CN1496545A - 图象显示系统 - Google Patents

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Abstract

一种图象显示系统包括：传送器件(PC)10，用于在从OS或应用程序接收绘图命令时传送图象数据；以及接收监视器40，用于在高分辨率面板41上显示通过监视器电缆39接收到的图象数据，其中，传送器件10包括绘图命令分析器件20，用于检测屏幕上由所述绘图命令改变内容的区域，并使用检测区域来计算将被传送的区域；以及图形卡12，用于传送包括将被传送的计算区域以及将被传送区域的控制数据的数据包，所述控制数据作为头部数据，并且，其中，接收监视器40包括数据包接收器件50，该器件用于分析接收数据包中的头部数据，并且基于头部数据而表现在帧存储器中内部提供的图象数据。

Description

图象显示系统
技术领域
本发明涉及一种用于在显示面板上显示图象的图象传送系统，并更具体地涉及一种通过较小的改变而能在高分辨率、高图象质量的显示面板上显示图象的图象传送系统、等等。
背景技术
通常，用于显示图象的图象数据由主机装置的图形控制器、个人计算机(PC)处理，并且，所得到的图象数据传送给显示器件。对于目前用作监视器(面板)主流器件的CRT，UXGA(超级扩展图形阵列)(1600×1200点)是优秀的有效图象尺寸。对于此图象尺寸，输出光栅数据的常规图形控制器容易显示图象，并且对于图象数据的传输只需要一根监视器电缆。
随着显示器件的发展，如已开发的液晶显示器(LCD)，然而，在主机装置和显示器件的处理能力之间存在着巨大的差异。例如，QXGA(四倍扩展图形阵列)(2048×1536点)所能显示的显示器分辨率最近已被较大的更高分辨率的监视器(面板)超过，更高分辨率的监视器例如为高分辨率(超高分辨率)QSXGA(四倍超扩展图形阵列)(2560×2048点)和QUXGA(四倍极端扩展图形阵列)(3200×2400点)监视器，虽然这些超高分辨率的监视器逐渐达到它们可应用于实践的程度，但系统功率和图形控制器的能力没有跟上，并不能使用所述超高分辨率监视器来提供满意的显示。也就是说，目前，包括一组监视器电缆和光栅传送图形卡的常规图形系统难以驱动上述的一个监视器，毫无疑问，现在使用，将来也将继续使用这些常规图形系统。
对于一种高分辨率的大监视器的驱动方法，准备多组图形卡和电缆，并且，不仅改变监视器而且也改变OS或驱动器，从而，单个光栅输入板被处理成多个光栅输入板。然而，根据此方法，由于可安装在PC上的图形卡的数量受到物理限制，因此，安装在各个图形卡上的绘图引擎难以同步操作。结果，不仅对运动图象的全屏显示难以提供满意的图象质量，而且对受限制的应用如DTP(桌面排版)也难以提供。除了图象质量问题之外，对于系统配置，图形卡和监视器制作商以及用户需要大量的投资。
已经研究另一种方法，其中，在高分辨率面板上或在位于高分辨率面板和主机装置之间的监视器连接器件上安装帧存储器。当为监视器提供帧存储器时，所述主机不处理指定的绘图命令，并且，图象数据在被表现之前，先传送到监视器，在这被转换成执行绘图。因而，可减少传送的数据量。还研究另一种系统，其中，例如，此系统通过网络连接到客户监视器如PC，其中，PC包括中央处理单元、通信器件和绘图器件，并且，PC把由服务器执行的应用程序的结果输出给客户监视器。由于此系统显著减少必须沿由网络构成的通信路径传送的数据量，因此可选择以太网作为通信路径。
如上所述，当为监视器提供帧存储器时，能在高分辨率面板上进行显示，即使在主机所提供的功能没有显著的改进时也是如此。然而，当前技术要求监视器起到与普通PC相同的作用。因而，当减少监视器所需要的功能水平(与PC相同的功能)时，可显著地减少成本。尤其在获得与当前使用的光栅监视器的兼容性并且可使用常规的图形光栅传送系统时，容易驱动高分辨率面板，而且不需附加的昂贵投资，并可进一步地期望广泛使用较大的高分辨率面板。
为了解决上述技术问题，本发明的一个目的就是仅通过对常规系统进行非常小的改变就可驱动较大的高分辨率监视器(面板)。
本发明的另一目的是在受限的传输频带内驱动通常不被支持的较大的高分辨率面板。
发明内容
为了达到以上目的，根据本发明的一个方面，使用一种增量传送系统，其中，帧存储器包含在图象接收监视器中，并且传送源只传送增量信息。具体地，根据本发明的图象显示系统包括：传送器件，基于由OS或应用程序发出的预定绘图命令而传送图象数据；以及接收监视器，用于在高分辨率面板上显示接收到的图象数据，其中，传送器件包括：区域检测部件，检测屏幕上根据绘图命令而发生变化的区域；传送目标区域计算部件，基于检测区域而计算将被传送的目标区域；以及数据包传送部件，用于传送包括获得的目标区域和目标区域的控制数据的数据包，控制数据作为头部数据，并且其中，接收监视器包括：分析部件，用于分析从接收到的数据包接收的控制数据；帧存储器，基于分析的控制数据而提供图象数据，以及，显示部件，在高分辨率面板上显示在帧存储器中提供的图象数据。
