专利名称：减小自发光显示器的功耗的图像处理设备和方法
技术领域：
本发明的一方面涉及一种图像显示设备，更具体地说，涉及一种减小自发光显示器的功耗的图像处理设备和方法。
背景技术：
近来，响应于计算机的发展和互联网的传播已经引入了显示设备，这些显示设备被嵌入到从需要相对大的显示器的装置(诸如数字电视(TV)和监视器)到需要小且方便的显示器的便携式装置(诸如蜂窝式电话和个人数据助理(PDA))的大范围的各种装置。不同于大装置，便携式装置由充电类型的电池供电。因此，减小便携式装置的功耗以增加能够使用便携式装置的时间很重要。
显示设备主要分为透射型显示设备(诸如液晶显示器(LCD))，自发光显示设备(诸如等离子体显示面板(PDP)和有机发光二极管(OLED)。
图1示出传统LCD 10的发光原理。LCD 10从背光单元接收白色背光11，使白色背光11通过液晶层12或者阻止白色背光11。通过根据施加于在液晶层12的两个面上形成的电极13的电压改变电极13的布置来控制背光11的透射。这里，滤色器14将透射的光转换为颜色15，接着将其输出到LCD 10的外部。因为不管图像信息指示黑色区域还是白色区域背光源消耗的功率保持不变，所以为了减小功耗诸如LCD 10的透射型显示设备使用不考虑图像信息而统一调节背光源的亮度的方法。
三星电子株式会社已经在第2005-0061797号韩国专利公布中公开了一种减小透射型显示设备的功耗的传统技术。这里，使用接收的平均亮度值控制驱动电压电平。因此，当平均亮度值大于预定值时，减小光量，当平均亮度值小于所述预定值时，增加光量。以这种方式，在可防止透射型显示设备的整体亮度恶化的同时，可减小透射型显示设备的功耗。另外，东芝公司在第2004-246099号日本专利公布中公开了另一种传统技术提取输入信号的亮度信号分量，突出(highlight)提取的亮度信号分量，接着减小背光的光量。
图2示出传统OLED 20的发光原理。如图2所示，在OLED 20的有机薄膜23的两个面上形成电极22和电极24。通过电极22和电极24注入电子，并且形成空穴的激发。通过来自所形成的激发的能量产生具有特定波长的光26。传统OLED 20根据包含在有机薄膜23中的有机物的类型发出红、绿和蓝(RGB)色，从而表示全部色带。通过电源21提供的电流的强度来确定产生的光26的强度。
三星SDI株式会社已经在第2004-0069583号韩国专利公布中公开了一种减小自发光显示设备的功耗的传统技术。具体地说，这种传统技术涉及等离子体显示器，该等离子体显示器计算输入图像的平均亮度级，如果平均亮度级小于预定级，则计算帧的平均亮度级之间的差，接着减小当前帧的功耗。另外，转让给三星电子株式会社的第2004-0070948号韩国专利公布公开了这样一种技术计算输入图像的平均亮度级，设置功耗等级，并且根据设置的功耗等级在PDP上显示输入的图像。另外，转让给Kodak的第2006-0044227号美国专利公布公开了这样一种技术产生指示OLED中驱动电压和电流(亮度)之间的关系的校准曲线，并且基于该校准曲线控制驱动电压。
低功率技术可用于减小透射型显示设备的功耗。然而，由于自发光显示设备本身不具有背光，因此自发光显示设备的功耗效率仅可通过减小输入信号的大小来提高。换句话说，在透射型显示设备不管亮度如何都消耗恒定等级的功率的同时，自发光显示设备的亮度与流经的电流量(功耗)成比例。
图3示出自发光显示设备根据显示在其上的图像的特性消耗的功率。理论上，当在自发光显示设备上显示黑色图像时，自发光显示设备的功耗几乎为0％。当显示白色图像时，自发光显示设备的功耗几乎为100％。在一般图像的情况下，功耗在0％和100％之间。
静止图像消耗总功率的50％-60％，而运动图像消耗相对较少的功率，即，总功率的20％-30％。另外，白色背景中的黑色字符消耗的功率(总功率的70％-80％)比黑色背景中的白色字符消耗的功率(总功率的20％-30％)多。
