TWI582685B - 高速顯示器介面 - Google Patents

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TWI582685B TW105106021A TW105106021A TWI582685B TW I582685 B TWI582685 B TW I582685B TW 105106021 A TW105106021 A TW 105106021A TW 105106021 A TW105106021 A TW 105106021A TW I582685 B TWI582685 B TW I582685B
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大衛Ｗ 魯姆
克里斯多福Ｐ 坦恩
蓋 柯特
王超昊
珊卓Ｈ 賓茲
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蘋果公司
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Description

高速顯示器介面
本發明大體上係關於電子裝置，且更特定言之，係關於減少電子裝置之高頻寬顯示介面的假影。
此部分意欲向讀者介紹可能相關於本技術之各個態樣的各個態樣，在下文中描述且/或主張此等態樣。此論述被認為有助於為讀者提供背景資訊，以促進對本發明之各態樣的較佳理解。因此，應理解，應鑒於此來閱讀此等陳述，而非作為對先前技術之認可。
有機發光二極體(OLED)顯示器及液晶顯示器(LCD)通常用作用於廣泛多種電子裝置的屏幕或顯示器，該等電子裝置包括諸如電視、電腦之消費型電子裝置及手持型裝置(例如，蜂巢式電話、音訊及視訊播放機、遊戲系統等)。此類裝置通常提供適合用於多種電子商品之相對較薄封裝中的扁平顯示器。
通常，LCD面板包括像素陣列用於顯示影像。與每一像素相關之影像資料可由處理器經由驅動器積體電路(IC)發送至LCD面板。驅動器IC接著處理影像資料且將對應電壓信號傳輸至個別像素。隨著此等LCD之解析度增大，可將增大量之資料自處理器傳送至LCD面板。遺憾地，增大資料傳送頻寬可係昂貴的，且/或導致顯示器假影。
在下文中闡述了本文所揭示之某些實施例的概述。應理解，顯 現此等態樣僅為了向讀者提供此等某些實施例的簡要概述，且此等態樣並不意欲限制本發明之範疇。實際上，本發明可涵蓋下文中可能並未闡述的多種態樣。
本發明之實施例係關於用於減少一高頻寬顯示器之假影及/或成本的裝置及方法。作為實例，用於減少一高頻寬顯示器之假影及/或成本的方法可包括接收對待顯示於電子裝置上的內容之一再新率的一指示。壓縮假影在低速內容中可能比在高速內容中更明顯。因此，在一些實施例中，基於該再新率指示，可選擇性地壓縮該內容。舉例而言，可傳送低速內容(例如，60Hz或更小)以進行處理而無需壓縮，而可壓縮且接著傳送較高速內容(例如，大於60Hz、120Hz等)以進行處理。在一些實施例中，可基於該再新率指示來啟動數個傳輸單工通道及/或傳輸管線。舉例而言，可針對比低速內容速度高之內容來啟動更多傳輸管線及/或傳輸單工通道。
可相關於本發明之各個態樣作出對上文提及之該等構件的各種改進。進一步特徵同樣亦可併入此等各個態樣中。此等改進及額外特徵可單獨地或以任何組合存在。舉例而言，下文關於該等所說明之實施例中之一或多者而論述之各種特徵可單獨或以任何組合併入至本發明的上述態樣中之任一者中。上文所呈現之簡明概述僅意欲使讀者熟悉本發明之實施例的某些態樣及上下文，而不限制所主張標的物。
10‧‧‧電子裝置
12‧‧‧處理器
14‧‧‧記憶體
16‧‧‧儲存器
18‧‧‧顯示器
20‧‧‧顯示介面
21‧‧‧動態頻寬控制電路系統
22‧‧‧輸入結構
24‧‧‧輸入/輸出(I/O)介面
26‧‧‧網路介面
28‧‧‧電源
30A‧‧‧筆記型電腦
30B‧‧‧手持型裝置
30C‧‧‧平板運算裝置
32‧‧‧外殼
36‧‧‧罩殼
38‧‧‧指示符圖示
40‧‧‧輸入結構
42‧‧‧輸入結構
44‧‧‧輸入結構
46‧‧‧輸入結構
47‧‧‧揚聲器
48‧‧‧麥克風
49‧‧‧戴式耳機輸入
50‧‧‧資料通信系統
52‧‧‧傳輸器組件
54‧‧‧接收器組件
56‧‧‧時序控制器(TCON)
58‧‧‧視訊資料
60‧‧‧輔助資料
64‧‧‧熱插拔偵測(HPD)信號
68‧‧‧像素管線選擇電路系統
70‧‧‧壓縮選擇電路系統
70A‧‧‧第一、源極部分
70B‧‧‧第二、儲集器部分
80‧‧‧顯示子系統
82‧‧‧觸控子系統
84‧‧‧源極驅動器
86‧‧‧電力管理單元(PMU)
87‧‧‧電力
88‧‧‧系統單晶片(SOC)
90‧‧‧影像資料
92‧‧‧同步信號
94‧‧‧模式信號
100‧‧‧像素陣列
102‧‧‧單位像素
102A‧‧‧單位像素
102B‧‧‧單位像素
102C‧‧‧單位像素
102D‧‧‧單位像素
102E‧‧‧單位像素
102F‧‧‧單位像素
104‧‧‧閘極線
106‧‧‧源極線
108‧‧‧薄膜電晶體(TFT)
110‧‧‧像素電極
112‧‧‧共同電極
114‧‧‧源極
116‧‧‧閘極
118‧‧‧汲極
120‧‧‧源極驅動器積體電路(IC)
124‧‧‧閘極驅動器積體電路(IC)
126‧‧‧時序信號
128‧‧‧Vcom源極
130‧‧‧儲存裝置
150‧‧‧應用程式
