TWI490851B - 顯示裝置及其控制方法 - Google Patents

Description

顯示裝置及其控制方法

本發明係有關於一種顯示裝置，特別是有關於一種可降低記憶體頻寬的顯示裝置。

由於映像管具有畫質優良和價格低廉的特點，故一直作為電視和電腦的顯示器。然而，隨著科技的進步，陸續開發出新的平面顯示器。平面顯示器的主要優點在於，當平面顯示器具有大尺寸的顯示面板時，平面顯示器的總體積並不會因此而有顯著的改變。

然而，隨著平面顯示器的顯示面板的解析度愈高時，顯示面板所需的影像資料量也隨著變大。為了應付大資料量，習知的做法係增加記憶體的數量及頻寛，因而增加平面顯示器的元件成本。

本發明提供一種顯示裝置，包括一顯示面板以及一時序控制器。顯示面板根據一輸出影像呈現畫面。時序控制器包括一接收單元、一第一轉換單元、一第二轉換單元以及一處理單元。接收單元根據一第一輸入影像以及一第二輸入影像，產生一處理影像以及一讀取影像。第一轉換單元轉換處理影像，用以產生一第一轉換影像。第二轉換單元轉換讀取影像，用以產生一第二轉換影像。處理單元處理第一及第二轉換影像，用以產生輸出影像。處理影像及 該讀取影像的解析度小於顯示面板的解析度。

本發明更提供一種控制方法，包括接收一第一輸入影像以及一第二輸入影像；儲存第一及第二輸入影像，並產生一處理影像以及一讀取影像；轉換處理影像，用以產生一第一轉換影像；轉換讀取影像，用以產生一第二轉換影像；處理第一及第二轉換影像，用以產生一輸出影像；以及提供輸出影像予一顯示裝置，用以呈現畫面。處理影像S_P1 及讀取影像的解析度小於顯示裝置的解析度。

為讓本發明之特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉出較佳實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下：

第1圖為本發明之顯示裝置之示意圖。如圖所示，顯示裝置100具有一顯示面板101以及一時序控制器(timing controller；TCON)102。在本實施例中，時序控制器102透過軟性電路板(FPC)103，控制顯示面板101，用以使顯示面板101呈現畫面。本發明並不限定顯示面板101的種類。在一可能實施例中，顯示面板101可為自發光或是反射式面板。在另一可能實施例中，顯示面板101的解析度係為3840x2160。

本發明不限定顯示裝置100的種類。在一可能實施例中，顯示裝置100係為一個人數位助理(PDA)、一行動電話(cellular phone)、一數位相機、一電視、一全球定位系統(GPS)、一車用顯示器、一航空用顯示器、一數位相框(digital photo frame)、一筆記型電腦或是一桌上型電腦。

在本實施例中，顯示面板101包括，掃描群組110、120、一資料群組130以及一顯示區160，但並非用以限制本發明。在其它實施例中，只要令顯示區160呈現畫面的電路結構，均可應用於顯示面板101中。

如圖所示，掃描群組110及120位於顯示區160的兩側，並具有閘極驅動器(gate driver)111~118，用以提供複數掃描信號予顯示區160內的畫素(pixel)。本發明並不限定掃描群組的數量及位置。在一可能實施例中，顯示面板101僅具有單一掃描群組，並設置於顯示區160的任一側。在另一可能實施例中，掃描群組110及120的閘極，驅動器的數量與顯示區160內的畫素數量呈正比。

在本實施例中，資料群組130具有源極驅動器(source driver)131~154，用以提供複數資料信號予顯示區160內的畫素。本發明並不限定源極驅動器的數量。在一可能實施例中，源極驅動器的數量與顯示區160的畫素數量有關。

時序控制器102根據一連串的輸入影像S_I ，產生一連串的輸出影像S_DATA 予顯示面板101，用以呈現連續影像。本發明並不限定輸入影像S_I 的型態。在一可能實施例中，輸入影像S_I 為低電壓差分信號(Low-voltage differential signaling；LVDS)型態。

