TW201602866A - 用於周邊介面資料傳遞的高效無失真壓縮 - Google Patents

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TW201602866A TW104110035A TW104110035A TW201602866A TW 201602866 A TW201602866 A TW 201602866A TW 104110035 A TW104110035 A TW 104110035A TW 104110035 A TW104110035 A TW 104110035A TW 201602866 A TW201602866 A TW 201602866A
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Abstract

提供了用於處理觸控式螢幕資訊的方法、裝置和電腦程式產品。該方法可包括：接收觸控式螢幕資料，該觸控式螢幕資料包括表示由觸控式螢幕面板產生的信號的節點值；產生包括差量值的第一資料訊框；及在控制資料匯流排上傳送第一資料訊框。每個差量值可被計算為一個節點值與不同節點相關值之間的差量，其中第一資料訊框具有預定義大小。第一資料訊框可被配置成准許第一資料訊框的接收方重構觸控式螢幕資料而無資訊損失。

Description

用於周邊介面資料傳遞的高效無失真壓縮 【相關申請案的交叉引用】
本專利申請案主張於2014年4月24日向美國專利局提交的臨時專利申請案第61/984,023號的優先權及權益，其全部內容經由引用納入於此。
本案一般而言係關於用於處置觸控式螢幕顯示器的系統和方法，尤其係關於實現觸控式螢幕資料的無失真壓縮的系統和方法。
現代計算設備(包括行動智慧型電話、平板設備、媒體播放機、電器、可穿戴計算設備等)可具有使用者介面，該使用者介面採用觸控式螢幕來收集和處理使用者觸控式螢幕資料。觸敏設備可包含由觸控式螢幕控制器管理的數百個觸摸感測器或節點。觸控式螢幕控制器處理所偵測到的觸摸輸入，並基於該輸入來執行相關命令。觸控式螢幕資訊可從觸控式螢幕控制器傳送至通用處理器以供進一步處理。
觸控式螢幕資訊通常既是時間敏感又是誤差敏感的 。例如，使用者輸入可包括手指、筆及/或觸控筆的位置的很小改變，並且往往期望或要求對此類改變的亞秒級回應以避免較差的使用者體驗。然而，舊式系統可能缺乏用於在現代設備中高效操作的內部設備之間的頻寬。
因此，需要改進的對觸控式螢幕資料的處理，尤其是在經由無線通訊系統來通訊的設備中。
本文所揭示的某些態樣涉及資料壓縮技術，該資料壓縮技術可被用來最佳化被用於傳達觸摸資料的通訊鏈路的頻寬。
在本案的某些態樣，提供了方法、電腦程式產品和裝置。該方法可包括：接收觸控式螢幕資料，該觸控式螢幕資料包括表示由觸控式螢幕面板產生的信號的節點值，計算關於節點值的差量值，每個差量值表示這些節點值中的一個節點值與不同節點相關值之間的差量，為用於儲存這些差量值的字決定位元大小，產生包括這些差量值的第一資料訊框，以及在控制資料匯流排上傳送第一資料訊框。第一資料訊框可具有預定義大小。第一資料訊框的接收方可被適配成使用在一或多個先前傳送的訊框中提供的複數個節點值來重構觸控式螢幕資料而沒有資訊損失。該一或多個先前傳送的訊框可包括至少一個未壓縮訊框。
在一個態樣，該方法包括：將節點值組織為與觸控式螢幕面板上的實體感測器行相對應的複數行，以及為每行獨立地計算差量值集合。為每行計算差量值集合可包括：將 每行中的第一節點指定為參考節點，將第一差量值決定為每行中的參考節點與第二節點之間的數學差量，第一節點和第二節點對應於觸控式螢幕面板上實體毗鄰的感測器，以及將第二差量值決定為每行中的第二節點與第三節點之間的數學差量，第二節點和第三節點對應於觸控式螢幕面板上實體毗鄰的感測器。
在一個態樣，該方法包括：將節點值組織為與觸控式螢幕面板上的實體感測器列相對應的複數列，為每列獨立地計算差量值集合，將每列中的第一節點指定為參考節點，將第一差量值決定為每列中的參考節點與第二節點之間的數學差量，第一節點和第二節點對應於觸控式螢幕面板上實體毗鄰的感測器，以及將第二差量值決定為每列中的第二節點與第三節點之間的數學差量，第二節點和第三節點對應於觸控式螢幕面板上實體毗鄰的感測器。不同節點相關值可對應於觸控式螢幕面板上實體毗鄰於對應於一個節點的感測器的至少一個感測器。
在一個態樣，該方法包括：將節點值組織在與觸控式螢幕面板上的實體緊鄰感測器塊相對應的複數個塊中，以及為該複數個塊之每一者塊計算差量值集合。可關於這複數個塊之每一者塊定義不同節點相關值。
在一個態樣，該方法包括：決定複數個差量值中的最大差量值，計算對該最大差量值進行編碼所需的位元數，以及經由使用對該最大差量值進行編碼所需的位元數對每個差量值進行編碼來產生有效載荷。該方法亦可包括：將複數 個資料元素打包在有效載荷中，以及向有效載荷添加標頭以獲得第一資料訊框。該標頭可標識對該最大差量值進行編碼所需的位元數。該方法可包括在第二資料訊框中提供該有效載荷的至少一部分，該第二資料訊框攜帶不同的有效載荷。第一資料訊框和第二資料訊框可在大小上相等。
在一個態樣，該方法包括：為第一節點產生預測值，以及基於第一節點的預測值與觸控式螢幕資料中對應於第一節點的一個節點值之間計算出的差量來產生差量值之一。為第一節點產生預測值可包括使用空間預測演算法。為第一節點產生預測值可包括使用時間預測演算法。
在各個態樣，一種裝置可包括觸控式螢幕介面，該觸控式螢幕介面包括被適配成在串列匯流排上傳達資料的通訊介面和觸控式螢幕控制器。該觸控式螢幕控制器可被配置成：接收觸控式螢幕資料，該觸控式螢幕資料包括表示由觸控式螢幕面板產生的信號的節點值，計算關於節點值的差量值，每個差量值表示這些節點值中的一個節點值與不同節點相關值之間的差量，為用於儲存這些差量值的字決定位元大小，產生包括這些差量值的第一資料訊框，以及在控制資料匯流排上傳送第一資料訊框。第一資料訊框可具有預定義大小。第一資料訊框的接收方可被適配成使用在一或多個先前傳送的訊框中提供的複數個節點值來重構觸控式螢幕資料而沒有資訊損失。一或多個先前傳送的訊框可包括至少一個未壓縮訊框。
在各個態樣，處理器可讀儲存媒體儲存指令和資料 。該儲存媒體可包括瞬態和非瞬態儲存。這些指令可由一或多個處理設備及/或電路執行。某些指令在被處理器執行時可使得處理器：接收觸控式螢幕資料，該觸控式螢幕資料包括表示由觸控式螢幕面板產生的信號的節點值，計算關於節點值的差量值，每個差量值表示這些節點值中的一個節點值與不同節點相關值之間的差量，為用於儲存這些差量值的字決定位元大小，產生包括這些差量值的第一資料訊框，以及在控制資料匯流排上傳送第一資料訊框。第一資料訊框可具有預定義大小。第一資料訊框的接收方可被適配成使用在一或多個先前傳送的訊框中提供的複數個節點值來重構觸控式螢幕資料而沒有資訊損失。該一或多個先前傳送的訊框可包括至少一個未壓縮訊框。
在各個態樣，一種設備可包括觸控式螢幕介面，該觸控式螢幕介面包括被適配成在串列匯流排上傳達資料的通訊介面；觸控式螢幕控制器；用於接收觸控式螢幕資料的裝置，該觸控式螢幕資料包括表示由觸控式螢幕面板產生的信號的節點值；用於計算關於節點值的差量值的裝置，每個差量值表示這些節點值中的一個節點值與不同節點相關值之間的差量；用於為用於儲存這些差量值的字決定位元大小的裝置；用於產生包括這些差量值的第一資料訊框的裝置；及用於在控制資料匯流排上傳送第一資料訊框的裝置。第一資料訊框可具有預定義大小。第一資料訊框的接收方可被適配成使用在一或多個先前傳送的訊框中提供的複數個節點值來重構觸控式螢幕資料而沒有資訊損失。該一或多個先前傳送的 訊框可包括至少一個未壓縮訊框。
在本案的某些態樣，一種在接收器處執行的方法包括：從串列匯流排接收複數個訊框，該複數個訊框包括至少一個經壓縮訊框；及解壓縮該至少一個經壓縮訊框以獲得節點值，這些節點值表示由觸控式螢幕面板產生的信號。這些節點值可以是由這複數個訊框的傳送方壓縮的對應節點值的無損副本。經壓縮訊框可具有預定義大小。
在一個態樣，該至少一個經壓縮訊框包括差量值。在一個實例中，每個差量值可表示一個節點值與先前接收到的訊框中的對應節點值之間的差量。在另一實例中，該至少一個經壓縮訊框可包括表示一個節點值與該至少一個經壓縮訊框中的一或多個其他值之間的差量的差量值。
在一個態樣，該至少一個經壓縮訊框包括差量值，並且該至少一個經壓縮訊框可經由以下操作來解壓縮：使用預定預測演算法為第一節點產生預測值，以及將該預測值調整在該至少一個經壓縮訊框中提供的第一差量值。第一差量值可對應於第一節點。該至少一個經壓縮訊框中的差量值可以是由該複數個訊框的傳送方使用預測演算法(預定預測演算法)來計算的。
在一個態樣，該複數個訊框包括一或多個未壓縮訊框，並且該方法包括基於該複數個訊框之每一者訊框的標頭來決定每個訊框是否是經壓縮的。
在一個態樣，每個節點值對應於觸控式螢幕面板上的感測器的狀態。
在一個態樣，對於該複數個訊框之每一者訊框，該方法包括：對在每個訊框中接收到的複數個資料元素解包以獲得與觸控式螢幕面板上的行或列相對應的資料元素集合。
在各個態樣，處理器可讀儲存媒體儲存指令和資料。該儲存媒體可包括瞬態和非瞬態儲存。這些指令可由一或多個處理設備及/或電路執行。某些指令在被處理器執行時可使得處理器：從串列匯流排接收複數個訊框，該複數個訊框包括至少一個經壓縮訊框；及解壓縮該至少一個經壓縮訊框以獲得節點值，這些節點值表示由觸控式螢幕面板產生的信號。這些節點值可以是由這複數個訊框的傳送方壓縮的對應節點值的無損副本。經壓縮訊框可具有預定義大小。
在本案的某些態樣，一種設備包括：用於從串列匯流排接收複數個訊框的裝置，該複數個訊框包括至少一個經壓縮訊框；及用於解壓縮該至少一個經壓縮訊框以獲得節點值的裝置，該等節點值表示由觸控式螢幕面板產生的信號。這些節點值可以是由這複數個訊框的傳送方壓縮的對應節點值的無損副本。經壓縮訊框可具有預定義大小。
100‧‧‧計算設備
102‧‧‧電路板
104‧‧‧觸控式螢幕顯示器
200‧‧‧計算設備
202‧‧‧設備
204‧‧‧主機或基頻處理器
206‧‧‧顯示系統
208‧‧‧多模式控制資料匯流排
210‧‧‧影像緩衝器或源
212‧‧‧觸控式螢幕資料槽及/或處理設備
214‧‧‧顯示控制器
216‧‧‧觸控式螢幕控制器
218‧‧‧影像資料匯流排
300‧‧‧觸控式螢幕計算設備
302‧‧‧觸控式螢幕控制器
304‧‧‧類比前端電路
306‧‧‧觸摸活動偵測元件
308‧‧‧中斷產生器
310‧‧‧處理器或處理電路
312‧‧‧主機介面
314‧‧‧時鐘或定時電路
316‧‧‧顯示面板
318‧‧‧顯示器介面
320‧‧‧觸控式螢幕面板
322‧‧‧記憶體元件
324‧‧‧主機處理器
326‧‧‧感測器
400‧‧‧裝置
402‧‧‧觸控式螢幕控制器
404‧‧‧感測器控制功能
406‧‧‧觸控式螢幕資料緩衝器
408‧‧‧時鐘產生電路
410‧‧‧收發機
410a‧‧‧接收器
410b‧‧‧公用電路
