CN101640037B - 动态设定显示模式的方法及显示装置 - Google Patents

Abstract

本发明揭露一种动态设定显示模式的方法及显示装置，显示装置接收输入影像信号并加以显示。该方法包含下列步骤：(a)接收由使用者输入的有效区间参数；(b)将有效区间参数与附加区间变量相加以产生总区间参数；(c)根据总区间参数，驱动显示装置的比例缩放器取样输入影像信号以产生输入影像区间；(d)判断取样后的输入影像区间中的有效区间是否对应到使用者输入的有效区间参数；以及(e)若判断结果为是，致使显示装置套用总区间参数以显示输入影像信号。

Description

动态设定显示模式的方法及显示装置

技术领域

本发明关于一种显示方法及显示装置，特别是关于一种可以动态(dynamic)新增显示模式的显示模式设定方法及可以动态支持不同显示模式的显示装置。

背景技术

随着各种数字影像显示技术的不断进步，各种高画质、高稳定性、多功能的电子显示装置纷纷普及至一般大众的日常生活应用当中，例如液晶屏幕、电浆显示器、投影机等各种数字电子显示装置早已取代传统的阴极射线管显示器，成为民众各种日常信息或人际沟通的主要显示媒介。

以液晶显示屏幕为例，现有技术中的显示装置通常包含接收接口、转换器(converter)、反交错扫描仪(de-interlacer)、比例缩放器(scaler)及显示模块等电子组件。接收接口接收输入影像信号。输入影像信号通常为传统的模拟信号。此时，转换器可为模拟/数字转换器(Analog-to-Digital Converter，ADC)，用以将模拟的输入影像信号转换为数字信号，转换器通常进一步包含相位锁频回路(phase lock loop，PLL)用以锁定输入影像信号的相位设定。实际应用中，经数字化转换后的输入影像信号若为交错式扫描格式(通常用于映像管电视)，即传送至反交错扫描仪，反交错扫描仪可将其转换为一般数字电子显示屏幕采用的逐行扫描格式。

经过上述数阶段的影像处理后，输入影像信号便被传送至比例缩放器。比例缩放器将原生的(native)输入影像信号转换为适合该显示装置的显示模式(例如对应配合显示模块的屏幕大小)，进而使输入影像信号能在显示装置上得到最佳的显示效果。

请参阅图1。图1绘示现有技术中输入影像信号的示意图。如图1所示，输入影像信号为连续性波形的信号框(frame)。每一信号框依据其采用的显示模式具有一定的总长度Ltotal，且每一信号框内可包含有效区间Ract(activeregion)以及其它配合的附加区间Radd。

如图1所示，附加区间Radd其内容可包含复数个附加区间单元(R1、R2及R3)，举例来说附加区间单元R1、R2、R3可分别对应同步区间(synchronization pulse，sync)、背廊区间(back porch)、前廊区间(frontporch)等信息(如图1所示)。附加区间Radd的内容用以配合该显示装置的操作，使显示装置能正常读取有效区间Ract，具有避免信号干扰、确保信号同步等不同功能。以输入影像信号为SVGA，影像分辨率为800x600像素且频率60Hz的格式为例，同步区间可为128像素单位，背廊区间长度可为85像素单位，前廊区间长度可为37像素单位。

然而，附加区间Radd的实际长度由业界依据使用或设计需求制定，故附加区间Radd长度并未有固定公式，可能因为推出新的显示模式而略有不同。且其详细规格较不易被一般使用者所知晓。

请参阅图2。图2绘示现有技术中显示装置采用的显示模式设定的方法流程图。实际应用中，输入影像信号具有特定的影像信号频率。现有技术的显示装置储存有显示参数表格，显示参数表格(timing table)记录了至少一组预设影像信号频率，此外显示参数表格另外储存了相对应每一组预设影像信号频率的总区间参数、有效区间参数、附加区间参数、同步参数、相位锁频设定等各种设定，其用以配合各种不同的显示模式使用。