152‧‧‧網狀架構
154‧‧‧管線
156‧‧‧單工通道
158‧‧‧區塊
160‧‧‧區塊
162‧‧‧區塊
164‧‧‧顯示面板
180‧‧‧程序
182‧‧‧區塊
186‧‧‧區塊
188‧‧‧區塊
190‧‧‧時序圖
192‧‧‧塗色
194‧‧‧塗色
196‧‧‧塗色
200‧‧‧圖框緩衝器
202‧‧‧源極顯示引擎(DE)
204‧‧‧切換器
206‧‧‧壓縮電路系統
208‧‧‧切換器
230‧‧‧程序
232‧‧‧區塊
234‧‧‧區塊
236‧‧‧區塊
252‧‧‧儲集器顯示引擎
254‧‧‧切換器
256‧‧‧解壓縮電路系統
258‧‧‧切換器
280‧‧‧程序
282‧‧‧區塊
284‧‧‧區塊
286‧‧‧區塊
288‧‧‧區塊
300‧‧‧比較
302‧‧‧列
304‧‧‧列
在閱讀以下詳細描述且參看附圖之後可更好地理解本發明之各個態樣，在附圖中：圖1為根據本發明實施例的電子裝置之實例組件的方塊圖；圖2為表示圖1之電子裝置的一實施例之筆記型電腦的透視圖；圖3為表示圖1之電子裝置的另一實施例之手持式裝置的正視圖； 圖4為表示圖1之電子裝置的另一實施例之平板運算裝置的正視圖；圖5為根據本發明實施例之電子裝置之組件的電路圖；圖6及圖7為說明根據本發明實施例之電子裝置之顯示器電路系統的電路圖；圖8及圖9分別說明根據本發明實施例之經由動態處理管線選擇進行動態頻寬控制的電路圖及流程圖；圖10說明根據一或多項實施例之比較高速內容塗色、使用與高速內容相同數目個埠及/或管線之較低速內容塗色及使用更少埠及/或管線之較低速內容塗色的時序圖；圖11及圖12分別說明根據本發明實施例之經由動態壓縮進行動態頻寬控制的電路圖及流程圖；及圖13及圖14分別說明根據本發明實施例之用於經由動態解壓縮來顯示經動態地頻寬控制之內容的電路圖及流程圖；及圖15說明根據一或多項實施例之所傳輸經壓縮內容與未經壓縮內容的基於時間之比較。
下文將描述本發明的一或多個特定實施例。此等所描述實施例僅為當前所揭示技術之實例。另外，為致力於提供對此等實施例之簡明描述，在本說明書中可能不會描述實際實施之全部特徵。應瞭解，在任何此類實際實施的開發中，如同在任何工程或設計項目中，必須制定多個實施特定之決策以達成開發者之特定目標，諸如遵從系統相關及商業相關之約束，該等約束可自一個實施至另一實施變化。此外，應瞭解，此類開發努力可能係複雜且耗時的，但仍然可為受益於本發明之熟習此項技術者設計、加工及製造的常規任務。
當介紹本發明之各種實施例的元件時，詞「一」及「該(等)」意 欲意謂存在該等元件中之一或多者。術語「包含」、「包括」及「具有」意欲為包括性的，且意謂除所列元件之外可能存在額外元件。另外，應理解，本發明之對「一項實施例」或「一實施例」的參看並不意欲被解釋為排除亦併有所敍述特徵之額外實施例的存在。
記住前述內容，下文將提供對於可採用能夠在功率減小模式中操作之觸敏式顯示器的適合電子裝置的一般描述。特定言之，圖1為描繪可存在於適合與此類顯示器一起使用的電子裝置中之各種組件的方塊圖。圖2、圖3及圖4分別說明如所說明可為筆記型電腦、手持型電子裝置或平板運算裝置之適合電子裝置之透視圖及正視圖。
首先轉而參看圖1，根據本發明之一實施例的電子裝置10可包括一或多個處理器12、記憶體14及非揮發性儲存器16(以及其他組件)。顯示器18可以通信方式經由顯示介面20耦接至處理器12。另外，電子裝置10可(例如，在處理器12、顯示介面20及/或顯示器18處)配備有動態頻寬控制電路系統21。電子裝置亦可包括輸入結構22、輸入/輸出(I/O)介面24、網路介面26及電源28。圖1中展示之各種功能區塊可包括硬體元件(包括電路系統)、軟體元件(包括儲存在電腦可讀媒體上之電腦程式碼)或硬體與軟體元件兩者之組合。應注意，圖1僅為特定實施之一個實例，且意欲說明可能存在於電子裝置10中之組件的類型。如將瞭解，當觸敏式顯示器在並不需要按高頻率更新顯示器之模式中操作時，顯示器可能消耗不必要之電量。因而，可使用本發明之實施例以減少觸敏式顯示器之功率消耗。
作為實例，電子裝置10可表示圖2中描繪之筆記型電腦、圖3中描繪之手持型裝置、圖4中描繪之平板運算裝置或類似裝置的方塊圖。應注意，處理器12及/或其他資料處理電路系統可在本文中統稱為「資料處理電路系統」。此資料處理電路系統可完全地或部分地體現為軟體、韌體、硬體，或其任何組合。另外，資料處理電路系統可 為所含有之單一處理模組或可完全地或部分地併入於電子裝置10內之其他元件中之任一者內。如本文中所所呈現，電路系統可動態地控制顯示介面21之頻寬。
在圖1之電子裝置10中，處理器12及/或其他資料處理電路系統可以操作方式耦接至記憶體14及非揮發性記憶體16以執行指令。由處理器12執行之此類程式或指令可儲存於任何適合之製品中，該製品包括至少共同地儲存指令或常式的一或多個有形電腦可讀媒體，諸如記憶體14及非揮發性儲存器16。記憶體14及非揮發性儲存器16可包括用於儲存資料及可執行指令之任何適合製品，諸如隨機存取存儲器、唯讀記憶體、可重寫快閃記憶體、硬碟機及光學光碟。又，在此類電腦程式產品上編碼之程式(例如，作業系統)亦可包括可由處理器12執行之指令。
