TWI282967B - Response time accelerator and method for driving liquid crystal display - Google Patents

Description

1282967 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種液晶顯不器（liquid crystal display， LCD)，且特別是有關於用於驅動液晶顯示器的一種響應 時間加速器系統與方法。 【先前技術】 目前LCD技術遇到關於液晶響應時間的問題，由於 液晶在LCD面板產生像素的響應時間相對較慢，因此當TV 顯示大量移動影像時，則使用者會看到隨後的影像。 在LCD面板裡的每個液晶格允許光源通過或當應用 偏壓旋轉晶格阻擋光源時，通常，液晶不會及時響應資料 的轉換，因爲響應偏壓所需的時間是豪秒十的次方（the order of tens of millisecond)且應用於跨晶體的偏壓會因 不同框架而有所不同（在SXGA解析度中是1/75秒），例 如’倘若應用於跨LCD面板液晶的偏壓是用於8位元影 像資料的255灰度時，則在液晶實際響應之後的亮度會少 於255，其係造成垂直條紋圖樣以產生事後映像，由於隨 著解析度的增加而造成框架時間的減少，使得液晶響應特 性更爲重要。 通常用來防止液晶面板由於較慢響應時間保留事後映 像的方法是適當地在用於驅動液晶面板的來源裝置中處理 之前預先處理影像資料，爲了實作此技術，必須使用響應 時間加速器（response time accelerator，RTA )，然而RTA 卻具有許多問題。 爲了使液晶可以保持目前框架資料，基本上RTA將先 12513pif.doc/008 6 1282967 即框架資料與目則框架資料作比較、內插此兩個框架資料 並尋找帶有響應時間新的框架資料，其中根據比較的結果 可加速此響應時間，即時輸入至RTA的目前框架資料被與 儲存在記憶體（例如在RTA外面的SDRAM)中的先前植 架資料會被作比較。 用以加速應用於傳統RTA響應時間的方法需要儲存四 至六個最高有效位元（most significant bits，MSB，s )的RGB 資料成爲在外部記憶體（例如SDRAM)中的框架資料， 然而，當只儲存此MSBs (例如n MSBs)在外部記憶體中 (例如SDRAM)爲框架資料時，則像素資料截斷錯誤（pixel data tnmcation error，PDTE)會發生，倘若只有 MSBs 被 使用成先前框架資料Pn-1時，則可以比較先前框架資料 Pn-1與目前框架資料pn的灰度數會是（2n*211)，其中伸 用先前框架資料的η個位元pn-l[7:8-n]與目前框架資料的 η個位元Pn[7:8-n]，也就是，因爲可用於比較的灰度數 從”256*256”減少至（2n*2n)而發生量化錯誤，其中係當 8位元資料被完全使用於每個框架資料時的可用灰度數， 在此’名詞”量化錯誤”被給定是因爲由於未使用的8-n LSBs個別地發生錯誤。 例如，假設藉由移動目前框架資料Pn的η個位元 Ρη[7:8-η]至右邊8-η位元位置所驅動的値是κ (例如 Pn[3:0]if η=4)，當輸出突出的過衝値或低於目前框架資料 的下衝値以灰度Κ*2(8_η)至面板時，則量化錯誤發生，最後，因 爲量化錯誤以爲每個灰度移動目前框架資料8-η位元位置 的驅動値乘上2(8_η)產生的灰度爲週期的發生，因此在液晶 12513pif.doc/008 7 1282967 面板上顯示規律間隔、重直條紋的雜訊，以上描述，如前 所說明的是在假設LCD使用8位元RGB資料於每個像素， 使其可以顯示256個灰度。 在此，藉由先前框架資料Pn-1與目前框架資料Pn的 內插找到的新目前框架資料經常儲存在RTA裡的表記憶體 中’儲存在嵌入表記憶體中用於內插的表格値、定義突出 的過衝値或低於目前框架資料的低插値是基於面板的液晶 特質根據實驗決定的，例如，給定面板上液晶的響應時間 實際是相對慢的，倘若目前框架資料比先前資料框架量大 時’則新框架資料被指派比實際資料量大的表格値，其係 稍後輸出至面板上，同樣地，倘若目前框架資料比先前資 料框架少時，則新框架資料被指派比實際資料少的表格 値’其係稍後輸出至面板上。 其他用於加速使用傳統RTA實作的響應時間方法的缺 點是限制用於每個輸出資料至灰度範圍的過衝與下衝量從 〇至255,因此. RGB影像資料的位元數被限定爲8,因而， 倘若目前框架資料具有極大的値（約灰度的255 )或極小 的値（約灰度的〇)時，則輸出資料不會有足夠的過衝與 下衝，例如，倘若目前框架資料Pn具有最大灰度255時， 則給予一個比目前框架資料Pn大的過衝至輸出資料室不 可能的，因此過衝被限制在最大灰度255，如此，倘若從 面板輸出的資料是在灰度255時，則液晶面板將傳回低於 255的値來響應，如此在過衝與下衝的限制使得要改善響 應時間變的很困難。 【發明內容】 12513pif.doc/008 8 1282967 本發明提供一種響應時間加速器，其係設計來藉由'消 除截斷錯誤來改善液晶的響應時間。 本發明也提供一種響應時間加速方法，其係藉由消除 截斷錯誤來改善液晶的響應時間。 