CN105761656A - 用于显示器自更新的条件性压缩 - Google Patents

Abstract

提供了用于使用自更新技术更新显示设备的显示设备、处理系统和方法。所描述的技术向主处理器提供显示更新数据的帧是否已被成功压缩并且被完整地存储在所述显示器的本地帧缓冲器内的指示。所述主处理器可以调用所述显示器的自更新，用于基于所述接收的指示使用静态显示图像更新所述显示器。

Description

用于显示器自更新的条件性压缩

技术领域

本发明一般涉及更新显示设备。

背景技术

用于更新显示屏上的图像的显示设备被广泛地使用在各种各样的电子系统中。典型的显示设备包括提供被用于更新所述屏幕的显示数据的源。所述显示数据可以被组织成以预定义的速率被从所述源传送到所述显示屏的显示帧。在一个实例中，每个显示帧对应于要被显示在所述屏幕上的图像。所述显示屏可以包括显示驱动器，其使用所接收的显示帧更新所述显示屏上的各个像素。所述显示屏中的所述像素典型地被分配给所述源驱动器中的一个-例如，列1-5中的像素被分配给源驱动器1，列6-10中的像素被分配给源驱动器2，等等。

发明内容

此处所描述的实施例包括用于显示的处理系统。所述处理系统包括显示存储器、压缩模块和显示驱动器模块。所述压缩模块被配置为从被耦接至所述处理系统的主处理器接收显示更新数据的第一帧，压缩所述显示更新数据的第一帧，并且将所压缩的显示更新数据的第一帧存储在所述显示存储器中。所述显示驱动器模块被配置为使用来自所述显示存储器的所述压缩的显示更新数据的第一帧更新显示器。所述处理系统被配置为向所述主处理器发送确认，其指示所述显示更新数据的第一帧被成功地压缩，并且被存储在所述处理系统的所述显示存储器中。

本公开的另一实施例提供了用于操作显示设备的方法。所述方法包括从主处理器接收显示更新数据的第一帧，压缩所述显示更新数据的第一帧，并且将所压缩的显示更新数据的第一帧存储在显示存储器中。所述方法进一步包括响应于确定所述压缩的显示更新数据的第一帧被完整地存储在所述显示存储器中，向所述主处理器发送确认，其指示所述显示更新数据的第一帧被成功地压缩。所述方法包括使用来自所述显示存储器的所述压缩的显示更新数据的第一帧更新所述显示设备。

此处所描述的实施例进一步提供了具有主处理器和被耦接至所述主处理器的处理系统的设备。所述处理系统包括显示存储器、压缩模块和显示驱动器模块。所述压缩模块被配置为从所述主处理器接收显示更新数据的第一帧，压缩所述显示更新数据的第一帧，并且将所压缩的显示更新数据的第一帧存储在所述显示存储器中。所述显示驱动器模块被配置为使用来自所述显示存储器的所述压缩的显示更新数据的第一帧更新显示器。所述处理系统被配置为向所述主处理器发送确认，其指示所述显示更新数据的第一帧被成功压缩，并且被存储在所述处理系统的所述显示存储器中。

附图说明

图1A和1B是根据本发明的实施例的包括输入设备的示例性系统的框图。

图2是根据本公开的一个实施例的用于更新显示设备的方法的流程图。

图3A和3B是根据本公开的另一实施例的执行显示器的条件性自更新的显示设备的框图。

为了有助于理解，在可能之处，已使用相同的参考标号指示对所述附图而言是共有的相同元件。被考虑的是：一个实施例中公开的元件可能被有利地使用在其它实施例上，而无需特定的叙述。除非特别地注明，被引用于此处的附图不应被理解为是按比例绘制的。并且，所述附图常常被简化，以及为了呈现和解释的清楚而省略细节或部件。所述附图和讨论用来解释下面讨论的原理，其中相似的名称指示相似的元件。

具体实施方式

下面的详细描述实质上仅是示例性的，并且不是意在限制本发明或本发明的应用和使用。此外，不存在受之前的技术领域、背景、简要概要或下面的详细描述中呈现的任何明示或暗示的理论约束的意图。