顯示器18可為(例如)可允許使用者與電子裝置10之使用者介面互動的觸控式螢幕(例如，觸敏)液晶顯示器(LCD)。在一些實施例中，電子顯示器18可為可並行地偵測多個觸摸的MultiTouchTM顯示器。舉例而言，顯示器18可為電容式觸敏式顯示器，電容式觸敏式顯示器能夠偵測投影電容式觸控(PCT)觸控輸入示意動作，諸如單一觸摸、雙重觸摸、拖動、滑動、捏合、旋轉、縮放，或其組合。如將進一步詳細地描述，為了減小實施成本(例如，功率節省)及/或減少顯示器18假影，可使用動態頻寬控制電路系統21以基於內容之再新率來控制與至顯示器18之內容傳輸相關的各個態樣。
電子裝置10之輸入結構22可使得使用者能夠與電子裝置10互動(例如，按壓按鈕以增大或減小音量等級)。I/O介面24可使得電子裝置10能夠與各種其他電子裝置介接(如同網路介面26)。網路介面26可包括(例如)用於諸如藍芽網路之個人區域網路(PAN)、用於諸如802.11x Wi-Fi網路之區域網路(LAN)及/或用於諸如3G或4G蜂巢式網路之廣域 網路(WAN)之介面。電子裝置10之電源28可為任何適合之電源，諸如可充電鋰聚合物(Li-poly)電池及/或交流電(AC)功率轉換器。
電子裝置10可呈電腦或其他類型之電子裝置的形式。電腦可包括通常為攜帶型的電腦(諸如，膝上型電腦、筆記型電腦及平板電腦)，以及通常用於一個地方的電腦(諸如，習知桌上型電腦、工作站及/或伺服器)。在某些實施例中，呈電腦形式之電子裝置10可為可購自蘋果公司(Apple Inc.)的某型號的MacBook®、MacBook® Pro、MacBook Air®、iMac®、Mac® mini、Mac Pro®。作為實例，在圖2中說明根據本發明之一項實施例的呈筆記型電腦30A之形式的電子裝置10。所描繪電腦30A可包括外殼32、顯示器18、輸入結構22及I/O介面24之埠。在一項實施例中，輸入結構22(諸如鍵盤及/或觸控板)可用以與電腦30A互動，以便啟動、控制或操作在電腦30A上執行之GUI或應用。舉例而言，鍵盤及/或觸控板可允許使用者導覽在顯示器18上顯示之使用者介面或應用程式介面。另外，顯示器18可包括動態頻寬控制電路系統21，動態頻寬控制電路系統21可使得能夠基於內容之再新率而動態變更至顯示器18之內容的傳輸。
圖3描繪手持型裝置30B之正視圖，手持型裝置30B表示電子裝置10之一項實施例。手持型裝置30B可表示(例如)攜帶型電話、媒體播放機、個人資料組合管理器、手持型遊戲平台，或此類裝置之任何組合。作為實例，手持型裝置30B可為可購自加利福尼亞庫帕提諾之蘋果公司(Apple Inc.)的某型號之iPod®或iPhone®。在其他實施例中，電子裝置10亦可為平板運算裝置30C，如圖4中所說明。舉例而言，平板運算裝置30C可為可購自蘋果公司(Apple Inc.)的某型號之iPad®。
手持型裝置30B可包括罩殼36以保護內部組件免受物理損壞及防護內部組件免受電磁干擾。罩殼36可環繞顯示器18，顯示器18可顯示 指示符圖示38。指示符圖示38可指示蜂巢式信號強度、藍芽連接及/或電池壽命(及其他)。I/O介面24可經由罩殼36開放，且可包括(例如)來自蘋果公司(Apple Inc.)之專屬I/O埠以連接至外部裝置。
使用者輸入結構40、42、44及46，結合顯示器18，可允許使用者控制手持型裝置30B。舉例而言，輸入結構40可啟動或撤銷啟動手持型裝置30B，輸入結構42可將使用者介面導覽至本籍螢幕、使用者可組態應用程式畫面，及/或啟動手持型裝置30B之語音識別構件，輸入結構44可提供音量控制，且輸入結構46可在振動模式與振鈴模式之間切換。麥克風48可獲得使用者之語音用於各種語音相關特徵，且揚聲器47可啟用音訊播放及/或某些電話能力。頭戴式耳機輸入49可將連接提供至外部揚聲器及/或頭戴式耳機。如上文亦提及，為了減少高再新率內容之假影及成本，電子裝置10(例如，顯示器18、顯示介面21及/或處理器12)可配備有動態頻寬控制電路系統21，且從而可用以基於內容之再新率來控制至顯示器18之內容傳輸的各個態樣。
介面
圖5說明使用介面20及動態頻寬控制電路系統21來促進處理器12與顯示器18之間的通信的資料通信系統50。如圖5中所展示，介面20可包括傳輸器組件52及接收器組件54。在某些實施例中，介面20可包括處理器(例如，動態頻寬控制電路系統21)或其類似者以控制介面20內之各個組件(諸如傳輸器組件52及接收器組件54)的操作。
傳輸器組件52可以通信方式耦接至處理器12及接收器組件54，且接收器組件54可以通信方式耦接至顯示器18之時序控制器56(TCON)及傳輸器組件52。時序控制器56可控制顯示器18中之像素、發光二極體(LED)或其他顯示組件何時可操作的時序。因而，時序控制器56可接收可來源於處理器12處之影像資料或視訊資料，使得影像資料或視訊資料可指示應如何操作組件顯示。
在某些實施例中，可經由介面20將影像資料或視訊資料自處理器12投送至時序控制器56。可根據(例如)嵌式顯示埠(eDP)標準來投送影像資料或視訊資料。然而，應注意，可使用任何其他適合之顯示協定將影像資料或視訊資料自處理器18投送至時序控制器56。
當傳輸視訊資料58時，處理器12可經由數個交流電(AC)耦接差分對電纜(例如，4個微同軸電纜)將視訊資料58傳輸至傳輸器組件42。在一項實施例中，視訊資料58可包括對應於待在顯示器18上描繪之影像或視訊的影像資料或視訊資料。因而，處理器12可經由按(例如)1.62Gbps、2.7Gbps、5.4Gbps或其類似者操作之高頻寬通信媒體(例如，四個差分對電纜)發送視訊資料58，以確保視訊資料58由傳輸器組件42以及時之方式接收。在一項實施例中，視訊資料58至傳輸器組件52之通信可係單向的或自處理器12傳輸至顯示器18，但反之並非如此。
