CN103093725B - 两灰阶电子墨水显示刷新加速方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种两灰阶电子墨水显示刷新加速方法。该方法包括：在第一灰阶的电子墨水面板上接收第二灰阶的手写输入；根据电子墨水面板的刷新频率将用户手写输入划分为若干个时间单元；根据第l个时间单元内手写输入在电子墨水面板上对应的坐标计算并确定第l个矩形刷新区域，第l个时间单元内的手写输入完全落入第l个矩形刷新区域，或者在落入第l个矩形刷新区域的同时也落入第k个时间单元对应的矩形刷新区域；并且，在确定第l个矩形刷新区域之后，判断第l个矩形刷新区域内各个像素的灰阶是否有变化；如果所述判断的结果为：该像素的灰阶从所述第一灰阶变化到所述第二灰阶，则对该像素进行刷新操作；并且如果所述判断的结果为：该像素的灰阶无变化，则不对该像素进行刷新操作。其中，l＝1、2、...、L；并且L等于用户手写输入的总时间除以时间单元的比值。
Description
技术领域
本发明涉及电子墨水显示刷新加速方法，尤其涉及一种两灰阶电子墨水显示刷新加速方法。
背景技术
电子纸显示屏是一种全新显示屏，具有功耗低、阅读舒适等优点。作为一种新型显示屏技术，电子纸显示屏催生了众多创新性移动应用，比如电子书、电子报纸、电子显示牌等。
电子纸显示屏具有独特的显示刷新机制。不同于CRT和TFT等显示屏的动态主动刷新方式，电子纸显示屏只有当数据更新时才会刷新，相对而言是一种静态被动刷新。处理器主要向上层提供两种功能，即贴图和刷屏。贴图功能是把内存中的一块区域复制到显存中；刷屏功能是把显存中的一块区域刷新到电子纸显示屏。刷屏分为全屏幕刷新和部分矩形区域的块刷新。块刷又可分为多级灰度块刷和两灰度级块刷，其中两灰度级块刷具有更高的响应速度。但是现有的电子纸显示刷新机制是整个刷新，并且无论该块中的像素的灰阶是否确实有变化，都必须完成该刷新步骤，这一方面造成了严重的资源浪费，另一方面由电子纸的刷屏特性造成刷新区域存在重叠，从而导致刷新过程出现图像断点，使图像严重不连续。
发明内容
本发明的目的是克服现有的电子纸显示刷新机制中存在的资源浪费和断点问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种两灰阶电子墨水显示刷新加速方法。该方法包括：在第一灰阶的电子墨水面板上接收第二灰阶的手写输入；根据电子墨水面板的刷新频率将用户手写输入划分为若干个时间单元；根据第l个时间单元内手写输入在电子墨水面板上对应的坐标计算并确定第l个矩形刷新区域，第l个时间单元内的手写输入完全落入第l个矩形刷新区域，或者在落入第l个矩形刷新区域的同时也落入第k个时间单元对应的矩形刷新区域；并且，在确定第l个矩形刷新区域之后，判断第l个矩形刷新区域内各个像素的灰阶是否有变化；如果所述判断的结果为：该像素的灰阶从所述第一灰阶变化到所述第二灰阶，则对该像素进行刷新操作；并且如果所述判断的结果为：该像素的灰阶无变化，则不对该像素进行刷新操作。其中，l＝1、2、...、L；并且L等于用户手写输入的总时间除以时间单元的比值。
本发明通过对无灰阶变化的像素不执行刷新操作，极大提高了电子纸显示器的响应速度，节约了大量系统资源，并且实现了每个刷新区域中的图像片段的同步刷新，克服了图像断点的问题。
附图说明
图1为本发明实施例中电子墨水手写输入时显示刷新的效果图；
图2为本发明实施例中两灰阶电子墨水显示刷新方法的流程图。
具体实施方式
下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