如图2所示，现有技术的显示模式设定方法包含下列步骤。首先执行步骤P1，接收并分析输入影像信号，得到输入影像信号的影像信号频率。接着，执行步骤P2，读取显示参数表格。接着，执行步骤P3，比对输入影像信号的影像信号频率与显示参数表格中预设的影像信号频率是否相同。若步骤P3比对为是，则执行步骤P4，读取显示参数表格中相对应的总区间参数、相位锁频设定以及其它各种设定，执行步骤P5，将其套用于显示装置总区间参数以显示输入影像信号。例如，将总区间参数、相位锁频设定传送给模拟/数字转换器及相位锁频回路，使显示装置可以正确的取样及转换欲显示的影像。

然而，若步骤P3比对的结果，输入影像信号并未对应到预设的显示参数表格中任何一组预设的设定。此时显示装置就无法正确地将输入影像信号显示出来。

若步骤P3不存在吻合的比对结果，则执行步骤P6，显示装置可循计算判断自动选择一个最相近的显示模式设定，并执行步骤P4与步骤P5，读取并套用相近的设定。通常径行套用相近的设定会导致一部份的影像失真，或无法使所有信息正确显示于屏幕上，例如位于画面最底层一排的影像被截断无法显示。于另一实施例中，某些入门机种的显示装置当遇到预设表格中未定义的显示信号时，即直接告知使用者此种影像模式并不支持，显示装置完全不进行影像显示。

随着显示技术以及整个电子显示器产业不断进步，各种更高分辨率或不同长宽比的显示模式不断推陈出新。若是每有新的显示模式推出时，使用者就需要更新显示装置的韧体甚至是重新购买新的显示装置，将对使用者带来许多的不便以及高昂的使用成本。

本发明提出一种可以方便地新增显示模式的动态设定显示模式的方法及可以动态支持不同显示模式的显示装置，以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种动态设定显示模式的方法，适用于包含比例缩放器的显示装置(例如液晶显示器、电浆显示器、投影机等)，显示装置接收输入影像信号并加以显示。

根据一具体实施例，该方法包含下列步骤：(a)接收由使用者输入的有效区间参数；(b)将有效区间参数与附加区间变量相加以产生总区间参数；(c)根据总区间参数，驱动比例缩放器取样输入影像信号以产生输入影像区间；以及(d)判断取样后的输入影像区间中的有效区间是否对应到使用者输入的有效区间参数。若步骤(d)的判断结果为是，该方法致使显示装置套用总区间参数以显示输入影像信号。

本发明的另一目的在于提供一种显示装置。该显示装置可以动态新增显示模式。显示装置包含接收接口、输入模块、处理模块以及比例缩放器。输入模块与处理模块电性连接，比例缩放器分别与处理模块以及接收接口电性连接。

根据另一具体实施例，输入模块用以产生有效区间参数。处理模块由输入模块接收有效区间参数，并将有效区间参数与附加区间变量相加以产生总区间参数。接收接口用以接收输入影像信号。比例缩放器根据总区间参数取样输入影像信号以产生输入影像区间。

其中，当比例缩放器产生输入影像区间后，处理模块判断输入影像区间中的有效区间是否对应到有效区间参数，若判断结果为是，则显示装置套用总区间参数以显示输入影像信号。

相较于现有技术的显示装置仅能支持预设的显示模式，当查表比对失败后即无法正确完整显示影像内容。本发明提出的动态设定显示模式方法以其显示装置，其允许使用者自行输入有效区间参数，显示装置可基于使用者输入的有效区间参数，并且自动计算附加区间变量与该有效区间参数相加，以判断产生正确的总区间参数，并利用此动态产生的总区间参数套用于显示装置上，作为新增的显示模式设定。藉此，本发明的显示装置可支持更多样化的显示规格，而不需要频繁的更新软硬件。此方法及其显示装置可广泛用于各种消费性电子显示器，亦可用于业界中显示装置的开发设计流程。