410c‧‧‧發射器
412‧‧‧處理電路及/或控制邏輯
414a‧‧‧線驅動器/接收器
414b‧‧‧線驅動器/接收器
416‧‧‧雙導線
418‧‧‧雙導線
420‧‧‧主機處理器
422a‧‧‧設備
422n‧‧‧設備
424‧‧‧其他存放裝置
426‧‧‧IRQ產生邏輯和驅動器
428‧‧‧TXCLK信號
430‧‧‧控制資料匯流排
500‧‧‧流程圖
502‧‧‧方塊
504‧‧‧方塊
506‧‧‧方塊
508‧‧‧方塊
510‧‧‧方塊
512‧‧‧方塊
514‧‧‧方塊
600‧‧‧流程圖
602‧‧‧方塊
604‧‧‧方塊
606‧‧‧方塊
608‧‧‧方塊
610‧‧‧方塊
612‧‧‧方塊
614‧‧‧方塊
616‧‧‧方塊
618‧‧‧方塊
700‧‧‧原始觸控式螢幕資料訊框
702‧‧‧部分
800‧‧‧示圖
802‧‧‧塊
802'‧‧‧塊
804‧‧‧塊
804'‧‧‧塊
902‧‧‧塊
904‧‧‧塊
906‧‧‧值
908‧‧‧節點值
1000‧‧‧實例
1002‧‧‧原始節點值
1004‧‧‧差量值
1006‧‧‧行
1008‧‧‧第一節點值
1010‧‧‧原始值
1012‧‧‧欄位
1014a‧‧‧值
1014b‧‧‧值
1014o‧‧‧值
1016‧‧‧差量值
1018‧‧‧節點值
1100‧‧‧經壓縮訊框
1102‧‧‧第一節點
1202‧‧‧位元組序列
1204‧‧‧節點資料
1206‧‧‧節點資料
1302‧‧‧I2C訊框
1304‧‧‧觸控式螢幕控制器
1306‧‧‧主機處理器
1308‧‧‧I2C匯流排
1312‧‧‧I2C訊框
1314‧‧‧I2C訊框
1316‧‧‧I2C訊框
1320‧‧‧經壓縮觸控式螢幕資料訊框
1322a‧‧‧第二個經壓縮觸控式螢幕資料訊框的第一部分
1322b‧‧‧第二個經壓縮觸控式螢幕資料訊框的剩餘部分
1324a‧‧‧第三個經壓縮觸控式螢幕資料訊框的第一部分
1324b‧‧‧第三個經壓縮觸控式螢幕資料訊框的剩餘部分
1326‧‧‧經壓縮觸控式螢幕資料訊框
1328‧‧‧中斷信號
1330‧‧‧緩衝器
1400‧‧‧資料路徑
1402‧‧‧前端處理器或電路
1404‧‧‧模擬前端(AFE)
1406‧‧‧通訊鏈路
1408‧‧‧緩衝器
1412‧‧‧雙導線I2C串列匯流排
1414‧‧‧中斷信號
1420‧‧‧定時
1422‧‧‧時槽
1426‧‧‧時槽的第一部分
1428‧‧‧時槽的第二部分
1430‧‧‧處理時段
1500‧‧‧圖形表示
1600‧‧‧圖形表示
1700‧‧‧圖形表示
1800‧‧‧實例
1802‧‧‧第一先前訊框
1804‧‧‧第二先前訊框
1806‧‧‧當前訊框
1808‧‧‧實際節點值
1810‧‧‧先前節點值
1812‧‧‧先前節點值
1820‧‧‧實例
1822‧‧‧相鄰節點值
1824‧‧‧相鄰節點值
1828‧‧‧相鄰節點值
1902‧‧‧方塊
1904‧‧‧方塊
1906‧‧‧方塊
1908‧‧‧方塊
1910‧‧‧方塊
1912‧‧‧方塊
2000‧‧‧概念圖
2002‧‧‧處理電路
2004‧‧‧處理器
2006‧‧‧儲存
2008‧‧‧匯流排介面
2010‧‧‧匯流排
2012‧‧‧收發機
2014‧‧‧執行時映射
2016‧‧‧軟體模組
2018‧‧‧使用者介面
2020‧‧‧分時程式
2022‧‧‧內部設備及/或邏輯電路
2100‧‧‧流程圖
2102‧‧‧方塊
2104‧‧‧方塊
2106‧‧‧方塊
2108‧‧‧方塊
2110‧‧‧方塊
2200‧‧‧示圖
2202‧‧‧處理電路
2204‧‧‧模組或電路
2206‧‧‧模組或電路
2208‧‧‧模組或電路
2210‧‧‧模組或電路
2212‧‧‧線介面電路
2214‧‧‧連接器或導線
2216‧‧‧連接器或導線
2218‧‧‧電腦可讀取儲存媒體
2220‧‧‧匯流排
2300‧‧‧流程圖
2302‧‧‧方塊
2304‧‧‧方塊
2400‧‧‧示圖
2402‧‧‧處理電路
2404‧‧‧模組或電路
2406‧‧‧模組或電路
2408‧‧‧模組或電路
2410‧‧‧模組或電路
2412‧‧‧線介面電路
2414‧‧‧連接器
2416‧‧‧處理器
2418‧‧‧電腦可讀取儲存媒體
2420‧‧‧匯流排
圖1是圖示可根據本文所揭示的某些態樣來適配的觸控式螢幕設備的一個實例的方塊圖。
圖2是圖示具有基頻處理器和觸控式螢幕顯示系統且實現影像資料匯流排和控制資料匯流排的設備的簡化方塊圖。
圖3是圖示可根據本文所揭示的某些態樣來適配的 裝置的系統架構的方塊圖。
圖4圖示了根據本文所揭示的某些態樣的在IC裝置之間採用資料連結的裝置中的設備的配置。
圖5是圖示根據本文所揭示的某些態樣的用於時間觸摸資料壓縮的方法的流程圖。
圖6是圖示根據本文所揭示的某些態樣的用於空間觸摸資料壓縮的方法的流程圖。
圖7圖示了原始觸控式螢幕資料訊框的實例。
圖8圖示了圖7的觸控式螢幕資料訊框的一部分。
圖9圖示了根據本文所揭示的某些態樣的應用於圖7的觸控式螢幕資料訊框的一部分的預處理。
圖10圖示了根據本文所揭示的某些態樣的使用觸控式螢幕壓縮來處理對應於觸控式螢幕面板上的一行感測器或節點的原始節點值。
圖11圖示了根據本文所揭示的某些態樣的已在逐行基礎上壓縮的訊框的實例。
圖12圖示了根據本文所揭示的某些態樣的預處理壓縮的某些態樣。
圖13圖示了根據本文所揭示的某些態樣的有效載荷和緩衝器可變性。
圖14圖示了根據本文所揭示的某些態樣的被適配成使用壓縮的系統中的定時。
圖15-17圖形化地圖示了根據本文所揭示的某些態樣實現的觸控式螢幕資料壓縮的某些態樣。
圖18圖示了根據本文所揭示的某些態樣的預測壓縮的某些態樣。
圖19是圖示根據本文所揭示的某些態樣的節點塊的空間預測壓縮的流程圖。
圖20是圖示採用可根據本文所揭示的某些態樣來適配的處理電路的裝置的實例的方塊圖。
圖21是根據本文所揭示的某些態樣的觸控式螢幕資訊處理的方法的流程圖。
圖22是圖示採用根據本文所揭示的某些態樣適配的處理電路的裝置的硬體實現的第一實例的示圖。
圖23是根據本文所揭示的某些態樣的重構在經壓縮訊框中接收到的觸控式螢幕資訊的方法的流程圖。
圖24是圖示採用根據本文所揭示的某些態樣適配的處理電路的裝置的硬體實現的第二實例的示圖。
以下結合附圖闡述的詳細描述意欲作為各種配置的描述，而無意表示可實踐本文所描述的概念的僅有配置。本詳細描述包括具體細節來提供對各種概念的透徹理解。然而，對於本發明所屬領域中熟習此項技術者將顯而易見的是，沒有這些具體細節亦可實踐這些概念。在一些例子中，以方塊圖形式示出眾所周知的結構和元件以避免湮沒此類概念。
現在將參照各種裝置和方法提供通訊系統和處理電路的若干態樣。這些裝置和方法將在以下詳細描述中進行描述並在附圖中由各種方塊、模組、元件、電路、步驟、程序 、演算法等(統稱為「元素」)來圖示。這些元素可使用電子硬體、電腦軟體或其任何組合來實現。此類元素是實現成硬體還是軟體取決於具體應用和加諸於整體系統上的設計約束。
作為實例，元素、或元素的任何部分、或者元素的任何組合可用包括一或多個處理器的「處理系統」來實現。處理器的實例包括：微處理器、微控制器、數位信號處理器(DSP)、現場可程式設計閘陣列(FPGA)、可程式設計邏輯裝置(PLD)、狀態機、閘控邏輯、個別的硬體電路以及其他配置成執行本案中通篇描述的各種功能性的合適硬體。處理系統中的一或多個處理器可以執行軟體。軟體應當被寬泛地解釋成意為指令、指令集、代碼、碼片段、程式碼、程式、副程式、軟體模組、應用、軟體應用、套裝軟體、常式、子常式、物件、可執行件、執行的執行緒、規程、函數等，無論其是用軟體、韌體、仲介軟體、微代碼、硬體描述語言、還是其他術語來述及皆是如此。
相應地，在一或多個示例性實施例中，所描述的功能可以在硬體、軟體、韌體、或其任何組合中實現。若在軟體中實現，則各功能可作為一或多個指令或代碼儲存或編碼在電腦可讀取媒體上。電腦可讀取媒體包括電腦儲存媒體。儲存媒體可以是能被電腦存取的任何可用媒體。作為實例而非限定，此類電腦可讀取媒體可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其他光碟儲存、磁碟儲存或其他磁存放裝置、或能被用來攜帶或儲存指令或資料結構形式的期望程式碼且能 被電腦存取的任何其他媒體。如本文中所使用的，盤(disk)和碟(disc)包括壓縮光碟(CD)、鐳射光碟、光碟、數位多功能光碟(DVD)和軟碟，其中盤往往以磁的方式再現資料，而碟用鐳射以光學方式再現資料。上述的組合應當亦被包括在電腦可讀取媒體的範疇內。
參照圖1，觸控式螢幕顯示器104已成為用於計算設備100的使用者介面的最常見形式之一，尤其是用於行動計算裝置(包括諸如蜂巢式電話、智慧型電話、膝上型電腦、個人數位助理、衛星無線電、全球定位系統之類的設備)、多媒體設備(包括媒體播放機和數位音訊播放機)、視訊設備、相機、遊戲控制台、平板設備、電器、可穿戴計算設備、及/或其他類似地起作用的設備。觸控式螢幕顯示器104可被配置成及/或操作成偵測施加到顯示器區域的全部或部分的觸摸，包括由指尖或特殊指針尖端作出的觸摸。觸控式螢幕顯示器104可產生要被處理的信號，以使得顯示器上的觸摸位置可被辨識，指尖或指標的移動可被偵測，及/或使用者姿勢以及使用者姿勢的含義可被辨別。觸控式螢幕顯示器104產生的信號可由觸控式螢幕控制器處理，該觸控式螢幕控制器可設在電路板102、柔性電路、積體電路等上。
在一些實例中，觸摸位置資訊可由在行動計算裝置中提供的使用者介面軟體來處理。為了易於引述，使用者對觸控式螢幕顯示器的觸摸在本文中可被稱為「觸摸輸入」，由觸控式螢幕顯示器104回應於使用者的觸摸而產生的信號在本文中被稱為「觸控式螢幕信號」，並且觸控式螢幕信號中攜 帶的資訊在本文中可被稱為「觸控式螢幕資料」。觸控式螢幕資料可包括由觸控式螢幕電路產生的原始資料並且表示觸控式螢幕的狀態及/或觸摸。
圖2是圖示可根據本文所揭示的某些態樣來適配的裝備有觸控式螢幕的計算設備200的簡化示意方塊圖。計算設備200可包括主機或基頻處理器204、顯示系統206、以及連接基頻處理器204和顯示系統206的通訊介面。通訊介面可包括影像資料匯流排218和多模式控制資料匯流排208。可在影像資料匯流排218上將影像資料從基頻處理器204中的影像緩衝器或源210發送至與顯示系統206相關聯的顯示控制器214。在一個實例中，控制資料匯流排208可包括串列匯流排，該串列匯流排具有設在觸控式螢幕控制器216與基頻處理器204中的觸控式螢幕資料槽及/或處理設備212之間的兩條導線。
在一個實例中，控制資料匯流排208可根據積體電路間(I2C)協定來操作。I2C是多主控串列單端匯流排，其可被用於將周邊設備附連至主機板、嵌入式系統、蜂巢式電話或其他電子設備。I2C匯流排包括具有7位元定址的時鐘(SCL)信號線和資料(SDA)信號線。在I2C匯流排上操作的設備可作為主控設備或從設備來操作。主控設備是產生時鐘並發起與從設備的通訊的設備。從設備是接收時鐘並在被主控設備定址時進行回應的設備。I2C匯流排是多主控匯流排，其意味著可存在任何數目的主控設備。另外，在經由主控設備發送停止(STOP)條件來指示的傳輸終止之後，可在各訊息之間改變主控和從動角色。I2C定義了基本類型的訊息，其中每 種訊息始於開始(START)條件並結束於停止條件。