图1是电子墨水显示刷新时的显示效果图。在电子墨水面板的显示中定义了由白到黑的N个脉冲。假设N＝40，即将电子墨水面板的显示由白刷到黑需要打40个正压脉冲。当在电子墨水面板的底色为白色的区域中显示黑色图像时，需要将该区域内所有需要显示成黑色的点打40个正压脉冲，即为黑色。在一个实施例中，电子墨水面板的刷新频率为100Hz，也就是说，将电子墨水显示面板上全屏打一次脉冲需要10ms，如果N为40，则在电子墨水面板的底色为白色的该区域中显示黑色图像时需要分40次进行刷新，共耗时400ms。
如图1所示的实施例，是对电子墨水面板进行手写输入，以在底色为全白的电子墨水面板上书写全黑的字体为例。假设用户在连续的三个时间单元内分别手绘线条a-b、b-c和c-d，每个时间单元的时间间隔为40ms，且电子墨水面板每隔一个时间单元刷新一次。所以在第一个时间单元过后，即40ms末，用户刚刚手绘到b点时，电子墨水面板就计算并截取线条a-b所在的矩形区域(如矩形线框101所示)开始刷新。具体地，线条a-b所在的矩形刷新区域(矩形线框101)可根据线条a-b上各点的坐标确定。例如，假设线条a-b上各点对应横坐标的最小值为xmin(a-b)，最大值为xmax(a-b)；线条a-b上各点对应纵坐标的最小值为ymin(a-b)，最大值为ymax(a-b)；则矩形线框101是在直角坐标系中由直线x＝xmin(a-b)、x＝xmax(a-b)、y＝ymin(a-b)和y＝ymax(a-b)围成的矩形。
b点画完后，电子墨水面板接收到指令将线条a-b段从白灰阶逐步刷新到黑灰阶，总共需耗时400ms；同时，将处于矩形线框101内除线条a-b外的其它所有点，从白刷新到白。虽然这些点是从白色变化到白色，看似没有变化，但仍然需要耗时400ms。
接着，在第二个时间单元内，即40ms～80ms，用户连续着线条a-b来手绘线条b-c，电子墨水面板同样在第80ms时，即c点手绘完成时，就开始对线条b-c所在区域矩形线框102进行刷新。同样，矩形线框102是根据线条b-c上各点的坐标值来确定。例如线条b-c上各点对应横坐标的最小值为xmin(b-c)，最大值为xmax(b-c)；线条b-c上各点对应纵坐标的最小值为ymin(b-c)，最大值为ymax(b-c)；则矩形线框102是在直角坐标系中由直线x＝xmin(b-c)、x＝xmax(b-c)、y＝ymin(b-c)和y＝ymax(b-c)围成的矩形。同上，矩形线框102内，电子墨水面板接收到指令将线条b-c段从白灰阶逐步刷新到黑灰阶，将处于矩形线框102内除线条b-c外的其它所有点，从白刷新到白，同样需耗时400ms。
如图1所示，前两个时间单元内的手绘线条分别对应的矩形线框101与矩形线框102无重叠，这两个区域的刷新也互不影响，各自从所对应的时间单元末时刻开始依次刷新。但是，这两个区域内都存在由白到白的刷新，虽然视觉上看不出这些点有被刷新的变化，但实际上在后台实际浪费了资源，影响了电子墨水显示器的性能。
接着，在第三个时间单元内，即80ms～120ms，用户连续着线条b-c来手绘线条c-d。同样，线条c-d所在的刷新区域根据线条c-d上各点的坐标来确定，它是由直线x＝xmin(c-d)、x＝xmax(c-d)、y＝ymin(c-d)和y＝ymax(c-d)围成的矩形线框103。可见，矩形线框103分别与矩形线框101和矩形线框102都有重叠的区域。例如，如图1中所示，矩形线框103与矩形线框101的重叠区域为区域A，矩形线框103与矩形线框101的重叠区域为区域B；且线条c-d在手绘过程中依次与矩形线框102相交于点c、g、h，与矩形线框101相交于点i、j，与线条a-b相交于点k。于是，第三个时间单元内的手绘线条g-h既落入区域103中，又落入区域102中；线条i-j既落入区域103中，又落入区域101中。
