TWI633789B - 資料讀取方法、資料傳送方法及相關行動裝置 - Google Patents
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Abstract
一種資料讀取方法,用於一面板的一顯示驅動晶片,該資料讀取方法包含有接收一寫入格式以及至少一影像封包;根據該寫入格式,產生一同步訊號;以及根據該同步訊號,讀取該至少一影像封包之資料,使該面板以一視頻模示顯示該至少一影像封包之資料。
Description
本發明係指一種資料讀取方法、資料傳送方法以及相關行動裝置,尤指一種可透過無記憶體驅動晶片讀取視頻模式之影像資料的資料讀取方法、資料傳送方法以及相關行動裝置。
行動產業處理器介面(Mobile Industry Processor Interface,MIPI)為目前行動裝置中,處理其處理器與顯示驅動晶片的資料傳輸處理介面。顯示驅動晶片可透過行動產業處理器介面來接收及讀取處理器或傳輸端(Host)傳送的資料,使顯示面板可顯示該資料畫面。行動產業處理器介面可歸類為兩大應用模式:視頻模式(Video mode)以及指令模式(Command mode)。由於兩者的傳輸協定不同,因而衍伸出不同的硬體設計,此兩種模式將決定於行動裝置之成本、機構、尺寸及整體耗電為最佳化考量。
使用視頻模式時,不具有記憶體(RAM-less)的顯示驅動晶片可接收處理器傳送的垂直同步訊號、水平同步訊號以及影像封包,因此可與處理器同步更新影像於面板上,即時呈現最佳影像品質。然而,在此架構下,處理器必須持續地監看系統是否需傳送新的影像資料至顯示驅動晶片,以保持面板的運作,即使在靜態畫面下亦然。如此不僅耗費行動裝置的系統效能,也增加其耗電量,進一步導致系統熱當或熱故障的風險。
另一方面,使用指令模式時,處理器只在有影像更新時才傳送影像資料至驅動晶片,而不會傳送垂直、水平同步訊號至顯示驅動晶片,因此相較於視頻模式省電。然而,在此架構下,驅動晶片須先將影像資料儲存於一內部儲存裝置(如靜態隨機存取記憶體,Static Random Access Memory,SRAM),再自行產生內步垂直同步訊號以及水平同步訊號,依序將影像資料顯示於面板上。如此即增加顯示驅動晶片的電路面積以及製造成本。
因此,如何取行動產業處理器介面視頻模式下無記憶體顯示驅動晶片的優點,以及指令模式的省電優點,並盡可能排除兩者的缺點,實為本領域之重要課題。
因此,本發明之主要目的即在於提供一種可透過無記憶體驅動晶片讀取視頻模式之影像資料的資料讀取方法、資料傳送方法以及相關行動裝置,以同時取得視頻模式下無記憶體顯示驅動晶片的優點,以及指令模式的省電優點。
本發明揭露一種資料讀取方法,用於一面板的一顯示驅動晶片,該資料讀取的方法包含有接收一寫入格式以及至少一影像封包;根據該寫入格式,產生一同步訊號;以及根據該同步訊號,讀取該至少一影像封包之資料,使該面板以一視頻模示顯示該至少一影像封包之資料。
本發明另揭露一種資料傳送方法,用於一行動裝置的一處理器,該資料傳送方法包含有存取一面板之一非顯示區以及一顯示區之資訊;根據該資訊,產生至少一影像封包;以及以一指令模式,依序傳送一寫入格式以及該至少一影像封包至該面板之一顯示驅動晶片。
