FR2756655A1 - Systeme d'affichage visuel comportant un sous-systeme de memorisation de donnees a faible energie presentant des capacites de compression de donnees, et procede pour faire fonctionner un tel systeme - Google Patents
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Abstract
Circuit de décompression de données pour décompresser des données d'information visuelle, utilisé dans un système d'affichage visuel pour des ordinateurs, les données d'information visuelle comprenant une suite de caractères et étant compressées conformément à un codage de longueur d'exécution (RLE), selon lequel une séquence répétitive de caractères est réduite à un seul caractère plus un comptage associé du nombre de répétitions du caractère. Il comprend un tampon de données compressées (52) servant à mémoriser une suite d'octets de données compressées constituées de caractères et de comptages, un tampon d'indicateurs de caractères/comptages (54) servant à mémoriser une suite de bits d'indicatifs de caractères/comptages, et un circuit de décodage RLE (62) couplé au tampon de données compressées et au tampon d'indicateurs de caractères/comptages.
Description
SYSTEME D'AFFICHAGE VISUEL COMPORTANT UN
SOUS-SYSTEME DE MEMORISATION DE DONNEES A FAIBLE
ENERGIE PRESENTANT DES CAPACITES DE COMPRESSION DE
DONNEES. ET PROCEDE POUR FAIRE FONCTIONNER UN TEL
SYSTEME
La présente invention concerne des systèmes d'affichage visuel, tels que des systèmes d'affichage à cristaux liquides (LCD) utilisés dans des ordinateurs. Plus particulièrement, la présente invention concerne un sous-système de mémorisation de données à faible énergie comprenant un circuit de compression et de décompression de données servant à réduire la consommation d'énergie dans des systèmes d'affichage visuel. Des dispositifs d'affichage visuel sont utilisés dans des ordinateurs pour fournir à l'utilisateur une information sous forme visuelle. Des dispositifs d'affichage visuel habituellement connus comprennent des moniteurs utilisés dans des ordinateurs personnels, des écrans d'affichage à cristaux liquides (LCD) utilisés dans des ordinateurs portables, et des dispositifs d'affichage à écran tactile et à panneau plat, tels que ceux
utilisés dans des ordinateurs de points de vente.
La présente invention concerne en particulier des dispositifs d'affichage visuel utilisés dans des ordinateurs portables, tels que des ordinateurs de bureau, des ordinateurs blocs-notes et des ordinateurs format calculette. Ces ordinateurs portables utilisent de facçon typique des écrans d'affichage à cristaux liquides. Une considération
importante de conception pour les ordinateurs portables est la consommation d'énergie.
Il est souhaitable de concevoir des ordinateurs portables qui consomment une très faible quantité d'énergie pendant leur fonctionnement, ce qui permet d'accroître la durée d'utilisation de l'ordinateur entre des charges des batteries. Les dispositifs d'affichage visuel représentent une partie importante de la consommation d'énergie de l'ensemble de l'ordinateur portable. Il est nécessaire de concevoir des dispositifs d'affichage visuel
présentant une faible consommation d'énergie.
Des dispositifs d'affichage visuel classiques convertissent une suite de données numériques en une information visuelle, qui peut être affichée sur l'écran. Pour une manipulation efficace des données, les données sont tout d'abord organisées dans une mémoire conformément a un format préétabli représentatif de l'agencement de l'écran. La configuration de données formatées est alors transférée efficacement au dispositif d'affichage visuel pour un affichage immédiat. Les données sont envoyées à l'écran un grand nombre de fois par seconde pour "régénérer" l'écran. Si l'information visuelle affichée sur l'écran n'est pas modifiée, les mêmes données sont utilisées à maintes reprises
pendant la régénération de l'écran. Ce procédé de régénération consomme de l'énergie.
La présente invention réduit la consommation en énergie en fournissant un système d'affichage visuel qui utilise un sous-système de mémorisation de données à faible énergie. Selon un aspect de l'invention, les données d'information visuelle devant être envoyées au dispositif d'affichage visuel, sont compressées, en logiciel, de sorte que le processus de régénération utilise un sous-ensemble réduit de données. Les données compressées sont ensuite décompressées, dans un système matériel, avant d'être envoyées au dispositif d'affichage visuel. Dans certains cas, le processus de régénération des écrans d'affichage utilisant les données compressées consomme une moins grande quantité d'énergie que le transfert de l'ensemble des données non compressées à l'écran d'affichage. Dans une forme de réalisation préférée, un système d'affichage visuel selon la présente invention comprend un tampon de blocs servant à conserver des données d'information visuelle sous un format particulier pour son envoi aisé à un dispositif d'affichage visuel, tel qu'un écran d'affichage à cristaux liquides. Ce système comprend également un tampon de blocs compresses servant à mémoriser, sous un format compressé, les données d'information visuelle, qui peuvent être rapidement décompressées en temps réel et être utilisées dans le dispositif d'affichage visuel. Les données sont compressées par un microprocesseur pendant des temps morts et sont décompressées en temps réel par un circuit de décompression. Dans certains cas, la puissance consommée par la compression, puis par la manipulation répétée des données compressées est inférieure à la puissance utilisée pour manipuler de façon répétée l'ensemble des données complètement non compressées. Le système d'affichage visuel analyse les données d'information visuelle et détermine si une compression contribue à réaliser une économie d'énergie. Dans le cas o la manipulation des données compressées permet de réaliser une économie d'énergie, le système d'affichage visuel utilise l'ensemble de données compressées jusqu'à ce que l'information soit modifiée ou mise à jour. De cette manière, le système d'affichage visuel réduit la consommation d'énergie, ce qui
contribue à améliorer la durée de vie des batteries dans des ordinateurs portables.
