Системы и способы для уменьшения потребления энергии в устройстве посредством приспосабливающегося к контенту дисплея

Авторы патента:


Системы и способы для уменьшения потребления энергии в устройстве посредством приспосабливающегося к контенту дисплея
Системы и способы для уменьшения потребления энергии в устройстве посредством приспосабливающегося к контенту дисплея
Системы и способы для уменьшения потребления энергии в устройстве посредством приспосабливающегося к контенту дисплея
Системы и способы для уменьшения потребления энергии в устройстве посредством приспосабливающегося к контенту дисплея
Системы и способы для уменьшения потребления энергии в устройстве посредством приспосабливающегося к контенту дисплея
Системы и способы для уменьшения потребления энергии в устройстве посредством приспосабливающегося к контенту дисплея
Системы и способы для уменьшения потребления энергии в устройстве посредством приспосабливающегося к контенту дисплея
Системы и способы для уменьшения потребления энергии в устройстве посредством приспосабливающегося к контенту дисплея
Системы и способы для уменьшения потребления энергии в устройстве посредством приспосабливающегося к контенту дисплея
Системы и способы для уменьшения потребления энергии в устройстве посредством приспосабливающегося к контенту дисплея
Системы и способы для уменьшения потребления энергии в устройстве посредством приспосабливающегося к контенту дисплея
Системы и способы для уменьшения потребления энергии в устройстве посредством приспосабливающегося к контенту дисплея

 


Владельцы патента RU 2451344:

КВЭЛКОММ ИНКОРПОРЕЙТЕД (US)

Способ уменьшения потребления энергии в электронном устройстве посредством приспосабливающегося к контенту дисплея содержит этапы, на которых принимают кадр содержащего пиксели изображения; определяют категорию для изображения на основании пикселей; выбирают максимальный процентный уровень искажения для изображения на основании определенной категории изображения; вычисляют значение задней подсветки на основании выбранного максимального процентного уровня искажения; вычисляют масштабный коэффициент; применяют значение задней подсветки к задней подсветке; применяют масштабный коэффициент к матрице пикселей для получения масштабированной матрицы пикселей; создают для дисплея масштабированную матрицу пикселей. Технический результат - увеличение длительности работы устройства. 4 н. и 18 з.п. ф-лы, 12 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящие системы и способы в целом относятся к компьютерам и связанной с компьютерами технологии. Точнее говоря, настоящие системы и способы относятся к уменьшению потребления энергии в устройстве посредством приспосабливающегося к контенту дисплея.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Электронные устройства, как правило, включают в себя дисплей. Тип дисплея может использовать жидкокристаллический дисплей (LCD) из-за его низкой стоимости, читабельности и низкого потребления энергии. Без задней подсветки LCD имеет плохую читабельность с низкими уровнями рассеянного света. LCD может включать в себя заднюю подсветку для освещения дисплея и посредством этого повышения читабельности. Задняя подсветка, которая обычно является светом лампы накаливания, потребляет больше электрической энергии, чем сам LCD. Обычное портативное электронное устройство питается от батарей. Сохранение энергии батареи является важным для увеличения длительности работы устройства. При включении задней подсветки для дисплея LCD потребляет значительное количество энергии батареи и поэтому уменьшает время работы устройства.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг. 1 - блок-схема, иллюстрирующая одну конфигурацию устройства отображения;

Фиг. 1А - блок-схема, иллюстрирующая одну конфигурацию отображения изображения, реализующую алгоритм адаптивного управления задней подсветкой;

Фиг. 2 - блок-схема алгоритма, иллюстрирующая одну особенность способа для уменьшения потребления энергии устройством;

Фиг. 3 - блок-схема, иллюстрирующая одну конфигурацию архитектуры общей системы, когда активно адаптивное управление задней подсветкой;

Фиг. 4 - блок-схема алгоритма, иллюстрирующая способ реализации алгоритма адаптивного управления задней подсветкой;

Фиг. 5 иллюстрирует одно свойство преобразования гистограммы, ассоциированной с входным кадром;

Фиг. 6 иллюстрирует одну конфигурацию диаграммы, указывающей потребление энергии у светодиодов для различных уровней задней подсветки;

Фиг. 7А - одна конфигурация гистограммы, иллюстрирующей категоризацию изображений у изображения с гаммой темных тонов;

Фиг. 7B - другая конфигурация гистограммы для дальнейшей категоризации изображения с гаммой темных тонов как длинного спада (схода) так и короткого спада;

Фиг. 7С - одна конфигурация гистограммы, которая может использоваться для категоризации изображения как изображения с гаммой светлых тонов;

Фиг. 7D - одна конфигурация гистограммы, которая может использоваться для категоризации изображения как изображения с широким спектром;

Фиг. 8 - блок-схема некоторых компонентов в одной конфигурации устройства связи.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Описывается способ уменьшения потребления энергии в устройстве посредством приспосабливающегося к контенту дисплея. Принимается кадр изображения. Вычисляется значение задней подсветки. Вычисляется масштабный коэффициент. Значение задней подсветки применяется к задней подсветке. Масштабный коэффициент применяется к матрице пикселей для получения масштабированной матрицы пикселей. Отображается масштабированная матрица пикселей.

Также описывается устройство для уменьшения потребления энергии посредством приспосабливающегося к контенту дисплея. Устройство включает в себя процессор и запоминающее устройство в электронной связи с процессором. Команды хранятся в запоминающем устройстве. Команды являются исполняемыми для приема кадра изображения; вычисления значения задней подсветки; вычисления масштабного коэффициента; применения значения задней подсветки к задней подсветке; применения масштабного коэффициента к матрице пикселей для получения масштабированной матрицы пикселей; отображения масштабированной матрицы пикселей.

Также описывается система, которая конфигурируется для уменьшения потребления энергии в устройстве посредством приспосабливающегося к контенту дисплея. Система включает в себя средство для обработки и средство для приема кадра изображения. Также описывается средство для вычисления значения задней подсветки и средство для вычисления масштабного коэффициента. Также описываются средство для применения значения задней подсветки к задней подсветке и средство для применения масштабного коэффициента к матрице пикселей для получения масштабированной матрицы пикселей. Также описывается средство для отображения масштабированной матрицы пикселей.

