CN110944194A - 用于来回切换显示链路的***和方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及用于来回切换显示链路的***和方法。本发明公开了用于通过压缩图像数据以允许显示链路被去激活更长的持续时间来降低显示链路的功率消耗的方法和***。例如，可从通过该显示链路发送的像素数据中省略对应于用于显示器的预设值或默认值的像素。除此之外或另选地，显示链路可被分成独立工作的多个通道，使得显示链路的通道可在其他通道正在活动地传输图像数据时被去激活。

Description

用于来回切换显示链路的***和方法
相关申请的交叉引用
本专利申请要求于2018年9月21日提交的标题为“Systems and Methods toToggle Display Links”的美国临时专利申请62/734,869的优先权，该美国临时专利申请全文并入以用于所有目的。
发明内容
下面阐述本文所公开的某些实施方案的概要。应当理解，呈现这些方面仅仅是为了向读者提供这些特定实施方案的简明概要，并且这些方面并非旨在限制本公开的范围。实际上，本公开可涵盖下面可没有阐述的多个方面。
显示器可以通过显示链路从处理器接收信息。然而，显示在显示器上的一些数据可能是默认/预设值，该默认/预设值可以由显示器在没有明确接收这些值的情况下解释。例如，默认/预设值可以包括黑色像素、白色像素、先前帧值、或任何其他合适的值。这些值可以从图像数据中移除/省略，并且仍可以由显示器正确地解释。在一些实施方案中，显示链路可以分成多个通道，其中每个通道可以彼此独立地被激活。例如，当对应于第一通道的区域包括所有默认值/预设值时，第一通道可以在与第二通道传输值的同时在其用于传输该区域中的线的时间期间被去激活。
除此之外或另选地，可以在执行图像处理之前(例如，在像素流水线中)减小图像数据。此外，处理器可以通过在先前线的所有非默认值被传输之后立即开始图像数据的线来动态地修改用于图像数据的线(或帧)的传输的时间。
另选地，可以通过在通过显示链路传输之前在图像处理之后(例如，在像素流水线中)从图像数据移除默认值，针对一组线(例如，超线)压缩图像数据。所压缩的线组的剩余值可以聚集在一起。在分配给这组线的剩余时间期间，可以去激活显示链路。在压缩数据被显示器接收之后，显示器可以通过在将图像数据传递给显示器的像素电路之前重新***省略的像素来解压缩压缩数据。
附图说明
在阅读以下详细描述并参考附图时可更好地理解本公开的各个方面，在附图中：
图1是根据实施方案的包括经由显示链路耦接的显示器和处理器的电子设备的示意性框图；
图2是根据实施方案的表示图1的电子设备的另一实施方案的笔记本设备的前视图；
图3是表示图1的电子设备的另一个实施方案的手持设备的前视图；
图4是根据实施方案的表示图1的电子设备的另一实施方案的平板设备的前视图；
图4是根据实施方案的表示图1的电子设备的另一实施方案的平板设备的前视图；
图4是表示图1的电子设备的另一个实施方案的另一个手持设备的前视图；
图5是表示图1的电子设备的另一个实施方案的台式计算机的前视图；
图6是表示图1的电子设备的另一个实施方案的可穿戴电子设备的前视图和侧视图；
图7示出了根据实施方案的可以被图1的电子设备用于通过在通过显示链路传输数据之间禁用显示链路的至少一部分来节省功率的过程的流程图；
图8示出了根据实施方案的包括具有多个通道的图1的显示链路的***的框图，处理器经由接口与所述多个通道交互；
图9示出了根据实施方案的包括对应于用于图1的显示器的像素网格的像素图像数据的帧的显示区域的简化屏幕图；
图10示出了根据实施方案的可以利用图8的***执行的过程的流程图；
图11示出了根据实施方案的包括映射非默认内容区域的像素数据的局部显示映射的图像数据的数据分组；
图12示出了根据实施方案的展示图11的像素阵列的实施方案的时序图；
图13示出了根据实施方案的利用动态线时间和/或帧时间的过程的流程图；
图14示出了根据实施方案的可用于在通过图1的显示链路传输之前压缩数据以及在通过显示链路传输之后解压缩数据的压缩-解压缩过程的框图；
图15是根据实施方案的图像数据的帧的第一部分的时序图；并且
图16是根据实施方案的图像数据的帧的第二部分的时序图。
具体实施方式
下文将描述一个或多个具体实施方案。为了提供这些实施方案的简要描述，本说明书中未描述实际具体实施的所有特征。应当了解，在任何此类实际具体实施的开发中，如在任何工程或设计项目中，必须要作出特定于许多具体实施的决策以实现开发者的具体目标，诸如符合可从一个具体实施变化为另一具体实施的与***相关和与商业相关的约束。此外，应当理解，此类开发工作有可能复杂并且耗时，但是对于受益于本公开的本领域的普通技术人员而言，其仍将是设计、加工和制造的常规工作。
电子设备可以包括从一个或多个处理器诸如图形处理单元(GPU)或中央处理单元(CPU)接收图像数据的电子显示器。所述一个或多个处理器可以经由显示链路耦接到显示面板。显示链路可以在活动时消耗功率，甚至当图像数据当前没有正通过所述链路传输时也是如此。相反，对于显示链路上的非传输周期，可以使显示链路处于不活动状态。然而，不活动性的持续时间可能不足以在显示链路要传输下一图像帧的图像数据之前在显示链路上节省功率。不活动性的持续时间可能不足以关闭显示链路，这可能是由于与切换关闭和打开显示链路相关联的能量成本、显示链路上功率信号的建立时间、和/或与显示链路相关的其他因素。