Selon un autre aspect, l'invention concerne un procédé pour faire fonctionner un système d'affichage visuel qui utilise cette technique de compression permettant une économie d'énergie. Tout d'abord, les données d'information visuelle sont mémorisées sous un format particulier dans un tampon de blocs pour être envoyées à un dispositif d'affichage, visuel. Ensuite, les données d'information visuelle sont compressées en fonction d'un schéma prédéfini de compression/décompression. Cette compression peut être exécutée avec chaque ensemble de données d'information visuelle et est exécutée de préférence éventuellement lorsqu'une compression est susceptible d'entraîner une économie d'énergie. Les données d'information visuelle compressées sont mémorisées dans un tampon de blocs compressés pour préparer leur envoi au dispositif d'affichage visuel. Un choix est alors exécuté pour l'utilisation soit des données d'information visuelle non compressées, mémorisées dans le tampon de blocs, soit des données
d'information visuelle compressées, mémorisées dans le tampon de blocs compresses.
L'ensemble sélectionné de données est utilisé pour la mise à jour répétée du dispositif
d'affichage visuel.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la
description donnée ci-après prise en référence aux dessins annexés, dans lesquels on a
utilisé les mêmes chiffres de référence pour désigner des composants et caractéristiques identiques et parmi lesquels - la figure 1 est un schéma-bloc d'un système d'affichage visuel selon la présente invention; la figure 2 est un schéma-bloc d'une réalisation préférée du système d'affichage visuel de la figure 1, qui comprend un sous-système de mémorisation de données à faible énergie, qui comporte des capacités de compression et de décompression de données; - la figure 3 est un schémabloc d'un circuit de décompression de données utilisé dans le système d'affichage visuel de la figure 2; - la figure 4 est un schéma-bloc d'un analyseur de compression de données, utilisé dans le système d'affichage visuel de la figure 2; - la figure 5 illustre la compression de données d'information visuelle conformément à des techniques de codage de longueur d'exécution (RLE), les données d'information visuelle étant compressées en une suite d'octets de données compressées constituée par des caractères et des comptages, et en une suite associée de bits d'indicateurs de caractères/ comptages, qui identifient si l'octet correspondant de données compressées représente un caractère ou un comptage; - la figure 6 représente la relation entre les octets de données compressées et les bits des indicateurs de caractères/comptages; et
- la figure 7 est un organigramme d'un procédé pour faire fonctionner un sous-
système de mémorisation de données pour un dispositif d'affichage visuel selon la
présente invention.
On va donner ci-après une description détaillée des formes de réalisation
préférées de l'invention.
La figure 1 représente un système d'affichage visuel 10 agencé conformément à la présente invention. Le système d'affichage visuel 10 est conçu notamment pour être utilisé dans des ordinateurs, tels que des ordinateurs personnels et des ordinateurs portables. Le système d'affichage visuel 10 comprend une mémoire 12, qui est constituée de préférence par une mémoire RAM (mémoire à accès direct),.un microprocesseur 14 et un dispositif d'affichage visuel 16. Un bus de transmission de données 18 interconnecte la mémoire 12, le microprocesseur 14 et le dispositif d'affichage visuel 16. Des bus de transmission d'adresses 20 et 22 envoient des adresses à la mémoire 12 respectivement à partir du microprocesseur 14 et du dispositif d'affichage visuel 16. Deux bus de transmission d'adresses sont représentés pour l'explication, bien que l'on puisse utiliser,
en variante, un seul bus de transmission d'adresses.
Le dispositif d'affichage visuel 16 comprend un écran et des composants de commande associés, qui convertissent des données numériques provenant de la mémoire
12 en une information visuelle utilisée par l'écran pour représenter différentes images.
Des exemples d'affichage visuel 16 incluent un moniteur du type à tube et un dispositif d'affichage à cristaux liquides LCD. Pour la poursuite de la discussion, on va décrire le dispositif d'affichage visuel 16 dans le contexte d'un dispositif d'affichage à cristaux liquides LCD. Un exemple d'un tel dispositif d'affichage à cristaux liquides comporte un
écran possédant une résolution de 320 x 240 pixels.
La mémoire 12 mémorise des données représentatives de l'information visuelle devant être affichée sur le dispositif d'affichage visuel 16. Ces données d'information visuelle sont transférées corrmme cela est nécessaire par l'intermédiaire du bus de transmission de données 18. La mémoire 12 est de préférence divisée en un tampon de blocs 24 et un tampon de blocs compressés 26. Ces parties de la mémoire 12 possèdent de préférence une capacité de modification de taille et peuvent être accrues ou réduites
en fonction des données mémorisées en elles.