根據本發明目的，在此提供用於驅動LCD的響應時 間加速器，其具有框架記憶體單元、表記憶體單元與加速 單元。 框架記憶體單元用以更新與儲存一或數個先前資料的 框架，表記憶體單元用以儲存預先定義的映像面板輸出 値、預先定義的映像面板特徵値與對應該預先定義的映像 面板特徵値的旗標資訊，加速單元用以讀取對應輸入目前 資料的先前資料以及讀取與解碼預先定義的映像面板輸出 値、預先定義的映像面板特徵値與對應先前資料與目前資 料的旗標資訊，執行在根據旗標資訊解碼的映像面板輸出 値與映像面板特徵値上的內插，以及產生液晶面板資料輸 出至液晶面板與一下一框架的先前資料輸出至框架記憶體 單元。 加速單元包括比較器、係數產生器、表解碼器、面板 輸出內插器、框架記憶體輸出內插器、面板輸出選擇器以 及框架記憶體輸出選擇器 ^ 比較器用以比較目前資料與先前資料以及輸出帶有相 同於目則資料或目前資料與先前資料的値的液晶面板資料 與下一框架的先前資料，係數產生器用以產生係數，其係 用於基於目前資料與先前資料的內插，表解碼器用以^取 與解碼預先定義的映像面板輸出値、預先定義的映像面板 12513pif.doc/008 9 1282967 特徵値與對應先前資料與目前資料的旗標資訊，面板輸出 內插器用以執行在解碼的預先定義的映像面板輸出値上的 內插與產生液晶面板資料，框架記憶體用以輸出內插器執 行在解碼的預先定義的映像面板特徵値上的內插與產生下 一框架的先前資料，面板輸出選擇器用以選擇地接收比較 器的輸出或面板輸出內插器的輸出與輸出液晶面板資料， 框架記憶體用以輸出選擇器選擇地接收比較器的輸出或框 架記憶體輸出內插器的輸出與輸出下一框架的先前資料。 在一實施例中，當目前資料是與下一框架的先前資料 相同時，則旗標資訊是在第一邏輯狀態中，且當目前資料 是與下一框架的先前資料不相同時，則旗標資訊是在第二 邏輯狀態中。 內插以下列方程式來執行： l=Pn-l[DB-l:DB-n] m=Pn[DB-l :DB-n] r=Pn-l[DB-(n+l):0] s= Pn[DB-(n+l):0] A={TP(l，m)*(2(DB-n)-r)+TP(l+l，m)*r}》（DB-n) C={TP(l，m+l)*(2(DB-n)-r)+TP(l+l，m+l)*r}》（DB-n) PZ={A*(2(DB-n)-s)+C*s}》（DB-n) 其中Pn、Pn-1與TP分別代表目前資料、先前資料與 映像面板輸出値或映像面板特徵値，且DB、η與PZ分別 是資料位元數、截斷後位元數與輸出値。 再者，在執行內插中當旗標資訊是在第二邏輯狀態 時，倘若目前資料的最高有效位元（most significant bits， 12513pif.doc/008 10 1282967 MSB)是在第一邏輯狀態時，則液晶面板資料會藉由內插 在一最小灰度値中被獲得，倘若目前資料的MSB是在第 二邏輯狀態時，則液晶面板資料會藉由內插在一最大灰度 値中被獲得，預先定義的映像面板輸出値與預先定義的映 像面板特徵値一對一對應由目前資料與先前資料的MSB 位元決定的灰度値。 比較可以以下列方程式來執行： |(Pn-l)-(Pn)| ^ THV->PO=Pn?pPn=Pn 其中Pn-1、Pn與THV分別表示先前資料、目前資料 與預先定義的定限値，且P0與pPn是液晶面板資料與下 一框架的先前資料。 根據本發明的另一目的，在此提供一種藉由響應加速 器執行改善液晶面板響應時間的方法’其中響應加速器具 有框架記憶體單元，其係用於更新與儲存一或數個先前資 料的框架、表記憶體單元，其係儲存數個預先定義的映像 面板輸出値、數個預先定義的映像面板特徵値與對應預先 定義的映像面板特徵値的數個旗標資訊；以及加速單元， 其係用於產生資料以輸出至液晶面板。 此方法包括下列步驟：在加速單元中接收目前資料； 在加速單元中讀取對應目前資料的先前資料；在加速單元 中讀取與解碼預先定義的映像面板輸出値、預先定義的映 像面板特徵値與對應先前資料與目前資料的旗標資訊；在 加速單元中執行在根據旗標資訊的解碼的預先定義的映像 面板輸出値上的內插與產生液晶面板資料輸出至液晶面 板；在加速單元中執行在根據旗標資訊的解碼的預先定義 12513pif.doc/008 11 1282967 的映像面板特徵値上的內插與產生下一框架的先前資料輸 出至框架記憶體單元。 此方法更包括比較目前資料與先前資料的步驟以及以 目前資料或目前資料與先前資料相同的値輸出液晶面板資 料與下一框架的先前資料。 在一實施例中，當目前資料是與下一框架的先前資料 相同時，則旗標資訊是在第一邏輯狀態中，且當目前資料 是與下一框架的先前資料不相同時，則旗標資訊是在第二 邏輯狀態中。 根據本方法，內插可以以下列方程式來執行： l=Pn-l [DB -1 iDB-n] m=Pn[DB-l :DB-n] r=Pn-l[DB-(n+l):0] s= Pn[DB-(n+l):0] A={TP(l，m)*(2(DB-n)_r)+TP(l+l，m)*r}》（DB-n) C={TP(l，m+l)*(2(DB-n)-i〇+TP(l+l，m+l)*r}》（DB_n) PZ={A*(2(DB-n)-s)+C*s}》（DB-n) 其中Pn、Pn-1與TP分別代表目前資料、先前資料與 映像面板輸出値或映像面板特徵値，且DB、n與PZ分別 是資料位兀數、截斷後位元數與輸出値。 