CN101266761B - 存取存储器控制器的方法以及图像显示方法与系统 - Google Patents

存取存储器控制器的方法以及图像显示方法与系统 Download PDF

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Abstract

本发明提出一种存取存储器控制器的方法以及图像显示方法与系统。该方法包括以下步骤：输入图像的M个数据组以第一水平扫描路径或垂直扫描路径写入至第一存储器控制器。以第一锯齿扫描路径从第一存储器控制器读取M个数据组，以作为数据组读出序列。数据组读出序列以第二锯齿扫描路径而写入至第二存储器控制器。以第二水平扫描路径或垂直扫描路径从第二存储器控制器读取数据组读出序列，以显示旋转形式的输入图像；其中，在所述M个数据组中至少预设数量的数据组写入至所述第一存储器控制器之后，开始所述从所述第一存储器控制器读取所述M个数据组的步骤。本发明可以有效的避免撕裂效应，同时还能够降低系统成本。

Description

存取存储器控制器的方法以及图像显示方法与系统
技术领域
本发明有关于一种数据存取方法，特别是有关于一种应用于存储器控制器且以锯齿(zig-zag)扫描路径来读取数据的数据存取方法。
背景技术
具有显示功能的电子系统通过视频解码器(video decoder)来对输入图像进行解码，以产生多个图像数据组，或者电子系统通过图像传感器直接读取与输入图像相关的多个图像数据组。这些图像数据组可以以水平扫描方向写入至电子系统内的显示装置(例如液晶显示装置)来显示输出图像。来自视频解码器或图像传感器的图像数据组先被储存于图像缓冲器(imagebuffer)。从图像缓冲器读出图像数据组，然后将其储存至用来图像显示的显示缓冲器(display buffer)。
一些具有显示功能的电子装置，例如，包含垂直式显示面板的移动电话。在移动电话的一些应用中，将输入图像旋转以形成输出图像，接着将输出图像显示于显示面板上。例如，当可移动电话取得水平方向的输入图像，此输入图像则旋转90°以在垂直式显示面板上显示输出图像，以此提供更佳的观赏角度。
图像的旋转可通过调整来源缓冲器与目标缓冲器的读取或写入顺序来达成。请同时参考图1以及图2a至图2h。如图所示，假设来源缓冲器(S)的读取顺序固定为水平方向，通过改变目标缓冲器(D)的写入方向及起始点，可以获取八种图像旋转。在图2a中，图像没有旋转；在图2b中，图像旋转180°；在图2c中，图像水平翻转；在图2d中，图像垂直翻转；在图2e中，图像旋转90°；在图2f中，图像旋转270°；在图2g中，图像旋转90°且垂直翻转；在图2h中，图像旋转270°且垂直翻转。
图3表示传统具有显示功能的电子系统中图像旋转90°。参考图3，输入图像的多个图像数据组以水平扫描方向写入至图像缓冲器30，以箭头31表示。由于90°的旋转，图像数据组必须以垂直扫描方向自图像缓冲器30被读取，以箭头32表示。来自图像缓冲器30的图像数据组接着以水平扫描方向写入至显示缓冲器33，以箭头34表示。为了在显示面板上，例如在液晶显示面板上，显示输出图像，在显示缓冲器33的图像数据组以水平扫描方向被读取，以箭头35表示。
根据图3，箭头31与32交错。为了避免图像撕裂效应(tearing effect)，写入及读取操作不能同时执行。由于此缺点，需要采用双倍的时间来完成自图像缓冲器30读取数据及将数据写入至图像缓冲器30。因此，为了避免图像撕裂效应而必须牺牲时间。如图4所示，采取两个图像缓冲器40a及40b。通过此方法，在图像缓冲器40a及40b中可同时执行写入及读取操作。然而，使用双缓冲器会高度地增加电子系统的成本。因此，期望具有另一种有效的时间与成本解决方法，来处理此读取与写入的问题。
发明内容
有鉴于此，需要提供一种图像输入装置和方法，可以在节省时间的情况下有效的避免撕裂效应。
本发明提出一种存取存储器控制器的方法，包括：以水平扫描路径或垂直扫描路径将M个数据组写入至存储器控制器，其中，存储器控制器具有H条水平线及L条垂直线；以及以锯齿扫描路径从存储器控制器读取该M个数据组；其中，在所述M个数据组中至少预设数量的数据组写入至所述存储器控制器之后，开始所述读取所述M个数据组的步骤。
