CN1057182C - 在减少行数的有源编址显示系统中减少存储需求的装置 - Google Patents

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Abstract

一种数据通信接收器(605)用以接收和存储图象数据的集合，并且在显示器(600′)上显示与之相关的图象，显示器的行被划分为第一和第二区段(705，710)。数据通信接收器(605)包含用以存储正交归一化函数的集合的数据库(635)，以及连接到数据库(635)上的行驱动器(650)，以便用与正交归一化函数的第一子集相关的第一电压驱动显示器(600′)的第一区段(705)，和用与在第一个多个顺序的时隙期间正交归一化函数的集合中包含的剩余函数相关的第二电压驱动显示器(600′)的第二区段(710)。行驱动器(650)还用与剩余函数相关的第二电压驱动第一区段(705)，以及用与在第二个多个顺序时隙期间的正交归一化函数的第一子集相关的第一电压驱动第二区段(710)。

Description

在减少行数的有源编址显示系统中减少存储需求的装置
本发明涉及编址显示的编址方法，尤其是涉及在有源编址(active-addressed)显示中减少存储需求的方法和装置。
作为直接多路传输的，均方根响应的电子显示器的实例是共知的液晶显示器。如在标题为：“High Resolution LCD DisplaySystem”的美国专利No.4,952,036及标题目为：“Thin FilmTransrstor of Active Matrix Liquid Crystal Display”的美国专利No.5,060,036中所公开的这种显示器中，在两个平行的玻璃板之间安放了向列液晶材料，在所说的玻璃板上施加的位于每个表面上的电极和所说的液晶材料接触。具体地说，这些电级在一个玻璃板上按垂直方向成列排布，而在另一个玻璃板上按水平方向成行排布，以便激励列电极和行电极叠加处的象素。
在均方根(rms)响应的显示器中，象素的光学状态基本上响应加到象素上的电压的平方，即加到象素的相对的两面上的电极上的电压的差。液晶显示LCD具有固定的时间常数，它是表示由于施加给象素的电压的变化而使象素的光学状态受到改变后象素的光学状态返回到平衡状态所需的时间。近来由于工艺技术的进步已生产出用于很多种视频显示器中的时间常数(大约16.7毫秒)接近于帧周期的LCD。这种短的时间常数允许LCD快速地响应，其特别的优点是描绘运动的图象没有显著的图象拖尾和抖动。
当显示时间常数接近帧周期时，用于LCD的通常的直接多路传输编址方法遇到了问题。这个问题的出现是由于通常的直接多路传输的编址方法是使每个象素适应于在每帧一个短的持续时间的“选择”脉冲。在整个帧周期选择脉冲电压典型地是平均的均方根电压的7-13倍。具有短的时间常数的LCD的象素的光学状态趋向返回到导致较低的图象对比度的选择脉冲间的平衡状态，它是由人眼的合成作用将其合成为能够看到的中等电平的合成亮度的瞬态值。此外，选择脉冲的高电平能够引起一些类型的LCD的排列上的不稳定性。
为克服上述问题，现已开发出驱动rms响应的电子显示器的“有源编址”方法。这种有源编址方法利用由周期脉冲串组成的信号连续地驱动行电极，这种周期脉冲具有对应帧周期的普通的周期T。行信号与要显示的图象无关，并且最好是正交的和归一化的，即正交归一化的。正交化这个术语表示，如果施加给一行的信号的幅度与施加给另一行的信号的幅度相乘，在整个帧周期其积的整数部分是零。术语归一化表示，在整个帧周期T，行信号具有相同的积的rms电压。
在每一帧周期内，多个列电极的信号是由每一列中的象素的整体状态计算和产生的。在帧周期内的任何时间t时刻的列电压与一个和成比例，该和是这样获得的，即，将表示象素的光学状态(完全开启“on”为-1，完全关断“off”为+1，用-1至+1之间的值比例于对应的灰色色调)的“象素值”乘以在时间t时刻的象素的列信号的值，并且将得到的乘积相加，得到该和。事实上，通过驱动显示器的行的正交归一化信号变换输入图象数据的矩阵的每一列而获得列电压。
如果用上述的有源偏址方式驱动，可以用数学的方式表示。在整个帧周期内平均的rms电压施加在显示器的每个象素上。有源偏址的优点在于，它恢复被显示图象的高对比度，这是由于在帧周期内不是施加单一的高电平的选择脉冲给每个象素，在整个帧周期，有源编址施加多个更低电平(rms电压的2至5倍)的选择脉冲。另外，更低的选择脉冲在本质上减少了排列不稳定性的概率。结果，利用源编址的方法，rms响应的电子显示器，例如在便携式的无线电装置中使用的LCD，它能够以视频速度显示图象而没有拖尾和抖动。此外，用有源编址方法驱动的LCD能够显示多层的图象数据，而不存在用通常的多路传输编址方法驱动LCD所存在的对比度的问题。