Le tampon de blocs 24 est conçu de manière à conserver une partie des données d'information visuelle dans un format particulier, qui est prêt pour un envoi immédiat au dispositif d'affichage visuel 16. De façon idéale, le tampon de blocs 24 contient
suffisamment de données pour remplir un écran complet du dispositif d'affichage visuel.
Par exemple, on suppose que l'écran du dispositif d'affichage LCD possède une résolution de 320 x240 pixels, soit 76,8 k.pixels, chaque pixel pouvant prendre 16 nuances différentes de couleur. Pour cet exemple d'écran de dispositif d'affichage à cristaux liquides, quatre bits de données (ou un demi-octet) sont utilisés pour commander chaque pixel. Ceci requiert une capacité totale de mémoire du tampon de
blocs 24 égale à 38,4 k. octets.
Le tampon de blocs est agencé selon un format préétabli, selon lequel des octets sont disposés de manière à correspondre à des pixels séquentiels sur l'écran du dispositif d'affichage à cristaux liquides. Pour afficher des images, l'ensemble des données placées dans le tampon de blocs 24 est transféré en série par l'intermédiaire d'un bus de transmission de données 18 au dispositif d'affichage visuel 16, dans lequel les données sont décodées et utilisées pour commander les pixels associés. Ces données sont envoyées un grand nombre de fois par seconde (souvent des centaines de. fois par seconde) à l'écran pour régénérer de façon continue l'affichage de l'écran. Pour modifier des images sur l'écran, de nouvelles données d'information visuelle sont enregistrées dans
le tampon de blocs 24, puis sont transférées au dispositif d'affichage visuel 16.
Conformément à la présente invention, le transfert continu d'un ensemble complet de données (par exemple 38,4 k.octets) depuis le tampon de blocs 24 au dispositif d'affichage visuel 16 requiert une certaine quantité d'énergie. Cette consommation d'énergie est un paramètre important dans la conception d'ordinateurs portables, comme par exemple des ordinateurs de bureau, des ordinateurs blocs-notes et des ordinateurs
format calculette, qui sont alimentés de façon typique par une alimentation à batteries.
Lorsque l'affichage reste inchangé ou vide pendant des intervalles de temps étendus, une énergie considérable est consommée en raison de l'utilisation de l'ensemble des données non compressées, simplement pour régénérer en permanence l'écran du dispositif
d'affichage LCD.
Par conséquent, la présente invention fournit un sous-système de mémorisation de données à faible énergie, qui utilise des données compressées mémorisées dans un tampon de données compressées 26 de manière à réduire la quantité de données qui sont transférées en permanence dans le système d'affichage visuel. Le sous-système de mémorisation de données utilise des données compressées pendant des temps morts, pendant lesquels des images ne sont pas mises à jour. Le traitement continu de l'ensemble des données compressées consomme moins d'énergie pendant la durée de fonctionnement à vide que l'énergie requise pour le traitement continu de l'ensemble des données non compressées pendant le même intervalle de temps. Par conséquent l'utilisation de données compressées réduit la consommation en énergie de l'ordinateur
portable ce qui contribue à accroître la durée de vie des batteries de l'ordinateur.
Les données d'information visuelle peuvent être compressées conformément à différents schémas de compression/décompression. Un schéma préféré de compression/décompression est le codage de longueur d'exécution (RLE), qui va être décrit ci-après de façon plus détaillée. Les données compressées sont conservées dans un tampon de blocs compressés 26 et sont transférées depuis ce tampon par l'intermédiaire d'un bus 18 au dispositif d'affichage visuel 16, dans lequel elles sont décompressées avant
leur décodage et leur utilisation.
La figure 2 représente une forme de réalisation préférée d'un système d'affichage visuel 10. Un décompresseur de données 30 est branché entre le tampon de blocs compressés 26 et un dispositif d'affichage à cristaux liquides LCD 32. Le dispositif
d'affichage à cristaux liquides comprend un étage d'attaque 34 et un écran d'affichage 36.
Le décompresseur de données 30 décompresse en temps réel les données d'information visuelle conservées dans le tampon de blocs compresses 26 lorsque les données sont transférées en série au dispositif d'affichage à cristaux liquides 32. Les données sont décompressées conformément au même schéma de compression/décompression que celui utilisé pour créer des données dans le tampon de blocs compressés 26. De préférence, le décompresseur de données est réalisé sous forme matérielle et décompresse efficacement des données sans consommer beaucoup d'énergie. Un agencement préféré du circuit du décompresseur de données 30 va être décrit ci-après en référence à la figure 3. Dans une forme de réalisation, le circuit du décompresseur de données est réalisé sous la forme
d'une partie du dispositif d'affichage visuel 16 comme représenté sur la figure 2.