关于本发明的优点与精神可以藉由以下的发明详述及所附图式得到进一步的了解。

附图说明

图1绘示现有技术中输入影像信号的示意图；

图2绘示现有技术中显示装置采用的显示模式设定的方法流程图；

图3绘示根据本发明的第一具体实施方式中动态设定显示模式的方法的流程图；

图4绘示图3中该方法的输入影像信号的示意图；

图5绘示根据本发明的第二具体实施方式中动态设定显示模式的方法的流程图；

图6绘示根据本发明的第三具体实施方式中显示装置的功能方块图。

具体实施方式

本发明的动态设定显示模式的方法适用于显示装置。显示装置可为液晶显示器、电浆显示器等电子显示装置，可将影像显示于内建的显示模块(如液晶屏幕)；另一方面，该显示装置亦可为投影机，其可将接收的影像转换并加以投射或显示于其它外部媒介上。显示装置包含比例缩放器(scaler)，该显示装置可接收输入影像信号并加以显示。

请参阅图3。图3绘示根据本发明的第一具体实施方式中动态设定显示模式的方法的流程图。于此实施方式中，显示装置储存有显示参数表格，显示参数表格包含至少一组影像信号频率以及相对应的总区间参数。记录于显示参数表格内的影像信号频率以及总区间参数，可根据显示装置出厂时厂商或业界采用的显示模式进行设定，也就是说实际应用中，显示参数表格内可包含目前显示装置可支持的各种显示模式。如图3所示，当显示装置接收输入影像信号后，首先可执行步骤S10，根据输入影像信号的影像信号频率与显示参数表格中的影像信号频率进行比对。若比对相符，则执行步骤S10a，读取该显示参数表格中相对应的总区间参数，致使该显示装置套用该总区间参数以显示输入影像信号。

然而，当输入影像信号的显示模式并无法在显示参数表格找到相符数据时，例如输入影像信号采用业界新制定的或具有特殊用途的显示模式时。也就是说，当步骤S10的比对为否时，则执行步骤S10b，显示比对失败提示讯息以通知使用者，该失败提示讯息可通知使用者现在的输入影像信号并不被预设的显示参数表格所支持，并提示使用者可选择手动输入参数，以进入动态设定显示模式的程序。其中需说明的是，此时使用者输入的参数即对应该输入影像信号的有效区间参数，其详细机制如下述说明。

请一并参阅图4，图4绘示图3中该方法的输入影像信号的示意图。如图4所示，输入影像信号为连续性波形的信号框。每一信号框依据其采用的显示模式具有一定的总区间长度Ltotal，且每一信号框内可包含有效区间Ract以及其它配合的附加区间Radd。有效区间Ract的内容用以对应储存实际显示装置欲显示的图像，有效区间Ract的长度即对应到输入影像信号采用的显示模式的影像分辨率。也就是说，使用者可根据显示装置的说明书、手册或其它信息媒介得知对应显示装置适用的分辨率，进而得知对应有效区间Ract大小的有效区间参数。举例来说，若输入影像信号为SVGA，影像分辨率为800x600且频率60Hz的格式，则此时有效区间参数为800，并可对应到水平分辨率800像素(pixel)单位。

当步骤S10b完成后，接着执行步骤S11，接收由使用者输入的有效区间参数。接着执行步骤S12，将有效区间参数与附加区间变量相加以产生总区间参数。此处的附加区间变量为变量，其可自起始值循序变化。于此实施方式中，附加区间变量可包含0以及所有自然数。

接着执行步骤S13，根据该总区间参数，驱动比例缩放器取样输入影像信号以产生输入影像区间Rframe(如图4所示)。接着执行步骤S14，判断取样后的输入影像区间Rframe中的有效区间Ract是否对应到使用者输入的有效区间参数。

若步骤S14的判断结果为是，表示此时根据总区间参数进行取样的输入影像区间Rframe符合实际上单一信号框的大小，也就是说此时的总区间参数正对应信号框的总区间长度Ltotal，则此时执行步骤S15，致使显示装置套用总区间参数以显示输入影像信号。

