CN102918580A - 电子显示器内降低功率的通信 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种用于降低电子显示器(12)的功耗的方法。在一个实施例中，该方法包括通过显示器(12)的定时控制器(86)和列驱动器(88)之间的数据通道(156、162)传递数据分组(190、192、194、196)。数据传输模式可以从数据分组(190、192、194、196)的头部(198)读取，并且分组(190、192、194、196)的图像数据可以基于它们各自的数据传输模式在列驱动器(88)处被处理。此外，数据通道(156、162)可以在数据分组(190、192、194、196)的传输期间基于它们各自的数据传输模式而该被间歇性地去激活。还公开了与电子显示器(12)相关的其它方法、系统和设备。

Description

电子显示器内降低功率的通信
技术领域
本发明大体上涉及电子显示器和用于驱动这样的显示器的技术。
背景技术
该部分将为读者介绍可能与下面将要描述和/或要求权利的本公开的各种方面相关的技术的各种方面。该论述被认为对于向读者提供有利于更好理解本公开的各种方面的背景信息是有帮助的。因此，应该理解的是，将从这点出发对这些陈述进行阅读，而不作为对现有技术的承认。
液晶显示器(LCD)通常用作多种电子设备的屏幕或显示器，这些电子设备包括诸如电视机、计算机和手持设备(例如，移动电话、音视频播放器、游戏系统等等)之类的消费电子。这样的液晶显示设备通常在适合用在多种电子物品中的相对薄的封装中提供平坦的显示器。此外，这样的LCD设备通常比相当的显示技术使用更少的功率，使得它们适合用在电池供能的设备中或期望使功率使用最小化的其他情况下。
LCD通常包括LCD面板，该面板具有液晶层和在该层内控制液晶的取向以调制通过LCD面板的光量从而在面板上呈现图像的各种电路等。LCD的控制电路包括从主机系统(例如，从图形处理单元)接收图像数据以将其呈现在LCD上的定时控制器。定时控制器可以传递数据信号与定时信号给源极驱动电路(也被称为列驱动器电路)，该源极驱动电路基于数据信号和定时信号生成模拟信号并将该模拟信号施加到LCD的像素以呈现图像。
发明内容
下面阐述在这里公开的某些实施例的概要。应当理解的是，这些方面被提出仅仅是为读者提供所述某些实施例的简要概述，这些方面并不试图限制本公开的范围。实际上，本公开可以包括可能未在下面阐述的多种方面。
本公开大体上涉及电子显示器以及用于操作这样的显示器和向这样的显示器发送数据的各种方法。在显示器的列驱动器和定时控制器之间的数据传输消耗与传输的长度和频率成比例的功率。在本公开的一个实施例中，可以根据各种可选择的传输模式在定时控制器和列驱动器之间的点对点接口上传输数据分组。可选择的传输模式可以包括普通模式，在该模式中数据值对于将被驱动的每个像素在接口上被单独地提供；可变长度编码模式，在该模式中一个或多个传输数据值表示一个或多个像素系列将以其驱动的级别以及在每个系列内有多少像素；以及采样跳过模式，在该模式中由列驱动器驱动的一行像素的数据值与由列驱动器驱动的前一行像素的数据值相同。后两种模式允许定时控制器和列驱动器之间的数据通道被去激活或被置于低功率状态。因此，以这种方式进行的数据传输可以减小LCD的功耗并增加便携式设备中的电池寿命。
上述各种特征的改进内容可以与当前公开的实施例相关地存在。附加特征也可以被合并于这些各种实施例中。这些改进内容和附加特征可以单独地存在或以任何组合的方式存在。例如，在下面与图示的实施例中的一个或多个相关地论述的各种特征可以被合并到上述实施例中的任何一个中或上述实施例的任何组合中。再次说明，上述概要内容仅仅试图使读者熟悉本公开的实施例的某些方面和上下文，而并不用于限制要求权利的主题。
附图说明
当阅读以下的详细描述并参考附图时，本公开的优点将变得清晰，在附图中：
图1是根据本公开的方面的电子设备的示例性部件的框图；
图2是根据本公开的方面的计算机的透视图；
图3是根据本公开的方面的手持电子设备的透视图；
图4是根据本公开的方面的液晶显示器(LCD)的分解图；
图5图形化地描绘了根据本公开的方面的可以在图4的LCD中找到的电路；
图6是表示根据本公开的方面的图4的LCD如何接收数据并驱动LCD的像素阵列的框图；
图7大体上图示了根据本公开的方面的用于在定时控制器和图4的LCD的列驱动器之间路由信号的点对点总线接口；
图8是大体上描绘了根据本公开的方面的图7的列驱动器和定时控制器的功能电路部件的框图；
图9大体上图示了根据本公开的方面的图8的列驱动器和定时控制器之间的数据通道；
图10描述了根据本公开的方面的可以在图9的数据通道上传输的数据分组，所述数据分组包括有效载荷和头部，所述头部包括用于指示数据传输模式的控制比特；
图11描述了根据本公开的方面的根据多种数据传输模式形成的各种数据分组；
图12图示了根据本公开的方面的LCD的显示面板的正面，其中跨着显示面板的多个区域显示文本；
图13是根据本公开的方面的图12的显示器的一小部分的详细的、像素级别的视图；
图14是表示根据本公开的方面的基于各种数据传输模式来创建在LCD的部件之间传输的数据分组的方法的流程图；
图15是表示根据本公开的方面的用于选择数据传输模式的方法的流程图；
图16是根据本公开的方面的基于数据传输模式来处理图像数据并选择性地去激活数据通道的方法的流程图；以及
图17是表示根据本公开的方面的基于所接收的图像数据和所选择的数据传输模式来生成驱动信号的方法的流程图。
具体实施方式
下面将描述一个或多个特定实施例。所描述的这些实施例仅仅以例子的方式被提供，而不限制本公开的范围。另外，在努力提供对这些示例性实施例的简要描述中，实际实现方式的所有特征可能没有在该说明书中进行描述。应该意识到，在开发任何这样的实际实现方式中，如同在任何工程或设计项目中那样，必须使得许多实现方式特定的决定满足开发者的特定目标(诸如与系统相关的限制和商业相关的限制相一致)，而这可能在不同的实现方式之间改变。此外，应该意识到，这样的开发努力可能是复杂且耗时的，但是对于从本公开得到益处的本领域技术人员而言将不过是设计、制作和生产的例行过程。
