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特表2024-536785ＯＬＥＤディスプレイ電力低減のための色相適応彩度増加

書誌要約請求の範囲詳細な説明課題実施例実施するための形態図面の説明

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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-10-08

(54)【発明の名称】ＯＬＥＤディスプレイ電力低減のための色相適応彩度増加

(51)【国際特許分類】

G09G 3/3208 20160101AFI20241001BHJP

H04N 9/64 20230101ALI20241001BHJP

H04N 5/14 20060101ALI20241001BHJP

G09G 3/30 20060101ALI20241001BHJP

G09G 3/20 20060101ALI20241001BHJP

【ＦＩ】

G09G3/3208

H04N9/64

H04N5/14

G09G3/30 K

G09G3/20 641Q

G09G3/20 650M

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024517032

(86)(22)【出願日】2022-09-20

(85)【翻訳文提出日】2024-04-11

(86)【国際出願番号】 IB2022058890

(87)【国際公開番号】W WO2023047284

(87)【国際公開日】2023-03-30

(31)【優先権主張番号】17/484,377

(32)【優先日】2021-09-24

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】508301087

【氏名又は名称】エーティーアイ・テクノロジーズ・ユーエルシー

【氏名又は名称原語表記】ＡＴＩＴＥＣＨＮＯＬＯＧＩＥＳＵＬＣ

【住所又は居所原語表記】ＯｎｅＣｏｍｍｅｒｃｅＶａｌｌｅｙＤｒｉｖｅＥａｓｔ，Ｍａｒｋｈａｍ，Ｏｎｔａｒｉｏ，Ｌ３Ｔ７Ｘ６Ｃａｎａｄａ

(74)【代理人】

【識別番号】100108833

【弁理士】

【氏名又は名称】早川裕司

(74)【代理人】

【識別番号】100111615

【弁理士】

【氏名又は名称】佐野良太

(74)【代理人】

【識別番号】100162156

【弁理士】

【氏名又は名称】村雨圭介

(72)【発明者】

【氏名】ウラジミールラシーヌ

【テーマコード（参考）】

5C066

5C080

5C380

【Ｆターム（参考）】

5C066AA03

5C066CA17

5C080AA06

5C080AA07

5C080BB05

5C080CC03

5C080DD26

5C080EE29

5C080JJ02

5C080JJ05

5C080JJ07

5C080KK01

5C080KK02

5C380AA01

5C380AB34

5C380BA22

5C380BA25

5C380BB13

5C380EA04

5C380EA12

5C380FA09

(57)【要約】

処理システム（１００）は、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイパネル（１２２）に対する色相－彩度－値（ＨＳＶ）色空間画素入力（１０８）の彩度成分を、色相成分の関数として調整する。処理システムは、画素入力の成分を非ＨＳＶ色空間からＨＳＶ色空間における画素入力のＨＳＶ成分に変換し、画素入力の色相成分に基づいてＨＳＶ色空間における画素入力の彩度成分を修正して、画素入力の修正されたＨＳＶ成分を生成する。次いで、処理システムは、画素入力の修正されたＨＳＶ成分を元の色空間に変換して戻し、元の色空間における画素入力の修正された成分を生成し、画素入力の修正された成分をＯＬＥＤディスプレイによる受信のために提供し、知覚品質を維持しながら画素をより低い画素値でドライブすることを可能にする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンピュータによって実行される方法であって、
色相－彩度－値（ＨＳＶ）色空間における画素入力の彩度成分を、前記ＨＳＶ色空間における前記画素入力の色相成分に基づいて修正し、前記画素入力の修正されたＨＳＶ成分を生成することと、
前記画素入力の修正されたＨＳＶ成分に基づいて、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイパネルが受信するための出力を提供することと、を含み、
前記出力は、前記ＯＬＥＤディスプレイパネルの対応する画素を制御するように構成されている、
方法。

【請求項2】

第１の色空間からの前記画素入力の成分を、前記ＨＳＶ色空間における前記画素入力のＨＳＶ成分に変換することと、
前記画素入力の修正されたＨＳＶ成分を、前記第１の色空間における前記画素入力の修正された成分に変換することと、を含む、
請求項１の方法。

【請求項3】

前記彩度成分を修正することは、
色相適応彩度マッピング関数を、ＨＳＶ色空間における前記画素入力の彩度成分に適用することを含む、
請求項１又は２の方法。

【請求項4】

前記色相適応彩度マッピング関数を適用することは、３次元（３Ｄ）ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の点を補間して、前記修正された彩度成分を生成することを含む、
請求項３の方法。

【請求項5】

前記色相適応彩度マッピング関数は、色相適応マッピング関数及び色相適応勾配増加関数に基づいている、
請求項３の方法。

【請求項6】

前記色相適応マッピング関数は、ソフトクリッピングを伴う線形である、
請求項５の方法。

【請求項7】

前記色相適応マッピング関数は、非線形である、
請求項５の方法。

【請求項8】

コンピュータによって実行される方法であって、
色相－彩度－値（ＨＳＶ）色空間画素入力の色相成分に基づいて前記ＨＳＶ色空間画素入力の彩度成分を修正し、修正されたＨＳＶ色空間画素入力を生成することと、
前記修正されたＨＳＶ色空間画素入力を第１の色空間画素入力に変換することと、
有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイパネルが受信するための出力を提供して、前記第１の色空間画素入力に基づいて前記ＯＬＥＤディスプレイパネルの画素をドライブすることと、を含む、
方法。

【請求項9】

前記彩度成分を修正することは、
色相適応彩度マッピング関数を、ＨＳＶ色空間における前記画素入力の彩度成分に適用することを含む、
請求項８の方法。

【請求項10】

前記色相適応彩度マッピング関数を適用することは、３次元（３Ｄ）ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の点を補間して、前記修正された彩度成分を生成することを含む、
請求項９の方法。

