TW201621808A - 應用於動態更新率切換的處理器與相關電子裝置及方法 - Google Patents

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Abstract

一種應用於具備顯示能力之一電子裝置的一處理器，該處理器可切換該電子裝置之一顯示面板的一更新率。該處理器包含：一更新率選擇控制器與一顯示控制器。該更新率選擇控制器用以動態地自複數個更新率中選擇一更新率。該顯示控制器用以控制一驅動裝置以所選擇之該更新率更新該顯示面板，並且根據所選擇之該決更新率決定是否調整該處理器與該驅動裝置之間的一介面上的一資料傳輸率。

Description

應用於動態更新率切換的處理器與相關電子裝置及方法
本發明係關於更新率(refresh rate)切換，尤其有關於一種處理器、電子裝置，其可動態切換顯示面板之更新率，以及調整用以連接驅動顯示面板之一驅動裝置的介面上的資料傳輸率。本發明亦關於一種電子裝置中之一顯示面板之更新率切換的方法。
顯示裝置會週期性地更新所顯示的圖像。在一般的顯示裝置中，驅動裝置，例如，顯示驅動器整合晶片(display driver integrated chip，DDIC)，係從控制顯示裝置之一圖形處理單元(graphic processing unit, GPU)或者一顯示相關電路，接收欲顯示之圖像的圖像資料。並且，根據所接收之圖像資料，驅動裝置中的時序控制器指示控制驅動裝置內的源極驅動器與閘極驅動器，對顯示裝置的顯示面板中的像素施加適當的電壓，從而顯示圖像。在顯示面板上，一個圖像更換成或者是更新成另一個圖像的速率稱之爲更新率。一般來說，這個速率與GPU或者顯示相關電路更新操作在影像模式(video mode)下之驅動電路內的緩衝電路的速率相同(但不一定與命令模式(common mode)下之更新率相同)。
時至今日，顯示裝置可以操作在如120Hz、240Hz甚至更高的更新率下，這樣的更新率大大高過傳統顯示裝置所慣用的60Hz更新率。高更新率的好處是可以讓快速移動的影像內容，如動作電影或運動節目，在顯示時更為滑順。如此一來可以減少動態模糊(motion blur)，並且提升使用者的視覺體驗。然而，高更新率也會造成更高的耗能。
顯示裝置有時會被整合在攜帶式的整合型電子系統中，如智慧型手機、平板電腦、筆記型電腦、電子書、或者是多媒體播放器。在這些裝置中，由於電力由電池所提供，所以電力通常是有限而且可被耗盡的。而顯示裝置可能會消耗掉有限電池電力的大部分。當顯示裝置具有越高的更新率時，這類電子系統需面對電力匱乏問題。這是因為GPU與顯示相關電路在更新緩衝電路時，或者是驅動電路在驅動顯示面板時都需要大量的電力。因此，更新率越高，電力消耗的速度也越快。
由上可知，本領域亟需一種技術方案，其可動態地切換顯示裝置之更新率，從而滿足像是將耗能最小化，以及/或提升使用者之視覺體驗等需求。
本發明之實施例提供一種技術手段來滿足電子裝置中之顯示設備在不同設計上與運作上的需求，例如保證使用者在觀看動態內容時的視覺體驗，以及/或將耗能最小化。本發明之實施例提供一種處理器，該處理器可動態地切換電子裝置中之顯示設備的更新率。本發明實施例中之顯示面板可以動態地運作在一個大範圍的更新率內或者是可選擇的更新率範圍內。在某些實施例中，在不需要使用者直接對更新率進行設定的情況下，本發明的處理器可以根據當前運用情景選擇適當的更新率。爲了滿足將顯示面板運作在高更新率時所需要的介面高輸出能力，本發明之實施例另提供可調整連接於驅動裝置與處理器之間的介面的資料傳輸率的多種方式。
本發明之一實施例提供一種應用於具備顯示能力之一電子裝置的一處理器。該電子裝置具備顯示能力，且該處理器可切換該電子裝置之一顯示面板的一更新率，該處理器包含：一更新率選擇控制器與一顯示控制器。該更新率選擇控制器用以動態地自複數個更新率中選擇一更新率。該顯示控制器用以控制一驅動裝置以所選擇之該更新率更新該顯示面板，並且根據所選擇之該更新率決定是否調整該處理器與該驅動裝置之間的一介面上的一資料傳輸率。
本發明之一實施例提供一種一電子裝置，該電子裝置包含：一顯示面板、一驅動裝置以及一處理器。該驅動裝置用以驅動該顯示面板。該處理器用以控制該驅動裝置以一選定更新率對該顯示面板進行更新，並且根據該選定更新率決定是否調整該處理器與該驅動裝置之間的一介面上的一資料傳輸率。
本發明之一實施例提供一種用以切換一電子裝置中之一顯示面板之一更新率的方法，包含：動態地自複數個更新率中選擇一者；提供一控制訊號至一驅動裝置以控制該驅動裝置，使該驅動裝置根據所選擇之該更新率，更新該顯示面板；以及根據所選擇之該更新率，決定是否調整將圖像資料傳送到該驅動裝置之一資料傳輸率。
根據本發明的實施例，複數個更新率可被動態地選擇，而不需要使用者直接進行更新率的設定。合適於當前應用情景的更新率可被選出，從而讓不同的設計或運作需求可被滿足。如此一來，在電子裝置的有限電力下，耗能可被降低，電力使用效率可被改善，無謂的電力耗損可被避免，並且/或改善使用者的視覺體驗。