使用有源编址的缺点是，由于为了驱动rms响应的显示而产生列和行的信号，从而需要大量的计算，以及为了存储信号而需要大量的存储器。例如，具有480行和640列的显示，在每一帧周期内为了单一的列所需产生列的数值，仅仅运算就需要进行230,240次(*行数的平方(*rows2))。当然，用这样的速率进行计算是可能的，但这样复杂，同时迅速执行计算需要大的功耗。因此，这种称作“减少行数的编址方法”得以开发。
在减少行数的编址中，显示器的行被均匀地划分和分别编址。例如，用具有480行和640列的显示器去显示图象数据，显示器被划分为60行的8组，每一组的编址用帧周期时间的1/8。因此，为了驱动这些行，仅需要60个正交归一的信号。在工作过程中，表示正交归一信号的正交归一的矩阵的行，在不同的时间周期内被加到不同区段的列中，在不同的时间周期期间，用变换的图象数据矩阵的行驱动显示器的列，该矩阵由如前所述的利用正交归一的信号预先变换过的图象数据表示。然而，在减少行的编址中，可以使用较小的正交归一信号去变换图象数据矩阵，即，使用60个正交归一的信号，而不是480个正交归一的信号。具体说，图象数据矩阵被划分为60行的段，每一段用60个正交归一信号独立地变换，以产生变换图象的数据矩阵。
如用描述过的减少行数的编址方法，在每个区段时间内为了产生单一列的列电压需要大约是3600，即602次运算。由于帧周期已经划分为8段，在帧周期期间为单一列产生列电压的运算总数大约为28,800，即8X 3,600次。因此，在前述的例子中，为了在使用减少行数的编址的整个帧周期内驱动480×640显示器的单一的列而产生列的数值仅需当显示器整个进行编址时产生列电压所必须的运算的1/8。由此可知，使用减少行数的编址方法为了完成需的运算其所需的功耗和时间均较少。
然而，当使用减少行数的编址方法时，由于驱动显示器的行和列的信号要及时分配，所以在整个帧周期内驱动显示器的列的所有列信号在驱动显示器之前必须得到并存储于存储器中。因此，取决于显示器的尺寸，为了贮存信号而需要的存储器的数量可以是很大的，而且存储器的需求没有比通常的有源编址技术所需的有所减少。事实上，在通常用来驱动使用有源编址技术的显示器的一些芯片中，为计算和贮存列信号所需的存储器消耗功率高达芯片的90％。
因此，本方法和装置就是为了减少在驱动有源编址显示器的列时获得和存储列信号所要的存储器的数量。
驱动显示器的方法，显示器的行被至少划分为第一和第二区段，该方法包括驱动步骤，在第一个许多连续的时隙期间，在第一区段中包含的第一个许多的行用具有与包含在正交系函数中的函数的子集相关的第一个电压驱动。该方法还包括驱动步骤，在第一个许多的连续的时隙期间，在第二个区段中包含的第二个许多的行用具有与包含在正交系中的剩余函数相关的第二个电压驱动，所述的剩余电压不包含在函数的第一子集中。
由数据通信接收器接收和贮存一组图象数据，在显示器上显示相关的图象，在显示器上的行被划分为第一和第二区段。该数据通信接收器包括用以存储正交规一化函数的集合的数据库，以及连接到数据库的行驱动器，以便用与正交归一化函数的第一子集相关的第一电压驱动显示器的第一区段，并且用与在第一个许多连续时隙期间包含在正交归一化函数的集合中的剩余函数有关的第二电压驱动显示器的第二区段。该行驱动器还用与剩余函数有关的第二电压驱动第一区段和用与在第二个许多连续时隙期间的正交归一化函数的第一子集有关的第一电压驱动第二区段。
图1是通常的液晶显示器部分的正投影前视图。
图2是沿图l所示的液晶显示器部分示图中的2-2线所作的正投影剖面视图。
图3是本发的Walsh函数的矩阵。
图4是描述图3所示的Walsh函数的驱动信号。
图5是通常的被划分为区段的液晶显示器的正投影前视图，按减少行数的编址技术对区段编址。
图6是包含有液晶显示器的电子装置的电路方框图，显示器按本发明编址的。
图7是描述与列电压相关的列矩阵以及与行电压相关的行矩阵，这些矩阵是为了驱动具有两个区段的液晶显示器，区段是按本发明编址的。
图8是描述与行电压相关的行矩阵，以便驱动具有n个区段的液晶显示器，每区段包括按本发明编址的X个行。
图9是描述与列电压相关的列矩阵，以便根据本发明驱动液晶显示器的列。
图10-12是当驱动液晶显示器时，包含在图6所示的电子装置中的控制器的工作流程图，显示器的行按本发明划分为区段。