如上所述，由于自发光显示设备使用电流量控制亮度，因此当发出亮光时自发光显示设备消耗大量功率。因此，对于用于很难以稳定方式向其供电的移动装置的自发光显示设备，减小功耗是必须的。
驱动LCD和PDP的多数传统技术使用通过减小电压将背光降低到恒定等级的方法或者根据预定功耗等级以根据流经的电流设置的功率级显示输入图像的方法。上述Kodak公开的OLED低功率技术也是根据预定功率级的电压控制方法。
然而，如果统一降低图像的所有信号的驱动电压，则也降低了图像中用户不期望降低的部分的亮度，从而降低了图像质量。因此，需要这样一种技术通过基于人类视觉系统分析输入图像的特性，并基于分析的输入图像的特性动态地控制信号(像素值)的电平来减小功耗。
发明内容
本发明的各方面提供一种根据输入图像的特性动态地控制自发光显示设备的功耗的方法。
根据本发明的一方面，提供一种减小自发光显示器的功耗的图像处理设备。所述设备包括参数选择单元，选择参数以调整功耗减小到的程度；比例系数设置单元，提取输入图像中当前像素的高频分量，并且根据选择的参数和提取的高频分量的大小来设置比例系数；以及乘法器，将当前像素与设置的比例系数相乘，并且输出相乘的结果。
根据本发明的另一方面，提供一种减小自发光显示器的功耗的图像处理设备。所述设备包括参数选择单元，选择参数以调整功耗减小到的程度；比例系数设置单元，计算输入图像中当前像素和输入图像的中心之间的距离，并且根据选择的参数和计算的距离来设置比例系数；以及乘法器，将当前像素与设置的比例系数相乘，并且输出相乘的结果。
根据本发明的另一方面，提供一种减小自发光显示器的功耗的图像处理设备。所述图像处理设备包括参数选择单元，选择参数以调整功耗减小到的程度；比例系数设置单元，计算输入图像中当前像素的亮度的时间梯度，并且根据选择的参数和计算的时间梯度来设置比例系数；以及乘法器，将当前像素与设置的比例系数相乘，并且输出相乘的结果。
根据本发明的另一方面，提供一种减小自发光显示器的功耗的图像处理设备。所述图像处理设备包括参数选择单元，选择参数以调整功耗减小到的程度；比例系数设置单元，提取输入图像中当前像素的亮度分量，并且根据选择的参数和提取的亮度分量的大小来设置比例系数；以及乘法器，将当前像素与设置的比例系数相乘，并且输出相乘的结果。
本发明另外的和/或其它方面优点将在接下来的描述中部分地阐述，部分地从该描述变得清楚，或者可以经过本发明的实施而得知。
通过下面结合附图对本发明实施例进行的描述，本发明的这些和/或其它方面和优点将会变得清楚并更加容易理解，其中图1示出传统液晶显示器(LCD)的发光原理；图2示出传统有机发光二极管(OLED)的发光原理；图3示出自发光显示设备根据其上显示的图像的特性消耗的功率；图4A示出亮度以规则的间隔增加的图像；图4B是示出图4A的图像实际亮度的曲线图；图4C是示出人类视觉系统感知的图4A的图像的曲线图；图5是示出人类视觉系统对图像的位置的不同敏感度的示图；图6是示出人感知在运动图像中快速改变的图像的特性的示图；图7是根据本发明的实施例的图像处理设备的框图；图8A示出暗色图像的直方图的示例；图8B示出明亮图像的直方图的示例；图8C示出图形图像的直方图的示例；图9是示出包括在图7的图像处理设备中的等级调整单元使用的等级调整方法的曲线图；图10是包括在图7的图像处理设备中的比例系数设置单元的详细框图；图11A示出输入图像的示例；图11B示出图11A的输入图像的高频分量的大小；图12是示出输入图像的坐标轴和中心位置的示图；图13A示出当空间参数是0.5时空间比例系数的分布；图13B示出当空间参数是0.8时空间比例系数的分布；以及图14是示出根据本发明的实施例的图像调整方法的流程图。
具体实施例方式
