TWI779369B - 影像顯示裝置 - Google Patents

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TWI779369B
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蔡育彰
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瑞昱半導體股份有限公司
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Abstract

影像顯示裝置包含比例縮放器電路系統以及轉譯器電路系統。比例縮放器電路系統用以對視訊資料執行影像處理以產生一第一訊號。轉譯器電路系統包含複數個輸出埠。轉譯器電路系統用以轉換第一訊號為至少一第二訊號，並經由該些輸出埠中至少一者輸出至少一第二訊號，該些輸出埠分別對應於複數個顯示介面，且該些顯示介面彼此不同。

Description

影像顯示裝置
本案是關於影像顯示裝置，尤其是關於可支持傳統顯示介面的多螢幕與/或多重串流傳輸的影像顯示裝置。
隨著技術發展，顯示介面的規格與/或種類也越來越多，以支援更高速的資料傳輸率以及顯示應用。於現有的訊號介面中，為了支援多重串流傳輸(multi-stream transport,MST)或是菊鍊(daisy chain)，多個螢幕皆需要具備有特定的訊號介面。若現有的舊型螢幕不具備該特定的訊號介面，就無法支援MST或是菊鍊的應用。如此一來，必須捨棄該些舊有螢幕並增購具備該特定訊號介面的多台新螢幕，進而造成不必要的電子垃圾與額外成本支出。
於一些實施例中，影像顯示裝置包含比例縮放器電路系統以及轉譯器電路系統。比例縮放器電路系統用以對視訊資料執行影像處理以產生一第一訊號。轉譯器電路系統包含複數個輸出埠。轉譯器電路系統用以轉換第一訊號為至少一第二訊號，並經由該些輸出埠中至少一者輸出至少一第二訊號，該些輸出埠分別對應於複數個顯示介面，且該些顯示介面彼此不同。
於一些實施例中，影像顯示裝置包含比例縮放器電路系統、轉譯器電路系統以及連接埠控制器電路系統。比例縮放器電路系統用以對視訊資料執行影像處理以產生第一訊號。轉譯器電路系統用以轉換第一訊號為至少一第二訊號。連接埠控制器電路系統用以轉換至少一第二訊號為第三訊號，並經由一C型通用序列匯流排介面輸出第三訊號，以支援多重串流傳輸。
有關本案的特徵、實作與功效，茲配合圖式作較佳實施例詳細說明如下。
100,400:影像顯示裝置
110:比例縮放器電路系統
120:轉譯器電路系統
130:面板
100A~100D:螢幕
210:圖框率轉換電路
220:圖像調整電路
230:發射器電路
310:接收器電路
320:數位類比轉換器電路
330:編解碼器電路
340:記憶體電路
350:切換電路
410:連接埠控制器電路系統
510:緩衝器電路
520:實體層電路
530:協定層電路
540:控制邏輯電路
PI1~PI3:輸入埠
PO1~PO5:輸出埠
S1,S1',S11,S12,S2,S21,S3:訊號
SV:視訊資料
〔圖1〕為根據本案一些實施例繪製一種影像顯示裝置的示意圖；〔圖2〕為根據本案一些實施例繪製圖1中的比例縮放器電路系統之示意圖；〔圖3〕為根據本案一些實施例繪製圖1中的轉譯器電路系統之示意圖；〔圖4〕為根據本案一些實施例繪製一種影像顯示裝置的示意圖；以及〔圖5〕為根據本案一些實施例繪製圖4中的連接埠控制器電路系統之示意圖。
本文所使用的所有詞彙具有其通常的意涵。上述之詞彙在普遍常用之字典中之定義，在本案的內容中包含任一於此討論的詞彙之使用例子僅為示例，不應限制到本案之範圍與意涵。同樣地，本案亦不僅以於此說明書所示出的各種實施例為限。
