CN102592555A - 一种可降低屏幕功耗的调节电路及其调节方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种可降低屏幕功耗的调节电路及其调节方法，通过差值计算单元从帧存储单元中读取当前帧和前一帧的像素值，计算出帧差值信息，并送往帧差值存储单元；帧差值存储单元存储了M个帧差值信息，并把存储的当前帧和前N-1帧的帧差值信息送往显示场景判断单元，显示场景判断单元负责根据当前帧和前N-1帧的帧差值信息和配置信息来判断当前的显示场景，并将判断结果送往显示帧率控制单元和显示控制单元频率控制器；根据配置信息以及判断结果显示帧率控制单元调整显示帧率，以此改变刷新率，显示控制单元频率控制器调整了显示控制单元的工作频率。本发明能够根据显示场景的不同，而动态的调节显示屏幕的刷新率和显示控制电路的工作频率。

Description

一种可降低屏幕功耗的调节电路及其调节方法

【技术领域】

本发明涉及一种可降低屏幕功耗的调节电路及其调节方法。

【背景技术】

当前手持设备的待机时间已经成为手持设备的一个瓶颈，而且在手持设备的功耗构成中，屏幕的功耗占了相当大的部分，如何降低屏幕部分的功耗，是一个十分有意义的课题。在移动手持设备的使用过程中，文档阅读或者是屏幕开启但是用户没有操作的时间占了总时间的较大比例，特别是部分喜欢阅读或者商务办公用户，屏幕内容静止的时间很长。如果能将这部分屏幕打开但是显示内容静止或者基本不变的使用时间内的屏幕功耗和控制电路功耗大幅降低，会使移动手持设备的使用时间大幅加长。

当前的技术的液晶显示控制器有以下缺点：在任何时候的显示屏幕的刷新率和显示控制电路的内部工作频率都一致，不会根据显示场景的不同而自适应变化以达到节省功耗的目的。

【发明内容】

本发明要解决的技术问题，在于提供一种可降低屏幕功耗的调节电路及其调节方法，它能够根据显示场景的不同，而动态的调节显示屏幕的刷新率和显示控制电路的工作频率。

本发明是这样实现的：

本发明一种可降低屏幕功耗的调节电路，它包括帧存储单元，所述帧存储单元分别连接于差值计算单元和显示控制单元，所述差值计算单元分别连接显示场景判断单元和帧差值存储单元，所述帧差值存储单元与所述显示场景判断单元连接，所述显示场景判断单元还分别连接于显示帧率控制单元，显示控制单元频率控制器，所述显示频率控制单元连接于显示屏的刷新率配置单元，所述显示控制单元频率控制器连接于所述显示控制单元，所述显示控制单元与显示屏的显示驱动电路连接，一信息配置单元分别连接所述差值计算单元，所述显示场景判断单元，所述显示频率控制单元，所述显示控制单元频率控制器。

一种可降低屏幕功耗的调节电路的调节方法，具体包括如下步骤：

步骤10、通过信息配置单元对差值计算单元、显示场景判断单元、显示频率控制单元、显示控制单元频率控制器进行配置信息，所述配置信息包括了判断显示场景需要的帧数N的值，三种显示场景对应的显示帧率和显示控制单元工作频率；

步骤20、差值计算单元从帧存储单元中读取当前帧和前一帧的像素值，计算出当前帧和前一帧的像素值的差值，并将帧差值信息送往帧差值存储单元；

步骤30、所述帧差值存储单元存储了M个帧差值信息，M＞N，并把存储的当前帧和前N-1帧的帧差值信息送往显示场景判断单元，当M个帧差值信息存储满之后，最新一帧的帧差值信息将最早一帧的帧差值信息替换；

步骤40、显示场景判断单元负责根据当前帧和前N-1帧的帧差值信息和配置信息来判断当前的显示场景，并将判断结果送往显示帧率控制单元和显示控制单元频率控制器；

步骤50、根据三种显示场景对应的显示帧率和显示控制单元工作频率，以及显示场景判断单元的判断结果，所述显示帧率控制单元调整显示帧率，从而实现对显示屏的刷新率配置单元进行配置，以此改变刷新率，且所述显示控制单元频率控制器调整了显示控制单元的工作频率，从而实现对显示屏的显示驱动电路进行配置。