当介绍下面描述的各种实施例的元件时，词语“一”、“一个”和“该”试图表示存在一个或多个元件。术语“包含”、“包括”和“具有”试图是开放性的，并表示除了所列出的元件之外可以存在额外的元件。而且，虽然术语“示意性”可以在这里与当前公开的主题的实施例或方面的某些例子结合使用，但是将意识到，这些例子在本质上是说明性的，并且术语“示意性”在这里并不使用来相对于所公开的方面或实施例表示任何偏好或要求。另外，应该理解的是，对“一个实施例”、“实施例”、“一些实施例”等的引用并不试图被解释为排除也合并有所公开的特征的额外实施例的存在。
本公开的某些实施例大体上针对通过减小将数据传送到显示器的一个或多个列驱动器集成电路所要求的功率，来降低电子显示器(诸如LCD)的功耗。例如，可以通过如下来减小在显示器的列驱动器和定时控制器之间的数据传输的持续期：在要被呈现在显示器的图像中识别具有相同颜色的一系列像素，然后减小要在定时控制器和列驱动器之间传输的表示这些系列的数据量。当减小数据传输的持续期时，可以暂时地去激活定时控制器和一个或多个列驱动器之间的数据通道(即，关闭或置于低功率状态)以降低显示器的功耗。
在一个例子中，在图像的一行中的统一的像素序列被编码在数据分组中，其中一个唯一像素值表示这些像素的颜色(以及显示器的像素将被驱动来呈现图像的硬件级别)以及相关联的重复数量表示当被列驱动器接收时该值将被重复多少次(即，将被驱动到该唯一像素值表示的硬件级别的像素数量)。以这种方式编码图像数据的事实可以在数据分组的配置头部内被指示，使得列驱动器可以确定数据传输模式并恰当地解码数据分组。另外，如果显示器面板的一行像素将被驱动到与前一行像素相同的级别，则数据分组可以在头部内包括列驱动器将把一行像素驱动到与前一行相同的值的指示。在该实例中，列驱动器可以保留对于前一行的像素数据，对于下一行被传输到列驱动器的数据分组可以仅仅包括头部(以及合适的模式指示)而没有任何像素数据。在另一传输模式中，数据分组可以包括指示“普通”或非压缩模式的头部，在该模式中针对将由列驱动器驱动的一行像素中的每个像素传输像素值。通过将这些前述特征记住，下面提供包括可以使用当前公开的技术的显示器的电子设备的大致描述。
如可以意识到的，电子设备可以包括各种有助于设备的功能的内部部件和/或外部部件。例如，图1是图示可以在一个这样的电子设备10中出现的部件的框图。本领域技术人员将意识到，图1所示的各种功能块可以包括硬件元件(包括电路)、软件元件(包括存储在诸如硬驱动或系统存储器之类的计算机可读介质上的计算机代码)、或者硬件元件和软件元件的组合。图1仅仅是特别的实现方式的一个例子，并仅仅试图图示可以在电子设备10中出现的部件的类型。例如，在当前图示的实施例中，这些部件可以包括显示器12、输入/输出(I/O)端口14、输入结构16、一个或多个处理器18、一个或多个存储器设备20、非易失性存储22、扩展卡24、网络设备26和电源28。
显示器12可以用于显示由电子设备10生成的各种图像。显示器12可以是任何合适的显示器，诸如液晶显示器(LCD)或有机发光二极管(OLED)显示器。另外，在电子设备10的某些实施例中，显示器12可以与诸如触摸屏之类的触摸敏感元件一起提供，其可以用作设备10的控制接口的一部分。
I/O端口14可以包括被配置为与诸如电源、耳机或听筒、或其他电子设备(例如，手持式设备和/或计算机、打印机、投影仪、外部显示器、调制解调器、扩充基座等)之类的各种外部设备相连的端口。I/O端口14可以支持诸如通用串行总线(USB)端口、视频端口、串行连接端口、IEEE-1394端口、以太网或调制解调器端口、和/或AC/DC功率连接端口之类的任何接口类型。
输入结构16可以包括用户输入或反馈通过其被提供给处理器18的各种设备、电路以及路径。输入结构16可以被配置为控制电子设备10的功能、在设备10上运行的应用程序、和/或与设备10相连或由设备10使用的任何接口或设备。例如，输入结构16可以允许用户导航所显示的用户界面或应用程序界面。输入结构16的非限制性例子包括按钮、滑块、开关、控制板、按键、旋钮、滚轮、键盘、鼠标、触摸板等。此外，在某些实施例中，一个或多个输入结构16可以与显示器12一起提供，例如在其中触摸感应机构与显示器12相结合地提供的触摸屏的情况下。
处理器18可以提供处理能力以执行操作系统、程序、用户和应用程序界面以及电子设备10的任何其它功能。处理器18可以包括一个或多个微处理器，例如一个或多个“通用”微处理器、一或多个专用微处理器或ASICS、或者这样的处理部件的一些组合。例如，处理器18可以包括一个或多个精简指令集(RISC)处理器以及图形处理器、视频处理器、音频处理器等。如将意识到的，处理器18可以可通信地耦接到用于在电子设备10的各种部件之间传送数据和指令的一个或多个数据总线或者芯片组。
由处理器18执行的程序或指令可以被存储在任何合适的制造物中，所述制造物包含一个或多个有形的计算机可读介质，所述计算机可读介质至少共同地存储被执行的指令或程序，例如但不限于下面描述的存储器设备和存储设备。此外，编码于这样的计算机程序产品上的这些程序(例如，操作系统)也可包括可以由处理器18执行来使得设备10能够提供包括在这里描述的功能的各种功能的指令。
将被一个或多个处理器18处理的指令或数据可以被存储在诸如存储器20的计算机可读介质中。存储器20可以包括易失性存储器(例如随机存取存储器(RAM))和/或非易失性存储器(例如只读存储器(ROM))。存储器20可以存储多种信息并可以用于各种目的。例如，存储器20可以存储用于电子设备10的固件(例如基本输入/输出系统(BIOS))、操作系统以及可以在电子设备10上执行的各种其它程序、应用程序或例程。此外，存储器20可以在电子设备10的操作期间用于进行缓存或高速缓存。
