TWI416500B - 顯示系統及其加速顯示方法 - Google Patents

Description

顯示系統及其加速顯示方法

本發明是有關於一種顯示系統及其加速顯示方法，特別是有關於一種利用虛擬影像記憶體預先存取的顯示系統及其加速顯示方法。

目前，已實作出具有圖像記憶體(GRAM,Graphic Random Access Memory)的液晶顯示器(LCD)，並已廣泛使用於各種電子設備，越來越多被嵌入式設備所使用，但嵌入式設備更新液晶顯示器中的圖像記憶體時，許多於液晶顯示器中的晶片讀取外部資料到液晶顯示器中圖像記憶體的速度往往都慢於嵌入式設備的自身記憶體的存取速度，因此當然慢於中央處理器內部記憶體的更新。

而一些中央處理器的設計有考慮到這類問題，因此於設計上加入了與液晶顯示器的圖形記憶體同步化的功能，作法是於中央處理器加入了一個與液晶顯示器同步的暫存器，暫存器設置為與圖形記憶體大小相同的記憶體或內部記憶體，先行監控將要產生變化的圖形資料區塊，如果有所變化，則會同步化圖形記憶體，進行顯示畫面的同步。

但，大部分的低售價中央處理器，並無專門設計用於同步液 晶顯示器之圖形記憶體的暫存器，也不會設計類似的同步機制。因此很多嵌入式設備則是利用嵌入式系統直接連接液晶顯示器的圖形記憶體，當需要改變顯示畫面之時，則直接透過改變液晶顯示器的圖形記憶體，但目前大多的液晶顯示器的圖形記憶體及嵌入式系統的資料傳送速度都比較慢，因此會影響到應用程式的執行速度。如電子辭典或電子書在連續翻頁查看資料的時候，因為顯示的部分變化的原因，所以要改變顯示的內容，而因為系統寫入液晶顯示器的圖形記憶體速度慢，但如果主機也規劃出一段記憶體區塊，而建立一個虛擬圖形記憶體(VGRAM,Virtual Graphic Random Access Memory)，定時的同步虛擬圖形記憶體及圖形記憶體之間，也是一種解決的方法，但定期的更新與同步，加上更新的速度過快，會增加耗電，如果使用非直接記憶體存取的方式更新，還會多耗費中央處理器的資源，更新過慢，亦可能導致顯示緩慢，播放時暫停等情況。

有鑑於上述習知技藝之問題，本發明之其中一目的就是在提供一種顯示系統及其加速顯示方法，以解決於嵌入式系統顯示畫面時造成的遲緩及畫面暫停等問題。

根據本發明之一目的，提出一種顯示系統，其中此顯示系統包含一主機及一顯示裝置，主機包含一第一記憶單元、一第二記憶單元及一第一處理單元，第一記憶單元用一儲存一應用程式、一資料同步程式、一圖像區塊標籤表及一圖像區塊 特徵值表，且應用程式包括一指令集，第二記憶單元用以儲存複數個第一圖像區塊資料，第一處理單元係連接第一記憶單元及第二記憶單元，並且利用指令集於第一圖像區塊資料作運算處理後，再修改圖像區塊標籤表中需要被更動的複數個標籤值，顯示裝置，與主機電性連接，其顯示裝置包含一第三記憶單元、一顯示單元及一第二處理單元，第三記憶單元用以儲存複數個第二圖像區塊資料，顯示單元呈現該等第二圖像區塊資料，第二處理單元連接顯示單元及第三記憶單元，將第二圖像區塊資料呈現於顯示單元上。

第一處理單元以修改後之標籤值比對相對應之圖像區塊特徵值表，得出一特徵值比對結果，後依據特徵值比對結果修改需變動之部分第一圖像區塊資料，再更新第二圖像區塊資料。

其中，顯示單元之一完整圖像畫面分割為複數個區塊，區塊之資料儲存為第一圖像區塊資料及第二圖像區塊資料，第一圖像區塊資料及第二圖像區塊資料亦可組合成該顯示單元輸出的一完整圖像畫面。