Conformément à un autre aspect de la présente invention, le système d'affichage visuel 10 comprend un analyseur de compression de données 40, qui est utilisé pour déterminer si les données d'information visuelle contenues dans le tampon de blocs 24 sont appropriées ou sont aptes à être compressées au regard de la consommation en énergie. Le procédé de compression de données requiert de l'énergie et peut, dans certains cas, conduire en réalité à une consommation en énergie plus importante que la simple utilisation de l'ensemble complet de données dans leur état non compressé. Ceci est vrai notamment lorsque les images affichées sur l'écran 36 du dispositif d'affichage à cristaux liquides sont complexes et varient de façon permanente (c'est-à-dire lorsqu'il existe un temps mort très réduit). Etant donné qu'un objectif de la conception est de réaliser une économie d'énergie, il est avantageux de déterminer par avance si l'ensemble de données conservées dans le tampon de blocs 24 est apte à être compressé - d'une manière qui permette une économie d'énergie. L'analyseur de compression 40 fournit un degré de compression que l'on peut obtenir pour un ensemble fixé de données, qui représente une mesure de l'avantage en termes de réduction de puissance éventuellement
présente, que l'on peut obtenir au moins d'une compression des données.
L'analyseur de compression 40 est raccordé au tampon de blocs 24 par l'intermédiaire d'un bus 18 pour contrôler le flux non compressé de données d'information visuelle qui sont envoyées par le tampon de blocs 24 au dispositif d'affichage à cristaux liquides 32. L'analyseur de compression de données 40 comporte un dispositif 44 d'évaluation de suites de données, qui produit une information de performance de compression indicative du fait que le flux particulier de données d'information visuelle non compressées est approprié ou non pour une compression, et ce du point de vue de l'obtention d'une économie d'énergie. Le dispositif 44 d'évaluation de suites de données peut être réalisé sous forme matérielle ou logicielle. Dans la forme de réalisation préférée, dans laquelle le schéma de compression/décompression est le codage RLE, le dispositif 44 d'évaluation de suites de données est réalisé sous une forme matérielle et réside dans le dispositif d'affichage visuel 16 comme cela sera décrit plus
loin de façon plus détaillée en référence à la figure 4.
L'analyseur de compression 40 comprend également une partie du microprocesseur 14 du système, qui est programmé pour déterminer si les données d'information visuelle doivent être compressées sur la base de l'information de performance de compression produite par le dispositif 44 d'évaluation de la suite de données. Si le microprocesseur 14 détermine qu'une compression est appropriée, il déclenche une compression des données d'information visuelle conservées dans le tampon de blocs 24. Le microprocesseur 14 exécute également la compression des données en fonction du schéma prédéfini de compression/ décompression, comme par
exemple le codage RLE, pour créer les données dans le tampon de blocs compressés 26.
De préférence, les algorithmes de compression de données sont réalisés sous forme
logicielle en étant programmés dans un microprocesseur 14.
De cette manière, le microprocesseur 14 constitue effectivement un compresseur de données, qui est apte à répondre à un analyseur de compression 40 pour compresser les données d'information visuelle. La compression des données est de préférence exécutée pendant des périodes de repos du microprocesseur. Le microprocesseur 14 positionne un drapeau lorsque la compression est exécutée, Les données compressées positionnées sont alors placées dans un tampon de blocs compresses 26 créé dans la
mémoire RAM 12 pour être utilisées par le dispositif d'affichage à cristaux liquides 32.
Un sélecteur d'entrée de données 50 est utilisé pour introduire alternativement les données d'information visuelle non compressées conservées dans le tampon de blocs 24 ou les données d'information visuelle compressées conservées dans le tampon de blocs compressés 26, dans le dispositif d'affichage à cristaux liquides 32. Le sélecteur d'entrée de données 50 effectue la sélection en réponse à une détermination effectuée par l'analyseur de compression de données 40 pour déterminer si cet ensemble particulier de
données est compressé.
Le processus consistant à compresser initialement les données d'information visuelle, puis ultérieurement et de façon répétée les données compressées depuis le tampon 26 par l'intermédiaire du décompresseur de données 30 pour régénérer l'écran 34
du dispositif d'affichage à cristaux liquides consomme une quantité finie d'énergie.
Conformément à l'agencement selon la présente invention, l'analyseur de compression 40 examine préalablement l'ensemble des données non compressées pour déterminer un degré de compression pour cet ensemble de données. Ce degré de compression est ensuite utilisé en tant qu'indication du fait qu'une compression des données conduirait à d'éventuelles économies d'énergie moyennant l'utilisation des données compressées et non des données non compressées. Heureusement, pendant la durée d'inactivité de repos, la quantité d'énergie nécessaire pour traiter des données compressées délivrées par le tampon de blocs compressés 26 pour la régénération de l'écran est inférieure à la quantité d'énergie nécessaire pour traiter l'ensemble des données non compressées, provenant
directement du tampon de blocs 24.
L'utilisation de données compressées permet une économie d'énergie dans des cas o les images, qui sont représentées sur l'écran du dispositif d'affichage à cristaux liquides, sont relativement simples (c'est-à-dire fournissant un degré relativement élevé de compression des données) et ne varient pas en permanence (c'est-à-dire avec de longs intervalles de temps morts). Le sous-système de mémorisation de données travaille en étroite collaboration avec le système d'exploitation chargé de l'envoi de. données d'information visuelle au sous-système de mémorisation de données, pour déterminer si des modifications quelconques d'image sont programmées. Si aucune modification d'image n'est programmée, l'écran du dispositif d'affichage à cristaux liquides continue à être régénéré avec la même image. Dans de tels cas, le fait de travailler avec l'ensemble réduit de données conservé dans le tampon de blocs compresses 26 conduit à une consommation d'énergie réduite. Le sélecteur d'entrée de données 50 introduit alternativement des données depuis le tampon de blocs ou depuis le tampon de blocs compresses, en fonction du fait que les données ont été ou non précédemment compressées. Dans la forme de réalisation la plus préférée, les données d'information visuelle sont compressées conformément à un schéma de compression/décompression correspondant à un codage de longueur d'exécution (RLE). Dans le codage RLE, les données d'information visuelle sont compressées par réduction d'une suite répétitive de caractères à l'intérieur des données à un seul caractère plus un comptage du nombre de
répétitions du caractère.