再者，在執行內插中當旗標資訊是在第二邏輯狀態 時，倘若目前資料的最高有效位元（most significant bits， MSB)是在第一邏輯狀態時，則液晶面板資料會藉由內插 在一最小灰度値中被獲得，倘若目前資料的MSB是在第 二邏輯狀態時，則液晶面板資料會藉由內插在一最大灰度 12513pif.doc/008 12 1282967 値中被獲得。 預先定義的映像面板輸出値與預先定義的映像面板特 徵値一對一對應由目前資料與先前資料的MSB位元決定 的灰度値。 根據本方法，比較可以以下列方程式來執行： |(Pn-l)_(Pn)| ^ THV—PO=Pn，pPn=Pn 其中Pn-1、Pn與THV分別表示先前資料、目前資料 與預先定義的定限値，且P0與pPn是液晶面板資料與下 一框架的先前資料。。 【實施方式】 第1圖是顯示根據本發明用於驅動LCD的響應時間 加速器。 請參照第1圖根據本發明用於驅動LCD的響應時間 加速器包括框架記憶體單元11〇、表記憶體單元120與加 速單元130。框架記憶體單元110用以更新與儲存一或數 個先前資料Pn-1的框架，在此，框架記憶體單元110儲 存對應目前資料的資料Pn-1 (在此之前稱爲”先前資料”）， 其係在目前框架資料Pn(在此之前稱爲”目前資料”)前的一 個框架，並傳送至在液晶面板中的相同像素。 表記億體單元120用以儲存預先定義的映像面板輸出 値TPOs、預先定義的映像面板特徵値TpPns與對應該預 先定義的映像面板特徵値TpPns的旗標資訊’在此’先前 資料Ρη-l與對應先前資料Pn-Ι的旗標資訊根據本發明需 要執行內插，在此，預先定義的映像面板輸出値TPO與 預先定義的映像面板特徵値ΤρΡη，兩個使用來內插的表 12513pif.doc/008 13 1282967 格値，定義突出的過衝値或低於目前資料Pn的低插値且是基 於面板的液晶特質根據實驗決定的。 特別的是，預先定義的映像面板輸出値TPO是一表 格値，其一般用來校正目前資料Pn的灰度至另一更適合 液晶面板特質的灰度，預先定義的映像面板特徵値ΤρΡη (需要執行更特別的內插）是一表格値，其係對應液晶面 板的響應灰度，其係經由關於目前資料Pn的灰度根據實 驗地獲得，因爲液晶面板實際上不會不管使用預先定義的 映像面板輸出値TPO的校正而正常響應，因此表格値ΤρΡη 是用來補足響應的不足 加速單元130用以讀取對應輸入目前資料Pn的先前 資料Pn-Ι，讀取與解碼預先定義的映像面板輸出値TPO、 預先定義的映像面板特徵値ΤρΡη與對應先前資料Pn-Ι與 目前資料Pn的旗標資訊，執行在根據旗標資訊解碼的映 像面板輸出値TPO與映像面板特徵値ΤρΡη上的內插，以 及產生液晶面板資料PCK輸出至液晶面板與下一框架ΡΜ (資料其係爲在下一框架中的先前資料）的先前資料輸出 至框架記憶體單元110。 第2圖顯示根據本發明用以驅動液晶面板的響應時間 加速器的加速單元130，請參照第2圖，加速單元130包 括比較器210、係數產生器220、表解碼器230、面板輸出 內插器240、框架記憶體輸出內插器250、面板輸出選擇 器260以及框架記憶體輸出選擇器270，比較器210用以 比較目前資料Pn與先前資料Pn-Ι以及輸出帶有相同於目 前資料Pn或目前資料Pn與先前資料Pn-Ι的値的液晶面 12513pif.doc/008 14 1282967 板資料P〇與下一框架的先前資料pPn，此外，比較器210 從框架記憶體單元110讀取先前資料Pn-1。< 係數產生器用以產生係數用於基於目前資料Pn與先 前資料Pn-1的內插，表解碼器230用以讀取與解碼預先 定義的映像面板輸出値TPO、預先定義的映像面板特徵値 ΤρΡη與對應先前資料Pn-Ι與目前資料Pn的旗標資訊， 面板輸出內插器240用以執行在解碼的預先定義的映像面 板輸出値TP0上的內插與產生液晶面板資料PO，框架記 憶體輸出內插器260用以執行在解碼的預先定義的映像面 板特徵値ΤρΡη上的內插與產生下一框架pPn的先前資料。 面板輸出選擇器250用以選擇地接收比較器210的輸 出或面板輸出內插器240的輸出與輸出液晶面板資料PO， 輸出液晶面板資料PO是輸入至LCD面板並驅動液晶，更 特別的是，液晶面板資料PO是輸入至來源驅動器，其係 驅動液晶面板，來源驅動器根據液晶面板的解析特質藉由 處理一訊號驅動液晶面板，由此允許影像顯示在LCD上， 框架記憶體輸出選擇器270用以選擇地接收比較器210的 輸出或框架記憶體輸出內插器260的輸出與輸出下一框架 pPn的先前資料。 當旗標資訊是在第一邏輯狀態中，換言之在邏輯低狀 態時，其中目前資料Pn是與下一框架pPn的先前資料相 同，當在第二邏輯狀態中，換言之在邏輯高狀態時，前者 與後者不相同，第一邏輯狀態與液晶面板像素完全加速的 狀態有關，以致於液晶面板像素被完全充電至目前資料 Pn，第二邏輯狀態是指液晶面板像素無法完全響應的狀 12513pif.doc/008 15 1282967 態，以致於液晶面板像素無法被完全充電至目前資料Pn ’ 因此，倘若旗標資訊是在第二邏輯狀態中時，則如上所述’ 目前資料Pn是藉由在最大與最小灰度中內插來獲取並輸 出至液晶面板。 