TWI637384B

TWI637384B - 比對影像數據之運算值以檢測傳輸品質之顯示系統及方法

Info

Publication number: TWI637384B
Application number: TW106141951A
Authority: TW
Inventors: 龍章俊; 吳長隆
Original assignee: 奇景光電股份有限公司
Priority date: 2017-11-30
Filing date: 2017-11-30
Publication date: 2018-10-01
Also published as: TW201926313A

Abstract

本發明係一種比對影像數據之運算值以檢測傳輸品質之顯示系統及方法，顯示系統包括一控制單元、一驅動單元及一比對單元，該控制單元能傳送一影像數據予該驅動單元，使該驅動單元根據該影像數據，驅動一顯示單元呈現出一顯示畫面；該控制單元與驅動單元能針對相同之運算規則，分別對該影像數據進行運算，使該控制單元能取得一理想運算值、該驅動單元則取得一實際運算值；該比對單元係直接或間接地與控制單元及驅動單元相電氣連接，以在該比對單元判斷出該理想運算值與實際運算值之差距超過一預定範圍的情況下，產生一警告訊息。

Description

比對影像數據之運算值以檢測傳輸品質之顯示系統及方法

本發明是關於一種能檢測影像數據是否在傳輸過程中發生錯誤的顯示系統及方法。

按，顯示系統是現今社會中，隨處可見且不可或缺的基礎設備，舉凡媒體新聞、商業廣告、科技新知、醫療資訊、影視娛樂等，都是透過各種顯示系統，向個人、家庭、組織或社會大眾進行傳播。顯示系統根據結構與原理可區分為眾多種類，常見的包括：液晶顯示裝置(LCD)、電漿顯示面板(Plasma Display Panel，PDPs)、電激發光顯示裝置(Electro-Luminescent Display，ELD)、真空螢光顯示裝置(Vacuum Fluorescent Display，VFD)等。然而，隨著資訊內容日益精細、傳輸速度要求越來越高，顯示系統在處理數據的過程中，難免會發生錯誤情事，而如何將錯誤機率降至最低，以維持產品品質，可說是各業者須面對的關鍵課題。

一般言，習知顯示系統至少包括一控制單元、一驅動單元及一顯示單元，該控制單元係用以產生影像數據，例如：控制單元可接收外部傳來的數據封包，再加以解密出影像數據；或控制單元能開啟內部儲存之一影像檔案，轉換成符合顯示規格之數據。該驅動單元接收到該影像數據後，即可驅動該顯示單元，以呈現出預期的一顯示畫面。在前述過程中，由於該控制單元係透過傳輸線，將影像數據傳遞至驅動單元，因此，傳輸線本身的阻抗、傳輸過程中遭遇的雜訊，都會對影像數據造成干擾，一旦數據發生錯誤，則顯示單元即無法完全顯示出預期中的理想畫面。

為了降低傳輸過程中產生的錯誤，以往業者會使用具加密功能的傳輸線，以加密方式傳輸影像數據，但加密過程除了會增加控制單元與驅動單元的運算負荷外，亦會增加設備成本，因此，顯示系統仍有許多可供改良優化的空間。

本發明的第一實施例，係提供一種比對影像數據之運算值以檢測傳輸品質之顯示系統，包括一控制單元、一驅動單元及一比對單元，該控制單元至少包括一第一運算模組及一第一儲存模組，該第一運算模組能產生一影像數據；該第一儲存模組係與該第一運算模組相電氣連接，且儲存有一運算規則，使該第一運算模組能根據該運算規則，對該影像數據進行計算，以取得一理想運算值；該驅動單元包括一第二運算模組及一第二儲存模組，該第二運算模組係與該第一運算模組相電氣連接，以能接收該影像數據及該理想運算值，並根據該影像數據，驅動一顯示單元，以顯示出一顯示畫面；該第二儲存模組係與該第二運算模組相電氣連接，且其內儲存有相同之該運算規則，使該第二運算模組能根據該運算規則，對接收到之該影像數據進行計算，並取得一實際運算值；該比對單元係直接或間接地與該第一運算模組及該第二運算模組相電氣連接，以能接收該理想運算值及實際運算值，並在判斷出該理想運算值與實際運算值之差距超過一預定範圍的情況下，產生一警告訊息。