其中，圖像區塊標籤表其中之欄位係分別對應第一圖像區塊資料之分割數目，用以紀錄第一圖像區塊資料於運算後將被重畫的部分。

其中，圖像區塊特徵值表其中之欄位係分別對應第一圖像區塊資料之分割數目，用以儲存第一圖像區塊資料分別以一圖 像分析演算法得出之特徵值。

其中，指令集其中包括一圖塊填滿指令及一位元塊傳輸指令，圖塊填滿指令係為選擇性填滿顯示單元畫面上之區塊，位元塊傳輸指令係為選擇性於顯示單元畫面上畫出無填滿之方框。

其中，第三記憶單元係為一內建於液晶顯示器之圖形記憶體模組。

其中，特徵值比對結果係為第一圖像區塊資料於運算處理之後之複數個特徵值，與圖像區塊特徵值表中先前存入之特徵值中相異的部分。

其中，當同步化更新第二記憶單元與第三記憶單元，係依據第一圖像區塊資料僅更新相異之部分於第二圖像區塊資料。

其中，當同步化更新後，更可利用第一圖像區塊資料更新圖像區塊特徵值表。

根據本發明之一目的，提出一種顯示系統加速顯示方法，先透過存於一第一記憶單元之一應用程式於一第二記憶單元之複數個第一圖像區塊資料作運算處理，根據運算處理後之第一圖像區塊資料，判斷一圖像區塊標籤表中需更動之複數個標籤值，並根據標籤值，一以第一圖像區塊資料之特徵值比對於一圖像區塊特徵值表之先前內容後，得到一特徵值比對結果，再依據特徵值比對結果，更新第二圖像區塊資料，以一顯示裝置之一顯示單元利用第二圖像區塊資料呈現於顯示 單元。

承上所述，依本發明之顯示系統及其加速顯示方法，其可具有一或多個下述優點：

(1)此顯示系統加速顯示方法可減少重複且無意義的顯示裝置區塊更新。

(2)此顯示系統加速顯示方法可減輕圖形記憶體的負擔，不需要太多次的重複讀寫。

10‧‧‧主機

11‧‧‧顯示裝置

12‧‧‧第一記憶單元

120‧‧‧應用程式

121‧‧‧圖像區塊標籤表

122‧‧‧圖像區塊特徵值

13‧‧‧第二記憶單元

130‧‧‧第一圖像區塊資料

14‧‧‧第一處理單元

15‧‧‧第三記憶單元

150‧‧‧第二圖像區塊資料

16‧‧‧顯示單元

17‧‧‧第二處理單元

31‧‧‧先前影像

311~318‧‧‧分割影像區塊

32‧‧‧改變後影像

51‧‧‧圖像特徵值表

52‧‧‧圖像標籤特徵整合表

61~68‧‧‧分割方式

S21~S25‧‧‧步驟

第1圖係為本發明之顯示系統之架構圖；第2圖係為本發明之顯示系統加速顯示方法之流程圖；第3圖係為本發明之顯示系統之實施例之示意圖；第4圖係為本發明之加速顯示方法實施例之影像區塊分割圖；第5圖係為本發明之顯示系統加速顯示方法實施例之內部資料分析圖；以及第6圖係為本發明之顯示系統加速顯示方法之影像區塊分割圖。

以下將參照相關圖式，說明依本發明之顯示系統及其加速顯示方法之實施例，為使便於理解，下述實施例中之相同元件係以相同之符號標示來說明。

請參閱第1圖，其係為本發明之顯示系統之架構圖。圖中， 其包含一主機10及一顯示裝置11，主機10包括第一記憶單元12、第二記憶單元13及第一處理單元14。其中，第一記憶單元12用以儲存一應用程式120、一圖像區塊標籤表121及一圖像區塊特徵值表122，應用程式120更包括一指令集。第二記憶單元13係用以儲存複數個第一圖像區塊資料130。第一處理單元14係連接第一記憶單元12及第二記憶單元13，並利用指令集於第一圖像區塊資料130作運算處理後，再修改圖像區塊標籤表121需更動之複數個標籤值。

顯示裝置11包括一第三記憶單元15、顯示單元16及第二處理單元17，第三記憶單元15用以儲存複數個第二圖像區塊資料150，顯示單元16呈現第二圖像區塊資料150，第二處理單元17連接顯示單元16及第三記憶單元15，將第二圖像區塊資料150呈現於顯示單元16上。

請參閱第2圖，其係為本發明之顯示系統加速顯示方法之流程圖。圖中，其步驟如下：(S21)透過存於第一記憶單元12之應用程式120於第一圖像區塊資料130作運算處理；(S22)根據運算處理之後的第一圖像區塊資料130，判斷圖像區塊標籤表121中需要更動的標籤值；(S23)根據標籤值，以第一圖像區塊資料130的特徵值，比對先前存於圖像區塊特徵值表121之特徵值，得到特徵值比對結果；(S24)依據特徵值比對結果，更新第二圖像區塊資料150；以 及(S25)第二處理單元17將第二圖像區塊資料150呈現於顯示單元16。

