CN103366717B - 显示方法、装置及*** - Google Patents
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Abstract
本发明的实施例公开了一种显示方法、装置及***。该显示装置包括时序控制器、缩放器、缓存器与比较器。比较器比较来自缩放器的当前帧画面图像的像素数据与所述缓存器存储的像素数据是否相同；当比较结果为相同时，缩放器进入不工作状态。时序控制器获取将被显示的帧画面图像的像素数据并输出所述像素数据以用于显示。
Description
技术领域
本发明的实施例涉及一种显示方法、装置及***。
背景技术
随着社会经济的发展，电脑、电视以及各种电子产品得到了广泛的应用，但同时也带来了很大的能耗问题，因此节能产品是当前电子产品发展的趋势。
有时视频输出信号的精度（分辨率）可能与显示器的显示精度不一致，因此一般需要在现有的显示装置内设置缩放器（Scaler）芯片。缩放器芯片对视频信号的帧画面进行缩放处理，使得信号精度与显示精度处理成完全匹配。处理后的图像被输出至时序控制器（TCON）中，然后在显示屏上完全显示出来。
发明内容
本发明的实施例是提供一种显示方法、装置及***，以避免缩放器对相同的帧画面内容重复进行缩放处理，从而解决了能源消耗较高的问题。
本发明一方面提供了一种显示装置，用于显示包括多个连续的帧画面图像的视频信号，该显示装置包括时序控制器、缩放器、缓存器与比较器。所述缩放器，对所述视频信号的帧画面图像进行缩放处理以产生用于显示的像素数据；所述缓存器，存储所述缩放器对帧画面图像缩放处理后的像素数据；所述比较器，比较来自所述缩放器的当前帧画面图像的像素数据与所述缓存器存储的像素数据是否相同，并输出比较结果；所述时序控制器，获取将被显示的帧画面图像的像素数据并输出所述像素数据以用于显示。当所述比较器输出的比较结果为相同时，所述缩放器进入不工作状态，且该不工作状态持续预定时间或预定帧画面数，当所述比较器输出的比较结果为不相同时，所述缩放器进入工作状态并用缩放处理后的当前帧画面图像的像素数据更新所述缓存器中存储的像素数据。
本发明另一方面还提供了一种使用上述显示装置的显示方法，该方法包括：通过所述比较器比较来自所述缩放器的当前帧画面图像的像素数据与所述缓存器存储的像素数据是否相同；当所述比较器的比较结果为相同时，控制所述缩放器进入不工作状态并持续预定时间或预定帧画面数；当所述比较器的比较结果为不相同时，控制所述缩放器进入工作状态，并用缩放处理后的当前帧画面图像的像素数据更新所述缓存器中存储的像素数据，通过所述时序控制器输出所述缓存器存储的像素数据对应的帧画面图像以用于显示。
本发明再一方面还提供了一种显示***，该***包括上述显示装置。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例一提供的显示装置构成框图；
图2为本发明实施例二提供的显示装置构成框图；
图3为本发明实施例二提供的显示装置又一构成框图；
图4为本发明实施例三提供的显示装置构成框图；
图5为本发明实施例四提供的帧画面显示方法流程图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
除非另作定义，此处使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本专利申请说明书以及权利要求书中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。同样，“一个”、“一”或者“该”等类似词语也不表示数量限制，而是表示存在至少一个。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同，并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关系也可能相应地改变。
发明人在实践中发现现有的显示装置在显示画面图像内容时，缩放器芯片需要对视频信号的每一帧画面都进行缩放处理，即使对相同的帧画面也重复进行相同的缩放处理，因此能源消耗较高。
本发明的实施例提供了一种显示装置，该显示装置中通过缓存器存储经缩放器缩放处理后的帧画面图像的像素数据，通过比较器比较当前帧画面图像的像素数据与缓存器中存储的像素数据，当二者相同时，缩放器不工作，而此时时序控制器直接输出缓存器中存储的帧画面图像的像素数据以显示相应的帧画面图像。该显示装置相对于现有的显示装置具有较低的功耗。