因此，为了利用显示链路去激活，在一些实施方案中，电子设备可以将显示链路分成多个通道，其中每个通道对应于显示器的多个像素列的超列。例如，超列可以是几百像素宽。当超列中的所有像素具有特定值(例如，白色、黑色、设定颜色、先前值)时，显示链路中的对应通道可以在图像数据的传输期间被去激活，因为显示器可以将显示链路上没有数据解释成关于所述特定值要被写到超列中的像素的指示。虽然本申请通常涉及列对应于一次接收的数据的通道并且行对应于随时间推移所扫描的图像数据的线，但在一些实施方案中，可以一次接收所有行的数据，而列对应于随时间推移所扫描的图像数据。
除此之外或另选地，局部显示映射可以与像素数据一起被发送。局部显示映射可以包括指示哪些像素对应于特定值(例如，黑色)或不对应于特定值的代码。利用局部显示映射，可以通过跳过线和/或缩短用于传输像素数据和局部显示映射的一个或多个线时间的持续时间来压缩像素数据的线。局部显示映射也可用于解释用于在像素中存储的图像内容。
除此之外或另选地，从传输中省略具有特定值的像素的像素数据，但是一组线(例如，超线)可以具有设定的传输持续时间。另外，具有不同于特定值的值的像素的像素数据可以在通过显示链路传输之前在图像数据流中压缩在一起，并且在被写到像素之前被显示器解压缩，而设定的传输时间的剩余部分可用于去激活显示链路/通道。
提供了可以包括显示器、通过显示链路耦接到显示器的一个或多个处理器、和本公开的对应电路的合适电子设备的一般描述。在一些实施方案中，显示器可以包括背光显示器或自发光显示器，诸如LED(例如，OLED)显示器。
考虑到前述内容，有许多合适的多无线电电子设备可以从本文所述的用于粒度功率控制的实施方案中受益。首先转到图1，根据本公开实施方案的电子设备10除了别的之外可包括一个或多个处理器12、存储器14、非易失性存储装置16、显示器18、输入结构22、输入/输出(I/O)接口24、网络接口26，和电源28。图1中所示的各种功能块可包括硬件元件(包括电路)、软件元件(包括存储在计算机可读介质上的计算机代码)、或硬件元件和软件元件两者的组合。应当指出，图1仅是特定具体实施的一个示例，并且旨在示出可能存在于电子设备10中的部件的类型。
以举例的方式，电子设备10可代表图2中所示的笔记本电脑、图3中所示的手持式设备、图4中所示的手持设备、图5中所示的台式计算机、图6中所示的可穿戴电子设备或类似设备的框图。应当注意，图1中的处理器12和其他相关项目在本文中可以被一般性地称为“数据处理电路”。此类数据处理电路可整体或部分地以软件、固件、硬件，或它们的任意组合来实施。此外，数据处理电路可以是被包含的单个处理模块，或者可以完全或部分地结合在电子设备10内的其他元件中的任一个元件内。
在图1的电子设备10中，处理器12可以与存储器14和非易失性存储装置16可操作地耦接，以执行各种算法。由一个或多个处理器12执行的此类程序或指令可被存储在任何合适的制品中，所述任何合适的制品包括至少共同地存储指令或例程的一个或多个有形的计算机可读介质，诸如存储器14和非易失性存储装置16。存储器14和非易失性存储装置16可包括用于存储数据和可执行指令的任何合适的制品，诸如随机存取存储器、只读存储器、可重写闪存存储器、硬盘驱动器、和光盘。另外，在此类计算机程序产品上编码的程序(例如操作***)也可包括可由处理器12执行以使得电子设备10能够提供各种功能的指令。
在某些实施方案中，显示器18可为可允许用户观看在电子设备10上生成的图像的液晶显示器(LCD)。在一些实施方案中，显示器18可以包括可允许用户与电子设备10的用户界面进行交互的触摸屏。此外，应当理解，在一些实施方案中，显示器18可包括一个或多个有机发光二极管(OLED)显示器，或者LCD面板和OLED面板的一些组合。
图像是利用由处理器12生成的经由显示链路19传输给显示器的图像数据来显示。显示链路19可以包括可以从处理器12传输图像数据所通过的任何接口。在一些实施方案中，显示链路19可以包括在非传输周期期间可以动态地去激活以为电子设备10节省功率的任何链路。例如，在某些实施方案中，显示链路19可以包括DISPLAYPORTTM(DP)接口。在一些实施方案中，显示链路19可以包括低功率DP(LPDP)接口，其中LPDP是DP接口的低功率具体实施。除此之外或另选地，显示链路19可以包括高清晰度多媒体接口(HDMI)、数字视频接口(DVI)、串行接口、数字影音接口(DiiVA)、HDBaseT接口、和/或其他合适的视频通信接口。如下文所述，图像数据可以被处理器12操纵以延长非传输周期，以利用显示链路19在处理器12不通过显示链路19传输图像数据的时间段期间的去激活。
电子设备10的输入结构22可使得用户能够与电子设备10进行交互(例如，按下按钮以增大或减小音量水平)。正如网络接口26那样，I/O接口24可以使电子设备10能够与各种其他电子设备进行交互。网络接口26可以例如包括用于以下网络的一个或多个接口：个人局域网(PAN)诸如蓝牙网络、局域网(LAN)或无线局域网(WLAN)诸如802.11x Wi-Fi网络、和/或广域网(WAN)诸如第三代(3G)蜂窝网络、通用移动通信***(UMTS)、***(4G)蜂窝网络、长期演进(LTE)蜂窝网络、或长期演进授权辅助接入(LTE-LAA)蜂窝网络、第五代(5G)蜂窝网络，和/或5G新空口(5G NR)蜂窝网络。网络接口26也可以包括例如用于以下各项的一个或多个接口：宽带固定无线接入网络(WiMAX)、移动宽带无线网络(移动WiMAX)、异步数字用户线路(例如，ADSL、VDSL)、数字视频地面广播(DVB-T)及其扩展DVB手持设备(DVB-H)、超宽带(UWB)、交流(AC)功率线等。例如，网络接口26可以能够结合多个网络，并且为此可以采用多个天线。如进一步示出的，电子设备10可包括电源28。电源28可包括任何合适的功率源，诸如可再充电的锂聚合物(Li-poly)电池和/或交流电(AC)电源转换器。