与在屏幕上是否发生变化无关，数据包传送部件重复地传送包括相同屏幕数据的数据包。例如，如果图象定期地输出到屏幕而与是否发出绘图命令无关，就优选此布置，因为可恢复传输错误。
根据本发明的另一方面，一种图象数据传送装置包括：绘图区域检测部件，用于分析OS或应用程序发出的绘图命令，并用于检测其中执行绘图的区域；矩形区域计算部件，基于检测区域而计算将被传送给监视器的矩形区域；以及数据包传送部件，用于传送包括获得的矩形区域以及矩形区域的控制数据的数据包，其中，控制数据作为头部数据。
由矩形区域计算部件获得的矩形区域是包围多个改变区域的区域。此布置更有利，因为当将被传送的区域变化时，可减少开销。进一步地，确定图象数据的显示优先权级别，并且，首先传送具有高优先权级别的图象数据，而具有低优先权级别的图象数据只在全屏更新模式中，如用于更新全屏时，才传送。
数据包传送部件使用为图形卡提供的硬件扫视功能元件，并且只传送由矩形区域计算部件获得的矩形区域，其中，所述图形卡用于从帧存储器读取图象数据并传送图象数据。硬件扫视功能元件改变用于从帧存储器特定位置读取数据的控制器(CRT控制器)的设置。
进一步地，数据包传送部件使用为图形卡提供的硬件光标功能元件，并传送包括控制数据和矩形区域的数据包。此硬件光标功能元件在帧存储器的未显示区域中储存光标数据，并且当读取图象数据时读取并合成光标数据。在本发明中，写入控制数据如头部数据，以取代光标图象数据。
根据本发明的又一方面，一种图象数据传送装置包括：绘图命令分析器件，用于分析绘图命令并用于检测已发生绘图的区域；以及图形卡，用于向接收监视器传送图象数据，其中，绘图命令分析器件包括：绘图命令分析单元，用于在接收绘图命令时判断在屏幕上是否发生变化，并用于输出绘图数据；传送目标区域控制器，在接收绘图数据时，输出将被传送的区域数据；以及图形器件驱动器，基于区域数据而向图形卡输出绘图命令和控制数据。
图形卡包括：帧存储器；绘图引擎，用于为帧存储器提供图象数据；以及控制器，向接收监视器传送在帧存储器中提供的图象数据，其中，控制器基于图形器件驱动器输出的控制数据而从帧存储器读取图象数据，并且向接收监视器传送位于与所述区域数据对应的区域内的图象数据。
根据本发明的再一方面，一种图象显示器件包括：数据包分析单元，用于从接收到的数据包提取头部数据；头部分析单元，基于头部数据而识别在帧存储器中写图象数据的位置；以及面板控制器，用于从帧存储器读取图象数据，并在面板上由分析得到的位置上显示图象数据。此为高分辨率面板(如分辨率超过QXGA(四倍扩展图形阵列)(2048×1536点)的面板，此面板用于DVI(数字视频接口)电缆)，为了在此面板上显示光栅形式的图象数据，数量传送量超过传送器件用于传送数据包的电缆的容量，并且显示质量不但没有提高，反而下降。
本发明还提供一种允许计算机执行预定功能的程序。这些功能包括：绘图命令分析功能，用于接收绘图命令并检测已发生绘图的区域；区域计算功能，用于计算将被传送的区域；以及区域控制功能，基于获得的将被传送的区域，输出控制数据并传送图象数据，其中，所述控制数据提供给从帧存储器读取图象数据的控制器。
本发明还提供另一种允许计算机执行以下功能的程序，这些功能包括：从帧存储器中的显示区域读取矩形区域的图象数据的功能，所述矩形区域包括根据绘图命令而改变的区域；从帧存储器中的未显示区域读取头部数据的功能，所述头部数据包括矩形区域的位置信息；以及用于合成从显示区域读取的图象数据和从未显示区域读取的头部数据并输出所得到的图象数据的功能。
这些计算机程序由程序传送装置通过网络传送给PC，其中，PC作为图象数据传送装置。此程序传送装置包括：用于储存上述程序的存储部件，如CD-ROM、DVD、内存或硬盘；以及传送部件，用于从存储部件读取程序，并通过连接器和网络如因特网或LAN向执行程序的装置传送程序。
上述计算机程序可通过使用存储介质如CD-ROM或DVD而直接提供给PC。计算机可读程序仅需储存在存储介质上。
附图说明
现在结合附图详细描述本发明的优选实施例。
图1为用于解释根据本发明一个实施例的图象显示系统的总体配置的视图。
图2为示出由根据所述实施例的图象显示系统所执行的主要处理的流程图。
图3为用于解释根据所述实施例的绘图命令分析器件的视图。
图4为示出由绘图命令分析单元所执行的处理的流程图。
图5为示出由传送目标区域控制器所执行的处理的流程图。
图6为示出在接收监视器内的数据包接收器件的布置的框图。
图7A-7C为用于解释数据包数据产生方法的视图。
图8A和8B为示出数据包数据产生处理的流程图。
图9为示出数据包的头部格式实例的视图。
图10A和10B为解释用于确定将被传送区域的方法的视图。
具体实施方式
图1为用于解释根据本发明一个实施例的图象显示系统的总体配置的视图。所述实施例的图象显示系统包括：用作主机(传送源)的图象数据传送器件10，PC；以及作为图象显示器件的接收监视器40。传送器件10和接收监视器40由常规监视器电缆39连接，即数字监视器电缆，如DVI(数字视频接口)。传送器件10和接收监视器40可设置成单独的单元并由外部监视器电缆39连接，或者包含在一个单元内，所述一个单元构成计算机或图象显示器。