本发明实施例一提供了一种显示装置，如图1所示，该显示装置包括缓存器10、比较器11、缩放器12与时序控制器13。该显示装置用于显示具有多个连续的帧画面图像的视频信号（信号流），每两个相邻的帧画面图像可以彼此相同或不同。
缩放器12用于对视频信号的帧画面图像进行缩放处理以产生用于显示的像素数据，并可根据比较器11输出的比较结果改变工作的状态，例如由工作状态改变为不工作状态。经缩放处理得到的像素数据的精度例如与该显示装置对应的显示屏的精度相一致。缓存器10用于存储缩放器12对视频信号的帧画面图像缩放处理后的像素数据。
比较器11用于比较来自缩放器12的当前需要显示的帧画面图像（当前帧画面图像）的像素数据与所述缓存器10中存储的经缩放处理后的像素数据是否相同，并输出比较结果。当比较器11输出的比较结果为二者的像素数据相同时，缩放器12进入不工作状态，即对视频信号中后续的帧画面图像不进行缩放，同时缓存器10存储的像素数据被送去时序控制器13以用于显示；当所述比较器11输出的比较结果为不相同时，缩放器12进入工作状态（即仍保持为工作状态），对后续的帧画面图像进行缩放处理，并用缩放处理后的当前帧画面图像的像素数据更新所述缓存器10中原来存储的像素数据，而且当前帧画面图像被送去时序控制器13进行显示。
时序控制器13获取将被显示的帧画面图像的像素数据并输出所述像素数据以用于显示。例如，当缩放器12处于不工作状态时，时序控制器13输出缓存器10存储的像素数据，以显示对应的帧画面图像；当缩放器12处于工作状态时，时序控制器13输出缩放器12当前缩放处理得到的像素数据，以显示对应的帧画面图像，例如时序控制器13可直接从缩放器12获取缩放处理后的像素数据或从缓存器10获取已经更新后的像素数据，对于后一种情况，时序控制器13实际上无论在哪种情况下都从缓冲器10获取将被显示的帧画面图像的像素数据，从而简化了设计。时序控制器13例如可以与一个时序信号发生器（未示出）相连，受其控制以按照预定时序（频率）进行工作。
在该实施例一的一个示例中，当缩放器12进入不工作状态时，该不工作状态持续预定时间t或预定帧画面数n，也即，在预定时间t或当前被显示的视频信号（信号流）中连续n个帧画面的持续的时间之后，缩放器12自行再次进入工作状态时。即，这里t表示绝对的时间长度，而n表示的是相对的时间长度而依赖于视频信号的频率。
关于t、n的大小（数值）设定，本领域技术人员可根据经验或实际需要来预先设定，或者可以根据需要动态设定，例如甚至可以根据显示内容的具体情况在显示过程中实时调整t、n的大小。比如，如果要播放的画面是动态感比较强的画面，则将t、n值设定得小一些，比如t选择为1/60、1/30或1/15毫秒等，比如n选择为几帧、十几帧等。例如，如果画面是较缓慢的风格，t、n可设置长一些，例如，t可以设定为1/15毫秒，而n可以设定为几十帧至几百帧等；如果画面是动态画面，则t、n可以设置小一些，例如t可以设置为1/60毫秒，而n可仅设置为1帧。帧与时间的关系可以采用现有技术的频率，例如1帧对应16.67ms(1/60秒）。
本实施例一提供的显示装置，通过加入缓存器10对缩放器12缩放处理后的帧画面图像进行存储，并且通过比较器11比较来自缩放器12的当前帧画面图像的像素数据与缓存器10存储的图像像素数据是否相同。当比较结果为二者相同时，缩放器进入不工作状态。由此，***功耗得以降低，能源得以节约。
本发明的实施例二对实施例一的实施方案作进一步详细说明。如图2所示，本实施例的显示装置包括切换器14，该实施例可根据比较器11的结果以该切换器14控制缩放器12的工作状态。优选的，例如，本实施例中可以通过电平信号控制切换器14的工作状态，进而控制缩放器12的工作状态。
当采用电平信号控制缩放器12的工作状态时，若比较器11输出的比较结果为电平信号，例如可以直接根据比较器11输出的比较结果通过切换器14控制缩放器12的工作状态。如图2所示的示例直接根据比较器11输出的比较结果通过切换器14控制缩放器12工作状态的装置构成示意图。若比较器11输出的比较结果为非电平信号，则本实施例还可以包括在切换器14与比较器11之间设置的信号转换器15，该信号转换器15将为非电平信号的比较器11输出的比较结果转换为电平信号，如图3的示例所示。
在本实施例的示例中，可以薄膜晶体管（TFT）实现上述切换器14，当然本发明并不引以为限。