【請求項11】

前記色相適応彩度マッピング関数は、色相適応マッピング関数及び色相適応勾配増加関数に基づいている、
請求項９の方法。

【請求項12】

前記色相適応マッピング関数は、ソフトクリッピングを伴う線形である、
請求項１１の方法。

【請求項13】

前記色相適応マッピング関数は、非線形である、
請求項１１の方法。

【請求項14】

前記色相適応勾配増加関数は、非線形である、
請求項１１の方法。

【請求項15】

デバイスであって、
プロセッサを備え、
前記プロセッサは、
色相－彩度－値（ＨＳＶ）色空間における画素入力の色相成分に基づいて前記ＨＳＶ色空間における前記画素入力の彩度成分を修正し、前記画素入力の修正されたＨＳＶ成分を生成することと、
前記画素入力の前記修正されたＨＳＶ成分に基づいて、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイパネルが受信するための出力を提供することと、
を行うように構成されており、
前記出力は、前記ＯＬＥＤディスプレイパネルの対応する画素を制御するように構成されている、
デバイス。

【請求項16】

色空間変換器を備え、
前記色空間変換器は、
前記ＯＬＥＤディスプレイパネル用の前記画素入力の成分を、第１の色空間から、色相－彩度－値（ＨＳＶ）色空間における前記画素入力のＨＳＶ成分に変換することと、
前記画素入力の修正されたＨＳＶ成分を、前記ＯＬＥＤディスプレイパネルに出力するために、前記第１の色空間における前記画素入力の修正された成分に変換することと、
を行うように構成されている、
請求項１５のデバイス。

【請求項17】

前記プロセッサは、色相適応彩度マッピング関数を、ＨＳＶ色空間における前記画素入力の彩度成分に適用する、
請求項１５又は１６のデバイス。

【請求項18】

前記プロセッサは、３次元（３Ｄ）ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の点を補間して、前記修正された彩度成分を生成し、前記３ＤＬＵＴは、第１の軸に沿った第１の数のエントリと、第２の軸に沿った第２の数のエントリと、第３の軸に沿った第３の数のエントリと、を含む、
請求項１７のデバイス。

【請求項19】

前記色相適応彩度マッピング関数は、色相適応マッピング関数及び色相適応勾配増加関数に基づいている、
請求項１７のデバイス。

【請求項20】

前記色相適応マッピング関数は、ソフトクリッピングを伴う線形、又は、非線形である、
請求項１９のデバイス。

【発明の詳細な説明】

【背景技術】

【0001】

液晶ディスプレイパネル（ＬＣＤ）等の多くのディスプレイパネルとは異なり、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイパネルは、バックライトを使用しない。したがって、ＬＣＤディスプレイパネルのために開発されたバックライティングに関連するエネルギー節約方法は、ＯＬＥＤディスプレイパネルでは機能しない。ＯＬＥＤディスプレイパネルの電力消費は、典型的には、ＯＬＥＤディスプレイパネルで表示されるコンテンツが明るいほど電力消費が高くなるように、画素強度（pixel intensity）に正比例する。また、電力消費は、赤（Ｒ）、青（Ｂ）及び緑（Ｇ）原色（独立）成分の間のような異なる画素色成分の間でＯＬＥＤディスプレイパネルについて異なる。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0002】

本明細書で説明する実施形態では、色相－彩度－値（ＨＳＶ）色空間における入力画素の彩度成分（saturation component）を、入力画素の色相成分（hue component）の関数として調整するための技術が提供される。例示的な一実施形態では、コンピュータによって実行される方法は、色相－彩度－値（ＨＳＶ）色空間における画素入力の色相成分に基づいて、ＨＳＶ色空間における画素入力の彩度成分を修正して、画素入力の修正されたＨＳＶ成分を生成することと、画素入力の修正されたＨＳＶ成分に基づいて、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイパネルによる受信のための出力を提供することと、を含んでもよく、その出力が、ＯＬＥＤディスプレイパネルの対応する画素を制御するように構成されている。

【0003】

本方法は、画素入力の成分を第１の色空間からＨＳＶ色空間における画素入力のＨＳＶ成分に変換することと、画素入力の修正されたＨＳＶ成分を第１の色空間における画素入力の修正された成分に変換することと、を更に含むことができる。彩度成分を修正することは、色相適応彩度マッピング関数（hue-adaptive saturation mapping function）をＨＳＶ色空間における画素入力の彩度成分に適用することを含んでもよい。色相適応彩度マッピング関数は、３次元（３Ｄ）ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の点を補間して、修正された彩度成分を生成することを含み得る。一実施形態では、色相適応彩度マッピング関数は、色相適応マッピング関数（hue-adaptive mapping function）及び色相適応勾配増加関数（hue-adaptive slope increase function）に基づく。色相適応マッピング関数は、ソフトクリッピング（soft clipping）を有する線形であってもよい。あるいは、色相適応マッピング関数は、非線形であってもよい。

【0004】

別の例示的な実施形態では、コンピュータによって実行される方法は、色相－彩度－値（ＨＳＶ）色空間画素入力の色相成分に基づいて、ＨＳＶ色空間画素入力の彩度成分を修正して、修正されたＨＳＶ色空間画素入力を生成することと、修正されたＨＳＶ色空間画素入力を第１の色空間画素入力に変換することと、ＯＬＥＤディスプレイパネルによる受信のための出力を提供して、第１の色空間画素入力に基づいて有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイパネルの画素をドライブ（drive）することと、を含む。彩度成分を修正することは、色相適応彩度マッピング関数をＨＳＶ色空間における画素入力の彩度成分に適用することを含んでもよい。色相適応彩度マッピング関数を適用することは、３次元（３Ｄ）ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の点を補間して、修正された彩度成分を生成することを含み得る。色相適応彩度マッピング関数は、色相適応マッピング関数及び色相適応勾配増加関数に基づいてもよい。色相適応マッピング関数は、ソフトクリッピングを有する線形であってもよい。あるいは、色相適応マッピング関数は、非線形であってもよい。色相適応勾配増加関数は、非線形であってもよい。