SCL可攜帶時鐘信號，該時鐘信號可被用於根據I2C協定來同步在控制資料匯流排208上的資料傳遞。SDA和SCL可耦合至多個設備212和216。根據I2C協定，SCL導線上的時鐘速度對於正常I2C操作可高達100KHz，對於I2C快速模式可高達400KHz，並且對於I2C快速模式+(Fm+)可高達1MHz。
控制資料匯流排可使得裝備有觸控式螢幕的計算設備200能夠處理回應於使用者的觸摸而從觸控式螢幕顯示器104接收到的觸控式螢幕資料。計算設備200可選擇性地採用專用觸控式螢幕控制器(TSC)216、及/或經適配的主機處理器，諸如無線通訊設備中的基頻處理器204。可在觸控式螢幕控制器216與基頻處理器204之間布署通訊介面以實現觸控式螢幕資料及/或控制訊息的交換。觸控式螢幕控制器216和主機處理器204可使用諸如角色協商規程之類的規程來配置通訊介面。
在觸控式螢幕實現的一個實例中，影像資料匯流排218可被用來從顯示源210向顯示控制器214傳遞單向觸控式螢幕資料，而可使用雙向控制資料匯流排208在基頻處理器204與觸控式螢幕控制器216之間交換控制資料。
通訊介面的頻寬可成為觸控式螢幕系統的回應性及/或由觸控式螢幕介面產生的資料所表示的解析度態樣的限制因素。在一個實例中，當可觸摸區域的尺寸增大及/或觸控式螢幕的解析度增大時，通訊介面的頻寬可成為限制因素。在 另一實例中，當通訊介面為由行動計算裝置中的其他設備使用的多用途介面時，該通訊介面的頻寬可被限制。
本文所揭示的某些態樣提供用於使用具有受限頻寬的控制資料匯流排208來確保可靠、按時地遞送觸控式螢幕資料的系統和方法。在一個實例中，觸控式螢幕控制器216可被適配成採用觸控式螢幕資料壓縮(TDC)以便於提供對要在通訊介面208上傳送的觸控式螢幕資料的無損資料壓縮。觸控式螢幕控制器216可在沒有等待時間的情況下即時遞送觸控式螢幕資料，以使得基頻處理器可快速地對表示來自使用者的變化的觸摸輸入(包括手指輕擊、滑動、觸控筆互動和多點觸摸縮放)的觸控式螢幕資料進行回應。觸控式螢幕控制器216可以決定性地操作，以使得觸控式螢幕資料能遵循期望或指定的觸控式螢幕訊框率來遞送。
本文所揭示的某些TDC技術能克服與在一些習知I2C介面中使用的可變長度編碼技術相關聯的局限性。在可變長度編碼的一個實例中，從設備向主控設備告知主控設備要讀取的有效載荷的大小。主控設備可讀取有效載荷大小暫存器，配置要讀取的位元組數目，並且隨後向從設備發出讀取命令。讀取有效載荷大小暫存器可針對每次有效載荷傳遞引入至少一個I2C訊框的等待時間。慢周轉時間可引起額外等待時間，這可例如取決於主控設備的併發負載。
根據本文所揭示的某些態樣，等待時間問題可經由以下操作來克服：固定主控設備讀取的緩衝器的大小並提供經壓縮觸控式螢幕資料，從而主控設備無需在每次讀操作之 前被告知有效載荷大小。在一個實例中，緩衝器大小可被固定為與最大未壓縮有效載荷大小相對應的值。產生有30×16個節點的訊框(其中每個節點由12個位元來表示)的觸控式螢幕104的最大有效載波大小可被計算為(30×16×12)/8=720個位元組。緩衝器可設有額外位元組以儲存協定或其他資訊。例如，16位元的標頭可與有效載荷資料一起儲存在緩衝器中以供在有效載荷讀操作期間傳輸。當不要求主控設備在每次讀操作之前讀取有效載荷大小暫存器時，可達成小於1訊框/每傳輸的平均等待時間的效果。在另一實例中，可基於預期TDC效能來計算最優緩衝器大小。
TDC可在軟體、硬體、或其某種組合中執行。TDC引擎可在觸控式螢幕控制器216、與觸控式螢幕控制器216相關聯的組件、及/或在主機處理器204中執行TDC操作。
根據本文所揭示的某些態樣，觸控式螢幕控制器216可分析觸控式螢幕資料以決定該觸控式螢幕資料是否包括雜訊或無意的觸摸輸入。這些狀況可被觸控式螢幕控制器216和主機處理器204兩者忽略並且可在TDC之前或期間從觸控式螢幕資料中過濾掉及/或消除。觸控式螢幕資料中的雜訊可包括無規律資訊，其可被當作多餘或無用資料。例如，觸控式螢幕控制器216可決定幾個快速輕擊觸摸輸入並不對應於有效使用者觸摸並且可被當作雜訊。在另一實例中，將整個手放置在觸控式螢幕104上可被觸控式螢幕控制器216當作假陽性。TDC類型及/或操作模式的選擇可由觸控式螢幕控制器216在雜訊與有效觸摸之間劃出的區別來告知。
圖3是可根據本文所揭示的某些態樣來適配及/或配置的觸控式螢幕計算設備300的元件方塊圖。觸控式螢幕計算設備300可比擬於關於圖1描述的計算設備100，或者與觸控式螢幕面板320協調及/或包括觸控式螢幕面板320、或以其他方式接收觸控式螢幕信號以供處理的任何其他計算設備。例如，具有連接的觸控式螢幕周邊設備的智慧電視可被視為觸控式螢幕計算設備300。觸控式螢幕面板320可包括用於基於偵測到的觸覺或近觸覺的互動來接收使用者觸摸輸入的介面。在一個實例中，用於可應用手指、觸控筆或其他實體工具來觸摸觸控式螢幕面板320，該觸控式螢幕面板320經由產生觸控式螢幕信號及/或觸控式螢幕資料來回應。
觸控式螢幕面板320和相關聯的介面可包括觸摸感測器，該等觸摸感測器採用一或多個觸敏技術，包括電阻性、表面電容性、透射式電容性、紅外、表面聲波、應變儀、光學成像、色散信號技術等。在一個實例中，電阻性觸控式螢幕面板320可基於偵測到由觸控式螢幕面板320上的使用者手指引起的表面上的實體凹陷來偵測觸摸輸入。
觸控式螢幕計算設備300可包括觸控式螢幕控制器302，該觸控式螢幕控制器302包括被配置成接收和處理來自觸控式螢幕面板320的觸控式螢幕信號(包括觸控式螢幕資料)的電路和模組。例如，觸控式螢幕控制器302可包括類比前端電路304，該類比前端電路304被配置成接收與在觸控式螢幕面板320上偵測到的觸摸輸入相對應的類比信號。前端電路304可包括行和列驅動器以及其他元件(諸如多工器)以將所 接收到的信號進行分類、組合及/或以其他方式轉換成可被數位地處理的觸控式螢幕資料。
在操作中，類比前端電路304可接收觸控式螢幕信號，使用一或多個類比數位轉換器(ADC)電路將信號轉換成數位值。前端電路304可將數位值傳送給觸摸活動偵測元件306。觸摸活動偵測元件306可被配置成決定觸控式螢幕面板320是否已接收到由可能與使用者和觸控式螢幕面板320的互動相關聯的活動產生的觸摸輸入。
在一個態樣，觸摸活動偵測元件306可經由評估和區分所報告的觸控式螢幕信號的時間平均來決定活動。例如，所儲存的在一時間段內接收到的資訊可被評估以決定所接收到的觸控式螢幕信號是描述活動還是表示謬誤。觸摸活動偵測元件306亦可與中斷產生器308通訊，該中斷產生器308可被配置成向控制器或其他處理器或處理電路310傳送中斷信號。中斷信號可以是處理器間通訊(IPC)的組成部分或發起IPC，該等IPC被用來對觸控式螢幕計算設備300的各個元件之間的活動進行同步或協調。例如，當在觸控式螢幕面板320上偵測到觸摸輸入而同時處理電路310被配置成處於休眠狀態或閒置模式時，中斷產生器308可發送中斷信號以指示存在可供用於處理的觸控式螢幕資料及/或提示處理電路310蘇醒。在一些例子中，中斷產生器308可向主機處理器324提供一或多個信號。
類比前端電路304可額外地向處理電路310遞送觸控式螢幕信號。類比前端電路304可遞送表示與在觸控式螢幕面 板320上偵測到的觸摸輸入相對應的觸控式螢幕資料的其他信號。例如，類比前端電路304可處理所接收到的觸控式螢幕信號並向處理電路310傳送包含觸控式螢幕資料的資料信號。處理電路310可被配置成處理觸控式螢幕資料並以可被作業系統及/或應用作為使用者輸入來處理的形式來將使用者輸入命令或資料提供給應用處理器324。處理電路310亦可評估觸控式螢幕信號以決定觸控式螢幕資料是否表示需要處理的有效資訊、而非無用雜訊。處理電路310可採用時鐘或定時電路314並且可基於由時鐘或定時電路314所維持的資訊來向類比前端電路304傳送命令。
觸控式螢幕控制器302可包括主機介面312，其使得處理電路310能夠向主機處理器324傳送使用者輸入資料。使用者輸入資料可例如與使用者觸摸在觸控式螢幕上的位置有關。主機介面312可被配置成使用系統元件通訊協定(諸如，積體電路間(I2C)協定及/或串列周邊介面(SPI)協定)來通訊。觸控式螢幕控制器302可包括其他組件(未圖示)，諸如量化器元件、水平積分器元件和垂直積分器元件，這些其他元件可由處理電路310控制並且可將觸摸輸入及/或觸控式螢幕資料縮放到各種解析度。例如，可處理觸控式螢幕信號以獲得降低的觸控式螢幕信號解析度，以便於提高處理電路310處置觸控式螢幕資料的效率。觸控式螢幕控制器302可包括被配置成追蹤及/或保持觸控式螢幕信號(裝倉控制)的組件(未圖示)，其可對觸控式螢幕信號進行空間積分並且使得觸控式螢幕計算設備300能夠降低與偵測觸摸輸入相關的掃 瞄速率。
主機處理器324可被提供為與處理電路310不同且包括單核或多核主機處理器的處理電路。主機處理器324可包括能夠執行應用的各式各樣的可程式設計處理器中的任一種以及用於管理此類應用的作業系統。例如，主機處理器324可持續地執行高級作業系統(HLOS)，該HLOS可執行眾多常式來利用觸控式螢幕計算設備300的元件和軟體。主機處理器324亦可在記憶體元件322內儲存資料並從記憶體元件322擷取資料，該記憶體元件322可包括外部記憶體及/或片上記憶體。
觸控式螢幕計算設備300可進一步包括顯示面板316以及相關聯的驅動器，其被配置成呈現各種影像。例如，顯示面板316可包括能夠為在主機處理器324上執行的應用顯示圖形化使用者介面(GUI)的LCD顯示器。主機處理器324可經由經由顯示器介面318元件傳送資料來控制顯示面板316，該顯示器介面318元件可包括轉譯或處理資料以供顯示面板316呈現的驅動器及/或電路。
主機處理器324可從處理電路310接收資料，該資料可被由主機處理器324執行的各種應用使用。在一些例子中，主機處理器324可被配置成直接從觸控式螢幕控制器302中不同於處理電路310的元件接收觸控式螢幕信號及/或觸控式螢幕資料以促成對觸控式螢幕資料的處理。例如，觸控式螢幕計算設備300可包括將原始觸控式螢幕信號定向到主機處理器324的資料路徑。在一些實例中，主機處理器324耦合至其他感測器326，諸如，加速計。
觸控式螢幕計算設備300亦可包括圖3中未圖示的其他元件，諸如用於從主機處理器324傳遞各種資料的應用資料移動器、處理和產生與多媒體有關的資料的圖形處理單元(GPU)、以及可將顯示命令從主機處理器324傳達至顯示器介面318的顯示處理器及/或控制器。
