TWI600003B - 採用遞色技術的顯示處理器以及時序處理器 - Google Patents

採用遞色技術的顯示處理器以及時序處理器 Download PDF

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Description

採用遞色技術的顯示處理器以及時序處理器
本發明所揭露的實施例係相關於遞色技術(dithering technique)，尤指一種針對一般模式和自我更新模式(self refresh mode)皆執行遞色處理並維持低資料傳輸率的裝置。
一般來說，面板相關的處理器或是控制器可能會使用遞色電路來降低頻寬以及緩衝器的使用量，同時還得避免所造成的失真被肉眼察覺。然而，習知技術尚有改善的空間，特別是在某些情況下的設計可能無法兼顧所有的環節。舉例來說，請參考第1圖，第1圖係一習知顯示處理系統100的示意圖。在顯示處理系統100的設計中，將一遞色模組128設計在整體電路的最後一級，因此保持了一般模式以及自我更新模式下的影像品質，換句話說，前級電路將10位元的一般圖框和自我更新圖框完整傳送到遞色模組128，之後再輸出為8位元的遞色圖框。如上述的保守設計，其缺點為直到訊號進入遞色模組128之前，都必須在電路中保持10位元的資料寬度，連帶需要10位元的圖框緩衝器124。
再舉例來說，請參考第2圖，第2圖係另一習知顯示處理系統200的示意圖。在顯示處理系統200的設計中，將一遞色模組214移動至時序控制器(Timing CONtroller,TCON)220之前以解決上述的缺點。然而，顯示處理系統200僅在一般模式時才具有正常的影像品質；也就是說，在自我更新模式下，最後一個遞色圖框會連同遞色模組214所造成的10位元轉8位元的 失真，被直接輸出至顯示器。
因此，本發明的目的之一在於提供一種遞色處理的機制，特別是一種針對一般模式和自我更新模式皆執行遞色處理並維持低資料傳輸率的裝置，以解決上述問題。
依據本發明的第一實施例，提出一種包含遞色技術的自我更新裝置，該裝置包含有一圖框產生器、一遞色模組、一控制模組以及一傳送器。其中該圖框產生器係用來產生複數個原始圖框。該遞色模組係耦接至該圖框產生器，用來從該圖框產生器接收該複數個原始圖框，並對該複數個原始圖框執行一遞色處理以產生複數個遞色圖框至一時序控制器。該控制模組係耦接至該圖框產生器以及該遞色模組，用來檢查該複數個原始圖框是否維持不變，以及當該控制模組偵測到該複數個原始圖框維持不變時，使該時序控制器進入一自我更新模式。該傳送器係耦接至該控制模組以及該遞色模組，用來傳送該複數個遞色圖框至一時序控制器，且當該控制模組偵測到該複數個原始圖框維持不變時，在傳送一特定圖框以及該特定圖框的相關遞色資訊至該時序控制器供進一步遞色處理後，停止傳送遞色圖框至該時序控制器供進一步遞色處理。
依據本發明的第二實施例，提出一種包含遞色技術的自我更新裝置，該裝置包含有一接收器以及一輔助遞色模組。其中該接收器係用來檢查是否接收到進入一自我更新模式的一要求，當偵測到已接收到進入該自我更新模式之該要求時，從一顯示處理器接收一特定圖框以及該特定圖框的相關遞色資訊。該輔助遞色模組係耦接至該接收器，用來依據該特定圖框以及該遞色資訊執行一局部遞色處理以產生複數個自我更新圖框。
本發明藉由在每次切換到自我更新模式時多傳送一點點資訊，以及適當地控制該輔助遞色模組，便可以維持低頻寬和低緩衝器使用量，同時兼顧影像品質。
100、200‧‧‧顯示處理系統
124、404‧‧‧圖框緩衝器
128、214、306‧‧‧遞色模組
220、400‧‧‧時序控制器
300‧‧‧顯示處理器
302‧‧‧圖框產生器
304‧‧‧控制模組
308‧‧‧傳送器
402‧‧‧接收器
406‧‧‧遞色資訊緩衝器
408‧‧‧輔助遞色模組
410‧‧‧多工器
第1圖為習知顯示處理系統的示意圖。
第2圖為另一習知顯示處理系統的示意圖。
第3圖為依據本發明一實施例的一顯示處理器的示意圖。
第4圖為依據本發明一實施例的一時序控制器的示意圖。
第5圖為本發明***遞色資訊至圖框資料串流的一種方法的示意圖。
第6圖為本發明***遞色資訊至圖框資料串流的另一種方法的示意圖。