参见图1和2，通常液晶显示器(LCD)100部分的正投影前视图和剖视图，图中具有一定距离间隔的透明衬底102和206，它们中间充填液晶材料202。周边密封204以防止液晶材料从LCD100中溢出。LCD100还包括许多透明电极，其中包括位于第二个透明衬底206上的行电极106以及位于第一透明衬底102上的列电极104。在每一点上列电极104叠加在行电极106上，例如108所示的重迭，加到重迭电极104和106上的电压能控制两电极间的液晶材料202的光学状态，从而形成了可控图象单元，以后称之为“象素”。以一种LCD为本发明优选实施例的优选显示单元，以此可用于了解到其它类型的显示单元。倘若如其它类型的显示单元呈现出响应加到每一象素上的电压的平方的光学特性，其类似于LCD的均方根(rms)响应。
参照图3和4，一个8×8(三价)Walsh函数300的矩阵以及根据本发明的优选实施例对应的Walsh波形400表示出来。Walsh函数是正交和归一的，即正交归一的，并且最好是用于有源编址系统，这在前述的本发明的背景技术简述过。该技术领域的普通技术人员能够理解其它类别的函数，如伪随机二进制序列(PRRS)函数或离散余弦变换(DCT)函数，也能用于有源编址显示系统。
当Walsh函数用于有源编址显示系统，用Walsh波形400表示电平的电压唯一地加到LCD100的选择的多个电极上。例如，Walsh波形404，406和408三行等等。用这种方式，Walsh波形唯一地加到对应行电极106的一行。在LCD的应用中最好不使用Walsh波形402，因为Walsh波形402用不希望的直流电压偏置LCD100。
需注意，在每个时隙期间Walsh波形400的值是个恒定的值，这一点很重要。对于8个Walsh波形的时隙t的持续时间是Walsh波形从开始处410到结束处412的一个完整周期的持续时间的1/8。当在有源编址显示中使用Walsh波形时，Walsh波形400的一个完整周期的持续时间被设定等于帧的持续时间，即接收控制LCD100的所有的象素108的数据的一个完整集合所用的时间。该8个Walsh波形400能够唯一地驱动高达8行的电极106(如果Walsh波形402未使用7)。我们知道，实际的显示器有很多的行，例如具有480行和640列的显示器当今广泛地用于(aptop)计算机。由于Walsh函数矩阵可以用于由二次幂所决定的完全集合中，而且由于对有源编址的正交归一性的要求不允许由每个Walsh波形驱动的电极多于一个。需要512×512(29×29)个Walsh函数矩阵驱动具有480行电极106的显示器。在这种情形下，时隙的持续时间是帧持续时间的1/512。480个Walsh波形用来驱动480行电极106，而剩余的32个，最好包含具有直流偏置的Walsh波形402不予以使用。
LCD100的列还是采用变换图象数据而得到的列电压来驱动，图象数据可以由图象数据值的矩阵来表示，图象数据值可以用表示Walsh波形400的正交归一化函数表示。可以通过矩阵的乘法，Walsh变换，付氏变换的变化，或者其它的算法来实现这种变换。根据有源编址的方法，在帧持续时间期间加在LCD100每一个象素上的rms电压接近到电压的反变换，因此在LCD100上再现了图象数据。
下面参见图5，举例描述了通常的有源编址的LCD。诸如LCD100，它是用减少行数的编址技术来驱动，因此减少了驱动LCD100的功率需求，这一点如同本文在背景技术中简要说明的。如图所示，LCD100被划分为区段，每个区段包含相同数目的行。为了便于说明，LCD100被描述成仅有8列和8行，这些行被平均划分为每个具有4行的两个区段500和502。这两个区段500和502分别用例如Walsh函数的正交归一化函数矩阵分别地编址。由于每区段500，502仅有4行，用于驱动每个区段500，502的是矩阵504，而500和502两个区段仅需要包含4个正交归一化函数，每一个函数有4个值。另外，正交归一化矩阵504用来变换图象数据，而图象数据最好是图象数据矩阵的形式。对于目前的示例，其中8×8的LCD100被划分为区段500和502，而正交归一化函数矩阵504首先用来将图象数据矩阵的第一个4行作变换，然后对图象数据的第二个4行作变换，因此产生了完整的变换过的图象数据矩阵，在帧的持续时间内矩阵506包含的列值用来驱动LCD100的列。
