JP3887755B2 - Method, computer and storage medium for reducing frequency of video clock - Google Patents
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Description
本発明は、パワーマネージメントに関し、より詳しくは、ビデオ・クロック(video clock; Vclk)の周波数を下げることにより省電力を可能にする技術に関する。なお、Vclkは、表示装置に表示を行うためのタイミング信号であり、例えばLCD(Liquid Crystal Display)への表示データを画素単位で出力するためのタイミング信号を含む。 The present invention relates to power management, and more particularly to a technique that enables power saving by lowering the frequency of a video clock (Vclk). Vclk is a timing signal for displaying on the display device, and includes a timing signal for outputting display data on an LCD (Liquid Crystal Display) in units of pixels, for example.
クロックの周波数を下げる又は止めることにより電子回路の消費電力を減らす技術は従来から用いられていた。近年特にCPU(Central Processing Unit)の消費電力が多くなったため、CPUについては必要とされる処理量に応じてクロックの周波数の低下又は停止ということが実施されている。一方、LCDなどの表示装置に関連するビデオ・クロックの周波数は、解像度や表示色数の増加により増加傾向にあり、それに伴い消費電力も増加している。しかし、ビデオ・クロックの周波数を下げるとフリッカ等が発生し、表示品質が低下するため、通常の表示装置では行われていない。ビデオ・クロックを下げる又は表示装置のリフレッシュ・レートを下げる技術には、以下のようなものがある。なお、リフレッシュ・レートを下げることとVclkを下げることとは均等ではない。Vclkをそのままにしておき水平又は垂直帰線期間を長くすることや、水平・垂直帰線期間にあてるクロック数を一定にしたまま表示に関係する全てのクロックの根本となるVclkの周波数を下げることにより、リフレッシュ・レートを下げることができる。しかし、消費電力を減少させるためにはVclkの周波数を下げることが効果的であり、本願ではVclkを下げることによりリフレッシュ・レートを下げることを前提としている。 Conventionally, a technique for reducing the power consumption of an electronic circuit by lowering or stopping the frequency of a clock has been used. In recent years, the power consumption of a CPU (Central Processing Unit) has increased in particular, so that the CPU frequency is reduced or stopped depending on the amount of processing required. On the other hand, the frequency of a video clock related to a display device such as an LCD tends to increase due to an increase in resolution and the number of display colors, and power consumption increases accordingly. However, when the frequency of the video clock is lowered, flicker or the like occurs and the display quality is lowered. Techniques for reducing the video clock or reducing the refresh rate of the display device include the following. Note that lowering the refresh rate is not equivalent to lowering Vclk. Leave Vclk as it is and lengthen the horizontal or vertical blanking period, or lower the frequency of Vclk, which is the basis of all clocks related to display, while keeping the number of clocks applied to the horizontal and vertical blanking periods constant Thus, the refresh rate can be lowered. However, in order to reduce the power consumption, it is effective to lower the frequency of Vclk. In the present application, it is assumed that the refresh rate is lowered by lowering Vclk.
米国特許第5524249号は、サスペンド状態やスタンバイ状態等で表示装置の電力供給を停止する際に、Pclk(ビデオ・クロックとほぼ同じ)を止め、Mclk(メモリ・クロック:ビデオ・コントローラの駆動周波数)の周波数を下げるという技術を開示している。しかし、サスペンド状態やスタンバイ状態等の省電力モード以外の通常状態においてPclkを下げる又は止めること、合わせて通常状態においてPclk及びMclkを同時に下げるということは何等記載されていない。 In US Pat. No. 5,524,249, when the power supply of the display device is stopped in a suspended state, a standby state, or the like, Pclk (substantially the same as the video clock) is stopped and Mclk (memory clock: driving frequency of the video controller) is stopped. The technique of lowering the frequency of the is disclosed. However, there is no description of lowering or stopping Pclk in a normal state other than the power saving mode such as a suspend state or a standby state, and simultaneously lowering Pclk and Mclk in the normal state.
米国特許第5615376号は、VCLK(ビデオ・クロック)を水平及び垂直帰線期間に止めること、MCLKをフレーム・バッファへのアクセスがない場合には下げるという事項を開示している。しかし、VCLKを通常の表示期間に下げるということ、及び通常状態においてVCLKとMCLKを同時に下げるということは何等記載していない。 US Pat. No. 5,615,376 discloses stopping VCLK (video clock) during horizontal and vertical blanking periods and lowering MCLK when there is no access to the frame buffer. However, there is no description of lowering VCLK during a normal display period and lowering VCLK and MCLK simultaneously in a normal state.
特開平7−64665号公報は、表示用メモリに対し所定時間内に各種情報データの書き込みが行われず記憶内容が変更されない場合や、電源電圧の低下が検出された場合、スリープ状態になった場合、LCDへの表示タイミングを遅くすることを開示している。しかし、表示タイミイングを遅くすることにより生ずるフリッカ等の対応策や、表示内容に影響を与えないように表示タイミングを遅くすることについては何等記載されていない。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-64665 discloses a case where various information data are not written to the display memory within a predetermined time and the stored contents are not changed, or when a drop in power supply voltage is detected, or when a sleep state is entered. Discloses that the display timing on the LCD is delayed. However, there is no description about countermeasures such as flicker caused by delaying display timing, or delaying display timing so as not to affect display contents.
特開平7−239463号公報は、アクティブマトリクス型表示装置において、リフレッシュ操作を、1フレームにつき表示装置の一部の行(例えば全20行のうち4行おき)を対象にして、数フレーム(上の例では4フレーム)にかけて行うことを開示している。ここではフリッカ対策として上記のようなリフレッシュ操作を実施しているが、このような操作だけでは十分でない。さらに、パネル側の回路を変更する必要とする。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-239463 discloses a refresh operation in an active matrix type display device with several frames (upper frame) for a part of the display device per frame (for example, every fourth row out of all 20 rows). In this example, it is disclosed that it is performed over 4 frames). Here, the refresh operation as described above is performed as a countermeasure against flicker, but such an operation is not sufficient. Furthermore, it is necessary to change the circuit on the panel side.