作为普通PC，传送器件10包括中央处理单元、存储器和HDD(都没示出)。传送器件10还包括：OS/应用程序11，它们是PC通常使用的OS(操作系统)或应用程序；作为普通硬件的图形卡12；以及作为本实施例特征的绘图命令分析器件20。在本实施例中，传送器件10的一个功能是提取已经改变的区域，而另一功能是传送头部数据，所述头部数据包括与改变区域有关的数据和用于图象控制的数据。
OS/应用程序11向绘图命令分析器件20输出中断信号和绘图命令，OS/应用程序11由绘图API(应用程序界面)构成，同时，绘图命令分析器件20分析接收到的绘图命令。图形卡12向绘图命令分析器件20输出基于垂直同步信号(VSYNC)的中断信号。进而，绘图命令分析器件20向图形卡12输出绘图命令以及由预定控制数据构成的控制命令。在接收到这些命令时，图形卡12向接收监视器40传送图象数据。
图形卡12包括：用于执行绘图的帧存储器13；硬件扫视功能元件14；以及硬件光标功能元件15。在本实施例中使用的硬件扫视功能元件14最初显示尺寸比监视器有效显示更大的虚拟显示屏，并提取鼠标器光标的位置作为起点。也就是说，硬件扫视功能元件14确定帧存储器13中将被输出的区域，并且，基于绘图命令分析器件20发出的命令，在每次接收垂直同步信号时，硬件扫视功能元件14改变CRTC的设置并只输出所需的矩形区域，其中，CRTC控制将被传送的区域数据(起点、大小等)。用于改变所述区域的时间不必总是与垂直同步匹配，并且在接收水平同步信号或另一中断信号时可执行此改变。
硬件光标功能元件15在帧存储器13的未显示区域中储存光标数据，并且，当CRTC(CRT控制器)从帧存储器13读取图象数据时，合成图象数据和光标数据，并输出所得到的数据。在本实施例中，基于绘图命令分析器件20的命令，写入头部数据以取代光标图象数据，结果，头部包括在接收监视器40所接收到的图象内。然而，帧存储器13中的数据不必改变，并且软件用于显示所述光标。
接收监视器40包括：作为高分辨率大面板的面板41，如QUXGA面板；以及用于通过监视器电缆39从传送器件10接收图象数据的数据包接收器件50。数据包接收器件50向面板41输出通过变换而得到的光栅图象数据。用于本实施例中的接收监视器40，即具有高分辨率大面板的监视器，具有以下功能：一个是分析增加到接收数据上的控制数据，另一个是在面板上显示图象。
在图2中，提供示出由本实施例的图象显示系统所执行的主要处理的流程图，以便更容易理解本实施例。首先，用于传送图象的传送器件10检测发生绘图的区域(步骤101)。接着，传送器件10使用检测的区域来计算将被传送的矩形区域(步骤102)。随后，传送器件10在数据包上增加描述矩形的控制数据(位置、大小等)，作为头部，并且传送所得到的数据包(步骤103)。接收监视器40接收数据包，并从数据包提取控制数据(步骤104)。然后，提取的控制数据用于更新接收监视器40的帧存储器中的数据(步骤105)。随后，在面板41上显示图象(步骤106)。现在解释用于本实施例中以执行此处理序列的配置。
图3为用于解释本实施例中绘图命令分析器件20的视图。绘图命令分析器件20例如安装成传送器件10中的软件模块，并通过使用传送器件10的硬件资源而执行。在本实施例中，绘图命令分析器件20包括：绘图命令分析单元21，用于分析从OS/应用程序11接收到的绘图命令(绘图API)，并基于分析结果而计算帧存储器13的绘图位置；以及，用于储存从绘图命令分析单元21接收到的绘图数据的绘图数据DB(数据库)22。绘图命令分析器件20进一步包括传送目标区域控制器23，控制器23在接收到中断信号时从绘图数据DB22获得绘图数据，并且用于计算CRTC(CRT控制器)的控制数据。传送目标区域控制器23所获得的控制数据传送给图形器件驱动器24，并且预定的数据反馈回绘图数据DB 22。基于接收到的各种数据，图形器件驱动器24向图形卡12传送绘图命令和控制数据。
图形卡12包括：绘图引擎17，用于从图形器件驱动器24接收绘图命令并用于在帧存储器13中执行绘图；以及，CRTC 18，用于从帧存储器13读取图象数据，并用于控制将传送给接收监视器40的区域数据。对于这些布置，图形卡12从图形器件驱动器24接收绘图命令和控制数据，并且执行硬件扫视功能14和硬件光标功能15。
图4为示出由图3所解释的绘图命令分析单元21执行的处理的流程图。接收作为绘图命令的绘图API(步骤201)，并且绘图命令分析单元21储存绘图命令的类型(步骤202)。当绘图命令是与绘图没有直接关系的命令时，如为初始化命令时，就不执行此步骤的过程，并且，终止整个处理程序(步骤206)。当绘图命令是与绘图相关的命令时，就执行检查，以判断在屏幕上是否发生因绘图而引起的变化(步骤203)。当在屏幕上没有发生变化时，就不必计算新的绘图数据并且终止处理(步骤206)。当在屏幕上发生变化时，计算改变区域(步骤204)。随后，绘图数据传送给绘图数据DB 22(步骤205)，并且，终止绘图命令分析单元21的处理(步骤206)。在步骤205中传送给绘图数据DB 22的绘图数据例如为与包括绘制图形的矩形的左上角坐标有关的信息以及图形尺寸信息。与矩形左上角坐标有关的信息以及其它信息可用作绘图数据。进而，当图象数据的尺寸太大而不能一次绘制完成时，绘图数据可以是用于将要/还未传送的区域的信息。