Также описывается машиночитаемый носитель. Носитель конфигурируется для хранения набора команд, исполняемых для: приема кадра изображения; вычисления значения задней подсветки; вычисления масштабного коэффициента; применения значения задней подсветки к задней подсветке; применения масштабного коэффициента к матрице пикселей для получения масштабированной матрицы пикселей; отображения масштабированной матрицы пикселей.

Теперь описываются различные конфигурации данных систем и способов со ссылкой на чертежи, где одинаковые номера ссылок указывают идентичные или функционально похожие элементы. Особенности данных систем и способов, которые в целом описываются и иллюстрируются на чертежах в этом документе, могли бы быть организованы и спроектированы в широком спектре разных конфигураций. Таким образом, нижеследующее более подробное описание нескольких конфигураций данных систем и способов, которые изображены на чертежах, не предназначено для ограничения рамок систем и способов, которые заявлены, а является всего лишь представляющим особенности систем и способов.

Многие свойства конфигураций, раскрытые в этом документе, могут быть реализованы в виде компьютерного программного обеспечения, электронных аппаратных средств или их сочетаний. Для понятной иллюстрации этой взаимозаменяемости аппаратных средств и программного обеспечения различные компоненты будут описываться, как правило, на основе их функциональных возможностей. Реализованы ли такие функциональные возможности как аппаратные средства или как программное обеспечение, зависит от конкретного применения и конструктивных ограничений, налагаемых на всю систему. Квалифицированные специалисты могут реализовать описанные функциональные возможности различными путями для каждого отдельного применения, но такие решения по реализации не должны интерпретироваться как вызывающие отклонение от объема настоящих систем и способов.

Описанные функциональные возможности реализуются в виде компьютерного программного обеспечения, такое программное обеспечение может включать в себя любой тип компьютерной команды или исполняемого компьютером кода, расположенного в запоминающем устройстве и/или переданного в виде электронных сигналов по системной шине или сети. Программное обеспечение, которое реализует функциональные возможности, ассоциированные с описанными в этом документе компонентами, может содержать одну команду или много команд и может распределяться по нескольким разным кодовым сегментам среди разных программ и по нескольким запоминающим устройствам.

При использовании в данном документе термины "конфигурация", "конфигурации", "одна или несколько конфигураций", "некоторые конфигурации", "определенные конфигурации", "одна конфигурация", "другая конфигурация" и т.п. означают "одна или несколько (но необязательно все) конфигураций раскрытых систем и способов", пока иное не указано явно.

Термин "определение" (и его грамматические варианты) используется в очень широком смысле. Термин "определение" включает в себя широкий спектр действий, и поэтому "определение" может включать в себя расчет, вычисление, обработку, извлечение, исследование, поиск (например, поиск в таблице, базе данных или другой структуре данных), установление и т.п. Также "определение" может включать в себя прием (например, прием информации), обращение (например, обращение к данным в запоминающем устройстве) и т.п. Также "определение" может включать в себя решение, отбор, выбор, установление и т.п.

Фраза "на основе" не означает "только на основе", пока иное не указано явно. Другими словами, фраза "на основе" описывает как "только на основе", так и "на основе по меньшей мере...".

Энергосбережение может быть постоянной заботой для портативных электронных или мобильных устройств. Энергия может сберегаться наряду с незначительным уменьшением качества работы или услуги устройства. В одной конфигурации задняя подсветка жидкокристаллического дисплея (LCD) потребляет большое количество энергии устройства. Дисплей LCD может потреблять примерно от 30% до 50% общей энергии устройства в зависимости от состояния устройства. Масштабирование задней подсветки может использоваться для уменьшения величины задней подсветки для дисплея LCD наряду с минимизацией ее влияния на воспринимаемую яркость и искажение на дисплее. Процесс масштабирования может быть приспосабливающимся, чтобы приспособиться к частому изменению контента на дисплее LCD.

Яркость дисплея LCD может зависеть от яркости задней подсветки и коэффициента пропускания матрицы LCD. Яркость дисплея LCD может быть представлена с помощью:

L=t(x)bl (1)

В вышеприведенном уравнении L может изображать яркость дисплея LCD, bl может изображать яркость задней подсветки, а t(x) может изображать коэффициент пропускания матрицы LCD. Коэффициент пропускания матрицы LCD может приблизительно равняться функции уровня x оттенков серого у пикселя. Дисплей может иметь такую же яркость, когда задняя подсветка уменьшается (тускнеет) на коэффициент β, тогда как коэффициент пропускания (или значение одного или нескольких пикселей) матрицы LCD увеличивается на коэффициент τ. В одной конфигурации τ=1/ β. В другой конфигурации τ=(1/β)(1/γ), где γ - характеристический параметр дисплея.

Энергия задней подсветки может зависеть от ее яркости (то есть яркости). В портативных или мобильных устройствах яркость задней подсветки может управляться с помощью способа широтно-импульсной модуляции (PWM), который делает яркость линейной функцией энергии задней подсветки. Путем уменьшения задней подсветки на коэффициент β весь дисплей может потреблять меньше энергии на коэффициент, близкий к β.

Фиг. 1 - блок-схема, иллюстрирующая одну конфигурацию устройства 100 отображения. Устройство 100 может включать в себя дисплей 102. Дисплей 102 может быть LCD. Дисплей 102 может отображать пиксели, которые образуют изображение. Входной кадр 110 может предоставляться модему 108 мобильной станции (MSM). Входной кадр 110 может включать в себя один кадр изображения. В одной особенности MSM 108 обрабатывает входной кадр 110 и сообщает задней подсветке 104 значение 112 задней подсветки. Задняя подсветка 104 может излучать источник 116 света, который может использоваться для подсвечивания пикселей на дисплее 102. Задняя подсветка 104 может использовать значение 112 задней подсветки для определения интенсивности яркости источника 116 света. Например, более высокое значение задней подсветки может указывать на увеличение интенсивности яркости источника света. Более высокая интенсивность яркости может обеспечивать более яркое изображение на дисплее 102.

