CN107799053A - 控制刷新频率的方法和装置、时序控制器、显示装置 - Google Patents

控制刷新频率的方法和装置、时序控制器、显示装置 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种控制刷新频率的方法和装置、时序控制器、显示装置，属于显示领域。所述方法包括：在接收到来自处理器的一帧画面数据时，按照接收顺序输出下一帧画面数据，以刷新一次所述显示面板的显示画面；在输出任一帧画面数据之前，所述方法还包括：在待输出的画面数据未通过相比于缓存画面数据的动态画面检验时，跳过对所述待输出的画面数据的输出，以跳过一次所述显示面板的显示画面的刷新；其中，所述缓存画面数据包括至少一帧画面数据，所述至少一帧画面数据包括最近一次输出的一帧画面数据。本发明能够在保证动态显示效果的同时降低显示静态画面时的面板刷新功耗，有助于降低产品的整体功耗，延长便携式产品的续航时间。

Description

控制刷新频率的方法和装置、时序控制器、显示装置
技术领域
本发明涉及显示领域，特别涉及一种控制刷新频率的方法和装置、时序控制器、显示装置。
背景技术
面板自刷新(Panel Self-Refresh，PSR)是视频电子标准协会(VESA)发布的eDP嵌入式显示端口标准的一项特性。其能够大幅减小处理器等部件在显示静态画面时的功耗，从而显著增加便携式环境下电池的可使用时间。在此基础之上，带有区域刷新特性的面板自刷新(Panel Self Refresh-2，PSR2)技术将节省功耗的场景进一步扩展到了只有局部图像有变化的显示场景，从而进一步降低了系统功耗。然而，对于目前已经应用了PSR或PSR2技术的产品来说，其整体能耗依然很大，仍不能满足便携式环境下的应用需求。
发明内容
本发明提供一种控制刷新频率的方法和装置、时序控制器、显示装置，有助于降低应用了PSR2的产品的整体功耗。
第一方面，本发明提供了一种控制显示面板的刷新频率的方法，所述方法包括：在接收到来自处理器的一帧画面数据时，按照接收顺序输出下一帧画面数据，以刷新一次所述显示面板的显示画面；
在输出任一帧画面数据之前，所述方法还包括：
在待输出的画面数据未通过相比于缓存画面数据的动态画面检验时，跳过对所述待输出的画面数据的输出，以跳过一次所述显示面板的显示画面的刷新；
其中，所述缓存画面数据包括至少一帧画面数据，所述至少一帧画面数据包括最近一次输出的一帧画面数据。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
如果在输出任一帧画面数据之后的第一预设时长内没有进行画面数据的输出，则在所述第一预设时长结束时输出最近一次接收的一帧画面数据，以刷新一次所述显示面板的显示画面；
其中，所述第一预设时长以秒为单位的倒数小于所述处理器逐帧发送画面数据时的帧频。
在一种可能的实现方式中，在开始接收来自处理器的画面数据之前，所述方法还包括：
从存储器中获取所述第一预设时长的数值。
在一种可能的实现方式中，在接收到来自处理器的一帧画面数据时，按照接收顺序输出下一帧画面数据，以刷新一次所述显示面板的显示画面，包括：
在接收到来自处理器的一帧画面数据时，将该帧画面数据覆盖保存于第一缓存区；
将所述第一缓存区内的画面数据与第二缓存区内的画面数据进行比较，所述第二缓存区内的画面数据为最近一次输出的一帧画面数据；
在所述第一缓存区内的画面数据与第二缓存区内的画面数据相比满足预设的差异条件时，输出所述第一缓存区内的画面数据，以刷新一次所述显示面板的显示画面。
在一种可能的实现方式中，在接收到来自处理器的一帧画面数据时，按照接收顺序输出下一帧画面数据，以刷新一次所述显示面板的显示画面，还包括：
在所述第一缓存区内的画面数据与第二缓存区内的画面数据相比满足预设的差异条件时，将所述第一缓存区内的画面数据覆盖保存于所述第二缓存区。
在一种可能的实现方式中，在待输出的画面数据未通过相比于缓存画面数据的动态画面检验时，跳过对所述待输出的画面数据的输出，以跳过一次对所述显示面板的显示画面的刷新，包括：
在所述第一缓存区内的画面数据与所述第二缓存区内的画面数据相比不满足所述预设的差异条件时，跳过对所述第一缓存区内的画面数据的输出，等待来自处理器的下一帧画面数据。
在一种可能的实现方式中，所述方法还包括：
在输出任一帧画面数据时，重置并启动计时器；
在所述计时器的计时时长达到第一预设时长时，输出所述第一缓存区内的画面数据，以刷新一次所述显示面板的显示画面；
在所述计时器的计时时长达到第一预设时长时，将所述第一缓存区内的画面数据覆盖保存于所述第二缓存区；
其中，所述第一预设时长以秒为单位的倒数为所述显示面板所支持的最低帧频。
第二方面，本发明还提供了一种控制显示面板的刷新频率的装置，包括：
跟随模块，用于在接收到来自处理器的一帧画面数据时按照接收顺序输出下一帧画面数据，以刷新一次所述显示面板的显示画面；
跳帧模块，用于在待输出的画面数据未通过相比于缓存画面数据的动态画面检验时跳过对所述待输出的画面数据的输出，以跳过一次所述显示面板的显示画面的刷新；
其中，所述缓存画面数据包括至少一帧画面数据，所述至少一帧画面数据包括最近一次输出的一帧画面数据。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
频率控制模块，用于在输出任一帧画面数据之后的第一预设时长内没有进行画面数据的输出时，在所述第一预设时长结束时输出最近一次接收的一帧画面数据，以刷新一次所述显示面板的显示画面；