參照圖4並根據本文所揭示的某些態樣，TDC可被用來最佳化低速介面管道(諸如I2C匯流排430)上的通訊。在一個實例中，觸控式螢幕控制器402可設在獨立的積體電路(IC)裝置中，該IC裝置驅動觸控式螢幕的觸摸感測器，讀取資料並處理資料以向主機處理器420提供資訊，包括諸如x和y座標之類的資訊。觸控式螢幕控制器402可向主機處理器420提供數位矩陣。隨著觸控式螢幕中的取樣速率、解析度(亦即，用於表示每個節點的位)、及/或節點密度(亦即，個體感測器的數目)的增大，期望或要求的總資料傳遞速率亦可增大。習知或舊式介面(諸如I2C匯流排)可能無法在時間約束(諸如指定的觸控式螢幕訊框率)內傳遞所有的可用資料。繼續使用舊式介面可能是期望的，這是因為與此類介面相關聯的低功率使用，並且因為此類介面與更新近的介面相比實現起來更便宜。壓縮技術(諸如本文所描述的TDC)能支援觸控式螢幕資料的輕量、無損、即時通訊。
在圖4中，I2C匯流排430可由裝置400採用，該裝置400被實施在無線行動設備、行動電話、行動計算系統、無線電話、筆記型電腦、平板計算設備、多媒體播放機、遊戲裝置、可穿戴計算設備(諸如智慧手錶)、電器等中。裝置400 可包括使用I2C匯流排430來通訊的多個設備402、420及/或422a-422n。
觸控式螢幕控制器402可被配置成作為I2C匯流排430上的從設備來操作。觸控式螢幕控制器402可被適配成提供例如管理觸控式螢幕感測器的感測器控制功能404。另外，觸控式螢幕控制器402可包括觸控式螢幕資料緩衝器406及/或其他存放裝置424、處理電路及/或控制邏輯412、收發機410和線驅動器/接收器414a和414b。處理電路及/或控制邏輯412可包括處理器，諸如狀態機、定序器、信號處理器或通用處理器。收發機410可包括接收器410a、發射器410c和某些公用電路410b，包括定時、邏輯和儲存電路及/或裝置。在一些例子中，收發機410可包括編碼器和解碼器、時鐘和資料恢復電路和類似物。
發射時鐘(TXCLK)信號428可被提供給發射器410c，其中TXCLK信號428可被用來決定用於I2C通訊模式的資料傳輸速率。TXCLK信號428可由時鐘產生電路408產生，該時鐘產生電路408亦可提供用於感測器功能404及/或相關聯的觸控式螢幕面板的時鐘信號。觸控式螢幕控制器402可包括IRQ產生邏輯和驅動器426。
I2C設備402、420及/或422a-422n可使用控制資料匯流排430的雙導線416、418來通訊。例如，雙導線控制資料匯流排430可支援I2C雙向、半雙工通訊模式。某些I2C設備420可被配置為匯流排主控，而某些設備402及/或422a-422n可被配置為從設備。
本文所揭示的某些態樣涉及採用具有即時效能水平的無損TDC的方法和裝置。在一種操作模式中，TDC產生固定長度的經壓縮訊框，其可降低或消除等待時間。訊框長度可以是預定義的、在發送方與接收方之間協商、及/或在操作期間適配。經壓縮訊框可在行動計算裝置400的不同元件402、420之間傳送。元件402、420可包括IC裝置，諸如觸控式螢幕控制器402和主機處理器420。
在一個實例中，為720p顯示系統提供的觸控式螢幕面板可按每秒60到120訊框之間的速率產生觸控式螢幕資料，每個訊框包括30×16個節點。每個節點可由16位元的資料來表示。按每秒120訊框，可要求922kbps來處置觸摸資料，並且添加與資料連結協定相關聯的管理負擔可導致頻寬要求超過1MHz的I2C匯流排430的可用頻寬。此外，資料連結有可能是始終活躍的以應付可能的觸控式螢幕訊框率，其可對系統功率預算提出挑戰。
根據本文所揭示的某些態樣，TDC可按產生具有無損、即時的觸摸資料壓縮的固定長度訊框的序列的方式來實現。TDC可達成40%的壓縮效率。固定的訊框長度可以是預定義的、預配置的及/或在涉及觸控式螢幕資料通訊的各設備之間協商的。在一個實例中，訊框長度可基於傳送原始觸控式螢幕資料訊框所要求的I2C訊框的大小而固定。使用壓縮可導致欠位，由此I2C訊框的某一部分可未被使用及/或填充有空或隨機值。在另一實例中，訊框長度可基於預期用於傳送經壓縮觸控式螢幕資料訊框的I2C訊框的最佳化或平均大小而固 定。在該後一實例中，可發生欠位和溢位。在溢位的情形中，發射器可向接收器訊號傳遞通知要傳送溢位的I2C訊框，並且第一個傳送的訊框不包括完整的觸控式螢幕資料訊框。
壓縮模式
在時間壓縮操作模式中，觸控式螢幕控制器216可傳送未被壓縮的第一訊框(亦即，「原始訊框」)，繼之以數個差分訊框，其中每個差分訊框表示毗鄰訊框的節點之間計算出的差量。例如，觸控式螢幕控制器產生的第一原始訊框可作為未壓縮訊框來發送。觸控式螢幕控制器產生的第二原始訊框可與第一原始訊框相比較，並且可關於這些訊框中所表示的所有節點來計算這些訊框之間的差量。這些差量可代替第二原始訊框作為差分訊框在控制資料匯流排208上發送。代替第三原始訊框傳送的下一個差分訊框可基於該第三原始訊框與第二原始訊框之間的差量來產生。固定的訊框大小准許I2C主控設備讀取來自從設備的TDC訊框，而無需首先接收來自從設備的指定訊框大小的資訊。
某些額外規程可提高TDC的效率。在一個實例中，可採用雜訊抑制技術來過濾在一或多個節點處發生的雜訊。雜訊可包括無規律資訊，該無規律資訊不代表有效觸摸輸入資料，而是代替地可歸結於由電子、靜電、濕度相關的效應等引起的變動。
在一些例子中，TDC可對差分訊框採用可變長度編碼。每個差量值的大小可被編碼在具有N個位元(包括符號位元)的值中。N的值可以是預定義的、預配置的、預協商的、 在校準程序期間決定的、及/或在操作期間適配的。在一個實例中，代表原始訊框之每一者節點的16位元原始資料可初始地被壓縮為12位元值。在一些例子中，原始資料被壓縮以獲得經壓縮節點值，並且可計算差分訊框中的所有經壓縮節點值的最大絕對值(MAX_DIFF)以決定該差分訊框是否可使用這些節點上的差量的N位元表示來編碼。若MAX_DIFF不能被容納在N個位元中，則可發送原始訊框。訊框的類型可在訊框標頭中標識。在一些例子中，接收器可使用標頭資訊來在原始訊框與差分訊框之間進行區分，並且可在各原始訊框之間發送任何數目的差分訊框。在其他例子中，系統可被配置成在各原始訊框之間發送預定數目(8、9、10等)、或預定最大數目的差分訊框。
在空間壓縮操作模式中，可經由計算一個訊框的一行或列上、或者該訊框中的複數個節點塊中的一個節點塊內的相鄰節點之間的差量來壓縮訊框。對於一維空間壓縮，計算相同行或列中的鄰點之間的差量。可將最大及/或最小差量決定為絕對值，並且編碼最大值加上符號位元所需的位元數被用來決定被用於表示各節點之間的差量的每個資料元素的大小。N的值可經由為訊框的行或列計算的MAX_DIFF的最大值來決定。在一些例子中，空間壓縮可被應用於二維中(例如，塊壓縮)。
時間模式壓縮
圖5是圖示根據本文所揭示的某些態樣的用於TDC的時間操作模式的流程圖500。TDC可由圖2的觸控式螢幕控 制器216在觸控式螢幕資料被傳送至基頻處理器204之前執行。在方塊502，觸控式螢幕控制器216可使用唯一性碼將第一訊框傳送至處理電路，該唯一性碼指示該訊框包括原始的未壓縮的觸控式螢幕資料。唯一性碼可在第一訊框的標頭中提供。第一訊框可被指定為當前訊框並且第一訊框的副本可被儲存。在方塊504，觸控式螢幕控制器216可隨後決定包括關於每個節點的差量值的差分訊框。每個節點上的差量值可代表與所儲存的第一訊框的副本中的節點相關聯的值和與第二訊框中的相同節點相關聯的值之間的數學差量。在一個實例中，第二訊框可包括在當前訊框中的觸控式螢幕資料被捕捉之後立即捕捉的觸控式螢幕資料。觸控式螢幕訊框率可決定每秒捕捉的觸控式螢幕資料的訊框數。
在方塊506，觸控式螢幕控制器216可計算差分訊框的最大差量。最大差量可對應於差分訊框中找到的最大值(max)與差分訊框中找到的最小值(min)之差。最大差量可被表達為絕對值，該絕對值可被表達為差分訊框的abs(max-min)。在方塊508，儲存第二訊框的副本並且將第二訊框指定為當前訊框。
在方塊510，觸控式螢幕控制器216可決定表示最大差量的絕對值是否超過閾值。閾值可對應於在要在控制資料匯流排430上傳送的觸控式螢幕資料的預定義固定長度訊框中能編碼的字的最大數值。在一個實例中，閾值可以是預定值128，其可被編碼在包括符號位元的8個位元中，以使得值±128可被編碼。在另一實例中，閾值可以被預定義為512，其 可被編碼在包括符號位元的10個位元中，以使得值±512可被編碼。若超過了閾值，則可發送原始訊框，並且相應地程序返回至框502。若未超過閾值，則程序行進至方塊512，其中觸控式螢幕控制器216可發送差分訊框。
在方塊514，觸控式螢幕控制器216可任選地決定已被連續發送的差分訊框的數目。若數目小於預配置或預定義的閾值數目N，則可發送一或多個額外的差分訊框，並且觸控式螢幕控制器216可在方塊504繼續程序。否則，觸控式螢幕控制器216可被配置成針對所發送的每N個差分訊框傳送至少一個原始訊框並且觸控式螢幕控制器216可返回方塊502。在一些例子中，觸控式螢幕控制器216可被配置成繼續傳送經壓縮訊框直至在方塊512決定因對在兩個連續原始訊框中的對應節點之間計算出的差量值進行編碼所需的位元數而應當發送原始訊框。
在一個實例中，觸控式螢幕控制器216可在第一原始訊框之後計算毗鄰訊框之間的差量並發送差分訊框。可基於標頭來將原始訊框與差分訊框區分開來，該標頭可包括唯一性碼。唯一性碼可具有任何期望長度，並且在一個實例中可作為16位元值來攜帶。在所描述的實例中，閾值可根據應用需求來設置並且所圖示的值意欲作為從寬範圍的可能配置中選擇的實例。在一些例子中，觸控式螢幕控制器216可向主控設備(例如，主機處理器204)通知要為差分訊框讀取的資料長度。要讀取的長度可基於以下各項來決定：觸控式螢幕控制器216在執行TDC時採用的參數、期望或指定的觸控式螢幕 訊框率、所達成的壓縮比率的歷史、校準，及/或基於其他指示符或參數來決定。
在接收器(其可以是主機或基頻處理器204)處，解壓縮以在原始訊框之後接收到的第一個差分訊框開始。原始訊框被用作解壓縮的基礎，並且每個經解壓縮的訊框可被用作解壓縮所接收到的下一差分訊框的基礎。在N個連續差分訊框之後對原始訊框的傳輸准許建立檢驗點。檢驗點可被用於錯誤恢復目的。N的值可以是預定的或可配置值。
空間模式壓縮
圖6是圖示根據本文所揭示的某些態樣的用於TDC的空間壓縮操作模式的流程圖600。TDC可由圖2的觸控式螢幕控制器216在觸控式螢幕資料被傳送至主機或基頻處理器204之前執行。在方塊602，觸控式螢幕控制器216可接收輸入訊框。觸控式螢幕控制器216可處理該訊框以獲得優選或期望資料格式。在一個實例中，觸控式螢幕控制器216可修改訊框內的資料的位元次序(位元組序)。在另一實例中，觸控式螢幕控制器216可對訊框內的資料打包。打包可包括將兩個攜帶節點值的12位元表示的16位元字打包成三個8位元位元組。
在方塊604，觸控式螢幕控制器216可從訊框中選擇一或多個參考節點。參考節點可按未壓縮格式來儲存。