請參閱第3圖，其係為本發明之顯示系統之實施例之示意圖。圖中，以一電子辭典為實施例，主機10係為一般電子辭典之機身，顯示裝置11係為一般電子辭典的螢幕，第一記憶單元12為電子辭典中內建的記憶體，其中存入應用程式、圖像區塊標籤表及圖像區塊特徵值表，應用程式中包括指令集，針對圖像區塊資料作存取的指令亦包括於此指令集中，而於處理圖像中最常用的指令為圖塊填滿指令即為位元塊傳輸指令，圖塊填滿指令即為在畫面上畫出一個填滿的方塊，而位元塊傳輸指令係為在畫面上畫出無填滿的方形外框，因此，由這兩個指令互相搭配，即可畫出大部分的圖形，第二記憶單元13係用來儲存第一圖像區塊資料，此第二記憶單元13可為由第一記憶單元12分割出來，或專門設置於主機10內，其大小至少與顯示單元16能顯示的影像容量大小相同，第一處理單元14為主機10之中央處理器，第三記憶單元15為顯示裝置11中之圖形記憶體，提供存放第二圖像區塊資料以供顯示單元16使用，顯示單元16為小型液晶面板，第二處理單元17為內建於顯示裝置中的圖形處理器。

先前影像31中之顯示系統，其顯示裝置11中之顯示單元16顯示之影像僅有一行文字及一張圖片，而於改變後影像32中，增加為三行文字及一張圖片，若於先前之影像更新技術，當 於影像處理運算中增加一個文字時，便馬上更新一次螢幕，因此增加了系統的負擔及刷新螢幕的時間，但於此技術中，顯示裝置11只需等待第一圖像區塊資料被完全運算處理完畢，再一次更新第二圖像區塊資料需更新之部分，因此，於此實施例中僅需更新顯示單元16所呈現畫面中之部分區域，其詳細作動內容將於下文詳述。

請參閱第4圖，其係為本發明之加速顯示方法實施例之影像區塊分割圖。圖中，分割影像311~318係為將顯示單元16用橫式分割成八個部分，由圖中可見有所改變的部分為分割影像314及分割影像315。

請參閱第5圖，其係為本發明之顯示系統加速顯示方法實施例之內部資料分析圖。圖中，圖像特徵值表51為第一影像區塊資料改變後之特徵值，而圖像標籤特徵整合表52係為整合第1圖之圖像區塊標籤表121及圖像區塊特徵值表122，復參閱第4圖，分割影像區塊311~318分別對應到圖像標籤特徵整合表52中之標籤311~318，雖改變之部分僅為分割影像314及分割影像區塊315，但其實於先前技術中於螢幕上需作更新的為分割影像312~317，因為就算影像區塊之內容不改變，但整體還是需要更新重畫，因此於先前影像31做完運算處理後，於圖像標籤特徵整合表52上對應受到影像之部分屬於分割影像區塊312~317之標籤值由0修正為1，但此時還不需要將標籤值更動之分割影像區塊312~317重新更新，先判斷第一影像區塊資料130改變後之圖像特徵值表51中之各數值， 與先前之圖像標籤特徵整合表52作比較相異之部分後，可得出需更新之部分為標籤為314及315之圖像區塊資料，及對應之分割影像314及315，因此只需更新分割影像314及315。因此，只需等待第一圖像區塊資料130被完全運算處理完畢，再一次更新第二圖像區塊資料150需更新之部分，即為分割影像314及315，更不需每一次變動部分影像區塊就更新一次，由於只需圖像區塊資料之運算處理只於內部記憶體運作，其所需時間遠小於使用硬體更新畫面之時間，所以可大幅減少畫面更新之頻率與時間。

請參閱第6圖，其係為本發明之顯示系統加速顯示方法之影像區塊分割圖。圖中，分割方式61~68係為八種不同方向的影像分割及更新方式，分割方式61橫式分割以由右到左且由下到上方式更新，分割方式62橫式分割以由左到右且由下到上方式更新，分割方式63橫式分割以由右到左且由上到下方式更新，分割方式64橫式分割以由左到右且由上到下方式更新，分割方式65直式分割以由下到上且由右到左方式更新，分割方式66直式分割以由下到上且由左到右方式更新，分割方式67直式分割以由上到下且由右到左方式更新，分割方式68直式分割以由上到下且由左到右方式更新，本發明可選擇其中之一方式實施。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

10‧‧‧主機

11‧‧‧顯示裝置

12‧‧‧第一記憶單元

120‧‧‧應用程式

121‧‧‧圖像區塊標籤表

122‧‧‧圖像區塊特徵值

13‧‧‧第二記憶單元

130‧‧‧第一圖像區塊資料

14‧‧‧第一處理單元

15‧‧‧第三記憶單元

150‧‧‧第二圖像區塊資料

16‧‧‧顯示單元

17‧‧‧第二處理單元

Claims (18)