關於本文中所使用之『耦接』或『連接』，均可指二或多個元件相互直接作實體或電性接觸，或是相互間接作實體或電性接觸，亦可指二或多個元件相互操作或動作。如本文所用，用語『電路系統(circuitry)』可為由至少一電路(circuit)所形成的單一系統，且用語『電路』可為由至少一個電晶體與/或至少一個主被動元件按一定方式連接以處理訊號的裝置。
如本文所用，用語『與/或』包含了列出的關聯項目中的一個或多個的任何組合。在本文中，使用第一、第二與第三等等之詞彙，是用於描述並辨別各個元件。因此，在本文中的第一元件也可被稱為第二元件，而不脫離本案的本意。為易於理解，於各圖式中的類似元件將被指定為相同標號。
圖1為根據本案一些實施例繪製一種影像顯示裝置100的示意圖。於一些實施例中，影像顯示裝置100可為(但不限於)電腦螢幕、電視機、可攜式螢幕等等。於一些實施例中，影像顯示裝置100包含比例縮放器(scaler)電路系統110以及轉譯器(translator)電路系統120。於一些實施例中，比例縮放器電路系統110與轉譯器電路系統120中每一者為一晶片。於一些實施例中，比例縮放器電路系統110與轉譯器電路系統120可整合為單一晶片。
於此例中，比例縮放器電路系統110包含多個輸入埠PI1~PI3，其分別對應於不同訊號介面。例如，輸入埠PI1為視訊圖形陣列(video graphic array,VGA)介面，輸入埠PI2為高畫質多媒體介面(high definition multimedia interface,HDMI)，且輸入埠PI3為DisplayPort介面(標示為DP)。比例縮放器電路系統110可經由多個輸入埠PI1~PI3中之一者(例如為，但不限於，輸入埠PI3)自一訊號源(未示出)接收視訊資料SV，並對視訊資料SV執行影像處理 以產生訊號S1。於一些實施例中，前述的訊號源可為(但不限於)電腦主機、影音播放器、智慧型手機等等。
上述關於輸入埠PI1~PI3的數量以及多個訊號介面的種類用於示例，且本案並不以此為限。於一些實施例中，比例縮放器電路系統110可包含一或多個輸入埠。於另一些實施例中，比例縮放器電路系統110至少包含輸入埠PI3。
於一些實施例中，影像顯示裝置100更包含面板130，其可根據與訊號S1相關的訊號S1'顯示對應的畫面。於一些實施例中，訊號S1包含給影像顯示裝置100播放的視訊(與/或音訊)資料以及給其他裝置(例如為多個螢幕100A~100D)播放的視訊(與/或音訊)資料。於一些實施例中，螢幕100A經由VGA介面耦接至輸出埠PO1，螢幕100B經由HDMI耦接至輸出埠PO2，螢幕100C經由Displayport介面(標示為DP)耦接至輸出埠PO3，且螢幕100D經由Displayport介面(標示為DP)耦接至輸出埠PO4。於一些實施例中，訊號S1'可為一部分的訊號S1或是相同於訊號S1。面板130可基於訊號S1'顯示對應的畫面。於一些實施例中，面板130可以是(但不限於)背光型面板或是使用發光二極體的面板。例如，背光型面板可包含(但不限於)扭轉式向列型(twisted nematic)面板、超扭轉式向列型(super twisted nematic)、薄膜式電晶體型(thin film transistor)等等。使用發光二極體操作的面板為由發光元件組成矩陣進行顯示的裝置。例如，使用發光二極體操作的面板可包含(但不限於)微發光二極體(Micro LED)面板、次毫米發光二極體(mini LED)面板、有機發光二極體(OLED)面板等等。