特開平6−342148号公報は、強誘電性液晶表示装置において、低フレーム周波数においても、カーソルの移動、スムーズ・スクロールやマルチウインドウ等の動画表示又はビデオ動画表示を実質的に高速化するため、画像情報の変更があった走査線のみをリフレッシュすることを開示している。これは強誘電性液晶表示装置特有の性質を用いたものである。 JP-A-6-342148 discloses a ferroelectric liquid crystal display device in order to substantially speed up the moving of a cursor, smooth scrolling, moving image display such as multi-window or video moving image display even at a low frame frequency. It is disclosed that only the scanning line in which the image information is changed is refreshed. This uses a characteristic unique to a ferroelectric liquid crystal display device.
特開平9−5789号公報は、全画素中任意の1画素を書替え可能な液晶表示装置を用意し、当該表示装置の駆動周波数を下げる技術について開示している。当該駆動周波数は、表示色により又は動画か静止画により選択される。また、静止画又は動画にかかわらず、フリッカの生じやすい画像と生じにくい画像で駆動周波数を変更して、表示画像ごとに消費電力を最適化することも開示している。表示色は、輝度についても考慮されている。しかし、全画素中任意の1画素を書替え可能な、特別な液晶表示装置を必要としている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-5789 discloses a technique for preparing a liquid crystal display device that can rewrite any one of all pixels and lowering the drive frequency of the display device. The driving frequency is selected according to the display color, or a moving image or a still image. It also discloses that the power consumption is optimized for each display image by changing the drive frequency between an image that is likely to cause flicker and an image that is less likely to occur regardless of whether it is a still image or a moving image. As for the display color, luminance is also taken into consideration. However, there is a need for a special liquid crystal display device that can rewrite any one of all pixels.
特開平8−179269号公報は、フリッカ発生を防止するため、背景の色が明るいポジ表示と背景の色が暗いネガ表示とを表示データから区別し、ポジ表示ではフレーム周波数を増加し、ネガ表示ではフレーム周波数を減少させることが開示されている。しかし、ネガ又はポジの2段階しか判断できず、さらにフレーム周波数を変更する具体的時期、変更の具体的な仕方については詳しく記載されていない。 JP-A-8-179269 distinguishes positive display with a bright background color and negative display with a dark background color from display data in order to prevent occurrence of flicker. In the positive display, the frame frequency is increased and the negative display is performed. Discloses reducing the frame frequency. However, only two stages, negative or positive, can be determined, and the specific timing for changing the frame frequency and the specific method for changing are not described in detail.
本発明は、ビデオ・クロックの周波数を表示品質に影響を与えないように変更することを目的とする。 An object of the present invention is to change the frequency of the video clock so as not to affect the display quality.
また、より消費電力を減少させることを目的とする。 Another object is to further reduce power consumption.
ビデオ・クロックの周波数を下げるため本発明は以下のステップを実施する。すなわち、ビデオ・クロックの周波数を下げる契機を検出するステップと、ビデオ・クロックを使用する回路(実施例ではPLL(Phase Lock Loop)回路)が当該周波数変動に追従できる範囲においてビデオ・クロックの周波数を下げるステップと、ビデオ・クロックの周波数を下げるステップを、当該ステップにより変更されたビデオ・クロックの周波数が所定の周波数になるまで繰り返すステップとを含む。PLL回路等の動作が乱れることによる表示内容の乱れを防止することができる。 In order to reduce the frequency of the video clock, the present invention performs the following steps. That is, a step of detecting an opportunity to lower the frequency of the video clock, and a frequency of the video clock within a range in which a circuit using the video clock (PLL (Phase Lock Loop) circuit in the embodiment) can follow the frequency fluctuation. The step of lowering and the step of lowering the frequency of the video clock are repeated until the frequency of the video clock changed by the step reaches a predetermined frequency. It is possible to prevent the display content from being disturbed due to the disturbed operation of the PLL circuit or the like.
本発明の他の態様では、ビデオ・クロックの周波数を下げるため、ビデオ・クロックの周波数を下げる契機を検出するステップと、ビデオ・クロックを使用する表示装置の垂直帰線期間中に、ビデオ・クロックの周波数を所定の周波数まで下げるステップと、ビデオ・クロックの周波数を変更する必要が生じるまで、下げられたビデオ・クロックの周波数を所定の周波数に保持するステップとを実施する。液晶表示装置を用いる携帯型コンピュータであってもCRTに接続される場合に備え垂直帰線期間が存在する。この間は何等表示動作を実施しないので、この間にビデオ・クロックの周波数を変更すれば、表示内容に乱れを生じることなく、省電力を達成することができる。 In another aspect of the invention, detecting the opportunity to reduce the frequency of the video clock to reduce the frequency of the video clock, and during the vertical blanking period of the display device using the video clock, Reducing the frequency of the video clock to a predetermined frequency and holding the reduced video clock frequency at the predetermined frequency until the video clock frequency needs to be changed. Even in a portable computer using a liquid crystal display device, there is a vertical blanking period in preparation for connection to a CRT. During this time, no display operation is performed. Therefore, if the frequency of the video clock is changed during this time, power saving can be achieved without causing any disturbance in the display content.