现将详细描述本发明的实施例，在附图中示出本发明的示例，其中，相同的标号始终指示相同的部件。下面参照附图来描述实施例以解释本发明。
将参照图4A至图6描述人类视觉系统。图4A和图4B示出马赫带效应(Mach band effect)。马赫带效应是指当亮度快速改变时人类视觉系统强调(accentuate)图像的边界区域的效应。
如果如图4A所示图像包括其亮度沿x轴以规则的间隔增加的条，则如图4B所示图像的实际亮度形成阶梯图。然而，人类视觉系统感知的图4A所示的图像的亮度如图4C所示存在一定程度的失真。换句话说，人类视觉系统感知到条的边界区域的暗的部分42更加暗，亮的部分41更加亮。从频率的观点来看，边界区域是高频区域。即使边界区域的亮度(信号电平)有一定程度的减小，但是对人类视觉系统影响不大。
图5是示出人类心理视觉系统对图像的位置的不同敏感度的示图。由于人类视觉系统对图像的中心区域41最感兴趣，因此其对从图像的中心区域41向外部区域42的变化的敏感度变低。因此，即使图像的外部区域42的信号电平有一定程度的减小，但是对主观图像质量的影响不大。
图6是示出人感知在运动图像中快速改变的图像的特性的示图。如果在时间(t＝n)的图像61在下一时间(t＝n+1)变为向下移动的图像62，则人类视觉系统所感知的在图像61移动之后改变的区域63为在所述两个时间期间混和的信号。例如，如果图像61是黑色并且背景是白色，则人类视觉系统所感知的区域63为灰色(即，黑色和白色的混和)。因此，即使经过很大移动的区域或像素的信号电平有一定程度的减小，人类视觉系统也可能不能明显地感知到这种减小。
图7是根据本发明的实施例的图像处理设备100的框图。如图7所示，图像处理设备100包括图像分析单元110、开关120、等级调整单元130、亮度传感器140、参数选择单元150、比例系数设置单元160和第一乘法器170。图7的图像处理设备100是本发明的实施例，可以根据需要选择性地包括或排除图像处理设备100的上述部件。尽管不是所有方面都需要，但是图像处理设备100可并入显示器中，诸如自发光显示器、等离子体显示面板(PDP)或者有机发光二极管(OLED)。此外，应该理解所述显示器可以是非便携式的，或者可以是便携式，如在移动TV、便携式计算机、电话和移动播放器的情况下。
首先，图像分析单元110通过提取输入图像的亮度分量I(x，y)来产生直方图，分析产生的直方图的分布，并且基于分析结果对输入图像分类。图8A至图8C是示出由图像分析单元110分类的图像的类型的直方图。图像分析单元110可将输入图像分类为例如四种类型的图像。第一种类型的图像是图8A所示的暗色图像，第二种类型的图像是图8B所示的明亮图像，第三种类型的图像是图8C所示的图形图像。所有不属于此三类图像之一的图像被分类为一般图像。尽管不是所有方面都需要，但是应该理解可以形成另外类型的图像。
现将描述进行这种分类的定量标准的示例。在图8A的直方图中，将整个亮度范围(例如，在8比特图像的情况下为0-255)划分为四个亮度范围。当图像的亮度级属于最低亮度范围的频率的和超过预定阈值(例如，50％)时，可将该图像分类为暗色图像。类似地，在图8B的直方图中，将整个亮度范围划分为四个范围。当图像的亮度级属于最高亮度范围的频率的和超过预定阈值时，可将该图像分类为明亮图像。
基于具有零频的亮度级的数量(即，Zero Bin的数量)是否超过预定阈值，图像可被分类为如图8C所示的图形图像。由于图形图像包括多个单色图像，因此需要不同于其它图像使用的图像调整方法的图像调整方法。所有不属于以上类型的图像的图像被分类为一般图像。
开关120基于图像分析单元110分类的输入图像的类型将输入图像的亮度分量I(x，y)切换到比例系数设置单元160或等级调整单元130。具体地说，基于输入图像是否为图形图像来确定将输入图像的亮度分量I(x，y)切换到比例系数设置单元160还是等级调整单元130。当输入图像是图形图像时，使用根据本发明的图像调整方法可能没有优点。因此，使用传统等级调整方法。相反，当输入图像不是图形图像时，使用本发明的实施例中提出的比例调整方法。