设备10的部件还可以包括其他形式的计算机可读介质，例如用于永久性存储数据和/或指令的非易失性存储22。非易失性存储22可以包括例如闪存存储器、硬驱动、或者任何其它光的、磁的和/或固态存储介质。非易失性存储22可以用于存储固件、数据文件、软件程序、无线连接信息和任何其它合适的数据。
图1所示的实施例也可以包括一个或多个卡或扩展槽。卡槽可以被配置为接收一或多个扩展卡24，扩展卡24可以用于向电子设备10添加诸如附加存储器、I/O功能或网络功能之类的功能。这样的扩展卡24可以通过任何类型的合适的连接器连接到设备10，并可以内部或外部地接入到电子设备10的外壳。例如，在一个实施例中，扩展卡24可以包括诸如安全数字(SD)卡、微小SD或微SD、压缩闪存卡、多媒体卡(MMC)等的闪存存储器卡。此外，扩展卡24可以包括设备10的一个或多个处理器18，例如具有有助于设备10的图形呈现的GPU的视频图形卡。
图1中描绘的部件还包括诸如网络控制器或网络接口卡(NIC)之类的网络设备26。在一个实施例中，网络设备26可以是无线NIC，所述无线NIC在任何802.11标准或任何其它合适的无线网络标准上提供无线连接性。设备10也可以包括电源28。在一个实施例中，电源28可以包括一个或多个电池，诸如锂离子聚合物电池或其它类型的合适的电池。此外，电源28可以包括诸如由插座提供的那样的AC功率，并且电子设备10可以经由电源适配器连接到电源28。该电源适配器也可以用于对设备10的一个或多个电池再充电。
电子设备10可以采取计算机系统或一些其它类型的电子设备的形式。这样的计算机可以包括通常可携带的计算机(例如膝上型计算机、笔记本计算机、平板计算机和手持式计算机)以及通常在一个地点使用的计算机(例如传统的台式计算机、工作站和/或服务器)。在某些实施例中，计算机形式形成的电子设备10可以包括从加利福尼亚库比蒂诺的苹果公司可得的MacBook
Figure BPA00001642141800071
MacBook
Figure BPA00001642141800072
Pro、MacBook Air
Figure BPA00001642141800073
iMac
Figure BPA00001642141800074
Mac
Figure BPA00001642141800075
mini或MacPro
Figure BPA00001642141800076
通过例子的方式，根据一个实施例，膝上型计算机30形式的电子设备10如图2所示。被描绘的计算机30包括外壳32、显示器12(例如，LCD 34形式的显示器或一些其它合适的显示器)、I/O端口14和输入结构16。
显示器12可以与计算机30集成(例如，所描绘的膝上型计算机的显示器)，或者可以是使用I/O端口14之一(例如经由显示器端口、数字视频接口(DVI)、高清多媒体接口(HDMI)或模拟(D-sub)接口)与计算机30相接口的单独的显示器。例如，在某些实施例中，这样的单独的显示器12可以是从苹果公司可得的Apple Cinema Display
Figure BPA00001642141800077
的模型。
虽然电子设备10被大致描述在图2中的计算机的环境中，但是电子设备10也可以采取其它类型的电子设备的形式。在一些实施例中，各种电子设备10可以包括移动电话、媒体播放器、个人数据管理器、手持式游戏平台、照相机以及这样的设备的组合。例如，如图3大致描绘的，设备10可以以手持式电子设备36的形式被提供，手持式电子设备36包括各种功能(例如，照相、打电话、访问因特网、经由电子邮件进行通信、记录音频和视频、听音乐、玩游戏以及连接无线网络的能力)。通过另一例子的方式，手持式设备36可以是从苹果公司可得的iPod
Figure BPA00001642141800078
或iPhone
Figure BPA00001642141800079
的模型。
当前图示的实施例的手持式设备36包括可以是LCD 34的形式的显示器12。LCD 34可以显示由手持式设备36生成的各种图像，例如具有一或多个图标40的图形用户界面(GUI)38。设备36也可以包括有利于与其他设备交互的各种I/O端口14和有利于与用户交互的用户输入结构16。
根据一个实施例，在图4中描绘了LCD显示器34的一个例子。所描绘的LCD显示器34包括可以被装配在框架46内的背光单元44和LCD面板42。如可以意识到的，LCD面板42可以包括被配置为选择性地调制从背光单元44通过LCD面板42的光的量和颜色的像素阵列。例如，LCD面板42可以包括液晶层、被配置为经由电场控制液晶层的液晶的取向的一个或多个薄膜晶体管(TFT)层以及偏振膜，其合作来使得LCD面板42能够控制由每个像素发射的光量。另外，LCD面板42可以包括允许特定颜色的光从像素被发射的滤色器(例如，红色、绿色和蓝色)。
背光单元44包括一个或多个光源48。来自光源48的光被引导通过背光单元44的一部分(例如，光导体和光学膜)并通常朝着LCD面板42发射。在各种实施例中，光源48可以包括冷阴极萤光灯管(CCFL)、一个或多个发光二极管(LED)或者任何其它合适的光源。此外，虽然LCD 34通常被描述为具有边缘照明式背光单元44，但是要注意的是，根据本技术完全可以使用其他布置(例如，直接背光)。
现在参照图5，提供了在LCD 34中出现的像素驱动电路的电路图的例子。例如，在图5中描绘的电路可以被体现在以上相对于图4描述的LCD面板42上。像素驱动电路包括单元像素60的阵列或矩阵54，单元像素60被数据(或源极)线驱动电路56和扫描(或栅极)线驱动电路58驱动。如描绘的那样，单元像素60的矩阵54形成LCD 34的图像显示区域。在这样的矩阵中，每个单元像素60可以通过数据线62和扫描线64(也可被称为源极线62和栅极线64)的交叉点而被限定。数据线驱动电路56可以包括用于驱动数据线62的一个或多个驱动器集成电路(也被称为列驱动器)。扫描线驱动电路58也可以包括一或多个驱动器集成电路(也被称为行驱动器)。