MSM 108 также может сообщать масштабный коэффициент 114 матрице 106 LCD. Матрица 106 LCD может включать в себя пиксели, ассоциированные с входным кадром 110, упорядоченные в матричной конфигурации. В одной конфигурации каждый пиксель в матрице 106 LCD может включать в себя значение для разных цветов. Например, один пиксель может включать в себя значение для каждого цвета из красного, синего и зеленого. Масштабный коэффициент 114 может использоваться для определения интенсивности каждого значения цвета, ассоциированного с пикселем. Например, масштабный коэффициент 114 может указывать, что значение для красного цвета следует увеличить для одного или нескольких пикселей в матрице 106 LCD. Отрегулированная матрица 118 LCD может отображаться на дисплее 102. В одной конфигурации матрица 106 LCD может включать в себя несколько входных кадров, которые могут адаптировать к отрегулированной матрице 118 LCD и размещаться на дисплее 102 для образования изображения.

Фиг. 1А - блок-схема 101, иллюстрирует одну конфигурацию отображения изображения, реализующую алгоритм адаптивного управления задней подсветкой. В одной конфигурации изображение A 107 может отображаться без адаптивного алгоритма. Например, задняя подсветка A 103 может излучать свет для освещения матрицы A 105 LCD Матрица A 105 LCD может включать в себя входной кадр A 111, составленный из одного или нескольких пикселей. Значение каждого пикселя может быть функцией (x). Источник света от задней подсветки A 103 может освещать входной кадр A 111 в матрице A 105 LCD для создания изображения A 107. Изображение A 107 может отображаться на дисплее, например дисплее 102.

В другой конфигурации задняя подсветка B 109 может излучать свет, который изменен функцией (β). Функция (β) может быть причиной включения в источник света яркости с меньшей интенсивностью, чем у источника света, излучаемого от задней подсветки A 103. Источник света от задней подсветки B 408 может освещать матрицу B 115 LCD, которая включает в себя входной кадр B 113. Входной кадр B 113 может составляться из одного или нескольких пикселей. Исходное значение каждого пикселя может быть функцией (x). В одной конфигурации значение каждого пикселя во входном кадре B 113 может быть изменено с помощью масштабного коэффициента. В одной конфигурации масштабный коэффициент является функцией (x, β). Другими словами, масштабный коэффициент может быть функцией интенсивности яркости источника света, излучаемого от задней подсветки B 109. Излучаемый источник света от задней подсветки B 109 может освещать матрицу B 115 LCD для создания изображения B 117. Изображение B 117 может отображаться на дисплее, например дисплее 102.

Фиг. 2 - блок-схема алгоритма, иллюстрирующая одну особенность способа 200 для уменьшения потребления энергии в устройстве посредством приспосабливающегося к контенту дисплея. В одной конфигурации принимается входной кадр изображения (этап 202). MSM 108 может принимать и обрабатывать входной кадр. Может вычисляться значение задней подсветки (этап 204). Как упоминалось ранее, значение задней подсветки может указывать интенсивность источника света, используемого для освещения изображения на дисплее. В одной конфигурации может вычисляться масштабный коэффициент (этап 206). Масштабный коэффициент может указывать, следует ли увеличить или уменьшить значение одного или нескольких пикселей.

Ранее вычисленное значение задней подсветки может применяться (этап 208) к задней подсветке. Задняя подсветка может использовать значение задней подсветки для изменения интенсивности яркости источника света. К тому же, ранее вычисленный масштабный коэффициент может применяться (этап 210) к матрице пикселей, такой как матрица LCD. Матрица LCD может использовать масштабный коэффициент для изменения интенсивности яркости одного или нескольких значений, ассоциированных с одним или несколькими пикселями в матрице LCD. В одной конфигурации входной кадр отображается (этап 212) на дисплее. Отображенный входной кадр может включать в себя отрегулированную матрицу LCD, которая отрегулирована с помощью масштабного коэффициента. Отображенный входной кадр также может освещаться источником света, излучаемым от задней подсветки. Источник света может включать в себя интенсивность яркости, указанную вычисленным значением задней подсветки.

Фиг. 3 - блок-схема, иллюстрирующая одну конфигурацию архитектуры общей системы 300, когда активно адаптивное управление 320 задней подсветкой. Адаптивное управление 320 задней подсветкой может включать в себя алгоритм адаптивной задней подсветки, который используется для вычисления значения 312 задней подсветки. Алгоритм адаптивной задней подсветки может быть независимым от разрешения и размера дисплея.

В одной конфигурации программное обеспечение 303 может вводить входной кадр 310 изображения в медиапроцессор 316 (MDP), который может быть частью MSM 308. MDP 316 может использовать входной кадр 310 для обновления дисплея 302. Адаптивное управление 320 задней подсветкой также может принимать входной кадр 310. В одной конфигурации входной кадр 310 "крадется" адаптивным управлением 320 задней подсветкой, когда программное обеспечение 303 вводит этот кадр 310 в MDP 316. Адаптивное управление 320 задней подсветкой может вычислять значение 312 задней подсветки для входного кадра 310. Значение 312 задней подсветки может указывать минимальную интенсивность яркости, которая может использоваться для освещения входного кадра 310 на дисплее. Значение 312 задней подсветки может предоставляться модулю 322 LCD. Модуль 322 может включать в себя управление 324 задней подсветкой с широтно-импульсной модуляцией (PWM). PWM 324 может управлять яркостью источника света, излучаемого от задней подсветки 304. PWM 324 может сообщать значение 312 задней подсветки преобразователю 326 постоянного тока (DC). Преобразователь 326 DC-DC может преобразовывать значение 312 задней подсветки в формат, который является читаемым задней подсветкой 304. Задняя подсветка 304 может затем излучать источник света на дисплей 302. Источник света может регулироваться до интенсивности яркости, указанной значением 312 задней подсветки.