等级调整单元130统一按比例降低输入图像的等级或输入图像的亮度分量I(x，y)。图9是示出等级调整单元130使用的等级调整方法的曲线图。如图9所示，根据等级调整率(例如，0.85)统一按比例降低输入图像的伽马曲线61。在根据等级调整率对输入图像的所有亮度级按比例降低伽马曲线61之后，获得伽马曲线62。可由用户确定等级调整率，或者等级调整率可以基于默认值。
当图像分析单元110确定输入图像不是图形图像时，参数选择单元150选择适合输入图像的参数P，并且将选择的参数P提供给比例系数设置单元160。本发明示出的示例提出四种类型的图像调整参数频率参数Frequency_Para、空间参数Spatial_Para、时间参数Temporal_Para和亮度参数Luminance_Para。比例系数设置单元160可使用这些参数来计算比例系数。参数值越高，图像调整越大，也就是说，功耗减小越多。然而，对于本发明的其它方面，可使用另外的或者较少的参数。
可凭经验来确定参数值。表1显示根据输入图像的分类的示例性的参数值。
参数选择单元150根据附加地包括于此的亮度传感器140检测的外部亮度来改变参数表。换句话说，当由于外部亮度高而必须增加输入图像的全部亮度级时，功耗显著增加。因此，可通过将参数设置为高值来大大减小功耗。然而，应该理解不必在本发明的各个方面使用亮度传感器140。
比例系数设置单元160使用参数P设置比例系数S，以调整输入图像的亮度分量I(x，y)。将设置的比例系数S提供给第一乘法器170。在图10中示出比例系数设置单元160的示例的详细配置。如图10所示，比例系数设置单元160包括频率比例系数计算器161、空间比例系数计算器162、时间比例系数计算器163和亮度比例系数计算器164中的一个，并且还可包括第二乘法器165。计算器161至164的任何组合可以彼此平行地被使用，或者计算器161至164的任何组合可以彼此独立地被使用，以减小功耗。
频率比例系数计算器161基于频率参数Frequency_Para计算输入图像的亮度分量I(x，y)的频率比例系数SF。为此，频率比例系数计算器161从输入图像提取高频分量。为了从输入图像提取高频分量，可以考虑仅将高通滤波器(HPF)应用于输入图像的方法。然而，根据本发明的实施例，考虑到更精确的提取，从输入图像中减去将低通滤波器(LPF)应用于输入图像之后获得的图像。
可通过等式(1)定义提取的高频分量的大小H(x，y)。在等式(1)中，I(x，y)表示输入图像的亮度分量，LPF(x，y)表示将LPF应用于亮度分量之后获得的分量。
H(x，y)＝|I(x，y)-LPF(x，y)| (1)如果考虑伽马特性(伽马曲线)将计算的高频分量的大小重新安排到指数函数，则可通过等式(2)定义频率比例系数SF。
SF=1-[H(x,y)]Frequency_ParaH(x,y)=1-[H(x,y)]Frequency_Para-1---(2)]]>参照等式(2)，随着高频分量的大小H(x，y)的增加，频率比例系数SF的大小减小。换句话说，与输入图像的亮度分量I(x，y)是低频分量时相比，当输入图像的亮度分量I(x，y)是高频分量时，输入图像的亮度分量被调整而变小。如上参照图4A至图4C所述，这种调整利用如下事实人类视觉系统对高频分量敏感度较低。
H(x，y)不是归一化值。因此，尽管不是在各个方面都必需，但是在代入等式(2)之前可将H(x，y)归一化为0和1之间的值。例如，可通过将H(x，y)除以H(x，y)能表示的最大值来将H(x，y)归一化。