其中，所述第一预设时长以秒为单位的倒数小于所述处理器逐帧发送画面数据时的帧频。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
获取模块，用于在开始接收来自处理器的画面数据之前从存储器中获取所述第一预设时长的数据。
在一种可能的实现方式中，所述跟随模块包括：
第一保存单元，用于在接收到来自处理器的一帧画面数据时将该帧画面数据覆盖保存于第一缓存区；
比较单元，用于将所述第一缓存区内的画面数据与第二缓存区内的画面数据进行比较，所述第二缓存区内的画面数据为最近一次输出的一帧画面数据；
输出单元，用于在所述第一缓存区内的画面数据与第二缓存区内的画面数据相比满足预设的差异条件时输出所述第一缓存区内的画面数据，以刷新一次所述显示面板的显示画面。
在一种可能的实现方式中，所述跟随模块还包括：
第二保存单元，用于在所述第一缓存区内的画面数据与第二缓存区内的画面数据相比满足预设的差异条件时，将所述第一缓存区内的画面数据覆盖保存于所述第二缓存区。
在一种可能的实现方式中，所述跳帧模块包括：
跳帧单元，用于在所述第一缓存区内的画面数据与所述第二缓存区内的画面数据相比不满足所述预设的差异条件时，跳过对所述第一缓存区内的画面数据的输出，等待来自处理器的下一帧画面数据。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
计时模块，用于在输出任一帧画面数据时重置并启动计时器；
输出模块，用于在所述计时器的计时时长达到第一预设时长时，输出所述第一缓存区内的画面数据，以刷新一次所述显示面板的显示画面；
保存模块，用于在所述计时器的计时时长达到第一预设时长时，将所述第一缓存区内的画面数据覆盖保存于所述第二缓存区；
其中，所述第一预设时长以秒为单位的倒数为所述显示面板所支持的最低帧频。
第三方面，本发明还提供了一种时序控制器，所述时序控制器包括：
接收电路，用于接收来自处理器的画面数据；
显示接口电路，用于输出画面数据；
第一帧缓存器，用于保存所述接收电路最近一次接收到的一帧画面数据；
第二帧缓存器，用于保存所述显示接口电路最近一次输出的一帧画面数据；
图像分析电路，用于在每一次所述第一帧缓存器中的画面数据更新之后比较所述第一帧缓存器中的画面数据与所述第二帧缓存器中的画面数据；
其中，所述图像分析电路还用于在所述第一帧缓存器中的画面数据与第二帧缓存器中的画面数据相比满足预设的差异条件时，控制所述显示接口电路输出所述第一帧缓存器中的画面数据。
在一种可能的实现方式中，所述图像分析电路还用于：在所述第一帧缓存器中的画面数据与第二帧缓存器中的画面数据相比不满足预设的差异条件时，跳过对所述第一帧缓存器中的画面数据的输出。
在一种可能的实现方式中，所述图像分析电路还用于：在所述第一帧缓存器中的画面数据与第二帧缓存器中的画面数据相比满足预设的差异条件时，将所述第一帧缓存器中的画面数据覆盖保存于所述第二帧缓存器中。
在一种可能的实现方式中，所述图像分析电路还用于：在所述显示接口电路在输出任一帧画面数据之后的第一预设时长内没有输出画面数据时，在所述第一预设时长结束时控制所述显示接口电路输出所述第一帧缓存器中的画面数据，并将所述第一帧缓存器中的画面数据覆盖保存于所述第二帧缓存器中；其中，所述第一预设时长以秒为单位的倒数小于所述处理器逐帧发送画面数据时的帧频。
第四方面，本发明还提供了一种显示装置，包括上述任意一种的控制显示面板的刷新频率的装置，或者上述任意一种的时序控制器。
由上述技术方案可知，由于每一帧画面数据会根据是否通过动态画面检验而输出或者不输出，因而显示面板的刷新频率可以呈现动态变化——处理器发送动态视频流时面板刷新频率可以与处理器帧频一致，而处理器发送静态视频流时面板刷新频率可以相对降低。相较于面板刷新频率恒定的PSR和PSR2的实现方式而言，本发明能够在保证动态显示效果的同时降低显示静态画面时的面板刷新功耗，有助于降低产品的整体功耗，延长便携式产品的续航时间。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，这些附图的合理变型也都涵盖在本发明的保护范围中。
图1是本发明一个实施例提供的一种显示驱动电路的结构框图；
图2是本发明一个实施例提供的一种控制显示面板的刷新频率的方法的流程示意图；
图3是本发明又一个实施例提供的一种控制显示面板的刷新频率的方法的流程示意图；
图4是本发明一个实施例提供的一种时序控制器的结构框图；
图5是本发明又一个实施例提供的一种时序控制器的结构框图；
图6是本发明一个对比示例提供的一种时序控制器的结构框图；
图7是本发明一个实施例提供的一种控制显示面板的刷新频率的装置的结构框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，且该连接可以是直接的或间接的。
图1是本发明一个实施例中一种显示驱动系统的架构示意图。参见图1，该系统主要包括处理器100(也可以称为图像控制器)、时序控制器200、源极驱动器300、栅极驱动器400和显示区电路500(还可以包括其他未在图1中示出的结构)。在一个显示驱动过程的示例中，处理器100通过基于eDP嵌入式显示端口标准的显示接口向时序控制器200发送视频流，所发送的视频流为按照帧频顺序排列的一帧帧画面数据。时序控制器200通过显示接口接收来自处理器100的视频流，从而将视频流中的每一帧画面数据按照帧频顺序输出。在一个时序控制器输出画面数据过程的示例中，时序控制器200向源极驱动器300发送基于画面数据生成的数据信号，还分别向源极驱动器300和栅极驱动器400发送彼此同步的时序控制信号，以使源极驱动器300和栅极驱动器400彼此协同地向显示区电路500输出驱动信号，完成每个像素内数据电压的逐帧写入，实现显示面板的每一帧画面的刷新。应理解的是，作为产品的显示面板可以仅包括上述结构中的显示区电路，还可以进一步包括处理器、时序控制器、源极驱动器和栅极驱动器中的任意一个或多个，例如显示面板可以包括位于显示区内的显示区电路和位于显示区之外的栅极驱动器，或者在此基础之上还包括设置有时序控制器和源极驱动器的电路板。