另一方面，若步骤S14的判断结果为否，输入影像区间Rframe中的有效区间Ract与使用者输入的有效区间参数不符(如图4所示)。也就表示，此时根据总区间参数进行取样的输入影像区间Rframe与实际输入影像信号的每一信号框的总区间长度Ltotal不符。此时，执行步骤S17，根据计算方法产生新的附加区间变量，需注意的是，此处产生的附加区间变量是根据计算方法基于原先的附加区间变量而产生。于此实施方式中，该计算方法可为将附加区间变量循序递增以产生新的附加区间变量。举例来说，原先的附加区间变量为N，则重新产生的附加区间变量为N+1，N为自然数。接着将重新产生的附加区间变量代入并再次执行步骤S12，将新的附加区间变量与有效区间参数相加以产生新的总区间参数。接着以新的总区间参数代入并再次执行步骤S13，以新的总区间参数取样输入影像信号以产生新的输入影像区间。接着根据新的输入影像区间再次执行步骤S14，判断取样后新的输入影像区间中的新的有效区间是否对应到使用者输入的有效区间参数。若判断结果为是，则执行步骤S15，致使显示装置套用此时重新产生的总区间参数以显示输入影像信号。

上述产生的附加区间变量是根据该循序递增的计算方法基于原先的附加区间变量而产生。但产生附加区间变量的计算方法，并不以此为限。于另一具体实施方式中，该计算方法亦可为将附加区间变量自起始值循序递减以产生新的附加区间变量。

透过上述形成的判断循环，本发明提出的动态设定显示模式的方法可自动地以循环方式计算附加区间变量的大小，直到得到正确的总区间参数，并藉以正确的显示输入影像信号的影像信息内容。

此外，如图3所示，于此实施方式中，动态设定显示模式的方法进一步包含，执行步骤S16，储存总区间参数于显示装置的显示参数表格。此时储存的总区间参数即为与输入影像信号比对相符的总区间参数。藉由将此自订的总区间参数存入显示参数表格中，可形成自订的显示模式，使显示装置可支持的显示模式动态增加。

请参阅图5。图5绘示根据本发明的第二具体实施方式中动态设定显示模式的方法的流程图。于此实施方式中，显示装置包含转换器，该转换器可为模拟/数字转换器(Analog-to-Digital Converter，ADC)，用以将模拟信号转换为数字信号，转换器进一步包含相位锁频回路(Phase-Lock Loop，PLL)，用以锁定输入影像信号的相位设定。其中模拟/数字转换器与相位锁频回路的架构为习知技术的人所熟知，在此不另赘述。

与第一具体实施方式最大不同之处在于，于此实施方式中，若步骤S24的判断结果为是，即表示根据总区间参数取样的输入影像区间Rframe，其中的有效区间Ract与使用者输入的有效区间参数比对相符时，执行步骤S25a，传送该总区间参数至显示装置的转换器。接着执行步骤S25b，根据总区间参数，致使转换器计算得知相位锁频设定，并根据相位锁频设定转换输入影像信号，其中相位锁频设定可包含充电帮浦(Charge Pump，CP)参数以及压控振荡(Voltage-Controlled Oscillation，VCO)参数，可分别控制相位锁频回路中的充电帮浦与压控振荡器，但不以此为限。藉此，显示装置即可套用判断产生的总区间参数，以正确完成显示功能。

于此实施方式中，可进一步执行步骤S26，将相位锁频设定储存至显示装置储存的显示参数表格中，藉此形成自订的显示模式，使显示装置可支持的显示模式动态增加。而第二具体实施方式中的其它步骤大致与先前所述相似，故不另赘述。

请参阅图6。图6绘示根据本发明的第三具体实施方式中显示装置3的功能方块图。显示装置3可以动态新增显示模式。如图6所示，显示装置3包含接收接口30、输入模块32、处理模块34、比例缩放器36、转换器38以及储存模块40。于此实施方式中，处理模块34、比例缩放器36以及转换器38是整合并设置于单芯片***42(System-on-Chip，SoC)内。于另一实施方式中，处理模块34、比例缩放器36以及转换器38亦可分别独立设置。输入模块32与处理模块34电性连接。比例缩放器36分别与处理模块34以及接收接口30电性连接。储存模块40与处理模块34电性连接。转换器38耦接至接收接口30、处理模块34以及比例缩放器36。

接收接口30可为视频图像数组接口(Video Graphics Array)、显示端口接口(DisplayPort)、高清晰度多媒体接口(High Definition MultimediaInterface，HDMI)、数码视讯接口(Digital Visual Interface，DVI)或其它相等性的影像传输接口。接收接口30用以接收输入影像信号。

