专利名称：显示装置及其控制方法
技术领域：
本发明涉及一种显示装置及其控制方法，特别是，本发明涉及一种改进图像信号白平衡的显示装置及其控制方法。
背景技术：
通常，显示装置特别是颜色显示装置被广泛地用于需要对用户提供视频信息的设备，如电视(TV)、数字TV(DTV)、薄膜晶体管(TFT)显示器或者TV、彩色打印机、数码相机、投影机和移动电话等等。
在显示装置中，显示装置上所显示的图像的显示状态通常会通过处理属性来调节，例如施加给显示装置的图像信号色调、亮度、饱和度等等。例如，显示装置上所显示的图像的白平衡可以通过调节施加给显示装置的图像信号的颜色合成来调节白色从而得以调节。
然而，当在传统的显示装置中调节白平衡时，会出现显示装置上所显示的图像的所有颜色的色调和/或饱和度改变的问题。例如，如果蓝色色调增加会使显示装置上所显示的图像的白色色温升高，显示装置上所显示的图像的所有颜色的色温也会改变。也就是说，即使用户仅仅设法改变白色的色温，也会出现所有颜色的色温都发生改变的问题。
发明内容
本发明提供一种显示装置及其控制方法，能通过仅仅改变色域中分布的白色而调节图像信号的白平衡。
根据本发明的一方面，提供一个包括用于显示图像的显示单元的显示装置，该显示装置包括被输入有输入信号的信号输入单元；信号处理单元，用于所述图像信号，以便使该图像信号能够被显示在显示单元上；颜色变换单元，用于在由颜色空间中一组多个相邻颜色所定义的色域中调节从信号处理单元输入的图像信号的白平衡；和控制单元，用于控制所述颜色变换单元只对图像信号的颜色的色域中的白色执行色变换，以便调节所述图像信号的白平衡。
根据本发明的一方面，颜色变换单元把色域中的一种颜色设为参考色，并且基于该参考色的颜色变换程度来确定色域中其它颜色的颜色变换程度。
根据本发明的一方面，颜色空间是YCbCr颜色空间。
根据本发明的一方面，色域为椭圆形，该椭圆形以红色和蓝色为坐标，以色温轴作为YCbCr颜色空间的主轴，形成一个锐角。
根据本发明的一方面，如果调节图像信号的白平衡，控制单元为了增加白色的色温而对参考色作变换，以使参考色靠近色域中的蓝色坐标；并且为了降低白色的色温而对参考色作变换，以使参考色靠近色域中的红色坐标。
根据本发明的一方面，控制单元接收控制信号以调节来自外部装置的白色的色温，并且控制颜色变换单元使之根据接收到的控制信号来调节白平衡。
根据本发明的一方面，控制单元使模式图像在显示单元上显示，并且根据模式图像的改变来确定颜色变换单元中调节的图像信号白平衡的调节条件。
根据本发明的另一方面，提供一种包括用于显示图像的显示单元的显示装置的控制方法，包括接收图像信号；处理该图像信号以便使该图像信号能够显示在所述显示单元上；通过在由颜色空间中一组多个相邻颜色所定义的色域中调节所处理图像信号的白色来调节所处理图像信号的白平衡。
根据本发明的一方面，白平衡的调节包括在色域中设置一种颜色作为参考色，并且基于参考色的颜色变换程度来确定色域中其它颜色的颜色变换程度；色域中的一种颜色的颜色变换取决于确定的颜色变换程度。
根据本发明的一方面，调节白平衡包括为了增加白色的色温而对参考色作变换，以使参考色靠近色域中的蓝色坐标；并且为了降低白色的色温而对参考色作变换，以使参考色靠近色域中的红色坐标。
从下面的结合附图对典型实施例的描述，上述的和/或本发明的其它方面变得显而易见和更加容易理解。
图1是根据本发明一个典型实施例的显示装置的控制结构图；图2A是说明三维中的颜色空间和色域的示图；
图2B是颜色空间和色域的剖视图；和图3是根据本发明典型实施例的显示装置的控制流程图。
具体实施例方式
现在将详细介绍本发明的具体实施例，附图中示出了这些实施例。
图1是根据本发明典型实施例的显示装置的控制结构图。
如图1所示，根据本发明典型实施例的显示装置100包括用于显示图像的显示单元70、信号输入单元10、信号处理单元30、用来对在信号处理单元30中处理的图像信号进行变换的颜色变换单元50和控制这些组件的控制单元90。