每个单元像素60包括像素电极66和用于开关像素电极66的薄膜晶体管(TFT)68。在所描绘的实施例中，每个TFT68的源极70电连接到从相应的数据线驱动电路56延伸的数据线62，漏极72电连接到像素电极66。类似地，在所描绘的实施例中，每个TFT68的栅极74电连接到从相应的扫描线驱动电路58延伸的扫描线64。
在一个实施例中，数据线驱动电路56的列驱动器将图像信号经由相应的数据线62发送到像素。这样的图像信号可以被逐线施加，即，数据线62可以在操作期间被依次激活。扫描线64可以将来自扫描线驱动电路58的扫描信号施加到每个TFT 68的栅极74。这样的扫描信号可以以预定的定时或以脉冲的方式被逐线施加。
每个TFT68充当开关元件，基于在它的栅极74处扫描信号的相应存在或缺失在预定时间段内激活和去激活(接通和关断)TFT 68。当被激活时，TFT 68可以以预定定时将经由相应的数据线62接收的图像信号作为电荷存储在像素电极66中。
存储在像素电极66处的图像信号可以用于在相应的像素电极66和公共电极之间生成电场。这样的电场可以排列液晶层内的液晶以调制通过LCD面板42的光传输。单元像素60可以与诸如红色、绿色和蓝色滤色器之类的各种颜色滤色器结合操作。。在这样的实施例中，显示器的“像素”实际上可以包括诸如红色单元像素、绿色单元像素和蓝色单元像素之类的多个单元像素，它们中的每一个可以被调制来增加或减少发射来使得显示器能够经由颜色的加性混合而呈现多种颜色的光的量。
在一些实施例中，还可以与形成在像素电极66和公共电极之间的液晶电容器并行地提供存储电容器，以阻止像素电极66处存储的图像信号的泄露。例如，这样的存储电容器可以被设置在相应的TFT 68的漏极72和单独的电容器线之间。
在根据一个实施例的图6的框图80中描绘了处理图像数据并基于这样的数据将图像呈现在LCD上的某些部件。在图示的实施例中，图形处理单元(GPU)82或一些其它的处理器18将数据84传输到LCD 34的定时控制器86。数据84通常包括可以由LCD 34的电路处理来驱动LCD 34的像素并在LCD34上呈现图像的图像数据。定时控制器86然后将信号发送到一个或多个列驱动器88(或其它的数据线驱动电路56)和一个或多个行驱动器90(或其它的扫描线驱动电路58)，并控制它们的操作。这些列驱动器88和行驱动器90可生成用于驱动LCD 34的像素阵列92的众多像素的模拟信号。在一些实施例中，定时控制器86将数据和定时信号发送给列驱动器88，列驱动器88然后将定时信息转发给行驱动器90。在其他实施例中，定时控制器86可以将定时信息直接提供给列驱动器88和行驱动器90。
参照根据一个实施例的图7中提供的示意图100，可以更好地理解定时控制器86和列驱动器88的操作的额外细节。示意图100大体上描绘了定时控制器86与多个列驱动器88之间的点对点总线接口102。并非所有的列驱动器88共享公共总线，在所描绘的点对先总线接口102中，每个列驱动器88经由各自的信号线104从定时控制器86接收数据信号和定时信号。例如，到每个列驱动器88的信号线104可包括两条数据信号线和一条时钟信号线，如图7大致上描绘的那样。然而，要注意的是，定时控制器86和单独的列控制器88之间的每组信号线104可包括比图7所描绘的三条信号线更多或更少的任意数量的期望的信号线。
LCD 34可以包括任意期望数量(“N”)的列驱动器88。列驱动器88将驱动信号施加到像素阵列92的相关联数量(“M”)的区域106内的数据线，以呈现期望的图像。在一个实施例中，区域106的数量等于列驱动器88的数量，并且每个列驱动器88负责驱动其相关联的区域106内的像素。进一步举例，在一个实施例中，LCD 34可以具有1920×1200的显示分辨率，并包括十个列驱动器88。在该实施例中，每个区域106可以大致与192(即，显示器的1920列的十分之一)×1200的分辨率相关联，并且每个区域106的列驱动器88可以提供使得该区域106的像素能够呈现图像的驱动信号。在另一实施例中，像素阵列92可以具有2560×1600的总分辨率，每个区域106可以包括256×1600像素的分辨率。本技术也可以大体上应用到具有其他分辨率的显示器。
虽然前面的例子在相关联的区域106中包括了十个列驱动器88，但是将意识到可以完全根据本技术使用不同数量的列驱动器88和区域106。例如，其他实施例可以包括比十个列驱动器88更多或更少的列驱动器，并且还可以只包括单个列驱动器88来向整个像素阵列92提供驱动信号。
通过根据一个实施例的图8的框图110的方式描绘了定时控制器86和列驱动器88的功能部件的某些例子。定时控制器86可以包括用于接收数据84的接收器112，数据84可以由GPU 82(图6)、一些其它的处理器18(图1)或一些其它的源来提供。数据84可以是将被呈现在LCD 34上的诸如视频图像或静态图像之类的图像数据。数据编码器114可以与线缓存器116一起操作以处理数据84，并输出用于经由发送器118向列驱动器88传输的数据126。输出的图像数据126可以与输入的图像数据84相同，或者可以包括代表输入数据84的编码数据。输出数据126还可以包括定时信号。定时控制器86包括用于协调各个部件的操作的控制逻辑器120。如下面更具体讨论的，数据编码器114可以取决于数据84的一个或多个特性(例如，数据84中的冗余水平)根据各种传输模式来处理或编码数据84。
定时控制器86可以将数据126传输给列驱动器88的接收器128。每个列驱动器88还可以包括数据解码器130，数据解码器130用于解码或者以其它方式处理数据126并将数据值写到锁存器134。在下面更详细描述的某些传输模式期间，列驱动器88的数据缓存器132可以暂时存储解码数据以有利于将数据值写到锁存器134。编码数据126将大致包括可以被转换为驱动信号的数据值，所述驱动信号用于将由相关联的列驱动器88驱动的区域106的像素。数据解码器130将这样的值写到锁存器134，并且这样的值经由数模转换电路136被转换为施加到像素阵列区域106的各个列的模拟驱动信号144。控制逻辑器138被提供来确定到来的数据126的传输模式(以使得能够恰当地处理数据)并控制列驱动器88的操作。