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，硬體製造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。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」。此外，「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。
本發明的電子裝置
第1圖繪示根據本發明實施例的電子裝置。如圖所示，電子裝置10包含：處理器 100、驅動裝置200以及顯示面板300。處理器100可為通用類型(general-purpose)處理器、專用類型(dedicated)處理器、甚至是應用處理器(application processor)。顯示面板300可104130744-003-001平面顯示面板，如電漿(Plasma)面板、有機發光二極體(Organic light emitting diode, OLED)面板、薄膜電晶體液晶(Thin film transistor liquid crystal display, TFT LCD)面板。顯示面板300上可設置觸碰驅動與感應電極(未示出)，從而提供觸控偵測的功能，但本發明並不限於此。顯示面板300基於可調整的更新率來顯示圖像。進一步來說，顯示面板300可基於複數個可能更新率進行運作，並且動態地運作在其中之一個更新率上。驅動裝置200耦接於顯示面板300，並將顯示面板300驅動在該些可能更新率中的一者。在不同實施例中，顯示面板300可被驅動裝置200驅動而以30Hz、60Hz、120Hz或甚至是更高的更新率來顯示圖像。驅動裝置200可包含時序控制器210、緩衝電路220(選擇性的)、一個或多個源極驅動器230以及一個或多個閘極驅動器240。
處理器100可被用來動態地切換用以更新顯示面板300的更新率。處理器100 可包含(但不限定於)：更新率選擇控制器120與顯示控制器140。更新率選擇控制器120可以用來從多個更新率中選擇一個更新率。顯示控制器140則可用於控制驅動裝置200，使驅動裝置200以所選擇的更新率更新顯示面板300。再者，顯示控制器140亦可用於根據所選擇的更新率來調整位於處理器100以及驅動裝置200之間的介面150的資料傳輸率。
在一實施例中， 基於當前的應用情景，更新率選擇控制器120選擇一個適當的更新率。例如，更新率選擇控制器120可能會爲了進行耗能最小化以及/或者提升使用者的視覺體驗(減少動態模糊)，從而選擇適當的更新率。關於更新率選擇的詳細原理將於後續的段落中進行進一步的說明。
在本發明的實施例中，當某個更新率被處理器100所選擇時，不論是驅動裝置200更新顯示面板300的更新率，或者是將圖像資料從顯示控制器140傳送至驅動裝置200的資料傳輸率，兩者皆可被調整成相互同步，或者是相容於彼此。爲了達到這樣的結果， 驅動裝置200可被設計成對處理器100所選擇之更新率進行相對應的反應，即按照所選擇更新率對顯示面板300進行更新。此外，處理器100也可藉由調整處理器100與驅動裝置200之間的介面150的資料傳輸率，以調整自身的傳輸能力，進而能夠支援或者是適應顯示面板300之更新率改變。
在控制驅動裝置200以所選擇之更新率，對顯示面板300進行更新的過程中，由處理器100與驅動裝置200兩者中之一者，或者是兩者所産生之一個或多個控制訊號，可被用於更新率切換的過程中，控制顯示控制器140與驅動裝置200。詳細地說，這樣的控制訊號可能是涉及處理器100與驅動裝置200之間的通訊的命令訊號或者是時序控制訊號。在一實施例中，由處理器100傳送至驅動裝置200的一個時序控制訊號，例如：垂直同步(V-sync)訊號，被用來實現這樣的控制。在另一個實施例中，則藉由從處理器100傳送至驅動裝置200的一個命令訊號來實現這樣的控制。而在這個實施例中，命令訊號由驅動裝置200發送給處理器 100的時序控制訊號，例如，撕裂效應(tearing effect, TE)訊號進行相應調整。
爲了支援或適應更新率的變化，本發明會對介面150上之資料傳輸率進行調整。其中，時脈訊號、時序控制訊號、在介面150上用以傳輸資料之傳輸路徑的數量、以及/或介面150上之資料壓縮的控制，都是用來調整資料傳輸率的可能途徑。此外，在資料傳輸率調整之後，介面150的頻寬可能會相應地改變，或者是維持不變。
在一實施例中，在決定從所有可能更新率中選擇哪個更新率時，處理器100可以參考關於電子裝置10之當前應用情景的資訊。當前應用情景可指示一個或多個預定事件中之任一者是否發生。例如，該一個或多個預定事件包含以下所述事件中至少一者：網頁瀏覽、高品質影像游戲的執行、高品質影像的播放、觸控事件、低電力事件、系統狀態、以及/或由處理器100所處理或者是由應用程式軟體所提供之一圖像/影像串流之框率(frame rate)的增加或降低。
在一實施例中，當前應用情景可指示偵測處理器100所處理之一圖像/影像串流而得到的框率。在一實施例中，當前應用情景可指示電子裝置的操作模式。如此一來，便可選擇出合適於當前應用情景的更新率，從而滿足不同設計與操作需求。再者，該些可能更新率可被處理器100動態地選取。因此，在更新率的決定上，並不需要使用者來直接設定更新率。如此，電子裝置的耗能可以大幅的減少，並且/或提升使用者的視覺體驗。
