CN101840674A

CN101840674A - 显示器

Info

Publication number: CN101840674A
Application number: CN 200910129107
Authority: CN
Inventors: 吕明训
Original assignee: Princeton Technology Corp
Current assignee: Princeton Technology Corp
Priority date: 2009-03-16
Filing date: 2009-03-16
Publication date: 2010-09-22
Anticipated expiration: 2029-03-16
Also published as: CN101840674B

Abstract

本发明提供一种显示器，该显示器中的时序控制器采用三个线缓冲器、一影像反转处理单元以及一影像增速处理器实现增速技术。第一线缓冲器储存第二画面的一第一线数据。第二线缓冲器储存关于第一画面的一第一压缩数据。第一压缩数据经影像反转处理单元处理后转换为第一画面的一第一与一第二线数据。影像增速处理器将根据第一画面的第一、第二线数据与第二画面的第一、第二线数据产生一第一与一第二插入数据用以形成第一与第二画面间的插入画面。利用第三线缓冲器，第一与第二插入数据可于不同时序输出。本发明可提高影像更新率，以达到使影像更新增速的功能。

Description

显示器

技术领域

本发明有关于一种显示器，特别有关于一种具有增速(overdrive)功能的显示器。

背景技术

人眼对于影像的感测有其先天上的限制，过慢的影像更新率(frame rate)常导致残影发生。

为了提高影像更新率，市面上发展出多种增速(overdrive)技术。

图1图解一种常用增速技术-插入全黑画面。如图1所示，第一画面F_P与第二画面F_N为连续的两个画面，其间插入一全黑画面作为插入画面F_I。全黑的插入画面F_I不仅可提升影像更新率，更可避免第一画面F_P的视觉残留。

然而，全黑的插入画面F_I有其缺陷。视频的亮度将明显受全黑的插入画面F_I影响，导致整体视频过暗。全黑画面并非理想的插入画面。

本发明提出一种具有强大运算能力的架构，足以运算出适当的插入画面取代全黑插入画面达成增速(overdrive)功能。

发明内容

本发明提供一种显示器，该显示器包括一时序控制器(timing controller)，内建一种增速(overdrive)技术。本发明的时序控制器位于面板驱动装置之前，不仅提供面板驱动所需的各种同步信号(如垂直同步信号Vsync、水平同步信号Hsync)，更产生原始画面之间的插入画面。

本发明的时序控制器的一种实施方式包括第一线缓冲器、第二线缓冲器、第三线缓冲器(line buffers)、一影像反转处理单元以及一影像增速处理器。

第一线缓冲器暂存一第二画面的一第一线数据，该第二画面晚于一第一画面。第二线缓冲器暂存一第一压缩数据，对应第一画面的一第一线数据与一第二线数据。

该影像反转处理单元自该第二线缓冲器读取上述第一压缩数据，据以产生该第一画面的上述第一线数据与该第一画面的上述第二线数据。

该影像增速处理器根据该第一画面的上述第一线数据与第二画面的上述第一线数据产生一第一线插入数据，并且根据该第一画面的第二线数据与该第二画面的一第二线数据产生一第二线插入数据。该第一线插入数据用于形成一插入画面的一第二线数据。该第二线插入数据则暂存于该第三线缓冲器，待时序控制器处理第二画面的一第三线数据时输出，作为该插入画面的一第三线数据。

本发明所述的显示器，该第三线缓冲器于该第一线缓冲器更新为该第二画面的一第三线数据时，输出上述第二线插入数据作为该插入画面的一第三线数据。

本发明所述的显示器，还包括：一第一存储器；一影像处理单元，接收该第二画面的上述第二线数据、且自该第一线缓冲器取得该第二画面的上述第一线数据，以产生一第二压缩数据，且储存该第二压缩数据于该第一存储器，其中，该第二压缩数据对应该第二画面的上述第一线数据与该第二画面的上述第二线数据；其中该影像增速处理器包括一第二存储器，储存一表格用以产生上述第一线插入数据或第二线插入数据。