图5为示出由图3所解释的传送目标区域控制器23执行的处理的流程图。传送目标区域控制器23在接收中断信号时开始处理(步骤301)。此中断信号例如为由OS/应用程序11输出的时间中断/输入中断信号，或由图形卡12输出的水平同步信号(HSYNC)或垂直同步信号(VSYNC)。传送目标区域控制器23从绘图数据DB 22获得绘图数据(步骤302)，并计算将被传送的矩形区域(步骤303)。在此计算中，例如，矩形区域包括多个还未传送的区域。执行检查，以判断整个矩形区域是否可一次传送(步骤304)。当这不可能时，此区域就进行细分(步骤305)，并且，程序控制就返回步骤303，计算将被传送的矩形区域。也就是说，在本实施例中，当将被传送的矩形的尺寸超过使用CRTC 18所允许的显示尺寸时，或者当超过监视器电缆39带宽所允许的传输尺寸时，就对不能一次性整体传送的矩形区域进行细分。
当在步骤304中确定整个区域可一次传送时，就产生CRTC控制数据并传送给图形器件驱动器24(步骤306)。此时，CRTC控制数据可包括硬件光标控制数据。例如与区域传送/未传送有关的信息反馈回绘图数据DB 22(步骤307)，其中，所述信息可应用于将被传送区域并且是作为对CRTC控制数据执行计算的结果而得到的。随后，终止传送目标区域控制器23所执行的处理(步骤308)。
图6为示出在接收监视器40中的数据包接收器件50的配置的框图。如图6所示，数据包接收器件50包括：数据包分析单元51，用于把通过监视器电缆39从传送器件10接收的数据包分成头部数据和其它数据；头部分析单元52，用于接收数据包分析单元51所获得的头部数据并用于获得(确定)帧存储器53中将要写图象数据部分的位置；帧存储器53，基于从头部分析单元52得到的地址(位置)信息而写图象数据；以及面板控制器54，用于从帧存储器53读取图象数据，并向面板41传送图象数据，作为光栅图象数据。
现在解释将要交换的数据包数据、以及用于产生此数据包数据的方法。
图7A-7C是用于解释数据包数据产生方法的视图。在图7A中，示出用于传送器件10中图形卡12的帧存储器13的配置。帧存储器13具有显示区域13-1和未显示区域13-2。例如，当为帧存储器分配的尺寸是64M字节且其中储存屏幕数据的显示区域13-1是36M字节时，剩余的未显示区域13-2为28M字节。在显示区域13-1中，绘制包括因绘图命令分析器件20所获得的绘图数据而改变的区域的矩形。在未显示区域13-2中，写头部数据。在图7B中，帧存储器13的扫描起始位置向前移动等于一行的距离，并且硬件光标定位在初始矩形的左上角。在图7C中，通过帧存储器13中的图象和头部获得数据包。
图8A和8B为示出为产生数据包数据而执行的处理的流程图。在图8A中，示出在初始化设置时所执行的处理，在图8B中，示出为产生数据包而执行的处理。
在初始化设置时，如图8A所示，首先，在帧存储器13中获得比所需区域大相当于一行的区域(步骤401)。最初，硬件光标功能元件15设置得对图形卡12有效而对OS/应用程序11无效(步骤402)。也就是说，在初始化设置时，通知OS/应用程序11，禁止它使用硬件光标功能元件15，并且硬件光标功能元件15实际上由图形卡12使用。
在产生数据包的过程中，如图8B所示，首先，产生由绘图所改变的区域的左上角坐标以及包括改变区域宽度和高度的信息，作为一行头部数据(步骤411，参见图7中的□)。接着，头部数据写入到帧存储器13中储存硬件光标数据的区域内(步骤412，参见图7中的)。用于在所述区域的头部位置(0，1)上设置硬件光标的控制命令传送到图形卡12(步骤413，参见图7中的f)。对CRTC 18编程，以便在改变区域之前一行的位置上开始扫描(步骤414，参见图7中的)。随后，CRTC 18开始扫描(步骤415)，并且硬件光标功能元件15合成帧存储器13中的头部数据和图象数据(步骤414，参见图7中...)。
图9为示出数据包的头部格式实例的视图。在本实施例中，数据包头部的长度例如为64位，并被转换为具有64个象素的单色数据，所述数据通过使用硬件光标功能元件15而与图象数据一起传送。用于一个象素的位数随着显示模式而改变，并且例如在全色模式(32位RGB)中，一个象素是32位。在本实施例中，头部位“0”与黑对应(对于16位RGB，为“0000000000000000b”)，头部位“1”与白对应(对于16位RGB，为“1111111111111111b”)，由于因此传送的头部数据是冗余的，因此，当接收监视器40进行择多判定时，与其它图象部分相比，可获得非常高的抗错性能。进而，对于此方法，即使在改变显示模式时，也仍然保存用于64个象素的预定数据，同时，改变位长以表示单个象素，并且可一致地处理多种显示模式。