第2圖為本發明之時序控制器之一可能實施例。時序控制器102依序接收輸入影像S_I1 及S_I2 ，並依序產生輸出影像S_DATA1 ~S_DATA2 。在本實施例中，時序控制器102包括，一接收單元201、轉換單元202、203以及一處理單元204。

接收單元201根據輸入影像S_I1 、S_I2 ，產生讀取影像S_R1 及S_R2 。在本實施例中，接收單元201包括一儲存模組205，用以儲存輸入影像S_I1 、S_I2 ，並將輸入影像S_I1 、S_I2 作為讀取影像S_R1 及S_R2 。在一可能實施例中，讀取影像S_R1 及S_R2 的解析度等於輸入影像S_I1 及S_I2 的解析度，如1920x1080。

在本實施例中，接收單元201更提供處理影像S_P0 ~S_P1 。本發明並不限定處理影像S_P0 ~S_P1 與讀取影像S_R1 ~S_R2 之間的關係。在一可能實施例中，處理影像S_P0 ~S_P1 的解析度等於讀取影像S_R1 ~S_R2 的解析度。在另一可能實施例中，處理影像S_P0 係為一預設影像，而處理影像S_P1 相同於讀取影像S_R1 。在其它實施例中，處理影像S_P0 ~S_P1 與讀取影像S_R1 ~S_R2 的解析度均小於顯示面板101的解析度(如3840x2160)。

轉換單元202轉換讀取影像S_R1 ~S_R2 ，用以產生轉換影像S_T21 ~S_T22 。在本實施例中，經轉換單元202處理後，轉換影像S_T21 ~S_T22 的解析度大於讀取影像S_R1 ~S_R2 的解析度。在一可能實施例中，轉換影像S_T21 及S_T22 的解析度等於顯示面板101的解析度。

轉換單元203轉換處理影像S_P0 及S_P1 ，用以產生轉換影像S_T31 及S_T32 。同樣地，經轉換單元203處理後，轉換影像S_T31 ~S_T32 的解析度大於處理影像S_P0 及S_P1 的解析度。在本實施例中，轉換影像S_T31 ~S_T32 的解析度亦等於顯示面板101的解析度。

本發明並不限定轉換單元202及203的電路架構。以轉換單元202為例，只要能夠調整讀取影像S_R1 及S_R2 的解析度的電路架構，均作可作為轉換單元202。在一可能實施例中，轉換單元202係為一定標器(SCALER)或是一超解析度(super resolution)處理器。

處理單元204處理轉換單元202及203的輸出，用以產生輸出影像S_DATA1 及S_DATA2 。顯示面板101依序根據輸出影像S_DATA1 及S_DATA2 ，呈現兩畫面。本發明並不限定處理單元204如何處理轉換單元202及203的輸出。在一可能實施例中，處理單元204係對轉換單元202及203的輸出進行一過驅動(over-driving；OD)處理。

在本實施例中，為了要進行OD處理，轉換單元202提供一第一路徑210，用以傳送一目前的影像資訊，而轉換單元203提供一第二路徑220，用以傳送一先前的影像資訊。處理單元204對路徑210及220上的影像資訊進行OD處理。

在一第一期間，儲存模組205儲存輸入影像S_I1 ，並根據輸入影像S_I1 ，提供讀取影像S_R1 。在本實施例中，讀取影像S_R1 等於輸入影像S_I1 。由於輸入影像S_I1 係為第一影像資訊，因此，儲存模組205提供一預設影像(如S_P0 )。此時，處理影像S_P0 作為一先前的影像資訊。

轉換單元202及203分別轉換讀取影像S_R1 及處理影像S_P0 ，用以產生轉換影像S_T21 及S_T31 。處理單元204對一目前影像(即轉換影像S_T21 )及一先前影像(即轉換影像S_T31 )進 行OD處理，用以產生輸出影像S_DATA1 。