本发明所述的显示器，该第一存储器于该第一线缓冲器更新为一第三画面的一第一线数据时，提供该第二压缩数据暂存于该第二线缓冲器，该第三画面晚于该第二画面，其中该第一存储器为同步动态随机存取存储器(SDRAM)。

本发明所述的显示器，上述影像处理单元包括：一RGB-YUV转换器，将该第二画面的上述第一线数据与该第二画面的上述第二线数据自一RGB格式转换为一YUV格式；以及一影像压缩器，压缩该第二画面的上述第一线数据与该第二画面的上述第二线数据，以产生上述第二压缩数据。

本发明所述的显示器，该影像反转处理单元包括：一影像解压缩器，解压缩上述第一压缩数据，以YUV格式输出该第一画面的上述第一线数据与该第一画面的上述第二线数据；以及一YUV-RGB转换器，将该第一画面的上述第一线数据与该第一画面的上述第二线数据自该YUV格式转换为RGB格式。

本发明更提出时序控制器另一种实施方式，其中还包括一影像处理单元、一第一存储器、一运动侦测器、以及一第一与一第二多工器。

该影像处理单元接收该第二画面的该第二线数据、且自该第一线缓冲器取得该第二画面的上述第一线数据，以产生、且储存一第二压缩数据于该第一存储器。该运动侦测器负责比较上述第一与第二压缩数据以产生一控制信号。

相较于前一实施方式以第一、第二线插入数据组成该插入画面，本实施方式将第一线插入数据与第二画面的第一线数据送入第一多工器，且将第二线插入数据与第二画面的第二线数据送入第二多工器。第一与第二多工器将根据运动侦测器所提供的该控制信号决定以哪些数据组成插入画面。

本发明还提供一种显示器，包括一时序控制器，该时序控制器包括：一第一存储器；一第一线缓冲器，暂存一第二画面的一第一线数据，该第二画面晚于一第一画面；一第二线缓冲器，暂存一第一压缩数据；一第三线缓冲器；一影像处理单元，接收该第二画面的一第二线数据、且自该第一线缓冲器取得该第二画面的上述第一线数据，并且产生一第二压缩数据，且储存该第二压缩数据于该第一存储器，该第二压缩数据对应该第二画面的上述第一线数据与该第二画面的上述第二线数据；一影像反转处理单元，自该第二线缓冲器读取上述第一压缩数据，并且产生该第一画面的一第一线数据与该第一画面的一第二线数据；一运动侦测器，比较上述第一压缩数据与第二压缩数据以产生一控制信号；一影像增速处理器，根据该第一画面的上述第一线数据与该第二画面的上述第一线数据产生一第一线插入数据，以及根据该第一画面的上述第二线数据与该第二画面的上述第二线数据产生一第二线插入数据；一第一多工器，接收该第一线插入数据与该第二画面的上述第一线数据，且根据该控制信号输出该第一线插入数据或该第二画面的上述第一线数据作为一插入画面的一第二线数据；以及一第二多工器，接收该第二线插入数据与该第二画面的上述第二线数据，且根据该控制信号储存该第二线插入数据或该第二画面的上述第二线数据至该第三线缓冲器。

本发明所述的显示器，该第一存储器于该第一线缓冲器更新为一第三画面的一第一线数据时，提供该第二压缩数据暂存于该第二线缓冲器，该第三画面晚于该第二画面；其中该第一存储器为同步动态随机存取存储器(SDRAM)；以及其中该影像增速处理器包括一第二存储器，储存一表格用以产生上述第一线插入数据或第二线插入数据。

本发明所述的显示器，影像反转处理单元包括：一影像解压缩器，解压缩上述第一压缩数据，以YUV格式输出该第一画面的上述第一线数据与第一画面的上述第二线数据；以及一YUV-RGB转换器，将该第一画面的上述第一线数据与该第一画面的上述第二线数据自该YUV格式转换为RGB格式。