输入模块32用以产生有效区间参数。输入模块32可为键盘、触控面板、按键或其它相等性的输入装置。

处理模块34由输入模块32接收有效区间参数，并将有效区间参数与附加区间变量相加以产生总区间参数。比例缩放器36根据总区间参数取样输入影像信号以产生输入影像区间。

其中，当比例缩放器36产生输入影像区间后，处理模块34判断输入影像区间中的有效区间是否对应到有效区间参数，若判断结果为是，则显示装置3套用总区间参数以显示输入影像信号。

若判断结果为否，则处理模块34根据计算方法计算产生新的附加区间变量，处理模块34将有效区间参数与新的附加区间变量相加以产生新的总区间参数，并驱动比例缩放器36根据新的总区间参数取样输入影像信号以产生新的输入影像区间，处理模块34判断取样后的输入影像区间中的新的有效区间是否对应到由输入模块32产生的有效区间参数。若判断结果仍为否，则以循环方式反复执行附加区间变量的重新计算，直到比例缩放器36产生相符的输入影像区间，而显示装置3即套用此时的总区间参数以显示输入影像信号。

上述所谓显示装置3套用总区间参数，可进一步指处理模块34将总区间参数传送至转换器38。于实际应用中，转换器38可为模拟/数字转换器，其转换器38进一步包含相位锁频回路380。转换器38根据总区间参数产生相位锁频设定，并用以根据相位锁频设定转换输入影像信号。其中该相位锁频设定可包含充电帮浦参数以及压控振荡参数，分别用以控制相位锁频回路380中的充电帮浦以及压控振荡器，但不以此为限。

其中计算附加区间变量的循环详细内容，以及各区间参数与输入影像信号的对应关系与先前实施方式所述大致相同，故在此不另赘述。

此外，储存模块40用以储存显示参数表格，显示参数表格可用以纪录预设的显示模式与总区间参数、相位锁频设定及其它显示设定的对应关系，显示参数表格亦可储存显示装置3其自订的显示模式与各种参数的设定关系。处理模块34自显示参数表格读/写有关总区间参数、相位锁频设定及其它显示设定的信息。

藉此，本发明的显示装置3可动态新增显示模式，其可支持更多样化的影像显示，且不需要额外的软硬件更新成本以及繁复的操作步骤。且显示装置3可进一步将判断产生的总区间参数储存，作为自订的显示模式。

相较于现有技术的显示装置仅能支持预设的显示模式，当查表比对失败后即无法正确完整显示影像内容。本发明提出的动态设定显示模式方法以其显示装置，其允许使用者自行输入有效区间参数，显示装置可基于使用者输入的有效区间参数，并且自动计算附加区间变量与该有效区间参数相加，以判断产生正确的总区间参数，并利用此动态产生的总区间参数套用于显示装置上，作为新增的显示模式设定。藉此，本发明的显示装置可支持更多样化的显示规格，而不需要频繁的更新软硬件。此方法及其显示装置可广泛用于各种消费性电子显示器，亦可用于业界中显示装置的开发设计流程。

藉由以上较佳具体实施方式的详述，是希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而并非以上述所揭露的较佳具体实施方式来对本发明的保护范围加以限制。相反地，其目的是希望能涵盖各种改变及具相等性的安排于本发明所欲申请的专利权利要求的保护范围内。

Claims (14)

1.一种动态设定显示模式的方法，适用于显示装置，该显示装置包含比例缩放器，该显示装置接收输入影像信号并加以显示，其特征在于该方法包含下列步骤：

(a)接收由使用者输入的有效区间参数；

(b)将该有效区间参数与第一附加区间变量相加以产生第一总区间参数，该第一附加区间变量为变量，其可自起始值循序变化；

(c)根据该第一总区间参数，驱动该比例缩放器取样该输入影像信号以产生第一输入影像区间；

(d)判断取样后的该第一输入影像区间中的第一有效区间是否对应到使用者输入的该有效区间参数；以及

(e)若步骤(d)的判断结果为是，致使该显示装置套用该第一总区间参数以显示该输入影像信号；若步骤(d)的判断结果为否，则根据计算方法产生新的附加区间变量，接着将新的附加区间变量与有效区间参数相加以产生新的总区间参数，新的附加区间变量是根据计算方法基于该第一附加区间变量而产生，接着以新的总区间参数取样该输入影像信号以产生新的输入影像区间，接着判断取样后新的输入影像区间中的新的有效区间是否对应到使用者输入的该有效区间参数。若判断结果为是，致使显示装置套用新的总区间参数以显示该输入影像信号，若判断结果为否，则根据计算方法产生新的附加区间变量，进行判断循环。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于该方法进一步包含下列步骤：