本発明の第3の態様では、ビデオ・クロックの周波数を下げるために、ビデオ・クロックの周波数を下げる契機を検出するステップと、表示装置のスクリーン上の表示色をフリッカが目立たないような色に変更するステップと、ビデオ・クロックの周波数を下げるステップとを実行する。従来、表示色を基準に駆動周波数を変更する技術は存在したが(特開平9−5789号公報)、これではいつまでもビデオ・クロックの周波数を下げることができない。というのは、例えばWindows 95(Miscrosoft社の商標)の環境では、ビデオ・クロックの周波数を下げるとフリッカが目立ってしまうような表示色が多く用いられており、表示色を基準にしては省電力を達成することができない。よって、省電力を達成するためには、逆に、フリッカが目立たないような色に表示画面を変更した上で、ビデオ・クロックの周波数を下げることが必要である。これは、ワード・プロセッサのような比較的静的なアプリケーションを実行している際に、携帯型コンピュータのバッテリ残量が少なくなってしまった場合等に特に有効であると考えられる。 In the third aspect of the present invention, in order to lower the frequency of the video clock, the step of detecting the timing for lowering the frequency of the video clock, and the display color on the screen of the display device are set to colors that make the flicker less noticeable The step of changing and the step of reducing the frequency of the video clock are performed. Conventionally, there has been a technique for changing the driving frequency based on the display color (Japanese Patent Laid-Open No. 9-5789). However, with this technique, the frequency of the video clock cannot be lowered forever. This is because, for example, in the environment of Windows 95 (trademark of Miscrosoft), display colors that make flicker stand out when the video clock frequency is lowered are often used. Cannot be achieved. Therefore, in order to achieve power saving, it is necessary to lower the video clock frequency after changing the display screen to a color in which flicker is not noticeable. This is considered to be particularly effective when the battery level of the portable computer is low while a relatively static application such as a word processor is being executed.
ビデオ・クロックの周波数を下げる契機は、表示装置のスクリーン上に表示されるウインドウのアプリケーションの種類により検出されるようにすることも考えられる。例えば、表示内容が頻繁に変わらないようなアプリケーションを実行しており、そのアプリケーションのウインドウが最前面で且つ表示内容が頻繁に変わるようなアプリケーションのウインドウが表示されていないような場合である。 An opportunity to lower the frequency of the video clock may be detected according to the type of application of the window displayed on the screen of the display device. For example, there is a case where an application whose display contents are not frequently changed is executed, and an application window whose display contents frequently change is not displayed in the foreground.
また上記契機は、表示装置のスクリーン上に表示され且つ予め指定された注目ウインドウの大きさの変更により検出されるようにすることも考えられる。例えば、表示内容が頻繁に変わるようなアプリケーションのウインドウが最小化された場合には、ビデオ・クロックの周波数を下げることができる。 It is also conceivable that the trigger is detected by changing the size of the window of interest displayed on the screen of the display device and specified in advance. For example, when the application window whose display contents change frequently is minimized, the frequency of the video clock can be lowered.
さらに上記契機は、ユーザ操作頻度の変化によって検出されるようにすることも考えられる。例えば、マウスやキーボード入力が頻繁に行われている場合には、マウス・カーソルなどの動きがユーザにストレスを感じさせないようにする必要があるため、ビデオ・クロックの周波数を下げることができない。しかし、マウスやキーボード入力が所定のレベル以下である場合には、ビデオ・クロックの周波数を下げることができる。 Furthermore, it is conceivable that the trigger is detected by a change in user operation frequency. For example, when mouse or keyboard input is frequently performed, it is necessary to prevent the movement of the mouse cursor or the like from causing the user to feel stress, and thus the frequency of the video clock cannot be lowered. However, when the mouse or keyboard input is below a predetermined level, the video clock frequency can be lowered.
また上記契機は、プロセッサの処理内容の変化によって検出されるようにすることも可能である。通常、プロセッサの実行命令数が減少すると表示画面の変更も減少する。よって、このことを検出することによりビデオ・クロックの周波数を下げることができる。 The trigger can be detected by a change in processing contents of the processor. Usually, when the number of instructions executed by the processor decreases, the change in the display screen also decreases. Therefore, by detecting this, the frequency of the video clock can be lowered.
また、ビデオ・コントローラの駆動周波数を、ビデオ・クロックの周波数と共に下げることも考えられる。従来技術には、Mclkの周波数をビデオ・クロックの停止と共に下げることを開示したものもあるが、これは通常の表示動作を実施している場合ではない。本発明の主たる対象である通常表示期間中のビデオ・クロックの周波数の低下及びビデオ・コントローラの駆動周波数の低下を示しているものではない。 It is also conceivable to lower the drive frequency of the video controller together with the video clock frequency. Some prior art discloses lowering the frequency of Mclk with the stop of the video clock, but this is not the case when performing a normal display operation. It does not show the decrease in the frequency of the video clock and the decrease in the drive frequency of the video controller during the normal display period, which is the main object of the present invention.
以上は、本発明における処理のステップについて説明したものであるが、本発明は、以上の処理ステップを実行するプログラム又は回路又はそれらの組み合わせにおいて実施可能である。また、プログラムは、CD−ROMやフロッピー・ディスク、ROMなどの記憶媒体に記憶される。 The above is a description of the processing steps in the present invention, but the present invention can be implemented in a program or a circuit that executes the above processing steps, or a combination thereof. The program is stored in a storage medium such as a CD-ROM, a floppy disk, or a ROM.
