TWI362887B - An over-drive device and method and method for generating compressed frames - Google Patents

Description

1362887 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關一種處理資料的方法，更明確地說，係有關一種 將資料壓縮/解壓縮的方法。 【先前技術】 請參考第1圖。第1圖係為一原始未經壓縮過的過激(overdrive) φ 驅動表之示意圖。為了加速液晶顯示器中液晶的反應速度，一般 在驅動液晶時’都會以過激(over drive)的方式，來驅動液晶。而過 激灰階值的大小，便係由過激驅動表來查表得知，如第1圖所示， F1表示前一張晝面的灰階值’ F2表示本張晝面的灰階值。以256 階(8位元)的灰階色階來說，所產生的過激驅動表，將會有256χ256 Χ256位元的大小（意即32Kbytes)。而一般液晶顯示器的驅動晶片， 無法儲存如此大容量的資料。 清參考第2圖。第2圖係為縮減後之過激驅動表之示意圖。如 圖所不’第2圖係為將第丨圖的解析度降低，並且把其中部分資 料捨去。舉例來說，前晝面灰階值為〇〜32之内、而本晝面之灰階 值在32〜64之内時，所對應到的過激驅動灰階值 ，皆為0。因此， 第2圖的過激驅動表，可以得知其大小將縮減為8秦256位 兀U即64bytes) ’明顯小於未縮減的過激驅動表 。然而減小資料 里的結果’將會造成過激驅動力不足而降低液晶反應速度或畫面 失真。 6 1362887 請參考第3圖。第3圖係為 示意圖。如圖所示，過激 :技術之過激驅動裂置1〇之 表42、與記憶裝置43。過激驅動表:判斷褒置41、教輕動 電壓值。記憶裝置43肋儲存—第―增存魏_激驅動 f^ame)〇 P(f-l，n)。判斷震置41並依據第—像素二、°亥第一一晝框之第二像素 驅動表42選擇出一過激驅動電壓值。日第：像素1W)自過教 一像素)時，判斷裝置41除接收第ϋ’η)(於本實施例中即為第 1㈣m 接收弟一像素!W卜，並接收儲存於 ^裝置43之綱餘(於本實崎即騎—細之第n像 财實施例中即為第二像素並依據第一像 '、P(f’n)與第二像素P(f.ln)自過激驅動表42選擇出一過激驅動電壓 值。例如以第2圖為例’當第—像素p(f n)值為32 (即F1横列部分) 而第一像素仏切值為⑶（即Μ直行部分），則對應的過激驅動 電壓值為24。 【發明内容】 本發明提供一種過激驅動裝置。該過激驅動裝置包含一記憶裝 置，用來儲存一第一晝框；一過激驅動模組，包含一麈縮過激驅 動表，用來儲存過激驅動電壓值；一驅動表解壓裝置，用來將該 壓縮過激驅動表所儲存之過激驅動電壓值解壓縮；以及/過數驅 動表緩衝區’用來儲存解壓縮之過激驅動電壓值；以及〆判斷聚 7 1362887 置用以接收一像素，並根據該像素與該第一晝框中之對應像素， 從該過激驅動表緩衝區中選擇出一過激驅動電壓值。 、 • 纟發明另提供-種具有魏駿驅絲之過激驅動方法。該過 ’激驅動方法包含將一第-過激驅動表以差動脈衝編碼調變進行壓 縮以產生一第二過激驅動表；以及將該第二過激驅動表根據—編 竭書’進行霍夫曼編碼以產生壓縮過激驅動表。 ★本發明另提供-種壓縮晝框之產生方法。該產生方法包含將一 第一晝框以差動脈衝編碼調變進行壓縮以產生一第二晝框；以及 將该第二晝框根據一編碼書，進行霍夫曼編碼以產生壓縮晝框。 【實施方式】 請參考第4圖。第4圖係為根據本發明之第一實施例之過激驅 動裝置40之示意圖。過激驅動裝置4〇包含判斷裝置41、過激驅 ♦動模組49以及記憶裝置43。記憶裝置43如同前述，用以儲存一 第一畫框。 過激驅動模組49包含壓縮過激驅動表6〇〇、驅動表解壓裝置 610以及過激驅動表緩衝區62〇。壓縮過激驅動表_係為原始過 激驅動表42經由壓縮後所產生的過_動表，同樣用以儲存複數 個壓縮過激驅動電壓值，而由於壓縮後資料量變小，如此一來， 使用壓縮過激驅動表600，可以節省原始過激驅動表42所需之記 Ϊ362887 憶體空間。 驅動表解壓裝置610用以將該複數個壓縮過激驅動電壓值進 • 行解壓縮以產生複數個過激驅動電壓值，而過激驅動表緩衝區620 • 則儲存該複數個過激驅動電壓值。 判斷裝置41則依據第一像素p(f n)與位於第一畫框之相對應第 φ 一像素自過激驅動表緩衝區620選擇出一過激驅動電壓值

