CN102770897B - 用于降低双调制显示器中的功耗的方法和系统 - Google Patents

用于降低双调制显示器中的功耗的方法和系统 Download PDF

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Abstract

一种用于双调制显示器的控制系统，包括：输入端，被配置为接收初始分辨率的指定期望的图像的图像数据；下采样器，被配置为将该图像数据下采样为多个下采样块并且获得对于每个下采样块的一个或多个图像值；背光处理管线，基于该图像值确定用于光发射器的驱动电平；光场模拟器，接收关于该驱动电平的数据并且产生背光照射图案；前调制器处理管线，接收该图像数据和背光照射图案，并且确定用于该前调制器的光透射元件的控制电平；和图像值调整器，接收该图像值，并且在将该图像值提供给该背光处理管线之前减小满足调整准则的下采样块的图像值。

Description

用于降低双调制显示器中的功耗的方法和系统
对相关申请的交叉引用
本申请要求于2010年2月22日提交的美国临时专利申请No.61/306,767的优先权，其全部内容通过引用而被合并于此。
技术领域
本发明涉及具有照射前调制器的背光的类型的双调制显示器。某些实施例提供背光的功耗的降低。
背景技术
诸如例如其中可控背光照射前调制器的双调制显示器之类的具有多个光源的显示器可能消耗相对大量的电功率，特别是当显示亮的图像时。在一些情况下，具有LED背光的双调制显示器可能需要高达500W到1kW的功率或更多。
本发明人已经确定了对用于降低双调制显示器中的功耗的改进的系统和方法的需要。
发明内容
本发明的一方面提供一种用于显示器的控制系统，该显示器包括背光，该背光具有多个单独可控的光发射器，所述光发射器被配置为将光投射到具有多个单独可控的光透射元件的前调制器上。该控制系统包括：输入端，被配置为接收指定初始分辨率的期望的图像的图像数据；下采样器，被配置为将该图像数据下采样为低于该初始空间分辨率的下采样空间分辨率的多个下采样块并且获得每个下采样块的一个或多个图像值；背光处理管线，被配置为基于该下采样块的图像值确定用于该背光的光发射器的驱动电平；光场模拟器，被配置为接收关于该驱动电平的背光驱动数据并且将背光驱动数据变换成背光照射图案；前调制器处理管线，被配置为从该输入端接收该图像数据并且从该光场模拟器接收背光照射图案，并且确定用于该前调制器的光透射元件的控制电平；和图像值调整器，被配置为从该下采样器接收该下采样块的图像值，并且在将该图像值提供给该背光处理管线之前减小满足调整准则的下采样块的图像值。
本发明的另一方面提供一种降低显示器中的功耗的方法，该显示器包括背光，该背光具有多个单独可控的光发射器，所述光发射器被配置为将光投射到具有多个单独可控的光透射元件的前调制器上。该方法包括：接收指定初始空间分辨率的多个像素值的图像数据；将该图像数据下采样为低于该初始空间分辨率的下采样空间分辨率的多个下采样块；确定每个下采样块的峰值和平均值；减小具有低于上水印的峰值和高于下水印的平均值的下采样块的平均值；以及将下采样块的峰值和平均值提供给被配置为基于该峰值和平均值驱动该单独可控的光发射器的背光处理管线。
下面描述本发明的进一步的方面和本发明的特定实施例的特征。
附图说明
附图示出了本发明的非限制性的示例实施例。
图1是根据一个实施例的双调制显示器和用于其的控制系统的框图。
图2、2A、2B、2C、2D、2E和2F是显示根据各个实施例的降低显示器的功耗的方法的流程图。
图3A、3B、3C和3D示出了示例下采样网格。
图4A和4B是分别显示峰值像素值和平均像素值（例如，下采样块）的图。
图5、5A、5B、5C、6和6A是显示根据各个实施例的用于降低显示器的功耗的控制系统的部分的示意性电路图。
具体实施方式
贯穿以下描述，阐述细节以便提供对本发明的更彻底的理解。但是，本发明可以在没有这些具体细节的情况下实践。在其它情况下，没有示出或详细描述公知的元件以避免不必要地模糊本发明。因此，说明书和附图应当被认为是说明性的，而不是限制的意义上的。
可以应用本发明以提供具有将光通过前调制器向查看区域投射的可调制的背光的显示器的功率效率的改进。本发明的某些方面可以与其它功率管理系统和方法结合或合并到其它功率管理系统和方法中，这些功率管理系统和方法诸如例如在2008年9月30日提交的美国专利申请No.61/101448和2009年9月15日提交的PCT专利申请No.PCT/US2009/056958中描述的实施例，这二者通过引用而被合并于此。一些实施例可以在显示器中提供增大的动态的对比度同时保持显示器的总体亮度。
图1示出了用于控制双调制显示器10以显示图像的根据一个实施例的示例控制系统100。控制系统100可以例如被合并到电视机、计算机监视器、电子像框、数字影院显示器、医学成像设备或具有用于再现视频或静止图像的显示器的其它设备中。
显示器10包括背光12，背光12具有多个将光投射到前调制器16上的可控的光发射器。来自背光12的光在前调制器16上形成光的图案之前经过光学层14。前调制器16包括多个单独可控的光透射元件（例如，像素），每个可控的光透射元件可以被控制以选择透射量。在查看位置18处的观察者被呈现有由来自背光12的光的图案产生的图像，该光的图案与该图像近似并且已被前调制器16细化。
背光12可以包括例如发光二极管（LED）的阵列。在其它实施例中，背光12可以包括有机LED（OLED）、电致发光元件或其它光发射器。
光学层14可以包括例如空隙、扩散体、准直器、一个或多个亮度增强膜、一个或多个波导或其它光学元件中的一个或多个。
前调制器16可以包括例如液晶显示器（LCD）。在其它实施例中，前调制器16可以包括具有单独可控的元件（即，像素）的不同类型的调制器，该单独可控的元件具有可变的透射率。
在一些实施例中，背光12的光发射器被布置在一般与显示器10的查看区域共生的二维阵列中，并且被配置为直接向前调制器16投射光。在其它实施例中，背光12的光发射器绕着显示器10的边缘布置，并且背光12包括附加的光学元件以选择性地将来自光发射器的光向前调制器16重定向。
在一些实施例中，背光12的光发射器都发射相同或大致相同光谱组成的光。例如，在一些实施例中，光发射器可以包括白色LED或另一种颜色的LED。在这样的实施例中，可以基于有效的照度图案控制背光12的光发射器，有效的照度图案可以通过本领域技术人员公知的多个技术中的任何一个从图像数据得出。
在一些实施例中，背光12的光发射器发射不同的光谱组成的光。例如，在一些实施例中，光发射器可以包括红、绿和蓝LED，或不同颜色的LED的其它组合。在这样的实施例中，可以基于对于各个颜色的有效的照度图案控制背光12的光发射器的每个颜色，有效的照度图案可以通过本领域技术人员公知的多个技术中的任何一个从图像数据得出。
显示器10可以例如具有诸如在以下中的任何一个中描述的结构之类的结构：
·2005年5月10发布且题为High Dynamic Range DisplayDevices的美国专利No.6891672，
·2008年7月22发布且题为High Dynamic Range DisplayDevices的美国专利No.7403332，