本發明另揭露一種行動裝置,包含有一儲存單元,用來儲存一資料傳送方法所對應之程式碼;一處理器,耦接於該儲存單元,用來處理該程式碼以執行該資料傳送方法,其中該資料傳送方法包含有存取一面板之一非顯示區以及一顯示區之資訊;根據該資訊,產生至少一影像封包;以及以一指令模式,依序傳送一寫入格式以及該至少一影像封包至該面板之一顯示驅動晶片;以及一顯示驅動晶片,耦接於該面板與該處理器之間,用來執行一資料讀取流程,以讀取該至少一影像封包之資料,該資料讀取流程包含有接收該寫入格式以及該至少一影像封包;根據該寫入格式,產生一同步訊號;以及根據該同步訊號,讀取該至少一影像封包之資料,使該面板以一視頻模示顯示該至少一影像封包之資料。
1‧‧‧行動裝置
11‧‧‧處理器
12、400‧‧‧儲存單元
10、30、40‧‧‧顯示驅動晶片
13‧‧‧面板
100‧‧‧記憶體
120、420‧‧‧程式碼
0X2C、0X3C‧‧‧寫入格式
VB_1~VB_N、VF_1~VF_M、HB_1
~HB_1920、HF_1~HF_1920‧‧‧非顯示封包
RGB_1~RGB_1920‧‧‧顯示封包
VFP‧‧‧垂直前廊
VBP‧‧‧垂直後廊
HFP‧‧‧水平前廊
HBP‧‧‧水平後廊
V-sync‧‧‧垂直同步訊號
H-sync‧‧‧水平同步訊號
L1~L1920‧‧‧顯示線
T‧‧‧週期
P、Q‧‧‧畫素
M、N‧‧‧數量
80、90‧‧‧流程
81~85、91~97‧‧‧步驟
第1圖為一行動裝置之範例之示意圖。
第2圖為一顯示驅動晶片在指令模式下讀取影像封包之示意圖。
第3圖為一無記憶體顯示驅動晶片在視頻模式下讀取影像封包之示意圖。
第4圖為本發明實施例一無記憶體顯示驅動晶片在指令模式下讀取影像封包之示意圖。
第5圖為本發明實施例一筆框資料之示意圖。
第6圖為本發明實施例另一筆框資料之示意圖。
第7圖為第6圖的框資料顯示於面板上的資料分布示意圖。
第8圖為本發明實施例一資料傳送流程之示意圖。
第9圖為本發明實施例一資料讀取流程之示意圖。
請參考第1圖,第1圖為本發明實施例一行動裝置1之示意圖。
行動裝置1可以是適用於一行動產業處理器介面(Mobile Industry Processor Interface,MIPI)之規範的行動裝置,其可包含有一處理器11(如微處理器或特殊應用積體電路ASIC),一儲存單元12,一顯示驅動晶片10以及一面板13。儲存單元12可以是任何資料儲存裝置,用來儲存一程式碼120,以使處理器11進行存取。例如,儲存單元12可以是唯讀記憶體(ROM)、隨機存取記憶體(RAM)及光學儲存裝置等,但不限於此。顯示驅動晶片10可接收處理器11傳送的框資料(frame data)或影像封包,據以驅動面板13顯示影像畫面。
請參考第2圖,第2圖為顯示驅動晶片10在指令模式下讀取影像封包之示意圖。顯示驅動晶片10包含有記憶體100,用來儲存處理器11傳送的影像封包或框資料。假設面板13的解析度為1080RGB*1920,面板13可分割為1920條水平顯示線(H-line),其分別表示為L1~L1920,每一條線包含有1080個畫素。在指令模式下的傳輸協定,處理器11依序傳送下列封包以及對應的寫入格式至顯示驅動晶片10:寫入格式0X2C、顯示封包RGB_1
寫入格式0X3C、顯示封包RGB_2
...