除了視訊資料58之外，處理器12亦可將輔助資料60發送至傳輸器組件52。輔助資料60可包括可用於連結訓練協定、信號交換協定、控制信號及其類似者的邊帶資料。大體而言，輔助資料60可來源於處理器12或時序控制器56。因而，可經由雙向通信媒介(例如，單個雙向差分對)傳輸輔助資料60，以促進處理器12與時序控制器56之間的通信，且反之亦然。在某些實施例中，相比於視訊資料58，輔助資料60可包括顯著較小量之資料，且因此可經由按(例如)1Mbps或其類似者操作之AC耦接式較低頻寬通信媒體傳達輔助資料60。
在資料58及/或60自處理器12傳輸至時序控制器56(及/或圖6之源極驅動器84)期間之某一時間點，動態頻寬控制電路系統21可修改影像資料58及/或輔助資料60之一或多個屬性及/或在處理器12與顯示器18之一或多個部分之間的影像資料58及/或輔助資料60之傳輸管線的一或多個屬性。此等修改可係基於影像資料58之所辨別再新率。如先 前所提及，在靜態影像中可比在移動圖框中更易於偵測到假影(例如，產生於影像資料之壓縮)。因此，相較於較慢圖框(例如，具有60Hz或更低之影像資料)，可能需要為較快圖框(例如，具有120Hz或更高之影像資料)實施壓縮。舉例而言，在一些實施例中，像素管線選擇電路系統68可判定及/或啟動傳輸器組件52與接收器組件54之間的特定管線，用於傳輸影像資料58及/或輔助資料60。在一些實施例中，壓縮選擇電路系統70可判定是否應基於影像資料58之再新率而將壓縮應用於影像資料58及/或輔助資料60。
一旦對像素管線及/或資料58及/或60作出修改，可將則資料58及/或60傳輸至接收器組件54(例如，以經壓縮格式及/或經由特定所選擇及/或啟動之像素管線，取決於由像素管線選擇電路系統68及/或壓縮選擇電路系統70作出之修改)。
接收器組件54可轉而接收傳輸資料58及/或60。若資料58及/或60由動態頻寬控制電路系統21(例如，壓縮選擇電路系統70)壓縮，則接著接收器組件54或顯示器18及/或介面20之另一組件可對經壓縮資料進行解壓縮，使得經解壓縮資料對應於由處理器12提供之視訊資料58及/或輔助資料60。接收器組件54接著可將視訊資料58及/或輔助資料60傳輸至時序控制器56，時序控制器56可用以控制顯示器18之操作以顯示嵌入在視訊信號58內之影像或視訊。
時序控制器56亦可經由介面20以如上文所描述之類似方式與處理器12通信。亦即，時序控制器56可將輔助資料60及熱插拔偵測(HPD)信號64傳輸至接收器組件54，接收器組件54可用以將輔助資料60及HPD信號64轉發至處理器12。HPD信號64可為處理器12提供顯示器18存在且以通信方式耦接至處理器12的指示。因而，HPD信號64可為可自時序控制器56傳輸至處理器12的單方向信號，但反之並非如此。在某些實施例中，HPD信號64可產生並將中斷提供至時序控制器 56。
在自時序控制器56接收到輔助資料60及HPD信號64之後，接收器組件54可將輔助資料60及HPD信號64發送至傳輸器組件52。傳輸器組件52可接收由時序控制器56提供之輔助資料60及HPD信號64。傳輸器組件52接著可將輔助資料60及HPD信號64傳輸至處理器12，藉此促進時序控制器56與處理器12之間的通信。
圖6為電子裝置10之可用以控制提供至顯示器18的內容之動態頻寬的某些組件之電路圖的實施例。如所說明，電子裝置10可包括顯示器18及各種處理器12。具體言之，顯示器18包括顯示子系統80及觸控子系統82。當觸控子系統82經組態以感測對顯示器18之觸控時，顯示子系統80經組態以接收及顯示影像資料。在本實施例中，源極驅動器84可以通信方式耦接至顯示子系統80及觸控子系統82。
如所說明，處理器12可包括電力管理單元(PMU)86及系統單晶片(SOC)88。PMU 86可用以管理電子裝置10之電力，且可控制何時將電力提供至及自電子裝置10之其他組件移除。舉例而言，PMU 86可將電力87供應至顯示器18。具體言之，PMU 86可將電力87供應至顯示子系統80及觸控子系統82兩者。
如所說明，SOC 88將影像資料90提供至顯示器18。另外，SOC 88將同步信號92(例如，VSYNC)提供至顯示器18，以使得顯示器18再新儲存於顯示器18之像素中的影像資料。如可理解，可自SOC 88將影像資料90、同步信號92及模式信號94中之一或多者經由介面20(例如，通信連結(例如，經由行動產業處理器介面(MIPI)))提供至顯示器18。
如將進一步詳細地論述，電子裝置10可包括動態頻寬控制電路系統21。動態頻寬控制電路系統21可用以修改用於將影像資料90傳輸至顯示子系統80之像素管線的屬性(例如，選擇及/或啟動)，及/或修 改影像資料90自身之屬性，以提供對影像資料90之較有效傳輸。因此，可達成增大之成本效率及/或減少之影像假影。動態頻寬控制電路系統21可以通信方式耦接至SOC 88及/或源極驅動器84，以致能此等組件之間的資料傳輸之動態頻寬配置。另外，動態頻寬控制電路系統21之全部及/或部分可為介面20、源極驅動器84及/或處理器12(例如，SOC 88)之部分。