本发明还提出一种图像显示方法，包括：提供输入图像，以第一水平扫描路径或垂直扫描路径将输入图像的M个数据组写入至第一存储器控制器，其中，第一存储器控制器具有H条水平线及L条垂直线；以第一锯齿扫描路径从第一存储器控制器读取该M个数据组，以作为数据组读出序列；以第二锯齿扫描路径将数据组读出序列写入至第二存储器控制器；以及以第二水平扫描路径或垂直扫描路径自第二存储器控制器读取数据组读出序列以显示输入图像；其中，在所述M个数据组中至少预设数量的数据组写入至所述第一存储器控制器之后，开始所述从所述第一存储器控制器读取所述M个数据组的步骤。
本发明另提出一种图像显示系统，用以显示输入图像，包括数据产生器、第一存储器控制器、第一缓冲器控制器以及显示模块。数据产生器用以产生输入图像的M个数据组。第一存储器控制器具有H条水平线及L条垂直线，用以储存来自数据产生器的该M个数据组，其中，该M个数据组以第一水平扫描路径或垂直扫描路径写入至第一存储器控制器。第一缓冲器控制器用以从第一存储器控制器以第一锯齿扫描路径读取该M个数据组，以作为数据组读出序列。显示模块用以接收来自第一缓冲器控制器的数据组读出序列，且根据数据组读出序列来显示输入图像；其中，在所述M个数据组中至少预设数量的数据组写入至所述第一存储器控制器之后，所述第一缓冲器控制器开始从所述第一存储器控制器读取所述M个数据组。
本发明可以有效的避免撕裂效应，同时还能够降低系统成本。
附图说明
图1为来源缓冲器的读取方向的示意图。
图2a至图2h表示目标缓冲器的写入方向及起始点的示意图。
图3为传统具有显示功能的电子系统中图像旋转90°的示意图。
图4为另一传统具有显示功能的电子系统中图像旋转90°的示意图。
图5显示根据本发明实施例具有显示功能的电子系统的示意图。
图6显示根据本发明实施例的图像旋转90°的示意图。
图7a至图7c显示根据本发明图像缓冲器的实施例的示意图。
图8显示水平扫描路径的写入操作与锯齿扫描路径的读取操作相遇在第N水平线上的示意图。
图9为根据本发明实施例，当L小于H时，决定预设数量的数据组的示意图。
图10为根据本发明实施例，当L大于H时，决定预设数量的数据组的示意图。
具体实施方式
图5表示本发明实施例的具有显示功能的电子系统。参考图5，电子系统5包括数据产生器51、第一存储器控制器52、第一缓冲器控制器53、以及显示模块54。显示模块54可以是液晶显示模块，且显示模块54包括第二缓冲器控制器55、第二存储器控制器56、显示控制器57、多个驱动器58、以及显示面板59。多个驱动器58包括数据驱动器及扫描驱动器(未显示)。
在一些实施例中，第一存储器控制器52为图像缓冲器，且第二存储器控制器56为显示缓冲器。数据产生器51可以是视频解码器(video decoder)或图像传感器。如果数据产生器51为视频解码器，则将输入图像解码以产生多个图像数据组。如果数据产生器51为图像传感器，则接收关于输入图像的多个图像数据组。
在接续的说明中，将以电子系统5显示旋转90°的输出图像为例。
假设数据产生器51产生一个帧(frame)的M个输入图像数据组。数据产生器51自起始点P1以第一线扫描路径，将此M个数据组写入至图像缓冲器52。第一线扫描路径可以通过水平方向或垂直方向来实现。在本实施例中，第一线扫描路径以水平方向来实现，如图6中的箭头60所表示。第一缓冲器控制器53自起始点P1以锯齿扫描路径，如图6中的箭头61所表示，从图像缓冲器52读取上述M个数据组，以作为数据组读出序列。第一缓冲器控制器53将数据组读出序列通过接口50传送至第二缓冲器控制器55。
第二缓冲器控制器55接着自起始点P2以锯齿扫描路径，如图6中的箭头62所表示，将数据组读出序列写入至显示缓冲器56。需要注意，为了达到旋转90°，起始点P2位于显示缓冲器56的右上角。显示控制器57以第二线扫描路径从显示缓冲器56读取数据组读出序列。在本实施例中，由于显示模块54为液晶显示模块，因此第二线扫描路径以水平方向来实现，如图6中由起始点P3开始的箭头63所表示。显示控制器57产生多个控制信号，并将控制信号与数据组读出序列传送至驱动器58。根据控制信号与数据组读出序列，驱动器58驱动显示面板59以显示输出图像。