Адаптивное управление 320 задней подсветкой также может предоставлять MDP 316 информацию 328 о таблице гаммы. Информация 328 о таблице гаммы может включать в себя информацию, относящуюся к значению 312 задней подсветки. В одной конфигурации информация 328 о таблице гаммы может предоставляться таблице 318 гаммы. Таблица 318 гаммы может включать в себя программируемую справочную таблицу (LUT). Таблица 318 гаммы может использовать информацию 328 о таблице гаммы для определения масштабного коэффициента 314, который сообщается матрице 306 LCD. Матрица 306 LCD может включать в себя входной кадр 310. Масштабный коэффициент 314, как излагалось ранее, может указывать значение для одного или нескольких пикселей входного кадра 310 в матрице 306 LCD. Матрица 306 LCD может использовать масштабный коэффициент 314 для регулирования одного или нескольких пикселей, и отрегулированный входной кадр может отображаться дисплеем 302. В другой конфигурации масштабный коэффициент 314 может сообщаться непосредственно модулю 322 LCD. Модулю 322 затем может быть дано указание применить масштабный коэффициент 314 к отдельным точкам матрицы LCD в матрице 306 LCD.

Фиг. 4 - блок-схема алгоритма, иллюстрирующая способ 400 реализации алгоритма адаптивного управления задней подсветкой. В одной конфигурации принимается входной кадр изображения (этап 402). Входной кадр может включать в себя один кадр изображения. Может вычисляться гистограмма (этап 404). Гистограмма может указывать количество пикселей во входном кадре, которые соответствуют конкретному значению. Например, гистограмма может указывать, сколько пикселей соответствует некоторому значению на серой шкале. Значения на серой шкале, как правило, включают в себя оттенки серого, варьирующиеся от черного при самой слабой интенсивности до белого при самой сильной. Однако значение может включать в себя оттенки любого цвета или даже кодироваться с помощью различных цветов для разных интенсивностей.

В одной конфигурации информация, предоставленная гистограммой, может использоваться для выбора (этап 406) максимального уровня искажения для входного кадра. Максимальный уровень искажения может выбираться (этап 406) путем категоризации изображения. Например, изображение может классифицироваться как изображения с гаммой темных тонов с короткими или длинными спадами, изображения с широким спектром или изображения с гаммой светлых тонов с короткими или длинными спадами. В одной конфигурации доступная в гистограмме изображения информация может использоваться для получения категоризации изображения. На основе этой доступной информации для алгоритма может быть обнаружен максимальный уровень искажения. Максимальный уровень искажения может указывать величину искажения, которой может обладать конкретное изображение без значительного изменения визуальных особенностей изображения.

Категоризация изображений может использовать разные квинтили изображения на основе его гистограммы. Фиг. 7А - одна конфигурация гистограммы 700, иллюстрирующей категоризацию изображений у изображения с гаммой темных тонов. 25%-ный квинтиль 702 (Q25%) и 75%-ный квинтиль 704 (Q75%) располагаются на гистограмме 700, и если Q25% 702 меньше 1/3 диапазона серой шкалы изображения, Q75% 704 меньше 1/2 диапазона серой шкалы изображения, то изображение может классифицироваться как изображение с гаммой темных тонов. Диапазоны 25%, 75%, 1/3 и 1/2 используются лишь в качестве примеров. Для категоризации изображений могут использоваться другие диапазоны.

Фиг. 7B - другая конфигурация гистограммы 700 для дальнейшей категоризации изображения с гаммой темных тонов как длинного спада или короткого спада. В одной особенности для категоризации изображения как короткого спада оцениваются пиксели, расположенные в высоком 25%-ном квинтиле. Пиксели, расположенные в высоком 25%-ном квинтиле, могут включать в себя пиксели, расположенные справа от Q75% 704. В одной конфигурации могут вычисляться верхний 25%-ный квинтиль 706 (Q_U25%) и верхний 75%-ный квинтиль 708 (Q_U75%). Может измеряться расстояние 710 между Q_U25% 706 и Q_U75% 708. Если расстояние 710 больше 1/3 диапазона серой шкалы изображения, то изображение может классифицироваться как изображение темных тонов с длинным спадом. В противном случае изображение может классифицироваться как изображение темных тонов с коротким спадом. Диапазоны 25%, 75%, 1/3 используются лишь в качестве примеров. Для категоризации изображений как имеющих короткий или длинный спад могут использоваться другие диапазоны.

Фиг. 7С - одна конфигурация гистограммы 720, которая может использоваться для категоризации изображения как изображения с гаммой светлых тонов. Могут быть обнаружены 25%-ный квинтиль 722 (Q25%) и 75%-ный квинтиль 724 (Q75%). В одной особенности, если Q25% больше 1/2 диапазона серой шкалы изображения и Q75% больше 2/3 диапазона серой шкалы изображения (то есть возможные оттенки в изображении), то изображение может классифицироваться как изображение с гаммой светлых тонов. Диапазоны 25%, 75%, 1/2 и 2/3 используются лишь в качестве примеров. Для категоризации изображений как изображения с гаммой светлых тонов могут использоваться другие диапазоны. В одной конфигурации изображение с гаммой светлых тонов может дополнительно классифицироваться как изображение с коротким или длинным спадом. Категоризация на короткий или длинным спад может основываться на расстоянии между квинтилями у нижнего 25%-ного значения пикселя (то есть значения пикселей, которые располагаются слева от Q25% 722).

Фиг. 7D - одна конфигурация гистограммы 730, которая может использоваться для категоризации изображения как изображения с широким спектром. Могут быть обнаружены 25%-ный квинтиль 732 (Q25%) и 75%-ный квинтиль 734 (Q75%). В одной особенности, если Q25% меньше 1/3 диапазона серой шкалы изображения и Q75% больше 2/3 диапазона серой шкалы изображения (то есть возможные оттенки в изображении), то изображение может классифицироваться как изображение с широким диапазоном. Диапазоны 25%, 75%, 1/2 и 2/3 используются лишь в качестве примеров. Для категоризации изображений как изображения с гаммой светлых тонов могут использоваться другие диапазоны. В одной конфигурации изображение с гаммой светлых тонов может дополнительно классифицироваться как изображение с коротким или длинным спадом.