本発明の処理の一例を図1を用いて説明する。ここでは、現在多く用いられているウインドウ・システムを採用したコンピュータにおける処理の一例を示す。最初に、Vclkの周波数を変更する契機を検出する(ステップ110)。具体的には、ウインドウ・メッセージをフックし、このウインドウ・メッセージを検査することにより、アプリケーションの起動等を検出する。ウインドウ・メッセージは、ウインドウ・プロシジャにより処理される、アプリケーションの仕事の単位に関連するものである。例えばWindows 95のAPI(Application Program Interface)である SetWindowsHookEx()を使用することで、特定のメッセージに応答して特定の処理をするためのメッセージ・フィルタ関数(フック関数)をシステムに導入できる。この機能を使用することで、ウインドウ・プロシジャにSendMessage()を用いて送られてきたエッセージをモニタしたり(フック・タイプ WH_CALLWNDPROC のフック)、GetMessage()又はPeekMessage()を呼び出した直後のメッセージをモニタしたり(フック・タイプ WH-GETMESSAGEのフック)することができる。アクティブ・ウィンドウの切り替えは、WM_ACTIVATE メッセージやWM_ACTIVEAPPメッセージをモニタすることで検出できる。 An example of the processing of the present invention will be described with reference to FIG. Here, an example of processing in a computer employing a window system that is widely used at present is shown. First, an opportunity to change the frequency of Vclk is detected (step 110). Specifically, the activation of an application or the like is detected by hooking a window message and inspecting the window message. A window message is related to the unit of work of the application that is processed by the window procedure. For example, by using SetWindowsHookEx (), which is an API (Application Program Interface) of Windows 95, a message filter function (hook function) for performing a specific process in response to a specific message can be introduced into the system. By using this function, you can monitor the essay sent to the window procedure using SendMessage () (hook with hook type WH_CALLWNDPROC), and the message immediately after calling GetMessage () or PeekMessage (). Can be monitored (hook type WH-GETMESSAGE hook). Active window switching can be detected by monitoring WM_ACTIVATE and WM_ACTIVEAPP messages.
最初の実施例としては、スクリーン上に表示されるウインドウのアプリケーションの名前により、Vclkの周波数を変更するか判断する(ステップ120)。なお、Vclkの周波数を変更しない場合にはステップ110に戻る。Windows 95では、各ウインドウに対してウインドウ・クラスがシステムにおいて一意になるように定義されており、アプリケーションの名前は、ウインドウ・クラス名とアプリケーション名との対応表を用いれば簡単に分かる。また、ダイアログ・ボックス等で対応表に登録されていないものであっても、ウインドウの所有関係をたどり、より上位のウインドウを検査することによりアプリケーション名を判別することができる。このことは下で詳しく述べる。最初にスクリーン上に表示されているウインドウを調べる場合には、デスクトップ上に開かれているウインドウのタイトル又はウインドウ・クラス名を検査していることでアプリケーション名を知ることができる。ウインドウのタイトルは、Windows 95のAPIのGetWindowText()を用いれば分かる。ウインドウ・クラス名は、同じくAPIのGetClassName()で知ることができる。また、本ステップの2回目以降の処理では、ウインドウ・メッセージを検査すれば、新たに起動されたウインドウ又は終了されたウインドウなどのアプリケーション名を知ることができる。 In the first embodiment, it is determined whether to change the frequency of Vclk according to the name of the application of the window displayed on the screen (step 120). If the frequency of Vclk is not changed, the process returns to step 110. In Windows 95, the window class is defined to be unique in the system for each window, and the name of the application can be easily found by using a correspondence table between the window class name and the application name. Even if the dialog box or the like is not registered in the correspondence table, the application name can be determined by following the ownership relationship of the windows and inspecting higher-order windows. This is described in detail below. When the window displayed on the screen is first examined, the application name can be known by examining the title or window class name of the window opened on the desktop. The window title can be found by using the Windows 95 API GetWindowText (). The window class name can also be obtained from the API GetClassName (). Further, in the second and subsequent processing of this step, by examining the window message, it is possible to know the application name such as a newly activated window or a terminated window.
アプリケーションの名前が分かると、当該アプリケーションの性質により、高速なVclkを必要とするか否かを判断することができる。すなわち、動画を伴うゲームやビデオを表示するアプリケーションなどは高速なVclkを必要とするが、ワードプロセッサやスプレッド・シートのような比較的静的なアプリケーションにおいては、フリッカを生じない程度のVclkでよい。よって、一例としては、各アプリケーションごとにVclkの周波数を定義しておき、表示されるウインドウのアプリケーションのうち最も高速なVclkを必要とするアプリケーションのVclkを採用することが考えられる。 If the name of the application is known, it can be determined whether or not a high-speed Vclk is required depending on the nature of the application. That is, a game with a moving image or an application for displaying a video requires a high-speed Vclk, but a relatively static application such as a word processor or a spread sheet may use a Vclk that does not cause flicker. Therefore, as an example, it is conceivable that the frequency of Vclk is defined for each application, and the Vclk of the application that requires the fastest Vclk among the applications of the displayed window is adopted.
また、他の例としては、高速なVclkを必要とするアプリケーション群と低速なVclkで構わないアプリケーション群に、実行する可能性のあるアプリケーションを予め分類しておき、表示されるアプリケーションが全て低速なVclkで構わないアプリケーションである場合には、低速なVclkに変更する。一方、一つでも表示されるアプリケーションに高速なVclkを必要とする場合には、高速なVclkを採用する。 As another example, applications that may be executed are classified into an application group that requires a high-speed Vclk and an application group that requires a low-speed Vclk, and all displayed applications are low-speed. If the application is acceptable for Vclk, the speed is changed to low speed Vclk. On the other hand, when a high-speed Vclk is required for an application to be displayed, a high-speed Vclk is adopted.
このような定義は、ユーザが実施してもよいし、コンピュータを出荷する際にプリ・インストールするアプリケーションについてメーカーが予め登録しておくことも可能である。 Such a definition may be implemented by the user or may be registered in advance by the manufacturer for an application to be pre-installed when the computer is shipped.
上ではアプリケーションごとにVclkを規定するということを述べたが、ウインドウ・クラス名で判断する場合には、あるアプリケーションが幾つかのウインドウを所有している場合や子供のウインドウを生成した場合、アプリケーションが何であるかという問題が生じる。この際には、Windows 95のAPIである GetWindow() や GetParent() を用いることにより、ダイアログボックスなどの子ウィンドウから、呼び出し元の親ウィンドウを調べることができる。これを用いてアプリケーション名を知ることができる。 In the above, Vclk is specified for each application. However, when judging by the window class name, if an application has several windows or a child window is created, the application The question arises as to what is. At this time, by using GetWindow () and GetParent (), which are APIs of Windows 95, the caller's parent window can be examined from a child window such as a dialog box. This can be used to know the application name.