轉譯器電路系統120經由DisplayPort介面耦接至比例縮放器電路系統110。如此，比例縮放器電路系統110可經由DisplayPort介面傳輸訊號S1至轉譯器電路系統120。轉譯器電路系統120可轉換訊號S1為多個訊號S2。於一些實施例中，轉譯器電路系統120包含多個輸出埠PO1~PO4，其分別對應於不同的顯示介面。舉例而言，輸出埠PO1為VGA介面，輸出埠PO2為HDMI，輸出埠PO3為DisplayPort介面(標示為DP)，且輸出埠PO4為支援多重串流傳輸(multi-stream transport,MST)的DisplayPort介面(標示為DP(MST))。換言之，經輸出埠PO4輸出的訊號S2可支援MST。轉譯器電路系統120可經由多個輸出埠PO1~PO4分別輸出具有不同格式的多個訊號S2，以驅動具有不同介面(即VGA介面、HDMI、Displayport介面)的多個螢幕100A~100D來顯示對應的畫面。如此一來，影像顯示裝置100可與具有不同介面的多個螢幕100A~100D進行串接，並顯示彼此獨立(與/或部分相關)的多個畫面。於一些實施例中，影像顯示裝置100可經由支援MST的輸出埠PO4與螢幕100D串接至一或多台螢幕，以組成菊鍊(daisy chain)拓樸。於一些實施例中，影像顯示裝置100、具有不同介面的多個螢幕100A~100D與/或經螢幕100D串接的至少一螢幕可形成一電視牆。
上述關於多個輸出埠PO1~PO4的數量以及多個訊號介面的種類用於示例，且本案並不以此為限。於一些實施例中，轉譯器電路系統120可包含多個輸出埠PO1~PO4中之至少一者。於一些實施例中，根據實際應用需求，轉譯器電路系統120所包含的輸出埠之個數可相應地被調整。
於一些相關的技術中，為了支援MST，影像顯示裝置的訊號介面需要支援DisplayPort 1.2以上的版本。然而，現有的影像顯示裝置大多不具備 DisplayPort介面或DisplayPort介面所支援的版本過舊，而無法支援MST。為了達到多螢幕的使用，需要捨棄這些現有的影像顯示裝置並購入支援MST的新螢幕。如此，將造成不必要的電子垃圾與額外成本支出。相較於目前的技術，於本案一些實施例中，藉由轉譯器電路系統120，影像顯示裝置100可支持多種顯示介面，以與現有的螢幕進行串接。同時，影像顯示裝置100亦具備有支持MST的連接埠PO4，以與具有後續版本的DisplayPort介面之螢幕進行串接。
圖2為根據本案一些實施例繪製圖1中的比例縮放器電路系統110之示意圖。於此例中，比例縮放器電路系統110包含圖框率(frame rate)轉換電路210、圖像調整電路220與發射器電路230。圖框率轉換電路210經由圖1的多個輸入埠PO1~PO3中之一者接收視訊資料SV，並對視訊資料SV執行圖框率轉換操作以產生訊號S11。舉例而言，圖框率轉換電路210將視訊資料SV中的多個圖框資料依序寫入至一記憶體(未示出)，並在所需時序依序自該記憶體讀出該些圖框資料並輸出為訊號S11。圖像調整電路220用以對訊號S21的圖像執行色彩處理與/或尺寸縮放等操作，以產生訊號S12。發射器電路230為支援DisplayPort介面的資料傳輸電路。發射器電路230可用以將訊號S12輸出為訊號S1。於一些實施例中，圖框率轉換電路210與圖像調整電路220中每一者可由一數位訊號處理電路實施。於一些實施例中，圖框率轉換電路210與圖像調整電路220可整合為一圖像處理電路。
上述關於比例縮放器電路系統110的設置方式用於示例，且本案並不以此為限。例如，於其他實施例中，圖像調整電路220可根據視訊資料SV產生訊號S11，且圖框率轉換電路210可根據訊號S11產生訊號S12。於一些實施例中，比例縮放器電路系統110更包含一過驅動(over drive)電路(未示 出)，其用以對訊號S12(或訊號S1)執行一影像補償操作，以避免所呈現的畫面出現動態模糊(motion blur)。
圖3為根據本案一些實施例繪製圖1中的轉譯器電路系統120之示意圖。於一些實施例中，轉譯器電路系統120包含接收器電路310、數位類比轉換器電路320、編解碼器電路330、記憶體電路340與切換電路350。