第7圖為本發明***遞色資訊至圖框資料串流的又另一種方法的示意圖。
第8圖為本發明***遞色資訊至圖框資料串流的又再另一種方法的示意圖。
在說明書及後續的申請專利範圍當中使用了某些詞彙來指稱特定的元件。所屬領域中具有通常知識者應可理解，製造商可能會用不同的名詞來稱呼同樣的元件。本說明書及後續的申請專利範圍並不以名稱的差異來作為區分元件的方式，而是以元件在功能上的差異來作為區分的準則。在通篇說明書及後續的請求項當中所提及的「包含」係為一開放式的用語，故應解釋成「包含但不限定於」。另外，「耦接」一詞在此係包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述一第一裝置耦接於一第二裝置，則代表該第一裝置可直接電氣連接於該第二裝置，或透過其他裝置或連接手段間接地電氣連接至該第二裝置。
請參考第3圖，第3圖為依據本發明一實施例的一顯示處理器300 的示意圖。顯示處理器300包含有一圖框產生器302、一控制模組304、一遞色(dithering)模組306以及一傳送器(transmitter,TX)308。圖框產生器302會產生複數個10位元原始圖框frame_g10且分別被輸入至控制模組304以及遞色模組306。請注意，上述的複數個原始圖框frame_g10的位元數僅供說明之用，實務上，可將本發明應用至不同規格的設計變化中，例如12位元的原始圖框。在一般模式下，遞色模組306會針對原始圖框frame_g10執行一遞色處理，以產生複數個遞色圖框frame_d8至傳送器308。控制模組304會檢查複數個原始圖框frame_g10於一時段(例如1秒鐘或是20個連續圖框)中是否保持不變。當偵測到複數個原始圖框frame_g10均保持不變，則控制模組304會控制顯示處理器300從一般模式進入自我更新模式(self refresh mode)，並產生一訊號Sc來使遞色模組306傳送一特定圖框以及該特定圖框的相關遞色資訊info_d至傳送器308，以便後級電路能在自我更新模式下重建該些遞色圖框，其細節將於以下的段落中敘述。
請參考第4圖，第4圖為依據本發明一實施例的一時序控制器(Timing CONtroller,TCON)400的示意圖。時序控制器400包含有一接收器(receiver,RX)402、一圖框緩衝器404、一遞色資訊緩衝器406、一輔助遞色模組408以及一多工器(multiplexer,MUX)410。在一般模式下，接收器402會接收8位元的遞色圖框frame_d8並藉由多工器410傳遞給下一級，例如一顯示器或是面板；同時，接收器402會檢查是否接收到要求進入自我更新模式的命令，接收器402會產生一訊號Sr至時序控制器400來使時序控制器400進入自我更新模式。之後，接收器402會從顯示處理器300接收該特定圖框以及該特定圖框的相關遞色資訊info_d，接著將該特定圖框以及遞色資訊info_d分別傳遞到圖框緩衝器404以及遞色資訊緩衝器406。最後，輔助遞色模組408便可依據從圖框緩衝器404得到的一特定圖框frame_bf8以及從遞色資訊緩衝器406得到的遞色資訊來執行一局部遞色處理(local dithering process)，以產生複數個自我更新圖框frame_ad8至多工器410。
遞色模組306會傳送遞色資訊info_d至輔助遞色模組408，其中遞色資訊info_d具有充分的資訊好讓輔助遞色模組408將所接收到的8位元特定圖框frame_bf8回復為圖框產生器302所產生的10位元原始圖框frame_g10。輔助遞色模組408能夠在自我更新模式下執行一完整的遞色處理，而非僅是重複地傳送相同圖框。又或者遞色模組306可以傳送一完整的遞色圖框組至時序控制器400，且輔助遞色模組408能夠直接傳送該完整的遞色圖框組至該顯示器，舉例來說，就10位元/8位元遞色模組306來說，一完整的遞色圖框組包含四個不同的圖框，然而在此的範例僅供說明之用，任何能夠讓時序控制器400在自我更新模式下使用該遞色資訊以及該特定圖框來執行局部遞色處理的設計變化，皆屬於本發明的範圍之內。
