[发明专利]对用于具有非线性响应曲线的装置的驱动信号的有效计算

说明书

技术领域

本发明涉及信号处理。某些实施例对于用于具有非线性响应曲线的装置的驱动信号的处理具有特殊应用。

背景技术

由电子信号控制的许多装置具有非线性响应，其中由装置产生的输出不与输入信号线性相关。例如，一些装置如液晶显示器(LCD)和发光二极管(LED)具有通常遵循幂类型或伽马类型的函数的响应曲线。当提供用于驱动这样的装置的电子信号时，必须算计这样的非线性响应。

存在若干应对非线性响应的现有技术的方法和系统。例子包括Kwak等人的美国专利第6,166,781号、Thebault等人的美国专利申请公布第2007/0222707号以及Yuji的日本专利申请公布第2006-173971号。

本发明人已确定了对如下方法和系统的需要，所述方法和系统提供了对用于具有非线性响应曲线的装置的驱动信号的有效计算。

附图说明

图1是描绘用于具有非线性特性的装置的示例性响应曲线的曲线图。

图2示出了查找表(LUT)，该查找表可以用于将需要比较大的数目的位来表示的非线性响应数据的输入映射到可以使用较少数目的位来表示的输出。

图3A和3B是描绘分别通过1024个点和32个点来表示的幂函数的曲线图。

图4是图示创建双输出LUT的示例性方法的流程图。

图5A是描绘被选择用来逼近图1的示例性曲线的多个线性分段的曲线图。

图5B是类似于图5A的曲线图，其中线性分段的数目已被调整。

图6示出了通过图4的方法创建的中间表。

图7示出了通过图4的方法创建的双输出LUT。

图8示出了包括使用双输出LUT的信号处理电路的示例性系统。

图9示出了使用双输出LUT的示例性信号处理电路。

图10是描绘应用双输出LUT的示例性方法的流程图。

具体实施方式

贯穿以下描述阐述了特定细节，以便为本领域技术人员提供更加透彻的理解。然而，可能没有详细地示出或描述众所周知的元件，以避免不必要地使本公开模糊。因此，要在示意性的而非限制性的意义上来看待说明书和附图。

图1示出了用电子信号控制的装置的示例性非线性响应曲线10的曲线图。垂直轴表示被提供用来控制装置的输入信号。输入信号例如可以包括视频信号。水平轴表示用于提供给装置驱动器的期望输出信号。图1的曲线10旨在表示一般示例性的非线性响应曲线，而不是具体装置的特定示例性响应曲线。

在一些情形下，与将要控制的装置的位深度相比，可能需要比较大的数目的位来表示输入信号。例如，对于通过2.75的伽马来线性化的10位图像而言，输入信号的最低非零值((1/1023)^2.75)可能需要28位来表示。为了控制诸如具有10位深度的示例性LCD之类的装置，必须将28位输入信号映射到10位输出信号。在其它情形下，输入和输出信号可能具有不同数目的位。例如，一些LED可以使用12位信号来控制。

图2示出了查找表(LUT)12，该查找表12具有2^N行，用于将N位输入信号的每个可能值映射到具有期望位深度的输出值。在上面提到的将28位输入信号映射到10位输出信号的例子中，这样的表将会需要320MB(2²⁸×10位)。可以通过将行数限制到单值输出的数目来减少LUT的尺寸(例如，在10位输出信号的情况下为2¹⁰，这将会仅需要2¹⁰×10位或1280字节)。这样的尺寸减少的LUT需要搜索来发现对应于接收的输入信号的正确条目。搜索应当是确定的，其中应当总是花费同样的时间量来完成。例如，具有2¹⁰行的表的简单对分搜索将会需要10次比较来完成。

在响应曲线单调增加或者至少一般单调增加的情形下，通过将响应曲线表达为一系列线性分段，可以进一步减少LUT的尺寸。例如，图3A是使用1024个点创建的幂函数的曲线图(将会需要具有1024或2¹⁰行的表)，而图3B则是使用32个点创建的相同幂函数的曲线图(将会需要仅具有32行的表)，其中具有最小化的准确性损失。沿着曲线的若干点可以被选择用来存储在LUT中，而中间值则可以通过线性插值来确定。然而，当在控制装置中应用这样的表时，执行线性插值所需的除法对于硬件实现而言是昂贵的。