本发明的各种实施例提供了有助于改进的输出显示器的显示设备和方法。本发明的各种实施例提供了用于更新显示器的设备和方法。在一个实施例中，显示更新数据的(一个或多个)帧被压缩，并且被存储在所述显示器的本地帧缓冲器中，其大小可以小于提供所述显示更新数据的所述主处理器的所述帧缓冲器。由于所述压缩的结果可能取决于所述显示更新数据的内容和所使用的压缩算法而变化，每个显示更新周期之后，处理系统发送所述帧是否被成功压缩并且被存储在所述本地帧缓冲器中的指示。所述主处理器使用这些指示来确定是否能够在所述处理系统处调用自更新模式。对于下一个显示帧，所述处理系统可以继续在视频模式中操作，并且为下一个帧从所述主处理器接收新的显示帧。可替代地，所述处理系统110可以在自更新模式中操作，其中所述主处理器向所述处理系统发信号，以使用所述压缩的帧来刷新所述显示器。

现在转向附图，图1A和1B是根据本发明的实施例的示例性显示设备100的框图。所述显示设备100可以被配置为显示来自电子系统(未示出)的主处理器102的输出。如此文件中所使用的，术语“电子系统”(或者“电子设备”)宽泛地指能够电子地处理信息的任何系统。电子系统的一些非限制性实例包括所有大小和形状的个人计算机，诸如台式计算机、膝上型计算机、上网本计算机、平板电脑、网络浏览器、电子书阅读器和个人数字助理(PDAs)。其它实例包括远程终端、信息站和视频游戏机(例如，视频游戏控制台、便携式赌博设备等等)。其它实例包括通信设备(包括蜂窝式电话，诸如智能电话)和媒体设备(包括记录器、编辑器和播放器，诸如电视、机顶盒、音乐播放器、数字相框和数字照相机)。另外，所述电子系统可以是对所述显示设备100而言的主设备或从设备。

所述显示设备100能够被实现为所述电子系统的物理部件，或者能够与所述电子系统物理分离。适当时，所述显示设备100可以使用下列中的任何一个或多个与所述电子系统的部件通信：总线、网络以及其它有线或无线互连。实例包括I^２C、SPI、PS/2、显示端口、通用串行总线(USB)、蓝牙、RF和IRDA。

所述显示设备100包括处理系统110和显示器120。所述处理系统110可以是定时控制器、显示控制器等等。所述处理系统110可以是集成电路或片上系统(SoC)的一部分。此外，所述处理系统110可以被布置在与所述主处理器102相同的基底上(例如，被安装在同一PCB上)或者被安装在不同的基底上。所述显示器120可以是能够向用户显示可视界面的任何类型的动态显示器，并且可以包括任何类型的发光二极管(LED)、有机LED(OLED)、阴极射线管(CRT)、液晶显示器(LCD)、等离子、电致发光(EL)或其它显示技术。

在一个实施例中，所述显示设备100的处理系统110被通信地耦接至所述主处理器102，其充当用于所述显示设备100的显示源。所述主处理器102包括显示引擎104和帧缓冲器106。所述显示引擎104可以是图形处理单元、独立的或集成的电子系统，等等。所述显示引擎104被配置为将显示更新数据的帧传送至所述处理系统110。所述帧缓冲器106包括系统存储器，其具有足以存储显示更新数据的一个或多个帧的大小。

所述处理系统110包括显示驱动器模块112、压缩模块114和帧缓冲器116。所述显示驱动器模块112包括电路，其被配置为在显示更新周期期间将显示图像更新信息提供给所述显示设备100的显示器120。所述显示驱动器模块112可以被包括在所述处理系统110中或者与所述处理系统110分离。在一个实施例中，所述处理系统110包括包含所述显示驱动器模块112、所述压缩模块114和所述帧缓冲器116的第一集成控制器。在另一实施例中，所述处理系统110包括包含所述显示驱动器模块112的第一集成控制器和包含所述压缩模块和/或所述帧缓冲器116的第二集成控制器。

在一个实施例中，所述处理系统110可以被配置为在被称为“视频模式”的第一模式中操作，在其中所述处理系统110使用由所述主处理器102提供的显示帧122不断地刷新所述显示器120。所述处理系统110可以进一步被配置为在被称为“命令模式”或“自更新模式”的第二模式中操作，在其中所述处理系统使用所述帧缓冲器116维持所述显示器120上的显示图像，并且无需来自所述主处理器102的进一步数据。对于静态显示图像，所述自更新模式允许较低的功率消耗，因为所述主处理器102不需要重新发送所述帧缓冲器数据，并且能够保持在低功率状态中。