工作时，在第一个时间周期内，行驱动器(图未示)用与正交归一化矩阵504的第一列的值有关的行电压驱动LCD100的第一个4行。例如，在第一个时间周期内，用电压a1驱动行1，用电压a2驱动行2，用电压a3驱动行3，用电压a4驱动行4。同时，用与包含在变换图象数据矩阵506的第一行中的值有关的电压来驱动列。在第二个时间周期内，用与正交归一化矩阵504的第一列中的值有关的行电压驱动LCD100的第二个4行。具体地说，用电压a1驱动行5，用电压a2驱动行6，用电压a3驱动行7，用电压a4驱动行8。同时，如图所示，用与变换的图象数据矩阵506的第五行中包含的值有关的电压驱动LCD100的列。在第三个时间周期内，LCD100的第一个4行再次驱动，这次是用与正交归一化矩阵504的第二列中的值有关的行电压驱动的。同时，用与变换过的图象数据矩阵506的第二行中包含的值有关的电压驱动列。这个工作过程连续进行，直至8个时间周期以后，每个区段的行用正交归一化矩阵504的所有的列完成编址，而且用经变换的图象数据矩阵506的所有的行对LCD100的列完成编址。
在减少行数的编址中，当与整个的显示器进行编址所必需的数目相比较，驱动显示器的列所必要的运算数目大大地减少了。因此，减少行数编址比通常的有源编址需要较少的功率消耗。然而，减少行数编址所需的存储器的数量是相当大的，这是由于所有的列信号，也就是整个变换的图象数据矩阵506，必须在LCD100编址之前获得并存储。对于小的显示器，存贮所有的列信号不消费太大的空间。但是，大的显示器，存贮列信号很容易用去产生列信号芯片的高达90％的空间。结果，利用由通常减少行数编址技术驱动的显示器的电子器件必须足够大，以适应和容纳用于贮存运算参数和子例行程序的足够的存储器，以及在整个帧周期内对整个显示器编址的所有列信号。
图6是接收和显示LCD600上的图象数据的电子装置的电的方框图，LCD600的行被划分成区段，以此根据本发明对LCD600编址。因此，对于列数值的计算和存贮节省了必要的存储器和功率。当该电子装置是无线通信装置605，如图所示，包含在射频信号中的要在LCD600上显示的是图象数据，而该射频信号将由无线通信装置605内部的接收器608接收和解调。连接到接收器608的解码器610解码射频信号，以便用通常的方式恢复其中的图象数据，而且连接到解码器610的控制器进一步处理该图象数据。
连接到控制器615的是定时电路620，它用来建立系统的定时。该定时电路620，例如可包含一个晶体(未示出)和通常的振荡电路(未示出)。另外，例如用只读存储器(ROM)625的存储器存储系统参数和由控制器615执行的系统子例行程序。这个系统参数能够包括例如LCD600被划分的区段数目Y，在每个区段中包括的行数X，以及大于X的最接近的2次幂Z。该子例行程序能够包括例如产生为了编址LCD600的列的列数值，而执行的列矩阵子例行程序，以及对LCD600的列和行编址而执行的编址子例行程序。随机存取存器(RAM)630被连接到控制器615，它用来存储作为图象数据矩阵的输入图象数据，以及暂存其它的变量，例如为每个区段产生的以列矩阵形式的列数值，每个区段是在无线通信设备605的工作期间获得的。另，连接到控制器615上的计数器632和634存储计数器数值，该数值是在对LCD600编址过程中不断增加的。
最好是无线通信装置605还包括一个用来存储以矩阵形式的正交归一化函数集合的正交归一化矩阵数据库635。如前所述，这个正交归一化函数可以是Walsh函数，DCT函数或者PRBS函数，函数的数目必需大于在LCD600的每个区段中包含的行的数目。根据本发明，在LCD600的每个区段中包含的行数不等于2次幂。因此，当使用Walsh函数时，应确保Walsh函数的数目大于每个区段中含有的行数，这是由于Walsh函数矩阵可用于由2次幂决定的完全的集合中。
最好是正交归一化函数的集合分成为了编址LCD600的一些区段，而以“有效的函数”(used function)矩阵的形式存储的有效的函数的集合，以及为了编址LCD600的其它的区段的剩余的函数，对此将在下面详述。有效的函数矩阵最好包含等于每个区段行数X的正交归一化函数项目，而且剩余正交归一化函数是不包括在有效函数矩阵中的剩余正交归一化函数。根据本发明的优选实施例，剩余函数的系数用比例系数P除，该系数P是LCD600中的行数以及LCD600划分成为的区段数所决定的。另外，在存贮于数据库635以前，不是成比例的剩余函数，而是剩余函数以不成比例的形式存储在数据库内，于是在使用前由控制器615简单地定比例。然而，它不是预选先进行的，LCD600的尺寸或者其中包含的区段的数目将在LCD600的使用期间变化，在贮存前根据剩余函数的比例系数使时间节省。