显示单元70从颜色变换单元50接收图像信号并在屏幕上显示图像。显示单元70包括在其上显示图像的显示模块(未示出)和模块驱动器(未示出)，模块驱动器处理从颜色变换单元50输入的图像信号以使图像能在显示模块上显示。显示模块可以包括不同类型的显示模块，例如阴极射线管(CRT)、数字光处理(DLP)投影机，液晶显示器(LCD)、等离子显示面板(PDP)等等。如果这里的显示模块是DLP投影机，模块驱动器就包括光学装置。如果这里的显示模块是LCD，模块驱动器就包括印刷电路板以把从颜色变换单元50输入的图像信号变换成数据信号和栅极信号。相似地，根据显示模块的类型，显示单元70有一个相应于模块驱动器的结构。
信号输入单元10接收图像信号并且把接收到的图像信号输出到信号处理单元30。可以理解，信号输入单元10可以根据显示模块的类型有不同的结构。例如，当信号处理单元30处理数字图像信号时，信号输入单元10可以包括模拟数字(A/D)变换器以把模拟图像信号变换成数字图像信号，还包括支持低压微分信号装置(LVDS)或者传输最小微分信号装置(TMDS)接口的分离组件以支持数字图像信号的输入。另外，当显示装置100接收TV广播信号时，信号输入单元10可以包括调谐器。
信号输入单元10可以进一步包括从外部装置200接收指令信号到控制单元90的输入端，这个将在以后描述，当调节白平衡时接收其中包含图案的模式图像。在这种情况下，模式图像是一种以其为基础确定是否白平衡被正确调节的图像。例如，模式图像包括含有图案的单色图像或者多色图像。在这个典型实施例中，模式图像可以从外部装置200接收或者被预先储存在显示装置100的内部存储器(未示出)中。另外，以其为基础确定是否白平衡被正确调节的图像既包括从某一图像信号源接收到的图像信号，也包括模式图像。在下面的描述中，为了方便解释，假定含有图案的模式图像包括在与图像信号相对应的图像中。
信号处理单元30把从信号输入单元10中输入的图像信号变换为能被显示单元70显示的图像信号。信号处理单元30根据上面提到的显示模块的类型可以有不同结构。例如，如果显示模块是LCD、PDP或者DLP，那么信号处理单元30可以包括缩放数字图像信号的缩放器(未示出)。如果显示模块是CRT，那么信号处理单元30可以包括放大从信号输入单元10输入的图像信号的放大单元(未示出)，基于垂直和水平同步信号偏转电子束的垂直和水平偏转单元(未示出)等等。另外，信号处理单元30可以还包括帧缓存器(未示出)以暂时存储从信号输入单元10输入的图像信号，然后把存储的图像信号输出给缩放器。
控制单元90控制信号处理单元30，颜色变换单元50和信号输入单元10。在这个典型实施例中，依据通过信号输入单元10从外部装置200接收指令信号以调节白平衡，或者根据存储器中预先存储的程序接收指令信号以调节白平衡，控制单元90控制颜色变换单元50对从信号处理单元30输出的图像信号进行颜色变换。这种情况下，控制单元90检测显示装置100周围的亮度并基于检测的结果或者依据显示装置100所设置的条件来调节白平衡。
颜色变换单元50对从信号处理单元30输出的图像信号进行颜色变换，这样使分布在白色区域CA中的颜色在白色区域CA中被颜色变换，白色区域CA由在显示单元70上显示的颜色的颜色空间CS中的一组颜色所定义。作为这里所用的白色区域CA指的是集中在颜色空间CS的原点(中心)部分的一块区域。
作为这里所用的颜色空间CS，用来对颜色进行逻辑表述，它指的是一种在三维坐标系统所有颜色都能被表示的空间。这里颜色空间最好是但不必一定是YCbCr颜色空间，在YCbCr颜色空间中亮度数据从色调数据中分离出来。在这个典型实施例中，国际照明委员会(CIE)所建议的CIELAB(L*a*b)颜色空间或者CIELCH(L*C*h)颜色空间也可以被用作颜色空间CS。但是，可以理解，不脱离本发明精神可以使用不同的颜色空间作为颜色空间CS。