虽然在图6中是以旋转90°为例，但其它的输入图像旋转角度，如图2a至图2d及图2f至图2h，也可使用上述锯齿扫描路径。这里需要注意的是，在图2b、图2d、图2f、及图2h的情况下，锯齿扫描路径62的起始点位于显示缓冲器56的底部。此外，第一缓冲器控制器53与第二缓冲器控制器55可合并成为控制器，且接口50因此省略。
在一些实施例中，在将M个数据组中至少M/2个数据组写入至图像缓冲器52之后，第一缓冲器控制器53开始自起始点P1从图像缓冲器52读取数据组。因此消除了图像撕裂效应。同样地，在将M个数据组中至少M/2个数据组写入至显示缓冲器56之后，显示控制器57开始自起始点P3从显示缓冲器56读取数据组。
假设图像缓冲器52为3×4缓冲器。请一并参考图5至图7a-图7c，12个数据组(M＝12)以水平扫描路径60写入至图像缓冲器52。如图7b所示，数据组D0至D11依序写入至图像缓冲器52。在数据组D0至D5写入至图像缓冲器52后，第一缓冲器控制器53开始以锯齿扫描路径61自图像缓冲器52中读取12个数据组。数据组的顺序如图7c所示。根据图7b及图7c，不需浪费时间来区隔图像缓冲器52的读取及写入操作或不需采用两倍尺寸的缓冲器，便可轻易地避免图像撕裂效应。
在一些实施例中，在以水平扫描路径60将M个数据组中至少预设数量的数据组写入至图像缓冲器52之后，第一缓冲器控制器53开始自起始点P1以锯齿扫描路径61从图像缓冲器52读取数据组。请同时参考图8，假设图像缓冲器52包括由H条水平线及L条垂直线所交错形成的多个记忆胞(memory cell)，且水平扫描路径60的写入操作与锯齿扫描路径61的读取操作相遇在H条水平线中第N水平线上，其中，N为整数。由第N水平线至第(N+1)水平线，水平扫描路径60的写入操作花费L个单位时间，而锯齿扫描路径61的读取操作则花费(2N+1)个单位时间。为了避免锯齿扫描路径61的读取操作超越水平扫描路径60的写入操作，必须满足不等式(2N+1)＞L，即获得不等式N＞(L-1)/2。
水平扫描路径60的写入操作由第一水平线开始至第(N+1)水平线共花费N*L个单位时间，而锯齿扫描路径61的读取操作由第一水平线开始至第(N+1)水平线共花费N(N+1)/2个单位时间。因此，在以水平扫描路径60将M个数据组中至少[NL-N(N-1)/2]预设数量的数据组写入至图像缓冲器52之后，第一缓冲器控制器53开始自起始点P1以锯齿扫描路径61从图像缓冲器52读取数据组，且水平扫描路径60的写入操作与锯齿扫描路径61的读取操作会相遇在第N水平线上，而水平扫描路径60的写入操作不会被锯齿扫描路径61的读取操作超越。换句话说，预设数量等于[NL-N(N-1)/2]。
进一步考虑，预设数量随着H与L的比例而改变。在L小于H的情况下，如图9所示，图像缓冲器52被区分为三个区域A、C、及B。在区域B中由一水平线至下一水平线，锯齿扫描路径61的读取操作所花费的时间多于水平扫描路径60的写入操作。在区域C中由一水平线至下一水平线，锯齿扫描路径61的读取操作所花费的时间逐渐减少。当期望在第N水平线后水平扫描路径60的写入操作不会被锯齿扫描路径61的读取操作超越时，斜线面积必须小于区域B的面积：
(H-N)L＜[(N-N)+H]L/2(不等式1)
将不等式1简化后可得到不等式N＜2N。由于N为正数，因此永远满足不等式1。
在L大于H的情况下，如图10所示，图像缓冲器52被区分为三个区域A、C、及B。在区域B中由一水平线至下一水平线，锯齿扫描路径61的读取操作所花费的时间少于水平扫描路径60的写入操作。当期望在第N水平线后水平扫描路径60的写入操作不会被锯齿扫描路径61的读取操作超越时，斜线面积必须小于区域B的面积：
(H-N)L＜[(L-H)+L]/2(不等式2)
将不等式2简化后可得到N＜(H^2)/2L。
根据上述的总结，当L小于H时，根据N＞＝(L-1)/2来获得N的值，且上述预设数量可通过所获得的N的值来计算[NL-N(N-1)/2]而获得。当L大于H时，根据N＞＝(L-1)/2及N＜(H^2)/2L来获得N的值，且上述预设数量可通过所获得的N的值来计算[NL-N(N-1)/2]而获得。
综上所述，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限制本发明，任何熟习该技术者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以权利要求书所要求的范围为准。