图11B示出图11A所示的输入图像的高频分量的大小。参照图11B，输入图像越暗，高频分量的大小越大。与图11A中的暗色位置相比，图11B中的暗色位置主要包括具有大亮度梯度的像素，诸如对象的轮廓。
空间比例系数计算器162基于空间参数Spatial_Para计算输入图像的亮度分量I(x，y)的空间比例系数SS。如上参照图5所述，考虑人类生理视觉系统对图像的中心区域敏感度较高而对图像的外部区域的敏感度较低的事实来进行这种计算。如图12所示，图像70的左上角是图像70的像素坐标的起始点。当假设这种特性具有高斯分布，并且高斯分布关于图像70的中心71对称时，必须将图像70的左上角的起始点移到中心71。因此，可通过等式(3)定义空间比例系数SS。在等式(3)中，x和y分别表示起始点是图像的左上角的像素的x坐标值和y坐标值，W和H分别表示图像的水平大小和垂直大小。最终，(x-12W)2+(y-12H)2]]>表示图像的当前像素和中心71之间的距离，并且通过将距离(x-12W)2+(y-12H)2]]>除以W×H来将该距离归一化。
SS=1-[Spatial_Para·(x-12W)2+(y-12H)2W·H]---(3)]]>从等式(3)可以理解离图像中心越远，空间比例系数SS的大小越小。换句话说，位于图像的外部区域的像素的亮度分量被调整而小于位于图像的中心区域的像素的亮度分量。
空间参数Spatial_Para确定关于图像的中心区域的调整强度的外部区域的调整强度。空间参数Spatial_Para的值越大，功耗减小的越多。图13A示出当空间参数Spatial_Para是0.5时空间比例系数SS的分布，图13B示出当空间参数Spatial_Para是0.8时空间比例系数SS的分布。从图13A和图13B的比较可以理解随着空间参数Spatial_Para的值的增加，空间调整影响变大。
时间比例系数计算器163基于时间参数Temporal_Para计算输入图像的亮度分量I(x，y)的时间比例系数ST。如上参照图6所述，考虑人类视觉系统很难感知运动图像中具有大时间梯度的像素的改变的事实进行这种计算。
为了计算时间比例系数ST，时间比例系数计算器163必须计算输入图像的亮度分量I(x，y)的时间梯度。时间比例系数计算器163可计算相应像素之间的亮度差。然而，根据本发明的实施例，可考虑相应像素周围的像素。
根据本发明的实施例，作为时间梯度的示例，计算当前像素在其中心的预定大小的块(即，当前像素位于该块的中心)中的像素的亮度和的帧间改变。所述块的大小可以是5×5像素。
可通过例如等式(4)或等式(5)定义当前像素的亮度的时间梯度D(x，y)，其中，Iin表示包括在5×5块中的25个像素的亮度。
D(x,y)=|Σi5×5Iin-1-Σi5×5Iin|---(4)]]>D(x,y)=|Σi5×5Iin-1Σi5×5Iin|---(5)]]>在等式(4)中，由于D(x，y)是没有进行归一化的值，因此必须将D(x，y)归一化为0和1之间的值。在等式(5)中的D(x，y)是归一化值。理论上，等式(5)中的D(x，y)的值可以等于或者大于0。然而，在实际中，如果D(x，y)的值大于1，则相应像素之间的亮度差非常大。因此，D(x，y)的值可以被认为是1。换句话说，D(x，y)的所有值在0和1之间。
如果如同在等式(2)中考虑伽马特性，则可将时间比例系数ST重新安排为指数函数中。因此，可通过等式(6)定义时间比例系数ST。
ST=1-[D(x,y)]Temporal_ParaD(x,y)=1-[D(x,y)]Temporal_Para-1---(6)]]>参照等式(6)，随着亮度的时间梯度的增加，时间比例系数ST的大小减小。换句话说，与输入图像的亮度分量I(x，y)的时间梯度小时相比，当输入图像的亮度分量I(x，y)的时间梯度大时，输入图像的亮度分量I(x，y)被调整而变小。