图2A示出了根据颜色的亮度、色调和饱和度之间的关系而确定的YCbCr颜色空间的三维x-y-z坐标系统。在这种坐标系统中，相位的改变意味着色调的改变，与原点之间距离的改变意味着饱和度的改变，和在z轴绕原点的改变意味着亮度的改变。在这个典型实施例中，颜色空间CS是一种由六种基色定义的六轴颜色空间，六种基色分别是红(R)、黄(Y)、绿(G)、青(C)、蓝(B)和品红(M)。
色域CA由颜色空间CS中的一组颜色所定义。这种情况下，颜色变换单元50根据三维坐标系统上色域CA的几何方程确认白色区域。例如，如果色域CA为椭圆形，颜色变换单元50根据椭圆方程确认白色区域CA。
在这个实施例中，色域CA平行于x-y平面，也就是说，在色域CA中的颜色变换不会改变颜色的亮度，下面将描述这个例子。这种情况下，颜色变换单元50对从信号处理单元30输出的图像信号中表示颜色的色调和饱和度的色差信号进行颜色变换，这样颜色的色调和/或饱和度的改变被色差信号所表示。
在这个实施例中，色域CA作为一个例子是椭圆形，如图2B所示。这种情况下，椭圆最好但不一定要有一条色温轴作为主轴，色温轴是色温改变的基础。这种情况下，白色区域CA与相应于红色和蓝色坐标的每一个都显著地形成为锐角。因此，当坐标靠近蓝色时色温增加，例如25000K，当坐标靠近红色时色温降低，例如6500K。换句话说，在控制单元90的控制下，通过对色差信号Cb和Cr的值进行颜色变换，颜色变换单元50能改变色温。特别，当含有蓝色信息的Cb的值增加时，色温增加；当含有红色信息的Cr的值增加时，色温降低。
从信号处理单元30输入的图像信号被分成亮度信号和色差信号。这样，颜色变换单元50把相应于色差信号的颜色坐标变换成相应于控制单元90控制的的坐标。这种情况下，颜色变换单元50把坐标(x，y)(图2B中的点a)颜色变换为坐标(x’，y’)(图2B中的点b)。
坐标(x’，y’)根据下面的方程获得x′y′=Gx×xGy×y+OxOy]]>这里Gx是x的增益值，Gy是y的增益值，Ox是x的偏移量，Oy是y的偏移量。
在这个实施例中，最好但不是必须，如果在显示单元70上显示的图像信号具有低灰度，坐标(x’，y’)由偏移量确定，并且如果在显示单元70上显示的图像信号具有高灰度，坐标(x’，y’)由增益值确定。
颜色变换单元50在白色区域CA中设置一种颜色作为参考色，并且基于参考色的颜色变换程度来确定色域CA中其它颜色的颜色变换程度。换句话说，当椭圆色域中的参考色根据来自控制单元90的控制信号进行变换时，在色域CA中的除了参考色外的其它颜色以同样的比率进行变换。这种情况下，颜色变换程度取决于色域的形状。
另外，当图像信号的白平衡根据来自控制单元90的控制信号调节时，为了增加白色的色温，颜色变换单元50变换参考色以使参考色靠近色域CA中的蓝色坐标。而且，为了降低白色的色温，颜色变换单元50变换参考色以使参考色靠近色域CA中的红色坐标。
图3是根据本发明典型实施例显示装置100的控制流程图。
参考图3，在操作S11，显示装置100通过信号输入单元10接收图像信号。这个图像信号既包括从图案输出装置输出的模式图像，也包括从例如广播站、DVD、VCR等等图像源输出的图像信号。下一步，在操作S13，信号处理单元30处理通过信号输入单元10输入的图像信号以使图像信号在显示单元70上显示，并且把经过处理的图像信号输出到颜色变换单元50。
下一步，在操作S15，基于接收来自控制单元90的控制信号来调节图像信号的白平衡，在操作S19，颜色变换单元50通过对白色区域CA中的颜色进行颜色变换来调节图像信号的白平衡。特别地，根据来自控制单元90的控制信号，在操作S17，颜色变换单元50确定白色区域CA；在操作S19，区分在确定颜色区域CA中的颜色和其它的颜色，并且通过仅对白色区域CA中的颜色进行颜色变换来调节图像信号的白平衡。