Vo 〇 請參考第5圖。第5圖係為壓縮過激驅動表6〇〇之產生方法 500之流程圖。步驟說明如下： 步驟510 ·開始； 步驟520 :將-未經壓縮過的過激驅動表42以差動脈衝編碼調 變(Differential pulse-C〇de Modulation，DPCM)之方式 釀進行第-次壓縮以產生一壓縮後之過激驅動表421 ; 步驟530 :將該1縮後之過激驅動表根據-編碼書(Code Book)來 進行霍夫曼編碼(Huffman’s Encoding)以執行第二次壓 縮以產生一編碼流422 ; 步驟540 :儲存該編石馬流422(壓縮過激驅動表6〇〇); 步驟550 :結束。 步驟52〇〜MO料為將魏驅喊壓_财遂錢的編碼 1362887 流422即為本發明所述之壓縮過激驅動表600。如此 縮的過激驅動表42 S隨機存取記憶體， 54〇所儲存的編碼流422將會小於原本未經塵_ 而更容易方便使用者以較小的儲存裝置(如動態 dram)來儲存。 於步驟520中，差動脈衝編碼調變係為一二 調變，其可於原始過激驅動表42 _任選一過激 值X， ' 維之差動脈衝編碼 驅動灰階值為參考

作儲存。舉例央甜，丨七m.b ία /Λ_ * A l 作儲存。舉例來說’以灰階254作為—參考值時，該參考值需要 :到8位元，而灰階255在經由差動脈衝編變後，根據該參 =值’便成了灰階丨，如此灰階255便由縣需要8位拉間來儲 存改為僅需1位元來儲存，因此能夠降低所需的儲存空間。差動 脈衝編碼__縮方式在龍的差異性不大時，所能達成的壓 縮效果為最好。因此’當表巾其他的過激軸灰_皆與該參考 值的差異不树，便能較械地來壓縮原始過激驅動表42。 、•於步驟530中，將經由第一次壓縮過後的過激驅動表421，再 、隹夫又、、辦的方式’編成—編碼流。而使用者可根據所需，設 計適度大小的編碼書，將第一次壓縮後的過激驅動表421中的^ 料’對應到編碼書中的編碼字，以此依序產生各 字而成為該編碼流.然後再將所產生的編碼流儲存於 _。霍夫曼編碼的好處是在於當被壓縮的 貝;'’有-筆#料出現機輪高時，可贿短的編解來對應， 10 1362887 如此便可得到較高的壓縮率。舉例來說，當灰階254出現的機率 很咼時，便可以編碼字「〇」來代表灰階254。如此一來，在編碼 流中的單一個「0」’便係表示灰階254，如此便可節省相當大的儲 存空間。也就是說，當過激驅動表中有某一過激驅動灰階值出現 的機率較高時，經過霍夫曼編碼後，壓縮的效率亦較高。 請參考第6圖。第6圖係為驅動表賴裝置⑽讀取壓縮過激 •驅動表600並解壓縮還原之方法600之流程圖。步驟說明如下： 步驟610 :讀取壓縮過激驅動表6〇〇(編碼流422); 步驟620 :根據該編碼流之位缝與位元值，依序搜尋該編碼書 中之對應之位元數與位元值之編碼； 步驟630 :根據該編碼流與所對應出的編碼字，解壓縮出一差動 脈衝編碼調變之過激驅動表421 ; 步驟6你對該差動脈衝編竭調變之過激驅動表421進行解調變 以還原出原始之過激驅動表42 ; 步驟650 :結束。 步驟610〜_為將儲存於儲存裳置中的編碼流讀 厂堅縮還原_祕__程。_紅辭驟，使用= 較小的儲錢置，將已儲存的壓縮過激驅動表解壓 細出來再提供給液晶顯示器使用。 眺 ’根據該編碼 於步驟62〇與63〇(霍夫曼編碼流的解碼步驟)中 1362887 &之位讀與位元值，依序搜尋步驟53G所使用之編碼赍中對應 的位讀與位祕之編碼，射該編碼㈣之編碼字係以位元數 與位祕之方式健存，以節省編碼書的空間如編 1「位元、位元值為W字「觸」紀_^ 行搜尋對應的編碼字時，便可根據所接收的編碼 :哥找對應㈣的位元數與位秘的編碼字，來解碼出編碼前 ，、激驅麵H編碼袖咖彳的機率 碼字被群_序，親便可提倾麵速度。科，=明= 步驟620與⑽’可哺收—段編碼流之後，先暫停接收，將該段 編碼流都解碼出來之後’再接收下—段編碼流，如此雖然降低了 解碼的速度’但是卻可縮減編碼f的大小而更加節省儲存的空間。 於步驟640中，由於過激驅動表421係經由步驟52〇之二維差 動脈衝編碼調變。因此，在將過激驅動表421還原成過激驅動表 42的過程中，需將步驟52〇所使用的參考值χ，加入過激驅動表 421中’以此方式來還原過激驅動表42。 °月多考第7圖。第7圖係為根據本發明之第二實施例之過激驅 動裝置70之示意圖。過激驅動裝置7〇包含判斷裝置41、過激驅 動· 49、解壓裝置44、壓縮農置45以及記憶裝置μ。記憶裝 置43如同前述，用以儲存一第一晝框。 過激驅動模組49包含壓縮過激驅動表6〇〇、驅動表解壓裝置 12 1362887 610以及過激驅動表緩衝區620。壓縮過激驅動表600係為原始過 激驅動表42經由麗縮後所產生的過激驅動表，同樣用以儲存複數 個壓縮過激驅動電壓值，而由於壓縮後資料量變小，如 一 來，