亮度比例系数计算器164基于亮度参数Luminance_Para计算输入图像的亮度分量的亮度比例系数SL。与明亮像素相比，人类视觉系统对暗色像素的敏感度相对较小。换句话说，人类视觉系统可以容易地区分出明亮屏幕上像素之间的亮度差。然而，人类视觉系统区分出暗色屏幕上像素之间的亮度差相对较难。因此，亮度比例系数计算器164在暗色屏幕上设置较大的亮度比例系数。当如同在等式(2)和等式(4)中考虑伽马特性时，可通过等式(7)定义亮度比例系数SL。
SL=[I(x,y)]Luminance_ParaI(x,y)=[I(x,y)]Luminance_Para-1---(7)]]>参照图7，输入图像的当前像素的亮度越低，则亮度比例系数SL的大小减小。
计算器161至164以输入图像的像素为单位分别计算比例系数SF、SS、ST和SL。第二乘法器165将分别通过计算器161至164计算的比例系数SF、SS、ST和SL相乘，产生最终比例系数S。如果输入图像是静止图像，则可以排除时间比例系数ST。如果仅使用计算器161至164中的一部分以节省功率，则仅将使用的计算器计算的比例系数相乘。
参照图7，第一乘法器170将比例系数设置单元160计算的最终比例系数S乘以输入图像的亮度分量I(x，y)，并且输出亮度分量I’(x，y)。
根据实验结果，根据本发明的当前实施例的各方面的图像处理设备100实现在静止图像的情况下功耗大约减小20％，在运动图像的情况下功耗大约减小30％。
上面参照图7和图10描述的组件可以被实现为在存储器的预定区域中执行的诸如任务、类、子程序、进程、对象、可执行线程或程序的软件组件，或者可被实现为诸如现场可编程门阵列(FPGA)或专用集成电路(ASIC)的硬件组件。可选地，组件可以包括软件组件和硬件组件的组合。这些组件可以被存储在计算机可读存储介质中，并且一些组件可以分布于多个计算机中。
图14是示出根据本发明的实施例的图像调整方法的流程图。如图14所示，一旦输入图像(操作S1)，图像分析单元110就提取输入图像的亮度分量I(x，y)，产生直方图，分析产生直方图的分布，并且基于所述分析对输入图像进行分类(操作S2)。作为分类的结果，如果输入图像是图形图像(对操作S3中提出的问题的回答是“是”)，则等级调整单元130统一按比例降低输入图像的等级或输入图像的亮度分量I(x，y)(操作S8)。如果输入图像不是图形图像(对操作S3中提出的问题的回答是“否”)，则参数选择单元150根据输入图像是暗色图像、明亮图像还是一般图像来选择适合的参数(操作S4)。所述参数可包括频率参数Frequency_Para、空间参数Spatial_Para、时间参数Temporal_Para和亮度参数Luminance_Para的全部或部分。参数选择单元150可根据外部亮度改变选择的参数。
然后，比例系数设置单元160使用所述参数计算各个比例系数以调整输入图像的亮度分量I(x，y)(操作S5)，并且通过将计算的各个比例系数相乘来设置最终比例系数(操作S6)。上面已经参照图10描述了计算各个比例系数的详细过程，因此这里将不进行描述。最终，第一乘法器170将设置的最终比例系数乘以输入图像的亮度分量I(x，y)，并且输出改变的亮度分量(操作S7)。
如上所述，根据本发明的各方面的图像处理设备和方法根据输入图像的特性动态地减小自发光显示设备的功耗。
尽管已经示出和描述了本发明的一些实施例，但本领域的技术人员应该理解，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以对本发明的实施例进行改变，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。
权利要求