在方塊606，觸控式螢幕控制器216可選擇及/或配置節點集合以供處理。當節點集合在觸控式螢幕面板內以二維排列時，節點集合亦可被稱為節點塊。可關於參考節點來處理該節點集合以獲得差分節點集合。在一個實例，節點集合 可以是從覆蓋整個訊框的網格中選擇的複數個節點集合之一，其中每個節點集合包括預定義數目的節點及/或節點排列，諸如2×2的節點集合或4×4的節點集合。在另一實例中，節點集合可包括一行或一列節點。該行節點或該列節點可對應於例如觸控式螢幕面板內的節點的地理排列。在一些例子中，參考節點可以是所選節點集合中的第一節點。在一些實例中，參考節點可以是位於訊框之每一者節點集合內的預定義位置處的節點。
在方塊608，觸控式螢幕控制器216可為節點集合中的當前節點計算差量值以獲得相應的差分節點。可關於節點集合中的一或多個毗鄰節點、及/或關於節點集合中的所有節點計算差分節點。在方塊610，觸控式螢幕控制器216可決定當前節點集合內是否要計算額外差分節點。若要處理額外節點，則觸控式螢幕控制器216可返回至方塊608。若關於當前節點集合的處理已完成，則觸控式螢幕控制器216可行進至方塊612。
在方塊612，觸控式螢幕控制器216可決定從當前集合計算出的差分節點集合的最大差量值。根據此最大值，觸控式螢幕控制器216可決定對差分節點的絕對值進行編碼所需的位元數(MaxBits)。表示及/或儲存差分節點所需的位數可以是MaxBits+1以提供額外的符號位元。隨後在方塊614，觸控式螢幕控制器216可將每個節點的差量值編碼為差分節點集合，該差分節點集合可儲存在根據MaxBits值來調整大小的緩衝器或記憶體中。
在方塊616，觸控式螢幕控制器216可決定訊框中剩餘的額外節點集合是否要被處理。例如，可在輸入佇列內提供額外集合。當額外的未處理節點集合可用時，觸控式螢幕控制器216可返回至方塊604。若該訊框中的所有節點集合皆已被處理，則在方塊618，觸控式螢幕控制器216可傳送從差分節點構造的經壓縮訊框。經壓縮訊框中的差量值的大小可經由具有最大絕對值的MaxBits來決定。
在一個實例中，可向逐行處理的訊框應用TDC。每行可包括實體地排列成實質線性對準(從觸控式螢幕面板的第一邊伸展到觸控式螢幕面板的第二邊)的節點的數位表示。在該實例中，觸控式螢幕控制器216可將位元組從大端(big-endian)表示交換成小端(little-endian)表示。這些節點可由被儲存在2個位元組中的12個位元來表示。當處理行時，觸控式螢幕控制器216可選擇參考節點。參考節點可以是該行中的第一節點，其可實體上最靠近觸控式螢幕面板的第一邊或第二邊。參考節點可在所傳送的訊框中由原始值表示，例如，如由類比前端電路304的ADC提供的(參見圖3)。接著，觸控式螢幕控制器216可計算該行中毗鄰節點之間的差量值，從參考節點和其在該行中的相鄰節點開始。在一些例子中，觸控式螢幕控制器216使用絕對差量值來決定儲存為每一對毗鄰節點計算的差量值所需的位數，並且可稍後將所需的最大的儲存位元數選擇為MaxBits。在其他例子中，觸控式螢幕控制器216可在計算該行中的所有差量之後找出該行的最大值，並且可隨後基於最大絕對差量值來計算MaxBits。每個節 點表示所需的儲存大小可被計算為MaxBits+1，以便支援有符號的表示。
在一些實例中，用於每行的儲存大小可以相同，並且觸控式螢幕控制器216可基於為訊框中的所有行計算出的MaxBits的最大值來決定儲存大小。
在其他實例中，用於每一行的儲存大小可在先於行差量值傳送的值中提供。相應地，每一行可需要傳送緩衝器中的不同儲存量。儲存大小的值「0」可指示行中的所有節點具有與參考節點相同的值。在一些例子中，可對列(而非行)執行TDC，例如當經由組織各列中的節點可獲得處理及/或壓縮效率時。
TDC對於完整的訊框可達成壓縮比率2。有效載荷大小可隨每個訊框而改變，並且每個訊框可需要傳送和接收緩衝器中的不同儲存量。相應地，可能有必要在每次傳輸之前向主控設備204告知訊框大小。在一個實例中，當在觸控式螢幕資料訊框之前傳送標識資料有效載荷長度的資訊時，引入了一個訊框的延遲。結果所得的等待時間可被偏移減小的有效載荷大小。例如，差分節點可使用10位元值來表示，而原始節點差量值以16位元傳送。
在一些實例中，可經由固定可用於有效載荷的位元組或位元的數目來減小等待時間。在一個實例中，可提供10個位元來表示每個差量值。
圖7圖示了原始觸控式螢幕資料訊框700的實例，並且圖8是更詳細圖示觸控式螢幕資料訊框700的部分702的示 圖800。觸控式螢幕資料訊框700可包括30×16個節點值。觸控式螢幕資料訊框700的此配置是僅出於圖示目的而提供的，並且本文所描述的概念一般可適用於具有不同維度的觸控式螢幕資料訊框。所圖示的觸控式螢幕資料訊框700之每一者節點可由16個位元值來表示，儘管亦可選擇其他資料大小。出於本描述的目的，觸控式螢幕資料訊框700中的原始節點值可被假定為以大端格式來儲存。
在所圖示的觸控式螢幕資料訊框700中，值可位於十進位範圍0到65,535中。例如，節點表示塊802中的二進位數字包括具有值56838的節點表示804。在十六進位格式中，等效的節點表示塊802’中的節點表示804’具有值0xDE06。對節點表示塊802’的處理在下文進一步描述。
圖9圖示了在壓縮前對節點表示塊802’的預處理的一個實例。在所圖示的實例中，節點塊802’可以是16位元的大端模式，並且可期望轉換成打包的小端表示塊904。節點表示塊802’的位元組序可首先被改變。初始節點塊802’之每一者節點由2位元組、16位元值906來表示，並且在第一步，表示906的各位元組可被交換以獲得小端節點表示塊902。接著，小端節點表示塊902中的節點值908可被剝去冗餘的、未使用的或不必要的資料位元以獲得打包的小端節點表示塊904。例如，2個12位元的節點值表示可被打包成3個位元組。在處理原始節點表示塊802’以獲得打包的節點表示塊之後，可達成1.33的壓縮比率。
圖10圖示了其中向原始節點值1002應用TDC的實例 1000，該原始節點值1002對應於觸控式螢幕面板上的一行16個感測器/節點。在該實例中，該行節點中的第一節點值1008被選為參考節點。參考節點1008的值作為原始值1010在PCMi0中傳送，其中值i可表示訊框內的行號。該行之每一者其他節點可由差量值1004來表示，該差量值1004經由從下一個毗鄰節點減去(或以其他方式比較於)當前節點的值來獲得。在一個實例中，位於毗鄰於參考節點1008的節點值1018的差量值1016可被計算為1629-1756=-127。儲存每個差量值1004所需的位元數可由差量值1004中的最大絕對差量1016來決定。在實例1000中，最大絕對差量1016為127，其對應於7位元的二進位數字。有符號的差量值可在當前行1006的訊框條目中被儲存為8位元值(idxi1、idxi2、...、idxi15)1014a、1014b、...、194o。有符號的差量值的大小可在當前行1006的訊框條目的欄位1012中表示。
圖11圖示了經壓縮訊框1100，其中壓縮是在逐行的基礎上應用的。每一行中的第一節點1102是參考節點。在一個實例中，每個節點可以是網格內的節點集合中的一個節點。在所圖示的實例中，網格可按30×16節點的排列來配置。這些節點可被內插以覆蓋各種大小的顯示器，例如包括具有720P、1080P及/或其他解析度的顯示器。
預處理壓縮
圖12圖示了預處理壓縮的某些態樣。預處理壓縮包括可被用來減少表示原始訊框的資料量而無需修改表示原始訊框中的節點的值的某些規程和資料處置。在一個實例中， 預處理壓縮可包括讀取12位元資料，其已被零擴展以填充16位元字。16位元字中的資料可經由移除4個最高有效零位元並將來自兩個節點1204、1206的資料組合成位元組序列1202中的3個8位元位元組來打包，該位元組序列1202將例如在I2C匯流排上傳送。節點資料1204、1206在打包時跨越位元組邊界。經由此類預處理可達成1.33的自動壓縮比率，並且此量級的壓縮比率可提供260千位每秒(kbps)的額外傳輸容量。在一些例子中，經壓縮的資料大小可被計算，並且經壓縮的資料值可被打包，以使得大於4個最高有效零位元可從傳輸緩衝器中移除。
圖13圖示了根據本文所揭示的某些態樣的I2C訊框1302的有效載荷和緩衝器可變性和大小調整。在實現壓縮時，每個訊框的大小可以是可變的。在一些例子中，可經由配置用於在I2C匯流排1308上傳輸的固定訊框長度來避免與報告訊框及/或有效載荷大小相關聯的等待時間。固定長度的I2C訊框大小可經由用一或多個經壓縮觸控式螢幕資料訊框1320、1322、1324、1326的部分填充每個I2C訊框1312、1314、1316來實現。例如，第一個經壓縮觸控式螢幕資料訊框1320可連同第二個經壓縮觸控式螢幕資料訊框1322的第一部分1322a一起在第一個I2C訊框1312中傳送。第二個經壓縮觸控式螢幕資料訊框1322的剩餘部分1322b可連同第三個經壓縮觸控式螢幕資料訊框1324的第一部分1324a一起在第二個I2C訊框1314中傳送。第三個經壓縮觸控式螢幕資料訊框1322的剩餘部分1324b可連同完整的第四個經壓縮觸控式螢幕資料訊框 1326一起在第三個I2C訊框1316中傳送。
I2C匯流排1308可將主機處理器1306連接至執行TDC的觸控式螢幕控制器1304。主機處理器可包括匯流排主控並且可在晶片組中、作為片上系統(SOC)及/或在另一類型的處理電路中提供。在操作中，主機處理器1306、或主機處理器1306的元件可斷言中斷信號1328以使得主機處理器1306蘇醒及/或發起對觸控式螢幕控制器1304中的緩衝器1330的讀取。緩衝器1330可保持經壓縮觸控式螢幕資料訊框1320、1322、1324、1326中的一或多個以等待被主機處理器1306讀取。主機處理器1306可蘇醒並產生I2C匯流排1308的SCL上的時鐘。主機處理器1306可傳送命令序列，其包括用以決定要讀取的I2C訊框1312、1314、1316的大小及/或量的命令。主機處理器1306隨後可傳送一或多個讀命令以發起I2C訊框1312、1314、1316的傳輸。在一個實例中，I2C訊框1312、1314、1316的大小可對應於未壓縮觸控式螢幕資料訊框的大小，由此准許在系統初始化期間配置I2C訊框1312、1314、1316的大小並潛在地消除對I2C訊框1312、1314、1316大小的重複通訊的需求。
在一些例子中，可根據應用及/或操作特性來適配TDC方法。TDC方法的選擇可考慮到包括以下各項的度量：在某一時間段(例如，一秒或多秒、分鐘、或其他時間值)上取平均的壓縮比率、觸控式螢幕資料訊框率、編碼器碼大小、資源使用率或複雜度、以及可用緩衝器大小。在一個實例中，TDC利用熵編碼，包括Lempel-Ziv-Markov鏈演算法( LZMA)。
圖14是圖示根據本文所揭示的某些態樣的被適配成使用TDC的系統中的資料路徑1400和定時1420的簡化圖1400。在所圖示的資料路徑1400中，由前端處理器或電路1402提供的資料使用緩衝器1408、佇列、或其他資料結構及/或儲存來緩衝。模擬前端(AFE)1404中的I2C對在來自緩衝器1408的序列中取回的資料進行編碼以供在通訊鏈路1406上傳輸。通訊鏈路1406可包括雙導線I2C串列匯流排1412及/或一或多個中斷信號1414。在一個實例中，在通訊鏈路1406上傳送的資料可由行動通訊設備中的行動站數據機(MSM)接收。