本發明之第二實施例，係提供一種比對影像數據之運算值以檢測傳輸品質之方法，係應用於一顯示系統上，該顯示系統包括一控制單元及一驅動單元，該控制單元及驅動單元係相電氣連接，且其內皆儲存有相同之一運算規則，該方法包括：該控制單元先根據該運算規則，針對一影像數據進行計算，以取得一理想運算值；該控制單元將該影像數據及該理想運算值傳遞予該驅動單元；該驅動單元接收該影像數據及理想運算值後，根據該運算規則，對接收到之該影像數據進行計算，以取得一實際運算值；最後，該驅動單元比對該理想運算值及實際運算值，若該理想運算值與實際運算值之差距超過一預定範圍，則產生一警告訊息。

本發明之第三實施例，係提供一種比對影像數據之運算值以檢測傳輸品質之方法，係應用於一顯示系統上，該顯示系統包括一控制單元及一驅動單元，該控制單元及驅動單元係相電氣連接，且其內皆儲存有相同之一運算規則，該方法包括：該控制單元根據該運算規則，針對一影像數據進行計算，以取得一理想運算值；該控制單元將該影像數據傳遞予該驅動單元；該驅動單元接收該影像數據後，根據該運算規則，對接收到之該影像數據進行計算，以取得一實際運算值；該驅動單元將該實際運算值回傳給該控制單元；最後，該控制單元比對該理想運算值及實際運算值，若該理想運算值與實際運算值之差距超過一預定範圍，則產生一警告訊息。

綜上所述，透過本發明之顯示系統及方法，將能使該控制單元及驅動單元分別針對影像數據，以相同的運算規則計算出運算值，據此，比對單元僅須比對該等運算值間的差異，即可得知影像數據在傳輸過程中是否發生錯誤，並將結果加以紀錄，以供後續能進行調整或優化。

1、3‧‧‧顯示系統

11、31‧‧‧控制單元

111、311‧‧‧第一運算模組

112、312‧‧‧第一儲存模組

R‧‧‧運算規則

13‧‧‧比對單元

14、34‧‧‧顯示單元

20‧‧‧顯示畫面

201a、201b、201c‧‧‧局部區域

401~405、501~506‧‧‧步驟

第1圖係本發明之顯示系統之第一較佳實施例示意圖；第2圖係本發明之顯示系統所呈現之顯示畫面示意圖；第3圖係本發明之顯示系統之第二較佳實施例示意圖；第4圖係本發明之方法之第一較佳實施例之流程圖；及第5圖係本發明之方法之第二較佳實施例之流程圖。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，為明確說明起見，許多實務上的細節將在以下敘述中一併說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

發明人在研究過程中，發現習知的顯示系統因為必須透過加密傳輸，確保傳輸穩定性，致使設備成本較高，且亦會影響到控制單元及驅動單元的運算負荷。因此，發明人乃開始思考一種改良方案。在經過多次研究後，發明人認為，若能設計出一種具檢測傳輸品質的顯示系統或檢測方法，主動檢測出影像數據的「原始影像」與傳輸到驅動單元的「實際影像」間是否發生偏差，並即時回報給控制單元，如此一來，即能透過「回授」的概念，讓顯示系統蒐集錯誤紀錄，以便後續調整、優化或進行補救。

本發明係提供一種比對影像數據之運算值以檢測傳輸品質之顯示系統及方法，請參閱第1圖所示，係本發明之第一較佳實施例，該顯示系統1至少包括一控制單元11(例如：一時序控制器)、一驅動單元12及一比對單元13。其中，該控制單元11又包括一第一運算模組111及一第一儲存模組112，該第一運算模組111能產生一影像數據；該第一儲存模組112係與該第一運算模組111相電氣連接，且儲存有一運算規則R，該第一運算模組111能根據該運算規則R，對該影像數據進行計算，以取得一理想運算值。

該驅動單元12中則至少包括一第二運算模組121及一第二儲存模組122；該第二運算模組121係至少透過一第一傳輸元件151與該第一運算模組111相電氣連接，以能接收該影像數據及該理想運算值，並根據該影像數據，驅動一顯示單元14，以顯示出一顯示畫面，其中，該顯示單元14可為有機發光二極體(Organic Light Emitting Diode，OLED)或薄膜電晶體液晶顯示器(Thin film transistor liquid crystal display，TFT-LCD)。該第二儲存模組122係與該第二運算模組121相電氣連接，且其內儲存有相同之該運算規則R，使該第二運算模組121能根據該運算規則R，對接收到之該影像數據進行計算，並取得一實際運算值。