进一步的，所述步骤10中的配置信息还包括了：判断三种显示场景需要的帧差值范围，帧数据的比较方式。

进一步的，所述帧数据的比较方式是根据电路的带宽来配置，帧数据的比较方式为全帧数据比较或跳单行比较或跳多行比较。

进一步的，所述三种显示场景分别为静止显示，低动态场景显示，高动态场景显示。

进一步的，显示场景判断单元的场景判断流程如下：

41.显示场景判断单元需要等待帧差值存储单元中存储的帧差值信息达到N-1帧后，将包括当前帧在内的N帧的帧差值信息与配置信息中的静止场景帧差值范围和低动态场景帧差值范围进行比较，在此之前显示场景判断单元判断结果输出都是高动态场景；

42.当判断结果输出为高动态场景时，如果全部N帧的帧差值信息都是静止场景，则判断结果输出变为静止场景；如果全部N帧的帧差值信息都是静止场景或者低动态场景，则判断结果输出变为低动态场景；如果N帧中有一个或者一个以上帧的帧差值信息为高动态场景，则当前判断结果输出仍为高动态场景；

43.当判断结果输出为低动态场景时，如果全部N帧的帧差值信息都是静止场景，则判断结果输出变为静止场景；如果全部N帧的帧差值信息都是静止场景或者低动态场景，则判断结果输出仍为低动态场景；如果N帧中有一个或者一个以上帧的帧差值信息为高动态场景，则当前判断结果输出变为高动态场景；

44.当判断结果输出为静止场景时，如果全部N帧的帧差值信息都是静止场景，则判断结果输出仍为静止场景；如果全部N帧有一个或者一个以上帧的帧差值信息为低动态场景且没有任何一帧的帧差值信息为高动态场景，则判断结果输出变为低动态场景；如果N帧中有一个或者一个以上帧的帧差值信息为高动态场景，则当前判断结果输出变为高动态场景。

本发明具有如下优点：

本发明通过根据相邻帧之间的差值信息与配置信息来判断显示场景，从而根据判断得出的显示场景和配置信息来调整显示帧率控制单元的显示帧率，进而动态改变显示屏的刷新率，并且调整显示控制单元频率控制器的工作频率，以降低在静止或者很低运动量的显示场景时的显示刷新率，以达到降低功耗的目的；本发明为了避免由于低刷新率显示高动态画面造成的人眼不适，采用当由低动态向高动态场景变化时，屏幕刷新率和显示控制单元频率迅速提高；为了避免场景之间的临界频繁切换，采用当由高动态向低动态场景变化时，需要多帧都判定为低动态才会进行刷新率和显示控制单元工作频率切换。

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。

图1是本发明方法的电路结构示意图。

图2是帧数据的比较方式为全帧数据比较的示意图。

图3是帧数据的比较方式为跳单行比较的示意图。

图4是帧数据的比较方式为多行比较的示意图。

【具体实施方式】

请参阅图1至图4所示，对本发明的实施例进行详细的说明。

如图1，本发明一种可降低屏幕功耗的调节电路，它包括帧存储单元，所述帧存储单元分别连接于差值计算单元和显示控制单元，所述差值计算单元分别连接显示场景判断单元和帧差值存储单元，所述帧差值存储单元与所述显示场景判断单元连接，所述显示场景判断单元还分别连接于显示帧率控制单元，显示控制单元频率控制器，所述显示频率控制单元连接于显示屏的刷新率配置单元，所述显示控制单元频率控制器连接于所述显示控制单元，所述显示控制单元与显示屏的显示驱动电路连接，一信息配置单元分别连接所述差值计算单元，所述显示场景判断单元，所述显示频率控制单元，所述显示控制单元频率控制器。所述差值计算单元、帧差值存储单元、显示场景判断单元、显示频率控制单元，显示控制单元频率控制器共同组成了动态帧率控制电路。

所述帧存储单元中负责存储当前帧的数据和历史帧的数据，以供差值计算单元和显示控制单元取用；所述差值计算单元负责计算当前帧和前一帧的像素值的差值，并将帧差值信息送往帧差值存储单元存储；所述帧差值存储单元负责存储当前帧和之前M-1帧的帧差值信息(一共M个帧差值信息，且M＞N)，并把存储的帧差值信息送往显示场景判断单元；所述显示场景判断单元负责根据帧差值存储单元的帧差值信息和配置信息来判断当前的显示场景，并将判断结果送往显示帧率控制单元和显示控制单元频率控制器；所述显示帧率控制单元负责根据判断结果和配置信息来调整显示帧率，并对显示屏的刷新率配置单元进行配置来改变刷新率；所述显示控制单元频率控制器负责根据判断结果和配置信息来调整显示控制单元的工作频率。