图2是本发明一个实施例中一种控制显示面板的刷新频率的方法的流程示意图。参见图2，该方法包括：
步骤S1、接收来自处理器的一帧画面数据。
需要说明的是，此处的接收可以例如是依照相匹配的端口协议接收具有固定帧频的视频流的过程，还可以是依照相匹配的端口协议接收帧频不固定的画面数据序列的过程；而且，所直接接收到的数据可以例如是完整的一帧画面数据，也可以是相比于上一帧画面数据而言有变化的一个画面区域的画面数据，通过还原为一帧完整的画面数据来完成接收过程。此外，从处理器处接收画面数据的过程中可以存在休眠，例如在接收到休眠控制信号后关闭用来从处理器处接收画面数据的接收组件，并在接收到唤醒信号后恢复接收组件的工作状态。
步骤S2、对于按照画面数据的接收顺序确定的待输出的画面数据，在其通过了相比于缓存画面数据的动态画面检验时，输出待输出的画面数据，以刷新一次显示面板的显示画面。
步骤S3、在待输出的画面数据未通过相比于缓存画面数据的动态画面检验时，跳过对待输出的画面数据的输出，以跳过一次显示面板的显示画面的刷新。
应理解的是，步骤S1、步骤S2、步骤S3组成一个循环体，每当接收到来自处理器的一帧画面数据时，都会将按照接收顺序的下一帧画面数据确定为待输出的画面数据，并在其通过所述动态画面检验时将其输出以刷新显示画面，否则跳过对其的输出以跳过一次显示画面的刷新。在一个示例中，所述跳过对画面数据的输出包括直接结束响应于接收到当前帧画面数据的相关操作，而开始等待来自处理器的下一帧画面数据，例如在步骤S2中选择执行还是跳过步骤S3，或者不在动态画面检验未得到通过时进行任何操作，并可以不仅限于此。
基于显示面板的显示画面的顺序需要与处理器发送显示画面的顺序相一致的要求，在每一次接收到来自处理器的一帧画面数据时，所确定的待输出的画面数据相比于上一次所确定的待输出的画面数据都需要是按照画面数据的接收顺序的下一帧。在一个示例中，直接将当前所接收到的一帧画面数据确定为待输出的画面数据；在又一示例中，将上一次所接收到的一帧画面数据确定为待输出的画面数据。例如，对于接收到的连续三帧画面数据P1、P2和P3，在接收到画面数据P2时，可以将画面数据P1作为待输出的画面数据来进行动态画面检验以进行输出或跳过；在接收到画面数据P3时，可以将画面数据P2作为待输出的画面数据来进行动态画面检验以进行输出或跳过。
需要说明的是，所述动态画面检验指的是通过例如比较画面差异的手段来判断一帧画面在一个画面序列中跳过显示是否会显著影响该画面序列的动态显示效果的过程。如果会造成显著影响，那么称该帧画面相比于该画面序列中的其他画面而言通过了动态画面检验。在一个示例中，上述步骤S2和步骤S3中的动态画面检验包括：判断当前所接收到的一帧画面数据相比于上一次所接收到的一帧画面数据而言是否满足预设的差异条件(即用来判断差异是否足够显著的预设条件)，在差异条件得到满足时当前所接收到的一帧画面数据通过相比于上一次所接收到的一帧画面数据的动态画面检验。在又一示例中，对于接收到的连续三帧画面数据P1、P2和P3，在三者两两之间均具有显著差异时画面数据P2通过相比于画面数据P1和画面数据P3的动态画面检验。应理解的是，根据显示质量需求的不同，动态画面检验的形式和参量可以不同；而且，作为比较对象的至少一帧画面数据即上述缓存画面数据应当在动态画面检验的过程中保持为可用的状态。
还需要说明的是，本实施例的方法的执行主体可以例如是时序控制器或者间隔设置在时序控制器与两个驱动器之间的电路结构；为了完成每一次的动态画面检验，该时序控制器或该电路结构可以包括用于存储缓存画面数据的存储部件，并可以随着所需要的缓存画面数据的更新而更新所存储的数据。
可以看出的是，在处理器以第一帧频发送画面数据时，由于本方法对于其中的每一帧画面数据依照动态画面检验的结果进行了输出或跳过，因此显示面板的刷新频率会在第一帧频以下的范围内浮动。而且，对于每一帧画面数据都通过动态画面检验的动态视频流来说，显示画面的刷新频率会与第一帧频一致；而对于包含不能通过动态画面检验的画面数据的视频流来说，显示画面的刷新频率会在与这些画面数据对应的时段内相对降低。其结果是，显示面板的刷新频率可以呈现适应于显示需求的动态变化，即动态显示效果可以得到保障，同时显示面板的刷新频率可以相对降低以节省功耗。因此，本发明实施例有助于降低产品的整体功耗，延长便携式产品的续航时间。
在一个示例中，本实施例的方法还包括未在图2中示出的步骤S4、如果在输出任一帧画面数据之后的第一预设时长内没有进行画面数据的输出，则在所述第一预设时长结束时输出最近一次接收的一帧画面数据，以刷新一次所述显示面板的显示画面。其中，所述第一预设时长以秒为单位的倒数小于所述处理器逐帧发送画面数据时的帧频。对于来自处理器的画面数据连续数个未通过动态画面检验的情形，持续性跳过显示画面的刷新(即一直不进行显示画面的刷新)将可能使得画面的显示状态无法被保持，因此可以在上述步骤S1至S3的基础上设置第一预设时长以保证显示画面的刷新频率不会低于所指定的最低限度。例如，在上述第一帧频为60Hz的基础上，可以设置第一预设时长以秒为单位的倒数为显示面板所能够支持的最低帧频1Hz(即第一预设时长为1秒)；每当距离上一次输出画面数据的时长达到1秒时，忽略动态画面检验的结果而直接输出最近一次接收的一帧画面数据，以使显示面板的刷新频率不会低于1Hz。当然，除了输出最近一次接收的一帧画面数据以外，还可以输出缓存画面数据中最近一次输出的一帧画面数据，可以根据应用需求进行设置。而对于上述第一预设时长，可以例如在开机上电时从硬件存储器中读取其数值的大小，并依此完成相关判断条件中参数项的配置。