(f)储存该第一总区间参数于该显示装置的显示参数表格。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(e)进一步包含下列步骤：

(e1)若步骤(d)的判断结果为是，传送该第一总区间参数至该显示装置的转换器；以及

(e2)根据该第一总区间参数，致使该转换器计算得知相位锁频设定，并根据该相位锁频设定转换该输入影像信号。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于步骤(e2)进一步包含下列步骤：

(e3)储存该相位锁频设定于该显示装置的显示参数表格。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于该相位锁频设定包含充电帮浦参数以及压控振荡参数。

6.如权利要求3所述的方法，其特征在于该转换器为模拟/数字转换器，其包含相位锁频回路。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于该计算方法为将该第一附加区间变量循序递增或递减以产生该第二附加区间变量。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于该输入影像信号具有第一影像信号频率，该显示装置储存有显示参数表格，该显示参数表格包含第二影像信号频率以及相对应的第二总区间参数，该方法在该步骤(a)之前进一步包含下列步骤：

(a0)比对该第一影像信号频率与该显示参数表格的该第二影像信号频率是否相同；

(a1)若步骤(a0)比对为是，读取该显示参数表格中相对应的该第二总区间参数，致使该显示装置套用该第二总区间参数以显示该输入影像信号；以及

(a2)若步骤(a0)比对为否，显示比对失败提示信息并执行步骤(a)。

9.一种显示装置，其特征在于该显示装置包含：

接收接口，用以接收输入影像信号；

输入模块，用以产生有效区间参数；

处理模块，与该输入模块电性连接，该处理模块由该输入模块接收该有效区间参数，并将该有效区间参数与第一附加区间变量相加以产生第一总区间参数，该第一附加区间变量为变量，其可自起始值循序变化；以及

比例缩放器，与该处理模块以及该接收接口电性连接，用以根据该第一总区间参数取样该输入影像信号以产生第一输入影像区间；

其中，当该比例缩放器产生该第一输入影像区间后，该处理模块判断该第一输入影像区间中的第一有效区间是否对应到该有效区间参数，若判断结果为是，则该显示装置套用该第一总区间参数以显示该输入影像信号；若步骤(d)的判断结果为否，则根据计算方法产生新的附加区间变量，接着将新的附加区间变量与有效区间参数相加以产生新的总区间参数，新的附加区间变量是根据计算方法基于该第一附加区间变量而产生，接着以新的总区间参数取样该输入影像信号以产生新的输入影像区间，接着判断取样后新的输入影像区间中的新的有效区间是否对应到使用者输入的该有效区间参数。若判断结果为是，致使显示装置套用新的总区间参数以显示该输入影像信号，若判断结果为否，则根据计算方法产生新的附加区间变量，进行判断循环。

10.如权利要求9所述的显示装置，其特征在于进一步包含：

储存模块，用以储存显示参数表格，该储存模块与该处理模块电性连接，该处理模块自该显示参数表格读/写有关该第一总区间参数的信息。

11.如权利要求9所述的显示装置，其特征在于该显示装置进一步包含：

转换器，耦接至该处理模块、该接收接口以及该比例缩放器，用以根据该总区间参数产生相位锁频设定，并用以根据该相位锁频设定转换该输入影像信号。

12.如权利要求11所述的显示装置，其特征在于该相位锁频设定包含充电帮浦参数以及压控振荡参数。

13.如权利要求11所述的显示装置，其特征在于该转换器为模拟/数字转换器，该转换器进一步包含相位锁频回路。

14.如权利要求11所述的显示装置，其特征在于该处理模块、该比例缩放器以及该转换器设置于单芯片***内。

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