CN110023881B - 基于区域的显示数据处理和传输 - Google Patents
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Abstract
一种装置包括显示面板和可有效地耦合到显示面板的一个或多个驱动器。显示面板包括分成至少第一区域和第二区域的像素阵列,每个区与多个显示属性相关联。驱动器被配置为接收控制信号,并且至少部分地基于控制信号驱动像素阵列,使得与第一区域相关联的多个显示属性中的至少一个的第一值不同于与第二区域相关联的多个显示属性中的至少一个的第二值。
Description
技术领域
本公开一般涉及显示技术,尤其涉及显示数据处理和传输。
背景技术
显示技术的新兴应用,如虚拟现实(VR)和增强现实(AR),往往需要高分辨率、高帧率和低延迟,以提供沉浸感和防止晕屏。因此,在显示器的图形处理器和驱动集成电路(IC)之间的显示接口上的高数据带宽成为下一代显示应用发展的瓶颈。例如,在VR应用的理想情况下,传统显示系统显示界面的数据带宽可能需要达到138G bps,例如视网膜显示每秒120帧(fps),这超出了大多数已知显示界面的能力。
发明内容
本公开一般涉及显示技术,尤其涉及显示数据处理和传输。
在一个示例中,用于显示的系统包括一个显示器、一个处理器和操作上耦合到显示器和处理器的控制逻辑。所述显示器包括划分为多个区域的像素阵列。处理器包括图形流水线、跟踪模块、预处理模块和数据发送器。图形流水线被配置为,对于多个区域中的每个区域,在每个帧中生成一组原始显示数据。所述跟踪模块配置为确定多个区域的注视区域,该注视区域至少部分地基于用户的注视点。预处理模块配置为,对于注视区域以外的多个区域中的每一个,压缩每帧中对应的原始显示数据集,以减少每帧中原始显示数据集中的数据量。所述数据发送器被配置为在每一帧中传输一组显示数据流,该显示数据流包括注视区域以外的每个区域的一组或多组压缩显示数据。控制逻辑配置为提供驱动显示的控制信号,包括数据接收器和后处理模块。数据接收器被配置为在每帧中从数据发送器接收显示数据流。后处理模块被配置为,对于除注视区域之外的每个区域,恢复相应的一组压缩显示数据,以便在每个帧中至少部分地基于相应的恢复显示数据集。
在另一个例子中,一种设备包括操作上耦合到该显示器的显示和控制逻辑。所述显示器包括划分为多个区域的像素阵列。控制逻辑配置为提供驱动显示的控制信号,包括数据接收器和后处理模块。所述数据接收器被配置为在每一帧中接收一组显示数据流,该显示数据流包括除注视区域外的多个区域中的每个区域的一组或多组压缩显示数据。注视区域是至少部分的根据用户的注视点确定的。每组压缩后的显示数据是通过处理器将一组原始显示数据生成。后处理模块被配置为对于除注视区域之外的每个区域,恢复相应的一组压缩显示数据,以便在每个帧中至少部分地基于相应的恢复显示数据集渲染除了注视区域之外每个区域中的像素。
在另一个例子中,一种设备包括图形流水线、跟踪模块、预处理模块和数据发送器。该图形流水线配置为,对于从显示器上的像素阵列中划分的多个区域中的每个区域,在每一帧中生成一组原始显示数据。所述跟踪模块配置为确定多个区域的注视区域,该注视区域至少部分地基于用户的注视点。预处理模块配置为,对于注视区域以外的多个区域中的每一个,压缩每帧中对应的原始显示数据集,以减少每帧中原始显示数据集中的数据量。数据发送器被配置为在每个帧中有效地耦合到显示器的控制逻辑发送包括除注视区域之外的每个区域的一组或多组压缩显示数据的显示数据流。
在又一示例中,一种用于显示的系统包括显示器,处理器和可操作地耦合到显示器和处理器的控制逻辑。显示器包括分成多个区域的像素阵列。处理器包括图形流水线、预处理模块和数据发送器。图形流水线被配置为对于多个区域中的每个区域,以正常帧速率生成一组显示数据。预处理模块被配置为,对于除正常区域之外的多个区域中的每一个,设置低于生成相应的一组显示数据的正常帧速率的降低的帧速率。数据发送器被配置为发送包括除正常区域之外的每个区域的一组或多组显示数据的显示数据流,其中,除了正常区域之外的区域的每组显示数据以相应的降低的帧速率发送。控制逻辑被配置为提供用于驱动显示器的控制信号,并且包括数据接收器和后处理模块。数据接收器被配置为从数据发送器接收显示数据流。后处理模块被配置为至少部分地基于所接收的显示数据流来生成控制信号,其中,控制信号至少部分地基于相应的降低的帧速率使得除了正常区域之外的每个区域中的像素被刷新。
在又一个示例中,一种装置包括可操作地耦合到显示器的显示器和控制逻辑。显示器包括分成多个区域的像素阵列。控制逻辑被配置为提供用于驱动显示器的控制信号,并且包括数据接收器和后处理模块。数据接收器被配置为从数据发送器接收显示数据流,该显示数据流包括除了正常区域之外的多个区域中的每个区域的一组或多组显示数据。用于除正常区域之外的区域的每组显示数据以相应的降低的帧速率发送,该帧速率低于由处理器生成相应的一组显示数据的正常帧速率。后处理模块被配置为至少部分地基于所接收的显示数据流来生成控制信号。控制信号使得除了正常区域之外的每个区域中的像素至少部分地基于相应的降低的帧速率被刷新。
在又一个示例中,一种装置包括图形流水线,预处理模块和数据发送器。图形流水线被配置为,对于从显示器上的像素阵列划分的多个区域中的每一个,以正常帧速率生成一组显示数据。预处理模块被配置为,对于除正常区域之外的多个区域中的每一个,设置低于生成相应的一组显示数据的正常帧速率的降低的帧速率。数据发送器被配置为向可操作地耦合到显示器的控制逻辑发送包括除正常区域之外的每个区域的一组或多组显示数据的显示数据流。除了正常区域之外的区域的每组显示数据以相应的降低的帧速率发送。
在又一示例中,一种用于显示的系统包括显示器、处理器和可操作地耦合到显示器和处理器的控制逻辑。显示器包括分成多个区域的像素阵列。处理器包括图形流水线、跟踪模块、预处理模块和数据发送器。图形流水线被配置为,对于多个区域中的每个区域,以正常帧速率在每个帧中生成一组原始显示数据。跟踪模块被配置为至少部分地基于用户的注视点来确定多个区域的注视区域。预处理模块被配置为,对于除注视区域之外的多个区域中的每一个区域,压缩每帧中的相应原始显示数据集,以减少每帧中的原始显示数据集中的数据量,并且设置低于生成相应的一组原始显示数据的正常帧速率的降低的帧速率。数据发送器被配置为发送显示数据流,该显示数据流在每个帧中包括除注视区域之外的每个区域的一组或多组压缩显示数据。除了注视区之外的区域的每组压缩显示数据以相应的降低的帧速率发送。控制逻辑被配置为提供用于驱动显示器的控制信号,并且包括数据接收器和后处理模块。数据接收器被配置为从数据发送器接收显示数据流。后处理模块被配置为对于除注视区域之外的每个区域,恢复相应的一组压缩显示数据,因此,在每个帧中,至少部分地基于相应的恢复显示数据集,渲染除注视区之外的每个区中的像素。后处理模块还被配置为至少部分地基于所接收的显示数据流来生成控制信号,其中,控制信号至少部分地基于相应的降低的帧速率使得除了注视区域之外的每个区域中的像素被刷新。
在又一个示例中,一种装置包括可操作地耦合到显示器的显示器和控制逻辑。显示器包括分成多个区域的像素阵列。控制逻辑被配置为提供用于驱动显示器的控制信号,并且包括数据接收器和后处理模块。数据接收器被配置为接收显示数据流。显示数据流在每个帧中包括除注视区域之外的多个区域中的每个区域的一组或多组压缩显示数据。注视区域至少部分地基于用户的注视点来确定。每组压缩显示数据由处理器通过压缩除注视区域之外的相应区域的一组原始显示数据来生成。除了注视区之外的区域的每组压缩显示数据以相应的降低的帧速率发送,该帧速率低于处理器生成相应的一组原始显示数据的正常帧速率。后处理模块被配置为对于除注视区域之外的每个区域,恢复相应的一组压缩显示数据,因此,在每个帧中,至少部分地基于相应的恢复显示数据集,渲染除注视区之外的每个区中的像素。后处理模块还被配置为至少部分地基于所接收的显示数据流来生成控制信号,其中,控制信号至少部分地基于相应的降低的帧速率使得除了注视区域之外的每个区域中的像素被刷新。
在又一个示例中,一种装置包括图形流水线,跟踪模块,预处理模块和数据发送器。图形流水线被配置为,对于从显示器上的像素阵列划分的多个区域中的每一个,以正常帧速率在每个帧中生成一组原始显示数据。跟踪模块被配置为至少部分地基于用户的注视点来确定多个区域的注视区域。预处理模块被配置为,对于除注视区域之外的多个区域中的每一个区域,压缩每帧中的相应原始显示数据集,以减少每帧中的原始显示数据集中的数据量,并且设置低于生成相应的一组原始显示数据的正常帧速率的降低的帧速率。数据发送器被配置为向可操作地耦合到显示器的控制逻辑发送显示数据流,该显示数据流在每个帧中包括除注视区域之外的每个区域的一组或多组压缩显示数据。除了注视区之外的区域的每组压缩显示数据以相应的降低的帧速率发送。
在又一个示例中,一种用于显示的装置包括显示面板和可操作地耦合到显示面板的一个或多个驱动器。显示面板包括分成至少第一区和第二区的像素阵列。第一和第二区域中的每一个与多个显示属性相关联。驱动器被配置为接收控制信号,并且至少部分地基于控制信号来驱动像素阵列,因此,与第一区域相关联的多个显示属性中的至少一个的第一值不同于与第二区域相关联的多个显示属性中的至少一个的第二值。
在不同的示例中,提供了一种提供显示数据的方法。对于从显示器上的像素阵列划分的多个区域中的每一个,在每个帧中生成一组原始显示数据。多个区域的注视区域至少部分地基于用户的注视点来确定。对于除注视区域之外的多个区域中的每一个区域,在每个帧中压缩相应的一组原始显示数据,以减少每帧中的原始显示数据组中的数据量。在每帧中发送包括除注视区域之外的每个区域的一组或多组压缩显示数据的显示数据流。
在另一示例中,提供了一种用于提供控制信号的方法,该控制信号用于驱动具有被划分为多个区域的像素阵列的显示器。在每个帧中接收包括除注视区域之外的多个区域中的每个区域的一组或多组压缩显示数据的显示数据流。注视区域至少部分地基于用户的注视点来确定。每组压缩显示数据由处理器通过压缩除注视区域之外的相应区域的一组原始显示数据来生成。对于除注视区域之外的每个区域,恢复相应的一组压缩显示数据,因此,在每个帧中,至少部分地基于相应的恢复显示数据集,渲染除注视区之外的每个区中的像素。
在又一个示例中,提供了一种用于提供显示数据的方法。对于从显示器上的像素阵列划分的多个区域中的每一个,以正常帧速率生成一组显示数据。对于除正常区域之外的多个区域中的每一个,将降低的帧速率设置为低于生成相应的一组显示数据的正常帧速率。发送包括除正常区域之外的每个区域的一组或多组显示数据的显示数据流。除了正常区域之外的区域的每组显示数据以相应的降低的帧速率发送。
在又一示例中,提供了一种用于提供控制信号的方法,该控制信号用于驱动具有被划分为多个区域的像素阵列的显示器。接收包括除正常区域之外的多个区域中的每个区域的一组或多组显示数据的显示数据流。用于除正常区域之外的区域的每组显示数据以相应的降低的帧速率发送,该帧速率低于由处理器生成相应的一组显示数据的正常帧速率。
在又一个示例中,提供了一种用于提供显示数据的方法。对于从显示器上的像素阵列划分的多个区域中的每一个,以正常帧速率在每个帧中生成一组原始显示数据。多个区域的注视区域至少部分地基于用户的注视点来确定。对于除注视区域之外的多个区域中的每一个区域,在每个帧中压缩相应的一组原始显示数据,以减少每帧中的原始显示数据组中的数据量。并且将降低的帧速率设置为低于生成相应的一组原始显示数据的正常帧速率。显示数据流,在每帧中包括除注视区以外的每个区的一组或多组压缩显示数据。除了注视区之外的区域的每组压缩显示数据以相应的降低的帧速率发送。
在又一示例中,提供了一种用于提供控制信号的方法,该控制信号用于驱动具有被划分为多个区域的像素阵列的显示器。接收显示数据流。显示数据流在每个帧中包括除注视区域之外的多个区域中的每个区域的一组或多组压缩显示数据。注视区域至少部分地基于用户的注视点来确定。每组压缩显示数据由处理器通过压缩除注视区域之外的相应区域的一组原始显示数据来生成。除了注视区之外的区域的每组压缩显示数据以相应的降低的帧速率发送,该帧速率低于处理器生成相应的一组原始显示数据的正常帧速率。对于除注视区域之外的每个区域,恢复相应的一组压缩显示数据,因此,在每个帧中,至少部分地基于相应的恢复显示数据集,渲染除注视区之外的每个区中的像素。至少部分地基于所接收的显示数据流生成控制信号。控制信号使得除了注视区域之外的每个区域中的像素至少部分地基于相应的降低的帧速率被刷新。