如根据一个实施例的图9的框图150中大致描绘的，给定的LCD 34可以在定时控制器86和列驱动器88之间包括多个通信通道。例如，发送器118和接收器128可以允许定时控制器86和特定列驱动器88之间的三个通信通道。如图9所描绘的，数据发送器152可以经由第一数据通道156将数据提供给数据接收器154。同样，数据发送器158可以经由第二数据通道162将数据提供给数据接收器160，时钟信号可以通过时钟通道168从时钟信号发送器164被提供给时钟信号接收器。虽然大致根据图7的示意图100，数据通道156和162以及时钟通道168大体上对应一组信号线104，但是再次注意的是，在定时控制器86和列驱动器88之间可以提供更多或更少的数据通道。
要额外注意的是，这些数据通道并不需要被设置在单个共同的电路板上。例如，在一个实施例中，定时控制器86被设置在印刷电路板上，而列驱动器88被设置在LCD 34的玻璃基板(例如，TFT玻璃)上。在这样的实施例中，数据通道156和162以及时钟通道168可以从定时控制器86起、跨着在其上设置有定时控制器86的印刷电路板、跨着连接印刷电路板和在其上设置有列驱动器88的玻璃基板的柔性印刷电路、跨着从柔性印刷电路到列驱动器88的玻璃基板。
如之前注意到的，定时控制器86将图像数据和定时数据提供给列驱动器88，例如经由数据通道156和162以及时钟通道168。图像数据可以被编码为用于向列驱动器88传输的分组，并且这些分组中的至少一些可以根据本技术被压缩。
如图10大致描绘的，数据分组174的例子包括头部176和有效载荷178，数据载荷178包括用于区域196内的像素的数据值。头部176包括与有效载荷相关的信息，并包括指示分组174的数据传输模式的部分180。在当前描绘的实施例中，部分180包括两个比特，这两个比特可以由定时控制器86设置来指示在图例182中大致描述的各个数据传输模式。虽然在图例182中提供并在下面描述数据传输模式的多个例子，但是要注意的是，还可以完全根据本技术使用其他模式，并且部分180的大小可以被调整来允许更少数量或更多数量的模式。
在一个实施例中，数据传输模式可以由定时控制器86基于将被传输到列驱动器88的图像数据中的冗余来选择。与各个数据传输模式相关联的分组190、192、194和196作为例子被提供在图11中。例如，如果将由列驱动器88驱动的一行像素的数据值表现出很少的冗余(例如，如通常在电影的视频帧的情况那样)，则定时控制器86可以根据“普通”传输模式在有效载荷178中传输数据，如大致由图11的数据分组190所示的。数据分组190包括识别所选择的传输模式的头部198。数据分组190的有效载荷包括将由接收数据分组190的列驱动器88驱动的一行像素中的每个像素的数据值200。因此，在列驱动器88所驱动的区域106具有192个像素的宽度的实施例中，数据值200被提供给192个像素(即，Z＝192)中的每一个。
数据分组190的头部198(或一些其他部分)可以例如通过包括被设置为“00”的两个指定比特来指示定时控制器86选择了普通传输模式。列驱动器88可以读取这些比特以确定在构建和传输数据分组190中定时控制器86使用了什么传输模式。数据分组190可以在开始点202和结束点204(所有数据值200的传输之后)之间的时间段上被传输。因此，对于数据分组190，定时控制器86和列驱动器88的发送器和接收器大致分别在开始点202和结束点204之间的整个时间段内有效。然而，根据本技术，可以使用其他数据传输模式来减小定时控制器86和列驱动器88之间的传输的长度，使得一个或多个数据通道能够在更长的时间长度内被关闭以降低功率。要注意的是，关闭这样的数据通道可以包括将定时控制器86和列驱动器88的发送器和接收器中的一者或两者置于低功率状态。
虽然某些类型的图像数据可能具有有限的冗余量，但是其它类型的图像数据可能展现出更大的冗余。例如，计算机生成的内容通常包含大量的数据冗余。例如，LCD 34可以用于显示通过计算机所执行的字处理程序而生成的图像。在图像数据表现出明显冗余的这样的例子中，GPU 82(图6)可以提供指示像素区域196内的整行的像素将被驱动到相同级别(即，该行的所有像素将是同一颜色)的图像数据。因此，定时控制器86可以使用可变长度编码(VLC)来编码数据，而不是对于每个像素传输192个单独的数据值200(或者对于一些实施例，一些其他数量的单独的数据值200)。
例如，当确定区域106的一行的所有像素被驱动到相同级别时，定时控制器86可以选择“VLC”传输模式，并可以通过包括单个数据值208和重复值206来编码数据，单个数据值208表示该行的每个像素将被驱动到的级别，重复值206指示数据值208将被列驱动器88重复多少次以将像素驱动到该级别。此外，定时控制器86可以将头部部分180设置为“01”(或者以其他方式指示VLC传输模式已被选择)，并且列驱动器88可以从分组192读取该传输模式以使得能够恰当地解码和处理数据(即，重复数206和数据值208)。列驱动器88可以将数据值208存储在数据缓存器132(图8)中，并可以根据重复值296复制该数据值208，以对于将被驱动的该行的所有像素将数据值写入到锁存器134中。
因为数据分组192仅仅包括头部198、重复值206和单个数据值208，所以可以在相比于传输数据分组190(相比较而言，数据分组190可以包括192倍那么多的数据值或者甚至更多)的时间的一部分中通过定时控制器86和列驱动器88之间的数据通道传输数据分组192。因此，在时间段210内定时控制器86和列驱动器88之间的数据通道或链接可以被关闭。被置于低功率状态中的时间段210(在该时间段期间数据通道及其组件可以被去激活)减小由LCD 34消耗的功率量。除了可变长度编码，还可以使用其他数据压缩技术来压缩数据，或者取而代之，可以使用其他数据压缩技术来压缩数据。另外，在多数据通道配置(其中数据通过多个数据通道被传输到列驱动器88)中，数据分组192相比于数据分组190的大小的减小可以允许在更少的通道(例如，单个通道)上传输数据分组192并允许其他数据通道的去激活。时钟通道在任何数据通道关闭时间段期间可以保持有效。