Категоризация (этап 404) изображения из гистограммы может позволить алгоритму выбирать (этап 406) максимальный уровень искажения на основе категории изображения. В одной конфигурации изображение с гаммой темных тонов может привести к максимальному уровню искажения в 5%. В другой конфигурации изображение с широким диапазоном может привести к максимальному уровню искажения в 20%. В еще одной конфигурации изображение с гаммой светлых тонов может привести к максимальному уровню искажения в 40%. Дополнительная категоризация изображений может привести к максимальному уровню искажения в 10%. В очередной раз эти значения, соответствующие максимальному уровню искажения, используются лишь в качестве примеров.

С использованием максимального уровня искажения и исходных значений пикселей, включенных во входной кадр, может вычисляться минимальный уровень задней подсветки (этап 408). Минимальный уровень задней подсветки может указывать минимальное количество света, которое излучается от задней подсветки, чтоб должным образом освещать входной кадр. В одной конфигурации воспринимаемое выходное искажение входного кадра может быть меньше уровня искажения, определенного пользователем.

С использованием вычисленного минимального уровня задней подсветки может вычисляться масштабный коэффициент пикселя (этап 410). Масштабный коэффициент пикселя может указывать количество пикселей, ассоциированных с входным кадром, который будет регулироваться на серой шкале. Например, масштабный коэффициент пикселя может указывать, что входной кадр подгоняется к правой стороне серой шкалы, соответственно увеличивая интенсивность яркости у каждого пикселя. В качестве альтернативы масштабный коэффициент пикселя может указывать, что входной кадр подгоняется к левой стороне серой шкалы, уменьшая интенсивность яркости у каждого пикселя. В одной конфигурации масштабный коэффициент пикселя вычисляется (этап 410) в виде функции минимального уровня задней подсветки. Например, масштабный коэффициент пикселя может указывать, что входной кадр следует отрегулировать на серой шкале для увеличения яркости каждого пикселя, чтобы компенсировать уменьшение интенсивности яркости у источника света, излучаемого от задней подсветки.

Входной кадр может быть преобразован (этап 412) в соответствии с масштабным коэффициентом пикселя. Другими словами, пиксели входного кадра могут увеличиваться или уменьшаться по яркости. К тому же интенсивность яркости у источника света, излучаемого от задней подсветки, может изменяться (этап 414) в соответствии с вычисленным минимальным уровнем задней подсветки. Преобразованный входной кадр может отображаться (этап 416) путем освещения кадра с помощью задней подсветки. В одной конфигурации преобразованный кадр отображается на дисплее 102.

Фиг. 5 иллюстрирует одну конфигурацию 500 преобразования гистограммы, ассоциированной с входным кадром. Как упоминалось ранее, для входного кадра может вычисляться гистограмма 502. Гистограмма 502 может включать в себя количество 506 пикселей и уровень 508 оттенков серого в виде Y-оси и X-оси соответственно. Количество 506 пикселей указывает количество пикселей во входном кадре, которые включают в себя ассоциированную яркость на уровне 508 оттенков серого. Например, приблизительно 800 пикселей на гистограмме 502 могут включать в себя яркость на уровне 508 оттенков серого между 50 и 125. Нулевое значение на уровне 508 оттенков серого может указывать отсутствие яркости (или черный цвет).

В одной конфигурации гистограмма 502 может быть смещена на величину масштабного коэффициента 510, чтобы предоставить преобразованную гистограмму 504. В других конфигурациях гистограмма 502 может быть преобразована в преобразованную гистограмму 504 путем умножения (то есть масштабирования, которое расширяет гистограмму 502). К тому же к гистограмме 502 также могут применяться монотонно возрастающие аффинные преобразования, чтобы получить преобразованную гистограмму 504. Масштабный коэффициент 510 может вычисляться как функция изменения интенсивности яркости у источника света, излучаемого от задней подсветки. Другими словами, масштабный коэффициент 510 может быть пропорционален изменению интенсивности яркости у источника света. Преобразованная гистограмма 504 может смещаться к правой стороне уровня 508 оттенков серого. Соответствующие ранее упомянутые 800 пикселей могут теперь включать в себя яркость на уровне 508 оттенков серого в преобразованной гистограмме 504 между 125 и 200. Преобразованная гистограмма 504 в изображенной конфигурации может указывать, что пиксели преобразованной гистограммы 504 могут быть ярче пикселей, показанных гистограммой 502.

Фиг. 6 - одна конфигурация диаграммы, указывающей потребление 602 энергии у светодиодов (LED) для различных уровней 604 задней подсветки. Уровни 604 задней подсветки могут изображаться в виде процентного отношения интенсивности яркости у источника света. Ноль может указывать отсутствие яркости (или черноту), а 100% может изображать полную интенсивность яркости у источника света. Первый уровень 606 задней подсветки может включать в себя интенсивность яркости приблизительно в 70% от полной интенсивности яркости. Как проиллюстрировано, первый уровень 606 с яркостью 70% может заставить LED потреблять 300 милливатт (мВт) энергии. Второй уровень 608 задней подсветки может включать в себя интенсивность яркости приблизительно в 42% от полной мощности яркости. Второй уровень 608 задней подсветки может заставить LED потреблять 200 мВт энергии. Как проиллюстрировано, уменьшение уровня 604 задней подсветки может пропорционально уменьшить потребление 602 энергии.

Фиг. 8 - блок-схема некоторых компонентов в примере устройства 802 связи. Данные системы и способы могут быть реализованы в электронном устройстве, которое включает в себя устройство 802 связи. Устройство 802 связи может быть любым типом устройства, например, но не только, персональным цифровым помощником (PDA), переносным компьютером, цифровой фотокамерой, музыкальным проигрывателем, игровым устройством, мобильным телефоном или любым другим устройством с процессором 860.