使用壓細過激驅動表600，可以節省原始過激驅動表42所需之叫 憶體空間。 °U 驅動表解壓裝置610用以將該複數個壓縮過激驅動電壓值進 • 行解壓縮以產生複數個過激驅動電壓值，而過激驅動表緩衝區62〇 則儲存該複數個過激驅動電壓值。 壓縮過激驅動表_之產生方法與驅動表解壓裝置⑽讀取壓 縮過激驅動表_並解壓_原之方法與前述第頂及第6圖之 流程相同，於此不再贅述。 壓縣置45用以壓縮-原始晝框，並產生—魏畫框儲存於 5己憶裝置43。祕裝置44収解壓縮繩縮娜，並產生該原始 畫框。 判斷裝置41則赠第-像素p(f,η)触於畫框之相對應第 -像素卩心)’自過激驅動表緩衝區_選擇出一過激驅動電壓值 ν〇。因為動s後貝Lj、’如此—來可以節省減驅動表42所 需之記憶體空間。 1362887 • 請參考第8圖。第8圖係為壓縮裝置45_-原始畫框以產 •生-壓縮畫框然後儲存於記憶裝置43之方法_之流程 說明如下： 步驟810 :開始； 步驟82G:將-原始畫框以差動脈衝編碼調變之方式進行第一次 壓縮以產生一第一壓縮晝框； 步驟謂：將該第一壓縮晝框根據-編碼書(CodeBook)來進行霍 • 錢編碼以執行第二次塵縮以產生-第二壓縮晝框； 步驟840:儲存該第二壓縮晝框於記憶裝置化 步驟850 :結束。 步驟820〜840係為為將畫框壓縮的過程。如此一來，步驟_ 所儲存的第二壓縮畫框將會小於原本未經壓縮的原始晝桎而更容 易方便使用者以較小的儲存裝置(如動態隨機存取記憶體，職 來儲存。 …於步驟820中，差動脈衝編碼調變係為一二維之差動脈衝編碼 。周邊’其可於原始晝框巾任選—過激购灰階值為參考值X，其 餘原始晝框中的過激驅動灰階值皆以與該參考值的差異方式來; 儲存。舉例來說，以灰階2M作為一參考值時，該參考值需要用 至J 8位兀，而灰階255在經由差動脈衝編碼調變後，根據該參考 值，便成了灰階i，如此灰階况便由原本需要8位元空間來儲存 改為僅需1位元來儲存’因此能夠降低所需的儲存空間。差動脈 14 1362887 轉f眺財式在#_差異財鱗，職舰_縮 來考值、、子因此’當原始晝框中其他的過激驅動灰階值皆與該 " 的差異不大時，便能較有效地來壓縮原始晝框。 ^步驟830中，將經由第—次壓縮過後的第—壓财框，再以 :二編碼的方式’編成—編碼流(第二壓縮晝框）。而使用者可根 所需，設計適度大小的編碼書，將第一壓縮晝框中的資料，對 • 編猶中的編碼字，以此依序產生各資料對應的編碼字而成 、扁馬"IL然後再將所產生的編碼流儲存於記憶裝置43。霍夫 曼編竭的好處是在於當被魏的·中有—筆㈣出現機率較高 夺可用較短的編碼字來對應，如此便可得到較高的壓縮率。舉 例來戈’ s灰階254出現的機率很高時，便可以編碼字「〇」來代 表灰階254。如此-來，在編碼流中的單一個「〇」，便係表示灰階 2S4 ’如此便可節省相當大的儲存空間。