寫入格式0X3C、顯示封包RGB_1920
當顯示驅動晶片10讀取到寫入格式為0X2C時,即可得知後續讀取的顯示資料為第一筆顯示封包RGB_1,因此將顯示封包RGB_1儲存在內部的記憶體100中,對應面板13上第一條線L1的記憶體位置。直到讀取到寫入格式為0X3C時,則將對應面板13上第一條線L1剩餘的記憶體位置填滿無效(null)或遮沒(blank)資料,接著將第二筆顯示封包RGB_2儲存在對應面板13上第二條線L2的記憶體位置,以此類推。當所有的顯示封包
RGB_1~RGB_1920皆儲存完畢,顯示驅動晶片10根據其內部產生的垂直同步訊號V-sync(Vertical synchronization)以及水平同步訊號H-sync(Horizontal synchronization),依序將顯示封包RGB_1~RGB_1920顯示於面板13上。
另一方面,在行動產業處理器介面中,指令模式和視頻模式的主要差異在於,視頻模式有定義出面板13上的顯示區(Active area)與非顯示區(Non-Active area)的資料封包格式。同時,也定義出顯示區與非顯示區相對應的同步訊號,使處理器11與顯示驅動晶片得以相互溝通、同步更新顯示畫面。因此,處理器11輸出的影像封包包含有顯示封包以及非顯示封包,其中非顯示區封包例如有:垂直後廊VBP(Vertical Back Porch)、垂直前廊VFP(Vertical Front Porch)、水平後廊HBP(Horizontal Back Porch)以及水平前廊HFP(Horizontal Front Porch)等等。
請參考第3圖,第3圖為一無記憶體顯示驅動晶片30在視頻模式下讀取影像封包之示意圖。在第3圖中,有斜線圖樣的顯示線L1~L1920表示為顯示區;空白的顯示線表示為非顯示區。假設面板13的解析度為1080RGB*1920,非顯示區的垂直後廊VBP為1080RGB*(N),非顯示區的垂直前廊VFP為1080RGB*(M)。在視頻模式下的傳輸協定,處理器11依序傳送下列訊號以及影像封包至顯示驅動晶片30:垂直同步訊號V-sync、非顯示封包VB_1
...
水平同步訊號H-sync、非顯示封包VB_N
水平同步訊號H-sync、顯示封包RGB_1
...
水平同步訊號H-sync、顯示封包RGB_1920
水平同步訊號H-sync、非顯示封包VF_1
...
水平同步訊號H-sync、非顯示封包VF_M
在顯示驅動晶片30接收到第一筆顯示封包RGB_1之前,非顯示封包VB_1~VB_N係定義為垂直後廊VBP;而接收到最後一筆顯示封包RGB_1920之後,非顯示封包VF_1~VF_M,定義為垂直前廊VFP。
為了取其視頻模式下無記憶體顯示驅動晶片的優點,以及指令模式下顯示驅動晶片可自行產生同步訊號的優點,本發明係將面板13定義出非顯示區以及顯示區,當處理器11存取面板13的規格之後,依照指令模式的傳輸協定,產生非顯示封包以及顯示封包。因此,顯示驅動晶片可根據非顯示封包VB_1~VB_N、非顯示封包VF_1~VF_M以及顯示封包RGB_1~RGB_1920對應的寫入格式來產生同步訊號V-sync、H-sync,以將顯示封包RGB_1~RGB_1920顯示於面板13之上。
具體來說,請參考第4圖,第4圖為本發明實施例一無記憶體顯示驅動晶片40在指令模式下讀取影像封包之示意圖。顯示驅動晶片40包含有一儲存單元400,用來儲存面板13的硬體規格等資訊(例如顯示區以及非顯示區的資訊),以及儲存一程式碼420,以使顯示驅動晶片40進行存取,據以執行讀取影像封包的運作。當處理器11欲傳送顯示資料至面板13之前,處理器11須先存取面板13的規格以得知顯示區與非顯示區的區域範圍,據以產生相對應的影像封包至面板13。在第4圖中,有斜線圖樣的顯示線L1~L1920表示為顯示區;空白的顯示線表示為非顯示區。同樣地,假設面板13的解析度為1080RGB*1920,非顯示區的垂直後廊VBP的資料量為1080RGB*(N),非顯示區的垂直前廊VFP的資料量為1080RGB*(M)。在指令模式下的傳輸協定,處理器11依序傳送下列影像封包以及對應的寫入格式至
顯示驅動晶片40:
寫入格式0X2C、非顯示封包VB_1
...
寫入格式0X3C、非顯示封包VB_N
寫入格式0X3C、顯示封包RGB_1
...
寫入格式0X3C、顯示封包RGB_1920
寫入格式0X3C、非顯示封包VF_1
...