Как показано, устройство 802 может включать в себя процессор 860, который управляет работой устройства 802. Запоминающее устройство 862, которое может включать в себя как постоянное запоминающее устройство (ROM), так и оперативное запоминающее устройство (RAM), может предоставлять команды и данные процессору 860. Часть запоминающего устройства 862 также может включать в себя энергонезависимое оперативное запоминающее устройство (NVRAM). Запоминающее устройство 862 также может включать в себя флэш-память, оптический диск, регистры, жесткий диск, съемный диск или любые другие типы запоминающего устройства.

Устройство 802, которое может быть реализовано в устройстве беспроводной связи, например сотовом телефоне. Устройство 802 также может включать в себя передатчик 864 и приемник 866, чтобы сделать возможной передачу и прием данных между устройством 802 доступа и удаленным расположением. Передатчик 864 и приемник 866 могут быть объединены в приемопередатчик 868. Антенна 870 электрически соединяется с приемопередатчиком 868.

Устройство 802 также может включать в себя детектор 872 сигнала, используемый для обнаружения и измерения уровня сигналов, принятых приемопередатчиком 868. Детектор 872 сигнала обнаруживает такие сигналы, как общая энергия, отношение энергии контрольного сигнала к псевдошумовым (PN) элементарным посылкам, спектральная плотность мощности и другие сигналы. Устройство 802 также может включать в себя дисплей 874, который может использоваться для отображения команд пользователю, а также введенных пользователем данных. В одной конфигурации дисплей 874 отображает время, и дату, и номер телефона вызывающего абонента для входящих вызовов, принятых приемопередатчиком 868. Эта информация предоставляет пользователю визуальные подсказки и посредством этого помогает пользователю в эксплуатации устройства 802.

Устройство может включать в себя контроллер 882 задней подсветки для управления задней подсветкой 880 для дисплея 874. Различные альтернативные конфигурации контроллера 882 задней подсветки могут использоваться для управления задней подсветкой 880 уменьшения потребления энергии в устройстве 802. К тому же, разные типы дисплея могут использовать разный вид освещения, например боковое освещение LCD- или LED-дисплея. Термин "задняя подсветка" может включать в себя любой вид освещения дисплея, является ли она самим дисплеем или внешним источником.

Электрические компоненты устройства 802 могут получать энергию от батареи 884. Батарея 884 может быть перезаряжаемой батареей. В других конфигурациях устройство 802 может включать в себя соединитель (не показан) для присоединения внешнего источника питания, например автомобильный адаптер питания, адаптер питания переменного тока (AC) или т.п.

Различные компоненты устройства 802 соединяются вместе с помощью магистральной системы 878, которая может включать в себя шину питания, шину управляющего сигнала и шину сигнала состояния в дополнение к шине данных. Однако для ясности различные шины иллюстрируются на фиг. 8 в виде магистральной системы 878.

Информация и сигналы могут представляться с использованием любой из ряда разных технологий и методик. Например, данные, инструкции, команды, информация, сигналы, разряды, символы и элементарные посылки, на которые могут ссылаться по всему вышеприведенному описанию, могут быть представлены напряжениями, токами, электромагнитными волнами, магнитными полями или частицами, оптическими полями, или частицами, или любым их сочетанием.

Различные пояснительные логические блоки, модули, схемы и этапы алгоритмов, описанные в связи с конфигурациями, раскрытыми в этом документе, могут быть реализованы в виде электронных аппаратных средств, компьютерного программного обеспечения или их сочетания. Чтобы ясно проиллюстрировать эту взаимозаменяемость аппаратных средств и программного обеспечения, различные пояснительные компоненты, блоки, модули, схемы и этапы описаны выше, как правило, на основе их функциональных возможностей. Реализованы ли такие функциональные возможности, как аппаратные средства или как программное обеспечение, зависит от конкретного применения и конструктивных ограничений, налагаемых на всю систему. Квалифицированные специалисты могут реализовать описанные функциональные возможности различными путями для каждого отдельного применения, но такие решения по реализации не должны интерпретироваться как вызывающие отклонение от объема настоящих систем и способов.

Различные пояснительные логические блоки, модули и схемы, описанные в связи с раскрытыми в этом документе конфигурациями, могут быть реализованы или выполнены с помощью универсального процессора, цифрового процессора сигналов (DSP), специализированной интегральной схемы (ASIC), программируемой пользователем вентильной матрицы (FPGA) или другого программируемого логического устройства, схемы на дискретных компонентах или транзисторной логики, дискретных аппаратных компонентов или любого их сочетания, спроектированных для выполнения функций, описанных в этом документе. Универсальный процессор может быть микропроцессором, но в альтернативном варианте процессор может быть любым процессором, контроллером, микроконтроллером или конечным автоматом. Процессор также может быть реализован в виде сочетания вычислительных устройств, например сочетания DSP и микропроцессора, множества микропроцессоров, одного, или нескольких микропроцессоров совместно с ядром DSP, или любой другой подобной конфигурации.

Этапы способа или алгоритма, описанные в связи с раскрытыми в этом документе конфигурациями, могут быть реализованы непосредственно в аппаратных средствах, в программном модуле, исполняемом процессором, или в сочетании из двух этих средств. Программный модуль может постоянно находиться в запоминающем устройстве RAM, флэш-памяти, запоминающем устройстве ROM, стираемом программируемом постоянном запоминающем устройстве (EPROM), электрически стираемом программируемом постоянном запоминающем устройстве (EEPROM), регистрах, жестком диске, съемном диске, компакт-диске только для чтения (CD-ROM) или в любой другой форме носителя информации, известной в данной области техники. Носитель информации может быть соединен с процессором так, что процессор может считывать информацию и записывать информацию на носитель информации. В альтернативном варианте носитель информации может составлять единое целое с процессором. Процессор и носитель информации могут постоянно находиться в ASIC. ASIC может постоянно находиться в пользовательском терминале. В альтернативном варианте процессор и носитель информации могут постоянно находиться в виде дискретных компонентов в пользовательском терминале.