【0005】

別の例示的な実施形態では、デバイスは、色相－彩度－値（ＨＳＶ）色空間における画素入力の色相成分に基づいて、ＨＳＶ色空間における画素入力の彩度成分を修正して、画素入力の修正されたＨＳＶ成分を生成するように構成されたプロセッサを含む。プロセッサは、画素入力の修正されたＨＳＶ成分に基づいて、有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイパネルによる受信のための出力を提供するように構成されており、その出力が、ＯＬＥＤディスプレイパネルの対応する画素を制御するように構成されている。デバイスは、ＯＬＥＤディスプレイパネルのための画素入力の成分を第１の色空間から色相－彩度－値（ＨＳＶ）色空間における画素入力のＨＳＶ成分に変換し、画素入力の修正されたＨＳＶ成分を、ＯＬＥＤディスプレイパネルへの出力のために第１の色空間における画素入力の修正された成分に変換するように構成された色空間変換器を更に備えてもよい。

【0006】

プロセッサは、ＨＳＶ色空間における画素入力の彩度成分に色相適応彩度マッピング関数を適用するように更に構成され得る。プロセッサは、３次元（３Ｄ）ルックアップテーブル（ＬＵＴ）の点を補間して、修正された彩度成分を生成するように構成されてもよく、その３ＤＬＵＴが、第１の軸に沿った第１の数のエントリと、第２の軸に沿った第２の数のエントリと、第３の軸に沿った第３の数のエントリと、を備える。色相適応彩度マッピング関数は、色相適応マッピング関数及び色相適応勾配増加関数に基づいてもよい。色相適応マッピング関数は、ソフトクリッピングを伴う線形又は非線形であってもよい。

【0007】

本開示は、添付の図面を参照することによってより良好に理解され、その多くの特徴及び利点が当業者に明らかになる。異なる図面における同じ符号の使用は、類似又は同一のアイテムを示す。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】いくつかの実施形態による、画素入力の色相成分に基づいて彩度成分をスケーリングすることによって有機発光ダイオードディスプレイパネルの電力消費を低減するように構成された処理システムのブロック図である。

【図2】ハードクリッピングを伴う従来の線形彩度マッピングの図である。

【図3】従来の線形勾配増加関数（linear slope increasing function）を示す図である。

【図4】いくつかの実施形態による、色相に基づくソフトクリッピングを伴う線形彩度マッピングの例を示す図である。

【図5】いくつかの実施形態による、色相に基づく非線形彩度マッピングの例を示す図である。

【図6】いくつかの実施形態による、色相に基づく非線形彩度増加勾配関数（non-linear saturation increase slope functions）の例を示す図である。

【図7】いくつかの実施形態による、３次元ルックアップテーブルを示す図である。

【図8】いくつかの実施形態による、画素入力の色相成分に基づいて彩度成分をスケーリングするための方法を示すフロー図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）ディスプレイパネルで表示される画像の平均輝度は、人間の視覚系の知覚現象を利用することによって、画像品質の視覚認知に著しく悪影響を与えることなく低減され得る。例えば、Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ－Ｋｏｈｌｒａｕｓｃｈ（Ｈ－Ｋ）効果は、人間がより高い彩度を有する色をより明るく知覚する効果を説明する。Ｈ－Ｋ効果を利用することによって、画素値の減少は、色相の強い彩度が色の輝度の一部として知覚される色空間における彩度の増加によって相殺される。電力消費は、ＯＬＥＤディスプレイ及び類似のディスプレイにおける画素値に正比例するので、電力消費は、そのようなディスプレイにおける彩度を増加させることによって低減され得る。Ｈ－Ｋ効果は、外部要因が色に影響を及ぼさない暗い環境において最も高い電力節約をもたらす。緑色及び黄色は、他の色ほど大きなＨ－Ｋ効果を有しないが、着色光の任意の色相は、同じ輝度で非着色（白黒）光よりも明るく見える。

【0010】

画素値を減少させることによるフレーム当たりの電力節約の割合は、以下のように計算される。

【0011】

【数1】

ここで、画素当たりの電力消費は、以下の式によって計算され得る。

【0012】

【数2】

ここで、ｗ_Ｒ、ｗ_Ｇ、ｗ_Ｂは、色成分のエネルギー消費重みであり、γは、表示画像の符号化ガンマである。ガンマは、電力が線形光空間において計算されなければならないので必要とされる。表示される画像は、非線形光空間においてＯＬＥＤディスプレイパネルに送信され、ＯＬＥＤディスプレイパネルの電子機器は、画像を線形光空間に変換する。

【0013】

色相－彩度－値（ＨＳＶ）色空間における彩度を増加させることは、カラフルな画像の赤色、緑色及び青色成分の値（すなわち、輝度レベル）を低減することができる。画素値の減少を相殺するための彩度の増加よりも、勾配増加関数に基づく彩度マッピング関数の方が優先されてもよい。勾配が増加するにつれて電力消費が低減されるが、表示された画像の視覚認知に悪影響を及ぼし得る色変化が生じ得る。加えて、彩度マッピング関数は、一定の勾配を有する線形であり、最大彩度１．０を超える出力値は、１．０にハードクリップされ、これがまた、ユーザエクスペリエンスに悪影響を及ぼし得る。色相－彩度－値（ＨＳＶ）色空間における入力画素の彩度成分を色相成分の関数として調整することによって、ＯＬＥＤディスプレイパネルの性能は、ビデオゲーム、ビデオ、写真等の異なるタイプのコンテンツについて及び異なるＯＬＥＤディスプレイパネルについて、視覚品質と電力消費との間のトレードオフとして調整され得る。

【0014】

図１～図８は、色相－彩度－値（ＨＳＶ）色空間における入力画素の彩度成分を、入力画素の色相成分の関数として調整するためのシステム及び技術を示す。処理システムの色空間変換器は、ＯＬＥＤディスプレイパネルのための画素入力の色成分を、非ＨＳＶ色空間（ＲＧＢ色空間における赤－緑－青（ＲＧＢ）成分等）から、ＨＳＶ色空間における画素入力のＨＳＶ成分に変換する。処理システムのプロセッサは、画素入力の色相成分に基づいて、ＨＳＶ色空間における画素入力の彩度成分を修正して、画素入力の修正されたＨＳＶ成分を生成する。次いで、色空間変換器は、画素入力の修正されたＨＳＶ成分を元の色空間（例えば、ＲＧＢ色空間）に変換し、元の色空間における画素入力の修正された画素色成分を生成し、処理システムは、ＯＬＥＤディスプレイによる受信のために画素入力の修正された画素色成分を提供する。説明のために、システム及び技術は、ＲＧＢ色空間において符号化された画像の例示的なコンテキストにおいて説明されるが、これらの技術及びシステムは、他の色空間において符号化された画像に対して採用され得る。