然而，在具有高分辨率显示器120的实施例中，在实现自更新模式方面出现挑战，因为所述帧缓冲器116的大小变得足以使得成本过高的大。压缩所述显示帧数据是克服此问题的一个方法，但是遭受不是所有的显示图像能够被充分压缩的情况。即使使用有损压缩(在其中图像质量被降低直至所述图像能够被压缩)，然而有损压缩将所述存储器保存限制于所述未压缩的显示图像的大约25％或33％。在许多情况下，显示图像能够被压缩到大的多的程度，但是这不能被保证，因此必须为最坏的情况场景准备帧缓冲器存储器。

因此，本公开的实施例即使对于具有高分辨率的显示器也支持自更新模式，其中完全或一半大小的帧缓冲器可能不是供应得起的。在一个实施例中，所述帧缓冲器116可以是显示存储器，其具有显著小于全帧缓冲器的大小，例如，所述主处理器102的所述帧缓冲器106。所述压缩模块114被配置为从所述主处理器102接收显示更新数据的帧，压缩所述显示更新数据的帧，并且将所述显示更新数据的帧存储在所述帧缓冲器116中。所述显示驱动器模块112被配置为使用被存储在所述帧缓冲器116中的所述显示更新数据的帧更新所述显示器120。

在图1A中所显示的实施例中，所述处理系统110被配置为在视频模式中操作，在其中，平行于视频数据路径，所述压缩模块114尝试压缩所述视频流。所述压缩的视频流(被描绘为压缩的数据124)随后被存储在所述本地帧缓冲器116中。在所述帧的末端，所述处理系统110将消息126发送回所述主处理器102，其指示所述显示帧是否已经被成功地压缩并且被存储在所述帧缓冲器116中。如此处所使用的，显示帧的“成功的”压缩指的是对显示帧操作到使得其压缩形式中的显示帧完全适合在所述帧缓冲器116内这样的程度的压缩过程。

所述主处理器102被配置为基于之前的显示帧是否被完全压缩的指示相对于用于所述处理系统110的下一个显示帧修改其操作。换句话说，所述主处理器102被配置为在所述处理系统110(如果适当)处条件性地采用所述自更新模式，或者否则缺省使用所述视频模式。例如，针对下一个显示帧，所述处理系统110可以继续在所述视频模式中操作，并且为下一个帧从所述主处理器102接收新的显示帧。可替代地，在图1B中所显示的实施例中，所述处理系统110可以在自更新模式中操作，在其中所述主处理器102向所述处理系统110发信号(被描绘为箭头128)，以使用所述压缩的数据124来刷新所述显示器120。

在一些实施例中，所述主处理器102可以发信号至所述处理系统110，以使用被包含在所述帧缓冲器116中的显示数据自刷新，即使所述帧缓冲器116可能不包含完整的显示帧。在这样的情况下，所述主处理器102可以提供所述显示帧的剩余部分(被描绘为虚线箭头130)，其能够与所述压缩的数据124结合在一起被用于更新所述显示器120。

图2是根据本公开的一个实施例的用于更新显示设备100的方法200的流程图。所述方法200开始于步骤202，在其中所述处理系统110(例如，通过所述显示驱动器模块112的操作)从所述主处理器102接收显示更新数据的第一帧。所述第一帧可以包括被所述显示驱动器模块112用来更新所述显示器120的显示帧的至少一部分。

在步骤204处，所述处理系统110(例如，通过所述压缩模块114的操作)压缩所述显示更新数据的第一帧。在一些实施例中，并行于所述显示驱动器模块112接收并使用所述显示更新数据的第一帧来更新所述显示器120(即，在操作的所述视频模式中)，所述压缩模块114接收并处理所述显示更新数据的第一帧。在一个实现中，使用视觉无损算法压缩所述显示更新数据的帧，以致用户在视觉上不能够分辨使用压缩的显示帧或未压缩的显示帧输出的所述显示器120上的图像之间的差异。一个这样的适当的压缩算法是显示流压缩(DSC)标准。然而，此处的实施例不限于视觉无损压缩算法，并且可以与压缩所述显示帧数据的任何压缩算法一起被使用。