Раскрытые в этом документе способы содержат один или более этапов или действий для выполнения описываемого способа. Этапы способа и/или действия могут чередоваться друг с другом без отклонения от объема настоящих систем и способов. Другими словами, пока не требуется особый порядок этапов или действий для надлежащей работы конфигурации, порядок и/или использование определенных этапов и/или действий может быть изменен без отклонения от объема настоящих систем и способов. Раскрытые в этом документе способы могут быть реализованы в аппаратных средствах, программном обеспечении или и в том, и в другом. Примеры аппаратных средств и запоминающего устройства могут включать в себя RAM, ROM, EPROM, EEPROM, флэш-память, оптический диск, регистры, жесткий диск, съемный диск, CD-ROM или любые другие типы аппаратных средств и запоминающего устройства.

Несмотря на то, что проиллюстрированы и описаны определенные конфигурации и применения настоящих систем и способов, нужно понимать, что системы и способы не ограничиваются точной конфигурацией и раскрытыми в этом документе компонентами. Различные модификации, изменения и вариации, которые будут очевидны специалистам в данной области техники, могут быть сделаны в компоновке, работе и подробностях способов и систем, раскрытых в этом документе, без отклонения от сущности и объема систем и способов.

1. Способ уменьшения потребления энергии в электронном устройстве посредством приспосабливающегося к контенту дисплея, содержащий этапы, на которых:
принимают посредством электронного устройства кадр изображения, причем изображение содержит пиксели;
определяют посредством электронного устройства категорию для изображения на основании пикселей;
выбирают посредством электронного устройства максимальный процентный уровень искажения для изображения на основании определенной категории изображения;
вычисляют посредством электронного устройства значение задней подсветки на основании выбранного максимального процентного уровня искажения;
вычисляют посредством электронного устройства масштабный коэффициент;
применяют посредством электронного устройства значение задней подсветки к задней подсветке;
применяют посредством электронного устройства масштабный коэффициент к матрице пикселей для получения масштабированной матрицы пикселей и
создают для дисплея посредством электронного устройства масштабированную матрицу пикселей.

2. Способ по п.1, в котором определение категории для изображения дополнительно содержит этапы, на которых вычисляют гистограмму пикселей и определяют категорию изображения на основании гистограммы.

3. Способ по п.2, дополнительно содержащий этап, на котором смещают гистограмму на серой шкале.

4. Способ по п.3, в котором величина смещения гистограммы является функцией значения задней подсветки.

5. Способ по п.2, дополнительно содержащий этап, на котором определяют, что категория изображения на гистограмме является одной из изображения с гаммой темных тонов, изображения с гаммой светлых тонов и изображения с широким спектром.

6. Способ по п.1, в котором значение задней подсветки содержит интенсивность яркости у источника света, излучаемого от задней подсветки.

7. Способ по п.1, в котором масштабный коэффициент является функцией значения задней подсветки.

8. Способ по п.1, в котором масштабный коэффициент выбирают из таблицы гаммы, которая содержит программируемую справочную таблицу (LUT).

9. Способ по п.1, в котором масштабированную матрицу пикселей отображают на жидкокристаллическом дисплее (LCD).

10. Способ по п.5, в котором каждый пиксель ассоциируют со значением серой шкалы внутри диапазона значений серой шкалы и гистограмма идентифицирует количество пикселей, ассоциированных со значением в упомянутом диапазоне, и в котором определение категории изображения на основании гистограммы дополнительно содержит этапы, на которых идентифицируют первый квинтиль, представляющий первое процентное соотношение пикселей, и положение первого квинтиля в диапазоне значений серой шкалы;
идентифицируют второй квинтиль, представляющий второе процентное соотношение пикселей, и второе положение второго квинтиля в диапазоне значений серой шкалы; и
определяют, что категория изображения является одной из изображения с гаммой темных тонов, изображения с гаммой светлых тонов и изображения с широким спектром на основании положений первого и второго квинтилей.

11. Способ по п.10, в котором определение категории изображения на основании гистограммы дополнительно содержит этап, на котором определяют:
включает ли в себя категория изображения одно из длинного спада и короткого спада на основании третьего и четвертого квинтилей;
положения третьего и четвертого квинтилей в диапазоне значений серой шкалы и
расстояние между положениями третьего и четвертого квинтилей в диапазоне значений серой шкалы.

12. Устройство электронного устройства для уменьшения потребления энергии посредством приспосабливающегося к контенту дисплея, содержащее:
процессор;
запоминающее устройство в электронной связи с процессором;
команды, сохраненные в запоминающем устройстве, причем команды являются исполняемыми для:
приема кадра изображения, причем изображение содержит пиксели;
определения категории для изображения на основании пикселей;
выбора максимального процентного уровня искажения для изображения на основании определенной категории изображения;
вычисления значения задней подсветки на основании выбранного максимального процентного уровня искажения;
вычисления масштабного коэффициента;
применения значения задней подсветки к задней подсветке;
применения масштабного коэффициента к матрице пикселей для получения масштабированной матрицы пикселей и
создания для дисплея масштабированной матрицы пикселей.

13. Устройство по п.12, в котором команды для определения категории для изображения дополнительно являются исполняемыми для вычисления гистограммы пикселей и определения категории изображения на основании гистограммы.

14. Устройство по п.13, в котором команды дополнительно являются исполняемыми для смещения гистограммы на серой шкале.

15. Устройство по п.14, в котором величина смещения гистограммы является функцией значения задней подсветки.

16. Устройство по п.13, в котором запоминающее устройство хранит дополнительные команды, причем эти команды являются исполняемыми для определения, что категория изображения на гистограмме является одной из изображения с гаммой темных тонов, изображения с гаммой светлых тонов и изображения с широким спектром.

17. Устройство по п.12, в котором значение задней подсветки содержит интенсивность яркости источника света, излучаемого от задней подсветки.

18. Устройство по п.12, в котором масштабный коэффициент является функцией значения задней подсветки.