附图说明
当结合以下附图时,鉴于以下描述将更容易理解实施例,并且其中相同的附图标记表示相同的元件,其中:
图1是示出根据实施例的包括显示和控制逻辑的装置的框图;
图2A-2C是示出根据各种实施例的图1中所示的显示器的各种示例的侧视图;
图3是说明根据一个实施例的包括多个驱动器的图1中所示的显示器的平面图;
图4A-4D是根据各种实施例的具有被划分为多个区域的像素阵列的显示面板的各种示例的示意图;
图5A-5B是根据各种实施例的具有划分为多个区域的像素阵列的显示面板的各种示例的示意图;
图6是示出根据实施例的包括显示器,控制逻辑和处理器的系统的框图;
图7是示出根据实施例的图6中所示的处理器中的预处理模块的一个示例的详细框图;
图8是示出根据实施例的图6中所示的控制逻辑中的后处理模块的一个示例的详细框图;
图9是根据实施例的显示面板上的多个区域的注视区域的示例的示意图;
图10A-10B是根据实施例的压缩和恢复显示面板上的多个区域之一的显示数据的示例的示意图;
图11A-11B是根据实施例的压缩和恢复显示面板上的多个区域之一的显示数据的另一示例的示意图;
图12是根据实施例的显示面板上的多个区域的正常区域的示例的示意图;
图13是根据实施例的以不同帧速率在图12中所示的显示面板上发送和刷新不同区域的显示数据的示例的时序图;
图14是根据实施例的显示面板上的多个区域的正常区域的另一示例的示意图;
图15是根据实施例的以不同帧速率在图14所示的显示面板上发送和刷新不同区域的显示数据的示例的时序图;
图16是根据实施例的以不同帧速率在图14所示的显示面板上发送和刷新不同区域的显示数据的另一示例的时序图;
图17是根据实施例的以不同帧速率在图14所示的显示面板上发送和刷新不同区域的显示数据的又一示例的时序图;
图18是根据实施例的基于用户的运动控制显示面板上的不同区域的帧速率的示例的示意图;
图19是根据实施例的以不同帧速率在图18所示的显示面板上发送和刷新不同区域的显示数据的示例的时序图;
图20A-20B是根据各种实施例的在显示面板上注视区域和正常区域的各种示例的示意图;
图21A-21B是根据各种实施例的在显示面板上注视正常区域的各种示例的示意图;
图22是根据实施例的用于提供显示数据和控制信号的方法的流程图,该显示数据和控制信号用于驱动具有被划分为多个区域的像素阵列的显示器;
图23是根据实施例的用于提供显示数据和控制信号的另一种方法的流程图,该显示数据和控制信号用于驱动具有被划分为多个区域的像素阵列的显示器;以及
图24是根据实施例的用于提供显示数据和控制信号的又一方法的流程图,该显示数据和控制信号用于驱动具有被划分为多个区域的像素阵列的显示器。
具体实施方式
在以下详细描述中,通过实施例阐述了许多具体细节,以便提供对相关公开内容的透彻理解。然而,对于本领域技术人员来说显而易见的是,可以在没有这些细节的情况下实践本公开。在其他情况下,已经相对高级地描述了公知的方法、过程、系统、组件和/或电路,而没有详细描述,以避免不必要地模糊本公开的各方面。
在整个说明书和权利要求书中,术语可以具有超出明确说明的含义的上下文中暗示或暗示的细微差别的含义。同样地,这里使用的短语“在一个实施例/示例中”不一定指代相同的实施例,并且如在此使用的短语“在另一个实施例/示例中”不一定指代不同的实施例。例如,旨在要求保护的主题包括整个或部分示例实施例的组合。
通常,术语可以至少部分地从上下文中的使用来理解。例如,如本文所使用的诸如“和”、“或”或“和/或”的术语可以包括可以至少部分地取决于使用这些术语的上下文的各种含义。通常,“或”(如果用于关联列表,例如A、B或C)旨在表示A、B和C,这里使用的是包容性意义,以及A、B或C,这里使用的是独家意义上的。另外,这里使用的术语“一个或多个”,至少部分地取决于上下文,可以用于描述单数意义上的任何特征、结构或特征;或者可以用于描述多个意义上的特征,结构或特征的组合。类似地,诸如“一个”、“一种”或“该”之类的术语可以被理解为传达单个用法或传达复数用法,至少部分地取决于上下文。另外,术语“基于”可以被理解为不一定旨在传达一组排他性因素,而是可以替代地,至少部分地根据上下文,允许存在不一定明确描述的其他因素。
如下面将详细公开的,除了其他新颖特征之外,这里公开的显示系统,装置和方法可以通过基于区域的显示数据处理和传输来减少显示接口处的平均数据带宽。本公开认识到人眼通常仅在用户前方约20至50度的视野(FOV)中的图像上具有高分辨率,并且当用户转头时倾向于聚焦在相同FOV中的图像上。也就是说,显示装置的显示区域的一部分可以在产生高显示分辨率方面比显示区域的其他部分起更重要的作用。在一些实施例中,眼睛跟踪可以用于动态地检测显示设备的用户的注视点,并且减少要通过显示界面发送的注视点以外的区域的显示数据量。在一些实施例中,可以经由显示接口发送50度FOV之外的显示区域的显示数据,并且以降低的帧速率在显示面板上更新。在一些实施例中,当用户处于静止状态时,可以使用运动检测来降低用于发送和更新整个显示区域的显示数据的帧速率。
此外,这里公开的显示系统,装置和方法可以向显示器的控制逻辑(例如,驱动器IC)提供灵活性,以适应各种基于区域的显示数据处理和传输方案,从而进一步改善了显示器的性能,例如降低功耗和保持明显的显示分辨率。在一些实施例中,控制逻辑可以恢复除注视点之外的区域的压缩显示数据。在一些实施例中,控制逻辑可以控制显示面板上的像素的扫描和/或对像素的显示数据的更新,以适应显示面板上的不同区域的各种帧速率。
另外的新颖特征将部分地在下面的描述中阐述,并且部分地对于本领域技术人员在研究以下和附图时将变得显而易见,或者可以通过实施例的制造或操作来学习。可以通过实践或使用下面讨论的详细示例中阐述的方法,手段和组合的各个方面来实现和获得本公开的新颖特征。
图1示出了包括显示器102和控制逻辑104的装置100。装置100可以是任何合适的设备,例如VR/AR设备(例如,VR耳机等)、手持设备(例如,功能机或智能电话,平板电脑等)、可穿戴设备(例如眼镜、手表等)、汽车控制站、游戏机、电视机、笔记本电脑、台式电脑、上网本电脑、媒体中心、机顶盒、全球定位系统(GPS)、电子广告牌、电子标志、打印机或任何其他合适的设备。在该实施例中,显示器102可操作地耦合到控制逻辑104并且是装置100的一部分,例如但不限于头戴式显示器、计算机监视器、电视屏幕、仪表板、电子广告牌或电子标志。显示器102可以是OLED显示器、液晶显示器(LCD)、电子墨水显示器、电致发光显示器(ELD)、具有LED或白炽灯的广告牌显示器、或任何其他合适类型的显示器。
控制逻辑104可以是任何合适的硬件,软件,固件或其组合,被配置为接收显示数据106(例如,像素数据)并生成用于驱动显示器102上的子像素的控制信号108。控制信号108用于控制将显示数据写入子像素并指导显示器102的操作。例如,用于各种子像素排列的子像素着色算法可以是控制逻辑104的一部分或由控制逻辑104实现。如下面参考图6和8详细描述的,在一个示例中,控制逻辑104可以包括数据接收器612和后处理模块614,后处理模块614具有数据恢复单元802、控制信号生成单元804和数据转换单元806。控制逻辑104可以包括任何其他合适的组件,例如编码器,解码器,一个或多个处理器,控制器和存储设备。控制逻辑104可以实现为独立集成电路(IC)芯片,诸如专用集成电路(ASIC)或现场可编程门阵列(FPGA)。装置100还可以包括任何其他合适的组件,例如但不限于跟踪设备110,(例如,惯性传感器、相机、眼睛跟踪器、GPS或用于跟踪眼球运动、面部表情、头部运动、身体运动和手势的任何其他合适的装置),输入设备112(例如,鼠标、键盘、遥控器、手写设备、麦克风、扫描仪等)。
在该实施例中,装置100可以是手持设备或VR/AR设备,诸如智能电话、平板电脑或VR耳机。装置100还可以包括处理器114和存储器116。处理器114可以是,例如,图形处理器(例如,图形处理单元(GPU))、应用处理器(AP)、通用处理器(例如,APU、加速处理单元、GPGPU,GPU上的通用计算)、或任何其他合适的处理器。存储器116可以是例如离散帧缓冲器或统一存储器。处理器114被配置为在显示帧中生成显示数据106,并且可以在将显示数据106发送到控制逻辑104之前在时间上将显示数据106存储在存储器116中。处理器114还可以生成其他数据,例如但不限于控制指令118或测试信号,并将它们直接或通过存储器116提供给控制逻辑104。然后,控制逻辑104直接从存储器116或从处理器114接收显示数据106。
图2A是示出包括子像素202、204、206和208的显示器102的一个示例的侧视图。显示器102可以是任何合适类型的显示器,例如OLED显示器,诸如有源矩阵OLED(AMOLED)显示器,或任何其他合适的显示器。显示器102可包括可操作地耦合到控制逻辑104的显示面板210。图2A中所示的示例示出了并排(也称为横向发光器)OLED颜色图案化架构,其中一种颜色的发光材料通过金属阴影掩模沉积,而其他颜色区域被掩模阻挡。
在该实施例中,显示面板210包括发光层214和驱动电路层216。如图2A所示,发光层214包括多个发光元件(例如,OLED)218、220、222和224,分别对应于多个子像素202、204、206和208。图2A中的A、B、C和D表示不同颜色的OLED,例如但不限于红色、绿色、蓝色、黄色、青色、品红色或白色。发光层214还包括设置在OLED 218、220、222和224之间的黑色阵列226,如图2A所示。作为子像素202、204、206和208的边界的黑色阵列226用于阻挡从OLED218、220、222和224外部的部分出射的光。发光层214中的每个OLED 218、220、222和224可以发出预定颜色和亮度的光。
在该实施例中,驱动电路层216包括多个像素电路228、230、232和234。每个薄膜晶体管包括一个或多个薄膜晶体管(TFT),分别对应于子像素202、204、206和208的OLED 218、220、222和224。像素电路228、230、232和234可以由来自控制逻辑104的控制信号108单独寻址。通过控制来自各个OLED 218、220、222和224的发光,根据控制信号108,配置成驱动相应的子像素202、204、206和208。驱动电路层216还可以包括形成在与像素电路228、230、232和234相同的基板上的一个或多个驱动器(未示出)。面板上驱动器可以包括用于控制发光、栅极扫描和数据写入的电路,如下面详细描述的。扫描线和数据线也形成在驱动电路层216中,用于分别从驱动器向每个像素电路228、230、232和234发送扫描信号和数据信号。显示面板210可以包括任何其他合适的组件,例如一个或多个玻璃基板,偏振层或触摸板(未示出)。本实施例中的驱动电路层216中的像素电路228、230、232和234以及其他组件形成在沉积在玻璃基板上的低温多晶硅(LTPS)层上。每个像素电路228、230、232和234中的TFT是p型晶体管(例如,PMOS LTPS-TFT)。
如图2A所示,每个子像素202、204、206和208由至少OLED 218、220、222和224形成,OLED 218、220、222和224由对应的像素电路228、230、232和234驱动。每个OLED可以由阳极,有机发光层和阴极的夹层结构形成。取决于相应OLED的有机发光层的特性(例如,材料、结构等),子像素可渲染不同的颜色和亮度。该实施例中的每个OLED 218、220、222和224是顶部发光OLED。在一些实施例中,OLED可以是不同的配置,例如底部发光OLED。在一个示例中,一个像素可以由三个相邻的子像素组成,例如三原色(红色、绿色和蓝色)中的子像素以渲染全色。在另一示例中,一个像素可以由四个相邻的子像素组成,例如三原色(红色、绿色和蓝色)和白色的子像素。在又一个示例中,一个像素可以由两个相邻的子像素组成。例如,子像素A 202和B 204可以构成一个像素,子像素C 206和D 208可以构成另一个像素。这里,由于显示数据106通常在像素级编程,因此每个像素的两个子像素或几个相邻像素的多个子像素可以通过子像素着色来共同寻址,以渲染每个像素的适当亮度和颜色,如显示数据106(例如,像素数据)。然而,应当理解,在一些实施例中,显示数据106可以在子像素级编程,使得显示数据106可以直接寻址单个子像素而无需子像素渲染。因为它通常需要三原色(红色、绿色和蓝色)来渲染全色,所以可以结合子像素着色算法为显示器102提供专门设计的子像素排列,以实现适当的表观颜色分辨率。