尽管此处描述的实施例规定由被置于所述处理系统110内的压缩模块114执行所述显示更新数据的帧的压缩，应被认识到的是：在一些实施例中，所述压缩算法可以由所述主处理器102执行，并且所述压缩的帧被传送至所述处理系统110。在这样的实施例中，在一些情况下，在所述主处理器102上执行的压缩算法可以确定所述压缩的帧将不适合于所述帧缓冲器116，并且丢弃所述压缩的帧而不是传送该帧。

在步骤206处，所述处理系统110将显示更新数据的所述压缩的帧存储在显示存储器中，诸如所述帧缓冲器116。在一些实施例中，所述处理系统110可以以流方式压缩并存储所述显示更新数据的帧，在其中所述压缩模块114在压缩所述显示帧的另一组块之前存储所述帧的压缩的组块或部分。取决于所述显示帧的实际内容以及所使用的压缩算法，压缩形式中的所述显示帧可能或可以完全适合在所述帧缓冲器116内。

同样地，在步骤208处，所述处理系统110确定是否已将所述压缩的显示帧完全存储在所述显示存储器(例如，帧缓冲器116)中。如果这样，在步骤210处，所述处理系统110向所述主处理器102传送确认，其指示已在所述帧缓冲器116中成功地压缩了所述显示更新数据的第一帧。

在步骤212处，针对下一个显示器更新，所述处理系统110(例如，通过所述显示驱动器模块112的执行)使用从所述显示存储器(帧缓冲器116)取回的所述压缩的显示更新数据的第一帧更新所述显示设备100。所述处理系统110(例如，通过所述压缩模块114的执行)从所述帧缓冲器116取回并解压缩所述显示帧。在一些实施例中，所述处理系统110从所述主处理器102接收指示或信号以在自更新模式中操作，即指示可以使用被存储在所述帧缓冲器116中的所述压缩的显示帧更新静态显示图像。在一些实施例中，所述处理系统110可以被配置为基于所述压缩的显示更新数据的第一帧生成显示更新定时。

应被认识到的是：在一些情况下，所述主处理器102可以继续在操作的视频模式中操作，在其中所述处理系统110从所述主处理器102接收显示更新数据的第二帧。在这样的情况下，所述处理系统110(例如，通过所述压缩模块114的执行)压缩所述显示更新数据的第二帧，并且用所述压缩的显示更新数据的第二帧替代所述显示存储器中的所述压缩的显示更新数据。

在步骤214处，响应于确定所述显示更新数据的第一帧被不完整地压缩并被存储在所述显示存储器中，所述处理系统110向所述主处理器102发送所述显示更新数据的第一帧没有被成功压缩的指示。在在其中以流方式执行所述显示更新数据的压缩和存储的实施例中，所述压缩模块114可以被配置为响应于确定所述显示存储器是满的而停止所述显示更新数据的第一帧的压缩。

在步骤216处，针对下一个显示器更新，所述处理系统110(例如，通过所述显示驱动器模块112的执行)使用来自所述显示存储器的所述不完整的显示更新数据的第一帧和从所述主处理器102接收的所述显示更新数据的第一帧的剩余部分更新所述显示设备100。

图3A和3B是根据本公开的另一实施例的执行显示器的条件性自更新的显示设备100的框图。在一个或多个实施例中，显示更新数据的每个帧可以被组织成对应于所述显示器120的各部分的多个部分。在所显示的实施例中，所述显示更新数据的帧被组织成八个部分(被标识为部分1、2、3、…8)，尽管任何数量或几何的部分和划分可以被使用。

如在图3A中所显示的，所述压缩模块114尝试压缩并存储从所述主处理器102接收的显示更新数据的帧302。所述压缩模块114能够使所述压缩的显示更新数据304的部分1、2、3、4、5和6适合于所述帧缓冲器116中，但是没有足够的空间用于适配显示更新数据的部分7和8。所述处理系统110传送显示更新数据的帧没有被成功地压缩，以及标识所述显示更新数据的帧的哪些部分被成功压缩、未被成功压缩、或者两者的指示306。例如，所述处理系统110发送所述显示更新数据的所述部分1、2、3、4、5和6已被成功压缩，但是部分7和8没有被成功压缩的指示306。