在某些实施方案中，电子设备10可以采取以下形式：计算机、便携式电子设备、可穿戴电子设备，或其他类型的电子设备。此类计算机可包括通常便携的计算机(例如膝上型电脑、笔记本电脑和平板电脑)以及通常在一个地点使用的计算机(例如常规的台式计算机、工作站和/或服务器)。在某些实施方案中，计算机形式的电子设备10可以是购自AppleInc.的
Figure BDA0002185035430000063
PRO、MACBOOK
Figure BDA0002185035430000062
mini、或MAC
Figure BDA0002185035430000064
型电子设备。举例来讲，根据本公开的一个实施方案，在图2中示出了采取笔记本电脑10A形式的电子设备10。所示出的计算机10A可包括外壳或壳体36、显示器18、输入结构22，以及I/O接口24的端口。在一个实施方案中，输入结构22(诸如键盘和/或触摸板)可用于与笔记本电脑10A进行交互，诸如启动、控制或操作GUI或在笔记本电脑10A上运行的应用。例如，键盘和/或触摸板可以允许用户在显示器18上显示的用户界面或应用程序界面上导航。
图3描绘了手持设备10B的前视图，该手持设备表示电子设备10的一个实施方案。手持设备10B可表示例如便携式电话、媒体播放器、个人数据管理器、手持式游戏平台或此类设备的任何组合。举例来讲，手持设备10B可以是购自Apple Inc.(Cupertino,California)的
Figure BDA0002185035430000071
或
Figure BDA0002185035430000072
型手持设备。手持设备10B可以包括壳体36，该壳体用于保护内部部件免遭物理性损坏并且用于屏蔽内部部件使其免受电磁干扰。壳体36可包围显示器18。I/O接口24可开口透过壳体36并且可例如包括使用标准连接器和协议诸如由Apple Inc.提供的闪电连接器、通用串行总线(USB)、或其他类似的连接器和协议的用于充电和/或内容操控的硬连线的I/O端口。
用户输入结构22结合显示器18可允许用户控制手持式设备10B。例如，输入结构22可激活或去激活手持设备10B，将用户界面导航到home屏幕、用户可配置的应用屏幕，和/或激活手持设备10B的语音识别特征。其他输入结构22可提供音量控制，或者可以在振动和铃声模式之间切换。输入结构22还可包括获得用于各种语音相关特征的用户语音的麦克风，以及可启用音频回放和/或某些电话功能的扬声器。输入结构22还可包括可提供与外部扬声器和/或耳机的连接的耳机输入端。
图4描绘了另一个手持设备10C的前视图，该手持设备表示电子设备10的另一个实施方案。手持式设备10C可以表示例如平板计算机，或者各种便携式计算设备中的一种。举例来讲，手持设备10C可以是电子设备10的平板电脑尺寸实施方案，其可以是例如购自Apple Inc.(Cupertino,California)的
Figure BDA0002185035430000073
型手持设备。
参见图5，计算机10D可表示图1的电子设备10的另一个实施方案。计算机10D可以是任何计算机，诸如台式计算机、服务器或笔记本式计算机，但也可以是独立媒体播放器或视频游戏机。举例来讲，计算机10D可为Apple Inc.的
Figure BDA0002185035430000074
或其他类似设备。应当注意，计算机10D也可表示另一制造商的个人计算机(PC)。类似的壳体36可被提供以保护和包围计算机10C的内部部件，诸如显示器18。在某些实施方案中，计算机10D的用户可使用可连接到计算机10D的各种***输入结构22诸如键盘22A或鼠标22B来与计算机10D进行交互。
如将详细讨论的，电子设备10可在消隐周期关闭显示链路19(或其一部分)。图7示出了可以被电子设备10用于通过在通过显示链路19传输数据之间禁用显示链路19的至少一部分来节省功率的过程60。处理器12接收图像帧(框62)。例如，处理器12可接收图像帧作为网络接口26上的流数据的帧、作为利用输入结构22(例如，成像感测/相机)捕获的捕获图像数据、作为存储器14、存储装置16中存储的图像数据、和/或作为在处理器12中至少部分地基于存储在存储器14和/或存储装置16中的指令而生成的生成数据。
处理器12然后通过显示链路19传输图像帧的至少一部分(框64)。如下所述，如果显示器18可以在没有通过显示链路19的传输的情况下解释图像帧的一部分，则图像帧的所述一部分可以不通过显示链路19传输。例如，对于不具有通过显示链路19传输的值的像素，显示器18可以具有默认(或预设)值。在一些实施方案中，这个默认/预设值可以先前在通过显示链路19传输图像帧之前在处理器12和显示器18之间协商。例如，处理器12可以从其通过显示链路19的传输中省略黑色像素。在此类实施方案中，显示器18可以将图像帧的任何没有通过显示链路19传输的像素解释为黑色像素。在一些实施方案中，处理器12可以省略其他颜色，诸如白色或任何其他指定的颜色，显示器18在没有明确值在图像数据中传输的情况下将把像素解释为所述其它颜色。在某些实施方案中，可以从传输中省略相应像素的先前传输的值，使得显示器对于没有接收当前值的像素将默认为上一个传输值。换句话讲，显示器18可以包括存储像素的先前传输数据的帧缓冲器，其中帧缓冲器中的每个像素在传输中没有任何数据对应于相应像素的情况下保持不变。帧缓冲器可以存储显示器18的像素的单个线(例如，行或列)的数据，并且处理器12可以从传输中省略对于图像的各个线相同值的像素值。另选地，帧缓冲器可以逐个帧地存储数据(例如，存储整个图像帧)，并且处理器12可以从传输中省略对于图像数据的各个帧相同值的像素值。