第5圖為本發明***遞色資訊info_d至一圖框資料串流(frame data stream)的一種方法的示意圖，其中的系統正準備要進入自我更新模式。如第5圖所示，已發出一自我更新請求命令，在傳統的設計中，通常會接著傳送最後一個遞色圖框。依據上述實施例，可以把該特定圖框當作是該最後一個遞色圖框，並且在收到該自我更新請求命令之後將該特定圖框發送出去。除此之外，於連續的兩個圖框之間會具有的一空白時間區間(即垂直消隱區間(vertical blanking interval))，因此可以將遞色資訊挾帶於該自我更新請求命令以及該特定圖框(即該最後一個遞色圖框)之間，故該自我更新請求命令以及該特定圖框(即該最後一個遞色圖框)之間之該遞色資訊會挾帶在連續圖框之間的空白時段，這樣一來，當時序控制器400的接收器402接收到該自我更新請求命令時，時序控制器400會進入自我更新模式，並分別將遞色資訊info_d以及特定圖框分別儲存在遞色資訊緩衝器406以及圖框緩衝器404中。
第6圖為本發明***遞色資訊info_d至圖框資料串流的另一種方法的示意圖，其中的系統正準備要進入自我更新模式。如第6圖所示，每一圖框之中都具有若干短暫的空白時間區間(例如水平消隱區間(horizontal blanking intervals))，如虛線的部分所示。因此，可先將該遞色資訊分割成若干部分，再分別***至該特定圖框(即該最後一個遞色圖框)中的若干短暫時間區間，這樣一來，當時序控制器400的接收器402接收到該自我更新請求命令時，時序控制器400會進入自我更新模式，並分別將遞色資訊info_d以及特定圖框分別儲存在遞色資訊緩衝器406以及圖框緩衝器404中。
第7圖為本發明***遞色資訊info_d至圖框資料串流的又另一種方法的示意圖，其中的系統正準備要進入自我更新模式。如第7圖所示，在發出該最後一個遞色圖框之後，顯示處理器300會停止傳送任何圖框至時序控制器400，直到顯示處理器300的控制模組304決定結束自我更新模式，這表示在發送該特定圖框(即該最後一個遞色圖框)之後應該會有一空白時間區間，因此，可以利用該空白時間區間來安插該遞色資訊，這樣一來，當時序控制器400的接收器402接收到該自我更新請求命令時，時序控制器400會進入自我更新模式，並分別將遞色資訊info_d以及特定圖框分別儲存在遞色資訊緩衝器406以及圖框緩衝器404中。
第8圖為本發明***遞色資訊info_d至圖框資料串流的又再另一種方法的示意圖，其中的系統正準備要進入自我更新模式。如第8圖所示，在發出該最後一個遞色圖框之後，顯示處理器300會停止傳送任何圖框至時序控制器400，直到顯示處理器300的控制模組304決定結束自我更新模式，如前所述，這表示在發送該特定圖框(即該最後一個遞色圖框)之後應該會有一空白時間區間，因此，可以利用該空白時間區間來安插該完整遞色圖框 組的剩餘部分(依據本發明實施例的10位元/8位元系統，共要發送四個遞色圖框，其中第一個遞色圖框就是該最後一個遞色圖框(該特定圖框)，而第二到第四個遞色圖框可被視為該遞色資訊)，這樣一來，當時序控制器400的接收器402接收到該自我更新請求命令時，時序控制器400會進入自我更新模式，並分別將該特定圖框(即該完整遞色圖框組中的第一個圖框)以及遞色資訊info_d(即該完整遞色圖框組中的剩餘圖框)分別儲存在遞色資訊緩衝器406以及圖框緩衝器404中，且該輔助遞色模組408會重複地將該四個圖框經由多工器410傳送至下一級。
凡基於上述設計變化以及更進一步的延伸設計所得到的其他設計，皆屬於本發明的權利範圍。此外，各實施例中關於安插該遞色資訊到該資料串流的方法，亦可同時被採用。說明書中的實施例以及圖示已對本發明的原理進行闡述，關於本發明採用遞色處理的自我更新方法的更進一步的細節以及衍生變化，為簡潔起見，在此便不多作贅述。
總結來說，本發明藉由在每次切換到自我更新模式時多傳送一點點資訊，以及適當地控制該輔助遞色模組，便可以維持低頻寬和低緩衝器使用量，同時兼顧影像品質。
以上所述僅為本發明之較佳實施例，凡依本發明申請專利範圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。
300‧‧‧顯示處理器
302‧‧‧圖框產生器
304‧‧‧控制模組
306‧‧‧遞色模組
308‧‧‧傳送器