如上所述，当调节图像信号的白平衡时，显示装置100仅仅调白色区域CA中颜色。也就是说，本发明的显示装置100仅仅调节色域CA的颜色而不调节其它颜色，然而传统的显示装置在调节白平衡时，改变在显示单元70上显示的所有颜色。因此，当完全不管用户的意图时，可以防止改变在显示单元70上显示的颜色。
如上所述，本发明的典型实施例提供了一种显示装置及其控制方法，能通过仅仅改变分布在色域中的白色而调节图像信号的白平衡。
尽管已经给出和描述了本发明的几个典型实施例，对于本领域内的普通技术人员而言很明显，在不脱离本发明的原则和精神的条件下可以对这些实施例做出改变，本发明的范围是由附加的权利要求书和其等效物限定的。
权利要求
1.一种显示装置，包括显示单元；信号处理单元，用于处理将被显示在显示单元上的图像信号；颜色变换单元，用于在由颜色空间中一组相邻颜色所定义的色域中调节图像信号的白平衡；以及控制单元，用于控制所述颜色变换单元只对图像信号的颜色的色域中的白色执行颜色变换，以便调节所述图像信号的白平衡。
2.如权利要求1所述的显示装置，其中，所述颜色变换单元把色域中的颜色设置为参考色，并且基于该参考色的颜色变换程度来确定色域中其它颜色的颜色变换程度。
3.如权利要求2所述的显示装置，其中，所述颜色空间是YCbCr颜色空间。
4.如权利要求3所述的显示装置，其中，所述色域为椭圆形，该椭圆形以红色和蓝色为坐标，以色温轴作为YCbCr颜色空间的主轴，形成一个锐角。
5.如权利要求4所述的显示装置，其中，如果调节图像信号的白平衡，则所述控制单元对参考色作变换，使参考色靠近色域中的蓝色坐标以增加白色的色温；并且对参考色作变换，使参考色靠近色域中的红色坐标以降低白色的色温。
6.如权利要求5所述的显示装置，其中，所述控制单元接收控制信号以调节来自外部装置的白色的色温，并且控制颜色变换单元使之根据接收到的控制信号来调节白平衡。
7.如权利要求6所述的显示装置，其中，所述控制单元使模式图像显示在所述显示单元上，并且根据模式图像的改变确定在所述颜色变换单元中调节的图像信号白平衡的调节条件。
8.一种显示装置的控制方法，该方法包括处理图像信号使之能在显示装置的显示单元上显示；通过在由颜色空间中一组相邻颜色所定义的色域中调节所处理图像信号中的白色来调节所处理图像信号的白平衡。
9.如权利要求8所述的控制方法，其中，调节白平衡包括将色域中的颜色设置为参考色；基于参考色的颜色变换程度来确定色域中其它颜色的颜色变换程度；以及色域中的一种颜色的颜色变换取决于确定的颜色变换程度。
10.如权利要求9所述的控制方法，其中，颜色空间是YCbCr颜色空间。
11.如权利要求10所述的控制方法，其中，色域为椭圆形，该椭圆形以红色和蓝色为坐标，色温轴作为YCbCr颜色空间的主轴，形成一个锐角。
12.如权利要求10所述的控制方法，其中调节白平衡包括对参考色作变换，使参考色靠近色域中的蓝色坐标以增加白色的色温；以及对参考色作变换，使参考色靠近色域中的红色坐标以降低白色的色温。
13.如权利要求12所述的控制方法，还包括从外部装置接收控制信号以调节白色的色温，其中，根据该控制信号调节白平衡。
14.如权利要求13所述的控制方法，还包括在显示单元上显示模式图像，并且根据模式图像的改变来确定在颜色变换单元中所调节的图像信号的白平衡调节条件。
全文摘要
一种显示装置，包括显示单元；信号处理单元，用于处理在显示单元上显示的图像信号；颜色变换单元，用于在由颜色空间中一组相邻颜色所定义的色域中，调节从信号处理单元输入的图像信号的白平衡；和控制单元，用于为调节图像信号的白平衡而控制颜色变换单元仅在图像信号颜色的色域中为白色的地方进行颜色变换。
文档编号H04N9/73GK1949884SQ20061014377
公开日2007年4月18日 申请日期2006年10月11日 优先权日2005年10月11日
发明者安在弘, 朴吉寿 申请人:三星电子株式会社