在一些实施方案中，处理器12可以从其传输中省略对应于来自通过显示链路19的传输的值的任何和所有像素。另选地，处理器12可以仅省略像素值的传输，其中像素可以被分组在一起。例如，显示器18的像素可被组织成多个区域(例如，超行或超列)，每个区域对应于显示链路19的通道。如果区域中的所有像素值均为默认值，则对于通过显示链路19的图像数据(例如，线)的传输，可以去激活该通道。
在传输后续图像帧之前，处理器12在消隐周期期间禁用显示链路19的至少一部分(框66)。例如，消隐周期可以是用于整个显示链路19或用于显示链路19的通道的消隐周期，其中像素(例如，线或整个显示器18)不被写入和/或不显示数据。在一些实施方案中，显示器18可以感测与显示器18交互的动作(例如，触摸交互)。
在消隐周期之后，处理器12重新启用显示链路19(框68)。例如，处理器12可以将整个显示链路19从非活动状态激活，或者可以仅激活显示链路的被处理器12去激活用于先前传输的部分。通过重新启用的显示链路19，处理器12发送后续图像帧的至少一部分(框70)。
图8是包括具有多个通道82的显示链路19的***80的框图，处理器12经由接口83与所述多个通道交互。每个通道82在相应接收器84处被接收，并且可用于驱动显示器18的对应于延伸穿过显示器18的多个像素列的超列的区片。换句话讲，每个通道82可驱动显示器18的窄且高的像素区片。通道82可以概念性地充当并行工作的多个相邻窄显示器中的独立显示链路。因此，通道82中的每一个能够独立于相邻通道82是活动的还是不活动的而被置于非活动模式中。接收器84各自将相应的通道82分成用于相应区域88的两个或更多个子通道86。在例示的实施方案中，显示链路19包括八个通道82，并且区域88可以包括八个区域：区域90、区域92、区域94、区域96、区域98、区域100、区域102和区域104。在其他实施方案中，显示链路19可以包括更多或更少的通道82(例如，超过4个通道82)，并且区域88可以包括对应于通道82的数量的多个区域。子通道86可以各自对应于像素列或子像素列，其中每个子像素列对应于一种颜色(例如，红色、绿色或蓝色)。当通道82处于活动状态时，其子通道86可以各自递送对应于所连接像素/子像素的图像数据的相应部分，以将图像数据的所述部分写到所连接的像素/子像素。
在一些实施方案中，每个通道82在通道82不传输用于其对应区域(例如，区域90)的数据时可以被去激活。例如，可以逐个线地针对去激活评估每个通道82。除此之外或另选地，当一组线(例如，超行)不/将不对应于任何所传输数据时，可以去激活每个通道82。实际上，在一些实施方案中，每个通道82可以仅在区域(例如，区域90)不/将不对应于用于整个图像的任何所传输数据时才被去激活。
图9是包括对应于用于显示器18的像素网格的像素图像数据的帧的显示区域122的简化屏幕图120。图像数据的帧被布置成像素行和像素列。这些行可以分组成图像数据中像素行的超行124。这些列可以分组成图像数据中像素列的超列126。每个超列126可以对应于显示链路19的通道82，而每个行(或超行124)在通道82上被顺序地通过。例如，对应于超行124a和超列126a的图像数据区域可以通过显示链路19的第一通道82发送，而对应于超行124a和超列126b的图像数据区域可以通过显示链路19的第二通道82发送。此外，在对应于超行124a和超列126a的数据被发送之后以及在对应于超行124c和超列126a的图像数据区域通过第一通道82被发送之前，可以通过显示链路19的第一通道82发送对应于超行124b和超列126a的图像数据区域。作为其中显示链路19的通道82对应于超列126且行随时间推移被扫描的实施方案的另选方案，超行124的一些实施方案可以对应于显示链路19的通道82，而列随着时间推移而被扫描。
如前所述，当图像数据的区域具有所有其像素都对应于默认值时，显示链路19可以在相应线的传输期间(例如，被处理器12)去激活。具有对应于不同于默认值的值的相应区域的一部分的其他区域(诸如包括对象128和130的那些)可以通过显示链路19被传输。另外，其中至少一个像素对应于与默认颜色不同的颜色的区域可以通过显示链路19被传输。例如，对应于超行124a和超列126d的区域以及对应于超行124d和超列126d的区域可以通过显示链路19被传输。所有仅具有带有默认值的像素的区域可以从通过显示链路19的传输中省略，因为显示器18可以将无数据传输解释为指示该区域的所有像素均被设置为默认值。代替传输，在用于无传输区域的传输的传输时间期间，对应于显示链路19中无传输区域的每个通道82可以被去激活，以节省功率。在一些实施方案中，在通道82被去激活之前要出现具有默认值的多个(例如，超过3个)行/区域。例如，如果用于去激活的区域的阈值是3个区域，则在传输显示区域122的图像数据期间，仅对应于超列126c和126e的通道82要被去激活。
此外，用于线的传输的时间(线时间)可以保持一致，而无论是否为该线传输数据。相反，可以禁用显示链路19的通道82，而不改变线时间的持续时间。类似地，由于用于帧的传输的时间(帧时间)是基于其组分线时间的总和，因此帧时间可以保持一致，而无论在该帧时间的部分期间，通道82是活动的还是被去激活的。通过对于默认值和非默认值保持线时间(和帧时间)一致，电子设备10能够容易地在显示链路19的通道82的激活和去激活状态之间切换，而不进行时序调节。