Claims (17)

1.一种存取存储器控制器的方法，所述存储器控制器具有H条水平线及L条垂直线，所述方法包括以下步骤：
以水平扫描路径或垂直扫描路径将M个数据组写入至所述存储器控制器；以及
以zig-zag扫描路径从所述存储器控制器读取所述M个数据组；
其中，在所述M个数据组中至少预设数量的数据组写入至所述存储器控制器之后，开始所述读取所述M个数据组的步骤。
2.根据权利要求1所述的存取存储器控制器的方法，其特征在于，所述预设数量等于M/2。
3.根据权利要求1所述的存取存储器控制器的方法，其特征在于，当L小于H时，所述预设数量等于[NL-N(N-1)/2]，其中N＞＝(L-1)/2，且N为整数。
4.根据权利要求1所述的存取存储器控制器的方法，其特征在于，当L大于H时，所述预设数量等于[NL-N(N-1)/2]，其中N＞＝(L-1)/2及N＜(H^2)/2L，且N为整数。
5.一种图像显示方法，该方法包括以下步骤：
提供输入图像；
以第一水平扫描路径或垂直扫描路径将所述输入图像的M个数据组写入至第一存储器控制器，其中，所述存储器控制器具有H条水平线及L条垂直线；
以第一zig-zag扫描路径从所述第一存储器控制器读取所述M个数据组，以作为数据组读出序列；
以第二zig-zag扫描路径将所述数据组读出序列写入至第二存储器控制器；以及
以第二水平扫描路径或垂直扫描路径从所述第二存储器控制器读取所述数据组读出序列以显示所述输入图像；
其中，在所述M个数据组中至少预设数量的数据组写入至所述第一存储器控制器之后，开始所述从所述第一存储器控制器读取所述M个数据组的步骤。
6.根据权利要求5所述的图像显示方法，其特征在于，所述预设数量等于M/2。
7.根据权利要求5所述的图像显示方法，其特征在于，当L小于H时，所述预设数量等于[NL-N(N-1)/2]，其中N＞＝(L-1)/2，且N为整数。
8.根据权利要求5所述的图像显示方法，其特征在于，当L大于H时，所述预设数量等于[NL-N(N-1)/2]，其中N＞＝(L-1)/2及N＜(H^2)/2L，且N为整数。
9.根据权利要求5所述的图像显示方法，其特征在于，将所述输入图像旋转一角度后来显示。
10.一种图像显示系统，用以显示输入图像，所述显示系统包括：
数据产生器，用以产生所述输入图像的M个数据组；
第一存储器控制器，具有H条水平线及L条垂直线，用以储存来自所述数据产生器的M个数据组，其中，所述M个数据组以第一水平扫描路径或垂直扫描路径写入至所述第一存储器控制器；
第一缓冲器控制器，用以从所述第一存储器控制器以第一zig-zag扫描路径读取所述M个数据组，以作为数据组读出序列；以及
显示模块，用以接收来自所述第一缓冲器控制器的数据组读出序列，且根据所述数据组读出序列来显示所述输入图像；
其中，在所述M个数据组中至少预设数量的数据组写入至所述第一存储器控制器之后，所述第一缓冲器控制器开始从所述第一存储器控制器读取所述M个数据组。
11.根据权利要求10所述的图像显示系统，其特征在于，所述显示模块包括：
第二缓冲器控制器，用以接收所述数据组读出序列；
第二存储器控制器，用以储存来自所述第二缓冲器控制器的所述数据组读出序列，其中，所述数据组读出序列以第二zig-zag扫描路径写入至所述第二存储器控制器；
显示控制器，用以从所述第二存储器控制器以第二水平扫描路径或垂直扫描路径读取所述数据组读出序列并产生多个控制信号；
驱动器，用以接收所述控制信号以及来自所述第二存储器控制器的数据组读出序列；以及
显示面板，由所述驱动器根据所述控制信号及来自所述第二存储器控制器的数据组读出序列来驱动，且显示所述输入图像。
12.根据权利要求11所述的图像显示系统，其特征在于，所述第一及第二缓冲器控制器可以合并成为控制器。
13.根据权利要求11所述的图像显示系统，其特征在于，所述图像显示系统还包括接口，耦接于所述第一与第二缓冲器控制器之间。
14.根据权利要求10所述的图像显示系统，其特征在于，所述预设数量等于M/2。
15.根据权利要求10所述的图像显示系统，其特征在于，当L小于H时，所述预设数量等于[NL-N(N-1)/2]，其中N＞＝(L-1)/2，且N为整数。
16.根据权利要求10所述的图像显示系统，其特征在于，当L大于H时，所述预设数量等于[NL-N(N-1)/2]，其中N＞＝(L-1)/2及N＜(H^2)/2L，且N为整数。
17.根据权利要求10所述的图像显示系统，其特征在于，将所述输入图像旋转一角度后来显示。
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