時序圖1420圖示了時槽1422中用於傳送和處理訊框的時間劃分。在一些例子中，有限的記憶體可供用於充當觸控式螢幕資料緩衝器。在一個實例中，儲存可供用於兩個觸控式螢幕資料訊框。觸控式螢幕控制器可在其間可掃瞄觸控式螢幕面板的單個時槽1422內壓縮和發送資料。在該實例中，該時槽可具有16ms的時段，其對應於60Hz的訊框率。時槽1422的第一部分1426可被用於傳遞資料，並且該時槽的第二部分1428可用於處理。經由壓縮資料，傳遞時段1426可被減小，以使得可用壓縮時間1428可增大。本文所揭示的某些態樣可實現傳遞時間1426的減小和處理時段1430的減小，由此准許設備進入休眠模式以便於節省功率。
圖15-17包括圖形表示1500、1600、1700，其提供了對TDC操作的分析並圖示了根據本文所揭示的某些態樣實現的TDC的效能的某些態樣。這些實例涉及節點值的12位元原 始表示。包括觸控式螢幕控制器的系統可為每個訊框計算平均及/或最小差量值。在一些例子中，TDC程序可包括從節點資料中減去平均值或常數值。觸控式螢幕控制器可量化及/或忽略符號資訊。在附圖中，值表示訊框的實例中所有節點上的實例最大、最小和平均值。
TDC程序可包括從資料中減去平均常數值、量化(其可包括忽略符號資料)、以及行程編碼。在一個實例中，行程編碼可包括計算連續的‘1’值的數目，傳送‘1’、繼之以所計算出的‘1’值的數目，隨後計算‘1’值之後的連續‘0’值的數目，傳送‘0’、繼之以所計算出的‘0’值的數目，依此類推。
預測壓縮
根據某些態樣，可採用預測TDC模式來壓縮原始訊框。參照圖18，圖示了預測壓縮的實例1800、1820。預測壓縮可採用耦合至控制資料匯流排208的發射器和接收器所知的預測演算法，其中發射器可以是觸控式螢幕控制器216並且接收器可以是主機或基頻處理器204(參見圖2)。
在第一實例1800中，可採用時間預測壓縮，其中基於一或多個先前節點值1810及/或1812來獲得對當前節點值1808的預測。在實例1820中，觸控式螢幕控制器216可在處理及/或傳送第一先前訊框1802和第二先前訊框1804之後接收當前訊框1806以供傳送。所接收到的訊框1806中的實際節點值1808可與對應的預測節點值1810相比較以獲得預測誤差，該預測誤差可在經壓縮訊框的對應位置中傳送。預測節點值1810可使用任何合適的預測演算法來計算。在簡單實例中， 預測節點值1810可以是一或多個先前訊框1804、1802中的對應節點值1810、1812的平均。
在第二實例1820中，可採用空間預測壓縮，其中基於一或多個相鄰節點值1822、1824及/或1828來獲得對節點值1822的預測。在實例1820中，觸控式螢幕控制器216可將當前訊框劃分成複數個節點塊。這裡，塊是2×2的節點陣列。實際節點值(X)1828可與預測節點值(P)相比較，並且被計算為X-P的預測誤差可在經壓縮訊框的對應位置中傳送。預測節點值P可使用任何合適的預測演算法來計算。
在一個實例中，可使用一維空間預測演算法，其中P=A或P=B等。在另一實例中，空間預測演算法可包括計算二維平均，其中P=(A+B+1)>>1，或者更一般而言，P=(A+B+1)/N，其中N是該平均中所包括的節點數目。在另一實例中，二維空間預測演算法可基於平行四邊形，其中P=A+B-C。在另一實例中，二維空間預測演算法可採用映射關係，其中例如，P={(min(A,B)，if C≧max(A,B)@max(A,B)，if C≦min(A,B)else @A+B-C}。預測誤差可計算為誤差(error)=X-P。
接收器可採用相同的預測演算法來預測下一個訊框中的節點的值。接收器可經由基於作為經壓縮訊框傳送的預測誤差應用校正來恢復實際訊框。對於每個區塊，預測誤差可被轉換成索引(idx)。例如，當ei,j為i,j處的預測誤差時，計算idxi,j=(lei,j<<I<<1)-s，其中s={1,e↓i,j<0@0,e↓i,j0}|。
在一些例子中，誤差值可作為經壓縮訊框來傳送。觸控式螢幕控制器216可決定對誤差值的絕對值進行編碼所 需的位元數(MaxBits)。表示及/或儲存誤差值所需的位元數可以是MaxBits和額外的符號位元。觸控式螢幕控制器216可能決定傳送誤差碼所需的位元數不會導致保證經壓縮觸控式螢幕資料訊框的傳輸的顯著或充分頻寬節省，並且觸控式螢幕控制器216可選擇傳送當前原始觸控式螢幕資料訊框。
觸控式螢幕控制器216可在每個傳送的訊框中包括標頭以指示有效載荷是否是經壓縮的，並且若是，則指示經壓縮節點值的位元大小。當原始的未壓縮觸控式螢幕資料訊框被傳送時，觸控式螢幕控制器216可在標頭中包括標識原始觸控式螢幕資料訊框是欠位、溢位、還是完整填充I2C訊框的資訊。
在一些例子中，使用空間預測來壓縮的觸控式螢幕資料訊框可與原始的第一節點值一起在位元流中傳送。相應地，訊框中的第一節點的預測誤差可被預計為0，這是因為預測以第一節點的實際值開始。
圖19是圖示根據本文所揭示的某些態樣的用於處理節點塊的空間預測壓縮的流程圖。編碼可由觸控式螢幕控制器216來執行。觸控式螢幕控制器216可接收或標識要處理的節點塊。在方塊1902，觸控式螢幕控制器216可計算關於節點的複數個預測誤差。觸控式螢幕控制器216可基於空間預測演算法來預測該塊中每個節點的值。觸控式螢幕控制器216隨後可將預測誤差計算為預測值與節點的實際值的差量。
在方塊1904，觸控式螢幕控制器216可找出該塊的最大絕對預測誤差值。
在方塊1906，觸控式螢幕控制器216可計算表示該塊的最大絕對預測誤差值所需的二進位位元數(b)。
在方塊1908，觸控式螢幕控制器216可決定b的值是否小於對塊中的原始節點值進行編碼所需的位元數。若b的值小於對原始節點值進行編碼所需的位元數，則在方塊1910，觸控式螢幕控制器216可在經壓縮觸控式螢幕資料訊框或訊框的一部分中提供誤差值。若b的值不小於對原始節點值進行編碼所需的位元數，則在方塊1912，觸控式螢幕控制器216可在原始觸控式螢幕資料訊框或訊框的一部分中提供原始節點值。
對列/行中的位元打包可產生在非位元組邊界處終止的資料。在一些例子中，打包可在非位元組邊界處針對後續列/行繼續(連續打包)。在其他例子中，每一列/行可被填補以例如達到2位元組邊界或4位元組邊界。在其他實例中，可控制壓縮率(例如，未壓縮大小的50%、75%)，以使得准許確保合適邊界的某些壓縮率。
本文所揭示的各種實例涉及觸控式螢幕資料的壓縮。所描述的技術、裝置、方法和演算法亦可被用來壓縮其他類型的資訊。例如，某些態樣可被應用於生物量測感測器，包括指紋感測器、虹膜掃瞄器、熱像儀、以及其他感測器。本文所揭示的某些態樣可被應用於由影像感測器產生的原始資料的壓縮，該影像感測器包括在相機和紅外成像系統中採用的電荷耦合裝置(CCD)感測器。
圖20是圖示採用可被配置成執行本文所揭示的一或 多個功能的處理電路2002的裝置的硬體實現的簡化實例的概念圖2000。例如，處理電路可被布署為例如圖1的處理電路102、圖2的設備202的至少部分、及/或圖3的設備302、324中的一或多個。根據本案的各種態樣，本文所揭示的元素、或元素的任何部分、或者元素的任何組合可使用處理電路2002來實現。處理電路2002可包括一或多個處理器2004，其由硬體和軟體模組的某種組合來控制。處理器2004的實例包括：微處理器、微控制器、數位信號處理器(DSP)、現場可程式設計閘陣列(FPGA)、可程式設計邏輯裝置(PLD)、狀態機、定序器、閘控邏輯、個別的硬體電路、以及其他配置成執行本案中通篇描述的各種功能性的合適硬體。一或多個處理器2004可包括執行特定功能並且可由軟體模組2016之一來配置、增強或控制的專用處理器。一或多個處理器2004可經由在初始化期間載入的軟體模組2016的組合來配置，並且經由在操作期間載入或卸載一或多個軟體模組2016來進一步配置。
在所圖示的實例中，處理電路2002可使用由匯流排2010一般化地表示的匯流排架構來實現。取決於處理電路2002的具體應用和整體設計約束，匯流排2010可包括任何數目的互連匯流排和橋接器。匯流排2010將各種電路連結在一起，包括一或多個處理器2004、和儲存2006。儲存2006可包括記憶體設備和大型存放區設備，並且在本文可被稱為電腦可讀取媒體及/或處理器可讀取媒體。匯流排2010亦可連結各種其他電路，諸如定時源、計時器、周邊設備、穩壓器、和功率管理電路。匯流排介面2008可提供匯流排2010與一或多 個收發機2012之間的介面。收發機2012可針對處理電路所支援的每種聯網技術來提供。在一些例子中，多種聯網技術可共用收發機2012中找到的電路系統或處理模組中的一些或全部。每個收發機2012提供用於經由傳輸媒體與各種其他裝置通訊的手段。取決於該裝置的本質，亦可提供使用者介面2018(例如，按鍵板、顯示器、揚聲器、話筒、操縱桿)，並且使用者介面2018可直接或經由匯流排介面2008通訊地耦合至匯流排2010。
處理器2004可負責管理匯流排2010和一般處理，包括對儲存在電腦可讀取媒體(其可包括儲存2006)中的軟體的執行。在這一態樣，處理電路2002(包括處理器2004)可被用來實現本文所揭示的方法、功能和技術中的任一種。儲存2006可被用於儲存處理器2004在執行軟體時操縱的資料，並且軟體可被配置成實現本文所揭示的方法中的任一種。儲存2006可包括安全及/或加密的記憶體、或不安全及/或未加密的記憶體、或其任何組合。
處理電路2002中的一或多個處理器2004可執行軟體。軟體應當被寬泛地解釋成意為指令、指令集、代碼、碼片段、程式碼、程式、副程式、軟體模組、應用、軟體應用、套裝軟體、常式、子常式、物件、可執行件、執行的執行緒、規程、函數、演算法等，無論其是用軟體、韌體、仲介軟體、微代碼、硬體描述語言、還是其他術語來述及皆是如此。軟體可按電腦可讀形式常駐在儲存2006中或常駐在外部電腦可讀取媒體中。外部電腦可讀取媒體及/或儲存2006可包括 非瞬態電腦可讀取媒體。作為實例，非瞬態電腦可讀取媒體包括：磁存放裝置(例如，硬碟、軟碟、磁條)、光碟(例如，壓縮光碟(CD)或數位多功能光碟(DVD))、智慧卡、快閃記憶體設備(例如，「快閃記憶體驅動器」、卡、棒、或鍵式磁碟)、隨機存取記憶體(RAM)、唯讀記憶體(ROM)、可程式設計ROM(PROM)、可抹除PROM(EPROM)、電可抹除PROM(EEPROM)、暫存器、可移除磁碟、以及任何其他用於儲存可由電腦存取和讀取的軟體及/或指令的合適媒體。作為實例，電腦可讀取媒體及/或儲存2006亦可包括載波、傳輸線、和任何其他用於傳送可由電腦存取和讀取的軟體及/或指令的合適媒體。電腦可讀取媒體及/或儲存2006可常駐在處理電路2002中、處理器2004中、在處理電路2002外部、或跨包括該處理電路2002在內的多個實體分佈。