在其他例子中，对于区域106中一行像素的图像数据可以表现出更少的冗余量，例如多像素序列，其中一个序列内的像素被驱动到共同级别，但是该共同级别不同于该行中的其他像素序列。在这样的情况下，定时控制器86可以检测数据中的冗余，并根据VLC传输模式来传输数据分组194。相比于数据分组192(也在VLC传输模式下编码)，数据分组194包括多个数据值208和相关联的冗余或重复数206。列驱动器88可以从数据分组194检测传输模式，并以与上述方式类似的方式来处理该分组。
在又一例子中，定时控制器86可以检测到区域106中的一行像素被驱动到与该区域106内的前一行像素相同的级别。例如，在字处理应用中，将由LCD34生成的图像可以不仅在水平(即，行)方向上包括大量的冗余，还可以在垂直(即，列)方向上包括大量的冗余。在该例子中，定时控制器86可以选择“数据采样跳过”传输模式，并传递包括头部198(指示传输模式)而不包括任何有效载荷数据的数据分组196。接收到数据分组196的列驱动器88可以从头部198(例如，从头部198中被设置为“10”的部分180)识别传输模式，并且列驱动器88可以基于之前针对前一行像素存储在锁存器134内的数据来驱动区域106的相应行的像素。在传输头部之后(在关闭时间段210期间)可以关闭数据通道直到下一数据分组的传输，以节省功率。
要注意的是，重复数206以及数据值200和208的位数可以是任何合适的大小。在一个实施例中，数据值200和208可以是24比特值，该24比特值表示3个8比特值，8比特值指示对于像素的每个颜色分量(例如，红色单位像素、绿色单位像素和蓝色单位像素)的驱动级别。列驱动器从而可以将24比特值存储到锁存器134中，并且数模转换电路136可以对于像素的红色、绿色和蓝色单位像素(或子像素)输出单独的驱动信号，每个驱动信号基于24比特数据值中它相应的8比特部分。重复数206通常是足以允许对用于一行的最大重复数进行存储的最小大小(即，该行中的像素数量)。在一个实施例中，重复数206可以包括11比特数。
通过进一步的例子，参考图12和13可以更好地理解上述的数据分组和数据传输模式，图12和13大致描绘了经由像素阵列92黑文本在白色背景上的呈现。如图12所描绘的，文本216的一行可以跨越像素阵列92的区域106。并不是对于区域106的每一行的每个像素发送单独的数据值，本技术可以被利用来减小在定时控制器86和列驱动器88之间传输的数据的大小，并可以减小作为这样的传输的结果消耗的功率量。
参考图13的详细视图，像素阵列92的区域106可以在像素218被驱动到的级别中表现出大量的冗余。(要注意的是，每个像素218可以包括一个或多个单位像素60，诸如红色单位像素、绿色单位像素、蓝色单位像素中的每一个。)例如，行220、222、224、226和228包括都被驱动到同一级别(例如，白色)的像素218。行230包括被驱动到不同的非白色级别(例如，黑色)的三个像素218，以呈现文本216的一部分(在显示器上重现的字母“A”的顶部部分)。行230的剩余部分包括分别在这三个黑色像素218的左侧和右侧的像素218序列。行232包括如下序列，即，白色像素、接下来是两个黑色像素、接下来是单个白色像素、接下来是另两个黑色像素、接下来是被驱动为白色的其他像素。行234和236可以类似地包括被如下序列打断的大量的白色像素：两个黑色像素、三个白色像素以及两个黑色像素(在行244的情况下)；以及两个黑色像素、五个白色像素以及两个黑色像素(在行236的情况下)。
图12和13中描绘的像素可以基于根据上述数据传输模式从定时控制器86传输到列驱动器88的数据而被驱动。特别地，对于具有单个共同颜色(当前描绘的例子中的白色)的区域106的像素的第一行，将数据分组192(根据VLC传输模式)传输到列驱动器88，列驱动器88可以将合适的值存储在锁存器134中并根据所接收的数据来驱动第一行的像素。
对于直到文本216开始(即，直到行230)的后续行，定时控制器86可以传输数据分组196，数据分组196指示数据采样跳过模式已被使能，并且列驱动器88将把一行像素驱动到存储在锁存器134中并用于前一行像素的相同值。例如，行220、222、224、226和228中的每一个可以被驱动到与前一行的像素相同的颜色。因此，定时控制器86可以仅仅发送行将被驱动到同样的值(例如，通过对每个数据分组196设置头部198的部分180来指示数据采样跳过传输模式)的指示，而不是对这些行的每个像素218传输单独的像素数据值。由于这种指示的传输相比于对每一行的每个像素传输像素数据值而言在持续期方面将短得多，因此定时控制器86和列驱动器88之间的数据通道将被选择性地置于低功率状态或者以其他方式在传输序列期间被去激活。换句话说，数据通道可以在每个数据分组196的传输之后被去激活，然而再次被激活以使得能够传输下一个数据分组。
对于行230，定时控制器86可以发送包括如下的数据分组194：对于文本216的左侧的所有像素的第一数据值208和相关联的第一重复数206，第一重复数206指示将根据该数据值被驱动的像素的数量；对于文本216的像素的第二数据值208以及相关联的重复数206，该重复数206指示第二数据值将被用于驱动三个像素序列；以及对于文本216的右侧的像素的第三数据值208和重复数206。行232、234和236也可根据基于可变长度编码传输模式传输的数据分组而被驱动，在可变长度编码传输模式中编码数据包括将被列驱动器88解码以呈现所期望的图像的数据值208和重复数206。