現轉而參考電子顯示器18之更詳細電路圖，圖7說明電子顯示器18之各組件，包括像素陣列100。特定言之，顯示器18之像素陣列100可包括安置成像素陣列或矩陣之數個單位像素102。在此類陣列中，可藉由列及行之相交界定每一單位像素102，列及行分別表示為閘極線104(亦稱作掃描線)及源極線106(亦稱作資料線)。儘管出於簡單性之目的僅展示六個單位像素102，其分別單獨地由參考號102A至102F指代，但應理解，在實際實施中，每一源極線106及閘極線104可包括數百或數千個此類單位像素102。單位像素102中之每一者可表示分別僅對光之一種顏色(例如，紅、藍或綠)進行濾波的三個子像素中之一者。出於本發明之目的，可很大程度上互換地使用術語「像素」、「子像素」與「單位像素」。另外，在某些實施例中，提供至顯示器18之像素102的像素資料可被視為像素資料之「圖框」。
在當前所說明實施例中，每一單位像素102包括用於切換提供至各別像素電極110的資料信號的薄膜電晶體(TFT)108。儲存於像素電極110上之相對於共同電極112之電位的電位可由其他像素102共用，可產生足以變更顯示器18的液晶層之配置的電場。在圖6之所描繪實施例中，每一TFT 108之源極114可電連接至源極線106，且每一TFT 108之閘極116可電連接至閘極線104。每一TFT 108之汲極118可電連接至各別像素電極110。每一TFT 108可充當切換元件，切換元件可基於應用於TFT 108之閘極116的閘極線104上之掃描或啟動信號的各別 存在或不存在而予以啟動及撤銷啟動歷時一時間段。
在啟動時，TFT 108可將經由各別源極線106接收之影像信號(例如，影像資料信號90)儲存為其對應像素電極110上之電荷。如上文所提，由像素電極110儲存之影像信號可用以在各別像素電極110與共同電極112之間產生電場。此電場可對準液晶層內之液晶分子以調變經由像素102之光透射。因此，隨著電場改變，穿過像素102之光的量可能增大或減小。大體而言，光可以對應於自源極線106之所施加電壓的強度穿過單位像素102。
如相對於圖6所論述，顯示器18亦可包括源極驅動器積體電路(IC)120，積體電路120可包括處理器、微控制器或特殊應用積體電路(ASIC)，藉由自處理器12接收影像資料90及將對應影像信號發送至像素陣列100之單位像素102來控制顯示像素陣列100。應理解，源極驅動器120可為TFT玻璃基板上之玻璃上覆晶片(COG)組件、顯示可撓性印刷電路(FPC)之組件及/或印刷電路板(PCB)之經由顯示FPC連接至TFT玻璃基板的組件。另外，源極驅動器120可包括具有用於儲存可由源極驅動器120執行之指令的一或多個有形電腦可讀媒體的任何適合製品。此外，源極驅動器120可包括且/或以通信方式耦接至動態頻寬控制電路系統21。在一些實施例中，動態頻寬控制電路系統21並非源極驅動器120之部分。
如本文中所論述，動態頻寬控制電路系統21可適用於動態地變更對用以將像素資料供應至源極驅動器120或將所供應資料提供至時序控制器之像素管線的選擇。另外或替代地，動態頻寬控制電路系統可用以動態地壓縮高頻寬內容(例如，具有超過60Hz之再新率的內容)。因此，藉由使用動態頻寬控制電路系統21，可按多個內容再新率伺服內容，同時減少假影及/或功率消耗。
在某些實施例中，動態頻寬控制電路系統21可將指令儲存在儲 存裝置130中。指令可用以控制影像資料90之態樣及/或處理器12與源極驅動器120之間的像素傳輸管線啟動。此類指令可係基於所接收之對影像資料90再新率的指示，如本文描述。如可理解，儲存裝置130可為具有用於儲存用於動態頻寬控制電路系統21的指令的有形電腦可讀媒體之任何適合製品。舉例而言，儲存裝置130可為EEPROM裝置。
源極驅動器120亦可耦接至閘極驅動器積體電路(IC)124，積體電路124可經由閘極線104啟動或撤銷啟動單位像素102之列。因而，源極驅動器120可將時序信號126提供至閘極驅動器124，以促進啟動/撤銷啟動像素102之個別列(亦即，線)。在其他實施例中，可以一些其他方式將時序資訊提供至閘極驅動器124。顯示器18可包括Vcom源極128以將Vcom輸出提供至共同電極112。在一些實施例中，Vcom源極128可在不同時間將不同Vcom供應至不同共同電極112。在其他實施例中，當顯示器18可開啟時，全部共同電極112可維持於相同電位(例如，接地電位)。
動態像素管線選擇
圖8及圖9分別說明根據本發明實施例之經由動態處理管線選擇之動態頻寬控制的電路圖及流程圖。具體言之，圖8說明動態頻寬控制電路系統21之像素管線選擇電路系統68的一實施例。
如在圖8中所說明，一或多個應用程式150可產生用於電子顯示器18之影像資料。電子顯示器18可配備有像素管線選擇電路系統68，像素管線選擇電路系統68可包括自應用程式150接收影像資料的網狀架構152。網狀架構152可藉由將一或多個互連網路及/或輸入/輸出元件提供至電路系統68而為電路系統68提供互連選擇。因此，網狀架構152可選擇適用於處理影像資料的一或多個處理管線154及/或一或多個處理單工通道156。舉例而言，如將相對於圖9更詳細地論述，在一 些實施例中，可在較高頻寬下使用較多管線154及/或單工通道156(例如，針對第一圖框率(例如，60Hz)使用一個管線154，且針對第二較高圖框率(例如，120Hz)使用第一及第二管線154)。如所說明，處理管線154可包括多個處理單工通道156(例如，在所說明實施例中為4個)，單工通道156可為傳輸組件52與接收器組件54之間的傳輸線。因此，當啟動特定管線154時，管線154內之作用中單工通道156可將資料傳輸至時序控制器56及/或源極驅動器84。在傳輸資料之前，初始像素處理可在像素處理區塊158處發生。此外，在接收器54接收資料之後，後續像素處理可在像素處理區塊160處發生。一旦完成經由該一或多個管線154及單工通道156傳送至時序控制器56及/或源極驅動器84，合併區塊162可組合由網狀架構152導向至一或多個各個管線154的資料之片段。接著為顯示面板164處之顯示器提供經重新建構資料。