图2A中所示的示例示出了并排图案化架构,其中一种颜色的发光材料通过金属阴影掩模沉积,而其他颜色区域被掩模阻挡。在另一个示例中,具有滤色器(WOLED+CF)图案化架构的白色OLED可以应用于显示面板210。在WOLED+CF架构中,一叠发光材料形成白光的发光层。每个单独子像素的颜色由不同颜色的另一层滤色器限定。由于有机发光材料不需要通过金属阴影掩模进行图案化,因此可以通过WOLED+CF图案化架构来提高分辨率和显示尺寸。图2B示出了应用于显示面板210的WOLED+CF图案化架构的示例。该实施例中的显示面板210包括驱动电路层216、发光层236、滤色器层238和封装层239。在该示例中,发光层236包括发光子层的堆叠并发射白光。滤色器层238可以包括滤色器阵列,该滤色器阵列具有分别对应于子像素202、204、206和208的多个滤色器240、242、244和246。图2B中的A、B、C和D表示四种不同颜色的滤光器,例如但不限于红色、绿色、蓝色、黄色、青色、品红色或白色。滤色器240、242、244和246可以由树脂膜形成,其中包含具有所需颜色的染料或颜料。取决于相应滤色器的特性(例如,颜色、厚度等),子像素可渲染不同的颜色和亮度。封装层239可以包括封装玻璃衬底或通过薄膜封装(TFE)技术制造的衬底。驱动电路层216可以包括像素电路阵列,包括LTPS、IGZO或OTFT晶体管。显示面板210可以包括任何其他合适的组件,例如偏振层、或触摸板(未示出)。
在又一个示例中,具有转移滤色器(BOLED+转移CF)图案化架构的蓝色OLED也可以应用于显示面板210。在BOLED+转移CF架构中,在没有金属阴影掩模的情况下沉积蓝光的发光材料,并且每个单独子像素的颜色由用于不同颜色的另一层转移滤色器限定。图2C示出了应用于显示面板210的BOLED+转移CF图案化架构的示例。本实施例中的显示面板210包括驱动电路层216、发光层248,颜色转移层250和封装层251。该实施例中的发光层248发射蓝光并且可以在没有金属阴影掩模的情况下沉积。应了解,在一些实施例中,发光层248可发射其它颜色的光。颜色转移层250可以包括转移滤色器阵列,该转移滤色器阵列具有分别对应于子像素202、204、206和208的多个转移滤色器252、254、256和258。图2C中的A、B、C和D表示四种不同颜色的转移滤色器,例如但不限于红色、绿色、蓝色、黄色、青色、品红色或白色。每种类型的转印滤色器可以由变色材料形成。取决于相应转移滤色器的特性(例如,颜色、厚度等),子像素可渲染不同的颜色和亮度。封装层251可以包括封装玻璃衬底或通过TFE技术制造的衬底。驱动电路层216可以包括像素电路阵列,包括LTPS、IGZO或OTFT晶体管。显示面板210可以包括任何其他合适的组件,例如偏振层、或触摸板(未示出)。
本文公开的基于区域的显示数据处理和传输适用于任何已知的OLED图案化架构,包括但不限于如上所述的并排,WOLED+CF和BOLED+CCM图案化架构。尽管图2A-2C被示出为OLED显示器,但是应当理解,它们仅出于示例性目的而没有限制地提供。这里公开的基于区域的显示数据处理和传输可以应用于如上所述的任何合适的显示器。
图3是说明根据一个实施例的包括多个驱动器的图1中所示的显示器102的平面图。该实施例中的显示面板210包括子像素阵列300(例如,OLED)、多个像素电路(未示出)和多个面板驱动器包括发光驱动器302,栅极扫描驱动器304和源极写入驱动器306。像素电路可操作地耦合到子像素阵列300和面板上驱动器302、304和306。该实施例中的发光驱动器302被配置为使得像素阵列300在每帧中发光。应当理解,尽管图3中示出了一个发光驱动器302,但是在一些实施例中,多个发光驱动器可以彼此结合工作。
本实施例中的栅极扫描驱动器304施加多个扫描信号S0-Sn。这是基于来自控制逻辑104的控制信号108,以序列中的子像素阵列300中的每行子像素的扫描线(也称为栅极线)生成的。扫描信号S0-Sn在扫描/充电时段期间被施加到每个像素电路的开关晶体管的栅极,以导通开关晶体管,使得对应子像素的数据信号可以由源写入驱动器306写入。如下面将详细描述的,将扫描信号施加到子像素阵列300的每行(即,栅极扫描顺序)的顺序可以在不同的实施例中变化。在一些实施例中,并非在每帧中扫描所有子像素行。应当理解,尽管在图3中示出了一个栅极扫描驱动器304,但是在一些实施例中,多个栅极扫描驱动器可以彼此结合工作以扫描子像素阵列300。
本实施例中的源写入驱动器306被配置为将从控制逻辑104接收的显示数据写入每帧中的子像素阵列300中。例如,源写入驱动器306可以同时将数据信号D0-Dm施加到每列子像素的数据线(也称为源线)。也就是说,源写入驱动器306可以包括一个或多个移位寄存器、数模转换器(DAC)、多路复用器(MUX)和用于控制向每个像素的开关晶体管的源电极施加电压的定时的运算电路。电路(即,在每帧中的扫描/充电时段期间)和根据显示数据106的灰度的施加电压的大小。应当理解,尽管在图3中示出了一个源写入驱动器306,但是在一些实施例中,多个源写入驱动器可以彼此结合工作以将数据信号应用于每列子像素的数据线。
图4A-4D是根据各种实施例的具有被划分为多个区域的像素阵列的显示面板210的各种示例的示意图。如上所述,显示面板210具有以行和列布置的子像素阵列300,并且多个相邻子像素(例如,两个,三个或四个子像素)可以构成一个像素。也就是说,显示面板210还具有按行和列排列的像素阵列,并且每个像素可以由多个子像素(例如,两个,三个或四个子像素)组成。像素阵列可以被划分为多个区域,每个区域包括像素的子阵列。在诸如图4A-4D所示的一些实施例中,一些区域可以是基本上矩形或正方形的形状。每个矩形或正方形区域可以由一组指针定义,例如,开始指针和结束指针。例如,开始指针可以指向相应区域的左上角处的像素,并且结束指针可以指向相应区域的右下角处的像素。
在图4A中,显示面板210上的像素阵列被分成九个区域。在该实施例中,像素阵列被均匀地划分。因此,每个区域具有相同的尺寸和形状,即包括相同数量的像素。根据像素阵列的大小和形状,每个区域可以是基本上矩形或正方形的形状。在一个示例中,对于具有2400×2160的分辨率的显示面板,像素阵列布置在2160行和2400列中。然后,九个区域中的每一个包括具有720行和800列的像素子阵列。例如,区域1可以由开始指针(0,0)和结束指针(799,719)定义。
应当理解,在一些实施例中,每个区域的形状和/或尺寸可以不同。例如,在图4B中,显示面板210上的像素阵列被分成三个区域。在该实施例中,区域1可以是基本上矩形或正方形的形状,并且具有与显示面板210的中心点(像素阵列)重叠的中心点。换句话说,区域1位于显示面板210的中心区域中。在一个示例中,对于具有2400×2160的分辨率的显示面板,区域1可以包括具有720行和800列的像素子阵列,并由开始指针(800,720)和结束指针(1599,1439)定义。区域2的形状是通过从较大的同心矩形或正方形中减去区域1而定义的。类似地,区域3的形状是通过从另一个较大的同心矩形或正方形中减去矩形或正方形(定义区域2)而定义的形状。
在图4C中,显示面板210上的像素阵列被分成三个区域。类似于图4B,区域2可以在显示面板210的中心区域(像素阵列)中呈大致矩形或正方形。在一个示例中,对于具有2400×2160的分辨率的显示面板,区域2可以包括具有720行和800列的像素的子阵列,并且由起始指针(800,720)和结束指针(1599,1439)定义。区域1和区域3中的每一个都是通过从列方向(扫描方向或垂直方向)上的像素阵列的相应一半减去区域2而定义的形状。在一些实施例中,可以基于FOV确定区域2的大小。例如,如果显示面板设计为110度的FOV,则可以设置区域2的宽度,使得区域2的FOV约为50度。
应当理解,在一些实施例中,可以在列方向(扫描方向或垂直方向)上划分像素阵列,使得每个区域包括像素阵列的至少一整行中的像素,即,在行方向(数据方向或水平方向)上没有划分。例如,在图4D中,显示面板210上的像素阵列被分成三个区域。在该实施例中,像素阵列在列方向上被均匀地划分。因此,每个区域具有相同的大小和形状,即包括像素阵列的总行数的三分之一。在一个示例中,对于具有2400×2160的分辨率的显示面板,区域1可以包括具有720行和2400列并由开始指针(0,0)和结束指针(2399,719)定义的像素子阵列,区域2可以包括具有720行和2400列并由开始指针(0,720)和结束指针(2399,1349)定义的像素子阵列,区域3可以包括具有720行和2400列的像素子阵列,并由起始指针(0,1440)和结束指针(2399,2159)定义。
图5A-5B是根据各种实施例的具有划分为多个区域的像素阵列的显示面板210的各种示例的示意图。像素阵列的划分不限于基于矩形或正方形的区域。在一些实施例中,由于人类视觉呈圆形形状,所以像素阵列的划分可以基于基本上圆形的区域。在图5A中,显示面板210上的像素阵列被分成三个区域。区域1可以是基本上圆形的形状,并且中心点与显示面板210的中心点(像素阵列)重叠。也就是说,区域1可以位于显示面板210的中心区域中。区域1可以由一组不同的参数定义,例如中心和半径。区域2和区域3中的每一个可以是基本上环形的。换句话说,区域2和区域3可以是区域1的同心环。
应当理解,在一些实施例中,可以动态地改变像素阵列的划分(例如,区域的数量,形状和/或尺寸)。例如,如图5B所示,区域1和区域2的尺寸可以从图5A中的尺寸改变。在该实施例中,每个区域的中心保持相同,但是第一区域1的半径减小,使得区域1的尺寸减小并且区域2的尺寸增加。如下面详细描述的,可以使用任何合适的条件来触发像素阵列的划分的改变,例如显示面板210的用户的运动。例如,通过感测用户移动的加速度的增加,区域1的半径可以减小以减小显示面板210的中心区域的尺寸。用户的加速度越高,区域1的半径可以越小。在一个示例中,当加速度高于阈值时,第一区域1可以消失(即,半径变为零)。
如本领域普通技术人员从图4-5中的上述实施例所理解的,显示面板210上的像素阵列可以以各种方式划分为两个或更多个区域,(例如,各种数字、形状、大小和/或相对位置),只要每个区域包括像素的子阵列即可。响应于任何合适的触发条件,可以固定或动态地改变像素阵列被划分的方式。应当理解,像素阵列不是物理上划分的,而是在逻辑上划分成区域,从而可以在区域级别控制显示数据的更新,以便改善显示系统的性能,例如,减少显示器接口处的数据带宽并降低显示系统的功耗,如下面详细描述的。
图6是示出根据实施例的包括显示器102、控制逻辑104和处理器114的显示系统600的框图。如上所述,处理器114可以是能够在每个帧中生成显示数据106(例如,像素数据)并将显示数据106提供给控制逻辑104的任何处理器。处理器114可以是例如GPU,AP、APU或GPGPU。处理器114还可以生成其他数据,例如但不限于控制指令118或测试信号(图6中未示出),并将它们提供给控制逻辑104。从处理器114发送到控制逻辑104的显示数据流106可以包括用于显示面板210上的一些区域的多组处理后的显示数据,例如,如本文公开的任何实施例中所述,压缩显示数据具有每组中减少的数据量或以降低的帧速率传输的显示数据。结果,与已知的显示系统相比,可以减小显示器接口(即,处理器114和控制逻辑104之间)的数据带宽和显示器102的功耗。
在该实施例中,处理器114包括图形流水线604、跟踪模块606,预处理模块608和数据发送器610。每个图形流水线604可以是二维(2D)渲染流水线,或者三维(3D)渲染流水线,其将具有顶点形式的几何图元的2D或3D图像变换为多条显示数据,每条显示数据对应于显示面板210上的一个像素。图形流水线604可以实现为软件(例如,计算程序),硬件(例如,处理单元)或其组合。图形流水线604可包括多个阶段,例如用于处理顶点数据的顶点着色器,用于将顶点转换为具有插值数据的片段的光栅化器,用于计算照明的像素着色器,用于每条显示数据的颜色,深度和纹理,并且渲染输出单元(ROP),用于对每条显示数据执行最终处理(例如,混合),并将它们写入帧缓冲器(未示出)的适当位置。每个图形流水线604可以独立地并且同时地处理一组顶点数据并且并行地生成相应的一组显示数据。