也就是說，當過激驅動表 中有某一過激驅動灰階值出現的機率較高時，經過霍夫曼編碼 後，壓縮的效率亦較高。 請參考第9 ffl。第9圖係為解壓裝置44從記憶裝置43讀取壓 縮晝框並解壓縮還原成原始晝框之方法9〇〇之流程圖。步驟說明 如下： 步驟910 :讀取壓縮晝框； 步驟920 :根據該壓縮畫框之位元數與位元值，依序搜尋編碼责 中之對應之位元數與位元值之編碼； 15 步騾930 : 步驟940 : 步驟950 z :壓it框與所對應出的編碼字，解壓縮出-第 解壓晝柩進行解調變以還原出原始畫框； 步驟910〜94〇為將儲存於 為原始晝框的過程：據上==! 於々驟920與s>3〇(霍夫曼編碼流的解碼步驟)中，根據該魏 晝框之位元數與位元值，依序搜尋步驟請所使狀編碼書中對 應的位it數與位元值之編碼，其巾該編碼書巾之編碼字係以位元 數與位元值之方式儲存，以節省編碼書的空間如編碼字「q」紀錄 為1位元、位元值為「〇」；編碼字「1〇〇」紀錄為3位元、位元值 為1⑻」而在執行搜哥對應的編碼字時，便可根據所接收的編 碼流，尋找對應相同的位元數與位元值的編碼字，來解碼出編碼 前的畫框。而當一編碼字被對應到的機率越高時，提升該編碼字 被搜尋的順序，這樣便可提升搜尋的速度。另外，本發明之步驟 920與930，可以接收一段編碼流之後，先暫停接收，將該段編碼 流都解碼出來之後，再接收下一段編碼流，如此雖然降低了解碼 的速度’但是卻可縮減編碼書的大小而更加節省儲存的空間。 1362887 於步驟帽中’由於第-解壓晝框係經由步驟82〇之二維 脈衝編碼調變。因此’在將第-解壓畫_原成原¥框的 中，需將步驟820所使用的參考似，加入第一解壓畫框中^ • 此方式來還原原始畫框。 綜上述，本發明之義/解壓_方法與裝置，可以以無 失真的方式’有效地降低過激驅動表/原始畫框所需要的儲存空 間，提供給使用者更大的便利性。 以上所述僅為本發明讀佳實施例，凡依本發日㈣請專利範 圍所做之均等變化與修飾，皆應屬本發明之涵蓋範圍。 【圖式簡單說明】 第1圖係為一原始未經壓縮過的過激驅動表之示意圖。 第2圖係為縮減後之過激驅動表之示意圖。 ®第3圖係為-先前技術之過激驅動裝置之示意圖。 第4圖係為根據本發明之第一實施例之過激驅動裝置之示咅圖。 第5圖係為壓縮過激驅動表之產生方法之流程圖。 第6圖係為驅動表解壓裝置讀取壓縮過激驅動表並解壓縮還原之 方法之流程圖。 第7圖係為根據本發明之第二實施例之過激驅動裝置之示咅圖 第8圖係為壓縮裝置壓縮一原始畫框以產生一壓縮晝樞然後儲存 於έ己憶裝置之方法之流程圖。 ： 17 1362887 第9圖係為解壓裝置從記憶裝置讀取壓縮晝框並解壓縮還原成原 始畫框之方法之流程圖。 過激驅動裝置 判斷裝置 過激驅動表 【主要元件符號說明】 10、40、70 41 42