·2008年7月31公开且题为A Rapid Image Rendering on Dualmodulator Displays的PCT公开No.2008/0180466，
·2002年9月6公开且题为High Dynamic Range Display Devices的PCT公开No.WO 2002/069030，
·2003年9月18公开且题为High Dynamic Range DisplayDevices的PCT公开No.WO 2003/077013，
·2005年11月10公开且题为Method for Efficient Computationof Image Frames for Dual Modulation Display Systems UsingKey Frames的PCT公开No.WO 2005/107237，
·2006年2月2公开且题为Rapid Image Rendering on DualModulator Displays的PCT公开No.WO 2006/010244，
·2006年6月29公开且题为Wide Color Gamut Displays的PCT公开No.WO 2006/066380，
·2008年8月7公开且题为Calibration of Displays HavingSpatially Variable Backlight的PCT公开No.WO 2008/092276，以及
·2009年7月7提交且题为Edge-Lit Local Dimming Display,Display Components and Related Methods的美国临时专利申请No.61/223,675，
所有这些通过整体引用被合并于此，以用于所有目的。
控制系统100包括用于接收指定要被显示在显示器10上的图像的数据的图像输入端110。图像输入端110可以例如耦接到天线、线缆、卫星、DVR、DVD、计算机网络、互联网等等。图像输入端110可以可选地包括伽玛校正元件或用于预处理接收的图像数据的其它电路元件或处理元件。
来自于图像输入端110的图像数据被提供到下采样器120和前调制器处理管线170。图像数据通过提供指示用于图像的多个像素的某些预定义的特性的值来指定期望的图像。例如，在一些实施例中，图像数据可以以使得要被显示的像素亮度和颜色值能够从其中导出的任何合适的格式指定期望的图像。例如，图像数据的格式可以通过为每个像素提供红（R）、绿（G）和蓝（B）值来使用RGB色彩空间。在其它实施例中，不同的色彩空间可以用来指定期望的图像，诸如例如YUV、YCbCr、xvYCC或其它色彩空间。
下采样器120将图像数据从初始分辨率转换为更低的分辨率。下采样器120获得多个下采样块的每一个的一个或多个图像值。在背光12具有相同颜色的光发射器的实施例中，图像值可以包括例如代表值，诸如与每个下采样块对应的像素的平均照度值和最大或“峰值”照度值。在背光12具有不同颜色的光发射器的实施例中，图像值可以包括多个颜色的每一个的平均值和峰值，每个颜色与背光12的光发射器的颜色中的一个对应。图像值还可以包括表示与每个下采样块对应的像素的集合的其它值。
图像值可以包括例如与下采样块对应的图像的像素的图像亮度的中心趋势指示。图像亮度的中心趋势指示是提供给光调制器以使得像素的集合的大部分按照由图像数据所指定的而出现所需的光照强度的指示。图像亮度的中心趋势指示可以包括例如像素的集合的亮度的中心趋势统计量。例如，图像亮度的中心趋势指示可以包括对于像素的集合的算术平均值、中间照度或像素的亮度的分位数（quantile）。其它示例的图像亮度的中心趋势指示可以包括例如对于像素的集合的截短的算术平均值、几何平均值、截短的几何平均值、离散化的平均值、或像素的亮度的算术或凡何加权平均值。在一些实施例中，图像亮度的中心趋势亮度指示包括其亮度大于阈值的像素的数目的度量。在其它实施例中，中心趋势指示包括像素的亮度的数值表示的和，例如指定像素的图像数据的亮度分量的和。
来自于下采样器120的图像值经过图像值调整器130，如下面进一步描述的。向背光处理管线150提供图像值调整器130的输出以用于确定背光12的光发射器的驱动电平。
在一些实施例中，图像值调整器130的输出在被提供给背光处理管线150之前可选地由图像校准器140处理。在下采样器120将图像数据下采样到高于背光的分辨率的分辨率的实施例中，图像校准器140可以包括一个或多个附加的下采样级，下采样级被配置为将图像值调整器130的输出下采样到背光的光发射器的分辨率、背光的光发射器组的分辨率（例如，在背光具有光发射器的RGB组的阵列的情况下）、或到为适合于由背光处理管线150处理而选择的另一个分辨率。
在一些实施例中，图像校准器140可以包括被配置为向图像值调整器130的输出应用例如颜色校准、滤波、小的亮特征补偿、大型特征检测或其它变换。在其它实施例中，这样的处理元件中的一个或多个可以被合并到图像值调整器130和/或背光处理管线150中，或者如果不需要的话，可以被省略。在一些实施例中，图像校准器140和/或背光处理管线应用滤波技术，诸如例如在Philip E.Mattison,"Practical Digital Video with Programming examples in C","VideoImage Processing Techiniques Filtering(chapter 9)",Wiley,1994中所描述的,其通过引用而被合并于此。在一些实施例中，图像校准器140和/或背光处理管线包括被配置为基于多个亮度指示器实现图像显示技术，诸如例如在2009年7月22日提交且题为IMAGEDISPLAY BASED ON MULTIPLE BRIGHTNESS INDICATORS的美国临时专利申请No.61/227,652中所描述的，和/或被配置为实现驱动信号控制技术，诸如例如在2009年7月13日提交且题为SYSTEMSAND METHOS FOR CONTROLLING DRIVE SIGNALS INSPATIAL LIGHT MODULATOR DISPLAYS的美国临时专利申请No.61/225,195中所描述的，的处理元件，二者都通过引用而被合并于此。
背光处理管线150驱动背光12的光发射器以将光的图案投射到前调制器16上。光发射器可以被单独地或成群地驱动以将不均匀的照度分布投射到前调制器16上。背光处理管线150还向光场模拟器160提供关于用于光发射器的驱动电平的信息。光场模拟器160被配置为基于关于用于光发射器的驱动电平的信息确定背光图案。光场模拟器160可以例如通过基于光发射器的驱动电平的估计、光发射器的点扩散函数和光学层14的特性确定背光图案。背光图案可以例如指定入射在前调制器16的每个像素上、或入射在前调制器16的特定位置上、或入射在前调制器16的每一个像素的照度可以被内插的前调制器16的特定位置上的光的照度。前调制器处理管线170使用图像数据结合关于从光场模拟器160接收到的背光图案的信息来控制前调制器16以选择性地调制来自背光12的光以再现由图像数据指定的图像。