La figure 5 illustre la compression RLE, lors de laquelle une suite de données non compressées (série supérieure de blocs) est compressée. Chaque bloc représente un
octet de données, les données étant représentées en notation hexadécimale.
Conformément à la compression RLE, une suite répétitive de caractères est réduite à son nombre de base commun, suivi par un comptage du nombre de répétitions de ce caractère. Dans cet exemple, les caractères "42" et "88" sont répétés un certain nombre de fois. Cette suite redondante de caractères est compressée comme représenté sur la seconde ligne de la figure 5, sur laquelle le caractère "42" est suivi par un comptage du nombre de fois supplémentaires o le caractère "42" est répété. Dans ce cas, le caractère "42" est répété quatre fois. De façon similaire, le caractère "88" est répété six fois
supplémentaires.
La compression RLE est bien connue. De façon typique, la compression d'une suite répétitive de caractères occupe trois octets; un octet spécial de caractères indiquant qu'une compression suit, un second octet représentant le caractère répété, et un troisième octet représentant le comptage de caractères pour le caractère répété. Cependant, conformément à la présente invention, une séquence répétitive de caractères est divisée en deux suites séparées: (1) une suite d'octets de données compressées constituée par des Il caractères et des comptages, et (2) une suite de bits d'indicateurs de caractères/comptages, qui identifient si les données compressées associées sont un
caractère ou un comptage.
Comme représenté sur la figure 5, un bit indicateur de caractère/comptage possédant une valeur binaire, telle que "0", indique que l'octet correspondant dans la suite de données compressées représente un caractère dans les données d'information visuelle. Inversement, un bit "1" binaire indique que l'octet correspondant dans la suite de données compressées représente un comptage. Dans ce cas, les octets correspondants "04" et "06" représentent respectivement des comptages des caractères de données
précédents "42" et "88".
Le compresseur de données réalisé dans le microprocesseur 14 exécute la compression de données conformément aux techniques RLE pour produire la suite
d'octets de données compressées et la suite de bits d'indicateurs de caractères/comptages.
Comme représenté sur la figure 2, le tampon de blocs compressés 26 comprend un tampon de données compressées 52 servant à mémoriser la suite de données compressées, un tampon 54 d'indicateurs de caractères/comptages servant à mémoriser la suite de bits d'indicateurs de caractères/comptages. L'avantage qu'il y a d'utiliser deux tampons séparés pour traiter les données compressées selon le codage RLE est que cela simplifie la conception du circuit matériel pour le décompresseur de données 30. Cet
aspect est illustré de façon plus détaillée sur la figure 3.
La figure 3 représente un circuit de décompression de données 60 servant à décompresser des données d'information visuelle qui ont été préalablement compressées en utilisant des techniques RLE. Le circuit de décompression de données 60 comprend un tampon de données compressées 52 servant à mémoriser la suite de données compressées, un tampon 54 d'indicateurs de caractères/comptages servant à mémoriser la suite de bits d'indicateurs de caractères/comptages, un circuit de décodage RLE 62, qui est couplé aux tampons 52 et 54. Le circuit de décodage RLE 62 convertit la suite d'octets de données compressées en des données d'information visuelle non compressées par répétition de caractères contenus dans la suite d'octets de données compressées conformément aux comptages associés aux caractères. Le circuit de décodage RLE 62 identifie de façon sélective les caractères et les comptages à l'intérieur des données compressées pendant la conversion, en fonction des indicateurs de caractères/comptages
provenant du tampon 54.
Le circuit de décodage RLE 62 comprend un circuit de verrouillage 64, un compteur 66 et un multiplexeur 68. Le circuit de verrouillage 64 est raccordé à un tampon de données compressées 52 servant à conserver temporairement un caractère à partir de la suite d'octets de données compressées. Le compteur 66 est également couplé à un tampon de données compressées 52. Pour les caractères de données auxquels est associé un comptage, le comptage est introduit dans le compteur 66 pour initialiser ce compteur sur une valeur de démarrage pour le comptage du nombre de répétitions du caractère conservé dans le circuit de verrouillage 64. Lesdonnées introduites dans le compteur 66 à partir du tampon de données compressées 52 sont identifiées en tant que comptage sur la base du bit indicateur associé de caractère/comptage envoyé au
compteur 66 à partir du tampon 54 d'indicateurs de caractères/comptages.
Le multiplexeur 68 établit une sélection entre des caractères arrivant directement du tampon de données compressées 52 ou de la séquence répétitive de caractères décompressés, reçue du circuit de verrouillage 64, pour constituer de façon effective les données d'information visuelle devant être envoyées au sélecteur d'entrée de données. Le
multiplexeur 68 établit cette sélection sur la base d'un signal délivré par le compteur 66.