43 記憶裝置 49 過激驅動模組 600 壓縮過激驅動表 610 驅動表解壓裝置 620 過激驅動表緩衝區 44 解壓裝置 45 壓縮裝置 510-550、610-650、 810-850、步驟 910-950

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Claims (1)

1362887 十、申請專利範圍： 1. 一種過激驅動裝置，包含： 一記憶裝置，用來儲存一第一書框； 一過激驅動模組，包含： -壓縮過激驅動表’用來儲存過雜動電壓值； -驅動表解魏置，用來將觀綱激驅動表所儲存之 過激驅動電壓值解壓縮；以及 -過激驅絲緩衝區，絲儲存解壓縮之過激驅動電壓 值；以及 -判斷裝置’用以接收-像素，並根據該像素與該第一晝框 巾之對麟素’從該過激驅動表緩衝區中選擇出一過激 驅動電壓值。 2. 如請求項丨所述之過_動裝置，其中該壓縮過激驅動表係 以差動脈充編碼調變方式，根據一參考值，進行壓縮。 3. 如請柄2所述之職驅練置，其巾該魏過激驅動表係 於差動脈衝編碼調變方式壓縮後再以霍夫曼編碼，根據一編 碼書，進行壓縮。 士項3所述之過激裝置，其中該驅動表解壓縮裝置 係將壓縮過激驅動表根據該編碼書，以霍夫曼編碼麟縮， 19 根據該參考 再將經由霍夫曼編碼解壓縮之_過激驅動表 值以差動脈衝編瑪調變方式解壓縮。 5'如請求項1所述之過激驅動裝置，另包含. i縮裝置，用來將-第二晝框進行I 存於該記憶裝置， ·以及 為该第-畫框並儲 解墨褒置，用來觸記喊置儲存之兮 • 該第二畫框。 〜弟―畫框解壓縮為 6·如凊求項5所述之過激驅動展置，其中 脈衝編瑪調變方式，根據—參考值，裝置係以差動 第一畫框。 、 <第〜晝框壓縮為該 愿縮袈置係再以霍 7· ^請求項6所述之_驅_置，其中讀 夫曼編碼，根據—編 丨口双罝你行Μ隹 二晝框壓縮為該第一書框。；、丄 脈衔鳊螞調變之該第 8. 如請求項6所述之過激驅姆置 脈衝編碼調變方+ 、 ^解壓裝置係以差動 該第二晝框Q 根據該參考值，將該第1框解壓縮為 9. 如請求項7所述之 霍夫曼編碼，根據^驅動裝置，其中該解壓縮裝置係再以 艮據該編碼書，將涵_柄卿_ 20 1362887 縮之該第一晝框解壓縮為該第二畫框。 10· —種具有壓縮過激驅動表之過激驅動方法，包含： 將一第一過激驅動表以差動脈衝編碼調變進行壓縮以產生一 第二過激驅動表；以及 將該第二過激驅動表根據一編碼書，進行霍夫曼編碼以產生壓 縮過激驅動表。 11.如請求項1〇所述之過激驅動方法，其中差動脈衝編碼調變係 為二維之差動脈衝編碼調變。 12.如請求項10所述之過激驅動方法，另包含： 根據該壓縮過激驅動表之位元數與位元值，依序搜尋該編碼書 中之對應之位元數與位元值之編碼字，其中該編碼書中之 編碼字係以位元數與位元值之方式儲存；及 根據該編碼流與所對應出的編碼字’解壓縮出該第二過激驅動 表。 13. 字麵 框以差動脈衝編碼卿進捕綱產生—第二晝 14·—種壓縮畫框之產生方法，包含·· 將一第一畫 21 1362887 框；以及 將該第二畫框根據一編碼書，進行霍夫曼編碼以產生壓縮士 框。 .15·如請求項14所述之產生方法，其中差紐衝編碼調變係為二 維之差動脈衝編碼調變。

16.如凊求項14所述之產生方法，另包含： 根據該壓縮畫框之位元數與位元值，依序搜尋該編嗎查中 紅位元數與位元值之編碼字，其"編喊中之編碼字 係以位元數與位元值之方式儲存；及 根據該編碼流與所對應出的編碼字，解壓縮 、 35 5¾第二晝框。 17.如請求項16所述之產生方法，另包含本— 鲁 機率越高時’提升該編碼顿搜尋的順田序。“馬字被對應到的 十一、圖式： 22