內插可以以方程式（1)來執行： l=Pn-l[DB-l:DB-n] m=Pn[DB-l :DB-n] r=Pn-l[DB-(n+l):0] s= Pn[DB-(n+l):0] A={TP(l，m)*(2(DB-n)-r)+TP(l+l，m)*r}》（DB-n) 0{TP(l，m+l)*(2(DB-n)-r)+TP(l+l，m+l)*r}》（DB-n) PZ={A*(2(DB-n)-s)+C*s}》（DB-n).........................(1) 其中Pn、Pn-1與TP分別代表目前資料、先前資料與 映像面板輸出値或映像面板特徵値，且DB、η與PZ分別 是資料位元數、截斷後位元數與輸出値。 在此，如上指示，DB與η表示在影像資料中的位元 數與截斷後位元數，例如，倘若在8個影像資料案例中三 個LSB位元被截斷時，則所有保留位元會是五個MSB位 元，且因此η是5，除非有特別說明，否則假設DB是8， 在輸出値ΡΖ的部分中，若ΤΡ是映像面板輸出値ΤΡ0則 輸出値ΡΖ是液晶面板資料Ρ0，若ΤΡ是映像面板特徵値 ΤρΡη則輸出値ΡΖ是下一框架ρΡη的先前資料，符號，，》，， 表示位元的移動，例如，”TP(l，m)》4”表示此値是由對應 (l，m) ( DB位元，換言之8個位元）的TP値向右移動4 位元的位置，意思就是若TP(l，m)是”11110000，，， 12513pif.doc/008 16 1282967 則”TP(l，m)》4”爲”00001111”。 特別的是，當旗標資訊是在第二邏輯狀態時，倘若目 前資料Pn的最高有效位元（most significant bits，MSB) 是在第一邏輯狀態時，則液晶面板資料P〇會藉由內插在 一最小灰度値中被獲得，倘若目前資料Pn的MSB是在第 二邏輯狀態時，則液晶面板資料P0會藉由內插在一最大 灰度値中被獲得，預先定義的映像面板輸出値TPOs與預 先定義的映像面板特徵値TpPns —對一對應由目前資料Pn 與先前資料Pn-1的MSB位元決定的灰度値。。 目前資料Pn與先前資料Pn-Ι間的比較可藉由比較器 210執行方程式（2)來執行： |(Pn-l)-(Pn)| ^ THV^PO=Pn5pPn=Pn···.·..............(2) 其中Pn-1、Pn與THV分別表示先前資料、目前資料 與預先定義的定限値，且P0與pPn是液晶面板資料與下 一框架的先前資料。

也就是，倘若”（Pn-l)-(Pn)”的絕對値在方程式（2) 的範圍內時，則比較器210會輸出相同於目前資料Pn的 液晶面板資料P0與下一框架pPn的先前資料，在此，” (Ρη-ΙΗΡη)”在靜態影像的案例中是0，然而，方程式（2) 意指倘若”（Ρη-ΙΗΡη)”的絕對値不超過預先定義的定限値 THV時，則即使目前資料Pn受到先前資料Pn-Ι差異雜訊 的影響，比較器210也會輸出相同於目前資料Pn的液晶 面板資料P0與下一框架pPn的先前資料，預先定義的定 限値THV被設定爲4或8(十進位表示）或者是”00000100” 或”00001000”（以二進位表示），預先定義的定限値THV 12513pif.doc/008 17 1282967 也可以在考慮液晶面板的雜訊特質下設定其他値。 對照下，倘若”（Ρη-ΙΗΡη)”的絕對値不在方程式（2) 的範圍內（或超過預先定義的定限値THV)時，則比較器 210會輸出輸入的目前資料Pn與先前資料Pn-1，目前資 料Pn與先前資料Pn-1原封不動的從比較器210中輸出且 根據本發明旗標資訊被用來內插’也就是，倘若目前資料 Pn比先前資料Pn-Ι量大時，則目前資料Pn是藉由在產生 液晶面板資料PO的內插來獲取，其中液晶面板資料P〇 比目前資料Pn量大，相反地，倘若目前資料Pn比先前資 料Pn-Ι少時，則目前資料Pn是藉由在產生液晶面板資料 P〇的內插來獲取/其中液晶面板資料PO比目前資料Pn 少。 根據本發明用於驅動LCD的響應時間加速器的運作 詳細描述如下，第3圖是顯示根據本發明用於驅動LCD 響應時間加速器運作的流程圖，請參照第3圖，加速單元 13〇接收目前資料Pn與讀取對應目前資料pn的先前資料 Pn-Ι (步驟S311)，在此，目前資料Pn從電腦主機板的繪 圖卡與具有對應預先定義解析尺寸的RGB影像資料被接 收，加速單元130從框架記憶體單元11〇 (例如SDRAM) 中讀取先前資料Pn-1，其中先前資料Pn-1是在目前資料 Pn之前的一個框架，當從框架記憶體單元11〇讀取相關資 料時，則比較器210或個別的讀取器會被使用。 之後，加速單元130的比較器210會判斷方程式(2)是 否被滿足，在此案例中，倘若”（Ρη-ΙΗΡη)”的絕對値在方 程式（2)的範圍內時，則比較器210會輸出液晶面板資 125l3pif.d〇c/008 18 1282967 料P〇與下一框架pPn的先前資料，其係如目前框架Pn 一樣爲在下一框架中的先前資料（步驟S315)，相反地， 倘若”（Pn-l)-(Pn)”的絕對値不在方程式（2)的範圍內（或 超過預先定義的定限値THV)時，則比較器210會輸出輸 入的目前資料Pn與先前資料Pn-i，之後輸出的目前資料 Pn與先前資料Pn-1被用來驅動內插。 