在该实施例中,图形流水线604被配置为针对显示面板210上的多个区域中的每个区域在每个帧中生成一组显示数据(例如,如上面参考图4-5所述)。每条显示数据可以对应于显示面板210上的像素阵列的一个像素。例如,对于具有2400×2160分辨率的显示面板,由每帧中的图形流水线604生成的显示数据包括2400×2160条显示数据,每个显示数据代表要应用于其的一组电信号值。各个像素(例如,由多个子像素组成)。每帧中显示面板210上的整个像素阵列的显示数据包括多组显示数据,每组显示数据对应于从像素阵列划分的多个区域中的一个。由图形流水线604生成的每组显示数据可以被认为是“原始”显示数据,因为没有对该组显示数据应用压缩处理以减少数据量。在一些实施例中,每组显示数据的大小可以由两个因素确定:集中的显示数据的数量和每条显示数据的大小。对于原始显示数据,区域的每组中的显示数据的数量可以与区域中的像素的数量相同。例如,对于具有排列在720行和800列中的像素子阵列的区域,相应的一组原始显示数据中的显示数据的数量是800×720。至于每一块显示数据的大小,每条原始显示数据可以是打包位(例如,8个像素/字节),字节(最多256个颜色),16位半字(最多64K颜色),或24位字(最多1600万种颜色)。在上述示例中,如果颜色深度是每像素16位(bpp),则区域的每个帧中的一组原始显示数据的大小是800×720×(16/2)=1152K字节。
在一些实施例中,可以由图形流水线604以正常帧速率生成用于相应区域的每组原始显示数据。帧速率可以是向显示面板210提供连续显示帧的频率(速率),例如30fps、60fps、72fps、120fps或240fps。在一些已知的显示系统中,显示数据的帧速率可以与显示面板210的标准(正常)刷新速率相同,因此被认为是“正常”帧速率。在上面提到的例子中,如果显示面板210的标准刷新率是120Hz并且正常帧速率是120fps,然后,用于为每个区域生成原始显示数据的图形流水线604的数据带宽(比特率)是1152K×120=132M字节/秒(bps)。在该实施例中,图形流水线604使用相同的正常帧速率来为相应区域生成每组原始显示。在一些实施例中,多个区域中的每个区域包括相同数量的像素,并且用于为每个区域生成相应原始显示数据的图形流水线604的数据带宽是相同的。在一些实施例中,不同区域可以具有不同数量的像素,并且每个区域的每像素的平均数据带宽(每像素的比特率)是相同的。
帧速率和帧中的数据量可以被认为是与显示面板210上的相应区域的每组显示数据相关联的两个属性。属性可以对应于与显示面板210上的每个区域相关联的显示属性,诸如刷新率、显示分辨率和每英寸像素(PPI)。例如,帧速率与刷新速率有关、帧中的数据量与显示分辨率或PPI有关。在该实施例中,假设每个区域中的像素数量相同,则上述两个属性对于由图形流水线604生成的各个区域的每组显示数据是相同的。如下面详细描述的,至少一个属性可以通过预处理模块608针对显示面板210上的至少区域进行调整,使得与已知显示系统相比可以减小显示接口处的平均数据带宽。因此,可以针对显示面板210上的不同区域不同地设置至少一个显示属性,从而减少显示器102的功耗。另一方面,控制逻辑104可以结合显示器102采用各种补偿机制,以在显示面板210上保持表观显示分辨率而不牺牲用户体验。
在该实施例中,跟踪模块606被配置为基于显示系统600的用户的注视点来确定多个区域的注视区域。例如,显示系统600可以是VR耳机,并且用户佩戴VR耳机。跟踪模块606可以可操作地耦合到眼睛跟踪器,眼睛跟踪器是跟踪设备110的一部分。跟踪模块606可以从眼睛跟踪器接收指示用户的注视点的信号。跟踪模块606可以分析来自眼动仪的信号并实时动态地确定当前的注视区域。在一些实施例中,跟踪模块606可以可操作地耦合到任何其他跟踪设备110,用于跟踪用户的头部和/或身体移动。跟踪模块606可以从跟踪设备110(例如,基于磁性,惯性或基于光学的头部或身体跟踪器)接收指示用户的头部和/或身体移动的信号。跟踪模块606可以在确定当前注视区域时分析指示头部和/或身体移动的信号。在一些实施例中,显示面板210上的多个区域可以是预定义的,并且用户所在的注视点所在的区域可以由跟踪模块606动态地确定为当前注视区域。在一些实施例中,跟踪模块606可以将注视点设置为注视区域的中心点,并基于中心点动态地定义注视区域,例如,通过设定具有圆形形状的注视区域的半径,或者设定具有方形形状的注视区域的边长。应当理解,在一些实施例中,该区域最接近显示面板210上的像素阵列的中心点,(例如,图4A中的区域5、图4B和5A中的区域1、以及图4C和4D中的区域2)可以被预定义为默认注视区域(或正常区域),不考虑用户的注视点。换句话说,注视区域可以是默认情况下显示面板210上的中心区域中的区域。
在一些实施例中,跟踪模块606还可以被配置为确定用户的当前运动状态。如上所述,跟踪模块606可以从跟踪设备110接收指示用户的头部和/或身体移动的信号,例如,头部或用户身体的任何部分的速度、加速度、角度和姿势是实时的。跟踪模块606可以将用户的运动状态与阈值进行比较,以确定用户是处于静止状态还是运动状态。阈值可以是头部或用户身体的任何部分或其任何组合的速度,加速度,角度或姿势的特定值。如下面详细描述的,跟踪模块606可以提供参考信号(例如,基于用户的眼睛跟踪和/或运动检测)到预处理模块608以触发基于区域的显示数据处理和传输,并确定要应用的基于区域的显示数据处理和传输的具体方案。
在该实施例中,预处理模块608可操作地耦合到图形流水线604,并且被配置为处理由图形流水线604提供的显示面板210的每个区域的原始显示数据组,以便将显示数据106的传输流的平均数据带宽减少到控制逻辑104。在一些实施例中,预处理模块608可以可操作地耦合到跟踪模块606。并且与注视区域(或正常区域)之外的每个区域的原始显示数据集不同地处理注视区域(或正常区域)的原始显示数据集。在一些实施例中,预处理模块608可以从跟踪模块606接收用户的运动状态,并且基于用户的运动状态不同地处理针对相同区域的不同状态的原始显示数据集。如上所述,基于区域的原始显示数据与各种属性相关联,例如帧速率和数据量,这些属性可能影响显示接口处的数据带宽和显示器102的功耗。因此,预处理模块608可以实现各种显示数据处理方案,以调整与基于区域的原始显示数据相关联的一个或多个属性。
在一些实施例中,预处理模块608可以不同地处理除注视区域(或正常区域)之外的不同区域的原始显示数据集。在一个示例中,预处理模块608可以使用第一方法压缩除注视区域之外的第一区域的原始显示数据集,并且使用与第一种方法不同的第二种方法压缩除注视区域之外的第二区域的原始显示数据组。在另一示例中,预处理模块608可以为除正常区域之外的第一区域设置第一降低的帧速率,并且为除了正常区域之外的第二区域设置与第一降低的帧速率不同的第二降低的帧速率。
在一些实施例中,预处理模块608可以被配置为针对除注视区域之外的每个区域,压缩每帧中相应的一组原始显示数据,以减少每帧中原始显示数据集中的数据量。应当理解,原始显示数据的压缩不限于本领域已知的用于数据压缩的任何特定编码方法,但是可以包括可以减少相应区域的每个帧中的数据量(例如,比特流的大小)的任何方法。这里提到的“压缩”可以包括但不限于下采样,数据压缩和数据截断。图7是示出根据实施例的图6中示出的处理器114中的预处理模块608的一个示例的详细框图。在该实施例中,预处理模块608包括下采样单元702、数据压缩单元704和数据截断单元706。
如上所述,每组原始显示数据可包括多条显示数据,每条显示数据代表相应区域中的一个像素。换句话说,每组原始显示数据中的显示数据的数量与相应区域中的像素数量相同。在一些实施例中,下采样单元702可以通过减少由该组显示数据表示的像素的数量,即,显示数据的数量来减少一组显示数据中的数据量。因此,每组压缩显示数据中的显示数据的数量可以小于相应区域中的像素的数量。
现在转向图9,在一个示例中,显示面板210上的注视区域1可以由跟踪模块606确定,因为用户的注视点在区域1中。如图10A和11A的左侧部分所示,图9中的每个区域具有排列成八行八列的像素子阵列(每个块表示一个像素)。换句话说,图9中的每个区域具有8×8的分辨率(即64个像素)。因此,注视区1的每帧中的原始显示数据集包括64个显示数据,每个显示数据代表一个像素。在一个示例中,对于除注视区域1之外的每个区域,即区域2-9,下采样单元702可以消除显示数据的一半,例如,表示偶数行中的像素的显示数据(即,图10A的右部所示的暗块)。在另一示例中,对于除注视区域1之外的每个区域,即区域2-9,下采样单元702可以消除三分之四的显示数据,例如,表示像素中的像素的显示数据。偶数列中的偶数行和像素(图11A右部所示的暗块)。在该实施例中,因为人类视觉对接近注视点的显示图像的颜色和亮度更敏感,下采样单元702可以将下采样应用于注视区域以外的区域(例如,区域2-9),而不是注视区域(例如,区域1)。
应了解下采样频率,(即,该组压缩显示数据中的剩余显示数据的数量与该组原始显示数据中的显示数据的总数之比),由下采样单元702应用的数据可以在不同的示例中变化。即使在相同的下采样频率下,下采样单元702也可以在不同的示例中消除表示不同像素的多条显示数据(即,应用不同的下采样模式)。在一些实施例中,下采样单元702可以应用相对均匀的下采样模式,例如图10A和11A中的示例。在一些实施例中,对于除注视区域之外的每个区域(例如,区域2-9),下采样频率和/或下采样模式可以是不同的。在一个示例中,可以通过下采样单元702将更高的下采样频率应用于更靠近注视区域(例如,区域2、4和5)的区域,同时可以应用更低的下采样频率。通过下采样单元702到远离注视区域的区域(例如,区域3、6和9)。在另一示例中,如果要在相应区域上显示的图像具有均匀图案,则可以通过下采样单元702应用均匀下采样图案,而如果要在各个区域上显示的图像具有集中在中心的图案,则可以通过下采样单元702应用聚焦在中心区域上的另一个下采样图案。换句话说,下采样单元702可以自适应地选择不同的下采样算法,例如,基于各种因素针对每个区域的不同下采样频率和/或模式,例如但不限于与注视区域的距离,要在区域上显示的图像,用户的运动状态等。在一些实施例中,下采样单元702也可以将下采样应用于注视区域(例如,区域1),但是,使用不同于应用于注视区域以外的区域的下采样算法(例如,区域2-9),例如,具有较高的下采样频率,在注视区域的压缩显示数据集中保留更多信息。
返回参考图7,数据压缩单元704可以通过任何合适的数据压缩/编码算法减少除注视区域之外的相应区域的每组原始显示数据中的数据量。与由下采样单元702执行的下采样不同,由数据压缩单元704执行的数据压缩可以不减少每组显示数据中的显示数据的数量,而是减少每条显示数据中的数据量,例如,表示一个像素的比特。数据压缩单元704可以应用任何合适的编码算法。例如但不限于VESA显示流压缩(DSC)算法、各种霍夫曼编码算法、游程编码(RLE)算法、差分脉冲编码调制(DPCM)算法、各种有损压缩算法等。在一些实施例中,数据压缩单元704可以将不同的编码算法应用于不同区域的不同原始显示数据集。
在该实施例中,数据截断单元706可以通过截断该组原始显示数据中的某些位来减少除注视区域之外的相应区域的每组原始显示数据中的数据量。例如,数据截断单元706可以从每帧中的原始显示数据集的每条显示数据截断最低有效位(LSB)。应当理解,下采样单元702,数据压缩单元704和数据截断单元706可以单独或一起工作以压缩相应区域的每个帧中的每组原始显示数据。还应当理解,在一些实施例中,不同区域的不同组的原始显示数据可以通过上述不同单元或不同单元组合来压缩。在一个示例中,该组原始显示数据可以根本不由预处理模块608压缩或仅由数据截断单元706压缩;靠近注视区的区域的原始显示数据组可以由下采样单元702和数据截断单元706压缩;远离注视区的区域的原始显示数据集可以由下采样单元702,数据压缩单元704和数据截断单元706压缩。