本发明可提高影像更新率，以达到使影像更新增速的功能。

附图说明

图1图解一种常用增速技术；

图2图解第一画面F_P、第二画面F_N与插入画面F_I；

图3图解一偶数列输入时本发明时序控制器的一种实施方式的各元件互动；

图4图解一偶数列输入时本发明时序控制器的另一种实施方式的各元件互动；

图5图解压缩/解压缩技术对一画面的分区动作；以及

图6图解影像增速处理器的查找表所使用的表格。

具体实施方式

为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举出多个实施例，并配合所附图式，作详细说明。

图2图解连续的一第一画面F_P与一第二画面F_N，以及第二与第一画面F_N与F_P间的一插入画面F_I。第二画面F_N晚于第一画面F_P。本发明揭露一增速(overdrive)技术，产生该插入画面F_I插入第一画面F_P与第二画面F_N间。

本发明将上述增速技术内建于显示器的一时序控制器(timing controller)中。时序控制器位于面板驱动装置之前，将于实际驱动面板前产生上述插入画面F_I。

本发明的时序控制器对画面的奇数列输入与偶数列输入有不同的动作。参阅图3，本发明的时序控制器设置有三个线缓冲器LB₁、LB₂与LB₃。奇数列输入并不触发图中其他元件动作，仅触发第一、第二线缓冲器LB₁、LB₂的更新动作，以及第三线缓冲器LB₃的输出动作。图3内其他元件由偶数列输入触发动作，此外，偶数列输入还引起第三线缓冲器LB₃的更新动作。

请参见图2及图3，图3图解一偶数列输入时本发明时序控制器的一种实施方式的各元件互动；该偶数列输入为第二画面F_N的第二线数据NF_NL_RGB。在此时序前为一奇数列输入(第二画面F_N的第一线数据NF_PL_RGB)，第一线缓冲器LB₁将暂存第二画面F_N的第一线数据NF_PL_RGB，第二线缓冲器LB₂将暂存第一压缩数据PF_COMP，且第三线缓冲器LB₃将输出作为插入画面F_I的第一线数据202。

回到图3，第二画面F_N的第二线数据NF_NL_RGB输入后，影像反转处理单元306根据第二线缓冲器LB₂所提供的第一压缩数据PF_COMP产生第一画面F_P的第一线数据PF_PL_RGB与第二线数据PF_NL_RGB。根据第一画面F_P的第一线数据PF_PL_RGB与第一线缓冲器LB₁的内容(第二画面F_N的第一线数据NF_PL_RGB)，影像增速处理器308产生一第一线插入数据OVER_PL。根据第一画面F_P的第二线数据PF_NL_RGB与第二画面F_N的第二线数据NF_NL_RGB，影像增速处理器308产生一第二线插入数据OVER_NL。在第三线缓冲器LB₃的作用下，第一线插入数据OVER_PL先于第二线插入数据OVER_NL输出，作为插入画面F_I的第二线数据204。第二线插入数据OVER_NL则可待下一时序(奇数列输入，输入第二画面F_N的第三线数据206至此时序控制器)方由第三线缓冲器LB₃输出，作为插入画面F_I的第三线数据208。

图3还揭露一存储器302与一影像处理单元304，用以压缩且储存画面数据，提供第二线缓冲器LB₂所需内容。

以图3所处时序为例，影像处理单元304接收第二画面F_N的第二线数据NF_NL_RGB、且自第一线缓冲器LB₁取得第二画面F_N的第一线数据NF_PL_RGB，据以产生第二压缩数据NF_COMP，并将第二压缩数据NF_COMP储存于存储器302。如此一来，当时序控制器处理至一第三画面(晚于第二画面F_N)时，存储器302可适时提供第二画面F_N的压缩数据(如NF_COMP等)暂存于第二线缓冲器LB₂，供增速(overdrive)技术使用。

