算设备，用于至少部分地基于分析与帧的至少像素子集相对应的图像数据来确定对应于所述像素子集的一个或更多个峰值像素值；显示接口，用于发送表示与至少所述像素子集相对应的像素值的所述图像数据以及表示所述一个或更多个峰值像素值的数据；以及显示设备，其经由所述显示接口通信地耦合到所述计算设备，所述显示设备用于：至少部分地基于所述一个或更多个峰值像素值，确定位于所述显示设备上的所述像素子集附近的所述显示设备的一个或更多个背光的照明设置；至少部分地基于所述照明设置更新对应于所述像素子集的所述像素值中的一个或更多个像素值以生成更新的像素值；以及使得使用所述一个或更多个背光的所述照明设置和所述像素子集的所述更新的像素值来显示所述帧。2.根据权利要求1所述的系统，其中更新所述像素值中的一个或更多个像素值进一步至少部分地基于一个或更多个照明设置，所述一个或更多个照明设置对应于不同于所述显示设备的所述一个或更多个背光的所述显示设备的一个或更多个其他背光。3.根据权利要求1所述的系统，其中所述像素子集对应于所述显示设备的背光分辨率，使得包括所述像素子集的每个像素子集包括水平分辨率和垂直分辨率，所述水平分辨率等于像素的列数除以背光的列数，所述垂直分辨率等于像素的行数除以背光的行数。4.根据权利要求3所述的系统，其中位于所述像素子集附近的所述一个或更多个背光包括在离所述像素子集的中心像素最近的五行或更少行的背光内以及在离所述像素子集的所述中心像素最近的五列或更少列的背光内的背光。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述显示设备包括液晶显示器LCD设备，并且所述一个或更多个背光包括发光二极管LED。6.根据权利要求1所述的系统，其中实现以下中的至少一个：在所述图像数据之前发送所述数据或者与所述图像数据同时发送所述数据。7.根据权利要求1所述的系统，其中表示所述一个或更多个峰值像素值的所述数据包括与所述像素子集相对应的峰值红色值、峰值绿色值或峰值蓝色值中的至少一个。8.根据权利要求1所述的系统，其中确定所述一个或更多个峰值像素值包括：生成对应于所述像素子集的像素值的一个或更多个直方图；以及使用所述一个或更多个直方图来确定所述一个或更多个峰值像素值。9.根据权利要求1所述的系统，其中更新对应于所述像素子集的所述像素值中的一个或更多个像素值是至少部分地基于所述显示设备的背光的累积照明贡献，所述背光包括所述一个或更多个背光以及除所述一个或更多个背光之外的一个或更多个其他背光。10.根据权利要求1所述的系统，其中所述系统被包括在以下中的至少一个中：使用边缘设备实现的系统；包含一个或更多个虚拟机VM的系统；至少部分地在数据中心中实现的系统；或至少部分地使用云计算资源实现的系统。11.一种处理器，包括：
处理电路，用于：从计算设备接收表示与图像的像素子集相对应的一个或更多个峰值像素值的数据，所述数据使用所述计算设备并且至少部分地基于对所述图像的分析而...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：辉达公司，
类型：发明
国别省市：