在一些实施例中,预处理模块608可以被配置为,对于除正常区域之外的每个区域,设置低于生成对应的一组显示数据的正常帧速率的降低的帧速率。如图7所示,预处理模块608还可以包括帧速率设置单元708,其可以在区域级别设置帧速率,即,对于相应区域的每组显示数据(原始显示数据或压缩显示数据)。由帧速率设置单元708设置的帧速率可以与由图形流水线604生成原始显示数据的正常帧速率相同,例如,对于显示面板210上的多个区域的正常区域的显示数据集。由帧速率设置单元708设置的帧速率可以低于正常帧速率(即,降低的帧速率),例如,对于除正常区域之外的每个区域的显示数据组。在一些实施例中,帧速率设置单元708也可以在某些条件下降低正常区域的帧速率。例如,在静止状态下,或者在正常区域的降低的帧速率仍然高于正常区域以外的区域的降低的帧速率的程度。如上所述,可以预定义正常区域,例如最接近像素阵列的中心的区域,即,在显示面板210的中心区域中。在一些实施例中,正常区域可以与由跟踪模块606确定的注视区域相同。
现在返回到图6,该实施例中的数据发送器610可操作地耦合到预处理模块608,并且被配置为将每帧中的显示数据流106发送到控制逻辑104。显示数据流106可以包括每个区域的多组显示数据,例如注视区和注视区,正常区和除法线以外的区域以外的区域,或注视-正常区域(如果正常区域与注视区域相同)和注视-正常区域以外的区域。在一个示例中,显示数据流106中的一组显示数据可以是原始显示数据而不用于注视区域或注视正常区域的压缩。在另一示例中,显示数据流106中的一组显示数据可以是针对注视区域或注视正常区域以外的区域的压缩显示数据。在又一个示例中,可以以正常区域或注视正常区域的正常帧速率发送显示数据流106中的一组显示数据。在又一个示例中,显示数据流106中的一组显示数据可以以低于正常区域或注视正常区域以外的区域的正常帧速率的降低的帧速率发送。在又一示例中,显示数据流106中的一组显示数据可以是原始显示数据,并且以正常帧速率发送用于注视正常区域。在又一示例中,显示数据流106中的一组显示数据可以是压缩的显示数据,并且以降低的帧速率发送用于除注视正常区域之外的区域。
数据发送器610可以是处理器114和控制逻辑104之间的任何合适的显示接口,例如但不限于显示器串行接口(DSI)、显示器像素接口(DPI)和显示器总线接口(DBI)、移动行业处理器接口(MIPI)联盟、统一显示接口(UDI)、数字视频接口(DVI)、高清多媒体接口(HDMI)和DisplayPort(DP)。基于数据发送器610采用的特定接口标准,显示数据流106可以以相应的数据格式与任何合适的定时信号一起串行发送,例如垂直同步(V-Sync)、水平同步(H-Sync)、垂直后沿(VBP)、水平后沿(HBP)、垂直前沿(VFP)和水平前沿(HVP),其用于组织和同步每帧中的显示数据流106与显示面板210上的像素阵列。
除了将显示数据流106传输到控制逻辑104之外,数据发送器610还可以将其他控制数据(例如,命令/指令)或状态信息发送到控制逻辑104和/或从控制逻辑104或显示面板210接收信息(例如,状态或像素信息)。例如,与像素阵列划分成多个区域有关的信息可以通过数据发送器610在处理器114和控制逻辑104之间或在处理器114和显示器102之间传送。另外,可以在处理器114和控制逻辑104之间传送与原始显示数据的压缩有关的信息(例如,特定的下采样,数据压缩和/或数据截断算法以及用于每个区域的参数)。此外,还可以在处理器114和控制逻辑104之间传送与帧速率降低有关的信息。与跟踪模块606提供的参考信号有关的信息(例如,注视区域和用户的运动状态)可以由数据发送器610发送到控制逻辑104。在一些实施例中,控制数据和状态信息可以嵌入在显示数据流106中。在一些实施例中,控制数据和状态信息可以经由与用于发送显示数据流106的信道分开的侧信道发送。
参考图12,显示面板210的中心区域中的正常区域2可以从显示面板210上的三个区域1、2和3预先确定。在一些实施例中,可以设定正常区域2的宽度,使得正常区域2的FOV是大约50度。图13是根据实施例的以不同帧速率在图12中所示的显示面板210上发送和刷新不同区域的显示数据的示例的时序图。如图13所示,V-Sync信号通过用低电压电平表示每个新帧的开始来定义连续帧。由V-Sync信号定义的帧速率可以与显示面板210的标准刷新速率(即,正常帧速率)相同。在该示例中,正常区域2的显示数据集以正常帧速率发送。区域1或区域3的显示数据集以降低的帧速率发送,该帧速率是正常帧速率的一半。如图13所示,区域1的显示数据组在每个交替帧中传输,例如,每个奇数帧和区域3的显示数据组在每个另一个交替帧中发送,例如每个偶数帧。在该实施例中,正常区域2的一组显示数据首先在每帧中发送,然后是除正常区域2之外的区域的显示数据集,例如区域1或区域3。
在一些实施例中,帧速率设置单元708可以消除在每个偶数帧中生成的区域1的显示数据集,因此,将用于区域2的显示数据组的帧速率提供给控制逻辑104可以减少到正常帧速率的一半。类似地,帧速率设置单元708可以消除在每个奇数帧中生成的区域3的显示数据集,因此,可以将用于区域3的显示数据集的帧速率提供给控制逻辑104的帧速率降低到正常帧速率的一半。应当理解,在该实施例中,对于像素阵列的一些行(例如,正常区域2中的行),因为同一行中的像素被分成不同的区域(例如,区域1和2或区域2和3),所以同一行中的多条显示数据以不同的帧速率传输。因此,数据压缩单元704可能不应用某些基于行/行的数据压缩算法,例如VESA DSC算法。
参考图14,可以从显示面板210上的三个区域1、2和3预定正常区域2。在该实施例中,三个区域1、2和3中的每一个可以包括像素阵列的总行的三分之一。正常区域2具有正常区域2中的每行的整个行中的所有像素。与图12中所示的正常区域2相比,假设正常区域2中的行数相同,图14中的正常区域2具有较小的带宽减小效果,因为它具有更多像素。另一方面,图14中的正常区域2相对容易设计相应的显示面板,例如扫描线和数据线的排列,因为同一行中的像素以相同的帧速率扫描。此外,因为同一行中的所有像素都在相同的区域中,所以可以由数据压缩单元704应用基于行/行的数据压缩算法。如上所述,像素阵列的栅极扫描顺序可以在不同的示例中变化。在该实施例中,栅极扫描顺序可以在不同帧中的两个相反列方向之间切换,例如,从上到下和从下到上。
类似于图13中所示的示例性时序图,如图15和16所示,以正常帧速率发送的正常区域2的显示数据集。而正常区域2以外的区域的显示数据集,例如区域1或区域3,以降低的帧速率发送,该帧速率是正常帧速率的一半。因为栅极扫描顺序在每帧中切换,例如在从上到下和从下到上之间切换,所以相应的一组显示数据中的显示数据的顺序相应地改变。例如,在每个奇数帧中,因为栅极扫描顺序是从上到下,即,按照区域1,区域2和区域3的顺序,首先发送区域1的显示数据组,然后发送正常区域2的显示数据组。在每个偶数帧中,因为门扫描顺序是向下的,即,按照区域3,区域2和区域1的顺序,然后首先发送区域3的显示数据组,然后发送正常区域2的显示数据组。区域1的每组显示数据的显示数据的顺序是从上到下,并且区域3的每组显示数据的显示数据的顺序是向下-向上。对于正常区域2的显示数据组,显示数据的顺序在上下和下到上之间切换。
在图13、15和16中所示的示例性时序图中,每组显示数据中的显示数据的顺序遵循像素阵列的行的排列的连续顺序,例如,行1、行2、行3、......行n或行n、行n-1、行n-2、...、行1。应当理解,在一些实施例中,非连续顺序可以用于在每组显示数据中排列显示数据,以解决列方向上的不同步显示图像的问题。并且显示由像素电路的TFT的漏电流引起的闪烁。例如,如图17所示,以正常帧速率发送的正常区域2的显示数据组,而正常区域2以外的区域的显示数据集,例如区域1或区域3,以降低的帧速率发送,该帧速率是正常帧速率的一半。与图13、15和16中所示的示例性时序图不同,在图17中,区域1和正常区域2的奇数行(行)中的像素按照每帧的子帧中从上到下(第一列方向)的栅极扫描顺序发送。区域3和正常区域2的偶数行中的像素按照每帧的另一个子帧中从下到上(与第一列方向相反的第二列方向)的栅极扫描顺序发送。下面的表I总结了每帧中三个区域1、2和3中的每一个中的行的门扫描顺序,如图17所示。每帧中三个区域1、2和3中的每一个的各组显示数据中的显示数据的顺序与表I中总结的相应扫描顺序相同。
表I
在图13和15-17中所示的示例性时序图中,用于相应区域的每组显示数据从处理器114发送到控制逻辑104的帧速率是固定的。应当理解,在一些实施例中,可以响应于参考信号动态地改变任何区域的帧速率。参考信号可以包括例如由跟踪模块606确定的用户的运动状态。例如,如图18所示,三个区域1、2和3中的每一个(如图14的示例中所划分的)与相应的帧速率相关联。在该实施例中,在静止状态中,三个区域1、2和3中的每一个与降低的帧速率相关联,该帧速率低于正常帧速率。在不同的示例中,三个区域1、2和3的降低的帧速率可以相同或不同。在运动状态中,与正常区域2相关联的帧速率可以返回到正常帧速率,而区域2和3中的每一个仍然与低于正常帧速率的降低的帧速率相关联。应当理解,在一些实施例中,对于区域1或区域3,可以在静止状态和运动状态之间改变相关联的降低的帧速率。例如,即使两个降低的帧速率都低于正常帧速率,运动状态中的区域1的降低的帧速率可以高于静止状态下的区域1的降低的帧速率。每个区域,特别是正常区域2的帧速率的动态变化可以进一步改善显示系统600在静止状态下的性能。例如,通过降低显示器102的功耗并防止在不同区域的边界处显示图像的不连续性。
例如,如图19所示,可以基于用户的运动状态来确定静止状态和运动状态。基于图14中所示的示例划分该实施例中的三个区域1、2和3。在运动状态中,时序图与图15中的示例的时序图相同。换句话说,当用户处于运动状态时,正常区域2的显示数据组以正常帧速率发送,而正常区域2以外的区域的显示数据集,例如区域1或区域3,以降低的帧速率发送,该帧速率是正常帧速率的一半。
在静止状态中,除了正常区域2之外的区域(例如,区域1或区域3)的显示数据集的帧速率以相同的降低的帧速率发送。对于正常区域2,以降低的帧速率发送该组显示数据,该帧速率是正常帧速率的一半。具体地,在每个奇数帧中,发送正常区域2中的一半行的显示数据(例如,列方向上的行的上半部分),而在每个偶数帧中,显示另一半的显示数据。传输正常区域2中的行(例如,列方向上的行的下半部分)。也就是说,在每个奇数帧中,在列方向上显示整行显示面板210的上半部分的数据,(即,区域1中的行和正常区域2的上半部分)按照从上到下的门扫描顺序发送。并且在每个偶数帧中,在列方向上显示整行显示面板210的下半部分的数据,(即,区域3中的行和正常区域2的下半部分)按照从下到下的门扫描顺序发送。
在一些实施例中,在静止状态中,在每个交替帧中,发送正常区域2中的一部分行的显示数据,而在每个另一个交替帧中,发送正常区域中行的剩余部分的显示数据。因此,正常区域2中的一部分行将在每个交替帧中被扫描,而正常区域2中的行的剩余部分将在每个另一个交替帧中被扫描。该部分可以是一半,例如在图19的示例中。应当理解,该部分可以是任何部分,例如在其他示例中的三分之一,四分之一,五分之一等。在一些实施例中,行的部分可以不是连续的。
应理解,在一些实施方案中,例如,关于图15-17和19的那些,提供给控制逻辑104的区域的一组显示数据中的显示数据的顺序可以与产生显示数据的顺序不同。通过图形流水线604(以及显示数据存储在帧缓冲器中的顺序),处理器114可以应用任何合适的显示数据重新排序方法以根据需要对显示数据重新排序。一个示例在PCT专利申请No.PCT/CN2016/103315中公开,其标题为“用于像素数据重新排序的装置和方法”,其通过引用结合于此。
返回图7,在一些实施例中,对于每个区域,可以通过预处理模块608调整相应的一组显示数据中的数据量和帧速率,以进一步减少显示接口处的数据带宽和显示器102的功耗。在一个示例中,可以在显示面板210上单独确定上述正常区域和注视区域。如上所述,正常区域可以用作调整不同区域的帧速率的基础,并且注视区域可以用作压缩不同区域的显示数据的基础。因此,通过在同一显示面板上确定正常区域和注视区域,可以组合由如上所述的帧速率降低和显示数据压缩引起的数据带宽减小效果。
图20A-20B是根据各种实施例的在显示面板上注视区域和正常区域的各种示例的示意图。在图20A中,正常区域5是预定的,因为区域5位于显示面板210的中心区域中。因此,除了正常区域5之外的每个区域的显示数据组,即,区域1-4和6-9可以以降低的帧速率发送,而正常区域5的显示数据组可以以正常帧速率发送。同时,注视区3可以由跟踪模块606基于用户的注视点来确定。因此,除了注视区域3之外的每个区域的显示数据集,即区域1、2和4-9,可以从相应的原始显示数据集中压缩,而对于注视区3的显示数据集可以是未压缩的。以上关于基于区域的显示数据处理和传输公开的任何合适的实施例可以应用于图20A所示的示例。