在一个实施例中，定时控制器86可以根据图14中描绘的流程图250来生成数据分组。特别地，在该实施例中，在块252处，定时控制器86接收诸如来自GPU 82的数据之类的图形数据。在块254处，定时控制器86例如通过确定在将被呈现的一行内表现出共同像素值的像素序列，或者通过测量像素的相邻行之间的冗余，来测量图形数据的冗余。基于该分析，在块256处，定时控制器86选择如上所述的诸如普通传输模式、VLC传输模式或数据采样跳过传输模式之类的数据传输模式。在块258处，定时控制器86根据所选择的数据传输模式生成数据分组以传输给列驱动器88。
参照根据一个实施例提供的图15的流程图260，可以更好地理解由定时控制器86进行的冗余的测量和数据传输模式的选择。在该实施例中，在块262处，定时控制器86可以分析像素行的图形数据。如果给定像素行的图形数据与前一行的图形数据相同(在块264中进行判断)，则定时控制器86可以选择数据采样跳过传输模式，如块266所示。
如果像素行的数据与前一行不同，则在判断块268处，定时控制器86可以确定在像素行本身的图像数据中的数据冗余量。如果在像素行的数据中没有数据冗余(即，该行中的每个像素与前一像素不同)，则在块270处，定时控制器86选择普通传输模式。如果在像素行中确实存在数据冗余，则定时控制器86接着可以确定数据冗余是否在期望的门限之上(判断块272)。例如，期望的门限可以基于列驱动器88的数据缓存器132的大小来设置。在这样的实施例中，如果像素行中的数据冗余足以允许所有的重复值和相关联的像素值被存储在数据缓存器132内，则在块274处，定时控制器86可以选择VLC传输模式。然而，如果数据缓存器的大小不足以存储所有的重复数和像素值，则在块270处，定时控制器86相反可以选择普通传输模式。
参照根据一个实施例的在图16中描绘的流程图280，数据可以从定时控制器86被传输到列驱动器88。在块282处，由定时控制器86生成的数据分组可以被传输到列驱动器88。在块284处，列驱动器88可以例如从数据分组的头部读取传输模式，并在块286处，根据所确定的模式来处理图像数据。如果传输模式是普通传输模式(在普通传输模式中对于将由列驱动器88驱动的像素的特定行的每一个像素提供离散的像素值)(判断块288)，则可以在前一行像素的最后一个像素值的接收之后在块282处传输另一数据分组。
然而，如果相反经由一些其他传输模式(例如，VLC传输模式或数据采样跳过传输式)传输了数据分组，则在从定时控制器86接收到图像数据之后且在像素的下一行的下一数据分组将被传输的时间之前，可以存在数据通道的非激活的时间段。因此，在这样的传输模式中，一旦列驱动器88已接收到像素的给定行的图像数据的任何有效载荷，那么就在块290处，去激活定时控制器86和列驱动器88之间的数据通道。在块292处，可以再次激活数据通道以允许下一数据分组在块282处被传输。因此，通过缩短数据通道上的数据传输长度并选择性地去激活数据通道，LCD 34可以消耗更少的功率。另外，通过减少经过数据通道的数据翻转活动量，还减小了由于数据传输导致的电磁干扰。
在一个实施例中，可以根据图17的流程图296来操作列驱动器。在块284处，列驱动器88可以从给定的数据分组读取传输模式。如果列驱动器88确定数据分组根据VLC传输模式被发送(判断块298)，则在块300处，列驱动器88可以将来自数据分组的像素值和重复数存储在例如数据缓存器132内。然后在块302处，列驱动器88可以基于所存储的重复数来复制所存储的像素值，并可以将这样的像素值拷贝到锁存器134中。如果读取的传输模式是普通传输模式(判断块304)，则可以处理包括对于每个像素的单独的像素值的数据分组，并可以在块306处将数据值拷贝到锁存器134中。如果读取的传输模式相反是数据采样跳过模式(判断块308)，则在块310处，列驱动器88可以保持锁存器134中的以前的像素值。基于在块302、306和310处存储在锁存器中的值，数模转换电路136可以基于锁存器134内的数字值在块312处生成模拟信号，并且模拟信号可以被施加到区域106的像素的行。
通过例子的方式已经示出了上述特定实施例，应该理解的是，这些实施例可以容易地受到各种修改和替代形式的影响。还应该理解的是，权利要求不试图限于所公开的特殊形式，而是覆盖落入本公开的精神和范围内的所有修改、等价物和替代物。

Claims (25)

1.一种显示器，包括：
包括像素阵列的薄膜晶体管(TFT)液晶显示器面板；
包括数据接收器的至少一个列驱动器，被配置为驱动像素阵列的列；以及
包括数据发送器的定时控制器，被配置为经由所述数据发送器将像素数据传输到所述至少一个列驱动器的数据接收器，其中，所述定时控制器还被配置为确定像素数据中的冗余量，将所确定的数据冗余量与门限相比较，当所确定的数据冗余量在所述门限之上时使用可变长度编码(VLC)编码像素数据以使得编码后的像素数据在大小方面更小，将编码后的像素数据从所述数据发送器传输到所述至少一个列驱动器的数据接收器，以及在传输编码后的像素数据之后选择性地去激活所述数据发送器；以及
其中，所述至少一个列驱动器被配置为在接收到编码后的像素数据之后选择性地去激活所述数据接收器。
2.根据权利要求1所述的显示器，其中，所述至少一个列驱动器包括多个列驱动器。
3.根据权利要求2所述的显示器，其中，所述数据发送器包括被配置为将编码后的像素数据传输到所述多个列驱动器的多个数据发送器。
4.根据权利要求3所示的显示器，其中，所述多个数据发送器包括对于所述多个列驱动器中的每个列驱动器的至少两个数据发送器，以及所述定时控制器被配置为去激活所述至少两个数据发送器中的至少一个数据发送器，同时经由所述至少两个数据发送器中的另一数据发送器传输编码后的像素数据。
5.根据权利要求1所述的显示器，其中，所述至少一个列驱动器包括被配置为解码从所述数据发送器接收的编码后的像素数据的数据解码器。
6.根据权利要求1所述的显示器，其中，所述至少一个列驱动器：
包括缓存器；
被配置为接收编码后的像素数据，所述编码后的像素数据包括像素值和指示该像素值的冗余的重复值；
被配置为将该像素值存储在所述缓存器中；以及
被配置为通过基于所述重复值拷贝存储在所述缓存器中的像素值来至少部分地解码所述编码后的像素数据。