本发明一种可降低屏幕功耗的调节电路的调节方法如下步骤：

步骤10、通过信息配置单元对差值计算单元、显示场景判断单元、显示频率控制单元、显示控制单元频率控制器进行配置信息。所述配置信息包括了判断显示场景需要的帧数N的值，三种显示场景对应的显示帧率和显示控制单元工作频率，判断三种显示场景需要的帧差值范围，帧数据的比较方式。所述帧数据的比较方式是根据电路的带宽来配置，所述帧数据的比较方式可以为如图2的全帧数据比较，或如图3的跳单行比较，或如图4的跳多行比较。所述三种显示场景分别为静止显示，低动态场景显示，高动态场景显示。

步骤20、差值计算单元从帧存储单元中读取当前帧和前一帧的像素值，计算出当前帧和前一帧的像素值的差值，并将帧差值信息送往帧差值存储单元。

步骤30、所述帧差值存储单元存储了M个帧差值信息，M＞N，并把存储的当前帧和前N-1帧的帧差值信息送往显示场景判断单元，当M个帧差值信息存储满之后，最新一帧的帧差值信息将最早一帧的帧差值信息替换。

步骤40、显示场景判断单元负责根据当前帧和前N-1帧的帧差值信息和配置信息来判断当前的显示场景，并将判断结果送往显示帧率控制单元和显示控制单元频率控制器。

步骤50、根据三种显示场景对应的显示帧率和显示控制单元工作频率，以及显示场景判断单元的判断结果，所述显示帧率控制单元调整显示帧率，从而实现对显示屏的刷新率配置单元进行配置，以此改变刷新率，且所述显示控制单元频率控制器调整了显示控制单元的工作频率，从而实现对显示屏的显示驱动电路进行配置。

步骤40中显示场景判断单元的场景判断流程详细描述如下：

本发明使用的是静止显示，低动态场景显示，高动态场景显示三类场景。为了避免由于低刷新率显示高动态画面造成的人眼不适，采用当由低动态向高动态场景变化时，屏幕刷新率和显示控制单元频率迅速提高；为了避免场景之间的临界频繁切换，采用当由高动态向低动态场景变化时，需要多帧都判定为低动态场景才会进行刷新率和显示控制单元工作频率切换。

具体详述：

41.根据配置信息中的判断显示场景需要的帧数N的值，显示场景判断单元需要等待帧差值存储单元中存储的帧差值信息达到N-1帧后，才开始场景判断，在此之前显示场景判断单元判断结果输出都是高动态场景；

42.当帧差值存储单元中存储的帧差值信息达到N-1帧后，将包括当前帧在内的N帧的帧差值信息与配置信息中的静止场景帧差值范围和低动态场景帧差值范围进行比较，得到N帧的帧差值信息所属于的显示场景；

43.当判断结果输出为高动态场景时，如果全部N帧的帧差值信息都是静止场景，则判断结果输出变为静止场景；如果全部N帧的帧差值信息都是静止场景或者低动态场景，则判断结果输出变为低动态场景；如果N帧中有一个或者一个以上帧的帧差值信息为高动态场景，则当前判断结果输出仍为高动态场景；

44.当判断结果输出为低动态场景时，如果全部N帧的帧差值信息都是静止场景，则判断结果输出变为静止场景；如果全部N帧的帧差值信息都是静止场景或者低动态场景，则判断结果输出仍为低动态场景；如果N帧中有一个或者一个以上帧的帧差值信息为高动态场景，则当前判断结果输出变为高动态场景；

45.当判断结果输出为静止场景时，如果全部N帧的帧差值信息都是静止场景，则判断结果输出仍为静止场景；如果全部N帧有一个或者一个以上帧的帧差值信息为低动态场景且没有任何一帧的帧差值信息为高动态场景，则判断结果输出变为低动态场景；如果N帧中有一个或者一个以上帧的帧差值信息为高动态场景，则当前判断结果输出变为高动态场景。

本发明通过根据相邻帧之间的差值信息与配置信息来判断显示场景，从而根据判断得出的显示场景和配置信息来调整显示帧率控制单元的显示帧率，进而动态改变显示屏的刷新率，并且调整显示控制单元频率控制器的工作频率，以降低在静止或者很低运动量的显示场景时的显示刷新率，以达到降低功耗的目的。

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。

Claims (6)