Claims (12)

  1. 一種採用遞色技術的顯示處理器，包含有：一圖框產生器，用來產生複數個原始圖框；一遞色模組，耦接至該圖框產生器，用來從該圖框產生器接收該複數個原始圖框，並對該複數個原始圖框執行一第一遞色處理程序以產生複數個遞色圖框至一時序控制器，該複數個原始圖框之每一個具有一第一位元寬度，該複數個遞色圖框之每一個具有窄於該第一位元寬度之一第二位元寬度；一控制模組，耦接至該圖框產生器以及該遞色模組，用來檢查該複數個原始圖框是否維持不變，以及當該控制模組偵測到該複數個原始圖框維持不變時，使該時序控制器進入一自我更新模式；以及一傳送器，耦接至該控制模組以及該遞色模組，用來傳送該複數個遞色圖框至該時序控制器，且當該控制模組偵測到該複數個原始圖框維持不變時，在傳送一特定遞色圖框以及該特定遞色圖框的相關遞色資訊至該時序控制器供進一步遞色處理後，停止傳送遞色圖框至該時序控制器供進一步遞色處理，使該時序控制器在該自我更新模式下通過參照該特定遞色圖框以及該特定遞色圖框的相關遞色資訊執行一第二遞色處理程序來產生複數個自我更新後之遞色圖框，其中該遞色資訊及具有該第二位元寬度之特定遞色圖框係用來產生複數個圖框，該複數個圖框具有該第一位元寬度並接著被該時序控制器之該第二遞色處理程序所處理，據此以窄於每一原始圖框之該第一位元寬度的該第二位元寬度來產生該複數個自我更新後之遞色圖框。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之採用遞色技術的顯示處理器，其中該傳送器 在該特定遞色圖框之前的一垂直消隱區間傳送該遞色資訊。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之採用遞色技術的顯示處理器，其中該傳送器在該特定遞色圖框之內的至少一水平消隱區間傳送該遞色資訊。
  4. 如申請專利範圍第1項所述之採用遞色技術的顯示處理器，其中該傳送器在傳送該特定遞色圖框之後才傳送該遞色資訊。
  5. 如申請專利範圍第4項所述之採用遞色技術的顯示處理器，其中該特定遞色圖框以及該遞色資訊包含有該複數個遞色圖框中的複數個連續遞色圖框。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之採用遞色技術的顯示處理器，其中該特定遞色圖框係該複數個遞色圖框的其中之一。
  7. 一種採用遞色技術的時序處理器，包含有：一接收器，用來檢查是否接收到進入一自我更新模式的一要求，以及當偵測到已接收到進入該自我更新模式之該要求時，從一顯示處理器接收一第一遞色處理程序之一特定遞色圖框以及該特定遞色圖框的相關遞色資訊；以及一輔助遞色模組，耦接至該接收器，用來通過參照該特定遞色圖框以及該遞色資訊於該自我更新模式中執行該時序控制器之一第二遞色處理程序以產生複數個自我更新圖框，該顯示處理器所產生之每一原始圖框具有該第一位元寬度，該特定遞色圖框具有窄於該第一位元寬度之一第二位元寬度，該遞色資訊及具有該第二位元寬度之特定遞色圖框係用來產生複數個圖框，該複數個圖框具有該第一位 元寬度並接著被該時序控制器之一第二遞色處理程序所處理，據此以窄於該每一原始圖框之該第一位元寬度的該第二位元寬度來產生該複數個自我更新後之遞色圖框。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之採用遞色技術的時序處理器，其中該接收器在該特定遞色圖框之前的一垂直消隱區間接收該遞色資訊。
  9. 如申請專利範圍第7項所述之採用遞色技術的時序處理器，其中該接收器在該特定遞色圖框之內的至少一水平消隱區間接收該遞色資訊。
  10. 如申請專利範圍第7項所述之採用遞色技術的時序處理器，其中該接收器在接收該特定遞色圖框之後才接收該遞色資訊。
  11. 如申請專利範圍第10項所述之採用遞色技術的時序處理器，其中該特定遞色圖框以及該遞色資訊包含有該複數個遞色圖框中的複數個連續遞色圖框。
  12. 如申請專利範圍第7項所述之採用遞色技術的時序處理器，其中該特定遞色圖框係該顯示處理器所產生。
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