比例系数P用来调整LCD600的“选择率”，如该领域的普通技术人员所公知的，选择率决定了显示图象的对比度。用通常的有源编址技术驱动显示所得到的最大可能的选择率可用下述的公式给出： R = N + 1 N - 1 ,
其中R是选择率，N是显示器中包含的行数。可以看到，用通常的有源编址技术驱动具有240行的显示器，选择率等于1.06677。
根据本发明的优选实施例，选择率还依赖于LCD600划分的区段数和比例系数P，用这个系数除以剩余函数的系数。根据本发明驱动的显示器的选择率R由下述公式给出： R = Y + 1 + ( Y - 1 ) P 2 + 2 X Y + 1 + ( Y - 1 ) P 2 - 2 X ,
其中R是选择率，Y是显示器被划分成的区段数，X是每个区段中包含的行数，P是比例系数。对于可接受的对比度，选择率最好大于1.045。因此，由于区段数和每个区段中的行数是已知的，比例系数适当地选择为选择率大于1.045。用示例的方法，具有240行的显示器划分成每个具有30行的8个区段，如果比例系数选择8，即R＝1.04092，P＝8，选择率等于1.04092。对于这个显示器，存储在RAM630中的剩余函数将是剩余的正交归一化函数，它的系数被8除。由此可见，在一些情形中，比例系数P可以等于1，进而导致选择率大于1.045。
此外，在无线通信装置605中包含的变换电路640用以编址根据本发明优选实施例的LCD600的列。通过控制器615连接到正交归一化函数数据库635的变换电路640，利用包含在有效函数矩阵中的正交归一化函数变换图象数据的子集，因此产生了存储在RAM630中作为列矩阵的列数值的集合。该领域的技术人员公知，由于在正交归一化函数的完全集合中的函数数目大于在每个LCD区段中的行数，如果是正交归一化函数的整个集合，而不是有效函数的集合用来变换图象数据的子集，这将导致了相同的列数值。根据本发明，图象数据的子集是对应包含在LCD600的区段中的行的图象数据矩阵的行。
最好是变换电路640使用例如是快速Walsh变换，一种快速付氏变换的改进型或者矩阵乘法的算法变换图象数据的子集。当使用矩阵乘法时，变换可以用下述公式近似：
    CV＝OM*ID，
其中ID表示要进行变换的图象数据的子集，OM表示由正交归一化函数(整个集合或有效函数)形成的矩阵，CV表示由图象数据的子集和正交归一化函数相乘产生的列数值。
对于具有每个包含X行的Y个区段的LCD600，帧持续时间划分成为Y个时间周期，以下称之为区段时间。在第一区段时间以前，对应在LCD第一区段中的行的图象数据的矩阵的行仅使用有效函数或者正交归一化函数的整个集合变换，以产生以列矩阵形式存储的变换图象数据。在第一区段时间内，用与列矩阵中的数值相关的电压驱动LCD600的列。同时，包含在第一区段中的行由与包含在有效函数矩阵中的函数有关的电压驱动，所有其它的行由与成比例的剩余函数有关的电压驱动。在第二个区段时间以前，对应在第二个LCD区段中的行的图象数据矩阵的行用选择的正交归一化函数，即有效函数或整个集合变换，并且作为第二个列矩阵存储。在这一点，先前的列矩阵很方便地从RAM630中丢弃，从而节省了存储器空间。在第二个区段期间，LCD600的列用与现已存储在RAM630中的第二列矩阵中的数值有关的电压驱动。同时包含在第二个区段中的行用与有效函数有关的电压驱动，其它的行用与成比例的剩余函数有关的电压驱动。正象所述的一样，这个工作过程连续直到LCD600的所有区段编完址。
根据本发明，还有接到控制器615的列驱动器648用于由与控制器615在这里提供的列数值有关的电压来驱动LCD600的列。此外，接到控制器615的行驱动器650接收从这里来的正交归一化函数和成比例的剩余函数，并且用适当的电压驱动LCD600的行。
我们将辨认出控制器615，ROM625，RAM630，计数器632，634，正交归一化矩阵数据库635和变换电路640可以由数字信号处理器(DSP)646来执行工作，象DSP56000是由莫托罗拉(MOTOROLA)公司生产的。然而，在本发明的另一个实施例中，那些所列出的单元可以使用能完成等效操作过程的电路逻辑来执行工作。列驱动器648可以使用由Seik Epson公司生产的型号为SED1779DOA列驱动器来实施，行驱动器650可以用由Seik Epson公司生产的型号为SED1704的行驱动器来完成。其它的行驱动器和列驱动器也能够实现类似的工作方式。