图3是本发明又一个实施例提供的一种控制显示面板的刷新频率的方法的流程示意图。参见图3，该方法包括：
步骤S01、在接收到来自处理器的一帧画面数据时，将该帧画面数据覆盖保存于第一缓存区。
步骤S02、将第一缓存区内的画面数据与第二缓存区内的画面数据进行比较，第二缓存区内的画面数据为最近一次输出的一帧画面数据。
步骤S03、在第一缓存区内的画面数据与第二缓存区内的画面数据相比满足预设的差异条件时，输出第一缓存区内的画面数据，以刷新一次显示面板的显示画面，并将第一缓存区内的画面数据覆盖保存于第二缓存区；在第一缓存区内的画面数据与第二缓存区内的画面数据相比不满足预设的差异条件时，跳过对第一缓存区内的画面数据的输出，等待来自处理器的下一帧画面数据。
应理解的是，本实施例中的第一缓存区用于保存最近一次接收到的一帧画面数据，随着画面数据的接收而更新；而第二缓存区则用于保存最近一次输出的一帧画面数据，随着画面数据的输出而更新。由此，可以最少使用两帧画面数据的存储空间实现上述控制显示面板的刷新频率的方法，不仅有利于节省硬件成本和布局空间，还有利于节省数据读写的时间开销和功耗开销。
在图3所示过程的基础上，本实施例中还可以通过计时器的设置实现上述第一预设时长的相关配置。除了上述步骤S01、步骤S02和步骤S03，所述方法可以包括如下未在图3中示出的步骤：
步骤S04、在输出任一帧画面数据时，重置并启动计时器。
步骤S05、在计时器的计时时长达到第一预设时长时，输出第一缓存区内的画面数据，以刷新一次显示面板的显示画面，并将第一缓存区内的画面数据覆盖保存于第二缓存区。
应理解的是，上述步骤S03中输出画面数据的过程仅属于上述“在输出任一帧画面数据时”中的一种情形，而无论在何种过程中以何种形式输出了画面数据，都属于需要重置并启动计时器的情形。而且，步骤S04和步骤S05的执行过程可以位于图3所示的循环体之外，即步骤的执行不依赖于是否接受到了来自处理器的画面数据。
需要说明的是，在预设的差异条件得以满足时和/或计时器的计时时长达到第一预设时长时，输出画面数据的过程和将第一缓存区内的画面数据覆盖保存于第二缓存区的过程可以调换执行顺序，还可以不分先后。在一种变形示例中，可以先将第一缓存区内的画面数据覆盖保存于第二缓存区，再输出第二缓存区内的画面数据，所得到的执行结果与上述操作方式均是相同的。
图4是本发明一个实施例提供的一种时序控制器的结构框图。参见图4，该时序控制器包括接收电路201、显示接口电路202、第一帧缓存器203、第二帧缓存器204和图像分析电路205。其中，接收电路201用于接收来自处理器的画面数据，显示接口电路202用于输出画面数据，第一帧缓存器203用于保存接收电路201最近一次接收到的一帧画面数据，第二帧缓存器204用于保存显示接口电路202最近一次输出的一帧画面数据，图像分析电路205用于在每一次所述第一帧缓存器203中的画面数据更新之后比较第一帧缓存器203中的画面数据与第二帧缓存器204中的画面数据，图像分析电路205还用于在第一帧缓存器203中的画面数据与第二帧缓存器204中的画面数据相比满足预设的差异条件时，控制显示接口电路202输出第一帧缓存器203中的画面数据。
如图4所示，在一个示例中，与第一帧缓存器203相连的接收电路201接收电路201被构造为每当从处理器接收到一帧画面数据时都将该帧画面数据覆盖保存于第一帧缓存器203。而与第一帧缓存器203连接的图像分析电路205被构造为每当第一帧缓存器203内的画面数据更新时都进行一次两个帧缓存器中的画面数据的比较，并在彼此差异满足预设的差异条件时将第一帧缓存器203中的画面数据覆盖保存于第二帧缓存器204，然后控制显示接口电路202输出第二帧缓存器204中的画面数据(亦即此时第一帧缓存器203中的画面数据)。在一个示例中，图像分析电路205在预设的差异条件得到满足时向所连接的显示接口电路202发送一个控制信号，使接收到控制信号的显示接口电路202从所连接的第二帧缓存器204中读取画面数据并进行输出。
可以看出，上述工作流程即为图2和图3所示方法的一种示例：画面数据的接收和输出分别由接收电路201和显示接口电路202完成，而第一缓存区和第二缓存区则分别由第一帧缓存器203和第二帧缓存器204提供，画面数据的比较和输出控制则由图像分析电路205实现。总体上，时序控制器可以在处理器所发送的视频流的基础上动态控制显示面板的刷新频率，降低总体功耗。
此外，图像分析电路205可以还用于：在显示接口电路202在输出任一帧画面数据之后的第一预设时长内没有输出画面数据时，在第一预设时长结束时控制显示接口电路202输出第一帧缓存器203中的画面数据，并将第一帧缓存器203中的画面数据覆盖保存于第二帧缓存器204中。由此，可以保证显示画面的刷新频率不会低于所指定的最低限度。
在一种变形示例中，显示接口电路202仅连接第一帧缓存器203而不连接第二帧缓存器204，以使图像分析电路205可以在输出待输出的画面数据时先输出第一帧缓存器203中的画面数据再将第一帧缓存器203中的画面数据覆盖保存于第二帧缓存器204；此外，显示接口电路202还可以分别连接第一帧缓存器203和第二帧缓存器204，以使两个帧缓存器中的画面数据都可以直接输出。