前述之運算模組111、121可為一運算晶片、該儲存模組112、122則可為一緩衝器(Buffer)或一記憶體，惟，在實際設計上，該運算模組111、121亦可分別與該儲存模組112、122整合成單一的一個微處理器(Microcontroller Unit)。

該比對單元13能直接或間接地與該第一運算模組111及該第二運算模組121相電氣連接，在本實施例中，該比對單元13係設於該驅動單元12內之一比較器或一比較電路，且與該第二運算模組121相電氣連接，該第二運算模組121先接收該第一運算模組111傳來之理想運算值後，再將該理想運算值及實際運算值傳送給該比對單元13。該比對單元13能比對該理想運算值及實際運算值，以確認當前影像數據的傳輸品質，且當該比對單元13判斷出該理想運算值與實際運算值之差距超過一預定範圍(例如：實際運算值超過理想運算值之±20%)的情況時，將會產生一警告訊息。

如此，由於該比對單元13在判斷出該實際運算值與理想運算值差異過大時，會立即產生警告訊息給該控制單元11，故，該控制單元11即可得知傳輸發生錯誤，並加以紀錄，在該控制單元11經過長時間且蒐集到大量的檢測紀錄後，即能提供給該顯示系統1的維護人員進行參考，以進行調整、偵錯或補救。

在此要特別一提者，本發明的主要目的，係使該顯示系統1具備「檢測傳輸品質」之能力，而非「校正傳輸錯誤」。在檢測出傳輸品質後，後續進行調整的方式繁多，例如：檢測周遭可能的雜訊源並加以排除、調整數據傳輸的頻率、或者在發現錯誤後，重新傳輸正確的數據…等，在此不另贅述。

為便貴審查委員與相關技術領域之人士能對本發明之技術有更具體的理解，茲詳細說明該顯示系統1之細部內容如後：請參閱第2圖所示，首先，前述之「影像數據」，係對應於一顯示畫面20的全部區域，或僅對應於該顯示畫面20中局部區域201a~201c，意即，該顯示系統1可同時對整個顯示畫面20或僅針對局部區域201a~201c進行檢測，且該數據資料可為該區域中所有像素的矩陣集合。

在本實施例中，為了確保傳輸流暢及系統負荷，係僅針對該顯示畫面20之局部區域201檢測，即，「影像數據」為一大型數據資料中的特定區段資料，其對應之顯示面積的形狀不限，可為矩形、多邊形、圓形，亦可為不規則形。

承上，為了避免該顯示系統1在檢測傳輸品質時負荷過重，在本實施例中，僅針對「靜態影像」之影像數據進行計算與比對，意即，該第二運算模組121每隔一預定時間，會接收該第一運算模組111傳來之影像數據，且該第二運算模組121在判斷當前接收到之該影像數據，與前一次接收到之影像數據相同的情況下(即，屬於靜態影像)，始根據運算規則R，計算該實際運算值。

又，該運算規則R可為一特殊函數、計算公式或運算規則，以本實施例為例，該運算規則R為一累加公式，使該等運算模組111、121能將影像數據中，對應於所有像素的灰階值相加總，以作為該理想預算值及實際運算值。舉例而言，若該影像數據對應之顯示畫面為一長為M、寬為N的矩形區域，則數據矩陣如下表所示，其中，d11、d12、d13為每個像素中，紅色、綠色、藍色等子像素(subpixel)的灰階值，dM1、dM2...dMN以此類推：數據矩陣=[d11,d12,d13……d1N][d21,d22,d23……d2N][…………………………][dM1,dM2,dM3……dMN]

當然，該運算規則R並不以累加公式為限，亦可為循環冗餘校驗(Cyclic redundancy check，CRC)或其他公式函數。此外，有鑑於第一傳輸元件151在傳輸過程中，可能會改變影像數據的形式，因此，在該第二運算模組121接收到影像數據後，會先進行一轉換作業，使影像數據之形式正確。例如：若第一傳輸元件151係採用「串列傳輸(serial)」方式傳送數據，則在該第二運算模組121收到影像數據後，會將其轉換回「並列傳輸(parallel)」之格式，再整理成數據矩陣。

在前述實施例中，該比對單元13係設於該驅動單元12內，但實際上，該比對單元13亦可為一獨立元件，分別電氣連接至該第一運算模組111及第二運算模組121，或設置於該控制單元11中。