背光处理管线150被配置为基于关于在与光发射器对应的图像的区域之内的图像的像素的信息，确定背光12的光发射器的每一个的驱动电平。在一些实施例中，如果图像的特定像素被光发射器的至少一些非最小的量照射，则该像素可以被认为对应于光发射器。背光处理管线150可以使用多个已知技术中的任何一个确定驱动电平。在一些实施例中，背光处理管线150基于例如在与光发射器对应的一个或多个区域之内的图像的像素的最小像素值、最大像素值和平均像素值，确定背光12的光发射器的每一个的驱动电平，如例如在2008年9月30日提交的美国专利申请No.61/101448和在2009年9月15日提交的PCT专利申请No.PCT/US2009/056958中所描述的。
图像值调整器130被配置为对于图像的选择的部分调整作为输入提供给背光处理管线150的图像值，如下所述。在一些实施例中，由于图像值调整器130被放置在背光12的控制路径中的早期，因此产生的用于光发射器的结果驱动信号可以相对稳定。在一些实施例中，图像值调整器130位于滤波元件的上游，以使得由图像值调整器输出的调整后的图像值可以被（诸如9x9FIR滤波器之类的低通空间滤波器）滤波以提高背光稳定性。在一些实施例中，图像值调整器130被配置为减小图像数据的选择的块的平均像素值（或其它代表值），并提供减小后的平均像素值作为输出以用于由背光处理管线150进行下游处理，以便降低显示器10的背光12的总体功耗。图像值调整器130还可以可选地根据下游处理需要提供图像数据的块的其它图像值（诸如，例如，调整后的或未调整的峰值）。
图2示出了可以在具有多个光发射器的显示器的控制系统中实现的示例方法200，多个光发射器至少部分基于对应图像区域的峰值和平均像素值被驱动。方法200可以例如由图1的控制系统100中的下采样器120和图像值调整器130实现。
在块210，接收图像数据。接收的图像数据可以具有与将要在其上显示图像的显示器的分辨率相同的初始分辨率，或可以具有更高或更低的分辨率。
在块220，将图像数据从初始分辨率下采样为更低的分辨率。在一些实施例中，下采样块的分辨率可以等于或大致等于背光的光发射器的分辨率。在其它实施例中，下采样块的分辨率可以是高于背光的光发射器的分辨率且低于前调制器的可控元件的分辨率的中等分辨率。例如，如果背光具有光发射器的MxN阵列，则可以将图像数据下采样为具有MxN的分辨率或更高的分辨率的下采样块。在一些实施例中，下采样块具有在水平和垂直方向的每一个中至少1.5倍于光发射器的分辨率的分辨率。在一些实施例中，基于诸如例如滤波元件之类的下游处理元件选择下采样块的大小。例如，在一些实施例中可以期望下采样块的相对较高的分辨率，以使得滤波技术可以应用于调整后的图像值，同时保持高的局部对比度，因为随着滤波器覆盖的区域增大，结果的对比度通常减小。
图3A、3B、3C和3D示出了分别与光发射器310的3x4矩形阵列有关的示例下采样网格300A、300B、300C和300D。图3A示出了下采样网格300A，其中下采样块320A具有等于光发射器310的分辨率的分辨率。图3B示出了下采样网格300B，其中下采样块320B具有四倍于光发射器310的分辨率（两倍于每个方向上的分辨率）的分辨率。图3C示出了下采样网格300C，其中下采样块320C具有二十五倍于光发射器310的分辨率（五倍于每个方向上的分辨率）的分辨率。图3A-C示出了用于矩形阵列的光发射器的矩形下采样网格，但是在其它实施例中可以采用其它类型的网格。例如，当光发射器被以六角形或三角形阵列布置时，可以采用六角形或三角形网格。此外，在一些实施例中，下采样网格的图案可以不匹配光发射器的阵列的图案。例如，在矩形阵列的光发射器的情况下可以采用六角形或三角形网格（或其它类型的网格），或者在六角形或三角形阵列的光发射器的情况下可以采用矩形网格（或其它类型的网格）。图3D示出了其中具有三角形块320D的三角形下采样网格300D用于3x4矩形阵列的光发射器310的示例。在图3D实施例中，光发射器310和下采样网格300D被不对称地对准，以使得不同的光发射器310相对于块320D被不同地对准，但是要理解，在其它实施例中，下采样网格和光发射器可以被配置以使得光发射器与下采样块的边界对准，或者以使得每个光发射器与下采样块的中间对准。在一些实施例中，由于较小的块趋向于在下游的图像处理中提供增大的灵活性，但是可能需要增大的处理能力，因此可以基于处理约束选择下采样网格的特性。
例如，在背光包括以46x 34阵列布置的1564个可控的光发射器（诸如，例如LED）并且前调制器包括具有1920x1080像素的分辨率的LCD时，下采样网格可以具有96x72下采样块的分辨率，其中每个下采样块覆盖等效于前调制器的20x15个像素的区域。在其它实施例中，背光可以具有更少数目的光发射器。例如，背光在一些实施例中可以具有少于1000个光发射器，并且在一些实施例中可以具有大约200到大约500个光发射器。同样，下采样网格在其它实施例中可以具有不同的分辨率，并且每个下采样块可以覆盖等效于大于或小于20x15个像素的区域。
返回到图2，在块220中的下采样处理期间，对于每一个下采样块获得用作到背光处理管线的输入的图像值。在一些实施例中，对于每一个下采样块获得一个或多个峰值像素值和一个或多个平均像素值。在其它实施例中，可以获得不同的代表值作为图像值，诸如例如百分等级和/或几何平均值，如上所述。在背光的光发射器全部是相同的颜色的实施例中，可以对于每个块获得图像值的单个集合（诸如例如，单个峰值和单个平均值）。在背光的光发射器是多个（通常三个或更多个）不同的颜色的实施例中，可以对于每个块的每个颜色获得图像值的集合。也可以在下采样处理期间获得其它关于可以用于下游处理的图像数据的像素的信息，诸如例如，对于每一个下采样块的最小像素值。
在块230，每个下采样块的图像值与调整准则相比较以选择要被调整的下采样块。在一些实施例中，调整准则包括上水印。具有超过上水印的某些图像值（诸如例如，峰值）的下采样块可以被排除应用任何调整。这样的块可以被排除调整以保证与亮的图像区域对应的前调制器的元件接收足够的光以使得可以足够再现期望的照度，并且防止可能引起不希望的颜色偏移的像素的饱和。
在一些实施例中，调整准则包括下水印。具有低于下水印的某些图像值（诸如例如，平均值）的下采样块可以被排除应用任何调整。这样的块可以被排除调整以保证与暗的（但不是完全暗的）图像区域对应的前调制器的元件接收足够的光以使得可以足够再现在暗的图像区域中的微妙的变化，并且防止视频噪声（否则将一直保持看不见）被放大，以致它变得在视觉上可察觉。
在一些实施例中，调整准则包括上水印和下水印二者。具有超过上水印的图像值（诸如例如，峰值）或低于下水印的图像值（诸如例如，平均值）的任何下采样块可以被排除应用任何调整。在一些实施例中，具有等于所述水印中的一个的图像值的下采样块可以被排除调整，并且在其它实施例中，具有等于所述水印中的一个的图像值的下采样块可以被调整。