在本發明的實施例中， 顯示面板300之更新率的動態調整以及圖像資料之資料傳輸率的適應性地改變可以由兩種模式(影像模式和命令模式，後文將詳述)中之一者來實現。請注意，這兩種模式的使用並不意味著對本發明的限制。
調整顯示面板之更新
第2圖繪示根據本發明一實施例的如何在影像模式(video mode)中，動態地調整顯示面板300之更新以及適應性地改變圖像資料的資料傳輸率。第2圖所示的實施例可應用在第1圖所示的電子裝置10中，但非限制。在影像模式中，顯示控制器140藉由傳送一時序控制訊號，而讓驅動裝置200改變更新率。較佳地，該時序控制訊號為一垂直同步(V-sync)訊號。在更新率選擇控制器120選擇某個更新率之後，顯示控制器140可以改變 V-sync訊號的頻率，使其等同於所選擇之更新率。據此，驅動裝置200中之時序控制器210，可接收V-sync訊號，並根據V-sync訊號進行運作，控制源極驅動器230與閘極驅動器240，將顯示面板300驅動在所選擇之更新率上。基於顯示控制器140所傳送的圖像資料，時序控制器210控制源極驅動器230與閘極驅動器240對顯示面板300施加對應的電壓，讓顯示面板300顯示影像或圖像。在影像模式中，緩衝電路220可被繞開(bypass)或者是不存在，所以驅動裝置200更新顯示面板300的頻率將與所選擇之更新率一致。
第3圖繪示根據本發明一實施例的如何在命令模式(command mode)中，動態地調整顯示面板300之更新以及適應性地改變圖像資料的資料傳輸率。第3圖所示的實施例可應用在第1圖所示的電子裝置10中，但非限制。在命令模式中，一旦更新率選擇控制器120選擇了某個更新率，顯示控制器140會先發送一個命令給驅動裝置200。在接收到這個命令時，驅動裝置200基於該命令指示的所選擇更新率，並根據緩衝電路220(如：GRAM)所提供的內容，更新顯示面板300。請注意，命令的發送可能發生在TE訊號的頻率調整之前。
再者，驅動裝置200另發送一時序控制訊號至顯示控制器140。該時序控制訊號可被用來要求顯示控制器140對驅動裝置200內的緩衝電路220進行更新。較佳地但非限制，該時序控制訊號爲TE訊號。
由處理器100所發出的命令不但可指示驅動裝置200以所選擇的更新率，對顯示面板 300進行更新，同時也指示驅動裝置200改變時序控制訊號的頻率，使其相同於所選擇之更新率。又或者，處理器100可在不同時間點，傳送兩個不同的命令，其中一者指示驅動裝置200改變更新率，另一者則指示驅動裝置200改變時序控制訊號的頻率。
再者，在一實施例中，驅動裝置200可改變時序控制訊號的頻率，並且在接收到一個或兩個命令之後，驅動裝置200可改變更新率。又或者，在驅動裝置200接收到一個或多個命令之後，以及在驅動裝置200改變更新率之前或者之後，驅動裝置200可能會改變該時序控制訊號的頻率。這樣的操作可以讓更新率的轉換更為平滑。
顯示控制器140可以接著根據TE訊號的頻率Fa，更新緩衝電路220。進一步來說，顯示控制器140可根據相同於TE訊號的頻率Fa的更新頻率，更新緩衝電路220。然而，顯示控制器140並不需要時時更新緩衝電路220。舉例來說， 當顯示控制器140判斷出圖像的內容沒有變化時，或者是在更新率轉換的過程中顯示控制器140正對轉換進行準備時，顯示控制器140可能不更新緩衝電路220。
另外，在命令模式中，雖然在較佳實施例中，時序控制訊號(例如：TE訊號)的頻率最等同於顯示面板300被更新的更新率，但這不是本發明的限制。舉例來說，如先前所述，由於驅動裝置200可在改變更新率之前或之後，改變時序控制訊號的頻率。所以在更新率轉換的過程中，時序控制訊號(例如：TE訊號)的頻率可能會不等於更新率。換句話說，至少在一段時間內，時序控制訊號可具有不同於所選擇之更新率的頻率。
調整資料傳輸率
當處理器100決定將切換的更新率後，處理器100亦決定是否調整介面150上的資料傳輸率。資料傳輸率的調整代表處理器100具有不同的傳輸能力。一旦更新率增加且決定增加資料傳輸率時，顯示控制器140可提供更多的圖像或者是更頻繁地更新緩衝電路220。如先前所描述，顯示控制器140有時不需要一直更新緩衝電路220。例如，當顯示控制器140認為圖像的內容沒有變化時，顯示控制器140可能不需要更新緩衝電路220。或者是，在更新率轉換的過程中顯示控制器140在進行轉換準備時，顯示控制器140也可能不需要更新緩衝電路220。
由於更多的圖像需要透過位於處理器 100與驅動裝置200之間的介面150所傳輸，所以介面150上的資料傳輸率也需要增加。例如，當更新率由60Hz切換成120Hz時，介面150上的資料傳輸率需要變成兩倍。類似地，一旦更新率降低，顯示控制器140可視需求而提供較少的圖像或者是更不頻繁地更新緩衝電路220。在本發明的多個實施例中，提供了多種不同的方式來調整資料傳輸率。
在一實施例中, 顯示控制器140調整介面150上用以傳輸圖像資料之一時脈訊號之一時脈頻率(clock rate)。例如，顯示控制器140可以調整介面150上的參考時脈訊號的時脈頻率，從而增加資料傳輸率。當更新率選擇控制器120選擇了比先前更高的更新率時，顯示控制器140可增加介面150上用以傳輸圖像資料之時脈訊號之時脈頻率。再者，當更新率選擇控制器120選擇了比先前更低的更新率時，顯示控制器140會降低介面150上用以傳輸圖像資料之時脈訊號之時脈頻率。藉由改變介面150上用以傳輸圖像資料之時脈訊號之時脈頻率，介面150上之資料傳輸率可被調整成合適於所選擇之更新率。