在一第二期間，儲存模組205儲存另一輸入影像S_I2 ，並根據輸入影像S_I2 ，輸出一讀取影像S_R2 。在本實施例中，讀取影像S_R2 等於輸入影像S_I2 。由於輸入影像S_I2 係為第二影像，故儲存模組205將先前影像(即輸入影像S_I1 )作為處理影像S_P1 。

轉換單元202及203分別轉換讀取影像S_R2 及處理影像S_P1 ，用以產生轉換影像S_T22 及S_T32 。處理單元204對轉換影像S_T22 及S_T32 進行OD處理，用以產生另一輸出影像S_DATA2 。

在本實施例中，由於儲存模組205所儲存的影像的解析度小於顯示面板101的解析度，因此，可降低儲存模組205的頻寬。以4k2k(3840x2160)的顯示面板為例，若輸入影像S_I1 及S_I2 的解析度均為3840x2160時，則接收單元201需增加儲存模組的數量及其頻寬，方能處理如此大的影像資訊。然而，在本實施例中，輸入影像S_I1 及S_I2 的解析度均小於顯示面板的解析度，因此，不會增加儲存模組205的數量及其頻寬。

第3圖為本發明之時序控制器之另一可能實施例。第3圖相似2圖，不同處理在於第3圖的接收單元301包括一儲存模組305、一壓縮模組306以及一解壓縮模組307。由於第3圖的轉換單元302、303及處理單元304的動作原理與第2圖的轉換單元202、203及處理單元204相似，故不再贅述。

在本實施例中，當轉換單元302轉換讀取影像S_R1 或S_R2 時，壓縮模組306壓縮讀取影像S_R1 或S_R2 ，用以產生壓縮影像S_RC1 或S_RC2 。解壓縮模組307解壓縮儲存模組305內的壓縮影像S_RC0 或S_RC1 ，並將解壓縮結果(即解壓縮影像S_RCD0 或S_RCD1 )作為處理影像S_P0 或S_P1 。

由於壓縮模組306將壓縮影像S_RC1 或S_RC2 存回儲存模組305，取代儲存模組305先前所儲存的未壓縮影像(如S_I1 或S_I2 )，故可降低儲存模組305的頻寬。

第4圖為本發明之時序控制器之另一可能實施例。第4圖相似第3圖，不同之處在於第4圖的接收單元401多了一調整模組408。由於第4圖的轉換單元402、403及處理單元404的動作原理與第3圖的轉換單元302、303及處理單元304相似，故不再贅述。

在本實施例中，當轉換單元402處理讀取影像S_R1 或S_R2 時，調整模組408根據參考值S_REF1 或S_REF2 ，調整讀取影像S_R1 或S_R2 ，用以產生調整影像S_A1 或S_A2 。壓縮模組406壓縮調整影像S_A1 或S_A2 ，並將壓縮後的結果(壓縮影像S_AC1 ~S_AC2 )存回儲存模組405。

本發明並不限制參考值S_REF1 ~S_REF2 的來源。在一可能實施例中，參考值S_REF1 ~S_REF2 均為預設值。在另一可能實施例中，參考值S_REF1 ~S_REF2 係為先前的影像資訊，如處理影像S_P0 及S_P1 。

本發明亦不限定調整模組408如何調整讀取影像S_R1 ~S_R2 。在一可能實施例中，調整模組408係進行一OD 處理。以讀取影像S_R2 為例，調整模組408對參考值S_REF2 及讀取影像S_R2 進行OD處理，用以產生一調整影像S_A2 ，其中參考值S_REF2 係為處理影像S_P1 。

第5圖為本發明之時序控制器之另一可能實施例。第5圖相似第4圖，不同之處在於第5圖的接收單元501多了一壓縮模組509及一解壓縮模組510。由於第5圖的轉換單元502、503及處理單元504的動作原理與第4圖的轉換單元402、403及處理單元404相似，故不再贅述。