在一些实施例中，基于背光和/或前调制器的物理性质选择水印。例如，可以基于前调制器的对比度来设置下水印，以使得当前调制器具有较高的对比度时，较小的值被用作下水印，并且当前调制器具有较低的对比度时，较大的值被用作下水印。在一些实施例中，在显示器的工厂调谐和校准期间选择水印。在一些实施例中，基于显示器的总体功耗选择水印。例如，在一些实施例中可以增大上水印和下水印之间的间隔（separation）以降低显示器的总体功耗。在一些实施例中，基于提供关于要被显示的图像的特征信息的、伴随图像数据的元数据选择水印。在一些实施例中，在显示器的校准期间通过软件控制可调整水印。在一些实施例中，水印可以在显示器的服务菜单中被调整，或者可以例如通过为显示器提供多个显示模式而是用户可调整的。
在一些实施例中，选择水印以具有2n-1的值，其中n是正整数，以便于快速比较二进制格式的图像值与水印。在一些实施例中，当使用N位表示图像值时，也使用N位表示水印。例如，在一些实施例中，上水印具有值2N-1-1。在这样的实施例中，可以通过检查图像值的最高有效位是否被设置来容易地识别图像值超过上水印。类似地，下水印可以具有值2M-1（其中M是小于N-1的正整数），以使得可以通过检查图像值的N-M个最高有效位中的任何一个是否被设置来容易地识别任何图像值等于或低于下水印。例如，当图像值被表示为8位二进制数字时，上水印可以是10000000，以及下水印可以是00100000。在一些实施例中，可以选择上水印以具有最大值（例如，对于8位图像值，为11111111），以便最大化通过调整图像值可实现的功率降低。
在块230之后，对于不满足调整准则的下采样块（块230的否输出），方法200进行到块240。在块240，输出原始的（未调整的）图像值以用于进一步的下游处理。对于满足调整准则的下采样块（块230的是输出），方法200进行到块250。在块250，计算一个或多个调整的图像值。在一些实施例中，在块250处减小满足调整准则的下采样块的图像值（诸如例如，平均值或其它代表值）。在一些实施例中，将平均值减小基于峰值与上水印的比率确定的量，下面将进一步进行描述。在一些实施例中，通过将图像值除以2n来减小，其中n是正整数。在一些实施例中，可以对数地减小图像值（例如，通过采用图像值的自然对数，或以一些其它基数的图像值的对数）。在某些情况下，图像值的对数减小可以更密切地匹配人类视觉系统的响应。
在块250之后，方法200可选地进行到块260，其中调整后的图像值经受进一步的检查以确定调整后的图像值是否是可接受的。检查调整后的图像值是否是可接受的可以包括例如将调整后的图像值与一个或多个阈值相比较，下面将进一步进行描述。例如，在一些实施例中，减小后的平均值与最小平均值阈值相比较，并且任何低于最小平均值阈值的减小后的平均值可以被确定是不可接受的。
在一些实施例中，可以对于每个减小后的平均值计算增大后的峰值，其中增大后的峰值基于平均值被减小的量来确定。（例如，如果减小后的平均值是原始平均值的一半，则增大后的峰值可以是原始峰值的两倍）。在这样的实施例中，增大后的峰值与最大峰值阈值相比较，并且超过最大峰值阈值的任何增大后的峰值可以被确定是不可接受的。但是，增大后的峰值通常仅仅用于比较目的，并且保持原始峰值作为在考虑中的下采样块的图像值。
在一些实施例中，最小平均值阈值可以与下水印相同，并且在其它实施例中，不同于下水印。类似地，在一些实施例中，最大峰值阈值可以与上水印相同，并且在其它实施例中，不同于上水印。
对于具有一个颜色的光发射器的背光，可以对于满足调整准则的每个块计算单个减小后的图像值（诸如例如，平均值），并且可以对于多色背光计算多个减小后的图像值（对于每一个颜色，一个图像值）。当对于使用多色背光的实施例对于多个颜色的每一个计算减小后的图像值时，可以按比例地减小对于每一个颜色的图像值，以便在一些实施例中保持下采样块的色度。在一些实施例中，对于使用多色背光，如果对于每一个颜色的图像值满足调整准则，则仅仅调整下采样块的图像值，并且结果的调整后的平均值和峰值将分别都不低于最小平均值阈值或大于最大峰值阈值。
图4A示出了在调整准则被定义为具有在上水印（UWM）和下水印（LWM）之间定义的调整范围之内的峰值的实施例中，对于一组下采样块（逐一编号为块1-12）的示例峰值。块1、2、5和10具有超过UWM的峰值，并且块8、11和12具有低于LWM的峰值（因而也具有低于LWM的平均值），意味着仅仅块3、4、6、7和9满足调整准则。图4B示出了对于图4A的块1-12的示例平均值。块1、2、5、8、10、11和12的平均值不被调整。块3、6、7和9的平均值被调整，其中虚线指示初始平均值，实线指示减小后的平均值，以及箭头显示减小。
但是，由于块4的平均值的调整将导致低于最小平均值阈值的减小后的平均值，因此块4的平均值不被调整（如图4B中的X穿插其中的箭头指示）。可替换地，块4的平均值可以被调整降至最小平均值阈值。同样，在计算增大后的峰值并且与最大峰值阈值相比较的实施例中，如果相应地增大后的峰值将超过最大峰值阈值，则平均值的减小可以被遏制。
在一些实施例中，如果峰值大于平均值的两倍，则下采样块的平均值的减小可以被遏制。这可以被进行以便使得适当显示小的亮的特征，诸如例如在2009年7月22日提交的题为IMAGE DISPLAYBASED ON MULTIPLE BRIGHTNESS INDICATORS的美国临时专利申请No.61/227,652中所描述的。
返回到图2，如果调整后的图像值是不可接受的（块260的否输出），则方法200进行到块240，其中输出原始图像值以用于进一步的下游处理。如果调整后的图像值是可接受的（块260的是输出），则方法200进行到块270，其中输出调整后的图像值以用于进一步的下游处理。在一些实施例中，可以省略块260，在这种情况下，方法200直接从块250进行到块270。在一些实施例中，可以修改方法200以提供图像值的迭代的减小，如下参考图2F所述。
在块240和270处图像值的输出可以包括直接向背光处理管线（或在一些实施例中，向图像校准器）提供图像值。可替换地，在块240和270处图像值的输出可以包括将图像值存储在寄存器中或在下游处理期间可存取的其它存储器中。
图2A-2F示出了可以在具有多个光发射器的显示器的控制系统中实现的示例方法200A-F，多个光发射器至少部分基于对应图像区域的峰值像素值和平均像素值被驱动。方法200A-F可以例如由图1的控制系统100中的下采样器120和图像值调整器130实现。
方法200A-F每个从块210、220、230和240开始，其对应于如上所述的方法200的相似编号的块。方法200A-F不同之处在于满足调整准则的下采样块如何被处理。在图2A-2F所示的示例中，峰值和平均值被用作下采样块的图像值，但是将理解，在方法200A-F中应用的技术也可以应用于不同的图像值。此外，在一些实施例中，对于下游处理可以不需要峰值，在这种情况下，可以修改方法200A-F以使得仅仅输出下采样块的平均值（或其它代表值）。
在图2A的实施例中，如果下采样块满足调整准则（块230的是输出），则方法200A进行到块251。在块251，计算具有满足调整准则的峰值的下采样块的减小后的平均值。如上所述，当背光具有相同颜色的光发射器时，可以计算单个减小后的平均值，以及当背光具有多色光发射器时，可以计算多个减小后的平均值。在块251之后，方法200A进行到块261。