同样地，时序控制器处理第二画面F_N时，第一画面F_P早已压缩储存于存储器302；存储器302可适时提供第一画面F_P的压缩数据(如PF_COMP等)暂存于第二线缓冲器LB₂，供增速(overdrive)技术使用。

存储器302可采用任何具有高存取速度的元件。例如，同步动态随机存取存储器(SDRAM)。

于图3所示的实施方式中，影像处理单元304包括一RGB-YUV转换器310以及一影像压缩器312。影像反转处理单元306包括一影像解压缩器314以及一YUV-RGB转换器316。

第二画面F_N的第一与第二线数据NF_PL_RGB与NF_NL_RGB经RGB-YUV转换器310自一RGB格式转换为一YUV格式。第二画面F_NYUV格式的第一与第二线数据NF_PL_YUV与NF_NL_YUV经影像压缩器312压缩后为第二压缩数据NF_COMP。

第一压缩数据PF_COMP经影像解压缩器314解压缩成第一画面F_PYUV格式的第一与第二线数据PF_PL_YUV与PF_NL_YUV。YUV-RGB转换器316则对第一画面F_PYUV格式的第一与第二线数据PF_PL_YUV与PF_NL_YUV进行影像格式转换，将其转换为RGB格式，呈第一画面F_P的第一与第二线数据PF_PL_RGB与PF_NL_RGB。

本发明更揭露时序控制器的另一种实施方式，其中包括连续两画面的运动侦测。图4图解一偶数列输入该时序控制器时，元件之间的关系；该偶数列输入为第二画面F_N的第二线数据NF_NL_RGB。

相较于图3，图4的实施方式还包括一运动侦测器402、以及两个多工器MUX₁与MUX₂。运动侦测器402负责比较第一压缩数据PF_COMP与第二压缩数据NF_COMP以产生一控制信号404。多工器MUX₁将根据控制信号404选择输出第一插入数据OVER_PL、或第二画面F_N的第一线数据NF_PL_RGB作为插入画面F_I的第二线数据406。多工器MUX₂将根据控制信号404选择暂存第二线插入数据OVER_NL、或第二画面F_N的第二线数据NF_NL_RGB于第三线缓冲器LB₃，供下一时序时输出作为插入画面F_I的第三线数据208。

运动侦测器402可于第一压缩数据PF_COMP与第二压缩数据NF_COMP的差距大于一临界标准时，令控制信号404处于一第一准位。该第一准位的控制信号404将令多工器MUX₁与MUX₂分别输出第一与第二线插入数据OVER_PL与OVER_NL，以增速处理的结果，组合插入画面F_I。若第一压缩数据PF_COMP与第二压缩数据NF_COMP的差距不大于该临界标准，运动侦测器402令控制信号404处于一第二准位。该第二准位的控制信号404将令多工器MUX₁与MUX₂分别输出第二画面F_N的第一与第二线数据NF_PL_RGB与NF_NL_RGB，以取代增速处理结果OVER_PL与OVER_NL，组合插入画面F_I。

关于本发明的影像压缩器312、影像解压缩器314，本发明亦揭露一压缩/解压缩技术。如图5所示，此压缩/解压缩技术将一画面500依照2×2像素划分为多个方块。各方块包括四个像素P₁、P₂、P₃与P₄，各包括下列数据：

P₁：Y₁[7:0]，U₁[7:0]，V₁[7:0]；

P₂：Y₂[7:0]，U₂[7:0]，V₂[7:0]；

P₃：Y₃[7:0]，U₃[7:0]，V₃[7:0]；以及

P₄：Y₄[7:0]，U₄[7:0]，V₄[7:0]。

影像压缩器312对所述数据进行下列压缩运算：

COMP₁[15:6]＝{Y₁[7:3]，Y₂[7:3]}

COMP₁[5:0]＝AverU[7:2]