圖9說明根據一實施例之用於動態頻寬控制的程序180。程序180以擷取提供至顯示器18之內容的再新率而開始(區塊182)。舉例而言，可自所供應內容對再新率進行解碼。在一些實施例中，應用程式可指定再新率，或可基於應用程式產生圖框之速率來量測再新率。接下來，判定應用以將資料傳輸至時序控制器56及/或源極驅動器84之管線154及彼等管線154內之單工通道156的數目。再新率愈高，可用以傳送資料之管線154及/或單工通道156愈多。舉例而言，如可瞭解，120Hz內容可使用兩倍於60Hz的頻寬。因此，在一個管線可用以供應60Hz內容的實施例中，作用中管線之數目可加倍至兩個，以傳輸120Hz內容。
另外，可基於一或多個臨限值、管線154內之單工通道156的數目等內推單工通道156之數目。舉例而言，當需要小於全部的管線158頻寬時，管線內之單工通道156的數目可減小。舉例而言，在圖8之實 施例中，管線154各自包括四個單工通道156。在替代性實施例中，單工通道之數目可不同，且可在管線154之間變化。若所體現之具有四個單工通道的管線最佳地用以傳輸60Hz內容，則每一單工通道可最佳地組態60Hz內容之¼。在一些情境中，當所接收內容具有低於60Hz之再新率時，可能需要撤銷啟動某些單工通道。舉例而言，當內容具有45Hz之再新率時，可停用單工通道156，從而導致單一管線具有三個作用中單工通道156。當所接收內容之再新率超過60Hz時，可啟動額外管線154且可啟動管線154內之一或多個單工通道156。舉例而言，當內容之再新率為66Hz時，可啟動額外管線154及該管線內之一個單工通道156。當內容之再新率超過75Hz時，可啟動第二單工通道156等。在一些實施例中，全有或全無方法可用以啟動單工通道156。在此類實施例中，只要啟動管線154，即啟動管線內之全部單工通道156。當撤銷啟動管線時，撤銷啟動管線154內之全部單工通道156。
一旦判定了管線154及/或單工通道156之數目，則(例如，藉由網狀架構152中之互連/重新投送)啟動恰當數目個管線154及/或單工通道156(區塊186)。此後，經由恰當管線154及/或恰當單工通道156將資料顯現至顯示面板164(區塊188)。程序180可再次開始且繼續，直至在顯示器18處不再存在待顯示之資料。
使用上述程序180及電路系統68，可關於針對特定再新率應使用之管線154及/或單工通道156的數目作出較細微之決策。此可產生增大之效率，諸如功率消耗效率等。圖10說明根據一或多項實施例之比較高速內容(例如，120Hz內容)塗色192、使用與高速內容相同數目個埠及/或管線之較低速內容(例如，60Hz內容)塗色194與使用更少個埠及/或管線之較低速內容(例如，60Hz內容)塗色196的時序圖190。
返回參看顯現圖8中之實例的120Hz內容，當顯現高速內容(例 如，120Hz內容)時，啟動額外管線154。因此，如在圖10中所說明，120Hz塗色192可導致新120Hz作用中圖框區域及每8毫秒垂直消隱週期。
對比而言，若相同數目個管線在作用中以用於處理較低速內容(例如，60Hz內容)，則使用較大垂直消隱窗延伸圖框，如塗色194中所說明。舉例而言，塗色194之垂直消隱週期可替代塗色192之每16毫秒之後8毫秒的120Hz作用中圖框區域。
在啟動額外管線用於塗色192高速內容(例如，120Hz內容)而非塗色196較低速內容(例如，60Hz內容)的實施例中，可擴展作用中圖框區域，從而按60Hz作用中圖框區域速率塗色。此導致相比於使用120Hz作用中圖框區域時序之塗色194之相對小之垂直消隱週期及經擴展作用中圖框區域時序。
動態壓縮/解壓縮
動態地控制頻寬配置的另一方式為壓縮資料。舉例而言，有損壓縮、顏色子取樣、減小之顏色深度範圍等可用以減小在SOC 88與時序控制器56及/或源極驅動器84之間傳送之資料的量。圖11及圖12分別說明根據本發明實施例之經由動態壓縮進行動態頻寬控制的電路圖199及流程圖230。具體言之，圖11說明圖5之壓縮選擇電路系統70之第一、源極部分70A。圖12說明根據一實施例之用於基於再新率來選擇性地壓縮資料的程序230。圖13說明壓縮選擇電路系統70之第二、儲集器部分70B，且圖14說明根據一或多項實施例之用於基於再新率選擇性地解壓縮資料的程序280。
首先以圖11開始，說明壓縮選擇電路系統70之源極部分70A的一實施例。隨著將資料寫入至源極部分70，使用圖框緩衝器200讀取操作以判定經寫入資料之速率。舉例而言，可按120Hz或60Hz圖框速率對資料進行時控。圖框緩衝器200支援預計寫入以供在顯示器18處 顯示(例如，寫入至源極部分70A)的任何時脈速率。將再新率資訊提供至源極顯示引擎(DE)202，顯示引擎202將切換器204設定為壓縮內容或使內容留在未經壓縮狀態。如本文中所提及，壓縮假影在較慢內容中可為較明顯的。因此，源極顯示引擎202可基於一臨限再新率來關於是否應壓縮內容作出判定。舉例而言，源極顯示引擎202可壓縮具有超過60Hz之再新率的內容，或可壓縮(例如)120Hz之內容。當再新率資訊指示應壓縮內容時，源極顯示引擎202可致動切換器204以啟動具有壓縮電路系統206的壓縮路徑，在該壓縮路徑中對內容進行壓縮。當再新率並不指示壓縮應發生時，源極顯示引擎202可將切換器204致動至非壓縮路徑。