本实施例中采用TFT控制缩放器工作的显示装置构成示意图如图2和图3所示。本实施例中，若比较器11输出的比较结果为非电平信号，TFT通过信号转换器15与比较器11相连，如图3所示。若比较器11输出结果为电平信号，则TFT可以直接与比较器11相连，如图2所示。
本实施例中，对于图3所示的示例，作为切换器的TFT14的栅极140与信号转换器15相连，接收信号转换器15根据比较器11输出的比较结果转换的电平信号SC；对于图2所示的示例，作为切换器的TFT14的栅极140与比较器11直接相连，接收比较器11输出的电平信号SC。电平信号SC与比较器11输出的比较结果相对应，可以为高电平信号，也可以为低电平信号。
TFT14的漏极141与显示装置的电源20相连，接收与所述缩放器12的工作电压相同的第一电压Pi，Pi的大小是与缩放器12的工作电压相对应的，一般为3.3V或2.5V，也可以是1.8V。该电源20为缩放器12提供工作电压，可以为直流电源、电池等。
TFT14的源极142与缩放器12相连。若该TFT为N型TFT，那么当电平信号SC为高电平时，TFT14处于开启状态，从源极142输出的电压即为从电源20输入的第一电压Pi，该第一电压Pi输入至缩放器12，则使缩放器12进入工作状态，对接收到的当前帧画面图像进行缩放处理，相应地时序控制器13获取缩放器12缩放处理后的当前帧画面图像的像素数据以显示当前帧画面图像。当电平信号SC为低电平时，TFT14处于截止状态，此时无电压输出至缩放器12，缩放器12关闭，从而处于不工作状态。相应地，时序控制器13获取缓存器10存储的像素数据以用于显示对应的帧画面图像。
另一方面，本发明实施例中也可以采用P型TFT，那么当所述电平信号SC为低电平时，TFT14处于开启状态，输出第一电压Pi至缩放器12，使缩放器12处于工作状态；当电平信号SC为高电平时，TFT14处于截止状态，无电压输出至缩放器12，缩放器12处于不工作状态。
优选的，由于比较器11输出的信号电压，或者信号转换器15转换出的电平信号电压可能过高或过低，并不是恰好能驱动TFT14开启的电压，因此本发明实施例的另一个示例中可以在TFT14和信号转换器15之间设置一个电压调整器16，或者直接在比较器与TFT14之间连接一电压调整器16，用于调整电平信号的电压，使其足以驱动TFT14开启，对于这样的示例请参见图2和图3中的虚线部分。
本实施例的示例中可通过TFT实现切换器的功能，并且利用显示装置中用于缩放器的电源以及利用比较器输出的电平信号，控制缩放器的工作状态，该实现过程简单也降低了能耗。
本发明实施例三中是对实施例一与实施例二的实施方案进一步优化的方案。本发明的其他实施例还可以根据帧画面使用频率，在缓存器10中设置多级缓存，对应存储使用频率不同的帧画面图像对应的像素数据。例如，如图5所示，缓存器10包括第一级缓存和第二级缓存。第一级缓存，在缩放器12处于工作状态时，存储对来自缩放器12对当前帧画面图像进行缩放处理的像素数据，例如存储相邻帧画面图像不同的动态图像的像素数据；第二级缓存，用于存储在某段时间内出现频率较高的像素数据，或者连续几帧都相同的像素数据。例如，对于设定时间阈值或帧数阈值，缩放器12都处于不工作状态或第一级缓存中存储的像素数据未改变，则可以将第一级缓存存储的帧画面图像像素数据转移到第二级缓存存储。或者，用户可以根据该像素数据对应的画面图像显示时间以及使用频率来设定帧数阈值。
例如，当缓存器10包括第一级缓存与第二级缓存时，当有帧画面图像到来时，比较器11可以先将来自缩放器12的当前帧画面图像的像素数据与第一级缓存中存储的像素数据进行比较。当与第一级缓存进行比较的比较结果为相同时，则时序控制器13直接输出第一级缓存存储的像素数据对应的帧画面图像，同时比较器11可以再将当前像素数据与第二级缓存中存储的像素数据进行比较，当与第二级缓存进行比较的比较结果也为相同时，则可适当增加t或n的大小，例如增加25%。当与第一级缓存进行比较的比较结果为不同时，则使用当前像素数据更新第一级缓存，与前述针对实施例一和二的描述相同地，时序控制器13可以获取当前图像数据以用于显示对应的帧画面图像，而且比较器可以再将当前像素数据与第二级缓存中存储的像素数据进行比较，当与第二级缓存进行比较的比较结果也为不同时，同时例如可适当减少t或n的大小，例如减小25%但使得t或n不小于某个阈值。这样可进一步降低了***的功耗。例如，当第一级缓存中存储的像素数据未改变（未更新）的时间长于预定时间T1或预定帧画面数N1时，则使用该第一级缓存存储的像素数据更新第二级缓存存储的像素数据。该预定时间T1或预定帧画面数N1可以根据缩放器不工作状态持续的预定时间t或预定帧画面数n来设定，例如预定时间T例如可以为2t或3t，该预定帧画面数N例如可以为2n或3n。