【0015】

いくつかの実施形態では、修正された彩度成分は、色相成分に依存する彩度マッピング関数と、色相成分及び値成分に依存する彩度増加勾配関数と、の合成である。いくつかの実施形態では、全ての色相は、固有の彩度マッピング関数及び彩度増加勾配関数を有する。色相に基づいて彩度マッピング関数を変化させることによって、彩度マッピング関数は、彩度マッピング関数が線形であるか又は非線形の形態をとる場合に、ソフトクリッピングを示す。ソフトクリッピングは、彩度マッピング関数のハードクリッピングで発生する輪郭化視覚アーチファクト（contouring visual artifacts）を最小限に抑える。いくつかの実施形態では、プロセッサは、非線形関数を使用して、彩度増加勾配関数の形状を計算する。色相に基づいて彩度増加勾配関数の形状を変化させることによって、プロセッサは、色相及び値に基づいて彩度増加の程度を変調し、それによって、電力低減性能の程度も変調する。

【0016】

いくつかの実施形態では、処理システムは、修正された入力画素値への入力画素値のマッピングを表す多次元（例えば、３次元（３Ｄ））ルックアップテーブル（ＬＵＴ）を記憶する。プロセッサは、３Ｄ－ＬＵＴにアクセスし、３Ｄ－ＬＵＴの点（points）を補間して、入力画素値の修正された彩度成分を決定する。プロセッサは、３Ｄ－ＬＵＴのアンカーポイントをオフラインで計算し、実行時にトリリニア補間（tri-linear interpolation）又は四面体補間（tetrahedral interpolation）を使用して、アンカーポイントから補間された修正画素値を生成する。

【0017】

図１は、いくつかの実施形態による、画素入力の色相成分に基づいて画素入力の彩度成分をスケーリングすることによってＯＬＥＤディスプレイパネルの電力消費を低減するように構成された処理システム１００を示している。処理システム１００は、少なくとも１つのプロセッサ１０２及び少なくとも１つのメモリ１１２を含む。プロセッサ１０２は、色空間変換器１０６及び色相ベースの彩度変調器１１０を含む。処理システム１００は、修正された赤－青－緑（ＲＧＢ）画素入力１２０をＯＬＥＤディスプレイパネル１２２に供給する。処理システム１００は、概して、命令セット（例えばコンピュータプログラム）を実行して、電子デバイスのための指定されたタスクを実行するように構成されている。そのようなタスクの例は、電子デバイスの動作のアスペクトを制御すること、ユーザに情報を表示して、特定のユーザエクスペリエンスを提供すること、他の電子デバイスと通信すること等を含む。したがって、異なる実施形態では、処理システム１００は、デスクトップコンピュータ、ラップトップコンピュータ、サーバ、ゲームコンソール等の多数のタイプの電子デバイスのうち何れかで採用されている。処理システム１００は、図１に示すよりも多い又は少ない構成要素を含み得ることを理解されたい。

【0018】

いくつかの実施形態におけるプロセッサ１０２は、複数のデータ又はスレッドに対して単一の命令を並列に実行するように構成された並列プロセッサである。並列プロセッサの例は、グラフィックス、機械知能又は計算動作を実行するためのプロセッサを含む。いくつかの実施形態では、並列プロセッサは、コンピュータの一部として含まれる個別のデバイスである。高度プロセッサユニット等の他の実施形態では、並列プロセッサは、中央プロセッサユニット（central processor unit、ＣＰＵ）等のホストプロセッサとともに単一のデバイスに含まれる。いくつかの実施形態では、プロセッサ１０２は、グラフィックス処理ユニット（ＧＰＵ）であるが、以下に説明される実施形態では、他のタイプの並列プロセッサに適用可能である。

【0019】

メモリ１１２は、ダイナミックランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）（図示せず）等の非永続メモリを含む。種々の実施形態では、メモリ１１２は、処理論理命令、定数値、アプリケーション又はその他の処理論理の一部の実行中の変数値、又は、その他の所望の情報を記憶する。例えば、様々な実施形態では、プロセッサ１０２上の１つ以上の動作を実行するための制御論理の一部は、プロセッサ１０２による動作のそれぞれの部分の実行中にメモリ１１２内に存在する。実行中、それぞれのアプリケーション、オペレーティングシステム機能、処理論理コマンド及びシステムソフトウェアは、メモリ１１２に存在する。いくつかの実施形態では、その他のソフトウェアコマンドは、処理システム１００の実行中にメモリ１１２内に存在する。いくつかの実施形態では、プロセッサ１０２は、追加の不揮発性メモリ、又は、プロセッサ１０２の電源がオフになってもメモリの電源がオンのままである（すなわち、完全又は部分的にパワーゲート（登録商標）される）ように専用の電源レールを備えたオンチップ若しくはオフチップの何れかの専用メモリを含む。

【0020】

プロセッサ１０２は、ＯＬＥＤディスプレイパネル１２２で表示するための画像を表すデータを受信する。画像は、画素の値で表される。画素値は、色域を定義する表色系に従って画素によって生成される色を示す数である。例えば、画素値は、各画素によって生成される色の赤、緑及び青の成分を示す３つの数を含むことができる。ＯＬＥＤディスプレイパネル１２２は、画素値を使用して、各画素によって生成される色を決定し、ＯＬＥＤディスプレイパネル１２２上に表示される画像を生成する。