图10是可以利用图8的***80执行的过程140的流程图。处理器12接收图像数据(框142)。例如，处理器12可接收图像数据作为网络接口26上的流数据的帧、作为利用输入结构22(例如，成像感测/相机)捕获的捕获图像数据、作为存储器14、存储装置16中存储的图像数据、和/或作为在处理器12中至少部分地基于存储在存储器14和/或存储装置16中的指令而生成的生成数据。处理器12将图像数据分成任何合适数量的区域(框144)。例如，处理器12可将图像数据分成具有8个区域列和5个区域行的40个区域，如图9大致所示。每个区域对应于显示链路19的通道82。例如，区域行中的每个区域可各自对应于不同的通道82，而区域列中的每个区域可各自对应于在不同时间传输的同一通道82。
此外，每个区域可以是一次传输的单个线(例如，行)。另选地，为了确保去激活节省足够的功率以证明去激活是必要的，每个区域可包括多个行以防止对应的通道82被去激活，除非在去激活通道82之前没有传输阈值数量的行。
处理器12还从图像数据中省略默认/预设值(框146)。然后，处理器12确定每个区域在该区域中是否具有非默认/非预设值(框148)。如果该区域具有至少一个非默认值，则处理器12经由接口83通过对应的通道82发送用于该区域的图像数据的至少一部分(框150)。例如，仅非默认值/非预设值被传输，依赖显示器重新***默认值/预设值。在一些此类实施方案中，在确定是否该区域的至少任何像素对应于非默认值之前，可完全放弃省略默认值步骤。另选地，处理器12可通过通道82传输整个区域。如果区域没有任何非默认值，则处理器12去激活对应的通道82(框152)。
作为在具有恒定线时间或帧时间的线(行、超行、列或超列)的正常传输时间期间去激活对应的通道的替代形式，非默认图像数据可以被合并以通过将被传输的图像数据的每个线的线时间动态地设置为足以传输该线中的非默认图像数据的持续时间来减小传输时间以及增大消隐周期(例如，垂直消隐)。此外，如果整个线被设置为默认值，则整个线可以在传输中被跳过，直到具有非默认值的线要被传输。换句话讲，一些线可以在传输中具有动态线时间和/或可以在传输中被跳过。动态线时间/线跳过可导致图像数据的帧的传输的可变帧时间。为了使得能够实现传输中的动态线时间和/或线跳过，可使用局部显示映射来解释所接收的像素数据被映射到哪里。例如，图11示出了包括对非默认内容区域的像素数据164进行映射的局部显示映射162的图像数据的数据分组160。换句话讲，局部显示映射162可包括告知显示器18跳过通过显示链路19接收的数据中的某些线(或线部分)的代码。例如，数据分组160可包括用于单个线、一组线(例如，超行或超列)，或其他合适的图像数据分组的像素数据164。像素数据164可以仅包括用于确实具有默认值与其相关联的像素的像素数据。从像素数据中省略所有其他像素。与包括用于所有像素的数据的像素数据相比，局部显示映射162可相对较小，由此导致较小的开销，这可以更被通过显示链路19传输的像素数据164中所包括的像素的减小补偿。例如，局部显示映射162可以对像素的数量降采样。例如，局部显示映射162对于每个16像素可以包括1位，或者对于2k像素行可以包括125位。
图12是示出像素数据164的实施方案的时序图170。像素数据164可具有插置在消隐周期172和174之间的像素值。例如，消隐周期172和174可包括显示器18的垂直消隐周期。时序图170示出所传输帧171的所传输像素数据包括具有线持续时间177的线176。所传输帧171还包括具有线持续时间179的线178、具有线持续时间181的线180、具有线持续时间183的线182、以及具有线持续时间185的线184。如图所示，从所传输帧171中省略线4-9。对应于此类线的传输时间可转移到消隐周期172和/或消隐周期174，使得显示链路19可以在消隐周期172或174期间去激活更长的时间，以节省减少电子设备10中的功率消耗。
线持续时间177、179、181、183和185可彼此相同或彼此不同，具体取决于被传输的帧。例如，每个线可具有等于该线中每个像素通过显示链路19被传输的最大持续时间，但是每个线的持续时间可相对于所述最大值改变任意数量的对应于默认值(例如，黑色、白色、默认颜色)的像素。帧171的持续时间等于其组分线持续时间的总和。由于线的数量和/或每个线的持续时间可变化，因此帧持续时间可随帧而变化。例如，所传输帧171可具有第一持续时间，所传输帧186可具有另一持续时间，这是由于每个帧具有不同数量的组分线被传输和/或不同的线持续时间。例如，同一线的像素可对应于所传输帧171中具有线持续时间177的线176，并且可对应于所传输帧186中具有线持续时间189的线188，其中线持续时间177不同于线持续时间189。
图13是利用动态线时间和/或帧时间的过程190的流程图。处理器12接收图像数据(框192)。例如，处理器12可接收图像数据作为网络接口26上的流数据的帧、作为利用输入结构22(例如，成像感测/相机)捕获的捕获图像数据、作为存储器14、存储装置16中存储的图像数据、和/或作为在处理器12中至少部分地基于存储在存储器14和/或存储装置16中的指令而生成的生成数据。
然后，处理器12通过从图像数据中省略默认值/预设值来设置一个或多个线的线持续时间而生成减少的图像数据(框194)。此外，在一些实施方案中，当整个线由默认值/预设值构成时，可从减小的图像数据中省略这整个线。另选地，可以为每个线分配要包括的像素的某个最小数量(例如，1)。
处理器12然后通过显示链路19以动态线时间和/或帧时间传输减小的图像数据(框196)。在一些实施方案中，处理器12可传输局部显示映射162以使得显示器18能够解释从图像数据中省略了哪些像素(框198)。在某些实施方案中，显示器18然后使用减小的图像数据(和局部显示映射)将减小的图像数据中的值写到显示器18的像素电路。在一些实施方案中，减小的图像数据可穿过对减小的图像数据执行图像操作的像素流水线。