寫入格式0X3C、非顯示封包VF_M
當顯示驅動晶片40讀取到寫入格式為0X2C時,產生垂直同步訊號V-sync;當讀取到寫入格式為0X3C時,產生水平同步訊號H-sync。在此情況下,雖然處理器11是以指令模式傳輸框資料,但顯示驅動晶片40可根據寫入格式0X2C、0X3C,自行產生對應的同步訊號V-sync、H-sync,改以視頻模式讀取非顯示封包VB_1~VB_N、非顯示封包VF_1~VF_M以及顯示封包RGB_1~RGB_1920。
換句話說,為了使顯示驅動晶片40可以視頻模式顯示影像資料而省去記憶體的電路面積,在指令模式下的處理器11另傳送非顯示封包VB_1~VB_N及VF_1~VF_M,其中非顯示封包VB_1~VB_N視為垂直後廊VBP,而非顯示封包VF_1~VF_M視為垂直前廊VFP。顯示驅動晶片40可依照寫入格式0X2C表示的垂直同步訊號V-sync以及寫入格式0X3C表示的水平同步訊號H-sync,將影像資料同步顯示於面板13上。再者,由於處理器11是使用指令模式,因此只有在需要更新畫面時才傳送影像資料,如此較傳統的視頻模式節省系統資源以及省電。
請注意,在視頻模式下,非顯示封包VB_1~VB_N、VF_1~VF_M以及顯示封包RGB_1~RGB_1920的資料量應為固定值,因此顯示驅動晶片40讀取到寫入格式0X2C、0X3C時,產生的同步訊號V-sync、H-sync為固定週期,如此才能將顯示資料正常顯示在面板13上。
請參考第5圖,第5圖為本發明實施例一筆框資料之示意圖。假設面板13的框頻率(frame rate)為60Hz,垂直後廊為2,垂直前廊為6以及解析度為1080RGB*1920。則面板13上每一條水平顯示線(H-line)的週期T為:16.67ms/(2+1920+6)=8.65us
因此,當處理器11傳送一筆框資料時,在寫入格式0X2C、0X3C之間插入相同週期T(即8.65us)的非顯示封包VB_1~VB_N、VF_1~VF_M以及顯示封包RGB_1~RGB_1920,以使顯示驅動晶片40可根據寫入格式0X2C、0X3C,產生週期性的同步訊號V-sync、H-sync,以確保將影像資料正常顯示在面板13上。
其中,在指令模式實際的資料格式中,非顯示封包VB_1~VB_N、VF_1~VF_M可包含有無效封包(null packet)以及遮沒封包(blank packet),其中無效封包的寫入格式可為任意的RGB畫素資料,例如0X00、0X09或1XAA等,遮沒封包(blank packet)的寫入格式可為0X19,或是低功率寫入格式LP-11。每一顯示封包RGB_1~RGB_1920至少包含有畫素資料(pixel data)以及遮沒封包;畫素資料以斜線圖樣表示,遮沒封包以空白表示。
請參考第6圖,第6圖為本發明實施例另一筆框資料之示意圖。
第6圖與第5圖的差異在於,第5圖的框資料包含有垂直後廊VBP以及垂直前廊VFP,第6圖的框資料包含有垂直後廊VBP、垂直前廊VFP、水平後廊HBP以及垂直前廊HFP。假設面板13的解析度為1080RGB*1920,根據指令模式下的傳輸協定,處理器11依序傳送下列封包至顯示驅動晶片40:寫入格式0X2C、非顯示封包VB_1
...
寫入格式0X3C、非顯示封包VB_N
寫入格式0X3C、非顯示封包HB_1、顯示封包RGB_1、非顯示
封包HF_1
...
寫入格式0X3C、非顯示封包HB_1920、顯示封包RGB_1920、
非顯示封包HF_1920
寫入格式0X3C、非顯示封包VF_1
...