然而，爲了不同應用上的目的，在本發明部分實施例中，當更新率降低時，顯示控制器140可不降低時脈頻率。這代表可以使用其他的方式來降低資料傳輸率。換句話說，本發明可以根據設計上的需求來使用不同方法，實現資料傳輸率的調整。另外，在此實施例中，介面150的實際運作頻寬與最大頻寬都可隨著資料傳輸率的調整而改變。
在一實施例中，時脈頻率將維持不變。而爲了能在相同時脈頻率下調整資料傳輸率，連續圖像之間的空白/閒置期間(blanking/idle period)可被縮短，以增加介面150上的資料傳輸率。請參考第4圖，該圖繪示如何藉由改變空白/閒置期間，調整資料傳輸率。其中，空白/閑置期間可被定義成在一段任意時間內，介面150上未有任何資料被傳輸的時間長度。
如圖所示，在對應於60Hz更新率的資料傳輸中，連續圖像之間的空白/閒置期間為BP1，而在對應於120Hz更新率的資料傳輸中，連續圖像之間的空白/閒置期間為BP2。在一段給定的時間T內，較短的空白/閒置期間BP2讓顯示控制器140可以傳送更多的圖像資料給驅動裝置200。因此，資料傳輸率實質上增加了。另一方面來說，當更新率選擇控制器120選擇較低的更新率時，則空白/閒置期間將被延長。亦即，藉由改變空白/閑置期間，介面150上的資料傳輸率可以被調整，以因應更新率的改變。在此實施例中，介面150的最大頻寬並未被改變，而是與未調整時相同。然而，介面150的實際運作頻寬則被改變，以達到資料傳輸率改變的效果。
在一實施例中，資料傳輸率的調整可藉由顯示控制器140控制介面150上之傳輸路徑的數量來實現。當較高更新率被選擇時，顯示控制器140可以配置更多傳輸路徑來傳送圖像資料，以及當較低更新率被選擇時，顯示控制器140則配置較少的傳輸路徑來傳送圖像資料。傳輸路徑可以是介面150的資料連接埠(port)或者是通道(lane)。藉由改變分配用以傳輸圖像資料之傳輸路徑的數量，介面150上的資料傳輸率可被調整成合適於更新率的變化。在本實施例中，不論是介面150的最大頻寬或者是實際運作頻寬，都會隨著資料傳輸率的調整而改變。
在一實施例中，資料傳輸率的調整可藉由調整一圖像資料壓縮程序的壓縮率來實現。顯示控制器140可在傳輸圖像資料至驅動裝置200前，壓縮圖像資料。如果壓縮率高，或者是壓縮程序被啟動(enable)，那麼在單位時間內會有更多圖像被傳輸到驅動裝置200。因此，如果更新率選擇控制器120選擇較高的更新率，並需要較高的資料傳輸率，則顯示控制器140可以增加壓縮率。另外，如果更新率選擇控制器120選擇較低的更新率，並需要較低的資料傳輸率，則顯示控制器140可以降低壓縮率，甚至是關閉(disable)圖像資料壓縮程序，從而降低耗能。在不同的實施方式中，圖像資料壓縮程序可由顯示控制器140來進行，或者是由處理器100本身，又或者是處理器100內的硬體/軟體模組來實現。在此實施例中，介面150的最大頻寬並未改變，並且與未調整前一致。然而，介面150的實際運作頻寬卻被改變，以達成資料傳輸率的改變。
選擇更新率
更新率選擇控制器120可以根據電子裝置10的應用情景來選擇更新率。透過處理器100內建或者是外接的模組，更新率選擇控制器120可以獲取關於電子裝置10的當前應用情景或者是系統狀態的資訊。這樣的資訊可指示一個或多個預定事件中之任一者是否發生。某些預定事件可能會讓更新率選擇控制器120選擇高於先前更新率的更新率，而某些預定事件則可能會讓更新率選擇控制器120選擇低於先前更新率的更新率。這些預定事件可包含有以下的事件(但不限定於)：網頁瀏覽、高品質影像游戲的執行、高品質影像的播放、觸控事件、低電力事件、系統狀態、以及/或由處理器100所處理或者是由電子裝置10上所執行之應用程式軟體所提供之一圖像/影像串流之框率的增加或降低。
低電力事件
由第1圖之電源管理裝置(power management unit, PMU)190所提供之電力準位資訊可能會造成一低電力事件的發生。當低電力事件發生時，更新率選擇控制器 120可能會選擇一個相對較低的更新率來降低電力消耗。據此，顯示控制器140將以低資料傳輸率，對緩衝電路220內的圖像資料進行更新，或者是圖像資料傳送至驅動裝置200。在本發明的不同實施例中，PMU 190可能在處理器100的內部或外部，並且監測供應電力給處理器100、驅動裝置200、顯示面板300、甚至是電子裝置10的一電源(如鋰離子電池)的電力準位。當監測到電力準位低於一臨界準位時，PMU 190可偵測出低電力事件的發生，並促使顯示面板300以低更新率被更新。如此一來，便可降低電力消耗。
觸控事件
位於處理器100之內部或外部之一觸控感測電路130可造成一觸控事件。當偵測到一物體或者是使用者手指接近顯示面板300時，觸控事件便發生。此時，更新率選擇控制器120可從所有可能的更新率中，選擇一個高更新率或最高更新率。這是因為在觸控事件發生後，緊接而來的是可能發生在顯示面板300上的觸控滑動操作(可能因使用者進行網頁瀏覽所造成)。觸控滑動操作會讓包含有動態內容的圖像被產生以及被顯示在顯示面板300上。爲了使動態內容可以滑順地顯示，更新率選擇控制器120可選擇較高更新率或者是最高更新率來降低動態模糊。另一方面，當偵測到物體或者是使用者手指遠離顯示面板300時，觸控感測電路130可造成一觸控中止(touch-leaving)事件。當觸控中止事件發生時，更新率選擇控制器120可選擇一個較低更新率或者適中的更新率，而非最高更新率，這是因爲此時圖像可能不包含動態內容。