在一些实施例中,可以扩展每个注视区域和正常区域以包括整个行中的所有像素,以便于如上所述地设计相应的显示面板。在图20B中,正常区域从区域5扩展到共享相同行(区域B)的所有三个区域4-6,并且注视区域从区域3扩展到共享相同行(区域A)的所有三个区域1-3。以上关于基于区域的显示数据处理和传输公开的任何合适的实施例可以应用于图20B所示的示例。例如,可以针对图20B中所示的示例修改关于图14和17以及表1的基于区域的显示数据处理和传输的示例性实施例。下面的表II总结了每个区域A(包括注视区域1-3)中的行的门扫描顺序、区域B(包括正常区域4-6)和每个帧中的区域C(包括区域7-9)。每帧中的区域A、B和C中的每一个的各组显示数据中的显示数据的顺序与表II中总结的相应的门扫描顺序相同。如表II所示,对于区域C,降低的帧速率是正常帧速率的一半,因为显示数据是在每个交替帧中发送的,例如偶数帧。区域C的每组显示数据中的数据量被压缩为该组原始显示数据的一半,因为仅发送奇数行像素的显示数据。与区域C相比,正常区域B的帧速率是正常帧速率,因为在每个帧中发送该组显示数据。注视区A的每组显示数据中的显示数据量是未压缩的,因为偶数行像素的显示数据也被传输。与表I相比,在该实施例中,可以进一步减小显示接口处的平均数据带宽和显示器102的功耗。
表II
在一些实施例中,正常区域和注视区域可以合并到相同区域(注视-正常区域)中。例如,正常区域可以不是预定的,而是与由跟踪模块606确定的注视区域相同。在一些实施例中,结果,与图20A-20B中所示的示例相比,可以进一步减小显示器接口处的平均数据带宽和显示器102的功耗,因为可以以降低的帧速率压缩和传输更多组显示数据(用于更多区域)。
图21A-21B是根据各种实施例的在显示面板上注视正常区域的各种示例的示意图。在图21A中,区域9由跟踪模块606确定为基于用户注视点的注视正常区域。因此,除了注视正常区域9之外的每个区域的显示数据集,即区域1-8,可以以降低的帧速率被压缩和发送,而用于注视正常区域的显示数据集。图9所示的帧可以是未压缩的并且以正常帧速率发送。以上关于基于区域的显示数据处理和传输公开的任何合适的实施例可以应用于图21A所示的示例。
在一些实施例中,可以扩展注视法线区域以包括整个行中的所有像素,以便于如上所述设计相应的显示面板。在图21B中,注视正常区域从区域9扩展到共享相同行(区域C)的所有三个区域7-9。以上关于基于区域的显示数据处理和传输公开的任何合适的实施例可以应用于图21B所示的示例。例如,可以针对图21B中所示的示例修改关于图14和17以及表1的基于区域的显示数据处理和传输的示例性实施例。下面的表III总结了每个帧中的对于每个区域A(包括区域1-3)、区域B(包括区域4-6)和区域C(包括注视区域7-9)中的行的栅极扫描顺序。每帧中每个区域A、B和C的各组显示数据中的显示数据的顺序与表III中总结的相应的门扫描顺序相同。如表III所示,对于注视正常区域C,帧速率是正常帧速率,并且不压缩显示数据的量。与注视正常区域C相比,区域A和区域B中的每一个的帧速率和显示数据量都减少了。与表II相比,在该实施例中,可以进一步减小显示器接口处的平均数据带宽和显示器102的功耗。
表III
返回参考图6,该实施例中的控制逻辑104可操作地耦合到处理器114和显示器102,并且被配置为基于从处理器114接收的显示数据流106来提供用于驱动显示器102的控制信号108。控制逻辑104可以是集成电路(但也可以包括由离散逻辑和其他组件构成的状态机),其提供处理器114和显示器102之间的接口功能。控制逻辑104可以向各种控制信号108提供合适的电压,电流,定时和解复用,以控制显示器102显示所需的文本或图像。控制逻辑104可以是专用微控制器,并且可以包括存储单元,例如RAM,闪存,EEPROM和/或ROM,其可以存储例如固件和显示字体。在该实施例中,控制逻辑104包括数据接收器612和后处理模块614。应了解,控制逻辑104可包含任何合适的额外组件。
在该实施例中,数据接收器612被配置为从处理器114的数据发送器610接收显示数据流106。数据接收器612可以是处理器114和控制逻辑104之间的任何合适的显示接口,例如但不限于MIPI联盟、UDI、DVI和DP的DSI、DPI和DBI。如上所述,在一些实施例中,数据接收器612也可以从数据发送器610接收控制数据和状态信息,例如与将像素阵列划分成区域有关的信息和与对显示数据执行的预处理过程有关的信息(例如,显示数据压缩和/或帧速率降低)。应当理解,该实施例中的处理器114和控制逻辑104是显示系统600的两个分立组件,例如,在两个单独的芯片封装中。该实施例中的控制逻辑104不是作为处理器114的一部分的内部组件。因此,处理器114的数据发送器610经由显示接口将显示数据流106发送到控制逻辑104的数据接收器612,例如但不限于MIPI联盟、UDI、DVI和DP的DSI、DPI和DBI。
在该实施例中,后处理模块614可操作地耦合到数据接收器612,并且被配置为处理接收的显示数据流106并基于显示数据流106生成控制信号108。在一些实施例中,预处理模块608可以可操作地耦合到跟踪模块606,并且与注视区域(或正常区域)之外的每个区域的原始显示数据集不同地处理注视区域(或正常区域)的原始显示数据集。在一些实施例中,如果显示数据流106包括一组或多组压缩显示数据,然后,后处理模块614可以恢复各个区域(例如,注视区域以外的每个区域)的每组压缩显示数据,以生成相应的一组恢复的显示数据。在每个帧中,该组恢复的显示数据被更新并用于渲染显示面板210上的相应区域中的像素。在一些实施例中,如果显示数据流106包括以降低的帧速率(例如,对于除正常区域之外的区域)发送的一组或多组显示数据,然后,后处理模块614可以基于显示数据流106生成控制信号108,其使得相应区域中的像素基于相应的降低的帧速率被刷新。
图8是示出根据实施例的图6中示出的控制逻辑104中的后处理模块614的一个示例的详细框图。在该实施例中,后处理模块614包括数据恢复单元802、控制信号生成单元804和数据转换单元806。在该实施例中,数据恢复单元802被配置为恢复每组压缩显示数据,基于下采样、数据压缩、数据截断或预处理模块608用于压缩相应的一组原始显示数据的任何其他方法,生成相应的一组恢复的显示数据。如上所述。与显示数据的压缩有关的信息,例如预处理模块608对每组压缩显示数据使用的特定算法和参数,也可以被发送到控制逻辑104并由数据恢复单元802使用。应当理解,取决于预处理模块608使用的特定方法,恢复可以是无损压缩/恢复,即,该组恢复的显示数据与相应的一组原始显示数据相同;或有损压缩/恢复,即,该组恢复的显示数据与相应的一组原始显示数据近似但不相同。
转到图10B和11B,在上述关于下采样的示例中,可以通过能量平均方法来执行下采样显示数据的恢复。因此,在恢复的显示数据中表示的每个像素的亮度是在该组压缩显示数据中保持的每个像素的亮度之和的平均值。如图10B和11B所示,因为在图10B中的压缩显示数据集中保持的像素(即,区域中总像素的一半)大于图11B中压缩显示数据集中所保持的像素(即,同一区域中的总像素数的四分之一),图10B中每个像素的平均亮度高于图11B中每个像素的平均亮度。在一些实施例中,可以使用任何合适的放大方法,例如复制算法,线性算法等来恢复通过下采样压缩的显示数据。
如上所述,在一些实施例中,可以使用任何合适的数据编码算法由数据压缩单元704压缩一组显示数据。因此,数据恢复单元802可以通过与数据压缩单元704使用的编码算法相对应的合适的解码算法来恢复相应的压缩数据集,例如VESA DSC算法、各种霍夫曼编码算法、RLE算法或差分脉冲编码调制DPCM算法。在一些实施例中,可以使用任何合适的数据截断方法由数据截断单元706压缩一组显示数据。因此,数据恢复单元802可以通过补充任意或估计的比特来恢复相应的一组压缩数据。应当理解,由于可以在区域级别执行显示数据的压缩,即,可以不同地压缩不同区域的不同组的显示数据,压缩显示数据的恢复也可以由区域级别的数据恢复单元802执行,即,对每组压缩显示数据应用合适的恢复方法。
返回参考图8,在该实施例中,控制信号产生单元804包括定时控制器(TCON)808和时钟信号发生器810。TCON 808可以向显示器102的驱动器602提供各种使能信号。时钟信号发生器810可以向显示器102的驱动器602提供各种时钟信号。如上所述,包括使能信号和时钟信号的控制信号108可以控制栅极扫描驱动器304根据栅极扫描顺序扫描相应的像素行,并且控制源写入驱动器306根据该组显示数据中的显示数据的顺序写入每组显示数据。换句话说,控制信号108可以使得每个区域中的像素以特定速率按特定顺序刷新。如下面详细描述的,可以由控制信号生成单元804基于帧速率(降低的帧速率或正常帧速率)来确定刷新每个区域中的像素的顺序和速率,其中控制逻辑104以该帧速率接收相应的一组显示数据。
在该实施例中,数据转换单元806可以根据期望的栅极扫描顺序在每组显示数据中排列多条显示数据的顺序。数据转换单元806可以包括数据存储器812和数据重组器814。数据存储器812可以是暂时存储显示数据的数据锁存器。数据重组器814可以在每个帧中基于期望的门扫描顺序重建显示数据。如下所述,取决于期望的栅极扫描顺序,在一些实施例中可能不需要数据转换单元806。
现在参照图13,在该实施例中,由控制信号产生单元804产生的控制信号108使得正常区2中的像素在每帧中刷新,即以正常帧速率刷新。对于区域1或区域3中的像素,由控制信号生成单元804生成的控制信号108一旦接收到所有三个区域1、2和3的显示数据组,就使得像素被刷新。也就是说,在每个交替帧中,当已经接收到所有三个区域1、2和3的三组显示数据时(对于像素刷新标记为“整个显示”),刷新三个区域1、2和3中的每一个中的像素。在每个另一个交替帧(标记为“仅区域2”)中,仅基于在同一帧中接收的正常区域2的显示数据集来刷新正常区域2的像素,并且直到下一帧才刷新区域1或区域3中的像素。结果,区域1或区域3中的像素在每个交替帧中被刷新,即,以降低的帧速率,即正常帧速率的一半。
应当理解,在该实施例中,区域3的像素刷新与每帧中区域3的显示数据集的显示数据传输不同步。也就是说,一旦接收到区域3的一组显示数据,区域3中的像素就不会在同一帧中刷新,而是在下一帧中刷新。在一些实施例中,区域3的显示数据集可以保存在数据转换单元806的数据存储器812中,并根据由数据重组器814控制的图13的时序图提供给显示器102。在该实施例中,因为整个显示面板的像素在每个交替帧中被刷新在一起,所以可以减轻列方向上的不同步显示图像的问题。
现在参考图15,在该实施例中,由控制信号产生单元804产生的控制信号108使得正常区2中的像素在每帧中刷新,即以正常帧速率刷新。与图13中的示例不同,其中在每个帧中在相同的列方向上扫描正常区域2中的像素行,在图15中,控制信号108使正常区2中的行在每个交替帧(例如,每个奇数帧)中以第一列方向(例如,从上到下)扫描,并且使得正常区域2中的行在每个另一个交替帧(例如,每个偶数帧)中沿与第一列方向相反的第二列方向(例如,从下向上)扫描。
关于区域1或区域3中的像素,控制信号生成单元804生成的控制信号108一旦接收到所有三个区域1、2和3的显示数据组,就使得像素被刷新。也就是说,在每个交替帧中,当已经接收到所有三个区域1、2和3的三组显示数据时(对于像素刷新标记为“整个显示”),刷新三个区域1、2和3中的每一个中的像素。在每个另一个交替帧(标记为“仅区域-2”)中,仅基于在同一帧中接收的区域1的显示数据集刷新正常区域1的像素,并且直到下一帧才刷新区域1或区域3中的像素。结果,区域1或区域3中的像素在每个交替帧中被刷新,即,以降低的帧速率,即正常帧速率的一半。与图13中的示例不同,其中区域1和区域3中的像素行在相同的列方向上被扫描,在图15中,控制信号108使区域1中的行在每个交替帧(例如,每个奇数帧)中以第一列方向(例如,从上到下)扫描,并且使区域3中的行在每个另一个交替帧(例如,每个偶数帧)中沿与第一列方向相反的第二列方向(例如,从下向上)扫描。