在块261，减小后的平均值与最小平均值阈值相比较。如果任何一个减小后的平均值不超过阈值（块261，否输出），则方法200A进行到块240，并且输出该块的原始图像值。如果减小后的平均值（或在多色背光的情况下对于每个颜色的所有减小后的平均值）超过阈值（块261，是输出），则方法200A进行到块271，其中输出原始的峰值和减小后的平均值用于由背光处理管线进行下游处理。在一些实施例中，可以修改方法200A以提供平均值的迭代的减小，如下参考图2F所述。
在图2B的实施例中，如果下采样块满足调整准则（块230的是输出），则方法200B进行到块252。在块252，计算具有满足调整准则的峰值的下采样块的减小后的平均值和增大后的峰值。如上所述，可以通过将原始峰值乘以与减小平均值的因子相同的因子来计算增大后的峰值，同时保持原始峰值。还如上所述，当背光具有相同颜色的光发射器时，可以计算单个减小后的平均值和单个增大后的峰值，以及当背光具有多色光发射器时，可以计算多个减小后的平均值和多个增大后的峰值。在块252之后，方法200B进行到块262。
在块262，减小后的平均值与最小平均值阈值相比较，以及增大后的峰值与最大峰值阈值相比较。如果任何一个减小后的平均值低于最小平均值阈值或任何一个增大后的峰值超过最大峰值阈值（块262，否输出），则方法200B进行到块240，并且输出该块的原始图像值。如果减小的平均阈值（或在多色背光的情况下，对于每个颜色的所有减小的平均阈值）不低于最小平均值阈值并且增大后的峰值（或在多色背光的情况下，对于每个颜色的所有增大后的峰值）不超过最大峰值阈值（块262，是输出），则方法200B进行到块271，其中输出原始峰值和减小的平均阈值用于由背光处理管线进行下游处理。在一些实施例中，可以修改方法200B以提供平均值的迭代的减小，如下参考图2F所述。
在图2C的实施例中，如果下采样块满足调整准则（块230的是输出），则方法200C进行到块253和263。在块253，平均值除以二。在块263，减小后的平均值与最小平均值阈值相比较。如果减小后的平均值超过最小平均值阈值（块263，是输出），则方法200C返回到块253并且平均值再次除以二。在一些实施例中，方法200C还可以包括在块253将峰值乘以二以及在块263将增大后的峰值与最大峰值阈值相比较。块253和263重复直到任何一个减小后的平均值低于最小平均值阈值（块263，否输出），在该点时，方法200C进行到块271，其中输出峰值和先前的平均值（即，超过最小平均值阈值的减小后的平均值）以用于由背光处理管线进行下游处理。在一些实施例中，可以限制方法200C循环经过块253和263的次数。例如，每次在块253处平均值除以二，计数器就可以加1，并且一旦计数器达到一些预定的计数（例如，三），方法200C就可以直接进行到块271，以使得平均值不被除以大于一些预定的数字（例如，八）。
在图2D的实施例中，如果下采样块满足调整准则（块230的是输出），则方法200D进行到块254。在块254，对于满足调整准则的每个下采样块计算多个减小后的平均值（或在多色背光的情况下，多个减小后的平均值的集合），以及多个相应地增大后的峰值。在块264，选择超过最小平均值阈值并且对于其相应增大后的峰值低于最大峰值阈值的最低的减小后的平均值（或平均值的集合）。在块264之后，方法200D进行到块271，其中输出原始的峰值和选择的减小后的平均值以用于由背光处理管线进行下游处理。
在图2E的实施例中，如果下采样块满足调整准则（块230的是输出），则方法200E进行到块255。在块255，确定峰值与上水印的比率。在使用为每个颜色提供峰值的多色背光的实施例中，最接近于上水印的峰值可以用来计算该比率。在块265，基于在块255中确定的比率减小平均值。例如，如果峰值是上水印的百分之80，则可以通过在块265乘以0.8来减小平均值以产生缩放的减小后的平均值。在块265之后，方法200E进行到块271，其中输出原始的峰值和缩放的减小后的平均值以用于由背光处理管线进行下游处理。在一些情况下，可以根据下游处理需要向缩放的减小后的平均值添加固定或可控的偏移。向缩放的减小后的平均值添加偏移可以通过提供用于校准的裕度来避免在一些情况下的像素的饱和。
图2F的方法200F与图2的方法200相似，除了在图2F中迭代地调整图像值之外。在图2F的实施例中，在块260之后，如果调整后的图像值是可接受的（块260，是输出），则方法200F进行到块266，其中保存调整后的图像值，然后返回到块250以进一步调整图像值。因而方法200f循环经过块250、260和266，直到调整后的图像值不再是可接受的（块260，否输出）为止，在该点处，方法200F进行到块267。在块267，检查经过块250和260的数目。如果是第一次经过（块267，是输出），则不存在可接受的调整后的图像值，并且方法200F进行到块240，其中输出原始图像值。如果是第二次或后面的通过（块267，否输出），则至少一个可接受的调整后的图像值（或调整后的图像值的至少一个集合）已被在块266处保存，并且方法200F进行到块276，以输出最近保存的可接受的图像值。本领域技术人员将理解，诸如例如图2A和2B的方法200A和200B之类的其它方法也可以被适配为采用类似于图2F的方法200F所示出的迭代技术。
根据本发明的一些实施例的方法提供有利地简单的并且具有低的延迟的具有降低的功率需要的显示器。在一些实施例中，功率降低方法不增加延迟。根据一些实施例的功率降低方法还可以产生背光的稳定的驱动，可以使用低的资源实现，和/或可以防止像素饱和。在一些实施例中，功率降低方法还有利地增大或最大化应用它们的显示器的对比度。
图5示出了根据一个实施例的示例电路500，其可以包括在用于调整作为背光处理管线的输入提供的图像值的显示器的控制系统中。下采样器510接收图像数据的输入帧，并输出对于每个下采样块的峰值（DS_Peak）和平均值（DS_Avg）。DS_Peak被提供作为比较器520的输入，以及DS_Avg被提供作为比较器530的输入。比较器520还接收上水印（UWM）作为输入，并且在DS_Peak小于UWM时产生高输出。比较器530还接收下水印（LWM）作为输入，并且在DS_Avg大于LWM时产生高输出。比较器520和530的输出被提供给AND门540，其输出作为减小使能信号被提供给平均值减小器550。
平均值减小器550从下采样器510接收DS_Avg，并且被配置为在被使能时输出减小后的平均值（Red_Avg）。当AND门540的输出为高时（意味着比较器520和530的输出二者都为高），平均值减小器550被使能。Red_Avg被作为比较器560和平均值选择器570的输入提供。比较器560还接收LWM作为输入，并且被配置为在Red_Avg大于LWM时产生高输出。比较器560的输出被提供给平均值选择器570。当比较器560的输出为高时，平均值选择器570向输出580提供Red_Avg。平均值选择器570还从下采样器510接收DS_Avg作为输入，并且被配置为在比较器的输出不为高时（意味着Red_Avg低于LWM，或由于平均值减小器550不被使能，因此不存在Red_Avg）向输出580提供DS_Avg。输出580还从下采样器510接收DS_Peak，并且向下游元件提供DS_Peak和DS_Avg或Red_Avg（由平均值选择器570确定的）以用于进一步处理。在下游处理不需要DS_Peak的一些实施例中，输出580不接收DS_Peak。