請參閱第3圖所示，係本發明之第二較佳實施例，該顯示系統3亦包括一控制單元31、一驅動單元32及一比對單元33，該控制單元31能產生一影像數據予該驅動單元32，使一顯示單元34呈現出顯示畫面。該控制單元31及驅動單元32中亦分別設有第一運算模組311、第一儲存模組312及一第二運算模組321、一第二儲存模組322。該實施例與第1圖之差異在於，該比對單元33係設於該控制單元31內，且與該第一運算模組311相電氣連接，故，該第一運算模組311先接收該第二運算模組321傳來之實際運算值後，再將該理想運算值及實際運算值傳送給該比對單元33。

由前述說明可知，本發明的核心技術，係使該控制單元11、31及驅動單元12、32分別針對該影像數據，以相同方式計算出一運算值，再透過比對兩個運算值，以檢測出傳輸品質。因此，該理想運算值或實際運算值在傳輸上必須儘可能避免被干擾，否則檢測結果將無法客觀反應出真實情況。故，請參閱第1圖所示，為了確保檢測正確，該第一運算模組111除了透過該第一傳輸元件151傳輸影像數據外，尚能透過一第二傳輸元件152，以加密方式，傳輸該理想運算值；同理，請參閱第3圖所示，該第二運算模組321亦能透過該第一傳輸元件351傳輸影像數據，且透過一第二傳輸元件352，以加密方式，傳輸該實際運算值。

該第一傳輸元件151、351之傳輸介面可為通用序列匯流排(Universal Serial Bus，USB)，該第二傳輸元件152、352則可為串行外設介面(Serial Peripheral Interface Bus，SPI)或低電壓差動訊號傳輸(Low Voltage Differential Signaling，LVDS)等具有加密功能之傳輸介面。當然，在實際設計上，該控制單元11、31及驅動單元12、32之間亦能僅透過單一條傳輸元件，分別傳送該影像數據及各種運算值。

請參閱第4圖所示，茲以第1圖所示之顯示系統1為例，以檢測方法的角度，說明該顯示系統1在檢測傳輸品質時，所執行的步驟如下：

(401)首先，該控制單元11產生一影像數據後，根據該運算規則R，針對該影像數據進行計算，以取得一理想運算值。

(402)該控制單元11將該影像數據及該理想運算值傳遞予該驅動單元12，在本實施例中，該控制單元11係透過該第一傳輸元件151傳輸該影像數據，且透過一第二傳輸元件152，以加密方式傳輸該理想運算值。

(403)該驅動單元12接收該影像數據及理想運算值後，根據該第二儲存模組122中儲存之運算規則R，對接收到之該影像數據進行計算，以取得一實際運算值。

(404)該驅動單元12透過其內之比對單元13，比對該理想運算值及實際運算值，並判斷該理想運算值與實際運算值之差距是否超過一預定範圍？若是，則進入步驟(405)，否則，回到步驟(401)。

(405)在比對單元13判斷該理想運算值與實際運算值之差距超過該預定範圍的情況下，產生一警告訊息。

在前述實施例中，所謂「預定範圍」可為儲存於該第二儲存模組122中之一參數(如：20%)，或者，該預定範圍亦可設為「是否完全相符」，意即，只要該比對單元13判斷出該理想運算值(如：55)與實際運算值(如：57)不同，則即會產生該警告訊息。

另，請參閱第5圖所示，茲以第3圖所示之顯示系統3為例，說明檢測方法的步驟如下。

(501)該控制單元31產生一影像數據後，根據該運算規則R，針對該影像數據進行計算，以取得一理想運算值。

(502)該控制單元31透過該第一傳輸元件351，將該影像數據傳遞予該驅動單元32。

(503)該驅動單元32接收該影像數據後，根據該運算規則R，對接收到之該影像數據進行計算，以取得一實際運算值。

(504)該驅動單元32將該實際運算值回傳給該控制單元31，在本實施例中，該驅動單元32係透過該第二傳輸元件352，以加密方式傳送該實際運算值，以確保數據正確。

(505)該控制單元31透過內部之比對單元33，比對該理想運算值及實際運算值，並判斷該理想運算值與實際運算值之差距是否超過一預定範圍？若是，進入步驟(506)，否則，回到步驟(501)。

(506)在該比對單元33判斷出該理想運算值與實際運算值之差距超過預定範圍的情況下，產生一警告訊息。

如前所述，無論是第1圖所示之顯示系統1或第3圖所示之顯示系統3，當比對單元13、33檢測出運算值的差異過大後，即可產生該警告訊息，甚至，業者亦可在該控制單元11、31及驅動單元12、32間皆設置比對單元13、33，以分別進行計算，而該警告訊息除了作為傳輸品質的紀錄外，亦可包括檢測時間、用電資訊、溫度濕度或其他設備資料，以供後續維護人員判斷產生錯誤的原因，並加以調整。