在图3B中，在下一个显示器更新周期处，所述显示引擎104可以确定下一个显示帧与先前的显示帧(即，静态显示图像)相同，这对于更新所述显示器120的自更新模式而言是适当的场景。然而，基于在在前的显示器更新周期中从所述处理系统110接收的所述指示306，所述主处理器102知道所述显示设备100的所述帧缓冲器116不具有所述先前的显示帧的完整拷贝。在一个方法中，所述主处理器102可以完全地放弃自更新模式，并且在操作的所述视频模式中传送显示更新数据的整个帧。可替代地，所述主处理器102可以结合传送没有被存储在所述帧缓冲器116中的显示更新数据的剩余部分308传送信号(箭头128)，其指示所述处理系统110应使用被压缩并且被存储在所述帧缓冲器116中的什么显示更新数据来自刷新。在所显示的实例中，所述主处理器102仅向所述处理系统110传送所述显示更新数据的部分7和8，而不是全部部分1至8。如此，所述显示驱动器模块112使用被存储在帧缓冲器116中的显示更新数据的所述帧的所述部分和由所述主处理器102提供的显示更新数据的所述帧的所述部分更新所述显示器120。

应被理解的是：尽管在全功能装置的上下文中描述了本发明的许多实施例，本发明的机制能够以各种各样的形式作为程序产品(例如，软件)而被分发。例如，本发明的机制可以被实现为可由电子处理器读取的信息承载介质(例如，可由所述处理系统110读取的非暂时性计算机可读和/或可记录/可写的信息承载介质)上的软件程序并被分发。此外，无论使用何种特定类型的介质实施所述分发，本发明的所述实施例同等适用。非暂时性的、电子可读介质的实例包括各种盘、记忆棒、存储卡、存储模块等等。电子可读介质可以基于闪存、光、磁、全息或任何其它存储技术。

因此，为了最好地解释本发明及其特定应用，以及为了由此使得本领域技术人员能够制造并使用本发明，此处所提出的实施例和实例被呈现。然而，本领域技术人员将认识到：仅为了例示和实例的目的，前面的描述和实例已被呈现。如所提出的描述不是意在是穷尽的或意在将本发明限制于所公开的精确形式。

考虑到前面所述，本公开的范围由随后的权利要求确定。

Claims (20)

1.一种用于显示器的处理系统，所述处理系统包括：

显示存储器；

压缩模块，其被配置为从被耦接至所述处理系统的主处理器接收显示更新数据的第一帧，压缩所述显示更新数据的第一帧，并且将所述压缩的显示更新数据的第一帧存储在所述显示存储器中；以及

显示驱动器模块，其被配置为使用来自所述显示存储器的所述压缩的显示更新数据的第一帧更新显示器，其中所述处理系统被配置为向所述主处理器传送确认，其指示所述显示更新数据的第一帧被成功地压缩，并且被存储在所述处理系统的所述显示存储器中。

2.如权利要求1所述的处理系统，其中所述压缩模块被配置为并行于所述显示驱动器模块接收所述显示更新数据的第一帧而接收所述显示更新数据的第一帧。

3.如权利要求1所述的处理系统，其中响应于从所述主处理器接收指示以在自更新模式中操作而执行使用所述压缩的显示更新数据的第一帧更新所述显示器。

4.如权利要求1所述的处理系统，其中所述处理系统进一步被配置为：

从所述主处理器接收显示更新数据的第二帧；

压缩所述显示更新数据的第二帧；以及

用所述压缩的显示更新数据的第二帧替代所述显示存储器中的

所述压缩的显示更新数据的第一帧。

5.如权利要求1所述的处理系统，其中所述压缩模块被配置为响应于确定所述显示存储器是满的而停止所述显示更新数据的第一帧的压缩。

6.如权利要求1所述的处理系统，其中所述显示驱动器模块被配置为基于所述压缩的显示更新数据的第一帧生成显示更新定时。

7.如权利要求1所述的处理系统，其中所述处理系统进一步被配置为：

响应于确定所述显示更新数据的第一帧被不完整地压缩并且被存储在所述显示存储器中，传送所述显示更新数据的第一帧没有被成功压缩的指示；以及

使用来自所述显示存储器的不完整的显示更新数据的第一帧和从所述主处理器接收的显示更新数据的第一帧的剩余部分更新所述显示器。

8.如权利要求7所述的处理系统，其中所述显示更新数据的第一帧被组织成多个部分，其中所述显示更新数据的第一帧没有被成功压缩的指示进一步标识所述显示更新数据的第一帧的所述多个部分中的哪些被成功地压缩。