電腦可讀取媒體及/或儲存2006可實施在電腦程式產品中。作為實例，電腦程式產品可包括封裝材料中的電腦可讀取媒體。本發明所屬領域中熟習此項技術者將認識到如何取決於具體應用和加諸於整體系統上的整體設計約束來最佳地實現本案中通篇提供的所描述的功能性。
儲存2006可維持以可載入碼片段、模組、應用、程式等維持及/或組織的軟體，其在本文中可被稱為軟體模組2016。軟體模組2016中的每一個可包括在安裝或載入到處理電路2002上並被一或多個處理器2004執行時有助於執行時映射2014的指令和資料，執行時映射2014控制一或多個處理器2004的操作。在被執行時，某些指令可使得處理電路2002執 行根據本文所描述的某些方法、演算法和程序的功能。
軟體模組2016中的一些可在處理電路2002初始化期間被載入，並且這些軟體模組2016可配置處理電路2002以實現本文所揭示的各種功能的執行。例如，一些軟體模組2016可配置處理器2004的內部設備及/或邏輯電路2022，並且可管理對外部設備(諸如，收發機2012、匯流排介面2008、使用者介面2018、計時器、數學輔助處理器等)的存取。軟體模組2016可包括控製程式及/或作業系統，其與中斷處理常式和裝置驅動程式互動並且控制對由處理電路2002提供的各種資源的存取。這些資源可包括記憶體、處理時間、對收發機2012的存取、使用者介面2018等。
處理電路2002的一或多個處理器2004可以是多功能的，由此軟體模組2016中的一些被載入和配置成執行不同功能或相同功能的不同例子。這一或多個處理器2004可額外地被適配成管理回應於來自例如使用者介面2018、收發機2012和裝置驅動程式的輸入而發起的幕後工作。為了支援多個功能的執行，一或多個處理器2004可被配置成提供多任務環境，由此複數個功能之每一者功能依須求或按期望實現為由一或多個處理器2004服務的任務集。在一個實例中，多任務環境可使用分時程式2020來實現，該分時程式2020在不同任務之間傳遞對處理器2004的控制權，由此每個任務在完成任何未決操作之際及/或回應於輸入(諸如中斷)而將對一或多個處理器2004的控制權返回給分時程式2020。當任務具有對一或多個處理器2004的控制權時，處理電路有效地專用於由與 控制方任務相關聯的功能所針對的目的。分時程式2020可包括作業系統、在循環基礎上轉移控制權的主循環、根據各功能的優先順序化來分配對一或多個處理器2004的控制權的功能、及/或經由將對一或多個處理器2004的控制權提供給處置功能來對外部事件作出回應的中斷驅動式主循環。
處理電路2002可設在包括觸控式螢幕顯示器和觸控式螢幕控制器216(參見圖2)的行動計算裝置中。觸控式螢幕顯示器可包括電阻感測式觸控式螢幕、電容感測式觸控式螢幕、紅外感測式觸控式螢幕等等。行動計算裝置可具有一或多個長程及/或短程無線電信號收發機(其被配置或適配成支援諸如Peanut、藍芽®、Zigbee®之類的協定)、以及用於發送和接收無線信號的天線。收發機和天線可與以上提及的電路系統聯用以實現各種無線傳輸協定堆疊/介面。行動計算裝置可包括經由蜂巢網路實現通訊的蜂巢網路無線數據機晶片。
圖21是處理觸控式螢幕資訊的方法的流程圖2100。方法可由觸控式螢幕控制器216來執行。在方塊2102，觸控式螢幕控制器216可接收觸控式螢幕資料，該觸控式螢幕資料包括表示由觸控式螢幕面板產生的信號的節點值。
在方塊2102，觸控式螢幕控制器216可計算這些節點值的差量值。每個差量值可被計算為一個節點值與不同節點相關值之間的差量。
在方塊2104，觸控式螢幕控制器216可決定用於儲存這些差量值的字的位元大小。
在方塊2108，觸控式螢幕控制器216可產生包括這些差量值的第一資料訊框。在一個實例中，第一資料訊框具有預定義大小。在另一實例中，第一資料訊框具有由用於儲存這些差量值的字的位元大小決定的大小。
在方塊2110，觸控式螢幕控制器216可在控制資料匯流排上傳送第一資料訊框。第一資料訊框可具有預定義大小。第一資料訊框可具有針對攜帶觸控式螢幕資料的所有訊框來固定的大小。第一資料訊框的接收方可被適配成使用在一或多個先前傳送的訊框中提供的複數個節點值來重構觸控式螢幕資料而沒有資訊損失。一或多個先前傳送的訊框可包括至少一個未壓縮訊框。
在一個實例中，觸控式螢幕控制器216可將節點值組織為與觸控式螢幕面板上的實體感測器行相對應的複數行，並且獨立地為每行計算差量值集合。為每行計算差量值集合可包括：將每行中的第一節點指定為參考節點，將第一差量值決定為每行中的參考節點與第二節點之間的數學差量，第一節點和第二節點對應於觸控式螢幕面板上實體毗鄰的感測器，以及將第二差量值決定為每行中的第二節點與第三節點之間的數學差量，第二節點和第三節點對應於觸控式螢幕面板上實體毗鄰的感測器。
在另一實例中，觸控式螢幕控制器216可以：將節點值組織為與觸控式螢幕面板上的實體感測器列相對應的多列，為每列獨立地計算差量值集合，將每列中的第一節點指定為參考節點，將第一差量值決定為每列中的參考節點與第二 節點之間的數學差量，第一節點和第二節點對應於觸控式螢幕面板上實體毗鄰的感測器，以及將第二差量值決定為每列中的第二節點與第三節點之間的數學差量，第二節點和第三節點對應於觸控式螢幕面板上實體毗鄰的感測器。
在另一實例中，不同節點相關值對應於觸控式螢幕面板上實體毗鄰於對應於一個節點的感測器的至少一個感測器。
在另一實例中，觸控式螢幕控制器216可將節點值組織在與觸控式螢幕面板上的實體緊鄰感測器塊相對應的複數個塊中，並且為這多個塊之每一者塊計算差量值集合。可為這複數個塊之每一者塊定義不同節點相關值。
在另一實例中，觸控式螢幕控制器216可以：經由決定複數個差量值中的最大差量值來產生第一資料訊框，計算對該最大差量值進行編碼所需的位元數，以及經由使用對該最大差量值進行編碼所需的位元數對每個差量值進行編碼來產生有效載荷。觸控式螢幕控制器216可將複數個資料元素打包在有效載荷中，並且向該有效載荷添加標頭以獲得第一資料訊框。該標頭可標識對該最大差量值進行編碼所需的位元數。觸控式螢幕控制器216可在第二資料訊框中提供該有效載荷的至少一部分，該第二資料訊框攜帶不同的有效載荷。第一資料訊框和第二資料訊框可在大小上相等。
在另一實例中，觸控式螢幕控制器216可以：經由為第一節點產生預測值來產生第一資料訊框，以及基於第一節點的預測值與觸控式螢幕資料中對應於第一節點的一個節點 值之間計算出的差量來產生差量值之一。為第一節點產生預測值可包括使用空間預測演算法。為第一節點產生預測值可包括使用時間預測演算法。
圖22是圖示採用處理電路2202的裝置的硬體實現的簡化實例的示圖2200。該處理電路通常具有處理器2216，該處理器2216可包括微處理器、微控制器、數位信號處理器、定序器和狀態機中的一者或多者。處理電路2202可實現成具有由匯流排2220一般化地表示的匯流排架構。取決於處理電路2202的具體應用和整體設計約束，匯流排2220可包括任何數目的互連匯流排和橋接器。匯流排2220將包括一或多個處理器及/或硬體模組(由處理器2216、模組或電路2204、2206、2208和2210、可配置成經由連接器或導線2214通訊的線介面電路2212、以及電腦可讀取儲存媒體2218表示)的各種電路連結在一起。匯流排2220亦可連結各種其他電路，諸如定時源、周邊設備、穩壓器、和功率管理電路，這些電路在本發明所屬領域中是眾所周知的，且因此將不再進一步描述。
處理器2216負責一般性處理，包括執行儲存在電腦可讀取儲存媒體2216上的軟體。該軟體在由處理器2216執行時使處理電路2202執行上文針對任何特定裝置描述的各種功能。電腦可讀取儲存媒體2218亦可被用於儲存由處理器2216在執行軟體時操縱的資料，包含從經由連接器2214傳送的符號解碼得來的資料，連接器2214可被配置為資料通道和時鐘通道。處理電路2202進一步包括模組2204、2206、2208和2210中的至少一個模組。模組2204、2206、2208和2210可以是在 處理器2216中執行的軟體模組、常駐/儲存在電腦可讀取儲存媒體2218中、是耦合至處理器2216的一或多個硬體模組、或是其某種組合。模組2204、2206及/或2208可包括微控制器指令、狀態機配置參數、或其某種組合。
在一種配置中，用於無線通訊的裝置2200包括：被配置成傳送、接收及/或控制與控制資料匯流排2214相關的操作的模組及/或電路2204，被配置成計算觸控式螢幕資料中的差量值的模組及/或電路2206，被配置成與觸控式螢幕面板對接和通訊的模組及/或電路2208，以及被配置成計算或預測為觸控式螢幕資料中的一或多個節點預計的值的模組及/或電路2210。
圖23是處理觸控式螢幕資訊的方法的流程圖2300。該方法可由經由串列匯流排耦合至觸控式螢幕控制器216的設備來執行。在方塊2302，可從串列匯流排接收複數個訊框。該複數個訊框可包括至少一個經壓縮訊框。
在方塊2304，可將經壓縮訊框解壓縮以獲得表示由觸控式螢幕面板產生的信號的節點值。這些節點值可以是由這複數個訊框的傳送方壓縮的對應節點值的無損副本。經壓縮訊框可具有預定義大小。每個節點值可對應於觸控式螢幕面板上的感測器的狀態。
在一個實例中，該至少一個經壓縮訊框包括差量值。每個差量值可表示一個節點值與先前接收到的訊框中的對應節點值之間的差量。
在另一實例中，該至少一個經壓縮訊框包括差量值 。每個差量值可表示一個節點值與該至少一個經壓縮訊框中的一或多個其他值之間的差量。
在另一實例中，該至少一個經壓縮訊框包括差量值，並且解壓縮該至少一個經壓縮訊框可包括：使用預定預測演算法為第一節點產生預測值，以及將該預測值調整在該至少一個經壓縮訊框中提供的第一差量值。第一差量值可對應於第一節點。該至少一個經壓縮訊框中的差量值可以是由該複數個訊框的傳送方使用預測演算法(預定預測演算法)來計算的。
在另一實例中，該複數個訊框包括一或多個未壓縮訊框，並且可基於該複數個訊框之每一者訊框的標頭來決定每個訊框是否是經壓縮的。
在另一實例中，可從該複數個訊框之每一者訊框解包出複數個資料元素以獲得與觸控式螢幕面板的行或列相對應的資料元素集合。
圖24是圖示採用處理電路2402的裝置的硬體實現的簡化實例的示圖2400。該處理電路通常具有處理器2416，該處理器2416可包括微處理器、微控制器、數位信號處理器、定序器和狀態機中的一者或多者。處理電路2402可實現成具有由匯流排2420一般化地表示的匯流排架構。取決於處理電路2402的具體應用和整體設計約束，匯流排2420可包括任何數目的互連匯流排和橋接器。匯流排2420將包括一或多個處理器及/或硬體模組(由處理器2416、模組或電路2404、2406、2408和2410、可配置成經由連接器或導線2214通訊的線介 面電路2412、以及電腦可讀取儲存媒體2418表示)的各種電路連結在一起。匯流排2420亦可連結各種其他電路，諸如定時源、周邊設備、穩壓器和功率管理電路，這些電路在本發明所屬領域中是眾所周知的，且因此將不再進一步描述。