接收器電路310為支援DisplayPort介面的資料接收器電路。接收器電路310耦接至圖2的發射器電路230以接收訊號S1。在一些實施例中，接收器電路310可將訊號S1中的影像資料傳輸至數位類比轉換器電路320，且數位類比轉換器電路320可轉換訊號S1中的影像資料為多個訊號S21中之一者(其用以經由輸出埠PO1輸出)。記憶體電路340儲存有對應於多個顯示介面(例如為HDMI、DisplayPort介面以及支援MST的DisplayPort介面)的規格要求(例如為一對應顯示介面之設定參數)。編解碼器電路330耦接至記憶體電路340以及接收器電路310。編解碼器電路330可基於記憶體電路340儲存的規格要求對訊號S1進行對應的編解碼操作，以轉換訊號S1為符合對應介面之規格要求的多個訊號S21中之剩餘者。切換電路350用以經由圖1的多個輸出埠PO1~PO4將多個訊號S21輸出為多個訊號S2。
於一些實施例中，編解碼器電路330可由多個數位邏輯電路實施。於一些實施例中，編解碼器電路330可由數位訊號處理電路實施。於一些實施例中，切換電路350可由多個開關電路實施，其可用以設定多個訊號S21的輸出路徑。上述關於轉譯器電路系統120的設置方式用於示例，且本案並不以此為限。
圖4為根據本案一些實施例繪製一種影像顯示裝置400的示意圖。相較於圖1的影像顯示裝置100，影像顯示裝置400更包含連接埠控制器(port controller)電路系統410。連接埠控制器電路系統410包含輸出埠PO5。於一些實施例中，輸出埠PO5可為一通用序列匯流排(universal serial bus,USB)介面。例如，輸出埠PO5可為支援MST的C型USB介面。於此例中，轉譯器電路系統120經由DisplayPort介面傳輸至少一訊號S2至連接埠控制器電路系統410。連接埠控制器電路系統410可轉換訊號S2為符合C型USB標準的訊號S3，並經由輸出埠PO5輸出訊號S3至一螢幕(未示出)，以驅動此螢幕顯示對應的畫面。換言之，相較於影像顯示裝置100，影像顯示裝置400更包含由C型USB介面實施的輸出埠PO5，以支援不同類型的螢幕。
圖5為根據本案一些實施例繪製圖4中的連接埠控制器電路系統410之示意圖。於此例中，連接埠控制器電路系統410包含緩衝器電路510、實體層電路520、協定層電路530以及控制邏輯電路540。緩衝器電路510用以經由DisplayPort介面自圖4的轉譯器電路系統120接收至少一訊號S2。協定層電路530用以確認連線是否出現錯誤(例如：監測實體層電路520的響應、監測連線訊息、確認是否重置等等)。實體層電路520用以轉換至少一訊號S2為訊號S3，並經由輸出埠PO5輸出訊號S3。舉例而言，實體層電路520可包含(但不限於)接收器電路(未示出)、平行序列轉換電路(未示出)與發射器電路(未示出)。接收器電路可用以接收至少一訊號S2，平行序列轉換電路可轉換至少一訊號S2為訊號S3，且發射器電路可傳輸訊號S3至輸出埠PO5。控制邏輯電路540用以偵測輸出埠PO5中的配置通道接腳，並回報偵測到的資訊至協定層電路530。
上述關於連接埠控制器電路系統410中多個電路的詳細電路設定可參考USB Type-C的說明書，於此不再贅述。上述關於連接埠控制器電路系統410的實施方式用於示例，且本案並不以此為限。
應當理解，圖1的影像顯示裝置100與圖4的影像顯示裝置400的設置方式可以依據實際應用調整。因此，於一些實施例中，影像顯示裝置100(或影像顯示裝置400)可以具有VGA介面、HDMI介面或DisplayPort介面中之至少一者與支援MST的DisplayPort介面或C型USB的多種輸出埠中之至少一者。