1. 一種顯示系統，其包含：一主機，其包含：一第一記憶單元，用以儲存一應用程式、一圖像區塊標籤表及一圖像區塊特徵值表，該應用程式包括一指令集；一第二記憶單元，用以儲存複數個第一圖像區塊資料；及一第一處理單元，係連接該第一記憶單元及該第二記憶單元，並利用該指令集於該等第一圖像區塊資料作運算處理後，再修改該圖像區塊標籤表需更動之複數個標籤值；以及一顯示裝置，與該主機電性連接，其包含：一第三記憶單元，用以儲存複數個第二圖像區塊資料；一顯示單元，呈現該等第二圖像區塊資料；及一第二處理單元，連接該顯示單元及該第三記憶單元，將該等第二圖像區塊資料呈現於該顯示單元上；其中，該第一處理單元以修改後之該等標籤值比對相對應之該圖像區塊特徵值表，以得出一特徵值比對結果，依據該特徵值比對結果修改需變動之部分該等第一圖像區塊資料，更新該等第二圖像區塊資料。
2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示系統，其中該顯示單元之一完整圖像畫面分割為複數個區塊，該等區塊之資料儲存為該等第一圖像區塊資料及該等第二圖像區塊資料，該等第一圖像區塊資料及該等第二圖像區塊資料亦可組合成該顯示單 元輸出的一完整圖像畫面。
3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示系統，其中該圖像區塊標籤表其中之欄位係分別對應該等第一圖像區塊資料之分割數目，用以紀錄該等第一圖像區塊資料於運算後將被重畫的部分。
4. 如申請專利範圍第1項所述之顯示系統，其中該圖像區塊特徵值表其中之欄位係分別對應該等第一圖像區塊資料之分割數目，用以儲存該等第一圖像區塊資料分別以一圖像分析演算法得出之該特徵值。
5. 如申請專利範圍第1項所述之顯示系統，其中該指令集係包括一圖塊填滿指令及一位元塊傳輸指令。
6. 如申請專利範圍第5項所述之顯示系統，其中該圖塊填滿指令係為選擇性填滿該顯示單元畫面上之區塊。
7. 如申請專利範圍第5項所述之顯示系統，其中該位元塊傳輸指令係為選擇性於該顯示單元畫面上畫出無填滿之方框。
8. 如申請專利範圍第1項所述之顯示系統，其中該第三記憶單元係為一內建於液晶顯示器之圖形記憶體模組。
9. 如申請專利範圍第1項所述之顯示系統，其中該特徵值比對結果係為該等第一圖像區塊資料於運算處理之後之複數個特徵值，與該圖像區塊特徵值表中先前存入之該等特徵值其中相異之部分。
10. 如申請專利範圍第1項所述之顯示系統，其中更新更新該等第二圖像區塊資料，係依據該等第一圖像區塊資料僅更新相異之部分於該等第二圖像區塊資料。
11. 如申請專利範圍第1項所述之顯示系統，其中更新後，更可利用該等第一圖像區塊資料更新該圖像區塊特徵值表。
12. 一種顯示系統加速顯示的方法，其包含：透過存於一第一記憶單元之一應用程式於一第二記憶單元之複數個第一圖像區塊資料作運算處理；根據運算處理後之該等第一圖像區塊資料，判斷一圖像區塊標籤表中需更動之複數個標籤值；根據該等標籤值，以該等第一圖像區塊資料之複數個特徵值比對於一圖像區塊特徵值表之先前內容後，得到一特徵值比對結果；依據該特徵值比對結果，更新該等第二圖像區塊資料；以及一顯示裝置之一顯示單元利用該等第二圖像區塊資料呈現於該顯示單元。
13. 如申請專利範圍第12項所述之顯示系統加速顯示的方法，其中該顯示單元之一完整圖像畫面分割為複數個區塊，該等區塊之資料儲存為該等第一圖像區塊資料及該等第二圖像區塊資料，該等第一圖像區塊資料及該等第二圖像區塊資料亦可組合成該顯示單元輸出的一完整圖像畫面。
14. 如申請專利範圍第12項所述之顯示系統加速顯示的方法，其中該圖像區塊標籤表其中之欄位係分別對應該等第一圖像區塊資料之分割數目，用以紀錄該等第一圖像區塊資料於運算後將被重畫的部分。
15. 如申請專利範圍第12項所述之顯示系統加速顯示的方法，其中該圖像區塊特徵值表其中之欄位係分別對應該等第一圖像 區塊資料之分割數目，用以儲存該等第一圖像區塊資料分別以一圖像分析演算法得出之該特徵值。
16. 如申請專利範圍第12項所述之顯示系統加速顯示的方法，其中該特徵值比對結果係為該等第一圖像區塊資料於運算處理之後之複數個特徵值，與該圖像區塊特徵值表先前存入之該等特徵值其中相異之部分。
17. 如申請專利範圍第12項所述之顯示系統加速顯示的方法，其中更新該等第二圖像區塊資料，係依據該等第一圖像區塊資料僅更新相異之部分該等第二圖像區塊資料。
18. 如申請專利範圍第12項所述之顯示系統加速顯示的方法，其中更新後，更可利用該等第一圖像區塊資料更新該圖像區塊特徵值表。