Lorsque le caractère contenu dans le circuit de verrouillage 64 est encore répété, le compteur 66 commande le multiplexeur 68 pour qu'il sélectionne des données à partir du circuit de verrouillage 64. D'autre part, lorsqu'un caractère situé dans le circuit de verrouillage 64 ne requiert plus aucune répétition ou est un caractère qui n'a jamais été compressé en premier lieu, le compteur 66 commande le multiplexeur 68 pour qu'il sélectionne les données directement à partir du tampon de données compressées 52. Bien que l'on ait décrit un multiplexeur, d'autres types de commutateurs pour réaliser une sélection alternée entre des entrées multiples peuvent être utilisés dans le circuit de
décodage RLE 62.
On va maintenant décrire le fonctionnement du circuit de décodage RLE 62 en se référant à l'exemple reproduit sur la figure 5. Ici, le circuit de décodage RLE 62 décompresse la suite de données compressées (ligne médiane du milieu sur la figure 5) pour reconstituer une suite de données non compressées (ligne supérieure sur la figure 1 3 ). La première donnée "A3" est délivrée par le tampon de données compressées 52 au
multiplexeur 68, au circuit de verrouillage 64 et au compteur 66. Etant donné que le bit -
indicateur de caractère/comptage est un "0" binaire, le compteur comprend que l'octet de données compressées représente un caractère. Par conséquent, le multiplexeur 68 est commandé de manière à sélectionner le caractère "A3" directement à partir du tampon
de données compressées 52 et transmettre ce caractère au sélecteur d'entrée de données.
La donnée suivante est "42", qui est également indiquée comme étant un caractère, et par conséquent est envoyée au sélecteur d'entrée de données. Le troisième octet de données "04" représente le comptage tel qu'indiqué par le bit indicateur de caractère/comptage comme étant un "1 " binaire. Par conséquent, le compteur 66 identifie que cet élément de données est un comptage et commande de façon opérationnelle le circuit de verrouillage 64 pour qu'il délivre le caractère de données précédent "42" le nombre de fois représenté par le comptage mémorisé dans le compteur 66 (c'est-à-dire le "42" est répété quatre fois supplémentaires). Simultanément, le compteur 66 commande le multiplexeur 68 pour qu'il sélectionne les données arrivant du
circuit de verrouillage 64 pour reconstituer de ce fait la suite de données répétée.
Le compteur 66 peut être informé au préalable du fait que l'élément de données suivant délivré par le tampon de données compressées 52 est un caractère ou un comptage sur la base d'un protocole d'adressage traité par un pointeur de données 70 et un pointeur de bits 72. Le pointeur de données 70 balaye successivement pas-à-pas les données compressées situées dans le tampon 52 et le pointeur de bits 72 indexe les bits associés aux octets dans le tampon de données compressées 52. Selon une technique, le pointeur de bits 72 peut succéder au bit prévu pour l'octet de données associé suivant devant être délivré par le tampon 52, et ce de façon préliminaire pour informer le circuit de décodage RLE 62 du fait que l'octet de données suivant est un caractère ou un comptage. Le pointeur de données 70 et le pointeur de bits 72 peuvent être commandés de façon opérationnelle par réinjection à partir du circuit de décodage RLE 62, ou en
variante par le microprocesseur 24.
La figure 6 représente en outre la relation entre les octets de données compressées conservées dans le tampon 52 et la suite de bits d'indicateurs de caractères/comptages conservés dans le tampon 54. La suite représentée d'octets de données compressées est identique à celle représentée sur la figure 5, mais est accrue de manière à inclure des données supplémentaires. Chaque bloc rectangulaire sur la figure 6 représente un octet d'information (c'est-à-dire 8 bits). Chaque caractère/comptage est associé à un octet de données compressées. Un octet complet de bits de caractères/ comptages représente par conséquent huit octets de données compressées. Par exemple le bit 5 dans l'octet 0 de la suite de bits d'indicateurs de caractères/comptages est associé à l'octet N 5 dans la suite de données compressées. Une relation entre les données compressées et les bits d'indicateurs peut être définie comme suit: Octet (N) de Bit (N MOD 8) de données = l'octet (N DIV 8) compressées d'indicateurs de caractères/comptages La notation "N DIV 8" désigne la division entière de la N-ème valeur par le chiffre 8. La notation "N MOD 8" représente l'opération arithmétique modulo qui fournit le reste obtenu par division du nombre N par 8. On considère par exemple le 1 1-ème octet dans la suite de données compressées (c'est-à-dire que l'on a N = 11). Le bit d'indicateurs de caractères/comptages associé à cet octet est le troisième bit (c'est-à-dire que l'on a 11 modulo 8 = 3) dans l'octet N I (c'est-à-dire 11 divisé par 8 = 1) du bit de la suite de bits d'indicateurs de caractères/comptages. Conformément à cette relation, l'accès à des données associées et à des bits d'indicateurs de caractères/comptages dans
les tampons respectifs 52 et 54 peut être aisément commandé.