このようにして、Vclkの周波数を変更する場合には、周波数が増加する場合と減少する場合があり、いずれかによって処理が異なる(ステップ130)。当然、動画などを表示するウインドウがスクリーン上に新たに発生したり、前面に出されると、Vclkの周波数を増加しなければならない(ステップ160)。この場合には、なるべく早くVclkの周波数を増加させないと、フリッカが生じたり、表示内容がとぎれたりして、ユーザビリティが低下する。 In this way, when the frequency of Vclk is changed, there are cases where the frequency increases and decreases, and the processing differs depending on either (step 130). Naturally, when a new window for displaying a moving image or the like is generated on the screen or brought to the front, the frequency of Vclk must be increased (step 160). In this case, if the frequency of Vclk is not increased as soon as possible, flicker occurs or display content is interrupted, resulting in a decrease in usability.
一方、Vclkの周波数を減少させる場合には、すぐさま周波数を減少させなくともユーザビリティの低下はない。よって、ここでユーザにVclkの周波数を下げることを通知する(ステップ140)。このステップは任意である。当該通知は、ユーザにポップアップ・ウインドウを表示することにより行っても、音声によっておこなってもよい。単にVclkの周波数を削減するだけでなく、さらに表示色の変更を行うとさらにVclkの周波数を下げることができ、それにより消費電力を削減することができることを通知するようにしてもよい。Vclkの周波数を下げると副作用としてフリッカを生じるが、人間がフリッカを感じるのは特定の場合であり、フリッカを感じにくい配色も存在する。例えば、中間調を含まないRGB(赤・緑・青)三原色のみの組み合わせで作成される色や白黒は、フリッカを感じさせにくい。また、Windows 95における画面のデザインでハイコントラスト(白)と呼ばれる配色もフリッカを感じさせにくい。よって、表示されているウインドウの各パーツの色を、フリッカを感じさせにくい色の組み合わせに変更すれば、よりVclkの周波数を下げることができる。色の変更を実施する場合の処理の概略を図2に示す。なお、ユーザに予告することなく色の変更を実施してもよいが、故障等と誤解される場合もあるので、少なくとも1度は通知することが好ましい。 On the other hand, when the frequency of Vclk is decreased, the usability does not decrease even if the frequency is not decreased immediately. Therefore, the user is notified that the frequency of Vclk is to be lowered (step 140). This step is optional. The notification may be performed by displaying a pop-up window to the user or by voice. In addition to simply reducing the Vclk frequency, it is also possible to notify that the Vclk frequency can be further lowered by further changing the display color, thereby reducing the power consumption. When the frequency of Vclk is lowered, flicker occurs as a side effect. However, humans feel flicker only in specific cases, and there are color schemes that make flicker less likely to be felt. For example, colors and black and white created by combining only the three primary colors RGB (red, green, and blue) that do not include halftones are less likely to cause flicker. In addition, the color scheme called high contrast (white) in the screen design in Windows 95 hardly causes flicker. Therefore, the frequency of Vclk can be further lowered by changing the color of each part of the displayed window to a color combination that does not make flickering feel. FIG. 2 shows an outline of processing when color change is performed. Although the color may be changed without notifying the user, it may be misunderstood as a failure or the like, so it is preferable to notify at least once.
なお、図2の処理は独立して実施可能であり、例えば図2における契機は、ユーザの命令、ユーザ・インタラクションが所定時間なかったということ、画面の更新が所定時間なかったということ、予め指定された注目ウインドウがバックグランドになったこと等が考えられる。 The processing in FIG. 2 can be performed independently. For example, the trigger in FIG. 2 is that the user's command or user interaction has not been performed for a predetermined time, the screen update has not been performed for a predetermined time, It is conceivable that the noticed window that has been set is in the background.
そして、Vclkの周波数を実際に下げる処理を実施する(ステップ150)。この処理については後ほど詳しく述べる。そして、処理が終了するか否か判断し、終了しない場合にはステップ110に戻る(ステップ170)。 Then, a process of actually reducing the frequency of Vclk is performed (step 150). This process will be described in detail later. Then, it is determined whether or not the process is to be ended.
以上では、ウインドウのアプリケーション名によってVclkの周波数を変化させる場合を述べたが、これだけがVclkの周波数を変化させる契機ではない。例えば、ウインドウ・メッセージのうちマウスやキーボードに関するものをフック(WM_KEYDOWNメッセージやWM_LBOTTONDOWNなど)して、ユーザの操作頻度を検出し、頻繁に操作を実施していると判断できる場合には、Vclkの周波数を高速に保ち、あまり操作を実施していないと判断された場合には、Vclkの周波数を低速にするということが考えられる。マウスやキーボードのイベントを監視するのは、ウインドウ・メッセージのみならず、デバイス・ドライバのレベルでハードウエア割り込みを監視することでも実現することができる。 In the above, the case where the frequency of Vclk is changed according to the application name of the window has been described, but this is not the only reason for changing the frequency of Vclk. For example, if it is possible to detect the frequency of user operation by hooking a window message related to the mouse or keyboard (WM_KEYDOWN message, WM_LBOTTONDOWN, etc.) When it is determined that the operation is not performed so much, it is conceivable to reduce the frequency of Vclk. Monitoring of mouse and keyboard events can be realized not only by window messages but also by monitoring hardware interrupts at the device driver level.
さらに、予め指定された注目すべきウインドウのミニマイズやマキシマイズなどのウインドウの大きさの変更も、ウインドウ・メッセージWM_SIZEを監視することにより、検出することができる。そして、注目ウインドウが例えば動画を表示するようなアプリケーションのウインドウである場合には、ウインドウが所定以下の大きさになった場合には、Vclkの周波数を下げることも考えられる。また、注目ウインドウが例えばワードプロセッサようなアプリケーションのウインドウである場合、ウインドウがマキシマイズされた場合には、Vclkの周波数を下げることも考えられる。 Furthermore, a change in the size of a window, such as minimizing or maximizing a notable window specified in advance, can also be detected by monitoring the window message WM_SIZE. If the window of interest is, for example, an application window that displays a moving image, the frequency of Vclk may be lowered if the window becomes smaller than a predetermined size. Further, when the window of interest is an application window such as a word processor, when the window is maximized, the frequency of Vclk may be lowered.