现在参考图16,在该实施例中,由控制信号产生单元804产生的控制信号108使得正常区2中的像素在每帧中刷新,即以正常帧速率刷新。对于区域1或区域3中的像素,控制信号生成单元804生成的控制信号108一旦接收到相应区域1或区域3的相应显示数据组就使得像素被刷新。也就是说,区域1中的像素在同一帧(标记为“区域1+2”)中刷新,其中接收区域1的相应显示数据集,并且区域3中的像素在同一帧(标记为“区域2+3”)中刷新,其中接收区域3的相应显示数据集。结果,区域1或区域3中的像素在每个交替帧中被刷新,即,以降低的帧速率,即正常帧速率的一半。在该实施例中,由于每个区域的像素刷新与相应的一组显示数据的显示数据传输同步,因此可能不需要数据转换单元806来保持显示数据。
现在参考图17,在该实施例中,由控制信号生成单元804生成的控制信号108使得正常区域2中的奇数行的像素在每个帧的一个子帧中被刷新,并且使得正常区域2中的偶数行的像素在每个帧的一个子帧中被刷新。对于区域1或区域3中的像素,由控制信号生成单元804生成的控制信号108使得奇数行的像素在每个交替帧的一个子帧中被刷新,并使偶数行的像素在每个另一个交替帧的一个子帧中刷新。在该示例中,每个区域的像素刷新与相应的一组显示数据的显示数据传输同步,类似于图16中的示例。应当理解,在一些实施例中,区域1和/或区域3的像素刷新可以与对应的一组显示数据的显示数据传输不同步,类似于图15中的示例。在该实施例中,因为栅极扫描顺序不是像素行的连续顺序,所以数据转换单元806可用于重新排序显示数据以适应所需的栅极扫描顺序。此外,在一些实施例中,驱动器602以及连接驱动器602和显示面板210的扫描和数据线也可以被设计为适应期望的栅极扫描顺序。设计数据转换单元806和驱动器602的一个示例在PCT专利公开申请WO2016/141777中公开,其具有标题“Display Device and Pixel Circuit Thereof”,其通过引用结合于此。应当理解,本实施例中公开的非连续栅极扫描顺序可以解决列方向上的不同步显示图像和由像素电路的TFT的漏电流引起的显示闪烁的问题。
现在参考图18和19,在该实施例中,可以响应于参考信号(例如用户的运动状态)动态地改变与每个区域相关联的帧速率。假设图18中所示的显示面板210上的像素阵列包括100行,每行连接到从显示面板210的顶部到底部沿列方向布置的100条扫描线S0-S99中的一条。在该示例中,正常区域2包括对应于扫描线S25-S74的行26-75,区域1包括对应于扫描线S0-S24的行1-25,区域3包括对应于扫描线S75-S99的行76-100。由控制信号产生单元804产生的控制信号108可以使得三个区域1、2和3中的每一个中的像素基于120fps的正常帧速率以60fps或120fps刷新,如下面的表IV中所总结的。“刷新模式”列包括设置与三个区域1、2和3中的每一个相关联的帧速率的各种模式:对于所有三个区域1、2和3(整体),正常帧速率为120fps;对于所有三个区域1、2和3(整体),降低的帧速率为60fps;对于正常区域2的正常帧速率为120fps,对于区域1和3的帧速率降低为60fps。“栅极扫描方案”列示出了每个刷新模式的每帧中的栅极扫描顺序的一个或多个示例。应当理解,对于某些刷新模式,例如“区域2=120fps和区域1/3=60fps”和“整体=60fps”,可以应用一个以上的栅极扫描方案以实现相同的栅极扫描结果。应当理解,在一些实施例中,帧1和2中的栅极扫描方向以及帧3和4中的栅极扫描方向可以彼此相反,即,反转栅极扫描方向,以防止显示闪烁。
表IV
在一些实施例中,可以使用更高的正常帧速率(240fps),由控制信号生成单元804生成的控制信号108可以使得三个区域1、2和3中的每一个中的像素基于240fps的正常帧速率以60fps或120fps刷新。如下表V中所总结。如表V所示,控制信号108可以使得在每帧中仅扫描行的一半(例如,奇数行或偶数行)以进一步降低帧速率与正常帧速率。
表V
刷新像素的速率可能受两个因素的影响:栅极扫描速率和显示数据更新速率。因此,由控制信号产生单元804产生的控制信号108可以控制两个因子中的至少一个,以便控制像素刷新率。在一个示例中,控制信号108可以使得任何区域中的像素以正常帧速率被扫描,即,通过将栅极扫描速率设置为与每个区域的正常帧速率相同。另一方面,控制信号108可以使每个区域的显示数据组以相应的帧速率写入相应区域中的像素,即,基于每个区域的特定帧速率(正常帧速率或降低的帧速率)控制显示数据更新速率。以这种方式,仍然可以基于相应的帧速率在区域级别控制像素刷新速率。由于每个区域的栅极扫描速率与正常帧速率相同,因此可以简化栅极扫描驱动器304和扫描线的设计。在另一个例子中,控制信号108可以使每个区域中的像素以相应的帧速率被扫描,即,通过基于每个区域的特定帧速率(正常帧速率或降低的帧速率)控制栅极扫描速率。另一方面,控制信号108可以使每个区域的显示数据组以相应的帧速率写入相应区域中的像素,即,通过基于每个区域的特定帧速率(正常帧速率或降低的帧速率)控制显示数据更新速率。由于可以针对至少一些区域(例如,除了正常区域之外的区域)减小栅极扫描速率,因此可以进一步降低显示器102的功耗。
在一些实施例中,控制信号108可以使正常区域中的像素以正常帧速率被扫描,并使正常区域的显示数据集以正常帧速率写入正常区域中的像素。关于除正常区域之外的区域,在一些实施例中,控制信号108可以使像素以正常帧速率扫描并使相应的一组显示数据以相应的降低的帧速率写入像素。结果,基于由显示数据更新速率限制的降低的帧速率,仍然刷新像素。在一些实施例中,控制信号108可以使得以正常区域以外的每个区域中的像素以相应的降低的帧速率被扫描,并且使除了正常区域之外的每个区域的相应的一组显示数据以相应的降低的帧速率写入除正常区域以外的区域中的像素。也就是说,基于由栅极扫描速率和显示数据更新速率两者限制的降低的帧速率来刷新像素。
如上所述,正常区域可以是预定的和固定的,或者由跟踪模块606动态确定,并且可以响应于用户的注视点的改变而改变。换句话说,可以固定或改变除正常区域之外的每个区域。在一些实施例中,如果除了正常区域之外的区域是固定的。然后,可以基于降低的帧速率来控制除正常区域之外的每个区域的栅极扫描速率和显示数据更新速率,以进一步降低显示器102的功耗。如果除正常区域以外的区域未固定,则可以仅基于降低的帧速率来控制除正常区域之外的每个区域的显示数据更新速率(栅极扫描速率保持与正常帧速率相同)以降低栅极扫描驱动器304和扫描线的设计复杂度。
返回参考图6,在该实施例中,显示器102包括显示面板210和一个或多个驱动器602,例如发光驱动器302、极扫描驱动器304和源写入驱动器306。显示面板210具有被分成至少第一区域和第二区域的像素阵列。每个区域可以与多个显示属性相关联,例如像素刷新率、显示分辨率和PPI。在一些实施例中,第一区域可以是基本上圆形的形状,第二区域可以是基本上环形的。例如,第一和第二区域可以是同心的。应当理解,在其他示例中,第一和第二区域可以是任何其他形状,例如矩形或正方形。在一些实施例中,第一和第二区域可具有基本相同的形状和尺寸。在一些实施例中,可以基于任何合适的参考信号动态地确定像素阵列的划分,例如但不限于用户的运动状态。在一些实施例中,第一区域可以是由处理器114的跟踪模块606基于用户的注视点确定的注视区域。在一些实施例中,第一区域可以是注视区域,因为第一区域的中心比第二区域的中心更靠近显示面板210的中心。换句话说,第一区域可以预先确定为注视区域,因为它位于显示面板210的中心区域中。
在该实施例中,驱动器602可操作地耦合到显示面板210,并且被配置为从控制逻辑104接收控制信号108并基于控制信号108驱动显示面板210上的像素阵列,因此,与第一区域相关联的显示属性的第一值不同于与第二区域相关联的相同显示属性的第二值。也就是说,如控制逻辑104经由控制信号108控制的,驱动器602可以驱动区域级别的像素以部分地更新像素阵列,如本文公开的任何实施例中所述。结果,由显示器102或控制逻辑104接收第一区的显示数据的每个像素的第一比特率(每像素的第一平均带宽)高于显示器102或控制逻辑104接收第二区的显示数据的每像素的第二比特率(每像素的第二平均带宽)。在一些实施例中,如果第一和第二区域包括相同数量的像素,则第一比特率高于第二比特率。因此,这里公开的基于区域的显示数据处理和传输可以减少显示接口处的平均数据带宽。
在在一些实施例中,显示属性可以是像素刷新率,并且,与第一区域(例如,注视区域)的每个像素的第一比特率相比,通过降低显示数据传输的帧速率,可以减小第二区域(例如,非注视区域)的每个像素的第二比特率。在一些实施例中,显示属性可以是显示分辨率或PPI,并且与每个像素的第一比特率相比,通过减少在每个帧中发送的一组显示数据中的数据量,可以减小每个像素的第二比特率。在一些实施例中,显示属性可包括像素刷新率和显示分辨率/PPI。通过减少每帧中发送的一组显示数据中的数据量和发送显示数据的帧速率,与每个像素的第一比特率相比,可以减小每个像素的第二比特率。
从用户的角度来看,第一和第二区域可以表现出不同的显示特性,例如刷新率,显示分辨率和PPI。例如,作为注视区域的第一区域可以表现出正常显示刷新率,正常显示分辨率和正常PPI,而第二区域可以表现出降低的显示刷新率,降低的显示分辨率或降低的PPI。如上所述,由于人类视觉在有限FOV(例如,50度)中对显示图像更敏感,因此用户体验可能不会受到注视区域外区域中的显示特性的改变的影响。另一方面,通过降低注视区域外的区域中的刷新率,显示分辨率和/或PPI,可以降低显示器接口处的数据带宽和显示器102的功耗。
在一些实施例中,显示面板210上的每个区域的显示属性可以响应于任何合适的参考信号(例如用户的运动状态)而动态地改变。在一些实施例中,仅当用户的运动超过阈值(例如,处于运动状态)时,与第一区域相关联的显示属性的第一值不同于与第二区域相关联的显示属性的第二值。否则,第一和第二区域可以表现出相同的显示特性(例如,处于静止状态)。
在一些实施例中,显示面板210上的像素阵列可以进一步划分为具有第三区域,并且驱动器602可以被配置为驱动像素阵列,因此,与第三区域相关联的显示属性的第三值分别与第一和第二区域的第一和第二值不同。如上所述,第一区域可以是注视区域,第二区域和第三区域可以是非注视区域。在非注视区域之间,第二和第三区域也可以表现出不同的显示特性。例如,如果第二区域比第三区域更靠近第一区域。然后,由显示器102或控制逻辑104接收第三区的显示数据的每像素的第三比特率(每像素的第三平均带宽)可以低于第二区的每像素的第二比特率,因为人类视觉对第三区最不敏感。
图22是根据实施例的用于提供显示数据和控制信号的方法的流程图,该显示数据和控制信号用于驱动具有被划分为多个区域的像素阵列的显示器。将参考以上附图对其进行描述。然而,可以采用任何合适的电路、逻辑、单元或模块。该方法可以由任何合适的电路、逻辑、单元或模块执行,其可以包括硬件(例如,电路、专用逻辑、可编程逻辑、微代码等)、软件(例如,在处理设备上执行的指令)、固件或其组合。应了解,可能不需要所有步骤来执行本文提供的揭示内容。此外,如本领域普通技术人员将理解的,一些步骤可以同时执行,或者以与图22中所示不同的顺序执行。
从2202开始,在每个帧中为多个区域中的每个区域生成一组原始显示数据。这可以由处理器114的图形流水线604执行。在2204处,基于用户的注视点确定注视区域。这可以由处理器114的跟踪模块606执行。在2206,压缩除注视区域之外的每个区域的每个帧中的原始显示数据集,以减少每帧中的原始显示数据集中的显示数据量。可以通过下采样,数据压缩和/或数据截断来实现显示数据的压缩。这可以由处理器114的预处理模块608执行。在2208,发送包括除注视区域之外的每个区域的压缩显示数据组的显示数据流。这可以由处理器114的数据发送器610执行。
前进到2210,接收包括在2208发送的压缩显示数据集的显示数据流。这可以由控制逻辑104的数据接收器612执行。在2212,恢复除注视区域之外的每个区域的压缩显示数据组,以便在每个帧中基于相应的恢复显示数据组渲染相应区域中的像素。这可以由控制逻辑104的后处理模块614执行。