綜上所述，藉由本案一些實施例中之影像顯示裝置，可利用不支援MST的舊有螢幕來完成多螢幕或電視牆的相關應用。如此一來，可不用丟棄該些舊有螢幕以減少電子垃圾，並降低購買新螢幕的成本。
雖然本案之實施例如上所述，然而該些實施例並非用來限定本案，本技術領域具有通常知識者可依據本案之明示或隱含之內容對本案之技術特徵施以變化，凡此種種變化均可能屬於本案所尋求之專利保護範疇，換言之，本案之專利保護範圍須視本說明書之申請專利範圍所界定者為準。
100:影像顯示裝置
110:比例縮放器電路系統
120:轉譯器電路系統
130:面板
100A~100D:螢幕
PI1~PI3:輸入埠
PO1~PO4:輸出埠
S1,S1',S2:訊號
SV:視訊資料

Claims (10)

  1. 一種影像顯示裝置，包含：一比例縮放器電路系統，用以對一視訊資料執行一影像處理以產生一第一訊號；一轉譯器電路系統，包含複數個輸出埠，其中該轉譯器電路系統用以轉換該第一訊號為至少一第二訊號，並經由該些輸出埠中至少一者輸出該至少一第二訊號，該些輸出埠分別對應於複數個顯示介面，且該些顯示介面彼此不同；以及一面板，用以根據關聯於該第一訊號的一訊號顯示一第一畫面，其中該至少一第二訊號用以經由該些輸出埠中至少一者輸出給至少一螢幕，以驅動該至少一螢幕顯示至少一第二畫面。
  2. 如請求項1之影像顯示裝置，其中該比例縮放器電路系統用以經由一DisplayPort介面傳輸該第一訊號至該轉譯器電路系統。
  3. 如請求項1之影像顯示裝置，其中該轉譯器電路系統包含：一數位類比轉換器電路；一接收器電路，用以傳輸該第一訊號中的影像資料給該數位類比轉換器電路，其中該數位類比轉換器電路用以將該影像資料轉換為複數個第三訊號中的一訊號；一記憶體電路，用以儲存對應於該些顯示介面的規格要求；一編解碼器電路，用以基於該記憶體電路中所儲存對應於該些顯示介面的規格要求對該第一訊號進行編解碼操作，以轉換該第一訊號為該些第三訊號中的剩餘訊號；以及 一切換電路，用以經由該些輸出埠輸出該些第三訊號中的至少一者為該至少一第二訊號。
  4. 如請求項1之影像顯示裝置，其中該些輸出埠包含一視訊圖形陣列(video graphic array)介面。
  5. 如請求項1之影像顯示裝置，其中該些輸出埠包含一高畫質多媒體介面(high definition multimedia interface)。
  6. 如請求項1之影像顯示裝置，其中該些輸出埠包含一第一輸出埠與一第二輸出埠，該第一輸出埠與該第二輸出埠中每一者為一DisplayPort介面，且經該第一輸出埠與該第二輸出埠中之一者輸出的該至少一第二訊號用以支援一多重串流傳輸(multi-stream transport)。
  7. 如請求項1之影像顯示裝置，更包含：一連接埠控制器電路系統，用以轉換該至少一第二訊號為一第三訊號，並經由一通用序列匯流排(universal serial bus)介面輸出該第三訊號。
  8. 如請求項7之影像顯示裝置，其中該通用序列匯流排介面為一C型通用序列匯流排。
  9. 如請求項7之影像顯示裝置，其中該轉譯器電路系統用以經由一DisplayPort介面傳輸該至少一第二訊號至該連接埠控制器電路系統。
  10. 一種影像顯示裝置，包含：一比例縮放器電路系統，用以對一視訊資料執行一影像處理以產生一第一訊號；一轉譯器電路系統，用以轉換該第一訊號為至少一第二訊號； 一連接埠控制器電路系統，用以轉換該至少一第二訊號為一第三訊號，並經由一C型通用序列匯流排介面輸出該第三訊號至支援一多重串流傳輸的一第一螢幕，以驅動該第一螢幕根據該第三訊號顯示一對應畫面；以及一面板，用以根據關聯於該第一訊號的一訊號顯示一第一畫面，其中該至少一第二訊號更輸出給至少一第二螢幕，以驅動該至少一第二螢幕顯示至少一第二畫面。
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