1.一种减小自发光显示器的功耗的图像处理设备，所述设备包括参数选择单元，选择参数以调整功耗减小到的程度；比例系数设置单元，提取输入图像中当前像素的高频分量，并且根据选择的参数和提取的高频分量的大小来设置比例系数；以及乘法器，将当前像素与设置的比例系数相乘，并且输出相乘的结果。
2.如权利要求1所述的设备，还包括图像分析单元，产生输入图像的亮度分量的直方图，分析产生的直方图的分布，并且基于分析结果对输入图像分类。
3.如权利要求2所述的设备，其中，参数选择单元根据输入图像的分类结果选择参数。
4.如权利要求3所述的设备，还包括亮度传感器，检测外部亮度，其中，参数选择单元根据检测的外部亮度选择参数。
5.如权利要求4所述的设备，其中，根据输入图像是明亮图像、暗色图像还是一般图像来选择参数。
6.如权利要求3所述的设备，还包括等级调整单元，当图像分析单元将输入图像分类为具有单色图像的图形图像时，统一按比例降低输入图像的等级。
7.如权利要求1所述的设备，其中，高频分量的大小是当前像素的亮度分量与将低通滤波器应用于当前像素的亮度分量之后获得的亮度分量之间的差。
8.如权利要求1所述的设备，其中，高频分量的大小是将高通滤波器应用于当前像素的亮度分量之后获得的分量的大小。
9.如权利要求7所述的设备，其中，比例系数随着高频分量的大小和所述参数的增加而减小。
10.如权利要求9所述的设备，其中，通过从预定常数中减去对高频分量的大小和所述参数取幂的结果来计算比例系数。
11.一种减小自发光显示器的功耗的图像处理设备，所述设备包括参数选择单元，选择参数以调整功耗减小到的程度；比例系数设置单元，计算输入图像中当前像素和输入图像的中心之间的距离，并且根据选择的参数和计算的距离来设置比例系数；以及乘法器，将当前像素与设置的比例系数相乘，并且输出相乘的结果。
12.如权利要求11所述的设备，还包括图像分析单元，产生输入图像的亮度分量的直方图，分析产生的直方图的分布，并且基于分析结果对输入图像分类。
13.如权利要求12所述的设备，其中，参数选择单元根据输入图像的分类结果选择参数。
14.如权利要求13所述的设备，还包括亮度传感器，检测外部亮度，其中，参数选择单元根据检测的外部亮度选择参数。
15.如权利要求14所述的设备，其中，根据输入图像是明亮图像、暗色图像还是一般图像来选择参数。
16.如权利要求11所述的设备，其中，比例系数随着所述距离和所述参数的增加而减小。
17.如权利要求16所述的设备，其中，通过从预定常数中减去所述距离和所述参数相乘的结果来计算比例系数。
18.一种减小自发光显示器的功耗的图像处理设备，所述设备包括参数选择单元，选择参数以调整功耗减小到的程度，以显示输入图像；比例系数设置单元，计算输入图像中当前像素的亮度的时间梯度，并且根据选择的参数和计算的时间梯度来设置比例系数；以及乘法器，将当前像素与设置的比例系数相乘，并且输出相乘的结果。
19.如权利要求18所述的设备，还包括图像分析单元，产生输入图像的亮度分量的直方图，分析产生的直方图的分布，并且基于分析结果对输入图像分类。
20.如权利要求19所述的设备，其中，参数选择单元根据输入图像的分类结果选择参数。
21.如权利要求19所述的设备，还包括亮度传感器，检测外部亮度，其中，参数选择单元根据检测的外部亮度选择参数。
22.如权利要求21所述的设备，其中，时间梯度是当前像素在其中心且具有预定大小的块的亮度和的帧间改变。
23.如权利要求22所述的设备，其中，所述块的大小是5×5像素。
24.如权利要求18所述的设备，其中，比例系数随着时间梯度和所述参数的增加而减小。
25.如权利要求24所述的设备，其中，通过从预定常数中减去对时间梯度和所述参数取幂的结果来计算比例系数。
26.一种减小自发光显示器的功耗的图像处理设备，所述设备包括参数选择单元，选择参数以调整功耗减小到的程度，以显示输入图像；比例系数设置单元，提取输入图像中当前像素的亮度分量，并且根据选择的参数和提取的亮度分量的大小来设置比例系数；以及乘法器，将当前像素与设置的比例系数相乘，并且输出相乘的结果。