雖然本發明已以多種實施方式揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何熟習此技藝者，在不脫離本發明之精神和範圍內，當可作各種之更動與潤飾，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。

Claims

一種比對影像數據之運算值以檢測傳輸品質之顯示系統，包括：一控制單元，至少包括一第一運算模組及一第一儲存模組，該第一運算模組能產生一影像數據；該第一儲存模組係與該第一運算模組相電氣連接，且儲存有一運算規則，使該第一運算模組能根據該運算規則，對該影像數據進行計算，以取得一理想運算值；一驅動單元，至少包括一第二運算模組及一第二儲存模組；該第二運算模組係與該第一運算模組相電氣連接，以能接收該影像數據及該理想運算值，並根據該影像數據，驅動一顯示單元，以顯示出一顯示畫面；該第二儲存模組係與該第二運算模組相電氣連接，且其內儲存有相同之該運算規則，使該第二運算模組能根據該運算規則，對接收到之該影像數據進行計算，並取得一實際運算值；及一比對單元，係直接或間接地與該第一運算模組及該第二運算模組相電氣連接，以能接收該理想運算值及實際運算值，並在判斷出該理想運算值與實際運算值之差距超過一預定範圍的情況下，產生一警告訊息。
如請求項1所述之顯示系統，其中，該第二運算模組每隔一預定時間，會接收該第一運算模組傳來之影像數據，且該第二運算模組在判斷當前接收到之該影像數據，與前一次接收到之影像數據相同的情況下，始根據運算規則，計算出該實際運算值。
如請求項2所述之顯示系統，其中，該比對單元係設於該驅動單元中，且該第二運算模組先接收該第一運算模組傳來之理想運算值，再將該理想運算值及實際運算值傳送給該比對單元。
如請求項2所述之顯示系統，其中，該比對單元係設於該控制單元中，且該第一運算模組先接收該第二運算模組傳來之實際運算值，再將該理想運算值及實際運算值傳送給該比對單元。
如請求項3或4所述之顯示系統，其中，該第一運算模組及第二運算模組間係透過一第一傳輸元件及一第二傳輸元件相電氣連接，該第一傳輸元件係用以傳輸該影像數據；該第二傳輸元件則能以加密方式，傳送該理想運算值或實際運算值。
一種比對影像數據之運算值以檢測傳輸品質之方法，係應用於一顯示系統上，該顯示系統包括一控制單元及一驅動單元，該控制單元及驅動單元係相電氣連接，且其內皆儲存有相同之一運算規則，該方法包括：該控制單元根據該運算規則，針對一影像數據進行計算，以取得一理想運算值；該控制單元將該影像數據及該理想運算值傳遞予該驅動單元；該驅動單元接收該影像數據及理想運算值後，根據該運算規則，對接收到之該影像數據進行計算，以取得一實際運算值；及該驅動單元比對該理想運算值及實際運算值，若該理想運算值與實際運算值之差距超過一預定範圍，則產生一警告訊息。
如請求項6所述之方法，其中，該驅動單元每隔一預定時間，會接收該控制單元傳來之影像數據，且該驅動單元判斷當前接收到之該影像數據，與前一次接收到之影像數據相同的情況下，始根據運算規則，計算出該實際運算值。
一種比對影像數據之運算值以檢測傳輸品質之方法，係應用於一顯示系統上，該顯示系統包括一控制單元及一驅動單元，該控制單元及驅動單元係相電氣連接，且其內皆儲存有相同之一運算規則，該方法包括：該控制單元根據該運算規則，針對一影像數據進行計算，以取得一理想運算值；該控制單元將該影像數據傳遞予該驅動單元；該驅動單元接收該影像數據後，根據該運算規則，對接收到之該影像數據進行計算，以取得一實際運算值；該驅動單元將該實際運算值回傳給該控制單元；及該控制單元比對該理想運算值及實際運算值，若該理想運算值與實際運算值之差距超過一預定範圍，則產生一警告訊息。
如請求項8所述之方法，其中，該驅動單元每隔一預定時間，會接收該控制單元傳來之影像數據，且該驅動單元判斷當前接收到之該影像數據，與前一次接收到之影像數據相同的情況下，始根據該運算規則，計算出該實際運算值。