例如，在一个实施例中，用户可以根据实际情况对第二级缓存中缓存的像素数据进行清除，例如将第二级缓存的存储内容清空或者替换为与第一级和第二级缓存存储的像素数据都不同的像素数据，由此可以清除某段时间内比较器11并没有调用并进行比较的像素数据，即在一定的时间内使用频率比较低的像素数据。当第二级缓存为空时，在前述示例中则可以不进行与第二级缓存的比较。
本实施例三提供的上述在缓存器10中设置多级缓存的方案，可以进一步降低缩放器的使用频率，降低***的功耗，节约能源。虽然以包括第一和第二级缓存的实施例三为例进行了说明，但是本发明并不限于此，而可以根据需要设置更多级缓存。
在本发明的实施例中，例如上述实施例一到实施例三所提供的显示装置中，缓存器10与比较器11的设置可以是相对灵活的，例如，它们中任一可以设置在时序控制器13内（即与时序控制器13一体形成），也可以直接设置在显示装置中。或者，例如可以将缩放器12与时序控制器13集成于同一芯片上，将缓存器10和/或切换器14设置在集成的芯片上，当然也可以设置于芯片外。当然，信号转换器15和电压调整器16的设置可以根据缓存器10和/或切换器14位置灵活设置。
另外，上述缓存器10、缩放器12、比较器11、时序控制器13、信号转换器15等装置可以通过硬件、软件、固件等方式实现，且可以采用本领域中任何适用的具体构成。例如，缓存器10可以为易失存储器或非易失存储器等。
本发明实施例四还提供了一种显示方法，用于根据本发明实施例（例如上述实施例一到实施例三）提供的显示装置，实现过程如图4所示。
步骤S301：从缩放器获取当前帧画面图像的像素数据。
步骤S302：通过比较器比较当前帧画面图像的像素数据与缓存器存储的像素数据是否相同，相同时转步骤S303，不相同时转步骤S304。
步骤S303：控制缩放器进入不工作状态，时序控制器获取缓存器存储的像素数据以用于显示其对应的帧画面图像。
步骤S304：控制缩放器进入工作状态，时序控制器获取当前帧画面图像的像素数据，并用当前帧画面图像的像素数据更新缓存器中存储的像素数据。
例如，当缓存器中设置了第一级缓存与第二级缓存时，比较器11可将当前帧画面图像像素数据进行多级比较。当有帧画面图像的像素数据从缩放器到来时，比较器11与时序控制器13的工作如上所述，在此不再重复。
例如，上述显示装置进行画面显示的过程中，可以通过电平信号控制切换器的工作状态，进而控制缩放器12的工作状态。
例如，显示装置可以包括切换器14，如图2或3所示该切换器14可以选择N型TFT或P型TFT，并与显示装置电源20连接，利用显示装置中例如用于缩放器的电源20与比较器11输出的电平信号控制缩放器12的工作状态，实现过程简单，进一步降低能耗。
本发明实施例提供的上述帧画面显示方法，能够根据当前帧画面图像与缓存器存储的帧画面图像是否相同，控制缩放器的工作状态，当二者相同时，可以使得缩放器进入不工作状态，避免了缩放器对同一图像进行重复的相同的缩放处理，从而降低了功耗，节约了能源。
上述的显示装置或利用上述帧画面显示方法的显示装置可以为：液晶面板、电子纸、OLED面板、液晶电视、液晶显示器、数码相框、手机、平板电脑等任何具有显示功能的产品或部件。
本发明实施例五还提供了一种显示***，该显示***例如包括实施例一至三中任一所涉及的显示装置，并且应用实施例四中涉及的显示方法进行帧画面图像的显示，该***中包括的显示装置的构成以及帧画面图像显示的方法，与上述实施例中所涉及的装置及方法是相同的，具体的构成及实现方法，在此不再赘述；所述显示***可以是拼接或组合上述显示装置形成的。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。
Claims (15)
1.一种显示装置，用于显示包括多个连续的帧画面图像的视频信号，该显示装置包括时序控制器、缩放器、缓存器与比较器，其中，
所述缩放器，对所述视频信号的帧画面图像进行缩放处理以产生用于显示的像素数据；
所述缓存器，存储所述缩放器对帧画面图像缩放处理后的像素数据；
所述比较器，比较来自所述缩放器的当前帧画面图像的像素数据与所述缓存器存储的像素数据是否相同，并输出比较结果；