處理器2416負責一般性處理，包括執行儲存在電腦可讀取儲存媒體2416上的軟體。該軟體在由處理器2416執行時使處理電路2402執行上文針對任何特定裝置描述的各種功能。電腦可讀取儲存媒體2418亦可被用於儲存由處理器2416在執行軟體時操縱的資料，包含從經由連接器2414傳送的符號解碼得來的資料，該等連接器2414可被配置為資料通道和時鐘通道。處理電路2402進一步包括模組2404、2406、2408和2410中的至少一個模組。模組2404、2406、2408和2410可以是在處理器2416中執行的軟體模組、常駐/儲存在電腦可讀取儲存媒體2418中的軟體模組、耦合至處理器2416的一或多個硬體模組、或其某種組合。模組2404、2406及/或2408可包括微控制器指令、狀態機配置參數、或其某種組合。
在一種配置中，用於無線通訊的裝置2400包括：被配置成傳送、接收及/或控制與控制資料匯流排2414相關的操作的模組及/或電路2404，被配置成採用經壓縮資料訊框中的差量值來提供未壓縮訊框的模組及/或電路2406，被配置成對從控制資料匯流排2414接收到的資料訊框解包的模組及/或電路2408，以及被配置成計算或預測為觸控式螢幕資料中的一或多個節點預計的值的模組及/或電路2410。
應理解，所揭示的程序中各步驟的具體次序或層次 是示例性辦法的圖示。應理解，基於設計偏好，可以重新編排這些程序中各步驟的具體次序或層次。此外，一些步驟可被組合或被略去。所附方法請求項以樣本次序呈現各種步驟的要素，且並不意味著被限定於所呈現的具體次序或層次。
提供之前的描述是為了使本發明所屬領域中任何熟習此項技術者均能夠實踐本文中所描述的各種態樣。對這些態樣的各種改動將容易為本發明所屬領域中熟習此項技術者所明白，並且在本文中所定義的普適原理可被應用於其他態樣。因此，請求項並非意欲被限定於本文中所示出的態樣，而是應被授予與語言上的請求項相一致的全部範疇，其中對要素的單數形式的引述除非特別聲明，否則並非意欲表示「有且僅有一個」，而是「一或多個」。除非特別另外聲明，否則術語「一些」指的是一或多個。本案通篇描述的各種態樣的要素為本發明所屬領域中普通熟習此項技術者當前或今後所知的所有結構上和功能上的等效方案經由引用被明確納入於此，且意欲被請求項所涵蓋。此外，本文中所揭示的任何內容皆並非意欲貢獻給公眾，無論此類公開是否在申請專利範圍中被顯式地敘述。沒有任何請求項元素應被解釋為手段功能，除非該元素是使用短語「用於……的裝置」來明確敘述的。
2100‧‧‧流程圖
2102‧‧‧方塊
2104‧‧‧方塊
2106‧‧‧方塊
2108‧‧‧方塊
2110‧‧‧方塊

Claims (30)

  1. 一種用於處理觸控式螢幕資訊的方法，包括以下步驟：接收觸控式螢幕資料，該觸控式螢幕資料包括表示由一觸控式螢幕面板產生的信號的節點值；計算關於該等節點值的差量值，每個差量值表示該等節點值中的一個節點值與一不同節點相關值之間的一差量；為用於儲存該等差量值的字決定一位元大小；產生包括該等差量值的一第一資料訊框；及在一控制資料匯流排上傳送該第一資料訊框，其中該第一資料訊框具有一預定義大小，並且其中該第一資料訊框的一接收方被適配成使用在一或多個先前傳送的訊框中提供的複數個節點值來重構該觸控式螢幕資料而無資訊損失，該一或多個先前傳送的訊框包括至少一個未壓縮訊框。
  2. 如請求項1之方法，其中產生該第一資料訊框包括以下步驟：為每個節點產生一差量值，該差量值表示該每個節點的一當前值與該每個節點的先前值之間的一差量，其中該每個節點的該先前值在一先前傳送的未壓縮資料訊框中表示。
  3. 如請求項1之方法，進一步包括以下步驟：將該等節點值組織為與該觸控式螢幕面板上的實體感測器行相對應的複數行；及 為每行獨立地計算一差量值集合，其中為每行計算一差量值集合包括以下步驟：將該每行中的一第一節點指定為一參考節點；將一第一差量值決定為該每行中的該參考節點與一第二節點之間的一數學差量，該第一節點和該第二節點對應於該觸控式螢幕面板上的實體毗鄰感測器；及將一第二差量值決定為該每行中的該第二節點與一第三節點之間的一數學差量，該第二節點和該第三節點對應於該觸控式螢幕面板上的實體毗鄰感測器。
  4. 如請求項1之方法，進一步包括以下步驟：將該等節點值組織為與該觸控式螢幕面板上的實體感測器列相對應的複數列，為每列獨立地計算一差量值集合，其中為每列計算一差量值集合包括以下步驟：將該每列中的一第一節點指定為一參考節點；將一第一差量值決定為該每列中的該參考節點與一第二節點之間的一數學差量，該第一節點和該第二節點對應於該觸控式螢幕面板上的實體毗鄰感測器；及將一第二差量值決定為該每列中的該第二節點與一第三節點之間的一數學差量，該第二節點和該第三節點對應於該觸控式螢幕面板上的實體毗鄰感測器。
  5. 如請求項1之方法，其中該不同節點相關值對應於該觸控 式螢幕面板上實體毗鄰於對應於該一個節點值的一感測器的至少一個感測器。
  6. 如請求項1之方法，進一步包括以下步驟：將該等節點值組織在與該觸控式螢幕面板上的實體緊鄰感測器塊相對應的複數個塊中；及為該複數個塊之每一者塊計算一差量值集合，其中為該複數個塊之每一者塊定義一不同節點相關值。
  7. 如請求項1之方法，其中產生該第一資料訊框包括以下步驟：決定複數個該等差量值中的一最大差量值；計算對該最大差量值進行編碼所需的一位元數；及經由使用對該最大差量值進行編碼所需的該位元數對每個差量值進行編碼來產生一有效載荷。
  8. 如請求項7之方法，進一步包括以下步驟：將複數個資料元素打包在該有效載荷中；及向該有效載荷添加一標頭以獲得該第一資料訊框，其中該標頭標識對該最大差量值進行編碼所需的一位元數。
  9. 如請求項7之方法，進一步包括以下步驟：在一第二資料訊框中提供該有效載荷的至少一部分，該 第二資料訊框攜帶一不同有效載荷，其中該第一資料訊框和該第二資料訊框在大小上相等。
  10. 如請求項1之方法，其中產生該第一資料訊框包括以下步驟：為一第一節點產生一預測值；及基於該第一節點的該預測值與該觸控式螢幕資料中對應於該第一節點的一個節點值之間計算出的一差量來產生該等差量值之一。
  11. 如請求項10之方法，其中為該第一節點產生該預測值包括以下步驟：使用一空間預測演算法。
  12. 如請求項10之方法，其中為該第一節點產生該預測值包括以下步驟：使用一時間預測演算法。
  13. 一種觸控式螢幕介面，包括：一通訊介面，其被適配成在一串列匯流排上傳達資料；及一觸控式螢幕控制器，其被配置成：接收觸控式螢幕資料，該觸控式螢幕資料包括表示由一觸控式螢幕面板產生的信號的節點值； 計算關於該等節點值的差量值，每個差量值表示該等節點值中的一個節點值與一不同節點相關值之間的一差量；為用於儲存該等差量值的字決定一位元大小；產生包括該等差量值的一第一資料訊框；及在一控制資料匯流排上傳送該第一資料訊框，其中該第一資料訊框的一接收方被適配成使用在一或多個先前傳送的訊框中提供的複數個節點值來重構該觸控式螢幕資料而無資訊損失，該一或多個先前傳送的訊框包括至少一個未壓縮訊框。
  14. 如請求項13之觸控式螢幕介面，其中該觸控式螢幕控制器被配置成：將該等節點值組織成與該觸控式螢幕面板上的一實體感測器佈局相對應的節點值集合；及為每個節點值集合獨立地計算差量值。
  15. 如請求項14之觸控式螢幕介面，其中該觸控式螢幕控制器被配置成：基於每個節點集合與一先前資料訊框中的一對應節點集合之間的差量來計算該等差量值。
  16. 如請求項14之觸控式螢幕介面，其中該觸控式螢幕控制器被配置成： 基於每個節點集合內的節點值之間的差量來計算該等差量值。
  17. 一種用於處理觸控式螢幕資訊的方法，包括以下步驟：從一串列匯流排接收複數個訊框，該複數個訊框包括至少一個經壓縮訊框；解壓縮該至少一個經壓縮訊框以獲得節點值，該等節點值表示由一觸控式螢幕面板產生的信號，其中該等節點值是由該複數個訊框的一傳送方壓縮的對應節點值的無損副本，以及其中該經壓縮訊框具有一預定義大小。
  18. 如請求項17之方法，其中該至少一個經壓縮訊框包括差量值，其中該等差量值中的每一個表示該等節點值之一與一先前接收到的訊框中的一對應節點值之間的一差量。
  19. 如請求項17之方法，其中該至少一個經壓縮訊框包括差量值，其中該等差量值中的每一個表示該等節點值之一與該至少一個經壓縮訊框中的一或多個其他值之間的一差量。
  20. 如請求項17之方法，其中該至少一個經壓縮訊框包括差量值，並且其中解壓縮該至少一個經壓縮訊框包括以下步驟：使用一預定預測演算法為一第一節點產生一預測值；及 將該預測值調整在該至少一個經壓縮訊框中提供的一第一差量值，其中該第一差量值對應於該第一節點，其中該至少一個經壓縮訊框中的差量值是由該複數個訊框的該傳送方使用一預測演算法、該預定預測演算法來計算的。
  21. 如請求項17之方法，其中該複數個訊框包括一或多個未壓縮訊框，並且進一步包括以下步驟：基於該複數個訊框之每一者訊框的一標頭來決定該每個訊框是否經壓縮。
  22. 如請求項17之方法，其中每個節點值對應於該觸控式螢幕面板上的一感測器的一狀態。
  23. 如請求項17之方法，進一步包括以下步驟：對於該複數個訊框之每一者訊框，對在該每個訊框中接收到的複數個資料元素解包以獲得與該觸控式螢幕面板的行或列相對應的資料元素集合。
  24. 一種設備，包括：用於從一串列匯流排接收複數個訊框的裝置，該複數個訊框包括至少一個經壓縮訊框；及用於解壓縮該至少一個經壓縮訊框以獲得節點值的裝置，該等節點值表示由一觸控式螢幕面板產生的信號， 其中該等節點值是由該複數個訊框的一傳送方壓縮的對應節點值的無損副本，以及其中該經壓縮訊框具有一預定義大小。
  25. 如請求項24之設備，其中該至少一個經壓縮訊框包括差量值，其中該等差量值中的每一個表示該等節點值之一與一先前接收到的訊框中的一對應節點值之間的一差量。
  26. 如請求項24之設備，其中該至少一個經壓縮訊框包括差量值，其中該等差量值中的每一個表示該等節點值之一與該至少一個經壓縮訊框中的一或多個其他值之間的一差量。
  27. 如請求項24之設備，其中該至少一個經壓縮訊框包括差量值，並且其中該用於解壓縮該至少一個經壓縮訊框的裝置被配置成：使用一預定預測演算法為一第一節點產生一預測值；及將該預測值調整在該至少一個經壓縮訊框中提供的一第一差量值，其中該第一差量值對應於該第一節點，其中該至少一個經壓縮訊框中的差量值是由該複數個訊框的該傳送方使用一預測演算法、該預定預測演算法來計算的。
  28. 如請求項24之設備，其中該複數個訊框包括一或多個未壓縮訊框，並且該設備進一步包括： 用於基於該複數個訊框之每一者訊框的一標頭來決定該每個訊框是否經壓縮的裝置。
  29. 如請求項24之設備，其中每個節點值對應於該觸控式螢幕面板上的一感測器的一狀態。
  30. 如請求項24之設備，進一步包括：用於對在該複數個訊框之每一者訊框中接收到的複數個資料元素解包以獲得與該觸控式螢幕面板的行或列相對應的資料元素集合的裝置。
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