1.一种可降低屏幕功耗的调节电路，其特征在于：它包括帧存储单元，所述帧存储单元分别连接于差值计算单元和显示控制单元，所述差值计算单元分别连接显示场景判断单元和帧差值存储单元，所述帧差值存储单元与所述显示场景判断单元连接，所述显示场景判断单元还分别连接于显示帧率控制单元，显示控制单元频率控制器，所述显示频率控制单元连接于显示屏的刷新率配置单元，所述显示控制单元频率控制器连接于所述显示控制单元，所述显示控制单元与显示屏的显示驱动电路连接，一信息配置单元分别连接所述差值计算单元，所述显示场景判断单元，所述显示频率控制单元，所述显示控制单元频率控制器。

2.一种如权利要求1所述的可降低屏幕功耗的调节电路的调节方法，其特征在于：具体包括如下步骤：

步骤10、通过信息配置单元对差值计算单元、显示场景判断单元、显示频率控制单元、显示控制单元频率控制器进行配置信息，所述配置信息包括了判断显示场景需要的帧数N的值，三种显示场景对应的显示帧率和显示控制单元工作频率；

步骤20、差值计算单元从帧存储单元中读取当前帧和前一帧的像素值，计算出当前帧和前一帧的像素值的差值，并将帧差值信息送往帧差值存储单元；

步骤30、所述帧差值存储单元存储了M个帧差值信息，M＞N，并把存储的当前帧和前N-1帧的帧差值信息送往显示场景判断单元，当M个帧差值信息存储满之后，最新一帧的帧差值信息将最早一帧的帧差值信息替换；

步骤40、显示场景判断单元负责根据当前帧和前N-1帧的帧差值信息和配置信息来判断当前的显示场景，并将判断结果送往显示帧率控制单元和显示控制单元频率控制器；

步骤50、根据三种显示场景对应的显示帧率和显示控制单元工作频率，以及显示场景判断单元的判断结果，所述显示帧率控制单元调整显示帧率，从而实现对显示屏的刷新率配置单元进行配置，以此改变刷新率，且所述显示控制单元频率控制器调整了显示控制单元的工作频率，从而实现对显示屏的显示驱动电路进行配置。

3.根据权利要求2所述的一种可降低屏幕功耗的调节电路的调节方法，其特征在于：所述步骤10中的配置信息还包括了：判断三种显示场景需要的帧差值范围，帧数据的比较方式。

4.根据权利要求3所述的一种可降低屏幕功耗的调节电路的调节方法，其特征在于：所述帧数据的比较方式是根据电路的带宽来配置，帧数据的比较方式为全帧数据比较或跳单行比较或跳多行比较。

5.根据权利要求2所述的一种可降低屏幕功耗的调节电路的调节方法，其特征在于：所述三种显示场景分别为静止显示，低动态场景显示，高动态场景显示。

6.根据权利要求2所述的一种可降低屏幕功耗的调节电路的调节方法，其特征在于：所述步骤40中的显示场景判断单元的场景判断流程如下：

41.显示场景判断单元需要等待帧差值存储单元中存储的帧差值信息达到N-1帧后，将包括当前帧在内的N帧的帧差值信息与配置信息中的静止场景帧差值范围和低动态场景帧差值范围进行比较，在此之前显示场景判断单元判断结果输出都是高动态场景；

42.当判断结果输出为高动态场景时，如果全部N帧的帧差值信息都是静止场景，则判断结果输出变为静止场景；如果全部N帧的帧差值信息都是静止场景或者低动态场景，则判断结果输出变为低动态场景；如果N帧中有一个或者一个以上帧的帧差值信息为高动态场景，则当前判断结果输出仍为高动态场景；

43.当判断结果输出为低动态场景时，如果全部N帧的帧差值信息都是静止场景，则判断结果输出变为静止场景；如果全部N帧的帧差值信息都是静止场景或者低动态场景，则判断结果输出仍为低动态场景；如果N帧中有一个或者一个以上帧的帧差值信息为高动态场景，则当前判断结果输出变为高动态场景；

44.当判断结果输出为静止场景时，如果全部N帧的帧差值信息都是静止场景，则判断结果输出仍为静止场景；如果全部N帧有一个或者一个以上帧的帧差值信息为低动态场景且没有任何一帧的帧差值信息为高动态场景，则判断结果输出变为低动态场景；如果N帧中有一个或者一个以上帧的帧差值信息为高动态场景，则当前判断结果输出变为高动态场景。

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