寫入格式0X3C、非顯示封包VF_M
當顯示驅動晶片40讀取到寫入格式為0X2C時,產生垂直同步訊號V-sync;當讀取到寫入格式為0X3C時,產生水平同步訊號H-sync。在此情況下,雖然處理器11是以指令模式傳輸框資料,但顯示驅動晶片40可根據寫入格式0X2C、0X3C,自行產生對應的同步訊號V-sync、H-sync,改以視頻模式讀取非顯示封包VB_1~VB_N、VF_1~VF_M、非顯示封包HB_1~HB_1920、HF_1~HF_1920以及顯示封包RGB_1~RGB_1920。
其中,在指令模式實際的資料格式中,非顯示封包VB_1~VB_N、VF_1~VF_M以及非顯示封包HB_1~HB_1920、HF_1~HF_1920可包含有無效封包(null packet)以及遮沒封包(blank packet),其中無效封
包的寫入格式可為任意的RGB畫素資料,例如0X00、0X09或0XAA等,顯示驅動晶片40會忽略無效封包的畫素資料,而不顯示於面板13上。同樣地,面板13上每一條水平顯示線具有固定的週期T,以確保將影像資料正常顯示在面板13上。此外,第6圖也繪示了0X39、WC0、WC1、ECC、CRC0及CRC1等寫入格式,其為行動產業處理器介面所規範之通訊格式,故為本領域所熟知,於此不再贅述。
請參考第7圖,第7圖為第6圖的框資料顯示於面板13上的資料分布示意圖。在第7圖中,有斜線圖樣的區域表示為顯示區;空白的區域表示為非顯示區。面板13的非顯示區中,垂直後廊VBP的資料量為(P+1080+Q)RGB*N,垂直前廊VFP的資料量為(P+1080+Q)RGB*M,水平後廊HBP的資料量為(P)RGB*1920,水平前廊HFP的資料量為(Q)RGB*1920。其中P、Q為非顯示區之畫素,M、N為非顯示區中水平顯示線的數量。
上述關於行動裝置1中,用來進行指令模式影像封包傳送的運作方式可歸納為一資料傳送流程80並編譯至程式碼120。如第8圖所示,資料傳送流程80包含以下步驟:步驟81:開始。
步驟82:存取一面板之一非顯示區以及一顯示區之資訊。
步驟83:根據該資訊,產生至少一影像封包。
步驟84:以一指令模式,依序傳送一寫入格式以及至少一影像封包至面板之一顯示驅動晶片。
步驟85:結束。
關於資料傳送流程80之詳細說明可參考前述說明,於此不贅述。
另一方面,上述關於顯示驅動晶片40讀取影像資料的運作方式可歸納為一資料讀取流程90並編譯至程式碼420。如第9圖所示,資料讀取流程90包含以下步驟:步驟91:開始。
步驟92:接收一寫入格式以及至少一影像封包。
步驟93:當寫入格式為0X2C時,進行步驟94;當寫入格式為0X3C時,進行步驟95。
步驟94:產生一垂直同步訊號。進行步驟96。
步驟95:產生一水平同步訊號。
步驟96:根據同步訊號,讀取至少一影像封包之資料,使面板以一視頻模示顯示至少一影像封包之資料。
步驟97:結束。
關於資料讀取流程90之詳細說明可參考前述說明,於此不贅述。
綜上所述,在傳統視頻模式下,無論畫面靜止與否,處理器必須持續地監看系統是否需傳送新的影像資料至顯示驅動晶片。如此不僅耗費行動裝置的系統效能,也增加其耗電量。傳統的指令模式下,顯示驅動晶片受限於傳輸協定之規範,須於其內部設計儲存裝置,如此即增加顯示驅動晶片的電路面積以及製造成本。相較之下,本發明係將面板定義出非顯示區以及顯示區,使處理器依照指令模式的傳輸協定,產生非顯示封包以及顯示封包。顯示驅動晶片可根據非顯示封包以及顯示封包的寫入格式來產生同步訊號,改以視頻模式將影像資料顯示於面板之上。如此一來,本發明可同時取其視頻模式下無記憶體顯示驅動晶片的優點,以及指令模式的省電優點。
Claims (15)