COMP₂[15:6]＝{Y₃[7:3]，Y₄[7:3]}

COMP₂[5:0]＝AverV[7:2]

其中，

COMP₁与COMP₂为压缩数据，

AverU[7:0]＝[U₁+U₂+U₃+U₄]/4，且

AverV[7:0]＝[V₁+V₂+V₃+V₄]/4。

影像解压缩器314则对压缩数据COMP₁与COMP₂进行下列解压缩运算以得到解压缩的P₁、P₂、P₃与P₄的数据：

Y₁[7:0]＝{COMP₁[15:11]，COMP₁[15:13]}；

Y₂[7:0]＝{COMP₁[10:6]，COMP₁[10:8]}；

Y₃[7:0]＝{COMP₂[15:11]，COMP₂[15:13]}；

Y₄[7:0]＝{COMP₂[10:6]，COMP₂[10:8]}；

U₁[7:0]＝{COMP₁[5:0]，COMP₁[5:4]}＝U₂＝U₃＝U₄；以及

V₁[7:0]＝{COMP₂[5:0]，COMP₂[5:4]}＝V₂＝V₃＝V₄。

上述压缩/解压缩技术并非限定做法，仅为本发明压缩/解压缩技术的一种实施方式。

影像增速处理器308可采用内差技术求得第一或第二线插入数据OVER_PL或OVER_NL，亦可采用查找表(LUT)求得第一或第二线插入数据OVER_PL或OVER_NL。采用查表技术时，影像增速处理器308还包括一存储器(未显示在图中)，储存一表格供查表使用。图6为此表格的一种实施方式，其中变数LUT_01～LUT98以及LUT_A1～LUTA9为可设定。图6所示的表格可储存于电可擦可编程只读存储器(EEPROM)。

此外，影像增速处理器308可采用一种权重技术，对画面中央像素进行特别处理。

附图中符号的简单说明如下：

202、204：插入画面F_I的第一、第二线数据

206：第二画面F_N的第三线数据

208：插入画面F_I的第三线数据

302：存储器

304：影像处理单元

306：影像反转处理单元

308：影像增速处理器

310：RGB-YUV转换器

312：影像压缩器

314：影像解压缩器

316：YUV-RGB转换器

402：运动侦测器

404：控制信号

500：画面

F_I：插入画面

F_N：第二画面

F_P：第一画面

LB₁、LB₂、LB₃：第一、第二、第三线缓冲器

LUT_01～LUT98以及LUT_A1～LUTA9：变数

MUX₁与MUX₂：第一与第二多工器

NF_COMP：第二压缩数据

NF_PL_RGB、NF_NL_RGB：第二画面F_N的第一、第二线数据

NF_PL_YUV、NF_NL_YUV：第二画面F_NYUV格式的第一、第二线数据

OVER_NL：第二线插入数据

OVER_PL：第一线插入数据

PF_COMP：第一压缩数据

PF_PL_RGB、PF_NL_RGB：第一画面F_P的第一、第二线数据

PF_PL_YUV、PF_NL_YUV：第一画面F_PYUV格式的第一、第二线数据。

Claims

1.一种显示器，其特征在于，包括一时序控制器，该时序控制器包括：

一第一线缓冲器，暂存一第二画面的一第一线数据，该第二画面晚于一第一画面；

一第二线缓冲器，暂存一第一压缩数据；

一第三线缓冲器；

一影像反转处理单元，自该第二线缓冲器读取上述第一压缩数据，并且产生该第一画面的一第一线数据与一第二线数据；以及

一影像增速处理器，根据上述第一画面的上述第一线数据与上述第二画面的上述第一线数据产生一第一线插入数据，以及根据该第一画面的上述第二线数据与该第二画面的一第二线数据产生一第二线插入数据，