さらに、デスクトップ画面全体又はフォアグラウンドのアプリケーション・ウインドウのビットマップを調べて、その内容によってフリッカを生じないようなVclkの周波数を設定することも可能である。 Further, it is possible to examine the bitmap of the entire desktop screen or the application window in the foreground, and set the Vclk frequency so as not to cause flicker depending on the contents.
さらに、Pentium(Intel社の商標)プロセッサにおいては、MSR(Model Specific Register)というレジスタが用意されており、このレジスタからプロセッサの実行命令数や実行I/O命令数などが分かる。この実行命令数や実行I/O命令数等をMSRから取得することにより、プロセッサの処理内容、実行状況、負荷状態を検出することができる。例えば、実行命令数が少ない場合には、通常は描画命令の実効数も少ないばずであるので、Vclkの周波数を下げることができると考えられる。よって、プロセッサの実行状況等を契機として、Vclkの周波数を変更することも可能である。 Further, a register called MSR (Model Specific Register) is prepared in the Pentium (trademark of Intel), and the number of execution instructions and the number of execution I / O instructions of the processor can be known from this register. By acquiring the number of execution instructions, the number of execution I / O instructions, and the like from the MSR, it is possible to detect the processing content, execution state, and load state of the processor. For example, when the number of execution instructions is small, the effective number of drawing instructions should normally be small, so the frequency of Vclk can be lowered. Therefore, it is possible to change the frequency of Vclk with the execution status of the processor as an opportunity.
では、Vclkの周波数を実際に下げる処理(ステップ150)について述べる前に、図3を用いてコンピュータ1の構成を説明しておく。コンピュータ1では、プロセッサ3とビデオ・コントローラ7がバス5に接続している。プロセッサ3は、周辺回路を介してバス5に接続する場合もある。バス5は、バス・クロック(Bus CLK)で動作している。ビデオ・コントローラ7は、フレーム・バッファ29とLVDS1(Low Voltage Differential Signal19)とに接続している。また、ビデオ・コントローラ7は外部からベース・クロックが供給されている。ビデオ・コントローラ7に接続されているLVDS1(19)は送信側であり、受信側のLVDS2(25)に接続されている。なお、LVDS1(19)にはPLL3(21)が、LVDS2(23)にはPLL4(23)が接続されている。LVDS2(25)の出力は、ゲート・ドライバ31とデータ・ドライバ33に接続され、これらゲート・ドライバ31及びデータ・ドライバ33によりLCDパネル27が駆動されるようになっている。なお、LVDS1及びLVDS2は、PanelLink(Silicon Image Inc. 社の商標)など、複数ビットの画素データをシリアル化してLCDパネル27へ送信する、同等なデバイスで代替可能である。
Then, before describing the process of actually reducing the frequency of Vclk (step 150), the configuration of the computer 1 will be described with reference to FIG. In the computer 1, a
また、ビデオ・コントローラ7内は、PLL1(9)とPLL2(11)と、バス・インターフェース13と、LCD出力回路17と、それ以外の制御回路15がある。PLL1(9)はメモリ・クロックMclkを制御回路15に供給し、PLL2(11)はVclkをLCD出力回路17に供給しており、制御回路15はMclkで、LCD出力回路17はVclkで動作する。バス・インターフェース13はバス・クロックにて動作している。バス・インターフェース13と制御回路15、制御回路15とLCD出力回路17は接続されている。
The
では、図3のコンピュータ1の動作を説明する。プロセッサ1はバス5を介してビデオ・コントローラ7に描画に必要なデータ及び命令を送信する。ビデオ・コントローラ7のバス・インターフェース13は、バス5とやり取りをして必要な情報を制御回路15に渡す。制御回路15は、フレーム・バッファ29の読み書き、描画処理及びビデオ・コントローラ7の制御を実施する。制御回路15はLCDパネル27の定期的なリフレッシュを行うため、フレーム・バッファ29の内容をLCD出力回路17に出力する。そして、LCD出力回路17は、表示されるRGBデータをVclkで出力し、水平同期信号Hsync、垂直同期信号Vsyncも出力する。LVDS1(19)は、EMI対策のためRGBのディジタル信号をR・G・Bそれぞれ1本のシリアルな差動電圧信号に変換し且つ送信するものであって、PLL3(21)から供給されるクロックで動作している。一方、受信側のLVDS2(25)は、LVDS1(19)からの信号を受信し、データ・ドライバにVclkでRGBデータを出力する。さらに、ゲート・ドライバ31に、Hsync信号及びVsync信号を出力する。ここで、LVDS2(25)は、LVDS1(19)から送られてくる信号を正確に取り込み、Vclkで信号を出力するため、PLL4(23)からのクロック信号を使用する。
Now, the operation of the computer 1 in FIG. 3 will be described. The processor 1 transmits data and instructions necessary for drawing to the
データ・ドライバ33及びゲート・ドライバ31及びLCD27の動作は、通常と同様であって、ゲート・ドライバ31がLCDパネル27をゲート線1本ずつ走査していき、それに合わせてデータ・ドライバ33は、ゲート線1本ずつデータを書き込んでいき、全体として必要なデータをLCDパネル27に書き込む。
The operations of the
以上のように、Vclkが用いられるのは、LCD出力回路17及びLVDS1(19)及びLVDS2(25)及びデータ・ドライバ33においてである。この図3のような構成において、Vclkの周波数を下げると、PLL3(21)及びPLL4(23)の動作に影響が及ぶ。これは、PLL3(21)はVclk又はVclkに同期した信号を用いて発振しているからである。特にLVDS1(19)に接続されるPLL3(21)の発振が乱れると、その影響が後ろの回路に及ぶ。よって、PLL3(21)の発振が安定していないと、表示される画像にも影響が生じてしまう。
As described above, Vclk is used in the
そこで、本発明では、PLL3(21)が追従できる範囲で少しずつ、Vclkが所望の周波数となるように変更していく。この処理を図4に示す。上で述べたようにVclkの周波数を下げる契機を検出し(ステップ210)、PLLが追従できる幅でVclkの周波数を下げる(ステップ220)。例えば、最大5%の振れまで追従できるようなPLLであれば、1回当たり5%以下の幅でVclkの周波数を下げる。例えば、このステップ220を1フレーム当たり1回行う。そして、この下げられたVclkの周波数が、所望の周波数になるまで繰り返す(ステップ230)。なお、ステップ220及びステップ230は、ソフトウエアによって実施することも、制御回路15にて実施することも可能である。
Therefore, in the present invention, Vclk is changed so that it becomes a desired frequency little by little within a range that can be followed by PLL3 (21). This process is shown in FIG. As described above, the trigger for lowering the frequency of Vclk is detected (step 210), and the frequency of Vclk is lowered with a width that the PLL can follow (step 220). For example, in the case of a PLL that can follow up to a maximum of 5%, the frequency of Vclk is lowered by a width of 5% or less per time. For example, this