爲了執行內插，首先，係數產生器220從目前資料Pn 與先前資料Pn-1中產生內插需要的係數（步驟S3 19)，用 於內插的係數是方程式（1)中的1、m、r與s等，例如倘若 DB是8、η是4、m是Ρϋ[7··4]且Pn[7:4]指的是藉由轉換4 位元MSB資料在8位元資料間至十進位的値，在此，因 爲r與s是藉由8-n LSB決定的，因此當使用傳統技術時 消除了截斷錯誤的發生，也就是，用於計算r與s的LSB 的使用移除了雜訊，其中此雜訊是在液晶面板上顯示規律 間隔、重直條紋的雜訊。 其次，表解碼器230從表記億體單元120中讀取映像 面板輸出値TP0、映像面板特徵値ΤρΡη與對應目前資料 ρη與先前資料Ρη-l的旗標資訊以及解碼已讀取的資訊（步 驟S321)，當在方程式(1)中計算Α與C時會使用到ΤΡΟ、 與ΤρΡη値。 第4圖是顯示儲存在第1圖中表記憶體單元120用於 每個灰度的映像値（ΤΡΟ/ΤρΡη)，請參照第4圖，倘若在 8位元影像中4個位元被截斷所以η爲4時，則Ρη[7:4]與 ρη-1[7:4]具有0至15的灰度，儲存在表記憶體120的映 像値一對一對應每個灰度且是藉由協調目前資料Ρη與先 12513pif.doc/008 19 1282967 前資料Pn-l的灰度値來呈現，儘管第4圖只顯示映像面 板輸出値TPOs，映像面板特徵値TpPns也一對一對應每 個灰度且是藉由協調目前資料Pn與先前資料Pn-1的灰度 値來呈現，由於框架包括其對應的旗標資訊，因此其差異 是映像面板特徵値ΤρΡη中的位元數是比映像面板輸出値 ΤΡΟ中的位元數高一個位元。 在此方法中，預先定義的映像面板輸出値TPOs與預 先定義的映像面板特徵値TpPns —對一對應由目前資料Pn 與先前資料Pn-1的MSB位元決定的灰度値，在此，ΤΡΟ 與ΤρΡη値可能在具有關於所有影像資料位元（256灰度） 的同等大小方形表範圍內，但這些値被映像至只與關於 MSB位元產生的灰度値，以爲了降低記憶體的使用量，上 述顯示在方程式⑴的TP(l，m)、TP(l+l，m)、TP(l，m+l)與 TP(l+l，m+l)對應至第4圖的Q指示的四個表格値，其中1 爲2與m爲〇。 在係數產生器220與表解碼器230獲取或解碼計算方 程式（1)所需要的値後，根據方程式（1)面板輸出內插器240 執行在已解碼的映像面板輸出値TPO上的內插並產生液 晶面板資料P0來輸出至液晶面板，在此，藉由面板輸出 內插240使用方程式（1)獲取的PZ是液晶面板資料P0。 然而，倘若已解碼旗標資訊是在第二邏輯狀態，換言 之邏輯局狀態時，則其意旨液晶像素不會完全響應，在此 案例中，從藉由液晶面板內插器240來執行的內插產生的 液晶面板資料P0是藉由目前資料Pn來判斷，也就是，倘 若目前資料的MSB是在第二狀態，換言之邏輯高狀態時， 12513pif.doc/008 20 1282967 則液晶面板資料PO藉由內插成最大灰度値（例如在8位 元資料中的255 )來獲取，當倘若MSB是在第一狀態，換 言之邏輯低狀態時，則液晶面板資料P0藉由內插成最小 灰度値（例如在8位元資料中的〇)來獲取，也就是，當 旗標資訊是在第二邏輯狀態時，則液晶面板資料PO是藉 由在最小或最大灰度値中的內插來獲得，在此方法中使用 旗標資訊使得液晶面板像素以近於最小與最大灰度値的方 式來被完全加速變成可能。 根據方程式（1)框架記憶體輸出內插器260內插已解碼 的映像面板特徵値ΤρΡη並產生下一框架pPn的先前資料 來輸出至框架記憶體單元11〇(步驟S323 )，在此案例中， 藉由框架記憶體輸出***器260使用方程式（1)獲取的PZ 是下一框架pPn的先前資料，在此，倘若目前資料Pn相 同於先前資料Pn-1時，則對應目前資料Pn與先前資料Pn-1 產生與映像面板特質的下一框架pPn的先前資料是彼此相 同，這是因爲下一框架pPn的先前資料是參照在下一框架 中將成爲先前資料的資料並藉由以像是預測面板的響應特 質的方法執行內插來獲取。 在此案例中，當根據方程式（1)當藉由內插已解碼的映 像面板特徵値ΤρΡη來產生下一框架ppn的先前資料時， 倘若下一框架pPn的先前資料是等同於目前資料pn時， 則此意謂已解碼的旗標資訊是被儲存在第一邏輯狀態中， 換言之邏輯低狀態，也就是，液晶像素被完全加速的情況 下，相反地，倘若下一框架pPn的先前資料是不同於目前 資料Pn時，則此意謂已解碼的旗標資訊是被儲存在第二 12513pif.doc/008 21 1282967 邏輯狀態中，換言之邏輯高狀態，也就是’液晶像素沒有 被完全加速的情況下，爲防止不完全加速’液晶面板藉由 內插成最大或最小灰度來獲取。 每個從比較器210與面板輸出內插器240輸出的液晶 面板資料PO被傳送至面板輸出選擇器250中’其係倘若 滿足方程式（2)時依次輸出從比較器210接收的液晶面板資 料PO至液晶面板（步驟S3 17)，另一方面，倘若不滿足 方程式（2)時面板輸出選擇器250輸出從面板輸出內插器 240接收的液晶面板資料PO至液晶面板（步驟S3 17)，同 樣地，每個從比較器210與框架記憶體輸出內插器260輸 出的下一框架pPn的先前資料被傳送至框架記憶體輸出選 擇器270中，其係倘若滿足方程式(2)時依次輸出從比較器 210接收的下一框架pPn的先前資料至框架記憶體單元110 (步驟S317)，倘若不滿足方程式（2)時框架記憶體輸出選 擇器270輸出從框架記憶體輸出內插器260接收的下一框 架pPn的先前資料至框架記憶體單元110 (步驟S317)。 