9.一种用于操作显示设备的方法，包括：

从主处理器接收显示更新数据的第一帧；

压缩所述显示更新数据的第一帧；

将所述压缩的显示更新数据的第一帧存储在显示存储器中；

响应于确定所述压缩的显示更新数据的第一帧被完整地存储在所述显示存储器中，向所述主处理器发送确认，其指示所述显示更新数据的第一帧被成功地压缩；以及

使用来自所述显示存储器的所述压缩的显示更新数据的第一帧更新所述显示设备。

10.如权利要求9所述的方法，其中响应于从所述主处理器接收指示以在自更新模式中操作而执行使用所述压缩的显示更新数据的第一帧更新所述显示器。

11.如权利要求9所述的方法，进一步包括：

从所述主处理器接收显示更新数据的第二帧；

压缩所述显示更新数据的第二帧；以及

用所述压缩的显示更新数据的第二帧替代所述显示存储器中的所述压缩的显示更新数据的第一帧。

12.如权利要求9所述的方法，进一步包括

响应于确定所述显示存储器是满的而停止所述显示更新数据的第一帧的压缩。

13.如权利要求9所述的方法，进一步包括：

响应于确定所述显示更新数据的第一帧被不完整地压缩并且被存储在所述显示存储器中，发送所述显示更新数据的第一帧没有被成功地压缩的指示；以及

使用来自所述显示存储器的不完整的显示更新数据的第一帧和从所述主处理器接收的所述显示更新数据的第一帧的剩余部分更新所述显示设备。

14.如权利要求13所述的方法，其中所述显示更新数据的第一帧被组织成多个部分，其中所述显示更新数据的第一帧没有被成功压缩的指示进一步标识所述显示更新数据的第一帧的所述多个部分中的哪些被成功地压缩。

15.一种设备，包括：

主处理器；以及

被耦接至所述主处理器的处理系统，并且所述处理系统包括：

显示存储器；

压缩模块，其被配置为从所述主处理器接收显示更新数据的第一帧，压缩所述显示更新数据的第一帧，并且将所述压缩的显示更新数据的第一帧存储在所述显示存储器中；以及

显示驱动器模块，其被配置为使用来自所述显示存储器的所述压缩的显示更新数据的第一帧更新显示器；

其中所述处理系统被配置为向所述主处理器传送确认，其指示所述显示更新数据的第一帧被成功地压缩，并且被存储在所述处理系统的所述显示存储器中。

16.如权利要求15所述的设备，其中所述主处理器被配置为：

响应于接收所述显示更新数据的第一帧被成功地压缩的指示，向所述处理系统传送指示以在自更新模式中操作，其包括使用所述显示存储器中的所述压缩的显示更新数据的第一帧更新所述显示器；以及

响应于接收所述显示更新数据的第一帧没有被成功压缩的指示，向所述处理系统传送显示更新数据的第二帧的至少一部分。

17.如权利要求15所述的设备，其中所述压缩模块被配置为：响应于确定所述显示存储器是满的而停止所述显示更新数据的第一帧的压缩。

18.如权利要求15所述的设备，其中所述显示驱动器模块被配置为基于所述压缩的显示更新数据的第一帧生成显示更新定时。

19.如权利要求15所述的设备，其中所述处理系统进一步被配置为：

响应于确定所述显示更新数据的第一帧被不完整地压缩并且被存储在所述显示存储器中，向所述主处理器传送所述显示更新数据的第一帧没有被成功压缩的指示；以及

使用来自所述显示存储器的所述不完整的显示更新数据的第一帧和从所述主处理器接收的所述显示更新数据的第一帧的剩余部分更新所述显示器。

20.如权利要求19所述的设备，其中所述显示更新数据的第一帧被组织成多个部分，其中所述显示更新数据的第一帧没有被成功压缩的指示进一步标识所述显示更新数据的第一帧的所述多个部分中的哪些被成功地压缩。