27.如权利要求26所述的设备，其中，比例系数随着亮度分量的大小和参数的增加而增加。
28.如权利要求27所述的设备，其中，通过从预定常数中减去对亮度分量的大小和所述参数取幂的结果来计算比例系数。
29.一种减小自发光显示器的功耗的图像处理方法，所述方法包括考虑到调整功耗减小到的程度来选择参数，以显示输入图像；提取输入图像中当前像素的高频分量；根据选择的参数和提取的高频分量的大小来设置比例系数；将当前像素与设置的比例系数相乘；以及输出相乘的结果。
30.一种编码有使用计算机实现权利要求29的方法的处理指令的计算机可读介质。
31.一种减小自发光显示器的功耗的图像处理方法，所述方法包括考虑到调整功耗减小到的程度来选择参数，以显示输入图像；计算输入图像中当前像素和输入图像的中心之间的距离；根据选择的参数和计算的距离来设置比例系数；将当前像素与设置的比例系数相乘；以及输出相乘的结果。
32.一种编码有使用计算机实现权利要求31的方法的处理指令的计算机可读介质。
33.一种减小自发光显示器的功耗的图像处理方法，所述方法包括考虑到调整功耗减小到的程度来选择参数，以显示输入图像；计算输入图像中当前像素的亮度的时间梯度；根据选择的参数和计算的时间梯度来设置比例系数；将当前像素与设置的比例系数相乘；以及输出相乘的结果。
34.一种编码有使用计算机实现权利要求33的方法的处理指令的计算机可读介质。
35.一种减小自发光显示器的功耗的图像处理方法，所述方法包括考虑到调整功耗减小到的程度来选择参数；提取输入图像中当前像素的亮度分量并根据选择的参数和提取的亮度分量的大小来设置比例系数；将当前像素与设置的比例系数相乘；以及输出相乘的结果。
36.一种编码有使用计算机实现权利要求35的方法的处理指令的计算机可读介质。
37.一种图像调整方法，包括提取输入图像的亮度分量；根据输入图像的分类，如果输入图像是仅具有单色的图形图像，则统一按比例降低输入图像的等级或输入图像的亮度分量，如果输入图像不是图形图像，则根据输入图像是暗色图像、明亮图像还是一般图像来选择适合的参数；使用选择的参数计算各个比例系数以调整输入图像的亮度分量；通过将计算的各个比例系数相乘来设置最终比例系数；将设置的最终比例系数与输入图像的亮度分量相乘；以及输出改变的亮度分量以减小显示图像的功耗。
38.如权利要求37所述的方法，其中，输入图像的分类包括产生亮度分量的直方图；以及分析产生的直方图的分布。
39.如权利要求37所述的方法，其中，所述参数包括频率参数，确定将从输入图像提取的高频分量的等级；空间参数，通过根据输入图像中各个像素和预定点之间的距离计算各个像素的位置来确定对输入图像的亮度分量的调整；时间参数，通过计算各个像素的亮度梯度来确定对输入图像的亮度分量的调整；以及亮度参数，基于输入图像的相对黑暗来增加和减小比例系数。
40.一种编码有使用计算机实现权利要求37的方法的处理指令的计算机可读介质。
41.一种包括权利要求1的图像处理设备的显示面板，该显示面板还包括显示器，显示图像处理设备调整的图像；以及控制器，控制图像处理设备和显示器，以在显示器上将输入图像显示为调整的图像。
全文摘要
一种减小自发光显示器的功耗的图像处理设备和方法。所述图像处理设备包括参数选择单元，选择参数以调整功耗减小到的程度；比例系数设置单元，提取输入图像中当前像素的高频分量，并且根据选择的参数和提取的高频分量的大小来设置比例系数；以及乘法器，将当前像素与设置的比例系数相乘，并且输出相乘的结果。
文档编号G09G3/32GK101093635SQ20071011250
公开日2007年12月26日 申请日期2007年6月19日 优先权日2006年6月19日
发明者韩荣兰, 李皓荣, 朴斗植 申请人:三星电子株式会社