操作模式
電子裝置10上運作的作業系統可能會決定該電子裝置之操作模式，以基於節能策略或者是系統效能策略來管理硬體資源。例如，電子裝置10上的作業系統可能會決定一省電模式，從而延長電池供應電力的時間。當電子裝置10進入省電模式時，更新率選擇控制器120可選擇一較低的更新率，以及當電子裝置10離開省電模式時，更新率選擇控制器120可選擇一較高的更新率或者是一適中的更新率。選擇較高的更新率可提升使用者的視覺體驗。
如果使用者選擇執行硬體資源需求較多的應用，如遊戲應用，或者圖像/影像編輯應用，作業系統可決定進入一性能模式。當進入性能模式時，更新率選擇控制器120可選擇一較高的更新率，從而讓動態內容可以更滑順地被顯示。另一方面，當電子裝置10離開性能模式時，更新率選擇控制器120可選擇一較低的更新率來減少耗能。
多媒體事件
根據本發明的實施例，電子裝置10的數種操作可能會導致多媒體事件。在一實施例中，在電子裝置10上進行的影像播放(playback)、影像錄製或相機預覽操作可能會造成多媒體事件的發生。位於處理器100內部或外部的影像解碼器(video decoder)152在執行影像解碼程序時，代表著影像播放操作正在進行，從而造成多媒體事件。位於處理器100內部或外部的影像編碼器(video encoder)160在執行影像編碼程序時，代表著影像錄製操作正在進行，從而造成多媒體事件。位於處理器100內部或外部的圖像訊號處理器(image signal processor, ISP)170在提供預覽圖像給使用者時，代表著相機預覽操作正在進行，從而造成多媒體事件。
當多媒體事件發生時，更新率選擇控制器120可選擇適合當前應用的適中更新率。例如，由影像錄製與相機預覽操作造成的多媒體事件可能會讓更新率選擇控制器120選擇30Hz的更新率，這是因為顯示影像錄製與相機預覽的內容不需要太高的更新率，以30Hz的更新率進行顯示並不會造成不良的使用者視覺體驗。因此，選擇適中的更新率而非最高更新率可以節省耗能。
在一實施例中，針對由影像播放操作造成的多媒體事件，更新率選擇控制器120可以固定地選擇30Hz的更新率或者60Hz的更新率，而不需要考慮圖像/影像串流之原始框率。而這樣的選擇方式也可以用在當圖像/影像串流的原始框率不超過60fps時。這是因為此時過高的更新率並不會給使用者視覺體驗帶來太多好處，反倒是造成更多無謂的耗能。因此，由影像播放操作所造成的多媒體事件可能不需要讓更新率選擇控制器120去選擇如120Hz的高更新率。
監測框率 (frame rate)
在一實施例中，更新率的選擇可與顯示面板300上欲顯示(to be displayed)的一圖像/影像串流的框率有關。舉例來說，當前應用情景的資訊包含監測/限制資訊，該監測/限制資訊係關於欲顯示在該顯示面板上之一圖像/影像串流的一框率。在此實施例中，處理器100可進一步包含來源產生器(source generator)110以及圖像串流消耗器(image stream consumer, ISC)180。在某些實施例中，來源產生器110與ISC 180可能設置在處理器100的外部。來源產生器110可能透過一個或多個軟體或者是硬體模組來實現，並且可製造出圖形內容。ISC 180則用來產生即將顯示之圖像/影像串流中的每一張訊框。ISC 180亦可得到關於圖像/影像串流的框率的資訊。 在一實施例中，ISC 180可為偵測模組。
如果ISC 180偵測到圖像/影像串流具有較低框率，則更新率選擇控制器120可以選擇相同於或者是接近於所偵測到之較低框率的較低更新率。另外，如果ISC 180偵測到圖像/影像串流具有較高框率，則更新率選擇控制器120可以選擇相同於或者是接近於所偵測到之較高框率的較高更新率。ISC 180監測著圖像/影像串流的框率，並且即時地或者是間歇地通知更新率選擇控制器120，關於監測到的框率。除此之外，處理器100可對一個輸入圖像/影像串流進行框率轉換(frame rate conversion)。ISC 180也可以監測出轉換後的框率，並且將轉換後的框率轉換通報給更新率選擇控制器120。之後，更新率選擇控制120可決定是否選擇不同於當前更新率的新更新率。這樣的操作可以改善電能使用效率，並且/或者提升使用者的視覺體驗。
第5圖繪示根據本發明一實施例的切換一電子裝置中之一顯示面板的更新率的方法的實施流程圖。第5圖所述的實施例可以應用於第1圖中的電子裝置10，但非限制。在步驟510中，從複數個更新率中選擇一個更新率，例如，根據當前應用情景來進行選擇。在步驟520中，如時序控制訊號或者命令訊號的一控制訊號被提供給一驅動裝置，以控制該驅動裝置使用所選擇之更新率，更新顯示面板。在步驟530中，依據所選擇之更新率，決定是否調整將圖像資料傳輸至該驅動裝置之一資料傳輸率。由於各個步驟的詳細原理相似於先前實施例所提到的操作內容，在此不另贅述。