壓縮模組509壓縮輸入影像S_I1 及S_I2 ，用以產生壓縮影像S_C1 、S_C2 ，並將壓縮影像S_I1 、S_C2 儲存於儲存模組505中。解壓縮模組510解壓縮儲存模組505所儲存之壓縮影像S_C1 、S_C2 ，用以產生解壓縮影像S_CD1 、S_CD2 。在本實施例中，解壓縮影像S_CD1 、S_CD2 作為讀取影像S_R1 、S_R2 。

第6圖為本發明之控制方法之一可能實施例。本發明之控制方法適用於一顯示裝置，用以呈現畫面。首先，接收一第一輸入影像以及一第二輸入影像(步驟S601)。本發明並不限定第一及第二輸入影像的型態。在一可能實施例中，第一及第二輸入影像均為LVDS型態。在另一可能實施例中，第一及第二輸入影像的解析度係為1920x1080。

儲存第一及第二輸入影像，並產生一處理影像以及一讀取影像(步驟S602)。在一可能實施例中，第一及第二輸入影像係儲存一DRAM中。再者，本發明並不限定如何產生處理影像及讀取影像。在一可能實施例中，處理影像及讀取影像與第一及第二輸入影像有關。

舉例而言，在一第一期間，儲存第一輸入影像，並將第一輸入影像作為一讀取影像。此時，在第一輸入影像之前，並沒有一先前影像資訊，故可事先儲存一預設影像，並將該預設影像作為一處理影像。

在一第二期間，儲存第二輸入影像，並將第二輸入影像作為另一讀取影像。此時，由於第二輸入影像之前的影像資訊係為第一輸入影像，故將第一輸入影像作為一處理影像。因此，在本實施例中，處理影像係為一先前的影像資訊，而讀取影像係為一目前的影像資訊。

第7圖為步驟S602的另一可能實施方式。在步驟S701中，壓縮輸入影像，用以產生一壓縮影像。接著，儲存該壓縮影像(步驟S702)。步驟S703對步驟S702所儲存的壓縮影像進行解壓縮，其中解壓縮的結果可作為一讀取影像或是一處理影像。

舉例而言，在接收第一及第二輸入影像後，壓縮第一及第二輸入影像，用以產生一第一壓縮影像及一第二壓縮影像。接著，將第一及第二壓縮影像儲存於一記憶體中。由於記憶體係儲存壓縮影像，因此，並不會佔用太多的記憶空間，並且可降低記憶體的頻寛。當記憶體被讀取時，解壓縮記憶體所儲存的壓縮影像，並將解壓縮後的結果作為一處理影像或是一讀取影像。

接著，請參考第6圖，步驟S603係轉換處理影像，用以產生一第一轉換影像。在本實施例中，經轉換後，第一轉換影像的解析度大於處理影像的解析度。在一可能實施 例中，第一轉換影像的解析度係為處理影像的解析度的四倍。

轉換讀取影像，用以產生一第二轉換影像(步驟S604)。在本實施例中，第二轉換影像的解析度大於讀取影像的解析度。在一可能實施例中，第一及第二轉換影像具有相同的解析度。另外，讀取影像的解析度可能也等於處理影像的解析度。

處理第一及第二轉換影像，用以產生一輸出影像(步驟S605)，再提供輸出影像予顯示裝置，用以呈現畫面(步驟S606)。本發明並不限定如何處理第一及第二轉換影像。在一可能實施例中，步驟S605係對第一及第二轉換影像進行一OD處理，但並非用以限制本發明。在其它實施例中，亦可對第一及第二轉換影像進行任何影像處理，用以產生顯示裝置所需的影像資訊。

在本實施例中，步驟S602所提供的處理影像及讀取影像的解析度小於顯示裝置的解析度。舉例而言，處理影像及讀取影像的解析度可能係為1920x1080，而顯示裝置的解析度的解析度係為3840x2160。在另一可能實施例中，步驟S603及S604的第一及第二轉換影像的解析度係等於顯示裝置的解析度。