如图9所示，构成数据包头部的主要部分是协议ID、以及将被传送的矩形的位置(左端点坐标)及矩形宽度和高度。在图9实例中，头部从位0开始，而随后的数据部分从位64开始。在协议类型(ProType)中，使用七位来储存协议类型和版本，而在数据包类型(PacType)中，使用一位来指明是视频数据包还是命令数据包。对于将被传送的矩形的位置，矩形原点(图象起点)的X和Y坐标分别储存在XPOS和YPOS中，每个15位；同时，用于原点XY坐标的域中的单位储存在XY分辨率中，一位；矩形的宽度和高度储存在WIDTH和HEIGHT中，每个8位；并且，矩形宽度和高度域中的单位储存在WH分辨率中，一位。其它8位保留。用于储存硬件光标数据的区域也可写入将被传送的数据包的头部中。
现在解释根据用于判断将被传送区域的实施例的方法。
在结合图3解释的绘图命令分析单元20中，传送目标区域控制器23判断储存在绘图数据DB 22中的列表内的哪个改变区域将被传送。然而，由于此改变区域确定极大地影响图象在面板41上显示的质量，因此，在此实施例中，大致使用两个概念“绘图结果的集中传送”和“基于显示优先权级别的传送次序变化”来判断哪个区域将被传送。
图10A和10B为解释用于判断将被传送哪个区域的方法的视图。在图10A中，示出集中传送，并且，在图10B中，示出基于显示优先权级别的传送次序变化。对于如图10A所示的“绘图结果的集中传送”，在从第一CRTC设置可变时间61延伸到第二CRTC设置可变时间62的过程中，根据绘图命令而改变的多个区域(64-66)作为单个区域63传送。随着CRTC 18的扫描区域的变化，CRTC设置可变时间61和62是反映CRTC 18的设置变化的时间。通常，只在限制时段内，如在垂直同步过程之间，执行用于判断将被传送区域的CRTC编程。从而，不是在每次接收绘图命令时传送区域，而是采用“绘图结果的集中传送”，以使执行CRTC编程时的频率最小，并因而提高系统的整体性能。在图10A的实例中，不是仅传送区域64或区域65，而采用集中传送来传送在显示一帧的过程中被改变的所有区域，包括区域66。
另外，在“基于显示优先权级别的传送次序变化”中，基于改变区域的特性来分配显示优先权级别(在图10B中，区域71具有高显示优先权级别而区域72具有低显示优先权级别)，并接着确定传送次序。例如包括运动图象帧的区域73是具有非常高的改变频率并且是用户关注的区域。另一方面，例如显示时间信息且与具有高改变频率的区域分开的区域76倾向于较低的重要性。如上所述，根据当前的绘图条件和应用的特性，为各个改变区域设置显示重要性级别。在图10B的实例中，相对于面板41上的显示区域70，包括区域73-75的改变区域71根据其特性而被分配较高的显示优先权级别，而包括区域76的改变区域72根据其特性而被分配较低的显示优先权级别。从而，在图10B中，首先传送在2(区域76)之后接收的3(区域74)和4(区域75)。以此方式，通过基于显示重要性级别而改变传送次序所执行的处理，可减少与CRTC 18更新有关的开销。
例如，为了对还未绘出的矩形提供显示重要性级别，
*  为旧的矩形提供高优先权级别；
*  为绘图最被关注的区域提供高优先权级别；
*  为鼠标光标位于中心的区域提供高优先权级别；
*  为显示活动窗口的区域提供高优先权级别。
当为假定用户关注的区域提供高优先权级别时，可为有意义的绘图提供适当的显示。
另外，在本实施例中，当基于显示优先权级别而改变传送次序时，执行使用缓慢刷新模式的过程。此全屏更新模式是与普通方法(称为普通模式)不同的方法，在普通方法中，动态检测根据绘图命令而绘制的区域并且设置CRTC 18。也就是说，与是否发出绘图命令无关地设置CRTC 18，以便定期地把全屏细分为多个区段并进行传送。例如，当还未发出绘图命令并且在屏幕上没有改变区域时，或者在事先设定的适当时间间隔(如10秒)内，甚至在屏幕上有改变区域时，普通模式临时性地改变为全屏更新模式，并传送全屏。
通常，当发生通信错误时，此信息不传送给传送器件10，除非经过很长的时间并且已在延长时间内显示不正确信息。由于监视器电缆39的特性，从接收监视器40传送给传送器件10的通信带宽非常小，并且通信速度也非常低。结果，经常等着接收从接收监视器40反馈回的传送结果是不实际的。从而，需要一种不依赖接收监视器40的反馈就可纠正错误的系统。在许多情况下，尤其是当在传送时不知道接收图象的显示时间时，需要这样一种系统，此系统允许解决已显示非常短时间的图象的传送错误，并解决已显示延长时间的图象的传送错误。
在本实施例中，在用于全屏更新模式的处理中，对于经常改变并且只显示非常短时间的图象，或多或少地发生传送错误，而对于显示延长时间的图象，可解决所发生的大部分错误。另外，在诸如噪声级非常高的环境中，当出错率超过预定值时，模式改变为全屏更新模式，从而可解决通信错误。
现在详细解释使用改变区域列表来判断哪个区域将被传送的方法。
以下方法可单独或结合用于判断将被传送的区域。
1.当前包括还未传送的所有绘图区域的一个矩形区域被确定为下一个被传送的区域。当此区域太大而不能一次传送区域全部时，区域被细分以便为后续的传送提供多个区段。