图23是根据实施例的用于提供显示数据和控制信号的另一种方法的流程图,该显示数据和控制信号用于驱动具有被划分为多个区域的像素阵列的显示器。将参考以上附图对其进行描述。然而,可以采用任何合适的电路、逻辑、单元或模块。该方法可以由任何合适的电路、逻辑、单元或模块执行,其可以包括硬件(例如,电路、专用逻辑、可编程逻辑、微代码等)、软件(例如,在处理设备上执行的指令)、固件或其组合。应了解,可能不需要所有步骤来执行本文提供的揭示内容。此外,如本领域普通技术人员将理解的,一些步骤可以同时执行,或者以与图23中所示不同的顺序执行。
从2302开始,针对多个区域中的每个区域以正常帧速率生成一组显示数据。这可以由处理器114的图形流水线604执行。在2304,为除正常区域之外的每个区域设置低于生成相应的一组显示数据的正常帧速率的降低的帧速率。这可以由处理器114的预处理模块608执行。在2306,发送包括除注视区域之外的每个区域的显示数据组的显示数据流。以相应的降低的帧速率发送用于相应区域的每组显示数据。这可以由处理器114的数据发送器610执行。
前进到2308,接收包括在2306发送的显示数据集的显示数据流。这可以由控制逻辑104的数据接收器612执行。在2310,基于显示数据流生成控制信号。控制信号使得基于相应的降低的帧速率刷新除正常区域之外的每个区域中的像素。这可以由控制逻辑104的后处理模块614执行。
图24是根据实施例的用于提供显示数据和控制信号的又一方法的流程图,该显示数据和控制信号用于驱动具有被划分为多个区域的像素阵列的显示器。将参考以上附图对其进行描述。然而,可以采用任何合适的电路、逻辑、单元或模块。该方法可以由任何合适的电路、逻辑、单元或模块执行,其可以包括硬件(例如,电路、专用逻辑、可编程逻辑、微代码等)、软件(例如,在处理设备上执行的指令)、固件或其组合。应了解,可能不需要所有步骤来执行本文提供的揭示内容。此外,如本领域普通技术人员将理解的,一些步骤可以同时执行,或者以与图24中所示不同的顺序执行。
从2402开始,对于多个区域中的每个区域,以正常帧速率在每个帧中生成一组原始显示数据。这可以由处理器114的图形流水线604执行。在2404处,基于用户的注视点确定注视区域。这可以由处理器114的跟踪模块606执行。在2406,压缩除注视区域之外的每个区域的每个帧中的原始显示数据集,以减少每帧中的原始显示数据集中的显示数据量。可以通过下采样,数据压缩和/或数据截断来实现显示数据的压缩。在2408,针对除注视区域之外的每个区域设置低于生成相应的一组原始显示数据的正常帧速率的降低的帧速率。2406和2408可以由处理器114的预处理模块608执行。在2410,发送包括除注视区域之外的每个区域的压缩显示数据组的显示数据流。以相应的降低的帧速率发送每组压缩的显示数据。这可以由处理器114的数据发送器610执行。
前进到2412,接收包括在2410发送的压缩显示数据集的显示数据流。这可以由控制逻辑104的数据接收器612执行。在2414,恢复除注视区域之外的每个区域的压缩显示数据组,以便在每个帧中基于相应的恢复显示数据组渲染相应区域中的像素。在2416,基于显示数据流生成控制信号。控制信号使得基于相应的降低的帧速率刷新除注视区域之外的每个区域中的像素。2414和2416可以由控制逻辑104的后处理模块614执行。
此外,已知集成电路设计系统(例如,工作站),其基于存储在计算机可读介质上的可执行指令来创建具有集成电路的晶片,所述计算机可读介质例如但不限于CDROM、RAM、其他形式的ROM,硬盘驱动器。指令可以由任何合适的语言表示,例如但不限于硬件描述符语言(HDL)、Verilog或其他合适的语言。这样,这里描述的逻辑、单元和电路也可以通过这样的系统使用其中存储有指令的计算机可读介质制造为集成电路。
例如,可以使用这种集成电路制造系统来创建具有上述逻辑,单元和电路的集成电路。该计算机可读介质存储可由一个或多个集成电路设计系统执行的指令,该集成电路设计系统使得一个或多个集成电路设计系统设计集成电路。在一个示例中,所设计的集成电路包括图形流水线,跟踪模块,预处理模块和数据发送器。图形流水线被配置为,对于从显示器上的像素阵列划分的多个区域中的每一个,在每个帧中生成一组原始显示数据。跟踪模块被配置为至少部分地基于用户的注视点来确定多个区域的注视区域。预处理模块被配置为,对于除注视区域之外的多个区域中的每一个区域,压缩每帧中的相应原始显示数据集,以减少每帧中的原始显示数据集中的数据量。数据发送器被配置为在每帧中向可操作地耦合到显示器的控制逻辑发送包括除注视区域之外的每个区域的一组或多组压缩显示数据的显示数据流。
在另一示例中,所设计的集成电路包括图形流水线,预处理模块和数据发送器。图形流水线被配置为,对于从显示器上的像素阵列划分的多个区域中的每一个,以正常帧速率生成一组显示数据。预处理模块被配置为,对于除正常区域之外的多个区域中的每一个,设置低于生成相应的一组显示数据的正常帧速率的降低的帧速率。数据发送器被配置为向可操作地耦合到显示器的控制逻辑发送包括除正常区域之外的每个区域的一组或多组显示数据的显示数据流。除了正常区域之外的区域的每组显示数据以相应的降低的帧速率发送。
在又一个示例中,所设计的集成电路包括图形流水线,跟踪模块,预处理模块和数据发送器。图形流水线被配置为,对于从显示器上的像素阵列划分的多个区域中的每一个,以正常帧速率在每个帧中生成一组原始显示数据。跟踪模块被配置为至少部分地基于用户的注视点来确定多个区域的注视区域。预处理模块被配置为,对于除注视区域之外的多个区域中的每一个区域,压缩每帧中的相应原始显示数据集,以减少每帧中的原始显示数据集中的数据量,并且设置低于生成相应的一组原始显示数据的正常帧速率的降低的帧速率。数据发送器被配置为向可操作地耦合到显示器的控制逻辑发送显示数据流,该显示数据流在每个帧中包括除注视区域之外的每个区域的一组或多组压缩显示数据。除了注视区之外的区域的每组压缩显示数据以相应的降低的帧速率发送。
已经出于说明和描述的目的而非限制性地呈现了本公开的上述详细描述和其中描述的示例。因此,预期本公开涵盖落入上文和本文所要求保护的基本原理的精神和范围内的任何和所有修改,变化或等同物。
Claims (14)
1.一种显示系统,包括:
显示器,具有分成多个区域的像素阵列;
处理器,包括:
图形流水线,被配置为对多个区域中的每个区域,在每个帧中生成一组原始显示数据,
跟踪模块,被配置为至少部分地基于用户的注视点来确定所述多个区域的注视区域,
预处理模块,被配置为对于除注视区域之外的多个区域中的每一个区域,压缩每帧中的相应原始显示数据集,以减少每帧中的原始显示数据集中的数据量,
数据发送器,被配置为在每个帧中发送包括除注视区域之外的每个区域的一组或多组压缩显示数据的显示数据流;
控制逻辑,被有效地耦合到该显示器和该处理器并且被配置为提供用于驱动显示器的控制信号,该控制逻辑包括:
数据接收器,被配置为在每个帧中从数据发送器接收显示数据流,以及
后处理模块,被配置为对于除注视区域之外的每个区域,恢复相应的一组压缩显示数据,获取除注视区域之外的每个区域的像素的恢复的显示数据;
其中,
所述处理器的跟踪模块,还被配置为将用户的运动与阈值进行比较以确定用户是处于静止状态还是处于运动状态;以及
响应于所述跟踪模块确定用户的运动未超过阈值:
所述处理器的预处理模块,还被配置为在每帧中对所述注视区域对应的一组原始显示数据进行压缩,以进一步减少每帧中该组原始显示数据中的数据量;以及
所述处理器的数据发送器,还被配置为发送包括对应于注视区域的压缩显示数据的显示数据流。
2.根据权利要求1所述的系统,其中所述注视区域基本上是圆形形状。
3.根据权利要求2所述的系统,其中除所述注视区域之外的多个区域中的至少一个区域基本上是环形形状。
4.根据权利要求1所述的系统,其中至少部分基于所述用户的运动,动态地确定像素阵列划分成多个区域。
5.根据权利要求1所述的系统,其中所述处理器的预处理模块还被配置为使用第一方法压缩除注视区域之外的第一区域的原始显示数据集,并使用与第一种方法不同的第二种方法对第二区域的原始显示数据进行压缩。
6.根据权利要求5所述的系统,其中所述第一和第二方法都包括下采样、数据压缩或数据截断中的至少一个方法。
7.根据权利要求1所述的系统,其中所述控制逻辑的数据接收器还被配置为接收与将所述像素阵列划分为所述多个区域有关的第一信息和与所述注视区之外的每个区域的原始显示数据集的压缩有关的第二信息。
8.根据权利要求1所述的系统,其中处理器的数据发送器还被配置为,将显示数据流经由显示接口发送到控制逻辑的数据接收器。
9.根据权利要求1所述的系统,其中,
控制逻辑的后处理模块还被配置为,恢复注视区域的像素的压缩显示数据集。
10.根据权利要求1所述的系统,其中,
响应于跟踪模块确定用户的运动超过阈值,处理器的数据发送器还被配置为在每个帧中发送包括用于注视区域的原始显示数据集的显示数据流。
11.一种显示数据处理装置,包括:
显示器,具有分成多个区域的像素阵列;以及
控制逻辑可操作地耦合到显示器并且被配置为提供用于驱动显示器的控制信号,该控制逻辑包括:
数据接收器,被配置为在每个帧中接收显示数据流,该显示数据流包括用于除注视区域之外的多个区域中的每个区域的一组或多组压缩显示数据,其中
注视区域至少部分地基于用户的注视点来确定,以及
每组压缩显示数据由处理器通过压缩除注视区域之外的相应区域的一组原始显示数据来生成,以及
后处理模块,被配置为对于除注视区域之外的每个区域,恢复相应的一组压缩显示数据,获取除注视区域之外的每个区域的像素的恢复的显示数据;
其中,
所述处理器,被配置为将用户的运动与阈值进行比较以确定用户是处于静止状态还是处于运动状态;以及
响应于所述处理器确定用户的运动未超过阈值:
所述处理器,还被配置为在每帧中对所述注视区域对应的一组原始显示数据进行压缩,以进一步减少每帧中该组原始显示数据中的数据量;以及
所述处理器,还被配置为发送包括对应于注视区域的压缩显示数据的显示数据流。
12.一种用于显示数据处理和传输的装置,包括:
图形流水线,被配置为对于从显示器上的像素阵列划分的多个区域中的每一个,在每个帧中生成一组原始显示数据;
跟踪模块,被配置为至少部分地基于用户的注视点来确定所述多个区域的注视区域;
预处理模块,被配置为对于除注视区域之外的多个区域中的每一个区域,压缩每帧中的相应原始显示数据集,以减少每帧中的原始显示数据集中的数据量;以及
数据发送器,被配置为在每个帧中向可操作地耦合到显示器的控制逻辑发送包括除注视区域之外的每个区域的一组或多组压缩显示数据的显示数据流;
其中,
所述跟踪模块,还被配置为将用户的运动与阈值进行比较以确定用户是处于静止状态还是处于运动状态;以及
响应于所述跟踪模块确定用户的运动未超过阈值:
所述预处理模块,还被配置为在每帧中对所述注视区域对应的一组原始显示数据进行压缩,以进一步减少每帧中该组原始显示数据中的数据量;以及
所述数据发送器,还被配置为发送包括对应于注视区域的压缩显示数据的显示数据流到控制逻辑。
13.一种提供显示数据的方法,包括:
对于从显示器上的像素阵列划分的多个区域中的每一个,在每个帧中产生一组原始显示数据;
至少部分地基于用户的注视点来确定多个区域的注视区域;
对于除注视区域之外的多个区域中的每一个区域,压缩每帧中的相应原始显示数据组以减少每帧中的原始显示数据组中的数据量;
在每帧中发送包括除注视区域之外的每个区域的一组或多组压缩显示数据的显示数据流;
将用户的运动与阈值进行比较以确定用户是处于静止状态还是处于运动状态;以及
响应于确定用户的运动未超过阈值:
在每帧中对所述注视区域对应的一组原始显示数据进行压缩,以进一步减少每帧中该组原始显示数据中的数据量;以及
发送包括对应于注视区域的压缩显示数据的显示数据流。
14.一种用于提供控制信号的方法,该控制信号用于驱动具有被分成多个区域的像素阵列的显示器,该方法包括:
在每个帧中接收显示数据流,该显示数据流包括除注视区域之外的多个区域中的每个区域的一组或多组压缩显示数据,其中
注视区域至少部分地基于用户的注视点来确定,
每组压缩显示数据由处理器通过压缩除注视区域之外的相应区域的一组原始显示数据来生成;以及
对于除注视区域之外的每个区域,恢复相应的一组压缩显示数据,获取除注视区域之外的每个区域的像素的恢复的显示数据;
其中,
将用户的运动与阈值进行比较以确定用户是处于静止状态还是处于运动状态;以及
响应于确定用户的运动未超过阈值,在每帧中对所述注视区域对应的一组原始显示数据进行压缩,以进一步减少每帧中该组原始显示数据中的数据量,显示数据流还包括对应于注视区域的压缩显示数据。
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