源極顯示引擎202亦可在壓縮及非壓縮路徑末端致動切換器208。當再新率指示應使用壓縮時，可致動切換器208以自壓縮路徑接收資料(例如，來自壓縮電路系統206之經壓縮資料)。另外，當再新率指示不應實施壓縮時，源極顯示引擎202可致動切換器以自非壓縮路徑接收資料(例如，未經壓縮影像資料)。
接著可自恰當路徑接收資料，且將資料提供至顯示介面20(例如，低功率顯示埠(LPDP)介面)。因為現壓縮較高速內容(例如，120Hz內容)，所以介面20可支援較低再新率傳輸(例如，60Hz)。
現論述使用120Hz壓縮臨限值實例的程序230，可將120Hz內容寫入至圖框緩衝器200。可(例如，藉由圖框緩衝器讀取操作)獲得120Hz再新率(區塊232)。再新率資訊用以判定再新率是否足夠高以進行壓縮(決策區塊234)。舉例而言，若源極顯示引擎202設定為壓縮具有120Hz或更高之再新率的資料，則滿足用於壓縮資料之臨限值。因此，(例如，藉由設定切換器204及208以啟動含有壓縮電路系統206的壓縮路徑)來壓縮資料(區塊236)。一旦壓縮完成或若再新率並不保證壓縮(例如，並不達到壓縮再新率臨限值)，則提供資料以進行進一步 處理(例如，提供至介面20)以供進一步傳輸。
舉例而言，如圖13中所說明，可在動態頻寬控制電路系統21之部分70B處接收內容。如所說明，介面20(例如，低功率顯示埠(LPDP)介面)可接收內容，且將再新率資訊提供至儲集器顯示引擎252，顯示引擎252可控制是否致動切換器254以經由解壓縮電路系統256致能對內容之解壓縮。舉例而言，若再新率資訊指示先前已壓縮了內容，則可致動切換器254以將內容傳遞至解壓縮電路系統256。當再新率資訊指示未曾壓縮內容時，可致動切換器254以略過解壓縮電路系統256。儲集器顯示引擎252亦可控制判定是否應自解壓縮256電路系統或旁路路徑接收內容的第二切換器258。舉例而言，當致動切換器254以壓縮內容時，可致動切換器258以自解壓縮電路系統256接收內容。當略過解壓縮電路系統256時，可致動切換器258以自旁路路徑接收內容。內容可由切換器258傳遞至時序控制器56及/或源極驅動器84。
圖14說明根據一實施例之用於解壓縮經動態地壓縮之資料的程序280。程序280以擷取資料開始(區塊282)。如上所述，介面20可(例如，自圖10)之部分70A接收經壓縮或經解壓縮內容。針對是否壓縮內容作出判定(決策區塊284)。舉例而言，如上文所論述，可解釋再新率以判定是否先前壓縮了內容。另外或替代地，在一些實施例中，旗標可指示內容之再新率及/或是否先前壓縮了內容。
若壓縮了內容，則對內容進行解壓縮(區塊286)。如上文所論述，在一些實施例中，藉由致動切換器以將內容傳送至解壓縮電路系統，此情況可能發生。一旦解壓縮完成或未出現先前壓縮，則將內容提供至時序控制器56及/或源極驅動器84(區塊288)。
儘管當前實施例將壓縮及/或解壓縮基於再新率資訊，但是在一些實施例中，其他資訊(例如，旗標等)可用以控制切換器。因此，在 一些實施例中，並不需要在圖11之部分70A、圖13之部分70B或兩者處觀測內容之再新率。
藉由使用本文中所描述之動態壓縮，可為較快內容提供增大之頻寬，同時保持相同資料傳輸速率。舉例而言，圖15說明根據一或多項實施例之所傳輸經壓縮內容與未經壓縮內容的基於時間之比較300。在圖15之實例中，如在列302中所說明，處理且顯現較慢內容(例如，60Hz內容)。如在列304中所說明，處理且顯現較快內容(例如，120Hz內容)。如在列302中所說明，介面20連結速率為單工通道之數目乘以每一單工通道之輸送量。在當前實例中，使用四個單工通道，其中每一單工通道具有1.62Gbps之輸送量。因此，介面20之連結速率為4 x 1.62Gbps。另外，對於較慢內容，因為不存在壓縮，所以內容由面板164按每16毫秒1圖框之標準圖框率顯現。
如在列304中所說明，對於較快內容，介面20連結速率等於列302中之連結速率。如上所述，連結速率為單工通道之數目乘以單工通道中之每一者的輸送量。因此，類似於列302，連結速率為4 x 1.62Gbps。然而，相比於未經壓縮之較慢內容，可壓縮較快內容。因此，內容可由面板164較快地顯現(例如，可在16.7毫秒內壓縮兩個120Hz圖框)。因此，可在實質上類似之時間量中顯現大致兩倍之圖框量。
已作為實例展示上文所述之特定實施例，且應理解，此等實施例可能容易具有各種修改及替代形式。應進一步理解，申請專利範圍並不意欲限於所揭示之特定形式，而應涵蓋在本發明之精神及範疇內的修改、等效物及替代物。
180‧‧‧程序
182‧‧‧區塊
186‧‧‧區塊
188‧‧‧區塊

Claims (28)

  1. 一種方法，其包含：接收待在一電子顯示器上顯示之內容的一再新率；基於該再新率來判定待啟動的一介面的像素管線之一數目及該介面的單工通道之一數目中之至少一者；啟動數個像素管線及該數目個單工通道中之該至少一者；及提供該內容用於經由所啟動之該等像素管線及該等單工通道在一顯示面板處顯現。