作为以动态线持续时间减小图像数据的另选形式，显示链路19上的数据可在传输之前被压缩，并且在传输之后被解压缩，而保持用于超线的恒定持续时间。图14是压缩-解压缩过程的框图200。电子设备10的帧缓冲器202可存储图像数据。处理器12然后可利用变形逻辑204基于一个或多个参数206诸如光平衡设置、亮度设置、检测到的环境光水平和/或其他相关特征对来自图像的图像数据进行变形。除此之外或另选地，可基于各种因素诸如所确定的显示器18的老化来在像素流水线208中操纵图像数据。来自像素流水线208的图像数据被传递给可在硬件和/或软件中实现的压缩块210，以从图像数据中移除具有默认值的像素，使得具有默认值的像素不通过显示链路19传输。压缩块210可利用部分帧缓冲器212来处理用于图像数据的帧的一部分的压缩。在一些实施方案中，压缩块210可添加指示哪些像素被从经压缩图像数据中省略的代码。例如，部分帧缓冲器212可用于处理用于显示链路19的通道82的图像数据。所压缩的图像数据(和对应的代码)然后通过显示链路19被传输给显示器18。显示器18包括可在硬件和/或软件中实现的解压缩块214。解压缩块214可接收经压缩的图像数据并将默认值***到缺失像素中。例如，可至少部分地基于所添加的代码来标识缺失像素位置。一旦缺失像素被重新***到经解压缩的图像数据中，经解压缩的图像数据就被传输给显示器18的像素电路216，以导致显示器18显示图像。
图15是图像数据的帧的一部分(例如，开头部分)的时序图220。时序图220包括对应于像素流水线208的输出的流水线端线222。时序图220还包括对应于跨显示链路19传输的来自压缩块210的输出的链路线224。时序图220还包括对应于从解压缩块214输出并传输给像素电路216的数据的像素线226，其中被省略用于通过显示链路19传输的像素数据在传输给像素电路216之前以及在通过显示链路19接收之后被重新添加回图像数据。
流水线端线222示出图像数据的帧可包括消隐周期228、后面跟着数据的一系列线229，其中每个组分像素线229对应于像素行或列。每个组分像素线229还具有线持续时间230，该线持续时间具有用于组分像素线229中每个像素的数据值。如前所述，具有默认值(例如，白色、黑色、默认颜色)的像素可从传输中省略，从而只有具有非默认值的像素。然而，每个线持续时间230可能太短而不能关闭显示链路19以用于功率节省，即使该线在线持续时间230期间仅有少量数据要发送。相反，多个线229可在超线中分组在一起以增大显示链路19的连续去激活周期的长度，以增加功率节省。超线中线229的数量可等于任何合适的分组，诸如所例示的八个线或每个超线数十或几百个线229。每个超线具有等于其组分线持续时间230的总和的持续时间。例如，在像素流水线208的末端处，持续时间232、234和236各自等于八个线持续时间230的总和。
在通过显示链路19传输的数据中，如链路线224所示，消隐周期237可具有与消隐周期228相同的持续时间。然而，每个超线中的所有非默认值像素可一起分组到数据的压缩线238中，其中每个超线的剩余部分具有消隐的帧内周期(IFP)240。通过组合超线中多个线的非默认值像素，IFP240可具有比线持续时间230长的持续时间，从而使得能够实现比对于整个或部分线持续时间230去激活通道82或显示链路19更多的功率节省。
在传输给像素电路216的数据中，如像素线226所示，消隐周期248可具有与消隐周期228和237相同的持续时间。另外，如图所示，解压缩块214将省略的像素重新添加回到图像数据中，使得所有像素被重新填充并且流水线端线222中的持续时间250、252、和254看起来与流水线端线222中的持续时间232、234、和236相同。
图16是示出图15的图像数据的帧的另一部分(例如，结束部分)的时序图256。在该帧之后，在从像素流水线208输出的图像数据的帧之间发生消隐周期266。时序图256示出了超线持续时间262和264。超线持续时间262可分成压缩线268和IFP 270，其中显示链路19可被去激活以节省功率。类似地，超线持续时间264可被分成压缩线272和IFP 274。如图所示，IFP 270和IFP 274可具有至少部分地基于组分像素线229中具有默认值的像素的量的不同长度。超线的更多具有默认值的像素可增大相应IFP的持续时间(并且减小对应压缩线持续时间的持续时间)。一旦最后一个超线被传输，就可发生消隐周期276。
当省略的像素被添加回图像数据中时，每个组分像素线229具有相同的长到足以使得像素数据的线的每个像素能够通过的持续时间。换句话讲，像素处的每个组分像素线229与离开像素流水线208的对应的组分像素线229相同。例如，持续时间278和280可看起来与持续时间262和264相同。然后像素可在像素电路216处在消隐周期282期间是非发射的。
已经以示例的方式示出了上述具体实施方案，并且应当理解，这些实施方案可容许各种修改和另选形式。还应当理解，权利要求书并非旨在限于所公开的特定形式，而是旨在覆盖落在本公开的实质和范围内的所有修改、等同物和另选方案。此外，还应当理解，以上公开的实施方案中的每一者均可与本文所公开的任何和所有其他实施方案一起使用。本文所述的和受权利要求保护的技术被引用并应用于实物和实际性质的具体示例，其明显改善了本技术领域，并且因此不是抽象、无形或纯理论的。此外，如果附加到本说明书结尾的任何权利要求包含被指定为“用于[执行][功能]...的装置”或“用于[执行][功能]...的步骤”的一个或多个元件，则这些元件将按照35 U.S.C.112(f)进行解释。然而，对于任何包含以任何其他方式指定的元件的任何权利要求，这些元件将不会根据35 U.S.C.112(f)进行解释。