在一可能實施例中，步驟S602係將第一及第二輸入影像直接儲存於DRAM中。因此，DRAM所儲存的資料可直接作為一處理影像或一讀取影像。在另一可能實施例，步驟S602先對第一及第二輸入影像進行壓縮，然後再儲存於 DRAM中。在此例中，需先解壓縮DRAM所儲存的資料，然後再將解壓縮後的結果作為一處理影像或一讀取影像。

在其它實施例中，由於步驟S604所轉換的讀取影像係為一目前的影像資訊，因此，在轉換的同時，可對已轉換完成的影像資料段進行壓縮，再將壓縮結果取代DRAM原本所儲存的內容。由於壓縮後的結果可作為一先前的影像資訊，因此，DRAM不需再儲存已轉換完成的影像，故可降低記憶體的使用空間。

另外，在壓縮前，可先根據一參考值，調整已轉換完成的影像資料段，然後再壓縮調整後的結果。在一可能實施例中，已轉換完成的影像資料段將與參考值進行OD處理。在另一可能實施例中，參考值係為一先前的影像資訊。

藉由壓縮影像，並利用壓縮結果取代記憶體原本所儲存的未壓縮影像，便可大幅降低記憶體的頻寬。再者，即時不壓縮影像，由於記憶體所儲存的影像的解析度小於顯示面板的解析度，亦可使記憶體具有較大的可使用空間。

除非另作定義，在此所有詞彙(包含技術與科學詞彙)均屬本發明所屬技術領域中具有通常知識者之一般理解。此外，除非明白表示，詞彙於一般字典中之定義應解釋為與其相關技術領域之文章中意義一致，而不應解釋為理想狀態或過分正式之語態。

雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作些許之更動與潤飾， 因此本發明之保護範圍當視後附之申請專利範圍所界定者為準。

100‧‧‧顯示裝置

101‧‧‧顯示面板

102‧‧‧時序控制器

103‧‧‧軟性電路板

110、120‧‧‧掃描群組

130‧‧‧資料群組

160‧‧‧顯示區

111~118‧‧‧閘極驅動器

131~154‧‧‧源極驅動器

210、220‧‧‧路徑

201、301、401、501‧‧‧接收單元

202~203、302~303、402~403、502~503‧‧‧轉換單元

204、304、404、504‧‧‧處理單元

205、305、405、505‧‧‧儲存模組

306、406、506、509‧‧‧壓縮模組

307、407、507、510‧‧‧解壓縮模組

408、508‧‧‧調整模組

S_I 、S_I1 、S_I2 ‧‧‧輸入影像

S_DATA 、S_DATA1 ~S_DATA2 ‧‧‧輸出影像

S_R1 、S_R2 ‧‧‧讀取影像

S_P0 ~S_P1 ‧‧‧處理影像

S_T21 ~S_T22 、S_T31 ~S_T32 ‧‧‧轉換影像

S_A1 ~S_A2 ‧‧‧調整影像

S_RC0 ~S_RC1 、S_AC0 ~S_AC2 、S_C1 ~S_C2 ‧‧‧壓縮影像

S_RCD0 ~S_RCD1 、S_ACD0 ~S_ACD1 、S_CD1 ~S_CD2 ‧‧‧解壓縮影像

S601~S606、S701~S703‧‧‧步驟

第1圖為本發明之顯示裝置之示意圖。

第2~5圖為本發明之時序控制器之可能實施例。

第6及7圖為本發明之控制方法之可能流程圖。

102‧‧‧時序控制器

201‧‧‧接收單元

202、203‧‧‧轉換單元

204‧‧‧處理單元

205‧‧‧儲存模組

210、220‧‧‧路徑

S_I1 、S_I2 ‧‧‧輸入影像

S_DATA1 ~S_DATA2 ‧‧‧輸出影像

S_R1 、S_R2 ‧‧‧讀取影像

S_P0 ~S_P1 ‧‧‧處理影像

S_T21 ~S_T22 、S_T31 ~S_T32 ‧‧‧轉換影像

Claims (16)