このようにすれば、PLL3(21)の発振は乱れることがないので、LVDS2(23)以降の回路に混乱が伝搬されず、表示内容も乱れずに、ユーザビリティの低下はない。なお、PLLの周波数は、分子と分母と分周器の3パラメータで指定するのが一般的で、次にセットする値を現在のパラメータ構成となるべく近い値にすれば、各パラメータがPLLの位相検出器にロードされるタイミングの時間差に起因するPLLの大きな動揺を抑えることができる。例えば、「分子=15、分母=23」でリフレッシュ・レート60Hzだとすると、59Hzを達成するために「分子=30、分母=43」をセットするのではなく、近似的に「分子=15、分母=22」の方が好ましい。 By doing so, the oscillation of the PLL3 (21) is not disturbed, so that the confusion is not propagated to the circuits after the LVDS2 (23), the display content is not disturbed, and the usability is not deteriorated. Note that the PLL frequency is generally specified by three parameters of the numerator, denominator, and frequency divider. If the value to be set next is as close as possible to the current parameter configuration, each parameter becomes the phase of the PLL. A large oscillation of the PLL due to the time difference of the timing loaded in the detector can be suppressed. For example, if the refresh rate is 60 Hz with “numerator = 15, denominator = 23”, instead of setting “numerator = 30, denominator = 43” to achieve 59 Hz, approximately “numerator = 15, denominator = 22 "is preferred.
図3はコンピュータ1の一例であって、特に解像度の高い(例えばXGA)コンピュータについての例である。このような解像度の場合、例えばVclkは65MHzであり、Mclkは84MHzである。 FIG. 3 shows an example of the computer 1, which is an example of a computer having a particularly high resolution (for example, XGA). In the case of such a resolution, for example, Vclk is 65 MHz and Mclk is 84 MHz.
また、図5に示すようにコンピュータ1'ビデオ・コントローラ以降の回路を構成することも可能である。図3に表されたものと機能的に同様のものには同じ参照番号が付されている。ここでは、LCD出力回路17の出力がそのままデータ・ドライバ33及びゲート・ドライバ31に出力されている。このLCD出力回路17の出力はVclkに従う。図3の回路と異なる点には、ビデオ・コントローラ41がフレーム・バッファ29を内蔵している点もあるが、これは本発明では大きな問題ではない。このような構成では、解像度は図3の場合のように高くなく、例えばSVGA(800×600)程度であり、例えばVclk=40MHz、Mclk=58MHzである。
Further, as shown in FIG. 5, it is also possible to configure a circuit after the computer 1 ′ video controller. Elements that are functionally similar to those depicted in FIG. 3 are given the same reference numerals. Here, the output of the
図5のような構成においては、LCD出力回路17のRGBデータはデータ・ドライバ33に、Hsync信号及びVsync信号はゲート・ドライバ31に直接出力される。このような構成においては、LVDSのPLLの心配をする必要はないが、データ・ドライバ33及びゲート・ドライバ31が描画動作を実施している間にVclkの周波数を下げると、制御回路15からLCD出力回路17へのデータの受渡しが乱れ、その結果表示内容が乱れてしまう。よって、本発明では、Vclkの変更を垂直帰線期間に行う。なお、Hsync信号Vsync信号はVclkをカウンタで分周することにより生成されるので、Vclkが連続的に変化する限りVclkに追従できる。
In the configuration as shown in FIG. 5, the RGB data of the
すなわち、Vclkの周波数を下げる契機を検出しても(図6、ステップ310)、直ぐには周波数を下げず、垂直帰線期間を検出して、その期間中に、所定の周波数にVclkの周波数を下げる(ステップ320)。そして、次の周波数変更までVclkの周波数を保持する(ステップ330)。なお、ステップ320及び330は、ソフトウエアで実施することも可能であり、また制御回路15が実施してもよい。
That is, even if the trigger for lowering the frequency of Vclk is detected (step 310 in FIG. 6), the frequency is not lowered immediately, the vertical blanking period is detected, and the frequency of Vclk is set to a predetermined frequency during that period. Lower (step 320). The frequency of Vclk is held until the next frequency change (step 330). Note that steps 320 and 330 may be implemented by software, or may be implemented by the
ステップ320をさらに詳しく説明すると、図7における垂直帰線期間中、Vsync信号より前をフロント・ポーチ期間、後ろをバック・ポーチ期間といい、好ましくはフロント・ポーチ期間中にVclkの周波数の変更を実施する。但し、ソフトウエアで実施する場合には、Vsync信号のタイミングしか分からないような場合もあるので、Hsync信号を乱さないように、バック・ポーチ期間に変更することでも構わない。制御回路15で行う場合又は他の別の回路で行う場合には、各タイミングを検出するようにすることが可能である。
In more detail, step 320 is referred to as a front porch period and a back porch period before the Vsync signal during the vertical blanking period in FIG. 7, and preferably the Vclk frequency is changed during the front porch period. carry out. However, when implemented by software, only the timing of the Vsync signal may be known, so it may be changed to the back porch period so as not to disturb the Hsync signal. When it is performed by the