【0021】

色空間変換器１０６は、画素入力１０４の赤－緑－青（ＲＧＢ）成分を、色相－彩度－値（ＨＳＶ）色空間における画素入力１０８のＨＳＶ成分に変換する。Ｒ’、Ｇ’、Ｂ’（非線形）成分から彩度Ｓ、値Ｖ、色相Ｈへの変換は、以下のように定義される。

【0022】

【数3】

ここで、Ｒ’Ｇ’Ｂ’値は範囲［０，１］にあり、ＨＳＶ値は範囲Ｈ＝［０，３６０］、Ｓ＝［０，１］及びＶ＝［０，１］にある。色空間変換器１０６は、ハードコードされた論理若しくはプログラム可能な論理、ソフトウェア／ファームウェア命令を実行する１つ以上のプロセッサ、又は、これらの任意の組み合わせとして実装される。

【0023】

色空間変換器１０６は、ＨＳＶ画素入力１０８を色相ベースの彩度変調器１１０に提供する。色相ベースの彩度変調器１１０は、メモリ１１２に記憶された色相適応彩度マッピング関数１１４及び彩度増加勾配関数１１６にアクセスする。色相ベースの彩度変調器１１０は、色相適応彩度マッピング関数１１４及び彩度増加勾配関数１１６をＨＳＶ画素入力１０８に適用して、ＨＳＶ画素入力１０８の修正された彩度成分を生成する。

【0024】

Ｈｅｌｍｈｏｌｔｚ－Ｋｏｈｌｒａｕｓｃｈ効果が色相とともに変化するように、異なる色成分に対して変化するＯＬＥＤディスプレイパネル１２２の電力消費に応じて、色相ベースの彩度変調器１１０は、色相とともに彩度を変化させる色相適応彩度マッピング関数１１４を以下のように適用する。

【0025】

【数4】

ここで、関数ｆ_ｓｍ（Ｈ，Ｓ，Ｖ）は、３つの入力変数（色相Ｈ、彩度Ｓ、値Ｖ）を有する。いくつかの実施形態では、関数ｆ_ｓｍ（Ｈ，Ｓ，Ｖ）がより複雑になると、色相ベースの彩度変調器は、３次元（３Ｄ）格子等の表形式で表される関数ｆ_ｓｍ（Ｈ，Ｓ，Ｖ）にアクセスする。３Ｄ格子は、以下のように、入力変数Ｈ＝［０，３６０］、Ｓ＝［０，１］及びＶ＝［０，１］のダイナミックレンジに対して均一又は不均一に分散された３Ｄ格子点のセットに対して定義される。

【0026】

【数5】

ここで、ｉ＝０，．．．，Ｎ^Ｈ、ｊ＝０，．．．，Ｎ^Ｓ及びｋ＝０，．．．，Ｎ^Ｖであり、Ｎ^Ｈは、Ｈ軸に沿った点の数であり、Ｎ^Ｓは、Ｓ軸に沿った点の数であり、Ｎ^Ｖは、Ｖ軸に沿った点の数であり、したがって、３Ｄ格子は、合計Ｎ^Ｈ×Ｎ^Ｓ×Ｎ^Ｖ点を有する。

【0027】

場合によっては、色相適応彩度マッピング関数は、色相適応マッピング関数ｆ_ｍ（Ｈ，Ｓ）及び色相適応勾配関数ｆ_ｓ（Ｈ，Ｖ）の関数として以下のように解析的に表されてもよい。

【0028】

【数6】

【0029】

色相成分に基づいて彩度成分を変化させることによって、色相ベースの彩度変調器１１０は、線形マッピング関数のソフトクリッピング又は非線形関数を使用することの何れかによって、画像の視覚的品質を維持又は改善しながら、ＯＬＥＤディスプレイパネル１２２の電力消費を低減する。一例として、Ｓのべき関数（power function）は、以下のように固定色相値Ｈ＝ｈに対して、ｆ_ｍとして使用され得る。

【0030】

【数7】

【0031】

色相適応彩度変調器１１０が非線形関数ｆ_ｓを使用する実施形態では、勾配関数を定義するために、色相適応彩度変調器１１０は、色相及び値ごとの彩度増加の程度を変調し、そうすることによって、ＯＬＥＤディスプレイパネル１２２の電力低減性能を変調する。

【0032】

いくつかの実施形態では、色相適応彩度変調器１１０は、以下のようにして、固定された色相値Ｈ＝ｈに対してｆ_ｓ及び任意の色相値ｈに対して所定の最大勾配

【0033】

【数8】

及び指数ｅ_ｈとしてＶのべき関数（power function）を使用する。

【0034】

【数9】

【0035】

いくつかの実施形態では、色相適応彩度マッピング関数１１４は、以下のように色相とともに変化する。

【0036】

【数10】

ここで、彩度増加勾配関数ｋは、値Ｖと値Ｈの２つの変数の関数である。例えば、いくつかの実施形態では、彩度増加勾配関数は、色相Ｈの関数としての最大勾配ｋ_ｍａｘと、色相Ｈ及び値Ｖの関数としての彩度増加勾配形状ｋ_{ｓｈａｐｅ}と、を乗算することによって定義される。

【0037】

【数11】

【0038】

動作において、プロセッサ１０２は、ＲＧＢ色空間における画素入力（ＲＧＢ画素入力１０４）を受信する。色空間変換器１０６は、ＲＧＢ画素入力１０４をＨＳＶ色空間に変換し、ＨＳＶ画素入力１０８を生成する。色空間変換器１０６は、ＨＳＶ画素入力１０８を色相ベースの彩度変調器１１０に提供する。色相ベースの彩度変調器１１０は、メモリ１１２に記憶された色相適応彩度マッピング関数１１４及び彩度増加勾配関数１１６にアクセスして、ＨＳＶ画素入力１０８の彩度成分を修正し、修正されたＨＳＶ画素入力１１８を生成する。