如上所述，動態地自複數個更新率中選擇一者的操作並不需要使用者直接對更新率進行設定，這樣可讓最合適於當前應用情景的更新率被選出。如此一來，不同的設計需求可被滿足，例如像是在電子裝置的有限電力下，降低耗能，改變電力使用效率，減少無謂的耗能，並且/或改善使用者的視覺體驗。
以上文中所提及之「一實施例」代表針對該實施例所描述之特定特徵、結構或者是特性係包含於本發明之至少一實施方式中。因此，文中不同段落中所出現之「一實施例」並非代表相同的實施例。特定的特徵，結構，與特性可透過適當的組合而實現在本發明的一個或多個實施例中。再者，本領域之技術人士應可明瞭圖示之中的文件尺寸並非根據實際情形所繪製。
實施例中所提到的電路/模組可能具有可透過一處理器執行特定軟體、硬體電路或架構，或者兩者之組合所實現的功能。該處理器可能為通用類型或者專用類型處理器。軟體可能包含有編程邏輯、指令、或者是資料，從而實現實施例所提到的某些功能。軟體可存取於機械或電腦可讀取媒體之中，如唯讀記憶體(read-only memory, ROM)、隨機存取記憶體(random-access memory, RAM)、硬碟機、軟碟機、光碟機或者是其他的資料儲存媒體。在一實施例中，資料儲存媒體可將編程指令以加密或壓縮的形式儲存，並且，在該處理器執行該些指令之間，該些指令可能需要被編譯，或者是透過一安裝程式進行安裝。另外，本發明之實施例可以透過包含有硬體接線邏輯(hard-wired logic)、現場可編程邏輯閘陣列( field programmable gate array)、複雜可編程邏輯裝置(complex programmable logic device)、或者是特定應用積體電路，實現內文中所述的功能，或者是透過任何可編程的通用電腦元件與特製硬體元件的組合來實現。   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。
100‧‧‧處理器
110‧‧‧來源產生器
120‧‧‧更新率選擇控制器
130‧‧‧觸控感測電路
140‧‧‧顯示控制器
150‧‧‧介面
152‧‧‧影像解碼器
160‧‧‧影像編碼器
170‧‧‧圖像訊號處理器
180‧‧‧圖像串流消耗器
190‧‧‧電源管理單元
200‧‧‧驅動裝置
210‧‧‧時序控制器
220‧‧‧緩衝電路
230‧‧‧源極緩衝器
240‧‧‧閘極緩衝器
300‧‧‧顯示面板
第1圖繪示了包含有本發明之實施態樣的電子裝置的功能方塊示意圖。 第2圖繪示根據本發明一實施例的如何在影像模式中調整顯示面板之更新率與調整圖像資料的資料傳輸率的實施例。 第3圖繪示根據本發明一實施例的如何在命令模式中調整顯示面板之更新率與調整圖像資料的資料傳輸率的實施例。 第4圖繪示根據本發明一實施例的如何藉由縮短連續圖像之間的空白/閑置期間以調整介面的資料傳輸率的實施例。 第5圖為根據本發明一實施例的切換電子裝置中之顯示面板的更新率的方法的實施流程圖。
100‧‧‧處理器
110‧‧‧來源產生器
120‧‧‧更新率選擇控制器
130‧‧‧觸控感測電路
140‧‧‧顯示控制器
150‧‧‧介面
152‧‧‧影像解碼器
160‧‧‧影像編碼器
170‧‧‧圖像訊號處理器
180‧‧‧圖像串流消耗器
190‧‧‧電源管理單元
200‧‧‧驅動裝置
210‧‧‧時序控制器
220‧‧‧緩衝電路
230‧‧‧源極驅動器
240‧‧‧閘極驅動器
300‧‧‧顯示面板

Claims (58)

  1. 一種應用於具備顯示能力之一電子裝置的一處理器，該處理器可切換該電子裝置之一顯示面板的一更新率，該處理器包含： 一更新率選擇控制器，用以動態地自複數個更新率中選擇一更新率；以及 一顯示控制器，用以控制一驅動裝置以所選擇之該更新率更新該顯示面板，並且根據所選擇之該更新率決定是否調整該處理器與該驅動裝置之間的一介面上的一資料傳輸率。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之處理器，其中在控制該驅動裝置以所選擇之該更新率更新該顯示面板時，該介面上傳輸之一時序控制訊號之一頻率係隨著所選擇之該更新率的變化而改變。
  3. 如申請專利範圍第2項所述之處理器，其中該時序控制訊號之頻率被改變成為相同於所選擇之該更新率。
  4. 如申請專利範圍第2項所述之處理器，其中該時序控制訊號係從該處理器傳送至該驅動裝置或從該驅動裝置傳送至該處理器。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之處理器，其中在控制該驅動裝置以所選擇之該更新率更新該顯示面板時，該顯示控制器調整一時序控制訊號之一頻率，使該頻率等於所選擇之該更新率，並且該顯示控制器提供該時序控制訊號給該驅動裝置，以使該驅動裝置根據該時序控制訊號來更新該顯示面板。
  6. 如申請專利範圍第2或5項所述之處理器，其中該時序控制訊號爲一垂直同步（V-sync）訊號。
  7. 如申請專利範圍第1項所述之處理器，其中在控制該驅動裝置以所選擇之該更新率更新該顯示面板時，該顯示控制器傳送一命令至該驅動裝置，以指示該驅動裝置以所選擇之該更新率來更新該驅動裝置。