  2. 如請求項1之方法，其中接收該再新率包含：接收該內容及依據該所接收內容解碼該再新率。
  3. 如請求項1之方法，其中判定像素管線之該數目包含：當該再新率為約60Hz時，判定像素管線之該數目等於1；及當該再新率為約120Hz時，判定像素管線之該數目等於2。
  4. 如請求項1之方法，其中判定單工通道之該數目包含：將管線的該數目乘以一管線中的單工通道之一數目。
  5. 如請求項1之方法，其中判定單工通道之該數目包含：基於該再新率來內推單工通道之一數目。
  6. 如請求項1之方法，其包含在提供該內容用於在該顯示面板處顯現之前合併來自該等所啟動管線之輸出。
  7. 一種電子裝置，其包含：一處理器，其經組態以產生影像資料；一電子顯示器，其經組態以顯現該影像資料；一介面，其經組態以將自該處理器傳輸之該影像資料提供至該電子顯示器；及動態頻寬控制電路，其經組態以： 判定該影像資料之一再新率；基於該再新率來判定待啟動之該介面之像素管線之一數目、該介面之單工通道之一數目或兩者；啟動該數目個像素管線、該數目個單工通道或兩者；及提供該影像資料用於經由該等所啟動像素管線及單工通道在該電子顯示器處顯現。
  8. 如請求項7之電子裝置，其中該電子顯示器包含一時序控制器，且該動態頻寬控制電路經組態以將該影像資料提供至該時序控制器。
  9. 如請求項7之電子裝置，其中該電子顯示器包含一源極驅動器，且該動態頻寬控制電路經組態以將該影像資料提供至該源極驅動器。
  10. 如請求項7之電子裝置，其中該動態頻寬控制電路系統經組態以當該再新率為60Hz時啟動一個像素管線，且當該再新率為120Hz時啟動兩個像素管線。
  11. 如請求項10之電子裝置，其中數個單工通道之該數目等於所啟動管線之一數目乘以每一像素管線中的單工通道之一數目。
  12. 如請求項10之電子裝置，其中數個單工通道之該數目小於所啟動管線之一數目乘以每一像素管線中的單工通道之一數目。
  13. 如請求項7之電子裝置，其中該介面包含一低功率顯示埠(LPDP)介面。
  14. 如請求項7之電子裝置，其中該介面包含該動態頻寬控制電路系統之至少一部分。
  15. 如請求項7之電子裝置，其中該處理器包含該動態頻寬控制電路系統之至少一部分。
  16. 如請求項7之電子裝置，其中該電子顯示器包含該動態頻寬控制 電路系統之至少一部分。
  17. 一種方法，其包含：接收待在一電子顯示器上顯示之內容的一再新率；基於該再新率來判定是否應壓縮該內容；當應壓縮該內容時選擇性地壓縮該內容；及隨後提供該內容用於在一顯示面板處顯現。
  18. 如請求項17之方法，其中判定是否應壓縮該內容包含：若該再新率大於或等於一再新率臨限值，則判定應壓縮該內容；及否則，判定不應壓縮該內容。
  19. 如請求項18之方法，其中該再新率臨限值為120Hz。
  20. 如請求項17之方法，其中判定是否應壓縮該內容包含：若該再新率低於或等於一再新率臨限值，則判定不應壓縮該內容；及否則，判定應壓縮該內容。
  21. 如請求項20之方法，其中該再新率臨限值為60Hz。
  22. 一種電子裝置，其包含：一處理器，其經組態以產生影像資料；一電子顯示器，其經組態以顯現該影像資料；一顯示介面，其經組態以將自該處理器傳輸之影像資料提供至該電子顯示器；及動態頻寬控制電路系統，其經組態以：基於該影像資料之一再新率來判定是否應壓縮該影像資料；當應壓縮該影像資料時選擇性地壓縮該影像資料；及隨後提供該影像資料用於在一顯示面板處顯現。
  23. 如請求項22之電子裝置，其中該動態頻寬控制電路系統包含：一圖框緩衝器，其經組態以接收該影像資料；一源極顯示引擎，其經組態以依據由該圖框緩衝器提供之資訊判定該再新率；一第一切換器，其經組態以：當應壓縮該影像資料時將該影像資料投送至一壓縮路徑；及當不應壓縮該影像資料時將該影像資料投送至略過壓縮的一旁路路徑；一第二切換器，其經組態以：當應壓縮該影像資料時將該影像資料自該壓縮路徑投送至該顯示介面；及當不應壓縮該影像資料時將該影像資料自該旁路路徑投送至該顯示介面。
  24. 如請求項23之電子裝置，其中該圖框緩衝器支援一120Hz再新率，且該顯示介面支援一60Hz再新率。
  25. 如請求項22之電子裝置，其中該動態頻寬控制電路系統包含：一第一切換器，其經組態以：當應壓縮該影像資料時將該影像資料投送至一解壓縮路徑；及當不應壓縮該影像資料時將該影像資料投送至略過該解壓縮路徑的一旁路路徑；一第二切換器，其經組態以：當應壓縮該影像資料時，將該影像資料自該解壓縮路徑投送至一電子顯示器之一時序控制器、一源極驅動器或兩者；及當不應壓縮該影像資料時，將該影像資料自該旁路路徑投送至該時序控制器、該源極驅動器或兩者；及 一儲集器顯示引擎，其經組態以基於是否應壓縮該影像資料來控制該第一切換器及該第二切換器。
  26. 如請求項25之電子裝置，其中該儲集器顯示引擎經組態以基於該影像資料之一再新率來控制該第一切換器及該第二切換器。
  27. 如請求項25之電子裝置，其中該儲集器顯示引擎基於隨該影像資料一起提供的一旗標來控制該第一切換器及該第二切換器。
  28. 如請求項25之電子裝置，其中該顯示介面支援一60Hz再新率，且該時序控制器、該源極驅動器或兩者支援一120Hz再新率。
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