19. Устройство по п.16, в котором каждый пиксель ассоциирован со значением серой шкалы внутри диапазона значений серой шкалы и гистограмма идентифицирует количество пикселей, ассоциированных со значением в упомянутом диапазоне, и в котором команды, исполняемые процессором для определения категории изображения на основании гистограммы, являются дополнительно исполняемыми для:
идентификации первого квинтиля, представляющего первое процентное соотношение пикселей, и положения первого квинтиля в диапазоне значений серой шкалы;
идентификация второго квинтиля, представляющего второе процентное соотношение пикселей, и второго положения второго квинтиля в диапазоне значений серой шкалы и
определения, что категория изображения является одной из изображения с гаммой темных тонов, изображения с гаммой светлых тонов и изображения с широким спектром на основании положений первого и второго квинтилей.

20. Устройство по п.19, в котором команды, исполняемые процессором для определения категории изображения на основании гистограммы, являются дополнительно исполняемыми для определения:
включает ли в себя категория изображения одно из длинного спада и короткого спада на основании третьего и четвертого квинтилей;
положений третьего и четвертого квинтилей в диапазоне значений серой шкалы и
расстояния между положениями третьего и четвертого квинтилей в диапазоне значений серой шкалы.

21. Система, которая конфигурируется для уменьшения потребления энергии в электронном устройстве посредством приспосабливающегося к контенту дисплея, содержащая:
средство для обработки;
средство для приема кадра изображения, причем изображение содержит пиксели;
средство для определения категории для изображения на основании пикселей;
средство для выбора максимального процентного уровня искажения для изображения на основании определенной категории изображения;
средство для вычисления значения задней подсветки на основании выбранного максимального процентного уровня искажения;
средство для вычисления масштабного коэффициента;
средство для применения значения задней подсветки к задней подсветке;
средство для применения масштабного коэффициента к матрице пикселей для получения масштабированной матрицы пикселей и
средство для создания для дисплея масштабированной матрицы пикселей.

22. Машиночитаемый носитель электронного устройства, сконфигурированный для хранения набора команд, исполняемых для:
приема кадра изображения, причем изображение содержит пиксели;
определения категории для изображения на основании пикселей;
выбора максимального процентного уровня искажения для изображения на основании определенной категории изображения;
вычисления значения задней подсветки на основании выбранного максимального процентного уровня искажения;
вычисления масштабного коэффициента;
применения значения задней подсветки к задней подсветке;
применения масштабного коэффициента к матрице пикселей для получения масштабированной матрицы пикселей и
создания для дисплея масштабированной матрицы пикселей.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к устройствам отображения. .

Изобретение относится к системе дисплея для генерирования картинки, в соответствии с информацией изображения, полученной из видеосигнала. .

Изобретение относится к средствам управления яркостью фоновой подсветки устройств отображения изображения. .

Изобретение относится к устройствам отображения, а именно к жидкокристаллическим панелям с задней подсветкой. .

Изобретение относится к интерференционным модуляторам света. .

Изобретение относится к формированию видеосигнала и может быть использовано в оптических проекционных системах. .

Изобретение относится к технике обработки и изображения информации и может быть использовано для отображения различной информации. .

Изобретение относится к измерениям светоотдачи задней подсветки устройства дисплея для прогнозирования отказа задней подсветки

Изобретение относится к осветительному устройству, которое, в частности, может использоваться в качестве лампы подсветки ЖКД, и которое содержит матрицу излучателей (11.1, 11.2) света, которые, по выбору, отделены оптическими барьерами (13)

Изобретение относится к устройствам отображения и, более конкретно, к устройствам отображения с двойной модуляцией и процессам и структурам для уменьшения помех в изображениях, отображаемых на таких устройствах

Изобретение относится к конструктивным элементам средства отображения изображений, а именно к фоновой подсветке дисплея

Изобретение относится к устройствам отображения изображения и, в частности, к устройству отображения изображения с функцией управления яркостью подсветки

Изобретение относится к новому типу энергосберегающего дисплея пропускающего типа и способу управления им. Техническим результатом является снижение уровня энергопотребления. Дисплей пропускающего типа содержит подсветку и вентиль для модулирования света от подсветки с целью создания изображения. Дисплей пропускающего типа содержит коннектор для соединения с подсоединенным средством обнаружения поведения зрителя и оптимизатор мощности, имеющий входное соединение со средством обнаружения поведения зрителя для получения от него сигнала измерения поведения и имеющий выход для посылки оптимального управляющего значения к подсветке в зависимости от сигнала измерения поведения. Оптимизатор мощности выполнен посредством исполнимого программного обеспечения и/или схемы аппаратного обеспечения для анализа контента входного изображения для определения измерения видимости, моделирования того, насколько видимым для зрителя является созданное изображение. Оптимизатор мощности также выполнен с возможностью вычисления функции, дающей в качестве результата оптимальное управляющее значение, в зависимости от мощности, потребляемой упомянутым дисплеем. 2 н. и 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к микроэлектромеханическим системам дисплейных устройств. Техническим результатом является повышение эффективности определения рабочей характеристики дисплейного устройства за счет измерения электрического отклика этого устройства в ответ на сигнал, поданный через электроды этого устройства. Устройство содержит матрицу интерферометрических модуляторов, схему управления, подающую сигнал через первый и второй электроды одного из интерферометрических модуляторов, изменяющий состояние указанного модулятора из первого состояния во второе состояние и обратно в первое состояние, схему обратной связи, измеряющую электрический отклик указанного модулятора в ответ на сигнал, процессор, управляющий схемой формирователя, получения данных, характеризующих измеренный отклик, и определения на основе отклика рабочей характеристики модулятора, запоминающее устройство, взаимодействующее с процессором. 4 н. и 23 з.п. ф-лы, 27 ил.

Изобретение относится к средствам калибровки дисплейного устройства. Техническим результатом является обеспечение калибровки дисплейного элемента в ответ на поданный сигнал. В способе с помощью схемы управления подают управляющий сигнал с первым уровнем между первым и вторым электродами дисплейного устройства, линейно изменяют управляющий сигнал от первого уровня до второго уровня, отслеживают электрический отклик схемы управления, подают сигнал обратной связи на схему управления на основании электрического отклика, с помощью схемы управления прерывают линейное изменение управляющего сигнала в ответ на сигнал обратной связи. 4 н. и 20 з.п. ф-лы, 27 ил.
Наверх