定义
物理环境
○物理环境是指人们在没有电子***帮助的情况下能够感测和/或交互的物理世界。物理环境诸如物理公园包括物理物品，诸如物理树木、物理建筑物和物理人。人们能够诸如通过视觉、触觉、听觉、味觉和嗅觉来直接感测物理环境和/或与物理环境交互。
计算机生成的现实
○相比之下，计算机生成现实(CGR)环境是指人们经由电子***感测和/或交互的完全或部分模拟的环境。在CGR中，跟踪人的物理运动的一个子组或其表示，并且作为响应，以符合至少一个物理定律的方式调节在CGR环境中模拟的一个或多个虚拟对象的一个或多个特征。例如，CGR***可以检测人的头部转动，并且作为响应，以与此类视图和声音在物理环境中变化的方式类似的方式调节呈现给人的图形内容和声场。在一些情况下(例如，出于可达性原因)，对CGR环境中虚拟对象的特征的调节可以响应于物理运动的表示(例如，声音命令)来进行。
○人可以利用其感官中的任一者来感测CGR对象和/或与CGR对象交互，包括视觉、听觉、触觉、味觉和嗅觉。例如，人可以感测音频对象和/或与音频对象交互，所述音频对象创建3D或空间音频环境，所述3D或空间音频环境提供3D空间中点音频源的感知。又如，音频对象可以使能音频透明度，该音频透明度在有或者没有计算机生成的音频的情况下选择性地引入来自物理环境的环境声音。在某些CGR环境中，人可以感测和/或只与音频对象交互。
○CGR的示例包括虚拟现实和混合现实。
虚拟现实
○虚拟现实(VR)环境是指被设计成对于一个或多个感官完全基于计算机生成的感官输入的模拟环境。VR环境包括人可以感测和/或交互的多个虚拟对象。例如，树木、建筑物和代表人的化身的计算机生成的图像是虚拟对象的示例。人可以通过在计算机生成的环境内人的存在的模拟、和/或通过在计算机生成的环境内人的物理运动的一个子组的模拟来感测和/或与VR环境中的虚拟对象交互。
混合现实
○与被设计成完全基于计算机生成的感官输入的VR环境相比，混合现实(MR)环境是指被设计成除了包括计算机生成的感觉输入(例如，虚拟对象)之外还引入来自物理环境的感官输入或其表示的模拟环境。在虚拟连续体上，混合现实环境是完全物理环境作为一端和虚拟现实环境作为另一端之间的任何状况，但不包括这两端。
○在一些MR环境中，计算机生成的感官输入可以对来自物理环境的感官输入的变化进行响应。另外，用于呈现MR环境的一些电子***可以跟踪相对于物理环境的位置和/或取向，以使虚拟对象能够与真实对象(即，来自物理环境的物理物品或其表示)交互。例如，***可以导致运动使得虚拟树木相对于物理地面看起来是静止的。
○混合现实的示例包括增强现实和增强虚拟。
○增强现实
■增强现实(AR)环境是指其中一个或多个虚拟对象叠加在物理环境或其表示之上的模拟环境。例如，用于呈现AR环境的电子***可具有透明或半透明显示器，人可以透过他直接查看物理环境。该***可以被配置为在透明或半透明显示器上呈现虚拟对象，使得人利用该***感知叠加在物理环境之上的虚拟对象。另选地，***可以具有不透明显示器和一个或多个成像传感器，成像传感器捕获物理环境的图像或视频，这些图像或视频是物理环境的表示。***将图像或视频与虚拟对象组合，并在不透明显示器上呈现组合物。人利用***经由物理环境的图像或视频而间接地查看物理环境，并且感知叠加在物理环境之上的虚拟对象。如本文所用，在不透明显示器上显示的物理环境的视频被称为“透传视频”，意味着***使用一个或多个图像传感器捕获物理环境的图像，并且在不透明显示器上呈现AR环境时使用那些图像。进一步另选地，***可以具有投影***，该投影***将虚拟对象投射到物理环境中，例如作为全息图或者在物理表面上，使得人利用该***感知叠加在物理环境之上的虚拟对象。
■增强现实环境也是指其中物理环境的表示被计算机生成的感官信息进行转换的模拟环境。例如，在提供透传视频中，***可以对一个或多个传感器图像进行转换以施加与成像传感器所捕获的视角不同的选择视角(例如，视点)。又如，物理环境的表示可以通过图形地修改(例如，放大)其部分而进行转换，使得修改后的部分可以是原始捕获图像的代表性的但不是真实的版本。再如，物理环境的表示可以通过以图形方式消除或模糊其部分而进行转换。
增强虚拟
■增强虚拟(AV)环境是指其中虚拟或计算机生成的环境结合来自物理环境的一个或多个感官输入的模拟环境。感官输入可以是物理环境的一个或多个特征的表示。例如，AV公园可以具有虚拟树木和虚拟建筑物，但人的脸部是从对物理人拍摄的图像逼真再现的。又如，虚拟对象可以采用一个或多个成像传感器所成像的物理物品的形状或颜色。再如，虚拟对象可以采用符合太阳在物理环境中的位置的阴影。
硬件
○有许多不同类型的电子***使人能够感测和/或与各种CGR环境交互。示例包括头戴式***、基于投影的***、平视显示器(HUD)、集成有显示能力的车辆挡风玻璃、集成有显示能力的窗户、被形成为被设计用于放置在人眼睛上的透镜的显示器(例如，类似于隐形眼镜)、耳机/听筒、扬声器阵列、输入***(例如，具有或没有触觉反馈的可穿戴或手持控制器)、智能电话、平板电脑、和台式/膝上型计算机。头戴式***可以具有一个或多个扬声器和集成的不透明显示器。另选地，头戴式***可以被配置为接受外部不透明显示器(例如，智能电话)。头戴式***可以结合用于捕获物理环境的图像或视频的一个或多个成像传感器、和/或用于捕获物理环境的音频的一个或多个麦克风。头戴式***可以具有透明或半透明显示器，而不是不透明显示器。透明或半透明显示器可以具有媒介，代表图像的光通过所述媒介被引导到人的眼睛。显示器可以利用数字光投影、OLED、LED、uLED、硅基液晶、激光扫描光源或这些技术的任意组合。媒介可以是光学波导、全息图媒介、光学组合器、光学反射器、或他们的任意组合。在一个实施方案中，透明或半透明显示器可被配置为选择性地变得不透明。基于投影的***可以采用将图形图像投影到人的视网膜上的视网膜投影技术。投影***也可以被配置为将虚拟对象投影到物理环境中，例如作为全息图或在物理表面上。