所述时序控制器，获取将被显示的帧画面图像的像素数据并输出所述像素数据以用于显示；
其中，当所述比较器输出的比较结果为相同时，所述缩放器进入不工作状态，且该不工作状态持续预定时间或预定帧画面数，当所述比较器输出的比较结果为不相同时，所述缩放器进入工作状态并用缩放处理后的当前帧画面图像的像素数据更新所述缓存器中存储的像素数据。
2.如权利要求1所述的显示装置，其特征在于，还包括切换器，用于根据所述比较器输出的比较结果控制所述缩放器的工作状态。
3.如权利要求2所述的显示装置，其特征在于，还包括信号转换器，用于将所述比较器输出的比较结果转换为电平信号，通过所述电平信号控制所述缩放器的工作状态。
4.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，其中，所述切换器为N型薄膜晶体管TFT，所述N型TFT的栅极与所述信号转换器相连，接收电平信号；所述N型TFT的漏极与电源相连，接收与所述缩放器工作电压相同的第一电压；所述TFT的源极与所述缩放器相连，
其中，当所述电平信号为高电平时，所述N型TFT处于开启状态，输出所述第一电压至所述缩放器，使所述缩放器进入工作状态；所述电平信号为低电平时，所述N型TFT处于截止状态，无电压输出至所述缩放器，所述缩放器进入不工作状态。
5.如权利要求3所述的显示装置，其特征在于，其中，所述切换器为P型薄膜晶体管TFT，所述P型TFT的栅极与所述信号转换器相连，接收电平信号；所述P型TFT的漏极与电源相连，接收与所述缩放器工作电压相同的第一电压；所述P型TFT的源极与所述缩放器相连，
其中，当所述电平信号为低电平时，所述TFT处于开启状态，输出所述第一电压至所述缩放器，使所述缩放器进入工作状态；所述电平信号为高电平时，所述P型TFT处于截止状态，无电压输出至所述缩放器，所述缩放器进入不工作状态。
6.如权利要求3-5任一所述的显示装置，其特征在于，还包括电压调整器，用于调整所述电平信号的电压，使所述电平信号足以驱动所述切换器。
7.如权利要求1-5任一所述的显示装置，其特征在于，其中，所述缓存器包括：
第一级缓存，用于存储所述缩放器对当前帧画面图像进行缩放处理的像素数据；
第二级缓存，用于存储设定的帧画面图像的像素数据。
8.如权利要求7所述的显示装置，其特征在于，其中，所述比较器，当比较来自所述缩放器的当前帧画面图像的像素数据与所述第一级缓存存储的素数据不相同时，则进一步比较来自所述缩放器的当前帧画面的图像像素数据与所述第二级缓存存储的像素数据是否相同，并输出比较结果。
9.如权利要求7所述的显示装置，其特征在于，其中，所述第二级缓存在设定的时间段后清除其中存储的像素数据。
10.如权利要求1-5任一所述的显示装置，其特征在于，其中，所述缓存器和/或所述比较器设置于所述时序控制器中。
11.如权利要求1-5任一所述的显示装置，其特征在于，其中，所述缩放器与所述时序控制器集成于同一芯片上，所述缓存器和/或所述比较器设置于所述芯片上。
12.一种使用权利要求1-11任一项所述的显示装置的显示方法，包括：
通过所述比较器比较来自所述缩放器的当前帧画面图像的像素数据与所述缓存器存储的像素数据是否相同，当所述比较器的比较结果为相同时，控制所述缩放器进入不工作状态并持续预定时间或预定帧画面数；当所述比较器的比较结果为不相同时，控制所述缩放器进入工作状态，并用缩放处理后的当前帧画面图像的像素数据更新所述缓存器中存储的像素数据；
通过所述时序控制器输出所述缓存器存储的像素数据对应的帧画面图像以用于显示。
13.如权利要求12所述的显示方法，其特征在于，其中，通过所述比较器比较来自所述缩放器的当前帧画面图像的像素数据与所述缓存器存储的像素数据是否相同，包括：
通过所述比较器比较当前帧画面图像的像素数据与第一级缓存存储的图像像素数据是否相同并输出比较结果，若所述比较结果为相同，则所述缩放器进入不工作状态并持续预定时间或预定帧画面数；若所述比较结果为不相同，则所述缩放器进入工作状态。
14.如权利要求13所述的显示方法，其特征在于，其中，当所述比较结果为不相同时，则还通过所述比较器比较所述当前帧画面图像的像素数据与第二级缓存存储的帧图像像素数据是否相同并输出比较结果。
15.一种显示***，包括权利要求1-11任一项所述显示装置。
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