按下去参照图7，对与用于LCD600′编址的电压有关的矩阵进行描述。为便于说明，如图所示，LCD600′有两个区段705和710，每区段有3行。在第一区段时间，第一区段705的行用与有效函数矩阵715有关的电压编址。同时，第二区段710的行用与成比例的剩余函数(图示为a4/p，b4/p，c4/p和d4/p的函数的系数)有关的电压编址。另外，在第一个区段时间，LCD600′的列用与具有等于Z的行数的第一列矩阵712有关的电压编址，Z是大于LCD600′的每一个区段705，710中所包含的行数X的一个最接近的二次幂。例如，在第一列矩阵712中的行数是4，4是大于3的一个最接近的二次幂，它(指的是4)是每个区段705，710中的行数。如前所述，第一列矩阵712通过用有效函数矩阵变换，图象数据矩阵的第一个3行预先已经计算出，而且此后存储在RAM630中。
最好是第一个区段时间均匀地划分成为多个连续的时隙，在时隙期间，有效函数和比例的剩余函数的逐个系数提供给LCD600′的行。每个区段时间其中的连续的时隙数目最好是等于Z，它是大于每个区段中行数X的最接近的二次幂。因此，例如，在每个区段时间中的连续的时隙数目等于4。在第一个时隙，用有效函数矩阵715的第一例编址第一区段705中的行。同时，用剩余函数的第一比例系数编址第二区段710中的行。在第一个连续的时隙期间，用第一列矩阵712的第一行编址LCD600′的列。其次，在第二个时隙，用有效函数矩阵715的第二列编址第一区段705中的行，并且用剩余函数的第二个比例系数编址第二区段710中的行。同时，用第一列矩阵712的第二行编址LCD600′的列。这个操作过程一直延续到第一区段时间结束，在结束的时间，已经用第一列矩阵712的所有行编址3列，用有效函数的所有列编址第一区段的行，用剩余函数的所有系数编址第二区段710的行。
在第二区段时间前，通过使用有效函数矩阵变换图象数据矩阵的第二个3行，产生第二个列矩阵718。在RAM630中第二个列矩阵718替代了第一个列矩阵。在第二个区段时间的4个连续的时隙，用列矩阵718的4行编址LCD600′的列。用有效函数矩阵715的列顺序编址第二区段710的行，这时用剩余函数的系数顺序编址第一区段705的行。
用这种方式，在任何时候，仅单一的减少尺寸的列矩阵需要存储在RAM630中，结果，RAM630比起利用通常减少行数编址技术的装置中的要小的多。在用通常的减少行数编址技术编址的显示装置中，在整个帧时间编址列的列矩阵必须在整个帧时间计算机存储，这是由于此时得到的信号必须及时和按序分配，以便以可接受的对比度显示图象。在上述的例子中，这个列矩阵仅包含变换的图象数据的8行，对较大的显示器需要更多的存储数据，例如，具有240行的显示器，必须在整个帧用期内存储包含变换的数据的240行的列矩阵。因此，可以看到，由于编址LCD600′所用的信号不需按时分配，所以和通常的编址方法相比较，本发明的编址方法需要使用存储器中的空间更少。此外，这种方法确保加到每个象素的rms电压的平方与象素值有线性关系，正如有源编址系统所要求的。
在一些情形中，如显示彩色图象时，在用列矩阵编址显示器的列之前必须计算校正系数并将其加到变换的图象数据上，使用剩余正交归一化函数典型地计算的校正系数是通常编址列所不需要的。假如这里必须校正系数，则根据本发明编址的显示器的每个区段中包含的行数必须是远离最接近的数2或更大的整数的二次幂。例如一个显示器有12行，将划分成每一个有6行的两个区段，每一行保留两个未用的正交归一化函数；一个用来计算校正系数，一个用作剩余函数。可见，如果需要校正系数，该12行的显示器将不划分为每一个具有3行的4个区段，这样将只保留一个单一的专用的剩余正交归一化函数。校正系数的计算和实施的电路和技术在题为“驱动电子显示器的方法和装置”(Method and Apparatuo for Dsiving an ElectronicQisplay，由Herold Attorney′s Docket申请的导数为No.PTOO843V的美国专利申请)中已有述说，该专利申请已转让给Motorole公司，在此提及以供参考。
本领域的普通技术人员将判明，在本发明的另一个实施例中每个区段中的行数将等于一个二次幂。然而，在这种情形中，正交归一化函数的集合将必须增加到下一个较大的二次幂，因此大大地增加了每个列矩阵中所包含的行数。照这样看，在每个区段中的行数将是不需保留剩余函数用于校正系数的计算。再者，为了建立“剩余”函数，正交归一化函数将简单地增加到下一个二次幂。然而，这种方法除非必要，一般不使用，如在每个区段时间，为了贮存列数值而增加需要的存储器的数量。当驱动具有较大的区段的显示器时，存储器的增加可能是相当惊人的。因此，当仅有一个或两个剩余函数是可利用时，所出现的一些优点将颠倒过来。