其中，该第一线插入数据用于形成一插入画面的一第二线数据，且该第二线插入数据暂存于该第三线缓冲器。

2.根据权利要求1所述的显示器，其特征在于，该第三线缓冲器于该第一线缓冲器更新为该第二画面的一第三线数据时，输出上述第二线插入数据作为该插入画面的一第三线数据。

3.根据权利要求1所述的显示器，其特征在于，还包括：

一第一存储器；

一影像处理单元，接收该第二画面的上述第二线数据、且自该第一线缓冲器取得该第二画面的上述第一线数据，以产生一第二压缩数据，且储存该第二压缩数据于该第一存储器，

其中，该第二压缩数据对应该第二画面的上述第一线数据与该第二画面的上述第二线数据；

其中该影像增速处理器包括一第二存储器，储存一表格用以产生上述第一线插入数据或第二线插入数据。

4.根据权利要求3所述的显示器，其特征在于，该第一存储器于该第一线缓冲器更新为一第三画面的一第一线数据时，提供该第二压缩数据暂存于该第二线缓冲器，该第三画面晚于该第二画面，其中该第一存储器为同步动态随机存取存储器。

5.根据权利要求3所述的显示器，其特征在于，上述影像处理单元包括：

一RGB-YUV转换器，将该第二画面的上述第一线数据与该第二画面的上述第二线数据自一RGB格式转换为一YUV格式；以及

一影像压缩器，压缩该第二画面的上述第一线数据与该第二画面的上述第二线数据，以产生上述第二压缩数据。

6.根据权利要求5所述的显示器，其特征在于，该影像反转处理单元包括：

一影像解压缩器，解压缩上述第一压缩数据，以YUV格式输出该第一画面的上述第一线数据与该第一画面的上述第二线数据；以及

一YUV-RGB转换器，将该第一画面的上述第一线数据与该第一画面的上述第二线数据自该YUV格式转换为RGB格式。

7.一种显示器，其特征在于，包括一时序控制器，该时序控制器包括：

一第一存储器；

一第二线缓冲器，暂存一第一压缩数据；

一第三线缓冲器；

一影像处理单元，接收该第二画面的一第二线数据、且自该第一线缓冲器取得该第二画面的上述第一线数据，并且产生一第二压缩数据，且储存该第二压缩数据于该第一存储器，该第二压缩数据对应该第二画面的上述第一线数据与该第二画面的上述第二线数据；

一影像反转处理单元，自该第二线缓冲器读取上述第一压缩数据，并且产生该第一画面的一第一线数据与该第一画面的一第二线数据；

一运动侦测器，比较上述第一压缩数据与第二压缩数据以产生一控制信号；

一影像增速处理器，根据该第一画面的上述第一线数据与该第二画面的上述第一线数据产生一第一线插入数据，以及根据该第一画面的上述第二线数据与该第二画面的上述第二线数据产生一第二线插入数据；

一第一多工器，接收该第一线插入数据与该第二画面的上述第一线数据，且根据该控制信号输出该第一线插入数据或该第二画面的上述第一线数据作为一插入画面的一第二线数据；以及

一第二多工器，接收该第二线插入数据与该第二画面的上述第二线数据，且根据该控制信号储存该第二线插入数据或该第二画面的上述第二线数据至该第三线缓冲器。

8.根据权利要求7所述的显示器，其特征在于，该第三线缓冲器于该第一线缓冲器更新为该第二画面的一第三线数据时，输出上述第二线插入数据作为该插入画面的一第三线数据。

9.根据权利要求7所述的显示器，其特征在于，该第一存储器于该第一线缓冲器更新为一第三画面的一第一线数据时，提供该第二压缩数据暂存于该第二线缓冲器，该第三画面晚于该第二画面；

其中该第一存储器为同步动态随机存取存储器；以及

10.根据权利要求7所述的显示器，其特征在于，上述影像处理单元包括：

11.根据权利要求10所述的显示器，其特征在于，影像反转处理单元包括：

一影像解压缩器，解压缩上述第一压缩数据，以YUV格式输出该第一画面的上述第一线数据与第一画面的上述第二线数据；以及