图5A示出了与图5的电路500相似的另一个示例电路500A。电路500A不同于电路500之处在于，电路500A包括从下采样器510接收DS_Peak的峰值增大器512。峰值增大器512被配置为将DS_Peak增大与平均值减小器550减小DS_Avg的因子相同的因子以提供参考值Inc_Peak。峰值增大器512的输出（Inc_Peak）被提供给比较器514。比较器514还接收UWM作为输入，并且被配置为在Inc_Peak小于UWM时产生高输出。比较器514的输出作为输入被提供给AND门516。AND门516还接收比较器560的输出作为输入。AND门516的输出被提供给平均值选择器570，平均值选择器570被配置以使得在平均值减小器550被使能、Red_Avg超过LWM并且Inc_Peak低于UWM时Red_Avg仅仅提供给输出580。
图5B示出了与图5的电路500相似的另一个示例电路500B。电路500B不同于电路500之处在于，电路500B使用DS_Peak与UWM的比率以提供缩放后的减小后的平均值。在电路500B中，DS_Peak作为输入被提供给乘法器522。UWM被提供给处理元件524，处理元件524被配置为向乘法器522提供UWM的乘法逆元。表示DS_Peak与UWM的比率的乘法器522的输出作为输入被提供给另一个乘法器526。（本领域技术人员将理解，在一些实施例中，乘法器522和元件524可以被分压器替换。）乘法器526还接收DS_Avg作为输入，并且将DS_Avg乘以DS_Peak与UWM的比率以产生输出Scaled_Avg。Scaled_Avg代替Red_Avg被作为输入提供给比较器560和平均值选择器570。在一些实施例中，可以向Scaled_Avg添加固定或可控的偏移529以提供用于校准的裕度以减小像素饱和，如上所述。比较器520、530和560的输出全部提供给AND门528。AND门528的输出被提供给平均值选择器570，平均值选择器570被配置以使得在DS_Peak在LWM和UWM之间并且Scaled_Avg超过LWM时Scaled_Avg仅仅提供给输出580。
图5C示出了与图5A的电路500A相似的另一个示例电路500C。电路500C不同于电路500A之处在于，电路500C应用迭代技术来减小平均值并且相应地增大峰值。在电路500C中，峰值增大器512和平均值减小器550二者接收减小使能信号，以使得在AND门540的输出为高时（即，每当DS_Peak低于UWM并且DS_Avg超过LWM时）它们被使能。峰值增大器512和平均值减小器550还具有连接到它们的各个输入的多路复用器511和549。多路复用器511从下采样器510接收DS_Peak并且从峰值增大器512接收Inc_Peak作为输入，并且被配置为在迭代控制块590的控制之下将这些值中的一个作为输入提供给峰值增大器512。类似地，多路复用器549从下采样器510接收DS_Avg并且从平均值减小器550接收Red_Avg作为输入，并且被配置为在迭代控制块590的控制之下将这些值中的一个作为输入提供给平均值减小器550。
迭代控制块590包括经过计数器591，被配置为对峰值和平均值经过峰值增大器512和平均值减小器550的数目进行计数。经过计数器591的输出被提供给第二经过块592，第二经过块592被配置为在第一次经过时具有低输出并且在第二次和后来的经过时具有高输出。第二经过块592的输出被提供给多路复用器511和549，多路复用器511和549被配置以使得在第一次经过时DS_Peak和DS_Avg被分别提供给峰值增大器512和平均值减小器550的输入，以及在第二次和后来的经过时Inc_Peak和Red_Avg被分别提供给峰值增大器512和平均值减小器550的输入。
迭代控制块590还包括比较器594和软件控制的寄存器593。软件控制的寄存器593被配置为输出最大迭代计数。在其它实施例中，可以省略软件控制的寄存器593，并且固定的最大迭代计数可以作为输入提供给比较器594。比较器594接收经过计数器591和软件控制的寄存器593的输出作为输入，并且被配置为，只要经过的数目不超过最大迭代计数，就具有高输出，并且在经过的数目超过最大迭代计数时具有低输出。
比较器514和560的输出被提供给AND门561，AND门561被配置为在比较器514和560的输出二者为高时（即，在Inc_Peak低于UWM且Red_Avg超过LWM时）产生高输出。AND门561的输出被提供给另一个AND门562和OR门564。
AND门562还接收比较器594的输出作为输入。AND门562使能平均值寄存器563捕获Red_Avg，平均值寄存器563的输入被连接以从平均值减小器550接收Red_Avg。AND门562被配置为在AND门561和比较器594二者的输出为高时具有高输出，以使得如果Inc_Peak低于UWM且Red_Avg超过LWM，则由平均值寄存器563对Red_Avg的捕获仅仅被使能，并且经过的数目不超过最大迭代计数。
OR门564还接收第二经过块592的输出作为输入。因此，如果AND门561的输出为高，则OR门564的输出仅仅在第一次经过时为高，并且OR门564的输出对于第二次和后来的经过一直为高。OR门564的输出作为输入提供给AND门565，AND门565还从AND门540接收减小使能信号作为输入。AND门565的输出被提供给平均值选择器570，平均值选择器570被配置以使得在AND门565的输出为低时来自于下采样器510的DS_Avg被提供给输出580，以及在AND门的输出为高时来自于平均值寄存器563的捕获的Red_Avg被提供给输出580。因此，每当减小使能信号为低时，阻止平均值选择器将Red_Avg传递给输出580，以避免先前存储的Red_Avg的值（即，来自于先前处理的DS块的Red_Avg值）的传播。本领域技术人员将理解，图5的电路500还可以被适配为采用类似于图5C所示的迭代技术。
图6示出了根据本发明的一个实施例的示例电路600，其可以包括在用于降低显示器的功耗的显示器的控制系统中。输入端610接收下采样块的输入峰值（Peak_In）和输入平均值（Avg_In）。Peak_In被提供给比较器620，以及Avg_In被提供给比较器630。比较器620被配置为在Peak_In大于上水印（UWM）时产生高输出，以及比较器630被配置为在Avg_In小于下水印（LWM）时产生高输出。如果需要的话，Peak_In还可以作为Peak_Out提供给输出，用于进一步的下游处理。
比较器620和630的输出被提供给OR门640，OR门640在比较器620或比较器630（或者二者）的输出为高时产生高输出。OR门640的输出作为第一使能输入提供给平均值多路复用器690，平均值多路复用器690被配置为输出平均值（Avg_Out）以用于进一步的下游处理，如下所述。