2.选择传送的区域是已被确定包围最早绘图区域(如位于中心、左上角或右上角)的区域，并且，每次传送此区域时，都更新未传送区域的列表。
3.选择传送的区域是已被确定包围最新绘图区域的区域，并且每次传送此区域时，都更新未传送区域的列表。
然而，如果在绘制一个区域之后特定时间内仍未传送待传送区域，就首先执行此区域的传送。
4.在具有全屏更新模式的系统中，不对具有低优先权级别的区域执行普通模式中的传送，直至模式自动切换为全屏更新模式为止，并且假设在全屏更新过程中完成改变区域的传送。
5.传送集中大部分绘图区域的区域。
6.首先传送鼠标光标的位置被定义为中心的区域。
7.首先传送布置活动窗口的区域(需要窗口管理器合作)。
8.细分全屏，并稳定地传送所得到的屏幕区段，而与绘图区域的存在无关。
具有全屏更新模式的系统必须研究确定模式切换的预定时间间隔。通常，通过动态地或统计地确定以下项目而获得其中发生模式改变的时间间隔：
*  沿着传送路径发生错误的比例
*  面板41的尺寸
*  CRTC 18一次可扫描的屏幕尺寸
*  当前正执行的应用程序的特性(绘图尺寸和图象更新频率)此时间间隔延长到容纳不需移动CRTC 18就可显示的运动图象尺寸。然而，对于主要显示静止图象的过程，如照片修饰，以及对于使用全屏来表现在尺寸上与整个静止图象接近一致的图象，时间间隔非常短。进而，为另一组件提供的系统可纠正此时间间隔。例如，当使用全屏更新模式来更新具有低传送优先权级别的改变区域时，为改变模式所设定的时间间隔必须比普通间隔更短。
在本实施例中使用此布置时，可解决各种问题。
第一个问题，对于矩形图象和头部的传送，只需从传送器件10向接收监视器40传送特定的矩形信息和特定的命令。然而，必须在常规图形卡12中不作任何改变的情况下执行此功能，并且在本实施例中，使用硬件扫视功能元件14只能输出目标矩形区域。
第二个问题，为使头部与图象同步，图象控制数据必须嵌入在图象数据中，作为头部。此时，优选不降低图象质量而消除系统开销，并且不需额外的较大投资。
对于使用软件的通用解决方案，提供一种方法：在帧存储器13中将被传送的区域的内部或附近事先产生头部数据，并与图象数据一起传送头部数据。作为一个示例方法，在待传送区域之前写入头部数据，并与此区域相隔一行，所以在传送的矩形区域上添加一额外行。对于此方法，要求以下过程：在头部数据写入之前储存原始图象，并且在完成图象传送之后，向它们的原始位置返回数据。由于在此过程中，头部数据的写入以及绘图引擎17的写入和传送必须专门由帧存储器13进行，因此，增加较大的开销。因而，当采用本发明的系统时，绘图时间或数据传送时间必须大大缩短，因为所述时间严重损害在监视器上显示的图象质量。
提供另一种用于解决同步问题的方法：准备特殊硬件，此硬件具有容易执行头部/图象同步过程的功能元件且同时使用OS或驱动程序。然而，由于此方法需要图形卡厂商作出大规模的变化，因此，它不是一种实用的解决方案。
在本实施例中，由于硬件光标功能元件15的使用与开始计划的不同，因此不需改变帧存储器13中的数据，并且不需任何特殊硬件就可解决头部/图象同步问题。
第三个问题，当改变待传送区域时，系统开销增加。作为一个示例的纠正方法，可简单地发出使用绘图命令的指令，并且对每个绘制的图象执行此区域改变(CRTC编程)。然而，当使用此方法时，增加处理时间，并且不能获得满意的帧频。
从而，作为本实施例中的解决方案，在接收各个绘图命令时，挂起由图形器件驱动器24接收的绘图命令，并且，计算由此命令影响的区域，并储存与此区域有关的信息。例如，储存由每个绘图命令或外切矩形指定的绘图区域中的外切矩形的逻辑和。随后，在由垂直同步信号中断或计时器触发的周期性时刻，基于储存的数据而确定CRTC 18的最佳位置，并且设置相关的寄存器。
结果，几个绘图结果不必分别传送，而是可作为一个矩形进行传送，同时，可减少对CRTC 18编程时所增加的开销。
第四个问题，由绘图引擎17所执行的绘图过程和由CRTC编程执行的传送过程必须同步。绘图命令分析器件20检测OS/应用程序11发出的绘图命令，并指定改变区域。然后，绘图命令传送到图形卡12的绘图引擎17，并且在帧存储器13中执行绘图。此时，由于通常在完成绘图之前没有办法确定绘图引擎17完成绘图的时间，因此，系统将执行CRTC编程，并传送指定区域的图象。然而，在此情况下，只传送无意义的图象。
为解决此问题，在本实施例中，绘图命令分析器件20检测绘图命令，并且同时，允许绘图引擎17向在帧存储器13中准备的未显示区域写序列号。随后，从帧存储器13读取相关区域的序列号，并判断发出的绘图命令队列已进行多远。结果，只在已完成绘图的区域内执行传送。
如以前详细描述地，在本实施例中，提供的图象显示系统包括：传送器件10，此器件提取改变区域，并传送此区域的数据和包括图象控制数据的头部数据；以及接收监视器40，此器件包括帧存储器53并分析和显示所接收到的图象，而且主要执行增量传送。在此系统中，传送器件10不需要增加投资如图形卡12，同时，只需非常小的改变就可用有限的传输带宽来驱动面板41，其中，传送器件10为常规PC，面板41为高分辨率的大监视器。