在一个变形示例中，图像分析电路205还可以与接收电路201连接，以在接收电路201接收到来自处理器的区域画面数据时在第一帧缓存器203中将其还原为一整个画面的一帧画面数据。
在一个示例中，本实施例中的图像分析电路205可以例如包括例如由门电路实现的逻辑电路的硬件电路，还可以例如包括存储有指令的可读存储介质与能够执行该指令的控制器；图像分析电路205所实现的功能可以是纯硬件电路实现的，也可以完全由控制器执行指令的过程实现，还可以是两者的结合，可以根据应用需求进行设置。
此外，在上述任意一种实施方式的基础上，都可以设置多于两个的缓存区或帧缓存器以同时保存多于两帧的画面数据。例如，对于上述需要使用画面数据P1和画面数据P3来对画面数据P2进行动态画面检验的应用场景，可以分别以三个帧缓存器提供三个不同的缓存区，分别用于保存最近一次接收的一帧画面数据、最近一次的上一次接收的一帧画面数据，以及最近一次输出的一帧画面数据，并适应性调整比较和覆盖保存的过程，同样可以降低面板刷新功耗。在一个示例中，在接收到来自处理器的画面数据P3时，可以将第一缓存区中保存的上一次接收的一帧画面数据P2覆盖保存于第二缓存区，并将画面数据P3覆盖保存于第一缓存区。此时，第三缓存区中为最近一次输出的一帧画面数据P1。由此，可以分别进行画面数据P1与P2之间的比较，以及画面数据P2与P3之间的比较，并在画面数据P1与P2之间满足预设的第一差异条件并且画面数据P2与P3之间满足预设的第二差异条件时确定动态画面检验得以通过，从而输出第二缓存区中的画面数据P2，同时将画面数据P2覆盖保存于第三缓存区。而在动态画面检验未通过时直接结束当前流程，等待来自处理器的下一帧画面数据。在显示接口电路在输出任一帧画面数据之后的第一预设时长内没有输出画面数据时，直接输出第一缓存区中的画面数据，同时将第一缓存区中的画面数据覆盖保存于第三缓存区。
图5是本发明又一个实施例提供的一种时序控制器的结构框图。参见图5，本实施例的时序控制器相比于图4所示的时序控制器而言，增加了像素格式转换模块(PixelFormatter)206和装置控制模块(Device Control)207，并且给出了接收电路201和图像分析电路205的一种实现方式。
如图5所示，接收电路201包括使用eDP嵌入式显示端口标准的接收器(eDPReceiver)2011。该接收器2011通过像素格式转换模块206与第一帧缓存器203相连，从而可以在接收器2011处于工作状态时将来自处理器的数据经由像素格式转换模块206转换为该帧缓冲器中的一帧画面数据。
如图5所示，图像分析电路205包括图像分析模块2051和频率控制模块2052，其中的频率控制模块2052用于生成和输出用来控制显示面板的刷新频率的控制信号，而图像分析模块2051则用于处理画面数据(例如画面数据的比较和保存)和对频率控制模块进行控制。在一个示例中，频率控制模块2052可以包括一未在图5中示出的计时器电路，在频率控制模块2052每次以控制信号控制显示接口电路202输出画面数据时重置并启动所述计时器电路的计时，并在计时器电路的计时时长达到第一预设时长时输出第一帧缓存器203中的画面数据，同时图像分析模块2051将第一帧缓存器203中的画面数据覆盖保存于第二帧缓存器204中。
所述像素格式转换模块206除了用于将来自处理器的数据转换为画面数据之外，还用于将待输出的画面数据转换为适配于显示接口电路202的格式。在一个示例中，像素格式转换模块206包含控制器和存储器，控制器可以执行存储器中存储的指令，该指令可以例如包括用于进行上述转换过程的程序。所述装置控制模块207可以用于在通电时从外部的存储器中获取例如上述第一预设时长以及显示面板所支持的最高帧频的参数，并通过像素格式转换模块206完成各个参数的配置。
在一个示例中，处理器和时序控制器均可以工作在多种工作模式下：
一般显示模式：处理器按照例如60Hz的常规帧频向时序控制器发送画面数据，此时时序控制器中的接收器2011和像素格式转换模块206保持为工作状态，而第一帧缓存器203、第二帧缓存器204、图像分析模块2051和频率控制模块2052保持为关闭状态，从而时序控制器直接按照处理器的发送帧频刷新显示面板，即面板的刷新频率为60Hz。
进入面板自刷新模式：处理器检测到当前所显示的视频流为静态视频流，从而向时序控制器发送最后一帧画面数据同时控制时序控制器进入自刷新模式，此时接收器2011在最后一帧画面数据向第一帧缓存器203的覆盖保存完成后关闭并断开与处理器之间的主连接(Main Link)，同时第一帧缓存器203、第二帧缓存器204、图像分析模块2051和频率控制模块2052开启，图像分析模块2051将第一帧缓存器203中的画面数据覆盖保存至第二帧缓存器204，频率控制模块2052以预先完成配置的第一预设时长控制显示接口电路202按照显示面板所支持的最低帧频输出上述最后一帧画面数据，例如显示面板可以在频率控制模块2052的控制下按照1Hz的帧频重复进行同一静态画面的刷新。在此过程中，可以不在每一次画面数据输出过程中进行将第一帧缓存器203中的画面数据覆盖保存至第二帧缓存器204的操作。