Avg_In作为第一平均值输入提供给平均值多路复用器690。Avg_In还与分别被配置为将Avg_In除以二、四和八的除以二块652、除以四块654和除以八块658并行地被提供。块652、654和658的输出分别被提供给比较器662、664和668，比较器662、664和668被配置为在块652、654和658的输出超过最小平均值阈值时产生高输出。比较器668的输出作为第二使能输入被提供给平均值多路复用器690，比较器664的输出作为第三使能输入被提供给平均值多路复用器690，以及比较器662的输出作为第四使能输入被提供给平均值多路复用器690。
块652、654和658的输出还作为输入提供给平均值多路复用器690，其中块658的输出作为第二平均值输入被提供，块654的输出作为第三平均值输入被提供，以及块652的输出作为第四平均值输入被提供。平均值多路复用器690被配置为选择第一至第四平均值输入中的一个作为输出Avg_Out。如果第一使能输入为高，则平均值多路复用器690选择第一平均值输入（Avg_In）作为Avg_Out，而不考虑出现在第二至第四使能输入处的信号。如果第一使能输入为低并且第二使能输入为高，则平均值多路复用器690选择第二平均值输入（除以八块658的输出）作为Avg_Out，而不考虑出现在第三和第四使能输入处的信号。如果第一和第二使能输入为低并且第三使能输入为高，则平均值多路复用器690选择第三平均值输入（除以四块654的输出）作为Avg_Out，而不考虑出现在第四使能输入处的信号。如果第一至第三使能输入为低并且第四使能输入为高，则平均值多路复用器690选择第四平均值输入（除以二块652的输出）作为Avg_Out。如果所有使能输入为低，则平均值多路复用器690选择第一平均值输入（Avg_In）作为Avg_Out。
图6A示出了与图6的电路600相似的另一个示例电路600A。电路600A不同于电路600之处在于，电路600A包括乘以二块672、乘以四块674和乘以八块678，每个接收Peak_In作为输入。块672、674和678的输出分别被提供给比较器682、684和688，比较器682、684和688被配置为在块672、674和678的输出低于最大峰值阈值时产生高输出。比较器682、684和688的输出作为输入分别提供给AND门692、694和698。AND门692、694和698还分别接收比较器662、664和668的输出作为输出。AND门692、694和698的输出作为第四、第三和第二使能输入分别提供给平均值多路复用器690，平均值多路复用器690如上所述操作。
本领域技术人员将理解，图5、5A、5B、5C、6和6A所示的示例电路仅仅用于说明性的目的，并且在不同的实施例中可以提供不同的电路配置。例如，在一些实施例中，图像值的调整由FPGA或其它可配置的处理元件实现。
从上可知，本领域技术人员将理解，本发明可以被实现为：
·合并控制系统的显示器；
·视频处理设备；
·芯片或处理单元；
·用于显示图像的方法；或
·用于设置用于背光的光发射器的驱动值的方法。
本发明的某些实施方式包括运行使得处理器执行本发明的方法的软件指令的计算机处理器。例如，显示器设备中的一个或多个处理器可以通过运行处理器能够存取的程序存储器中的软件指令来实现图2以及2A-F的方法。本发明还可以按照程序产品的形式提供。程序产品可以包括携带计算机可读信号的集合的任何介质，该计算机可读信号包括在由数据处理器运行时使得数据处理器运行本发明的方法的指令。根据本发明的程序产品可以是多种形式中的任何一个。程序产品可以包括例如物理介质，诸如包括软盘、硬盘驱动器的磁数据存储介质、包括CD ROM、DVD的光数据存储介质、包括ROM、闪速RAM的电子数据存储介质，等等。程序产品上的计算机可读信号可以可选地被压缩或加密。
当上面提及组件（例如，软件模块、处理器、部件、设备、电路等等）时，除非另有说明，对该组件的提及（包括对“装置”的提及）应当被理解为包括执行所述组件的功能（即，功能上等效）的任何组件作为该组件的等价物、包括在结构上不等效于公开的结构上但是执行本发明的示出的示范性实施例中的功能的组件。
本领域技术人员将理解，以上讨论的示例实施例仅仅用于说明性的目的，并且根据本发明的实施例的方法和系统可以被实现在具有适当配置的处理硬件的任何一个合适的设备中。这样的处理硬件可以包括一个或多个可编程处理器、诸如可编程阵列逻辑（PAL）和可编程逻辑阵列（PLA）之类的可编程逻辑器件、数字信号处理器（DSP）、现场可编程门阵列（FPGA）、特定用途集成电路（ASIC）、大规模集成电路（LSI）、超大规模集成电路（VLSI）等等。
本领域技术人员将显然可知，根据上述公开，在此发明的实践中可以进行许多改变和修改，而不脱离其精神或范围。因此，根据以下权利要求书定义的实质来解释本发明的范围。
因此，本发明可以合适地包括这里描述的、当前存在的和/或以后发展的任何元件（本发明的各种部件或特征及其等效物）、由它们组成或实质上由它们组成。此外，在这里例示性公开的本发明可以在不存在不管这里是否具体公开的任何元件的情况下被实践。显然，考虑上述教导，对本发明的许多修改和变化是可能的。因此，应当理解，在所附权利要求书的范围内，本发明可以用除了这里具体公开的方式以外的方式被实践。
因此，本发明可以按照这里描述的任何形式实施，包括但不限于以下列举的示例实施例（EEE），它们描述了本发明的一些部分的结构、特征和功能。
EEE1.一种用于显示器的控制系统，该显示器包括背光，该背光具有多个单独可控的光发射器，所述光发射器被配置为将光投射到具有多个单独可控的光透射元件的前调制器上，该控制系统包括：
输入端，被配置为接收初始分辨率的指定期望的图像的图像数据；
下采样器，被配置为将该图像数据下采样为低于该初始空间分辨率的下采样空间分辨率的多个下采样块并且获得对于每个下采样块的一个或多个图像值；
背光处理管线，被配置为基于对于该下采样块的图像值确定用于该背光的光发射器的驱动电平；
光场模拟器，被配置为接收关于该驱动电平的背光驱动数据并且将背光驱动数据变换成背光照射图案；
前调制器处理管线，被配置为从该输入端接收该图像数据并且从该光场模拟器接收背光照射图案，并且确定用于该前调制器的光透射元件的控制电平；和
图像值调整器，被配置为从该下采样器接收对于该下采样块的图像值，并且在将该图像值提供给该背光处理管线之前减小满足调整准则的下采样块的图像值。
EEE2.根据EEE1所述的控制系统，其中该图像值包括对于每个下采样块的峰值和平均值。
EEE3.根据EEE1所述的控制系统，其中该图像值包括对于每个下采样块的多个峰值和多个平均值。
EEE4.根据EEE2所述的控制系统，其中当该峰值低于上水印时，满足该调整准则。
EEE5.根据EEE4所述的控制系统，其中当该平均值超过下水印时，满足该调整准则。
EEE6.根据EEE5所述的控制系统，其中使用N位表示图像值以及上水印和下水印，其中N是正整数。
EEE7.根据EEE6所述的控制系统，其中该上水印具有2N-1-1的值。
EEE8.根据EEE7所述的控制系统，其中该下水印具有2M-1的值，其中M是小于N-1的正整数。
EEE9.根据EEE1所述的控制系统，包括图像滤波元件，其被连接以对由该图像值调整器输出的图像值进行滤波。