以此方法在輸出關於框架的液晶面板資料PO與下一 框架pPn的先前資料後，根據本發明響應時間加速器的加 速器單元130從框架記憶體單元11〇中讀取先前資料Pn-i 與其對應旗標資訊並重複上述步驟至下一框架（步驟 S325〜S327) 〇 以下將根據本發明詳細描述經由用於驅動LCD響應 時間加速器執行的內插方法，第5圖是顯示根據本發明經 由用於驅動LCD響應時間加速器內插的示意圖，請參照 第5圖，目前資料Pn在第—至第三框架中分別具有13〇、 12513pif.doc/008 22 1282967 250與250的灰度，在此案例中，藉由液晶面板輸出內插 器240的液晶面板資料PO具有160、250與250的灰度， 藉由框架記憶體輸出內插器260產生的下一框架pPn的先 前資料具有130、240與250的灰度。 在第5圖中，在第一框架中的目前資料Pn具有130 的灰度，同時先前資料Ρη-l具有0的灰度，在此案例中’ 根據上述內插方法產生的液晶面板資料與下一框架Ppn 的先前資料分別具有160與130的灰度’在此’因爲目前 資料Pn是相同於下一框架pPn的先前資料且液晶面板像 素是被完全加速，所以對應映像面板特徵値TPpn的旗標 資訊是在第一邏輯狀態，換言之邏輯低狀態’也就是液晶 面板內插器240使用方程式（1)來產生具有160灰度的液晶 面板資料ΡΟ,同時框架記憶體輸出內插器260使用方程 式（1)來產生具有130灰度的下一框架pPn的先前資料。 在第二框架中的目前資料Pn具有250的灰度，同時 先前資料Pn-Ι具有130的灰度，在此案例中，根據上述 內插方法產生的液晶面板資料po與下一框架PPn的先前 資料分別具有255與240的灰度，在此，因爲目前資料Pn 是不同於下一框架PPn的先前資料且液晶面板像素是不被 完全響應，所以對應映像面板特徵値ΤρΡη的旗標資訊是 在第二邏輯狀態，換言之邏輯高狀態，也就是液晶面板內 插器240使用方程式（1)來產生具有255灰度的液晶面板資 料ΡΟ，同時框架記憶體輸出內插器260使用方程式（1)來 產生具有240灰度的下一框架pPn的先前資料，在此方法 中當旗標資訊是在第二邏輯狀態，換言之邏輯高狀態時， 12513pif.doc/008 23 1282967 則使用下述方法可以達成響應時間的改善。 如第5圖所示，在第三框架中的目前資料Pn具有250 的灰度，同時先前資料Ρη-l具有240的灰度，在此案例 中，根據上述內插方法產生的液晶面板資料PO具有250 的灰度，在此，液晶像素被完全加速，且下一框架pPn的 先前資料加速像素成250的灰度，當旗標資訊是在第二邏 輯狀態，換言之邏輯高狀態時，如上所述，液晶面板輸出 內插器24〇判斷目前資料Pn的MSB是在第二邏輯狀態中 以致於以最大灰度產生液晶面板資料PO,同樣在此案例 中，因爲下一框架pPn的先前資料等同於目前資料pn且 在液晶面板的響應時間中改善發生，所以對應映像面板特 徵値ΤρΡη的旗標資訊是在第一邏輯狀態，由此，液晶面 板輸出內插器240使用方程式（1)以255的灰度產生液晶面 板資料ΡΟ,同時框架記憶體輸出內插器260使用方程式（1) 以250的灰度產生下一框架ρρη的先前資料。 當目前資料Pn具有大的灰度値時,·改善液晶響應時間 的方法參照第5圖中的第三框架被描述，其同樣可應用在 目前資料Pn具有小的灰度値時，也就是，當目前資料Pn 具有小的灰度値且旗標資訊是在第二邏輯狀態，換言之邏 輯高狀態時，液晶面板輸出內插器240判斷目前資料pn 的MSB是在第一邏輯狀態中以致於以最小灰度〇產生液 晶面板資料PO。 如上所述’在根據本發明用以驅動LCE)的響應時間 加速器中’加速單元130從框架記憶體單元110中讀取對 應目前資料Pn的先前資料Ρη_ι，其係用以更新與儲存一 12513pif.doc/008 24 1282967 或多個先前資料的框架，之後，加速器單元130從表記憶 體單元120讀取預先定義的映像面板輸出値TP0、預先定 義的映像面板特徵値ΤρΡη與對應先前資料Ρη-1與目前資 料Ρη的旗標資訊，其係用以儲存預先定義的映像面板輸 出値TPOs、預先定義的映像面板特徵値TPPns與對應預 先定義的映像面板特徵値TpPns的旗標資訊，並解碼已讀 取的資訊，加速單元執行在解碼的預先定義的映像面板輸 出値TPO與預先定義的映像面板特徵値TPPn上的內插並 產生液晶面板資料ΡΟ輸出至液晶面板以及產生下一框架 ρΡη的先前資料輸出至框架記億體單兀11 〇。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上’然其並非用以 限定本發明，任何熟習此技藝者’在不脫離本發明之精神 和範圍內，當可作些許之更動與潤飾，因此本發明之保護 範圍當視後附之申請專利範圍所界定者爲準。 基於前面所述，根據本發明用於驅動LCD的響應時 間加速器使用藉由利用8-nLSB位元的內插方法來移除截 斷錯誤，同時爲了利用用於η位元MSB資料的表記憶體 應用截斷技術，因此消除在液晶面板上顯示規律間隔、重 直條紋的雜訊，再者，根據本發明用於驅動LCD的響應 時間加速器具有表記憶體，其係用以儲存預先定義的映像 面板輸出値TP0、預先定義的映像面板特徵値ΤρΡη與預 先定義的旗標資訊，這些都用於內插以及使用液晶面板特 徵資料成下一框架的先前資料，因此使得能夠獲取內插資 料以致於液晶的響應時間獲得改善，甚至在影像資料具有 極端大或極端小的灰度値下，允許液晶快速響應資料的改 12513pif.doc/008 25 1282967 變。 