7.一种显示器面板定时控制器，包括：
数据接收器，被配置为接收图像数据；
数据编码器，被配置为选择性地编码所接收的图像数据；
控制逻辑器，被配置为从多个数据传输模式中选择数据传输模式，其中所述控制逻辑器被配置为基于对所接收的图像数据的分析来选择该数据传输模式；以及
多个数据发送器，被配置为根据所选择的数据传输模式输出所接收的图像数据。
8.根据权利要求7所述的显示器面板定时控制器，其中，所述多个数据传输模式至少包括可变长度编码模式和非可变长度编码模式。
9.根据权利要求8所述的显示器面板定时控制器，其中，所述非可变长度编码模式包括普通模式，在所述普通模式中，所述显示器面板定时控制器被配置为经由所述多个数据发送器传输所接收的图像数据而不经由所述数据编码器对所接收的图像数据进行编码。
10.根据权利要求8所述的显示器面板定时控制器，其中，所述多个数据传输模式包括数据采样跳过模式，以及所述定时控制器被配置为当确定将被发送给列驱动器的一行图像数据与发送给该列驱动器的前一行图像数据相同时，选择所述数据采样跳过模式。
11.根据权利要求7所述的显示器面板定时控制器，其中，所述显示器面板定时控制器被配置为向一个或多个列驱动器经由各自的点对点数据总线传输图像数据。
12.一种系统，包括：
包括像素阵列的显示器；
行驱动电路和列驱动电路，被配置为驱动所述像素阵列，其中所述列驱动电路包括多个列驱动器集成电路；
显示器面板定时控制器，被配置为接收图像数据并控制所述行驱动电路和所述列驱动电路的操作，其中，所述显示器面板定时控制器通过包括至少一个数据通信通道的相应的点对点数据总线电耦接到所述多个列驱动器集成电路中的每个列驱动器集成电路，以及其中，所述显示器面板定时控制器被配置为基于图像数据中的冗余来选择性地编码图像数据并选择性地去激活所述至少一个数据通信通道。
13.根据权利要求12所述的系统，其中，每个列驱动器集成电路被配置为驱动像素阵列的一行中的多个像素，并接收来自所述显示器面板定时控制器的编码后的图像数据，所述编码后的图像数据包括对于该行中的所述多个像素中的至少一个像素的像素数据和冗余数。
14.根据权利要求13所述的系统，其中，每个列驱动器被配置为将所述至少一个像素的像素数据存储在缓存器中，基于该像素数据驱动所述至少一个像素，以及基于存储在所述缓存器中的所述至少一个像素的像素数据来驱动该行中的一个或多个其他像素，以及其中，基于所述至少一个像素的像素数据驱动的该行中的一个或多个额外像素的数量等于编码后的图像数据的所述冗余数。
15.根据权利要求12所述的系统，其中，每个列驱动器包括被配置为接收对于像素阵列的第一行中的第一像素序列的像素数据的数据锁存器，以及其中，所述列驱动器被配置为基于在所述锁存器中的所接收的第一像素序列的像素数据来驱动第一像素序列，并且基于来自所述显示器面板定时控制器的指出第一像素序列与像素阵列的第二行中的第二像素序列相同的指示，还基于在所述锁存器中的所接收的第一像素序列的像素数据驱动第二像素序列。
16.根据权利要求12所述的系统，包括被配置为生成图像数据的处理器。
17.根据权利要求12所述的系统，其中，所述系统包括便携式计算机系统或便携式电子设备中的至少一个。
18.一种方法，包括：
在显示器定时控制器处接收图形数据；
测量图形数据的冗余；
基于所测量的冗余选择数据传输模式；以及
生成包括配置头部和像素数据的有效载荷的图像数据分组，其中，生成图像数据分组包括在图像数据分组的配置头部中设置一个或多个比特，所述一个或多个比特指示所选择的数据传输模式，以及基于所选择的数据传输模式生成像素数据的有效载荷。
19.根据权利要求18所述的方法，其中，测量图形数据的冗余包括对于一个或多个相应像素系列识别具有同样像素数据值的一个或多个序列，以及确定所述一个或多个相应像素系列中的像素的数量。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，生成像素数据的有效载荷包括生成有效载荷以包括对于具有同样像素数据值的每个序列的一个重复数和对于具有同样像素值的每个序列的一个像素数据值，所述一个重复数等于相应像素系列中的像素的数量，所述一个像素数据值等于所述同样像素数据值。
21.根据权利要求20所述的方法，其中，基于所测量的冗余选择数据传输模式包括确定所述冗余在门限之上，以使得接收所生成的图像数据分组的列驱动器的缓存器具有足够的容量来存储所生成的像素数据的有效载荷中的一个或多个像素数据值。
22.一种方法，包括：
在显示器的列驱动器和定时控制器之间的数据通道上传输多个数据分组；
从所述列驱动器处接收的所述多个数据分组中的头部读取传输模式；
基于所述多个数据分组各自的传输模式，在所述列驱动器处处理所述多个数据分组的图像数据；以及
基于传输的所述多个数据分组各自的传输模式，在所述多个数据分组的传输期间间歇性地去激活所述数据通道。
23.根据权利要求22所述的方法，其中，间歇性地去激活所述数据通道包括去激活所述定时控制器的发送器。
24.根据权利要求22所述的方法，其中，在所述多个数据分组的传输期间间歇性地去激活所述数据通道包括在所述多个数据分组中的两个连续数据分组中的第一数据分组的传输之后去激活所述数据通道，并且在传输所述两个连续分组中的第二数据分组之前激活所述数据通道。
25.根据权利要求22所述的方法，其中，传输所述多个数据分组包括连续传输第一数据分组和第二数据分组，其中，所述列驱动器被配置为响应于第一数据分组驱动显示器的第一像素行中的第一像素序列，并驱动显示器中与第一像素行相邻的第二像素行中的第二像素序列，其中，第一数据分组包括第一头部和有效载荷，所述有效载荷包括第一像素序列的图像数据，第二数据分组包括编码有第二数据分组的传输模式的第二头部，所述第二数据分组的传输模式指示第二像素序列将基于第一数据分组的有效载荷的图像数据被驱动到与第一像素序列相同的级别。
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