进入区域画面刷新的面板自刷新模式：当处理器检测到所要显示的视频流仅有局部画面变化时，处理器向时序控制器发送控制信号以唤醒接收器2011并重新开启主连接。接收器2011结束休眠后开始按照例如40Hz的帧频接收来自处理器的区域画面数据，并经过像素格式转换模块206按照40Hz的频率更新第一帧缓存器203中的画面数据。在短于1/40秒的时延内，图像处理模块2051完成对当前帧(最近接收到的一帧)画面数据的处理：通过比较第一帧缓存器203和第二帧缓存器204中的画面数据来对当前帧的画面数据进行动态画面检验；在动态画面检验通过时，图像处理模块2051经由像素格式转换模块206输出当前帧画面数据，同时将第一帧缓存器203中的画面数据覆盖保存于第二帧缓存器204；在动态画面检验未通过时，图像处理模块2051结束对当前帧画面数据的处理。此时，频率控制模块2052在每一次没有画面数据输出的时间达到第一预设时长时输出第一帧缓存器203中的画面数据。由此，显示面板的刷新频率会在1Hz与40Hz之间的范围内动态变化。
关于上述动态画面检验，在一个示例中，判断当前帧的画面数据相对于缓存器204中的画面数据是否满足预设的差异条件包括：在所述预设的差异条件的任意一个子条件得到满足时，动态画面检验的结果为通过。作为一种示例，所述预设的差异条件的子条件可以包括以下的任意一个或一个以上：
两帧画面数据之间亮度值有变化的像素的数量多于第一参数；
两帧画面数据之间存在亮度值变化量之和大于第二参数的4×4像素区域；
两帧画面数据之间存在中心间距大于第三参数的变化区域，所述变化区域是每一边都包含有至少一个亮度值有变化的像素的矩形像素区域，所述变化区域每一边的像素数量都不少于3个；
在一个示例中，所述第一参数、所述第二参数和所述第三参数可以与第一预设时长一并在时序控制器开机上电时从硬件存储器中读取，并依此完成相应的配置，以在进行动态画面检验时使用。
可以看出，可以例如通过上述任意一个子条件的满足判定跳过当前帧的显示会显著影响动态显示效果，从而判定动态画面检验通过。当然，根据上述示例，还可以根据应用需求确定其他形式的动态画面检验过程，例如基于亮度值有变化的像素的数量、每个单位面积的平均亮度值变化、变化区域之间的中心间距，以及变化区域的数量、面积及亮度值变化量总和中一个或一个以上的因素来设置差异条件，并可以不仅限于此。
结束面板自刷新模式：当处理器向时序控制器发送控制信号以使其退出面板自刷新模式时，接收器2011和像素格式转换模块206转为工作状态，第一帧缓存器203、第二帧缓存器204、图像分析模块2051和频率控制模块2052转为关闭状态，开始在例如一般显示模式的模式下工作。
在一个对比示例中，时序控制器的结构如图6所示。参见图6，该对比示例中的时序控制器去除了第二帧缓存器204、图像分析模块2051和频率控制模块2052的设置，而直接以像素格式转换模块206进行画面数据的输出：在上述面板自刷新模式下，像素格式转换模块206控制显示接口电路202按照固定的帧频(例如60Hz)输出第一帧缓存器203中的画面数据；而在上述区域画面刷新的面板自刷新模式下，接收器2011按照固定帧频(例如60Hz)更新第一帧缓存器203中的画面数据，而像素格式转换模块206仍然控制显示接口电路202按照固定的帧频(例如60Hz)输出第一帧缓存器203中的画面数据。由此，显示面板的刷新频率会一直保持在60Hz上。
分析对比示例的结构可知，如果降低上述输出画面数据的固定帧频，比如将其降低至10Hz，那么显示面板的刷新频率会在面板自刷新模式和区域画面刷新的面板自刷新模式下保持在10Hz上，那么动态视频流的显示效果将会受到严重影响，产生例如拖影的显示问题。例如在鼠标停止一段时间后突然移动鼠标时，会产生严重鼠标拖影。因此为了保障动态视频流的显示效果，对比示例的结构下通常会设置显示面板的刷新频率为一个较大的数值。
而对于本发明实施例的时序控制器来说，因为动态视频流的显示效果可以通过基于动态画面检验的画面数据输出来得以保障，因此在面板自刷新模式和区域画面刷新的面板自刷新模式下可以将显示面板的刷新频率设置为所容许的最低值，以大幅度降低高频刷新显示面板的显示画面所带来的功耗。
基于同样的发明构思，图7是本发明一个实施例提供的一种控制显示面板的刷新频率的装置的结构框图。参见图7，该装置包括：
跟随模块71，用于在接收到来自处理器的一帧画面数据时按照接收顺序输出下一帧画面数据，以刷新一次所述显示面板的显示画面；
跳帧模块72，用于在待输出的画面数据未通过相比于缓存画面数据的动态画面检验时跳过对所述待输出的画面数据的输出，以跳过一次所述显示面板的显示画面的刷新；
其中，所述缓存画面数据包括至少一帧画面数据，所述至少一帧画面数据包括最近一次输出的一帧画面数据。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
频率控制模块，用于在输出任一帧画面数据之后的第一预设时长内没有进行画面数据的输出时，在所述第一预设时长结束时输出最近一次接收的一帧画面数据，以刷新一次所述显示面板的显示画面；
其中，所述第一预设时长以秒为单位的倒数小于所述处理器逐帧发送画面数据时的帧频。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
获取模块，用于在开始接收来自处理器的画面数据之前从存储器中获取所述第一预设时长的数据。
在一种可能的实现方式中，所述跟随模块71包括：
第一保存单元，用于在接收到来自处理器的一帧画面数据时将该帧画面数据覆盖保存于第一缓存区；
比较单元，用于将所述第一缓存区内的画面数据与第二缓存区内的画面数据进行比较，所述第二缓存区内的画面数据为最近一次输出的一帧画面数据；
输出单元，用于在所述第一缓存区内的画面数据与第二缓存区内的画面数据相比满足预设的差异条件时输出所述第一缓存区内的画面数据，以刷新一次所述显示面板的显示画面。
在一种可能的实现方式中，所述跟随模块71还包括：
第二保存单元，用于在所述第一缓存区内的画面数据与第二缓存区内的画面数据相比满足预设的差异条件时，将所述第一缓存区内的画面数据覆盖保存于所述第二缓存区。