【圖式簡單說明】 第1圖是根據本發明繪製用於驅動LCD響應時間加 速器的方塊圖； 第2圖是第1圖中加速單兀的方塊圖； 第3圖是顯示根據本發明用於驅動LCD響應時間加 速器運作的流程圖； 第4圖是顯示儲存在第1圖中表記憶體單元用於每個 灰度的映像値（TPO/TpPn); 第5圖是顯示根據本發明經由用於驅動LCD響應時 間加速器內插的示意圖。 【圖式標示說明】 110 :框架記憶體單元 120 :表記憶體單元 130 :加速單元 210 :比較器 220 :係數產生器 230 :表解碼器 240 :面板輸出內插器 250 :框架記憶體輸出內插器 260 :面板輸出選擇器 270 :框架記憶體輸出選擇器 12513pif.doc/008 26

Claims (1)

1282967 拾、申請專利範圍： ι·一種響應時間加速器，其係用於驅動液晶顯示器 (liquid crystal display，LCD)，該響應時間加速器包括： 一框架記憶體單元，其係用於更新與儲存一或數個先 前資料的框架； 一表記憶體單元，其係用以儲存數個預先定義的映像 面板輸出値、數個預先定義的映像面板特徵値與對應該預 先定義的映像面板特徵値的數個旗標資訊；以及 一加速單元，其係用於讀取對應輸入目前資料的該先 前資料以及讀取與解碼該預先定義的映像面板輸出値、該 預先定義的映像面板特徵値與對應該先前資料與該目前資 料的旗標資訊，執行在根據旗標資訊解碼的映像面板輸出 値與映像面板特徵値上的內插，以及產生液晶面板資料輸 出至液晶面板與一下一框架的先前資料輸出至該框架記憶 體単兀。 2.如申請專利範圍第1項所述之響應時間加速器’其 中該加速單元包括： 一比較器，其係用於比較該目前資料與該先前資料以 及輸出帶有相同於該目前資料的値的該液晶面板資料與該 下一框架的該先前資料； 一係數產生器，其係用於產生係數，其係用於基於該 目前資料與該先前資料的內插； 一表解碼器，其係用於讀取與解碼該預先定義的映像 面板輸出値、該預先定義的映像面板特徵値與對應該先前 資料與該目前資料的旗標資訊； 12513pif.doc/008 27 1282967 一面板輸出內插器，其係用於執行在該解碼的預先定 義的映像面板輸出値上的內插與產生該液晶面板資料； 一框架記憶體輸出內插器，其係用於執行在該解碼的 預先定義的映像面板特徵値上的內插與產生該下一框架的 該先前資料； 一面板輸出選擇器，其係用於選擇地接收該比較器的 該輸出或該面板輸出內插器的該輸出與輸出該液晶面板資 料；以及 一框架記憶體輸出選擇器，其係用於選擇地接收該比 較器的該輸出或該框架記憶體輸出內插器的該輸出與輸出 該下一框架的該先前資料。 3·如申請專利範圍第丨項所述之響應時間加速器，其 中當該目前資料是與該下一框架的該先前資料相同時，則 該旗標資訊是在一第一邏輯狀態中，且當該目前資料是與 該下一框架的該先前資料不相同時，則該旗標資訊是在一 第二邏輯狀態中。 4·如申請專利範圍第2項所述之響應時間加速器，其 中當該目前資料是與該下一框架的該先前資料相同時，則 該旗標資訊是在一第一邏輯狀態中，且當該目前資料是與 該下一框架的該先前資料不相同時，則該旗標資訊是在一 第二邏輯狀態中。 5·如申請專利範圍第1項所述之響應時間加速器，其 中該內插以下列方程式來執行： l=Pn-l[DB-l：DB-n] m=Pn[DB-l：DB-n] 12513pif.doc/008 28 1282967 r=Pn-l[DB-(n+l):0] s= Pn[DB-(n+l):0] A={TP(l，m)*(2(DB-n)-r)+TP(l+l，m)*r}》（DB-n) C={TP(l，m+l)*(2(DB n)-r)+TP(l+l，m+l)*r}》（DB-n) PZ={A*(2(DB-n)-s)+C*s}》（DB-n) 其中Pn、Pn-1與TP分別代表該目前資料、該先前資 料與一映像面板輸出値或一映像面板特徵値，且DB、η 與ΡΖ分別是資料位元數、截斷後位元數與一輸出値。 6·如申請專利範圍第2項所述之響應時間加速器，其 中該內插以下列方程式來執行： l=Pn-l[DB-l:DB-n] m=Pn[DB-1 :DB-n] r=Pn-l [DB-(n+l):0] s= Pn[DB-(n+l):0] A={TP(l，m)*(2(DB-n)-r)+TP(l+l，m)*r}》（DB-n) C={TP(l，m+l)*(2(DB n)-r)+TP(l+l，m+l)*r}》（DB-n) PZ={A*(2(DB-n)-s)+C*s}》（DB-n) 其中Pn、Pn-1與TP分別代表該目前資料、該先前資 料與一映像面板輸出値或一映像面板特徵値，且DB、η 與ΡΖ分別是資料位元數、截斷後位元數與一輸出値。 7·如申請專利範圍第1項所述之響應時間加速器，其 中在執行內插中當該旗標資訊是在一第二邏輯狀態時，倘 若該目前資料的最筒有效位元（most significant bits， MSB)是在一第一邏輯狀態時，則該液晶面板資料會藉由 內插在一最小灰度値中被獲得，倘若該目前資料的MSB 12513pif.doc/008 29 1282967 是在一第二邏輯狀態時，則該液晶面板資料會藉由內插在 一最大灰度値中被獲得。 