在本实施例中，使用的传送区域选择方法采用：用于常规图形卡12的硬件扫视功能元件14和用于嵌入头部数据的硬件光标功能元件15。进而，集中传送方法用于处理多个改变区域，以便减少在改变扫视区域时增加的开销。另外，通过在传送器件10上使用写到帧存储器13的未显示区域上的签名，完成绘图数据和待传送区域中的数据的同步。因而，显著提高传输效率和显示质量。
进而，在本实施例中，除了只传送其中执行绘图的矩形部分的普通模式之外，准备重复传送相同屏幕的刷新模式。通过在特定条件下从普通模式切换到刷新模式，如在当前模式中没有执行预定时间的所述操作，而实施传送器件10和接收监视器40之间的通信错误控制。由于进行此通信错误控制，因此，解决执行增量传送的系统的常规图象质量问题。结果，在使用限制通信路径(如单根监视器电缆39)的同时，可显示QXGA尺寸或更大的、高质量的图象。
而且，在本实施例中，与常规显示系统相比，可减少接收监视器40的功耗，并且当本实施例的系统应用于移动终端时或者当诸如多显示器件的装置同时使用多个面板时，此系统也是有利的。进而，当没有传送错误发生时，或者没有绘图正在执行时，在与监视器电缆39有关的电路中，与通信有关的部分断电，从而，进一步降低功耗。如上所述，根据本发明，只通过对常规系统进行非常小的改变，就可驱动高分辨率的大监视器(面板)。

Claims (28)

1.一种根据本发明的图象显示系统，包括：
传送器件，基于预定的绘图命令而传送图象数据；以及
接收监视器，在显示面板上显示接收到的图象数据，
其中，所述传送器件包括：
区域检测部件，用于检测屏幕上根据所述绘图命令而发生变化的区域，
传送目标区域计算部件，基于所述区域检测部件检测的所述区域，计算将被传送的目标区域，以及
数据包传送部件，用于传送包括所述目标区域和所述目标区域的控制数据的数据包，其中，所述目标区域由所述传送目标区域计算部件获得，并且，
其中，所述接收监视器包括：
分析部件，用于分析从所述数据包接收的所述控制数据，其中，所述数据包从所述传送器件接收，
帧存储器，基于所述分析部件分析的所述控制数据而组织图象数据，以及
显示部件，在显示面板上显示在所述帧存储器中提供的所述图象数据。
2.如权利要求1所述的图象显示系统，其中，所述数据包传送部件向所述目标区域增加头部数据，并向所述接收监视器传送得到的数据，作为所述数据包，其中，头部数据由所述控制数据组成。
3.如权利要求1所述的图象显示系统，其中，与是否在所述屏幕上发生变化无关，所述数据包传送部件重复地传送包括相同屏幕数据的数据包。
4.一种图象数据传送装置，包括：
绘图区域检测部件，用于分析OS或应用程序发出的绘图命令，并用于检测其中执行绘图的区域；
矩形区域计算部件，基于所述检测区域而计算将被传送给监视器的矩形区域；以及
数据包传送部件，用于传送包括所述获得的矩形区域以及所述矩形区域的控制数据的数据包，其中，控制数据作为头部数据。
5.如权利要求4所述的图象数据传送装置，其中，由所述矩形区域计算部件获得的所述矩形区域是包围多个改变区域的区域。
6.如权利要求4所述的图象数据传送装置，其中，所述数据包传送部件使用为图形卡提供的硬件扫视功能元件，并且只传送由所述矩形区域计算部件获得的矩形区域，其中，所述图形卡用于从帧存储器读取图象数据并传送所述图象数据。
7.如权利要求4所述的图象数据传送装置，其中，所述数据包传送部件使用为图形卡提供的硬件光标功能元件，并传送包括控制数据和矩形区域的数据包，其中，所述图形卡用于从帧存储器读取图象数据并传送所述图象数据。
8.一种图象数据传送装置，包括：
绘图命令分析器件，用于分析OS或应用程序发出的绘图命令，并用于检测已发生绘图的区域；以及
图形卡，在接收到由所述绘图命令分析器件输出的绘图命令和控制命令时，向接收监视器传送图象数据，
其中，所述绘图命令分析器件包括：
绘图命令分析单元，用于在接收到由OS或应用程序发出的绘图命令时判断在屏幕上是否发生变化，并用于输出绘图数据，
传送目标区域控制器，在从所述绘图命令分析单元接收到所述绘图数据时，输出将被传送的区域数据，以及
图形器件驱动器，基于从所述传送目标区域控制器接收的所述区域数据而向图形卡输出绘图命令和控制数据。
9.如权利要求8所述的图象数据传送装置，其中，所述图形卡包括：
帧存储器；
绘图引擎，用于为所述帧存储器提供图象数据；以及
控制器，向所述接收监视器传送在所述帧存储器中提供的图象数据，
其中，所述控制器基于所述图形器件驱动器输出的控制数据而从所述帧存储器读取图象数据，并且向所述接收监视器传送位于与所述区域数据对应的区域内的图象数据。
10.一种图象数据传送装置，在接收到预定的绘图命令时，向接收监视器传送图象数据，所述图象数据传送装置包括：
绘图命令分析器件，判断是否有区域将被所述绘图命令改变，计算将被传送的目标区域，并输出相对于将被传送的所述目标区域的绘图命令以及用于区域数据控制器的控制数据，其中，所述目标区域包括将被改变的所述区域
图形卡，在从所述绘图命令分析器件接收所述绘图命令时在帧存储器中执行绘图，并且，使用所述区域数据控制器的所述控制数据，从所述帧存储器读取将被传送给所述接收监视器的区域，而且输出所述区域。