理论上，人们希望从120ms末开始，线条c-d作为整体同步刷新。但是，由于此时线条c-d上的一段线条g-h同时处于线条b-c所在的刷新区域102中，另一段线条i-j同时处于线条a-b所在的刷新区域101中。虽然只处于刷新区域103与刷新区域101或刷新区域102无重叠的区域内的线条c-g、h-i和j-d在第120ms末就已经开始由白到黑逐步刷新了，而线条i-j却要等到画完b点400ms之后，即线条a-b完全刷新成黑色，才能开始向黑色刷新；线条g-h要等到画完c点400ms之后，即线条b-c完全刷新成黑色，才能开始向黑色刷新。这就导致线条i-j的刷新实质上比线条c-g、h-i和j-d的刷新延迟了320ms，而线条g-h的刷新实质上比线条c-g、h-i和j-d的刷新延迟了360ms，这在视觉上就形成了i-j和g-h两个滞后的断点。
假设用户手写输入一个线条的时间很长，例如400ms，如果处于后面时间单元内的手绘线条与前面一个或多个时间单元内的手绘线条分别所属的刷新区域有重叠时，且后面时间单元内的手绘线条上的某一段或几段落入这些重叠区域内时，则会形成更多滞后的断点，这些断点都比各自所属区域的刷新滞后不同的时间，这样就会造成图像严重不连续。
此外，对于线条a-b与线条c-d的交点k，虽然在刷新区域101的刷新中已将k点完成了从白到黑的刷新，但是由于在对线条c-d进行刷新时，k点又落到了刷新区域103的范围中，则会对k点重复进行一次从黑到黑的刷新，这也会在后台浪费了资源。
在本发明的实施例中，为了加速刷新速度，节省系统资源，设计了同一灰阶到同一灰阶随时停止的机制，比如对于第三个时间单元内的手绘线条，处于矩形刷新区域103内、重叠区域外的线条c-g、h-i和j-d执行第三个时间单元的指令进行从白到黑的刷新；处于重叠区域A内的线条i-j和处于重叠区域B内的线条g-h因为因为随时停止的机制，分别不执行在矩形刷新区域101和矩形刷新区域102内的从白到白的刷新，于是与线条c-g、h-i和j-d同时开始进行从白到黑的刷新；特殊地，对于线条a-b与c-d的交点k的像素，执行第一个时间单元的指令完成从白到黑的刷新之后终止刷新操作，不再执行第三个时间单元内的从黑到黑的刷新，这样整个线条c-d除点k之外，可同步进行刷新；此外，处于重叠区域A内的线条e-b执行第一个时间单元的指令完成从白到黑的刷新之后终止刷新操作，不再执行第三个时间单元内的从黑到黑的刷新；同样，处于重叠区域B内的线条b-f执行第二个时间单元的指令完成从白到黑的刷新之后终止刷新操作，不再执行第三个时间单元内的从黑到黑的刷新；矩形区域103内除了全部手绘线条外的其他所有像素，不对其进行从白到白的刷新。
以上所述虽然以电子墨水面板底色为全白的灰阶，书写字体为全黑的灰阶为例，但是可以将电子墨水面板底色设置为介于白色和黑色之间的某一个灰阶如第n灰阶，书写字体设置为第n+i灰阶，i为大于0的整数。
图2是本发明的实施例的两灰阶电子墨水显示刷新方法的流程图。在步骤202中，接收第I用户手写输入并且刷新计时开始。在步骤204中判断是否达到预定时间段，此预定时间段等于一个时间单元。如果在步骤204的判断为否则继续计时。如果在步骤204的判断为是，则在步骤206中重新计时，并计算用户第I手写输入各点在电子墨水面板上对应的最小横坐标值xmin、最大横坐标值xmax，最小纵坐标值ymin和最大纵坐标值ymax。并且以这四个坐标值计算并截取第I矩形刷新区域，其中该第I矩形刷新区域对应的矩形线框是在直角坐标系中由直线x＝xmin、x＝xmax、y＝ymin和y＝ymax构成的矩形。