  8. 如申請專利範圍第7項所述之處理器，其中該顯示控制器另從該驅動裝置接收一時序控制訊號。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之處理器，其中該時序控制訊號具有與所選擇之該更新率相同的一頻率。
  10. 如申請專利範圍第8項所述之處理器，其中在一短暫時間內，該時序控制訊號具有與所選擇之該更新率不相同的頻率。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之處理器，其中該時序控制訊號係用以要求該顯示控制器更新該驅動裝置中之一緩衝電路。
  12. 如申請專利範圍第8項所述之處理器，其中該時序控制訊號係爲一撕裂效應(tearing effect)訊號。
  13. 如申請專利範圍第1項所述之處理器，其中在根據所選擇之該更新率調整該介面上之該資料傳輸率之後，該介面之一頻寬改變。
  14. 如申請專利範圍第1項所述之處理器，其中在根據所選擇之該更新率調整該介面上之該資料傳輸率之後，該介面之一頻寬維持不變。
  15. 如申請專利範圍第1項所述之處理器，其中在調整該介面上之該資料傳輸率時，當該更新率被選擇爲增加時，該顯示控制器增加該介面上用以傳輸資料之一時脈訊號之一時脈頻率，以及/或當該更新率被選擇爲降低時，該顯示控制器降低該介面上用以傳輸資料之一時脈訊號之一時脈頻率。
  16. 如申請專利範圍第1項所述之處理器，其中在調整該介面上之該資料傳輸率的過程中，當該更新率被選擇爲增加時，該顯示控制器降低該介面上所傳輸之一時序控制訊號之一空白/閒置期間（blanking/idle period），以及/或當該更新率被選擇爲降低時，該顯示控制器增加該時序控制訊號之該空白/閒置期間。
  17. 如申請專利範圍第1項所述之處理器，其中在調整該介面上之該資料傳輸率的過程中，當該更新率被選擇爲增加時，該顯示控制器控制該介面上之傳輸路徑的數量增加，以及/或當該更新率被選擇爲減少時，該顯示控制器控制該介面上之傳輸路徑的數量降低。
  18. 如申請專利範圍第1項所述之處理器，其中在調整該介面上之該資料傳輸率的過程中，當該更新率被選擇爲增加時，該顯示控制器控制或者增加一圖像資料壓縮程序的一壓縮率，以及/或當該更新率被選擇爲減少時，該顯示控制器關閉該圖像資料壓縮程序或者減少該壓縮率。
  19. 如申請專利範圍第1項所述之處理器，其中該更新率選擇控制器另外獲得關於該電子裝置之一當前應用情景的資訊，並且根據該當前應用情景，動態地自該些更新率中選擇一者。
  20. 如申請專利範圍第19項所述之處理器，其中該資訊指示一個或多個預定事件是否發生。
  21. 如申請專利範圍第20項所述之處理器，其中該一個或多個預定事件包含以下所述事件中至少一者：網頁瀏覽、高品質影像游戲的執行、高品質影像的播放、觸控事件、低電力事件、系統狀態、以及/或由該處理器所處理或者是由應用程式軟體所提供之一圖像/影像串流之框率的增加或降低。
  22. 如申請專利範圍第20項所述之處理器，其中該處理器另包含一個或多個內建的系統模組或另耦接於一個或多個外接於該處理器的系統模組，該一個或多個系統模組用以提供關於該些預定事件之資訊給該更新率選擇控制器。
  23. 如申請專利範圍第19項所述之處理器，其中該資訊包含監測/限制資訊，該監測/限制資訊係關於欲顯示在該顯示面板上之一圖像/影像串流的一框率，以及該更新率選擇控制器根據該監測/限制資訊選擇該些更新率中之一者。
  24. 如申請專利範圍第23項所述之處理器，其中該處理器另包含有一偵測模組，該偵測模組用以偵測由該處理器所處理之該圖像/影像串流的框率，並且提供所偵測之該框率給該更新率選擇控制器。
  25. 如申請專利範圍第19項所述之處理器，其中該資訊指出該電子裝置之一操作模式。
  26. 如申請專利範圍第25項所述之處理器，其中當該電子裝置進入一省電模式時，該更新率選擇控制器降低該更新率，以及/或其中當該電子裝置離開該省電模式時，該更新率選擇控制器增加該更新率。
  27. 如申請專利範圍第25項所述之處理器，其中當該電子裝置進入一性能模式時，該更新率選擇控制器增加該更新率，以及/或其中當該電子裝置離開該性能模式時，該更新率選擇控制器降低該更新率。
  28. 如申請專利範圍第1項所述之處理器，其中該更新率選擇控制器在使用者不直接進行更新率設定的情形下，動態地自該些更新率中選擇一者。
  29. 一電子裝置，包含： 一顯示面板； 一驅動裝置，用以驅動該顯示面板；以及 一處理器，用以控制該驅動裝置以一選定更新率對該顯示面板進行更新，並且根據該選定更新率決定是否調整該處理器與該驅動裝置之間的一介面上的一資料傳輸率。
  30. 如申請專利範圍第29項所述之電子裝置，其中在控制該驅動裝置以該選定更新率更新該顯示面板的過程中，該介面上傳輸之一時序控制訊號之一頻率係隨著該選定更新率的變化而改變。
  31. 如申請專利範圍第30項所述之電子裝置，其中該時序控制訊號之該頻率被改變成為相同於該選定更新率。
  32. 如申請專利範圍第30項所述之電子裝置，其中該時序控制訊號係從該處理器傳送至該驅動裝置或從該驅動裝置傳送至該處理器。