1. 一種顯示裝置，包括：一顯示面板，根據一輸出影像呈現畫面；以及一時序控制器，包括：一接收單元，根據一第一輸入影像以及一第二輸入影像，產生一處理影像以及一讀取影像；一第一轉換單元，轉換該處理影像，用以產生一第一轉換影像；一第二轉換單元，轉換該讀取影像，用以產生一第二轉換影像；一處理單元，處理該第一及第二轉換影像，用以產生該輸出影像，其中該處理影像及該讀取影像的解析度小於該顯示面板的解析度；一調整模組，根據一參考值，調整該讀取影像，用以產生一調整影像；一第一壓縮模組，壓縮該調整影像，用以產生一第一壓縮影像；一儲存模組，儲存該第一壓縮影像；以及一第一解壓縮模組，解壓縮該儲存模組所儲存之該第一壓縮影像，用以產生該處理影像。
2. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該第一轉換影像的解析度大於該處理影像的解析度。
3. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該第二轉換影像的解析度大於該讀取影像的解析度。
4. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該第一 轉換影像的解析度等於該顯示面板的解析度。
5. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該處理單元係對該第一及第二轉換影像進行一過驅動處理。
6. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該接收單元更包括：一第二壓縮模組，壓縮該第一輸入影像，用以產生一第二壓縮影像，並將該第二壓縮影像儲存於該儲存模組中；以及一第二解壓縮模組，解壓縮該儲存模組所儲存之該第二壓縮影像，用以產生該讀取影像。
7. 如申請專利範圍第1項所述之顯示裝置，其中該參考值係為該處理影像。
8. 如申請專利範圍第7項所述之顯示裝置，其中該調整模組係對該參考值及該讀取影像進行一過驅動處理，用以產生該調整影像。
9. 一種顯示裝置的控制方法，包括：接收一第一輸入影像以及一第二輸入影像；儲存該第一及第二輸入影像，並產生一處理影像以及一讀取影像；轉換該處理影像，用以產生一第一轉換影像；轉換該讀取影像，用以產生一第二轉換影像；處理該第一及第二轉換影像，用以產生一輸出影像；提供該輸出影像予一顯示裝置，用以呈現畫面，其中該處理影像及該讀取影像的解析度小於該顯示裝置的解析度； 根據一參考值，調整該讀取影像，用以產生一調整影像；壓縮該調整影像，用以產生一第一壓縮影像；儲存該第一壓縮影像；以及解壓縮被儲存的該第一壓縮影像，用以產生該處理影像。
10. 如申請專利範圍第9項所述之顯示裝置的控制方法，其中該第一轉換影像的解析度大於該處理影像的解析度。
11. 如申請專利範圍第10項所述之顯示裝置的控制方法，其中該第一轉換影像的解析度係為該處理影像的解析度的四倍。
12. 如申請專利範圍第10項所述之顯示裝置的控制方法，其中該第一轉換影像的解析度等於該顯示裝置的解析度。
13. 如申請專利範圍第9項所述之顯示裝置的控制方法，其中處理該第一及第二轉換影像的步驟係對該第一及第二轉換影像進行一過驅動處理。
14. 如申請專利範圍第9項所述之顯示裝置的控制方法，更包括：壓縮該第一輸入影像，用以產生一第二壓縮影像；儲存該第二壓縮影像；以及解壓縮被儲存的該第二壓縮影像，用以產生該讀取影像。
15. 如申請專利範圍第9項所述之顯示裝置的控制方 法，其中該參考值係為該處理影像。
16. 如申請專利範圍第15項所述之顯示裝置的控制方法，其中根據該參考值，調整該讀取影像的步驟係對該參考值及該讀取影像進行一過驅動處理。