然后前进到步骤208，在步骤208中判断该刷新区域内的每个像素点的灰阶是否有变化。如果在步骤208中确定某个像素点的灰阶有变化，则在步骤210中将该像素确定为像素变化点，并开始对该像素进行刷新操作。如果在步骤208中确定某个像素点的灰阶没变化，则在步骤212中将该像素确定为像素重叠刷新点，并且不对该像素进行刷新操作。然后前进到步骤214继续计时，判断是否达到预定时间段。如果在步骤214的判断为否则继续计时。如果在步骤214的判断为是，则进入步骤216中接收第I+1用户手写输入且设此为当前用户手写输入，并返回步骤206，重新计时，进行下一轮循环。
通过本发明所提供的方法，即使刷新区域存在重叠，由于对每个刷新区域中像素无变化的像素点不进行刷新操作，一方面节省了资源，另一方面使每个刷新区域中的图像片段能够实现同步刷新，克服了图像断点的问题。
专业人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种两灰阶电子墨水显示刷新加速方法，包括：
在第一灰阶的电子墨水面板上接收第二灰阶的手写输入；
根据电子墨水面板的刷新频率将用户手写输入划分为若干个时间单元；
根据第l个时间单元内手写输入在电子墨水面板上对应的坐标计算并确定第l个矩形刷新区域，第l个时间单元内的手写输入完全落入第l个矩形刷新区域，或者在落入第l个矩形刷新区域的同时也落入第k个时间单元对应的第k个矩形刷新区域；并且
在确定第l个矩形刷新区域之后，判断第l个矩形刷新区域内各个像素的灰阶是否有变化；如果所述判断的结果为：该像素的灰阶从所述第一灰阶变化到所述第二灰阶，则对该像素进行刷新操作；并且
如果所述判断的结果为：该像素的灰阶无变化，则不对该像素进行刷新操作；
其中，l＝1、2、…、L；并且
L等于用户手写输入的总时间除以时间单元的比值；
其中，落入第l个矩形刷新区域和第k个矩形刷新区域的重叠区域内的第k个时间单元内的手写输入，继续执行之前的第k个时间单元的指令，像素进行从第一灰阶到第二灰阶的刷新，完成后终止刷新操作。
2.如权利要求l所述的两灰阶电子墨水显示刷新加速方法，其中，所述第k个时间单元在第l个时间单元之前，即k<l。
3.如权利要求1或2所述的两灰阶电子墨水显示刷新加速方法，其中，
所述k的取值可以为一个；或者
所述k可以同时取多个值。
4.如权利要求1所述的两灰阶电子墨水显示刷新加速方法，其中，该像素的灰阶无变化，是指该像素从第一灰阶刷新到第一灰阶；或者
该像素从第二灰阶刷新到第二灰阶。
5.如权利要求1所述的两灰阶电子墨水显示刷新加速方法，其中，落入第l个矩形刷新区域和第k个矩形刷新区域的重叠区域内的第l个时间单元内的手写输入，执行第l个时间单元的指令，从第l个时间单元的末时刻开始，像素从第一灰阶刷新到第二灰阶。
6.如权利要求1所述的两灰阶电子墨水显示刷新加速方法，其中：
第l个时间单元内的手写输入对应的第l个矩形刷新区域是由直线x＝xmin、x＝xmax、y＝ymin和y＝ymax构成的矩形；其中
xmin为第l个时间单元内手写输入各点横坐标的最小值；并且
xmax为第l个时间单元内手写输入各点横坐标的最大值；并且
ymin为第l个时间单元内手写输入各点纵坐标的最小值；并且
ymax为第l个时间单元内手写输入各点纵坐标的最大值。
7.如权利要求1所述的两灰阶电子墨水显示刷新加速方法，其中，在每个时间单元对应刷新区域的刷新操作开始的同时，下一个时间单元的手写输入开始进行。
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