  33. 如申請專利範圍第29項所述之電子裝置，其中在控制該驅動裝置以該選定更新率更新該顯示面板時，該處理器調整一時序控制訊號之一頻率，使該頻率等於該選定更新率，並且該處理器提供該時序控制訊號給該驅動裝置，以使該驅動裝置根據該時序控制訊號來更新該顯示面板。
  34. 如申請專利範圍第30或33項所述之電子裝置，其中該時序控制訊號爲一垂直同步(V-sync)訊號。
  35. 如申請專利範圍第33項所述之電子裝置，其中該電子裝置處在一影像模式(video mode)。
  36. 如申請專利範圍第29項所述之電子裝置，其中在控制該驅動裝置以該選定更新率更新該顯示面板時，該處理器傳送一命令至該驅動裝置，以指示該驅動裝置以該選定更新率來更新該驅動裝置。
  37. 如申請專利範圍第36項所述之電子裝置，其中該電子裝置處在一命令模式(command mode)。
  38. 如申請專利範圍第36項所述之電子裝置，其中該處理器另從該驅動裝置接收一時序控制訊號。
  39. 如申請專利範圍第38項所述之電子裝置，其中該時序控制訊號具有與該選定更新率相同的一頻率。
  40. 如申請專利範圍第38項所述之電子裝置，其中在一短暫時間內，該時序控制訊號具有與該選定更新率不相同的頻率。
  41. 如申請專利範圍第38項所述之電子裝置，其中該時序控制訊號係用以要求該處理器更新該驅動裝置中之一緩衝電路。
  42. 如申請專利範圍第38項所述之電子裝置，其中該時序控制訊號係爲一撕裂效應(tearing effect)訊號。
  43. 如申請專利範圍第29項所述之電子裝置，其中在根據該選定更新率調整該介面上之該資料傳輸率之後，該介面之一頻寬改變。
  44. 如申請專利範圍第29項所述之電子裝置，其中在根據該選定更新率調整該介面上之該資料傳輸率之後，該介面之一頻寬維持不變。
  45. 如申請專利範圍第29項所述之電子裝置，其中在根據該選定更新率調整該介面上之該資料傳輸率時，該處理器增加該介面上用以傳輸資料之一時脈訊號之一時脈頻率，以及/或當該更新率被選擇爲降低時，該處理器降低該介面上用以傳輸資料之該時脈訊號之該時脈頻率。
  46. 如申請專利範圍第29項所述之電子裝置，其中在根據該選定更新率調整該介面上之該資料傳輸率的過程中，當該更新率被選擇爲增加時，該處理器降低該介面上所傳輸之一時序控制訊號之一空白/閒置期間，以及/或當該更新率被選擇爲降低時，該處理器增加該時序控制訊號之該空白/閒置期間。
  47. 如申請專利範圍第29項所述之電子裝置，其中在根據該選定更新率調整該介面上之該資料傳輸率的過程中，當該更新率被選擇爲增加時，該處理器控制該介面上之傳輸路徑的數量增加，以及/或當該更新率被選擇爲減少時，該顯示控制器控制該介面上之傳輸路徑的數量降低。
  48. 如申請專利範圍第29項所述之電子裝置，其中在根據該選定更新率調整該介面上之該資料傳輸率的過程中，當該更新率被選擇爲增加時，該處理器控制或者增加一圖像資料壓縮程序的一壓縮率，以及/或當該更新率被選擇為減少時，該處理器關閉該圖像資料壓縮程序或者減少該壓縮率。
  49. 如申請專利範圍第29項所述之電子裝置，其中該處理器另外獲得關於該電子裝置之一當前應用情景的資訊，並且根據該當前應用情景，動態地自該些更新率中選擇一者。
  50. 如申請專利範圍第49項所述之電子裝置，其中該資訊指示一個或多個預定事件指示發生。
  51. 如申請專利範圍第50項所述之電子裝置，其中該一個或多個預定事件包含以下所述事件中至少一者： 網頁瀏覽、高品質影像游戲的執行、高品質影像的播放、觸控事件、低電力事件、系統狀態、以及/或由該處理器所處理或者是由應用程式軟體所提供之一圖像/影像串流之框率的增加或降低。
  52. 如申請專利範圍第50項所述之電子裝置，其中該處理器另包含一個或多個內建的系統模組或另耦接於一個或多個外接於該處理器的系統模組，該一個或多個系統模組用以提供關於該些預定事件之資訊給該處理器。
  53. 如申請專利範圍第49項所述之電子裝置，該處理器另獲取該顯示面板將顯示之一圖像/影像串流的框率，並且根據該框率選擇該些更新率中之一者。
  54. 如申請專利範圍第49項所述之電子裝置，其中該資訊包含監測/限制資訊，該監測/限制資訊係關於欲顯示在該顯示面板上之一圖像/影像串流的一圖像更新率，以及該處理器根據該監測/限制資訊選擇該些更新率中之一者。
  55. 如申請專利範圍第49項所述之電子裝置，其中該資訊指出該電子裝置之一操作模式。
  56. 如申請專利範圍第55項所述之電子裝置，其中當該電子裝置進入一省電模式時，該處理器選擇降低該更新率，以及/或其中當該電子裝置離開該省電模式時，該處理器增加該更新率。
  57. 如申請專利範圍第55項所述之電子裝置，其中當該電子裝置進入一性能模式時，該處理器增加該更新率，以及/或其中當該電子裝置離開該性能模式時，該處理器降低該更新率。
  58. 一種用以切換一電子裝置中之一顯示面板之一更新率的方法，包含： 動態地自複數個更新率中選擇一者； 提供一控制訊號至一驅動裝置以控制該驅動裝置，使該驅動裝置根據所選擇之該更新率，更新該顯示面板；以及 根據所選擇之該更新率，決定是否調整將圖像資料傳送到該驅動裝置之一資料傳輸率。
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