【0039】

色相ベースの彩度変調器１１０は、修正されたＨＳＶ画素入力１１８を色空間変換器１０６に提供する。色空間変換器１０６は、修正されたＨＳＶ画素入力１１８をＲＧＢ色空間に変換し、修正されたＲＧＢ画素入力１２０を生成する。プロセッサ１０２は、修正されたＲＧＢ画素入力１２０を表示のためにＯＬＥＤディスプレイパネル１２２に提供する。修正されたＲＧＢ画素入力１２０は、画像の視覚認知に悪影響を与えることなく、元のＲＧＢ画素入力１０４に使用されたであろう電力消費と比べて低減された電力消費を使用する。

【0040】

図２は、ハードクリッピングを伴う従来の線形彩度マッピングの図である。従来、彩度マッピング関数は色相成分から独立しており、以下のように計算される。

【0041】

【数12】

ここで、勾配ｋは、彩度の過度な上昇を抑制するために、輝度の上昇に伴って減少される。したがって、修正された彩度成分Ｓ_ｏｕｔは、勾配増加関数ｋ（Ｖ）の関数として変化し、これらは何れも色相成分に依存しない。最大勾配ｋ_ｍａｘ＞１が接近すると、より多くの電力が低減されるが、不快な色変化が起こり得る。従来の彩度マッピング曲線は、全ての色相に対して同じであり、したがって、非色相適応性である。更に、従来の彩度マッピング曲線は、一定の勾配を有する線形であり、１．０を超える値は、図２に示されるようにハードクリップされる。

【0042】

図３は、従来の線形勾配増加関数ｋ（Ｖ）を示す図である。従来、彩度マッピング曲線の勾配は、勾配増加関数に基づいて計算され、勾配増加関数は、全ての値及び全ての色相に対して線形であり、したがって、図３に示されるように、非色相適応である。

【0043】

対照的に、色相適応彩度変調器１１０は、色相適応彩度マッピング関数１１４を使用し、その例が図４に示されている。図４は、いくつかの実施形態による、色相に基づくソフトクリッピングを伴う、３つの線形彩度マッピング４０２、４０４、４０６を示す図４００である。図示した例では、線形彩度マッピング４０２は、赤色色相についての彩度増加勾配関数ｋ_{ｓｈａｐｅ}（Ｒ）について、入力彩度成分Ｓ_ｉｎｐを出力（修正された）彩度成分Ｓ_ｏｕｔにマッピングする。線形彩度マッピング４０４は、青色相の彩度増加勾配関数ｋ_{ｓｈａｐｅ}（Ｂ）について、入力彩度成分Ｓ_ｉｎｐを出力（修正された）彩度成分Ｓ_ｏｕｔにマッピングする。同様に、線形彩度マッピング４０６は、緑色色相についての彩度増加勾配関数ｋ_{ｓｈａｐｅ}（Ｇ）について、入力彩度成分Ｓ_ｉｎｐを出力（修正された）彩度成分Ｓ_ｏｕｔにマッピングする。線形彩度マッピング４０２、４０４、４０６の各々は、入力彩度成分Ｓ_ｉｎｐが１．０に等しくなるまで出力彩度Ｓ_ｏｕｔをクランプしないので、ソフトクリッピングを示す。加えて、線形彩度マッピング４０２、４０４、４０６のそれぞれは、それらがそれぞれ異なる色相に基づくので、他とは異なる。

【0044】

上述したように、いくつかの実施形態では、色相適応彩度変調器１１０は、勾配関数を定義するために非線形関数ｆ_ｓを使用する。図５は、いくつかの実施形態による、色相に基づく３つの非線形彩度マッピングの例を示す図である。図示した例では、非線形彩度マッピング５０２は、赤色色相についての彩度増加勾配関数ｋ_{ｓｈａｐｅ}（Ｒ）について、入力彩度成分Ｓ_ｉｎｐを出力（修正された）彩度成分Ｓ_ｏｕｔにマッピングする。非線形彩度マッピング５０４は、青色相の彩度増加勾配関数ｋ_{ｓｈａｐｅ}（Ｂ）について、入力彩度成分Ｓ_ｉｎｐを出力（修正された）彩度成分Ｓ_ｏｕｔにマッピングする。同様に、非線形彩度マッピング５０６は、緑色色相についての彩度増加勾配関数ｋ_{ｓｈａｐｅ}（Ｇ）について、入力彩度成分Ｓ_ｉｎｐを出力（修正された）彩度成分Ｓ_ｏｕｔにマッピングする。非線形彩度マッピング５０２、５０４、５０６の各々は、それらが各々異なる色相に基づくので、他とは異なる。加えて、それらの非線形形状及び色相による分散に起因して、非線形彩度マッピング５０２、５０４、５０６の何れもハードクリッピングを示さない。

【0045】

図６は、いくつかの実施形態による、色相に基づく非線形彩度増加勾配関数６０２、６０４、６０６、６１２、６１４、６１６の例を示す図である。いくつかの実施形態では、色相ベースの彩度変調器１１０は、彩度増加勾配関数１１６を定義するために非線形関数ｆ_ｓを使用する。彩度増加勾配関数１１６の形状を変化させることによって、色相ベースの彩度変調器１１０は、色相及び値に基づいて彩度増加の程度を制御する。非線形彩度増加勾配関数６０２、６１２は、赤色色相に対する勾配関数の例を表す。非線形彩度増加勾配関数６０４、６１４は、青色相に対する勾配関数の例を表し、非線形彩度増加勾配関数６０６、６１６は、緑色相に対する勾配関数の例を表す。異なる彩度増加勾配関数は、電力消費の様々な程度の低減をもたらす。例えば、非線形彩度増加勾配関数６０２、６０４、６０６は、非線形彩度増加勾配関数６１２、６１４、６１６よりも電力消費を低減する。

【0046】

いくつかの実施形態では、プロセッサ１０２において画素ごとの色相適応彩度マッピングを決定するのではなく、処理システム１００は、入力Ｒ’Ｇ’Ｂ’から出力Ｒ’Ｇ’Ｂ’へのマッピングを表す３Ｄルックアップテーブル（３Ｄ－ＬＵＴ）を実現する。いくつかの実施形態では、３Ｄ－ＬＵＴはハードウェアで実現され、３Ｄ－ＬＵＴのアンカーポイントのみがオフラインで計算される。実行時に、色相ベースの彩度変調器１０は、トリリニア補間又は四面体補間を使用して、アンカーポイントから出力画素値を生成する。