Claims (21)

1.一种***，包括：
接口，所述接口被配置为与显示链路进行交互，所述显示链路具有多个通道，每个通道被配置为通过所述显示链路将图像数据的对应部分传输给显示器；和
处理器，所述处理器被配置为经由所述接口通过所述显示链路输出所述图像数据，其中所述处理器被配置为在所述多个通道中的一个或多个通道不传输用于所述图像数据的一个或多个线的数据时去激活所述一个或多个通道。
2.根据权利要求1所述的***，其中所述显示链路包括显示端口链路。
3.根据权利要求1所述的***，其中所述多个通道包括至少四个通道。
4.根据权利要求1所述的***，其中所述处理器被配置为将所述图像数据的帧分成区域，其中每个区域对应于所述多个通道中的相应通道并且对应于所述一个或多个线。
5.根据权利要求1所述的***，其中所述处理器被配置为从所述图像数据中省略对应于默认值的像素。
6.根据权利要求5所述的***，其中所述默认值是用于所省略像素的白色值、用于所省略像素的黑色值、或用于所省略像素的另一颜色值。
7.根据权利要求5所述的***，其中所述处理器被配置为将不对应于所述默认值的像素压缩在一起，其中所压缩的像素源自所述图像数据中多个线的像素以形成超线。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的***，其中在超线中跨多个线的所压缩的像素的传输之间不存在空间。
9.根据权利要求1所述的***，其中所述处理器被配置为通过从图像数据移除对应于默认值的像素并压缩剩余像素来动态地设置所述图像数据的一个或多个线中每个线的线持续时间而在传输所述图像数据之前减小所述图像数据，其中所述默认值是显示器被配置为分配给所述图像数据中的未在所述图像数据中被明确分配值的像素的值，并且其中所述默认值是用于所省略像素的白色值或者其中所述默认值是用于所省略像素的黑色值。
10.一种方法，包括：
通过从图像数据移除对应于默认值的像素并压缩剩余像素来动态地设置所述图像数据的一个或多个线中每个线的线持续时间而从所述图像数据生成所减小的图像数据，其中所述默认值是显示器被配置为分配给所述图像数据中的未在所述图像数据中被明确分配值的像素的值；以及
从处理器通过显示链路将所减小的图像数据传输给所述显示器。
11.根据权利要求10所述的方法，其中生成所减小的图像数据包括在所述图像数据的传输中跳过所述一个或多个线中的整个线，其中所述整个线包括对应于所述默认值的像素。
12.根据权利要求10所述的方法，其中所述默认值包括默认颜色。
13.根据权利要求12所述的方法，其中所述默认颜色包括白色或黑色。
14.根据权利要求10所述的方法，其中所述默认值包括存储在所述显示器的帧缓冲器中的用于对应像素的先前值。
15.根据权利要求10至14任一项所述的方法，包括与所减小的图像数据一起传输局部显示映射，以使得所述显示器能够解释哪些像素没有从所述图像数据中省略。
16.一种***，包括：
帧缓冲器，所述帧缓冲器被配置为存储图像数据；
像素流水线，所述像素流水线被配置为从所述帧缓冲器接收所述图像数据并且处理所述图像数据；
压缩块，所述压缩块被配置为接收来自所述像素流水线的所处理的图像数据，并且通过以下方式在图像数据的每个超线内压缩所处理的图像数据：从所处理的图像数据中移除对应于预设值的任何像素并将在图像数据的该超线中聚集剩余像素，其中每个超线是对于整个相应超线具有设定的传输持续时间的像素的一组线；和
接口，所述接口被配置为通过显示链路将所压缩的所处理的图像数据发送给显示器。
17.根据权利要求16所述的***，其中所述预设值是所述显示器被配置为分配给所压缩的所处理的图像数据中的未被分配值的像素的值，其中所述预设值包括黑色值、白色值、预设颜色值、或存储在所述显示器的所述帧缓冲器中的先前值。
18.根据权利要求16所述的***，包括所述显示器，所述显示器具有被配置为显示所述图像数据的像素电路。
19.根据权利要求16至18任一项所述的***，其中所述显示器包括解压缩块，所述解压缩块被配置为：
从所述显示链路接收所压缩的所处理的图像数据；
将省略的默认值重新***到所压缩的所处理的图像数据中被所述压缩块移除的像素中；以及
将具有所重新***的默认值的解压缩的图像数据传输给像素电路。
20.一种***，包括：
帧缓冲器，所述帧缓冲器被配置为存储图像数据，其中所存储的图像数据包括多个区域的像素列，并且所述多个区域中的每个区域对应于显示链路的多个通道中的通道；
像素流水线，所述像素流水线被配置为从所述帧缓冲器接收所述图像数据并且处理所述图像数据；
压缩块，所述压缩块被配置为从所述像素流水线接收所处理的图像数据，并且通过以下方式压缩对应于所述图像数据的相应区域的一个或多个线的图像数据来对于所述多个区域中的每个区域压缩所处理的图像数据：从所处理的图像数据中移除对应于预设值的任何像素并且在所述区域的所述一个或多个线中聚集剩余像素；和
接口，所述接口被配置为通过所述显示链路将所压缩的所处理的图像数据发送给显示器。
21.根据权利要求20所述的***，包括处理器，所述处理器被配置为当相应区域仅具有对应于所述预设值的像素时去激活所述多个通道中的被去激活通道。
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