- 一種資料讀取方法,用於一面板的一顯示驅動晶片,該資料讀取的方法包含有:接收一寫入格式以及至少一影像封包,其中該寫入格式用來指示該至少一影像封包對應該面板的複數個顯示線之一者的位置;根據該寫入格式,產生一同步訊號,其中一處理器以一指令模式(command mode),依序傳送該寫入格式以及該至少一影像封包至該面板之該顯示驅動晶片;以及根據該同步訊號,讀取該至少一影像封包之資料,使該面板以一視頻模式(Video mode)顯示該至少一影像封包之資料。
- 如請求項1所述之資料讀取方法,其中該同步訊號為一垂直同步訊號或一水平同步訊號。
- 如請求項2所述之資料讀取方法,其中根據該寫入格式,產生該同步訊號之步驟包含有:當該寫入格式為0X2C時,產生該垂直同步訊號;以及當該寫入格式為0X3C時,產生該水平同步訊號。
- 如請求項1所述之資料讀取方法,其中該面板包含有一顯示區(active area)以及一非顯示區(non-active area),該影像封包為一顯示封包或一非顯示封包。
- 如請求項1所述之資料讀取方法,其中該視頻模式符合一行動產業處理器介面(Mobile Industry Processor Interface,MIPI)之規範。
- 一種資料傳送方法,用於一行動裝置的一處理器,該資料傳送方法包含有:存取一面板之一非顯示區以及一顯示區之資訊;根據該資訊,產生至少一影像封包;以及以一指令模式(command mode),依序傳送一寫入格式以及該至少一影像封包至該面板之一顯示驅動晶片,其中該寫入格式用來指示該至少一影像封包對應該面板的複數個顯示線之一者的位置。
- 如請求項6所述之資料傳送方法,其中當該寫入格式為0X2C時,表示該寫入格式為一垂直同步訊號;當該寫入格式為0X3C時,表示該寫入格式為一水平同步訊號。
- 如請求項6所述之資料傳送方法,其中該影像封包為一顯示封包或一非顯示封包。
- 如請求項6所述之資料傳送方法,其中該指令模式符合一行動產業處理器介面(Mobile Industry Processor Interface,MIPI)之規範。
- 一種行動裝置,包含有:一儲存單元,用來儲存一資料傳送方法所對應之程式碼;一處理器,耦接於該儲存單元,用來處理該程式碼以執行該資料傳送方法,其中該資料傳送方法包含有:存取一面板之一非顯示區(non-active area)以及一顯示區(active area)之資訊;根據該資訊,產生至少一影像封包;以及以一指令模式(command mode),依序傳送一寫入格式以及該至少一 影像封包至該面板之一顯示驅動晶片,其中該寫入格式用來指示該至少一影像封包對應該面板的複數個顯示線之一者的位置;以及一顯示驅動晶片,耦接於該面板與該處理器之間,用來執行一資料讀取流程,以讀取該至少一影像封包之資料,該資料讀取流程包含有:接收該寫入格式以及該至少一影像封包;根據該寫入格式,產生一同步訊號;以及根據該同步訊號,讀取該至少一影像封包之資料,使該面板以一視頻模式(Video mode)顯示該至少一影像封包之資料。
- 如請求項10所述之行動裝置,其中該同步訊號為一垂直同步訊號或一水平同步訊號。
- 如請求項11所述之行動裝置,其中該資料讀取流程中,根據該寫入格式,產生該同步訊號之步驟包含有:當該寫入格式為0X2C時,產生該垂直同步訊號;以及當該寫入格式為0X3C時,產生該水平同步訊號。
- 如請求項10所述之行動裝置,其中該影像封包為一顯示封包或一非顯示封包。
- 如請求項10所述之行動裝置,其中該行動裝置符合一行動產業處理器介面(Mobile Industry Processor Interface,MIPI)之規範。
- 如請求項10所述之行動裝置,其中該顯示驅動晶片包含有一儲存單元,用來儲存該資料讀取流程所對應之程式碼以及該面板之該顯示區及該非 顯示區之資訊。
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