然后参照图8和图9描述根据本发明的用于驱动任何尺寸的显示器的列和行的矩阵。在图8中示出为了驱动具有每个区段有X行的Y个区段的显示器，这里的Z是大于X的最接近的二次幂。行矩阵最好由有效的正交归一化函数的矩阵715构成，以便按序在逐个区段时间驱动逐个显示器的区段，每个区段时间等于帧持续时间除以Y。可以看到，在有效函数矩阵715′中包含的正交归一化函数的数目等于每个显示器区段中的行数。另外，比例系数的矩阵包含在行矩阵内。如上所述，显示器的所有的行由不包含在有效函数矩阵715′中的剩余的归一化函数的比例系数驱动。显示器的所有的行不包含在现时的区段中，即该区段由有效函数矩阵715′驱动。剩余函数的系数最好是选择导致选择率大于1.045的比例系数P来比例。以致显示的图象有好的对比度。也能看到，有效函数和剩余函数二者包含Z系数，每个区段时间均匀地划分为Z个顺序的时隙。
图9示出在帧持续时间用于驱动显示器的列的列矩阵。在每个区段时间，包含变换的图象数值的Z行的不同的列矩阵被应用到显示器的列。如上所述，在每个区段时间，现时刻矩阵的行在区段时间被划分成Z个顺序的时隙期间驱动显示器的列。如图9所示，在任何区段时间仅需要一个单一的列矩阵。因此，在任何一个时间，仅仅存储列数值的一部分而不是整个帧持续时间的数值的整个的集合。因此，有利地减少了用于贮存列数值所需的存储器的数量。
通过参照图10至图12可以更好地理解这一工作过程。图10至12是控制器615(图6中所示)当根据本发明驱动LCD600时的工作流程图，其中LCD600有Y个由X行构成的区段。最好是在步骤800(图10)时，控制器615接收来自接收器608的在步骤805以图象数据形式存储在RAM630中的图象数据。响应图象数据的接收和贮存，控制器615在步骤810初始化计数器632，并设置计数器值N等于1，即N＝1。因此，在步骤815、820，控制器615执行列矩阵子例行程序和编址子例行程序以便在LCD600上显示图象数据。
参照图11，当控制器615恢复对应于包含在区段N(在这点，区段1)中的LCD600的行的图象数据矩阵的行时，在步骤825开始列矩阵子例行程序。另外，控制器615在步骤830恢复来自正交归一化函数数据库635(图6)的有效函数矩阵。在步骤835，将图象数据矩阵和有效函数矩阵的行提供给变换电路640，并响应变换电路640变换图象数据矩阵的行，以产生具有2行的列矩阵，这里的Z是大于X的最接近的二次幂。在步骤840，845，控制器615接收和存储在RAM630中的列矩阵N(列矩阵1)。这时，以前的任何的列矩阵可以在步骤850从RAM630中舍弃掉。
图12是随后执行的编址子例行程序。在步骤860，控制器615初始化计数器634，634设置计数值M为1，即M＝1，随后LCD600的行和列在步骤865编址。步骤865示出了区段时间N的第M个时隙期间执行的工作过程，现时的计数器的值M和N是区段时间1的第一个时隙。
在第一个时隙，列矩阵N(列矩阵1)的第M(第1)的行提供给列驱动器648(图6)，以便驱动LCD600的列。另外，有效函数矩阵的第M(第1)列提供给行驱动器650，以便驱动在区段N(区段1)中包含的LCD600行。不包含在区段N(区段1)中的LCD600的行用剩余函数的第M(第1)比例系数驱动。此后，在步骤870，计数器值M增加，即M＝M+1。控制器615在步骤875确定是否M＝(Z+1)，即，是否现时区段时间中包含的所有的顺序时隙已经发生。当M的值表示所有的顺序时隙还没有发生，重复步骤865，以便到区段时间N(这段时间1)的下一个第M(第2)时隙。在这个时隙，将列矩阵N(列矩阵1)的第M(第2)行提供列驱动器648。为了驱动包含在LCD600的区段N(区段1)中的行，将有效函数矩阵的第M(第2)列提供行驱动器650。此外，为了驱动不包含在区段N(区段1)中的LCD600的所有的行，用剩余函数的第M(第2)比例系数提供行驱动器650。然后，在步骤870，计数器值M再次增加，即M＝M+1。在步骤875，这一操作过程一直持续到在现时区段时间中包含的所有的Z个顺序的时隙中的行和列已经编比完。
当在现时区段时间内的所有顺序时隙已经发生，在步骤880，控制器615确定是否在帧持续时间内的所有区段时间已经发生，即，是否N＝Y。当N的值表示所有的区段时间尚未完全发生，在步骤885，计数器值N要增加，即，N＝N+1，在列矩阵子例行程序(图11)的步骤825时，控制器615的工作重新开始。