Comme indiqué précédemment, il est préférable que le tampon de blocs 24, le tampon de données compressées 52 et le tampon 54 d'indicateurs de caractères/comptages puissent être formés dans la mémoire RAM 12. Un tel espace de
mémoire physique est avantageux du point de vue d'une faible consommation en énergie.
En variante, on peut utiliser des composants de tampons séparés.
La figure 4 représente un agencement préféré d'un analyseur de compression de données 40, qui est conçu spécialement pour l'analyse de données afin de déterminer une éventuelle compression moyennant l'utilisation de techniques RLE. L'analyseur de compression 40 comprend un circuit 80 de comptage de correspondances successives, qui est couplé de façon opérationnelle de manière à contrôler des données d'information visuelle contenues dans le tampon de blocs 24, lorsque ces données sont transférées au dispositif d'affichage à cristaux liquides. Le circuit 80 de comptage de correspondances successives délivre un degré de compression par comptage du nombre de répétitions de caractères dans les données d'information visuelle. Ce comptage est alors utilisé ultérieurement par le microprocesseur 14 pour déterminer si les données d'information visuelle doivent être compressées par l'intermédiaire du codage RLE, en vue de réaliser une économie d'énergie. Par exemple, si les données d'information visuelle contiennent un nombre élevé de caractères répétés (ce qui est le cas lorsque les images contiennent des espaces vides), le circuit 80 de comptage de correspondances successives renvoie un
comptage assez élevé.
Le microprocesseur 14 est programmé avec une valeur de seuil qui indique un point d'équilibre pour lequel le traitement d'un ensemble de données compressées consomme approximativement la même énergie que le traitement de données toutes non compressées. Si le comptage dépasse cette valeur de seuil, le microprocesseur 14 déclenche et exécute la compression de données pour introduire un ensemble réduit de
données compressées dans le tampon de blocs compressés 26.
Le circuit 80 de comptage de correspondances successives comprend un circuit de verrouillage 82, un comparateur 84, un compteur 86 et un registre 88. Le comparateur 84 compare des caractères successifs contenus dans les données d'information visuelle en comparant un caractère de données préalablement délivré, conservé dans le circuit de verrouillage 82, au caractère de données de sortie immédiatement suivant, envoyé directement par le tampon de blocs 24. Si les deux caractères sont identiques, le comparateur 84 délivre un signal de correspondances pour incrémenter le compteur 86. De cette manière, le compteur 86 pointe de façon effective le nombre de correspondances entre des caractères successifs dans les données d'information visuelle et envoie son total au registre 88. Le microprocesseur 14 examine ensuite la valeur de comptage totale contenue dans le registre 88 pour déterminer si elle dépasse la valeur de seuil et indique ainsi que les données doivent être compressées pour réaliser une économie d'énergie. Le registre 88 peut être un registre séparé sous forme
matérielle ou bien un espace réservé dans la mémoire RAM 12.
Conformément à cet agencement, le circuit 80 de comptage de correspondances successives annonce à l'avance de façon effective si les données d'information visuelle conservées dans le tampon de blocs 24 sont susceptibles d'être compressées conformément au codage RLE. Si c'est le cas, le microprocesseur 14 compresse les données et les place dans le tampon de blocs compressés 26 (c'est-à-dire le tampon de données compressées 52 et le tampon 54 d'indicateurs de caractères/comptages). Ensuite, les données compressées peuvent être utilisées pour régénérer l'information
affichée sur l'écran, d'une manière plus efficace et en réalisant une économie d'énergie.
Pour des images plus simples, l'ensemble réduit de données réduit de façon conséquente la consommation en énergie de manière à conserver ainsi une longue durée de vie des
batteries d'un ordinateur portable.
On va maintenant décrire un procédé de fonctionnement d'un sous-système de mémorisation de données pour un dispositif d'affichage visuel utilisé dans des ordinateurs, en référence à l'organigramme de la figure 7 et aux schémas-blocs des
figures 1-2.
Lors du pas 100, des données d'information visuelle sont mémorisées dans un format particulier dans le tampon de blocs 24 pour être envoyées au dispositif d'affichage visuel 16. Les données d'information visuelle sont alors ensuite préanalysées pour déterminer si elles doivent être compressées (pas 102). Cela est exécuté dans le mode de mise en oeuvre préféré, par l'analyseur de compression 40, qui contrôle les données d'information visuelle lorsqu'elles sont envoyées par l'intermédiaire du bus de transmission de données 18 au sélecteur d'entrée de données 50. L'analyseur de compression 40 renvoie un degré de compression pour les données d'information visuelle particulières. Le degré de compression peut alors être comparé à une valeur de seuil (pas 104). Si le degré de compression dépasse la valeur de seuil, les données d'information visuelle sont compressées; sinon, l'ensemble de données reste dans son état non compressé (pas 106). De cette manière, l'étape de compression des données d'information visuelle est exécutée sur le fait que le degré de compression dépasse ou non la valeur de seuil préréglée. Les données d'information visuelle sont par conséquent
compressées en certaines occasions et restent non compressées dans d'autres occasions.