在一种可能的实现方式中，所述跳帧模块72包括：
跳帧单元，用于在所述第一缓存区内的画面数据与所述第二缓存区内的画面数据相比不满足所述预设的差异条件时，跳过对所述第一缓存区内的画面数据的输出，等待来自处理器的下一帧画面数据。
在一种可能的实现方式中，所述装置还包括：
计时模块，用于在输出任一帧画面数据时重置并启动计时器；
输出模块，用于在所述计时器的计时时长达到第一预设时长时，输出所述第一缓存区内的画面数据，以刷新一次所述显示面板的显示画面；
保存模块，用于在所述计时器的计时时长达到第一预设时长时，将所述第一缓存区内的画面数据覆盖保存于所述第二缓存区；
其中，所述第一预设时长以秒为单位的倒数为所述显示面板所支持的最低帧频。
应理解的是，本实施例的装置与上文中控制显示面板的刷新频率的方法相对应，因此本实施例的具体示例可以参见上文的说明，在此不再赘述。
可以看出，由于每一帧画面数据会根据是否通过动态画面检验而输出或者不输出，因而显示面板的刷新频率可以呈现动态变化——处理器发送动态视频流时面板刷新频率可以与处理器帧频一致，而处理器发送静态视频流时面板刷新频率可以相对降低。相较于面板刷新频率恒定的PSR和PSR2的实现方式而言，本发明实施例能够在保证动态显示效果的同时降低显示静态画面时的面板刷新功耗，有助于降低产品的整体功耗，延长便携式产品的续航时间。
在图7对应的实施例中，控制显示面板的刷新频率的装置是以功能单元/功能模块的形式来呈现。这里的“单元/模块”可以指特定应用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，ASIC)电路，执行一个或多个软件或固件程序的处理器和存储器，集成逻辑电路，和/或其他可以提供上述功能的器件。在一个简单的实施例中，实现控制显示面板的刷新频率的装置的设备可以具有控制器和存储器，跟随模块71和跳帧模块72的功能可以通过由控制器来执行存储器中存储的程序代码来实现。
本申请的实施例还提供了一种计算机存储介质，用于储存为上述图7所示的控制显示面板的刷新频率的装置所用的计算机软件指令，其包含用于执行上述方法实施例所设计的程序。通过执行存储的程序，可以实现本申请提供的控制显示面板的刷新频率的方法。
基于同样的发明构思，本发明实施例还提供了一种显示装置，该显示装置包括上述任意一种的时序控制器或者上述任意一种控制显示面板的刷新频率的装置。所述显示装置可以为：显示面板、手机、平板电脑、电视机、显示器、笔记本电脑、数码相框、导航仪等任何具有显示功能的产品或部件。基于所包括结构能够取得的有益效果，该显示装置能取得相同或相应的有益效果。
需要说明的是，本文所述的控制器可以例如是应用专用集成电路(ASIC)、数字信号处理器(DSP)、数字信号处理设备(DSPD)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、中央处理器(CPU)、控制器、微控制器、微处理器，并可以不仅限于此。
以上所述仅为本发明的实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (19)

1.一种控制显示面板的刷新频率的方法，其特征在于，所述方法包括：在接收到来自处理器的一帧画面数据时，按照接收顺序输出下一帧画面数据，以刷新一次所述显示面板的显示画面；
在输出任一帧画面数据之前，所述方法还包括：
在待输出的画面数据未通过相比于缓存画面数据的动态画面检验时，跳过对所述待输出的画面数据的输出，以跳过一次所述显示面板的显示画面的刷新；
其中，所述缓存画面数据包括至少一帧画面数据，所述至少一帧画面数据包括最近一次输出的一帧画面数据。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
如果在输出任一帧画面数据之后的第一预设时长内没有进行画面数据的输出，则在所述第一预设时长结束时输出最近一次接收的一帧画面数据，以刷新一次所述显示面板的显示画面；
其中，所述第一预设时长以秒为单位的倒数小于所述处理器逐帧发送画面数据时的帧频。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在开始接收来自处理器的画面数据之前，所述方法还包括：
从存储器中获取所述第一预设时长的数值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在接收到来自处理器的一帧画面数据时，按照接收顺序输出下一帧画面数据，以刷新一次所述显示面板的显示画面，包括：
在接收到来自处理器的一帧画面数据时，将该帧画面数据覆盖保存于第一缓存区；
将所述第一缓存区内的画面数据与第二缓存区内的画面数据进行比较，所述第二缓存区内的画面数据为最近一次输出的一帧画面数据；
在所述第一缓存区内的画面数据与第二缓存区内的画面数据相比满足预设的差异条件时，输出所述第一缓存区内的画面数据，以刷新一次所述显示面板的显示画面。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在接收到来自处理器的一帧画面数据时，按照接收顺序输出下一帧画面数据，以刷新一次所述显示面板的显示画面，还包括：
在所述第一缓存区内的画面数据与第二缓存区内的画面数据相比满足预设的差异条件时，将所述第一缓存区内的画面数据覆盖保存于所述第二缓存区。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在待输出的画面数据未通过相比于缓存画面数据的动态画面检验时，跳过对所述待输出的画面数据的输出，以跳过一次对所述显示面板的显示画面的刷新，包括：