【0047】

図７は、いくつかの実施形態による、３Ｄ－ＬＵＴを表す格子の一部７００を示す図である。色相ベースの彩度変調器１１０は、ＲＧＢ画素入力１０４の色値に対応する修正されたＲＧＢ画素入力１２０の色相ベースの修正されたＲＧＢ色値のサンプルを記憶する３ＤＬＵＴを含むか、又は、３ＤＬＵＴへのアクセスを有する。３ＤＬＵＴは、第１の色域内の３つの色成分に対応する３次元を有する格子として表される。例えば、３Ｄ－ＬＵＴは、赤色成分に対応する第１の次元、緑色成分に対応する第２の次元、及び、青色成分に対応する第３の次元を有する格子として表すことができる。したがって、３Ｄ－ＬＵＴは、第１の軸に沿った第１の数のエントリと、第２の軸に沿った第２の数のエントリと、第３の軸に沿った第３の数のエントリと、を有する。３Ｄ－ＬＵＴ内の各頂点（エントリ）は、ＲＧＢ画素入力の色値に対応する修正されたＲＧＢ画素入力の色値のサンプルに関連付けられる。例えば、３Ｄ－ＬＵＴの格子内の頂点へのＲＧＢ画素入力の色成分値（Ｒ_１，Ｇ_１，Ｂ_１）は、修正されたＲＧＢ画素入力の対応する色成分値（Ｒ_２，Ｇ_２，Ｂ_２）に関連付けられている。

【0048】

入力色の色成分値は、色相ベースの彩度変調器１１０に提供され、色相ベースの彩度変調器１１０は、入力色の成分値によって示される３Ｄ－ＬＵＴ内の位置を包含する立方体又は四面体を定義する３Ｄ－ＬＵＴ内の頂点を識別することができる。色相ベースの彩度変調器１１０は、３Ｄ－ＬＵＴ内の位置に基づいて、例えば、トリリニア補間又は四面体補間を使用して入力色を出力色にマッピングするように更に構成されている。

【0049】

明確にするために、格子からの単一の立方体７０５が部分７００に示されている。立方体７０５は、格子内の頂点７１０の頂点（明確にするために符号によって１つのみが示される）によって定義される。各頂点７１０は、修正されていないＲＧＢ画素入力１０４に対応する第１の色域における色成分値によってアドレス指定又は識別される。例えば、格子の部分７００は、３Ｄ－ＬＵＴの３つの軸が赤色成分、緑色成分及び青色成分に対応するように、ＲＧＢ色空間において定義される。次に、頂点７１０は、色成分値（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）に基づいて識別される。

【0050】

頂点７１０の各々は、修正されたＲＧＢ画素入力１２０に対応する第２の色域におけるマッピングされた色成分値に関連付けられる。したがって、頂点７１０に関連付けられた色成分値を使用して、頂点７１０に関連付けられた色成分値から第１の色域内の入力色によって示される位置に補間することによって、第１の色域内の入力色を第２の色域内の出力色にマッピングすることができる。いくつかの実施形態では、四面体補間が、頂点７１０のうち４つから入力色の位置まで補間することによって出力色を決定するために使用される。例えば、頂点７１０のうち４つに関連付けられた第２の色域内の色成分の値は、３Ｄ－ＬＵＴを表す格子の立方体７０５内の位置７１５に補間され得る。位置７１５は、第１の色域の入力色の色成分（Ｒ’＋ｒ’，Ｇ’＋ｇ’，Ｂ’＋ｂ’）によって示される。頂点２１０における色成分値（Ｒ’，Ｇ’，Ｂ’）に対するオフセット（ｒ’，ｇ’，ｂ’）は、ＲＧＢ画素入力をＨＳＶ色空間に変換し、ＨＳＶ色空間における色相に基づいて彩度成分を修正して修正されたＨＳＶ画素入力を生成し、修正されたＨＳＶ画素入力をＲＧＢ色空間に変換して修正ＲＢＧ画素入力を生成することによって決定される。

【0051】

図８は、いくつかの実施形態による、画素入力の色相成分に基づいて彩度成分をスケーリングするための方法８００を示すフロー図である。方法８００は、図１の処理システム１００等の処理システムにおいて実行される。いくつかの実施形態では、方法８００は、コンピュータ可読記憶媒体によって記憶された１つ以上の命令に応じて１つ以上のプロセッサによって開始される。

【0052】

ブロック８０２において、色空間変換器１０６は、ＲＧＢ色空間におけるＲＧＢ画素入力１０４のＲＧＢ成分をＨＳＶ色空間におけるＨＳＶ成分に変換して、ＨＳＶ画素入力１０８を生成する。色空間変換器１０６は、ＨＳＶ画素入力１０８を色相ベースの彩度変調器１１０に提供する。

【0053】

ブロック８０４において、色相ベースの彩度変調器１１０は、修正されたＨＳＶ画素入力１１８を生成するために、ＨＳＶ画素入力１０８の色相成分に基づいてＨＳＶ画素入力１０８の彩度成分を修正する。いくつかの実施形態では、色相ベースの彩度変調器１１０は、メモリ１１２に記憶された色相適応彩度マッピング関数１１４及び彩度増加勾配関数１１６にアクセスすることによってＨＳＶ画素入力１０８の彩度成分を修正して、ＨＳＶ画素入力１０８の彩度成分を修正し、修正されたＨＳＶ画素入力１１８を生成する。色相ベースの彩度変調器１１０は、修正されたＨＳＶ画素入力１１８を色空間変換器１０６に提供する。他の実施形態では、プロセッサ１０２は、修正された画素入力マッピングへの画素入力を表すハードウェア３Ｄ－ＬＵＴにアクセスする。