また、上で述べたようにVclkの周波数はMclkの周波数より低く、通常Mclkは、Vclkに必要な帯域幅(周波数)に加えて、フレーム・バッファのリフレッシュやプロセッサ及びビデオ・コントローラに必要な帯域幅(周波数)を加えて設計される。よって、Vclkの周波数が下げられる場合には、Mclkには余裕が生じる。この余裕を、プロセッサやビデオ・コントローラに振り分けることもできるが、実際にVclkの周波数を下げる場合には描画が頻繁に行われる期間ではないので、Vclkの周波数を減らした分はMclkを減らすことも可能である。さらに、描画が頻繁に行われる期間ではないので、Vclkの周波数を減らした分以上にMclkの周波数を減らすことも可能である。 In addition, as described above, the frequency of Vclk is lower than the frequency of Mclk. Normally, Mclk is not only the bandwidth (frequency) required for Vclk but also the bandwidth required for frame buffer refresh and processor and video controller. Designed with width (frequency) added. Therefore, when the frequency of Vclk is lowered, there is a margin in Mclk. This margin can be allocated to the processor or video controller, but when the Vclk frequency is actually lowered, it is not a period in which drawing is frequently performed. Therefore, the amount of reduction in the Vclk frequency can reduce Mclk. Is possible. Furthermore, since it is not a period in which drawing is frequently performed, it is possible to reduce the frequency of Mclk more than the amount of reduction of the frequency of Vclk.
ビデオ・クロックを表示品質に影響を与えないように変更することができた。 The video clock could be changed so as not to affect the display quality.
また、より消費電力を減少させることもできた。 In addition, the power consumption could be further reduced.
1 コンピュータ
3 プロセッサ
5 バス
7 ビデオ・コントローラ
9 PLL1
11 PLL2
13 バス・インターフェース
15 制御回路
17 LCD出力回路
19 LVDS1
21 PLL3
23 PLL4
25 LVDS2
27 LCDパネル
29 フレーム・バッファ
31 ゲート・ドライバ
33 データ・ドライバ
41 ビデオ・コントローラ
1
11 PLL2
13
21 PLL3
23 PLL4
25 LVDS2
27
Claims (4)
前記ビデオ・クロックの周波数を下げる契機を検出するステップと、
前記契機を検出したことに応答して、垂直帰線期間中に所定の周波数に前記ビデオ・クロックの周波数を下げるステップと、
前記下げるステップを実行したあとで、次の周波数変更まで前記ビデオ・クロックの周波数を保持するステップを含み、
前記契機が、表示装置のスクリーン上に表示され且つ予め指定された注目ウインドウの大きさの変更により検出される方法。 In a computer having a display device in which an LCD output circuit is directly connected to a data driver and a gate driver, a method of reducing the frequency of a video clock, which is a basic clock signal for displaying on the display device,
Detecting an opportunity to lower the frequency of the video clock;
In response to detecting the trigger, reducing the frequency of the video clock to a predetermined frequency during a vertical blanking period;
After performing the lowering step includes the step of holding the frequency of the video clock to the next frequency change,
A method in which the trigger is detected by changing the size of a window of interest that is displayed on a screen of a display device and specified in advance .
前記表示装置に表示を行うための基本クロック信号であるビデオ・クロックの周波数を下げる契機を検出する検出器と、
前記検出器が契機を検出したことに応答して、垂直帰線期間中に所定の周波数に前記ビデオ・クロックの周波数を下げ、次の周波数変更まで前記ビデオ・クロックの周波数を保持するコントローラを備え、
前記契機が、表示装置のスクリーン上に表示され且つ予め指定された注目ウインドウの大きさの変更により検出されるコンピュータ。 A computer having a display device in which an LCD output circuit is directly connected to a data driver and a gate driver,
A detector for detecting an opportunity to lower a frequency of a video clock that is a basic clock signal for displaying on the display device;
In response to the detection of the trigger by the detector, a controller for lowering the video clock frequency to a predetermined frequency during a vertical blanking period and holding the video clock frequency until the next frequency change is provided. ,
A computer in which the trigger is displayed on a screen of a display device and detected by changing the size of a window of interest designated in advance .
前記ビデオ・クロックの周波数を下げる契機を検出するステップと、
前記契機を検出したことに応答して、垂直帰線期間中に所定の周波数に前記ビデオ・クロックの周波数を下げるステップと、
前記下げるステップを実行したあとで、次の周波数変更まで前記ビデオ・クロックの周波数を保持するステップと、
を前記コンピュータに実行させ、
前記契機が、表示装置のスクリーン上に表示され且つ予め指定された注目ウインドウの大きさの変更により検出される記録媒体。 A recording in which a computer having a display device in which the LCD output circuit is directly connected to the data driver and the gate driver is recorded with a program for reducing the frequency of the video clock, which is a basic clock signal for display on the display device A medium, wherein the program is
Detecting an opportunity to lower the frequency of the video clock;
In response to detecting the trigger, reducing the frequency of the video clock to a predetermined frequency during a vertical blanking period;
After performing the step of lowering, holding the frequency of the video clock until the next frequency change;
To the computer ,
A recording medium in which the trigger is displayed on a screen of a display device and detected by changing the size of a window of interest designated in advance .
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