11.如权利要求10所述的图象数据传送装置，其中，根据接收到的预定中断信号，所述绘图命令分析器件输出用于所述区域数据控制器的所述控制数据。
12.如权利要求11所述的图象数据传送装置，其中，所述预定的中断信号是垂直同步信号。
13.如权利要求10所述的图象数据传送装置，其中，与所述将被传送的区域有关的头部数据储存在所述帧存储器的未显示区域中，在未显示区域中没有储存图象数据；并且其中，为了输出包括在所述将被传送区域内的图象数据，从所述未显示区域读取所述头部数据，并添加到包括在所述将被传送区域内的图象数据上。
14.一种在从传送装置接收数据包时在面板上显示图象的图象显示器件，包括：
数据包分析单元，用于从接收到的数据包提取头部数据；
头部分析单元，基于从所述数据包分析单元提取的所述头部数据，识别在帧存储器中写图象数据的位置；以及
面板控制器，用于从所述帧存储器读取所述图象数据，并在面板上由分析得到的位置上显示所述图象数据。
15.如权利要求14所述的图象显示器件，其中，所述头部数据包括用于所述帧存储器中绘制图象的矩形区域内的扫描起点的数据。
16.如权利要求14所述的图象显示器件，其中，所述面板是高分辨率面板，从而，当显示光栅图象数据时，所述图象数据传送装置用于传送数据包的电缆的数据传输容量超出限度，从而必须降低显示质量。
17.一种显示图象数据传送方法，包括以下步骤：
检测已由OS或应用程序绘图的改变区域；
计算与所述改变区域对应的将被传送区域；
产生包括图象数据和将被传送的所述区域的控制数据的数据包，所述图象数据包括在所述将被传送区域内；以及
向监视器传送所述数据包。
18.如权利要求17所述的显示图象数据传送方法，其中，包括在所述数据包内的所述控制数据包括指定所述将被传送区域的位置和尺寸的数据，所述数据储存为相对于除了储存将被传送数据的所述区域之外的区域的头部数据。
19.如权利要求17所述的显示图象数据传送方法，进一步包括以下步骤：
使用所述改变区域的特性以判断所述将被传送区域的显示优先权级别；以及
基于所述显示优先权级别而向所述监视器传送所述数据包。
20.如权利要求19所述的显示图象数据传送方法，其中，根据所述显示优先权级别，在用于更新全屏的全屏更新模式中传送具有低优先权级别的区域的图象数据。
21.一种增量传送方法，包括以下步骤：
在从OS或应用程序接收绘图命令时，在帧存储器中执行绘图；
基于所述绘图命令而检测其中已发生绘图的改变区域；
根据所述改变区域而计算将被传送给监视器的矩形区域；以及
根据预定的中断信号并基于所述矩形区域而改变区域数据，根据所述区域数据而从所述帧存储器读取将被传送给所述监视器的绘图数据。
22.一种增量传送方法，包括以下步骤：
从所述帧存储器的显示区域读取用于所述矩形区域的图象数据，所述矩形区域包括由绘图改变的区域；
从所述帧存储器的未显示区域读取包括所述矩形区域的位置信息的头部数据；以及
合成从所述显示区域读取的所述图象数据和从所述未显示区域读取的所述头部数据，并输出得到的数据。
23.一种程序，允许计算机执行：
绘图命令分析功能，用于从OS或应用程序接收绘图命令，并检测已发生绘图的区域；
区域计算功能，基于所述绘图命令分析功能检测的所述区域，计算将被传送的区域；以及
区域控制功能，基于所述获得的将被传送区域，输出控制数据并传送所述图象数据，其中，所述控制数据提供给从帧存储器读取图象数据的控制器。
24.如权利要求23所述的程序，其中，所述区域计算功能集中由所述绘图命令分析功能检测的多个区域，并计算一个将被传送的区域。
25.如权利要求23所述的程序，其中，所述区域控制功能根据显示优先权级别确定传送次序，其中，所述显示优先权级别基于所述绘图命令分析功能检测的所述区域的优先权级别。
26.一种程序，允许计算机执行：
从帧存储器中的显示区域读取矩形区域的图象数据的功能，所述矩形区域包括根据绘图命令而改变的区域；
从所述帧存储器中的未显示区域读取头部数据的功能，所述头部数据包括所述矩形区域的位置信息；以及
用于合成从所述显示区域读取的图象数据和从所述未显示区域读取的头部数据并输出所得到的图象数据的功能。
27.一种计算机在其上储存计算机可读程序的存储介质，所述程序允许所述计算机执行：
用于从OS或应用程序接收绘图命令并检测已发生绘图的区域的过程；
基于所述检测区域而计算将被传送区域的过程；以及
基于获得的所述将被传送区域而输出控制数据并传送所述图象数据的过程，其中，所述控制数据提供给从帧存储器读取图象数据的控制器。
28.一种计算机在其上储存计算机可读程序的存储介质，所述程序允许所述计算机执行：
从帧存储器中的显示区域读取矩形区域的图象数据的过程，所述矩形区域包括根据绘图命令而改变的区域；
从所述帧存储器中的未显示区域读取头部数据的过程，所述头部数据包括所述矩形区域的位置信息；以及
用于合成从所述显示区域读取的图象数据和从所述未显示区域读取的头部数据并输出得到的图象数据的过程。
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