8.如申請專利範圍第2項所述之響應時間加速器’其 中在執行內插中當該旗標資訊是在一第二邏輯狀態時，倘 若該目前資料的最高有效位元（most significant bits， MSB)是在一第一邏輯狀態時，則該液晶面板資料會藉由 內插在一最小灰度値中被獲得，倘若該目前資料的MSB 是在一第二邏輯狀態時，則該液晶面板資料會藉由內插在 一最大灰度値中被獲得。 9·如申請專利範圍第1項所述之響應時間加速器，其 中該預先定義的映像面板輸出値一對一對應由該自前資料 與該先前資料的MSB位元決定的灰度値。 1〇·如申請專利範圍第2項所述之響應時間加逮器，其 中該預先定義的映像面板輸出値一對一對應由該自前資料 與該先前資料的MSB位元決定的灰度値。 11·如申請專利範圍第1項所述之響應時間加速器，其 中該預先定義的映像面板特徵値一對一對應由該目前資料 與該先前資料的MSB位元決定的灰度値。 12·如申請專利範圍第2項所述之響應時間加速器，其 中該預先定義的映像面板特徵値一對一對應由該自前資料 與該先前資料的MSB位元決定的灰度値。 13·如申請專利範圍第2項所述之響應時間加速器，其 中該比較以下列方程式來執行： |(Pn-l)-(pn)| $ THV—PO=Pn，pPn=Pn 其中Pn-1、Pll與THV分別表示該先前資料、該目前 12513pif.doc/008 30 1282967 資料與一預先定義的定限値，且p〇與pPn是該液晶面板 資料與該下一框架的該先前資料。 14. 一種改善液晶面板響應時間的方法，其係在一響應 時間加速器中執行，該響應加速器具有一框架記憶體單 元，其係用於更新與儲存一或數個先前資料的框架、一表 記憶體單元，其係儲存數個預先定義的映像面板輸出値、 數個預先定義的映像面板特徵値與對應該預先定義的映像 面板特徵値的數個旗標資訊；以及一加速單元，其係用於 產生資料以輸出至該液晶面板，該方法包括下列步驟： 在該加速單元中接收目前資料； 在該加速單元中讀取對應該目前資料的該先前資料； 在該加速單兀中讀取與解碼預先定義的映像面板輸出 値、預先定義的映像面板特徵値與對應該先前資料與該目 前資料的旗標資訊； 在該加速單元中執行在根據該旗標資訊的該解碼的預 先定義的映像面板輸出値上的內插與產生該液晶面板資料 輸出至該液晶面板； 在該加速單元中執行在根據該旗標資訊的該解碼的預 先定義的映像面板特徵値上的內插與產生該下一框架的該 先前資料輸出至該框架記憶體單元。 15. 如申請專利範圍第14項所述之方法，更包括比較 該目前資料與該先前資料的步驟以及以該目前資料或該目 前資料與該先前資料相同的値輸出該液晶面板資料與該下 一框架的該先前資料。 16. 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中當該目 12513pif.doc/008 31 1282967 前資料是與該下一框架的該先前資料相同時，則該旗標資 訊是在一第一邏輯狀態中，且當該目前資料是與該下一框 架的該先前資料不相同時，則該旗標資訊是在一第二邏輯 狀態中。 17. 如申請專利範圍第14項所述之方法’其中該內插 以下列方程式來執行： l=Pn-l[DB-l:DB-n] m=Pn[DB-l :DB-n] r=Pn-l[DB-(n+l):0] s= Pn[DB-(n+l):0] A={TP(l，m)*(2(DB-n)-r)+TP(l+l，m)*r}》（DB-n) C={TP(l，m+l)*(2(DB-n)-r)+TP(l+l，m+l)*r}》（DB-n) PZ={A*(2(DB-n)-s)+C*s}》（DB-n) 其中Pn、Pn-1與TP分別代表該目則資料、該先前資 料與一映像面板輸出値或一映像面板特徵値，且DB、η 與ΡΖ分別是資料位元數、截斷後位元數與一輸出値。 18. 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中在執行 內插中當該旗標資訊是在一第二邏輯狀態時，倘若該目前 資料的最局有效位兀（most significant bits，MSB )是在一 第一邏輯狀態時，則該液晶面板資料藉由內插在一最小灰 度値中被獲得，倘若該目前資料的MSB是在一第二邏輯 狀態時，則該液晶面板資料藉由內插在一最大灰度値中被 獲得。 19. 如申請專利範圍弟14項所述之方法，其中該預先 定義的映像面板輸出値一對一對應由該目前資料與該先前 12513pif.doc/008 32 1282967 資料的MSB位元決定的灰度値。 20. 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中該預先 定義的映像面板特徵値一對一對應由該目前資料與該先前 資料的MSB位元決定的灰度値。 21. 如申請專利範圍第14項所述之方法，其中該比較 以下列方程式來執行： |(Pn-l)-(Pn)| ^ THV->PO=Pn5pPn=Pn 其中Ρη-Ι、Pn與THV分別表示該先前資料、該目前 資料與一預先定義的定限値，且PO與pPn是該液晶面板 資料與該下一框架的該先前資料。 12513pif.doc/008 33