【0054】

ブロック８０６において、色空間変換器１０６は、ＨＳＶ色空間における修正されたＨＳＶ画素入力１１８の成分をＲＧＢ色空間に変換して、修正されたＲＧＢ画素入力１２０を生成する。ブロック８０８において、プロセッサ１０２は、ＯＬＥＤディスプレイパネル１２２による受信のために修正されたＲＧＢ画素入力１２０を提供する。修正されたＲＧＢ画素入力１２０は、より高い画素値におけるＲＧＢ画素入力１０４に視覚的に匹敵する（知覚的に類似する）ディスプレイ出力を達成するために、より低い画素値（したがって、より低い電力）を必要とする。

【0055】

いくつかの実施形態では、上記の装置及び技術は、図１～図８を参照して上述した処理システム等の１つ以上の集積回路（integrated circuit、ＩＣ）デバイス（集積回路パッケージ又はマイクロチップとも呼称される）を含むシステムに実装されている。電子設計自動化（electronic design automation、ＥＤＡ）及びコンピュータ支援設計（computer aided design、ＣＡＤ）ソフトウェアツールは、これらのＩＣデバイスの設計及び製造に使用することができる。これらの設計ツールは、典型的には、１つ以上のソフトウェアプログラムとして表される。１つ以上のソフトウェアプログラムは、回路を製造するための製造システムを設計するか又は適応させるためのプロセスの少なくとも一部を実行するために、１つ以上のＩＣデバイスの回路を表すコードで動作するようにコンピュータシステムを操作するための、コンピュータシステムによって実行可能なコードを含む。このコードは、命令、データ、又は、命令及びデータの組み合わせを含み得る。設計ツール又は製造ツールを表すソフトウェア命令は、典型的には、コンピューティングシステムにアクセス可能なコンピュータ可読記憶媒体に記憶される。同様に、ＩＣデバイスの設計又は製造の１つ以上の段階を表すコードは、同じコンピュータ可読記憶媒体又は異なるコンピュータ可読記憶媒体に記憶され、そこからアクセスされる。

【0056】

コンピュータ可読記憶媒体は、命令及び／又はデータをコンピュータシステムに提供するために、使用中にコンピュータシステムによってアクセス可能な任意の非一時的な記憶媒体又は非一時的な記憶媒体の組み合わせを含む。このような記憶媒体には、限定されないが、光学媒体（例えば、コンパクトディスク（ＣＤ）、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、ブルーレイ（登録商標）ディスク）、磁気媒体（例えば、フロッピー（登録商標）ディスク、磁気テープ、磁気ハードドライブ）、揮発性メモリ（例えば、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）若しくはキャッシュ）、不揮発性メモリ（例えば、読取専用メモリ（ＲＯＭ）若しくはフラッシュメモリ）、又は、微小電気機械システム（ＭＥＭＳ）ベースの記憶媒体が含まれ得る。コンピュータ可読記憶媒体（例えば、システムＲＡＭ又はＲＯＭ）はコンピューティングシステムに内蔵されてもよいし、コンピュータ可読記憶媒体（例えば、磁気ハードドライブ）はコンピューティングシステムに固定的に取り付けられてもよいし、コンピュータ可読記憶媒体（例えば、光学ディスク又はユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）ベースのフラッシュメモリ）はコンピューティングシステムに着脱可能に取り付けられてもよいし、コンピュータ可読記憶媒体（例えば、ネットワークアクセス可能ストレージ（ＮＡＳ））は有線又は無線ネットワークを介してコンピュータシステムに結合されてもよい。

【0057】

いくつかの実施形態では、上述した技術の特定の態様は、ソフトウェアを実行する処理システムの１つ以上のプロセッサによって実装される。ソフトウェアは、非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に記憶されるか、別の方法で明確に具体化された実行可能命令の１つ以上のセットを含む。ソフトウェアは、命令及び特定のデータを含んでもよく、当該命令及び特定のデータは、１つ以上のプロセッサによって実行されると、上述した技術の１つ以上の態様を実行するように１つ以上のプロセッサを操作する。非一時的なコンピュータ可読記憶媒体は、例えば、磁気又は光ディスク記憶デバイス、フラッシュメモリ等のソリッドステート記憶デバイス、キャッシュ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、又は、他の不揮発性メモリデバイス（単数又は複数）等を含み得る。非一時的なコンピュータ可読記憶媒体に記憶された実行可能命令は、ソースコード、アセンブリ言語コード、オブジェクトコード、又は、１つ以上のプロセッサによって解釈され若しくは別の方法で実行可能な他の命令形式で実装可能である。

【0058】

上述したものに加えて、概要説明において説明した全てのアクティビティ又は要素が必要とされているわけではなく、特定のアクティビティ又はデバイスの一部が必要とされない場合があり、１つ以上のさらなるアクティビティが実行される場合があり、１つ以上のさらなる要素が含まれる場合があることに留意されたい。さらに、アクティビティが列挙された順序は、必ずしもそれらが実行される順序ではない。また、概念は、特定の実施形態を参照して説明された。しかしながら、当業者であれば、特許請求の範囲に記載されているような本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変更及び変形を行うことができるのを理解するであろう。したがって、明細書及び図面は、限定的な意味ではなく例示的な意味で考慮されるべきであり、これらの変更形態の全ては、本発明の範囲内に含まれることが意図される。

【0059】

利益、他の利点及び問題に対する解決手段を、特定の実施形態に関して上述した。しかし、利益、利点、問題に対する解決手段、及び、何かしらの利益、利点若しくは解決手段が発生又は顕在化する可能性のある特徴は、何れか若しくは全ての請求項に重要な、必須の、又は、不可欠な特徴と解釈されない。さらに、開示された発明は、本明細書の教示の利益を有する当業者には明らかな方法であって、異なっているが同様の方法で修正され実施され得ることから、上述した特定の実施形態は例示にすぎない。添付の特許請求の範囲に記載されている以外に本明細書に示されている構成又は設計の詳細については限定がない。したがって、上述した特定の実施形態は、変更又は修正されてもよく、かかる変更形態の全ては、開示された発明の範囲内にあると考えられることが明らかである。したがって、ここで要求される保護は、添付の特許請求の範囲に記載されている。

【図1】