EEE10.根据EEE2所述的控制系统，其中该图像值调整器被配置为产生对于满足该调整准则的每个下采样块的减小后的平均值。
EEE11.根据EEE10所述的控制系统，其中该图像值调整器通过将该平均值除以2n来产生该减小后的平均值，其中n是正整数。
EEE12.根据EEE10所述的控制系统，其中该图像值调整器通过对数地减小该平均值来产生该减小后的平均值。
EEE13.根据EEE10所述的控制系统，其中该图像值调整器通过基于该峰值与该上水印的比率计算缩放的平均值来产生该减小后的平均值。
EEE14.根据EEE13所述的控制系统，其中该图像值调整器向所述缩放后的平均值添加偏移。
EEE15.根据EEE10所述的控制系统，其中该图像值调整器被配置为将该减小后的平均值与最小平均值阈值相比较，并且当该减小后的平均值低于该最小平均值阈值时，向该背光处理管线提供原始的平均值。
EEE16.根据EEE15所述的控制系统，其中该图像值调整器被配置为通过迭代地减小该平均值直到当前减小后的平均值低于该最小平均值阈值，并且选择用于向该背光处理管线提供的先前的减小后的平均值，来产生该减小后的平均值。
EEE16.根据EEE15所述的控制系统，其中该图像值调整器被配置为产生满足该调整准则的对于每个下采样块的增大后的峰值。
EEE17.根据EEE16所述的控制系统，其中该图像值调整器被配置为将该增大后的峰值与最大峰值阈值相比较，并且当该增大后的峰值超过该最大峰值阈值时，向该背光处理管线提供原始的平均值。
EEE18.根据EEE15所述的控制系统，其中该图像值调整器被配置为通过迭代地减小该平均值直到当前减小后的平均值低于该最小平均值阈值，并且选择用于向该背光处理管线提供的先前的减小后的平均值，来产生该减小后的平均值。
EEE19.一种降低显示器中的功耗的方法，该显示器包括背光，该背光具有多个单独可控的光发射器，所述光发射器被配置为将光投射到具有多个单独可控的光透射元件的前调制器上，该方法包括：
接收初始空间分辨率的指定多个像素值的图像数据；
将该图像数据下采样为低于该初始空间分辨率的下采样空间分辨率的多个下采样块，以获得对于每个下采样块的一个或多个图像值；
选择性地减小满足调整准则的下采样块的图像值以产生调整后的图像值；以及
将调整后的图像值提供给被配置为基于调整后的图像值驱动该单独可控的光发射器的背光处理管线。
EEE20.根据EEE19所述的方法，其中该图像值包括对于每个下采样块的峰值和平均值。
EEE21.根据EEE19所述的方法，其中该图像值包括对于每个下采样块的多个峰值和多个平均值。
EEE22.根据EEE20所述的方法，其中当该峰值低于上水印时，满足该调整准则。
EEE23.根据EEE22所述的方法，其中当该平均值超过下水印时，满足该调整准则。
EEE24.根据EEE23所述的方法，其中使用N位表示图像值和上水印和下水印，其中N是正整数。
EEE25.根据EEE24所述的方法，其中该上水印具有2N-1-1的值。
EEE26.根据EEE25所述的方法，其中该下水印具有2M-1的值，其中M是小于N-1的正整数。
EEE27.根据EEE19所述的方法，包括在背光处理管线中确定用于光发射器的驱动电平之前对该调整后的图像值进行滤波。
EEE28.根据EEE20所述的方法，包括产生对于满足该调整准则的每个下采样块的减小后的平均值。
EEE29.根据EEE28所述的方法，包括通过将该平均值除以2n来产生该减小后的平均值，其中n是正整数。
EEE30.根据EEE28所述的方法，包括通过对数地减小该平均值来产生该减小后的平均值。
EEE31.根据EEE28所述的方法，其中包括通过基于该峰值与该上水印的比率计算缩放的平均值来产生该减小后的平均值。
EEE32.根据EEE31所述的方法，包括向该缩放后的平均值增加偏移。
EEE33.根据EEE28所述的方法，包括将该减小后的平均值与最小平均值阈值相比较，并且当该减小后的平均值低于该最小平均值阈值时，向该背光处理管线提供原始的平均值。
EEE34.根据EEE33所述的方法，包括产生对于满足该调整准则的每个下采样块的增大后的峰值。
EEE35.根据EEE34所述的方法，包括将该增大后的峰值与最大峰值阈值相比较，并且当该增大后的峰值超过该最大峰值阈值时，向该背光处理管线提供原始的平均值。
EEE36.根据EEE33所述的方法，包括产生通过迭代地减小该平均值直到当前减小后的平均值低于该最小平均值阈值，并且选择用于向该背光处理管线提供的先前的减小后的平均值，来产生该减小后的平均值。

Claims (9)

1.一种用于显示器的控制系统，该显示器包括背光，该背光具有多个单独可控的光发射器，所述光发射器被配置为将光投射到具有多个单独可控的光透射元件的前调制器上，其特征在于，该控制系统包括：
输入端，被配置为接收初始空间分辨率的指定期望的图像的图像数据；
下采样器，被配置为将该图像数据下采样为低于该初始空间分辨率的下采样空间分辨率的多个下采样块并且获得对于每个下采样块的一个或多个图像值；
背光处理管线，被配置为基于对于该下采样块的图像值确定用于该背光的光发射器的驱动电平；
光场模拟器，被配置为接收关于该驱动电平的背光驱动数据并且将背光驱动数据变换成背光照射图案；
前调制器处理管线，被配置为从该输入端接收该图像数据并且从该光场模拟器接收背光照射图案，并且确定用于该前调制器的光透射元件的控制电平；和
图像值调整器，被配置为从该下采样器接收对于该下采样块的图像值，其中该图像值包括对于每个下采样块的峰值和平均值，该图像值调整器还被配置为在将该图像值提供给该背光处理管线之前减小满足调整准则的下采样块的平均值；
其中当该峰值低于上水印并且该平均值超过下水印时，满足该调整准则；
其中使用N位表示图像值以及上水印和下水印，其中N是正整数；
其中该上水印具有2N-1-1的值，以及该下水印具有2M-1的值，其中M是小于N-1的正整数。
2.根据权利要求1所述的控制系统，其中该图像值包括对于每个下采样块的多个峰值和多个平均值。
3.根据权利要求1所述的控制系统，包括图像滤波元件，其被连接以对由该图像值调整器输出的图像值进行滤波。
4.根据权利要求1所述的控制系统，其中该图像值调整器通过将该平均值除以2n来产生该减小后的平均值，其中n是正整数。
5.根据权利要求1所述的控制系统，其中该图像值调整器通过对数地减小该平均值来产生该减小后的平均值。
6.根据权利要求1所述的控制系统，其中该图像值调整器通过基于该峰值与该上水印的比率计算缩放的平均值来产生该减小后的平均值。
7.根据权利要求6所述的控制系统，其中该图像值调整器向所述缩放后的平均值添加偏移。
8.根据权利要求1所述的控制系统，其中该图像值调整器被配置为将该减小后的平均值与最小平均值阈值相比较，并且当该减小后的平均值低于该最小平均值阈值时，向该背光处理管线提供原始的平均值。
9.根据权利要求8所述的控制系统，其中该图像值调整器被配置为通过迭代地减小该平均值直到当前减小后的平均值低于该最小平均值阈值，并且选择用于向该背光处理管线提供的先前的减小后的平均值，来产生该减小后的平均值。
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