Lors du pas 108, les données d'information visuelle sont compressées conformément à un schéma prédéfini de compression/décompression, comme par exemple dans le cas de techniques de codage RLE. Les données d'information visuelle compressées sont mémorisées dans le tampon de blocs compresses 26 pour leur envoi aisé au dispositif d'affichage visuel 16 (pas 110). Ensuite, lors du pas 112, une détermination est faite pour savoir s'il faut utiliser les données d'information visuelle mémorisées dans le tampon de bloc ou les données d'information visuelle compressées mémorisées dans le tampon de blocs compresses pour mettre à jour d'une manière répétée le dispositif d'affichage visuel. Cette décision est basée de préférence sur le fait que les données ont été ou non compressées auparavant. Ainsi l'ensemble des données d'information visuelle non compressées, mémorisées dans le tampon de blocs, est sélectionné par le sélecteur d'entrée de données 50 dans le cas o les données d'information visuelle n'ont pas été compressées. L'ensemble de données non compressées est alors envoyé à l'étage d'attaque 34 du dispositif d'affichage à cristaux
liquides (pas 114).
Inversement, le sélecteur d'entrée de données 50 sélectionne, lors du pas 11 2, les données d'information visuelle compressées mémorisées dans le tampon de blocs compressé dans le cas o les données d'information visuelle ont été compressées. Les données sont décompressées en temps réel par le décompresseur de données 30, en fonction du schéma prédéfini de compression/décompression lorsque les données compressées sont transférées au dispositif d'affichage visuel (pas 116). Le sélecteur d'entrée de données 50 transmet les données d'information visuelle alors décompressées
à l'étage d'attaque 34 du dispositif d'affichage à cristaux liquides (pas 118).
La présente invention a été décrite dans un langage plus ou moins spécifique du point de vue des caractéristiques structurelles et méthodologiques. Cependant on comprendra que l'invention n'est pas limitée aux caractéristiques spécifiques représentées et décrites étant donné que les moyens ici décrits portent sur des formes de mise en
oeuvre préférées de l'invention.
Claims (5)
1. Circuit de décompression de données pour décompresser des données d'information visuelle, utilisé dans un système d'affichage visuel pour des ordinateurs, les données d'information visuelle comprenant une suite de caractères et étant compressées conformément à un codage de longueur d'exécution (RLE), selon lequel une séquence répétitive de caractères est réduite à un seul caractère plus un comptage associé du nombre de répétitions du caractère, caractérisé en ce que le circuit de décompression de données comprend: un tampon de données compressées (52) servant à mémoriser une suite d'octets de données compressées constituées de caractères et de comptages, un tampon d'indicateurs de caractères/comptages (54) servant à mémoriser une suite de bits d'indicatifs de caractères/comptages, les indicateurs de caractères/comptages étant utilisés pour identifier si les données compressées conservées dans le tampon de données compressées sont un caractère ou un comptage, et un circuit de décodage RLE (62) couplé au tampon de données compressées et au tampon d'indicateurs de caractères/comptages, le circuit de décodage RLE (62) convertissant la suite d'octets de données compressées en des données d'information visuelle non compressées, par répétition d'un caractère dans la suite d'octets de données compressées en fonction du comptage associé à ce caractère, et le circuit de décodage RLE identifiant de façon sélective des caractères et des comptages à l'intérieur des données compressées pendant une conversion, en fonction des indicateurs de
caractères/comptages délivrés par le tampon de caractères/comptages.
2. Circuit de décompression de données selon la revendication 1, caractérisé en ce que les bits contenus dans le tampon d'indicateurs de caractères/comptages (54) correspondent à des octets respectifs conservés dans le tampon de données compressées (52), un bit possédant une valeur binaire indiquant que l'octet correspondant représente un caractère dans les données d'information visuelle, et un bit possédant l'autre valeur
binaire indiquant que l'octet correspondant représente un comptage.
3. Circuit de décompression de données selon la revendication 2, caractérisé en ce que les bits contenus dans un tampon d'indicateurs de caractères/comptages (54) correspondent à des octets respectifs conservés dans le tampon de données compressées conformément à la relation suivante: Octet (N) de Bit (N MOD 8) de données l'octet (N DIV 8) z compressées d'indicateurs de caractère/comptage
4. Circuit de décompression de données suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le tampon de données compressées (52) et le tampon d'indicateurs de
caractères/comptages (54) sont réalisés dans une mémoire RAM (12).
5. Circuit de décompression de données suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit de décodage RLE (62) comprend: un circuit de verrouillage (64) raccordé au tampon de données compressées pour conserver un caractère provenant de la suite d'octets de données compressées, un compteur (66) couplé au tampon de données compressées pour recevoir le comptage associé au caractère conservé dans le circuit de verrouillage, le compteur recevant le comptage en réponse à un indicateur de caractère/comptage provenant du tampon d'indicateurs de caractères/comptages et identifiant les données compressées en tant que comptage, le compteur commandant le circuit de verrouillage pour la délivrance répétée de caractères un nombre de fois égal au comptage, un commutateur (68) raccordé au circuit de verrouillage et au tampon de données compressées, le commutateur délivrant de façon sélective et alternativement des séquences décompressées répétitives de caractères reçues en provenance du circuit de verrouillage ou de caractères reçus en provenance du tampon de données compressées
pour reconstituer les données d'information visuelle.
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