在所述第一缓存区内的画面数据与所述第二缓存区内的画面数据相比不满足所述预设的差异条件时，跳过对所述第一缓存区内的画面数据的输出，等待来自处理器的下一帧画面数据。
7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
在输出任一帧画面数据时，重置并启动计时器；
在所述计时器的计时时长达到第一预设时长时，输出所述第一缓存区内的画面数据，以刷新一次所述显示面板的显示画面；
在所述计时器的计时时长达到第一预设时长时，将所述第一缓存区内的画面数据覆盖保存于所述第二缓存区；
其中，所述第一预设时长以秒为单位的倒数为所述显示面板所支持的最低帧频。
8.一种控制显示面板的刷新频率的装置，其特征在于，所述装置包括：
跟随模块，用于在接收到来自处理器的一帧画面数据时按照接收顺序输出下一帧画面数据，以刷新一次所述显示面板的显示画面；
跳帧模块，用于在待输出的画面数据未通过相比于缓存画面数据的动态画面检验时跳过对所述待输出的画面数据的输出，以跳过一次所述显示面板的显示画面的刷新；
其中，所述缓存画面数据包括至少一帧画面数据，所述至少一帧画面数据包括最近一次输出的一帧画面数据。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
频率控制模块，用于在输出任一帧画面数据之后的第一预设时长内没有进行画面数据的输出时，在所述第一预设时长结束时输出最近一次接收的一帧画面数据，以刷新一次所述显示面板的显示画面；
其中，所述第一预设时长以秒为单位的倒数小于所述处理器逐帧发送画面数据时的帧频。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
获取模块，用于在开始接收来自处理器的画面数据之前从存储器中获取所述第一预设时长的数据。
11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述跟随模块包括：
第一保存单元，用于在接收到来自处理器的一帧画面数据时将该帧画面数据覆盖保存于第一缓存区；
比较单元，用于将所述第一缓存区内的画面数据与第二缓存区内的画面数据进行比较，所述第二缓存区内的画面数据为最近一次输出的一帧画面数据；
输出单元，用于在所述第一缓存区内的画面数据与第二缓存区内的画面数据相比满足预设的差异条件时输出所述第一缓存区内的画面数据，以刷新一次所述显示面板的显示画面。
12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述跟随模块还包括：
第二保存单元，用于在所述第一缓存区内的画面数据与第二缓存区内的画面数据相比满足预设的差异条件时，将所述第一缓存区内的画面数据覆盖保存于所述第二缓存区。
13.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述跳帧模块包括：
跳帧单元，用于在所述第一缓存区内的画面数据与所述第二缓存区内的画面数据相比不满足所述预设的差异条件时，跳过对所述第一缓存区内的画面数据的输出，等待来自处理器的下一帧画面数据。
14.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
计时模块，用于在输出任一帧画面数据时重置并启动计时器；
输出模块，用于在所述计时器的计时时长达到第一预设时长时，输出所述第一缓存区内的画面数据，以刷新一次所述显示面板的显示画面；
保存模块，用于在所述计时器的计时时长达到第一预设时长时，将所述第一缓存区内的画面数据覆盖保存于所述第二缓存区；
其中，所述第一预设时长以秒为单位的倒数为所述显示面板所支持的最低帧频。
15.一种时序控制器，其特征在于，所述时序控制器包括：
接收电路，用于接收来自处理器的画面数据；
显示接口电路，用于输出画面数据；
第一帧缓存器，用于保存所述接收电路最近一次接收到的一帧画面数据；
第二帧缓存器，用于保存所述显示接口电路最近一次输出的一帧画面数据；
图像分析电路，用于在每一次所述第一帧缓存器中的画面数据更新之后比较所述第一帧缓存器中的画面数据与所述第二帧缓存器中的画面数据；
其中，所述图像分析电路还用于在所述第一帧缓存器中的画面数据与第二帧缓存器中的画面数据相比满足预设的差异条件时，控制所述显示接口电路输出所述第一帧缓存器中的画面数据。
16.根据权利要求15所述的时序控制器，其特征在于，所述图像分析电路还用于：在所述第一帧缓存器中的画面数据与第二帧缓存器中的画面数据相比不满足预设的差异条件时，跳过对所述第一帧缓存器中的画面数据的输出。
17.根据权利要求15所述的时序控制器，其特征在于，所述图像分析电路还用于：在所述第一帧缓存器中的画面数据与第二帧缓存器中的画面数据相比满足预设的差异条件时，将所述第一帧缓存器中的画面数据覆盖保存于所述第二帧缓存器中。
18.根据权利要求15所述的时序控制器，其特征在于，所述图像分析电路还用于：在所述显示接口电路在输出任一帧画面数据之后的第一预设时长内没有输出画面数据时，在所述第一预设时长结束时控制所述显示接口电路输出所述第一帧缓存器中的画面数据，并将所述第一帧缓存器中的画面数据覆盖保存于所述第二帧缓存器中；其中，所述第一预设时长以秒为单位的倒数小于所述处理器逐帧发送画面数据时的帧频。
19.一种显示装置，其特征在于，包括权利要求8至14中任一项所述的装置，或者如权利要求15至18中任一项所述的时序控制器。
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