列矩阵子例行程序随后重复，N＝2，导致在步骤845，在RAM630中的第二列矩阵(列矩阵2)的产生和贮存，而且从RAM630中在步骤850时除去列矩阵1。其后，在包含于第二区段时间内的所有的Z个顺序的时隙重复编址子例行程序。在第二个区段时间内，在步骤865，用列矩阵N(列矩阵2)的Z行顺序编址LCD600的列，而且用有效函数矩阵的Z列驱动包含在区段N(区段2)中的LCD600的行。另外，不包含在区段N(区段2)中的LCD600的行用剩余函数的Z个比例系数顺序驱动。这个周期过程持续，直到N＝Y，而所有的区段时间已经发生，这表示帧持续时间的结束。
总之，上述的编址方法用于驱动被划分成每一个区段有相同数目的行的多个区段的LCD。其中的行数最好是不等于2次幂。在每个区段时间，即帧持续时间被区段数去除，LCD的列用变换图象的数据的单一的子集而得到列矩阵驱动。这个列矩阵包含的行数等于或大于每个区段中的行数的最接近的2次幂。同时，与现时区段时间有关的LCD的区段中所包含的行用具体的正交归一化函数的集合驱动，而其它的行用不包含在该集合中的剩余正交归一化函数的比例系数驱动。如同区段时间顺序发生一样，每个先前的列矩阵被舍弃，而且产生和存储下一个列矩阵，并加到LCD的列上。
用这种方式，仅仅单一的把减少尺寸的列矩阵在任何一个时间按需要存储在存储器中。结果，根据本发明的电子装置的存储器相比通常使用的减少行数的编址技术的装置中所用的存储器其存贮空间更小。在通常的显示装置中，在整个帧时间编址列的列矩阵必须在整个帧时间作计算和储存。这个列矩阵所包含的行数等于在整个显示器中所包含的行数，因此它是相当大的。例如，具有240行的显示器将需要在整个帧时间周期由变换数据的240行组成的列矩阵作贮存。可见，根据本发明的编址方法相比于通常的编址方法需要更少的存储器空间。
至此可知，在本文所提出的一种方法和装置，它减少了为存贮用以驱动有源编址显示器的信号所需要的存储器的数量。

Claims (5)

1.一种数据通信接收器(605)，用以接收和存储图象数据的集合，以便在显示器(600)上显示与之相关的图象，显示器(600)的行被划分为第一和第二区段(705，710)，其中的数据通信接收器(605)的特征在于它包括：
用以存储正交归一化函数的集合的数据库(635)；和
连接到数据库(635)上的行驱动器(650)，用以在第一个多个顺序的时隙期间用与正交归一化函数的第一子集有关的第一电压驱动显示器(600)的第一区段(705)，以及用与在正交归一化函数的集合中包含的剩余函数相关的第二电压驱动显示器(600)的第二区段(710)，还在第二个多个顺序的时隙期间用与剩余函数相关的第二电压驱动第一区段(705)，以及用与正交归一化函数的第一子集相关的第一电压驱动第二区段(710)。
2.根据权利要求1所述的数据通信接收器(605)，其特征在于，它还包括接收器(608)，用以接收射频信号和恢复图象数据的集合；
连接到数据库(635)和该接收器上的变换电路(640)，用以使用正交归一化函数的第二子集变换图象数据的第一子集，从而产生变换的图象数据的第一集合，还使用正交归一化函数的第二子集变换图象数据的第二子集，从而产生变换的图象数据的第二集合；
连接到变换电路(640)上的存储器(630)，用以在第一个多个顺序的时隙期间储存变换的图象数据的第一集合，以及在第二个多个顺序的时隙期间存储变换图象数据的第二集合；和
连接到存储器(630)上的列驱动器(648)，用来在第一个多个顺序的时隙期间用与变换的图象数据的第一集合有关的第三电压驱动显示器(600)的列，以及在第二个多个顺序的时隙期间用与变换的图象数据的第二集合有关的第四电压驱动这些列。
3.根据权利要求2所述的数据通信接收器(605)，其特征在于，变换电路(640)利用正交归一化函数的第二子集执行Walsh变换，以便将图象数据的第一和第二子集变换。
4.根据权利要求2所述的数据通信接收器(605)，其特征在于，剩余函数的系数被一个比例系数除，该比例系数由包含在第一和第二区段(705，710)中的行数确定。
5.根据权利要求2所述的数据通信接收器(605)，其特征在于，它还包括连接到存储器(630)上的控制器(615)，用以在第一个多个顺序的时隙以后从存储器(630)中舍弃第一变换的图象数据。
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