TWI788123B - 影像顯示裝置及其控制方法 - Google Patents

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Abstract

本案揭露影像顯示裝置及其控制方法。影像顯示裝置之控制方法包括：接收一主機傳送的一第一影像信號並顯示一畫面，該第一影像信號中的一第一畫面資料具有一第一頻率；決定該影像顯示裝置進入一減低動態模糊(Motion Blur Reduction，MBR)模式，將一垂直同步信號的一倍頻頻率寫入至一儲存單元內；以及通知該主機讀取該儲存單元，以及，該主機交錯輸出一第二畫面資料與一插黑畫面資料，該第二畫面資料具有一第二頻率，其中，該第二頻率高於該第一頻率。

Description

影像顯示裝置及其控制方法
本案有關於一種影像顯示裝置及其控制方法。
插黑技術(Black Frame Insertion Technology)周期性地在兩幀畫面中插入全黑畫面，讓原本有拖影的畫面變得清晰起來。但這種插黑技術需要高規的縮放控制晶片(Scaler)才可以達成，由縮放控制晶片倍頻輸出交錯的正常畫面與全黑畫面。故而，成本亦較高。
另一種插黑技術是依靠切換背光的打開與關閉來進行插黑，但這種方式還要增加相應的控制電路，導致成本增加。
動態畫面回應時間(Moving Picture Response Time，MPRT)是一種降低畫面模糊的技術手段，例如螢幕轉換色彩的過程中暫時關閉背光，色彩變換之後再將背光開啟。有了MPRT技術之後，通過縮減每幀畫面在螢幕上的顯示時間，降低了螢幕畫面的暫留效果，所以畫面拖影、殘影等現象減少。
然而，如何能在不需修改背光控制機制而低成本高效率達成支援MPRT與消除紅殘的複合功能，是業界努力方向之一。
根據本案一實例，提出一種影像顯示裝置之控制方法，包括：接收一主機傳送的一第一影像信號並顯示一畫面，該第一影像信號中的一第一畫面資料具有一第一頻率；決定該影像顯示裝置進入一減低動態模糊(Motion Blur Reduction，MBR)模式，將一垂直同步信號的一倍頻頻率寫入至一儲存單元內；以及通知該主機讀取該儲存單元，以及，該主機交錯輸出一第二畫面資料與一插黑畫面資料，該第二畫面資料具有一第二頻率，其中，該第二頻率高於該第一頻率。
根據本案另一實例，提出一種影像顯示裝置，包括：一縮放控制晶片；一背光模組，耦接至該縮放控制晶片；以及一儲存單元，耦接至該縮放控制晶片，其中，該影像顯示裝置接收一主機傳送的一第一影像信號並顯示一畫面，該第一影像信號中的一第一畫面資料具有一第一頻率；當該縮放控制晶片決定該影像顯示裝置進入一減低動態模糊(Motion Blur Reduction，MBR)模式，該縮放控制晶片將一垂直同步信號的一倍頻頻率寫入至一儲存單元內；以及該縮放控制晶片通知該主機讀取該儲存單元，以及，該影像顯示裝置接收該主機交錯輸出一第二畫面資料與一 插黑畫面資料，該第二畫面資料具有一第二頻率，其中，該第二頻率高於該第一頻率。
根據本案又一實例，提出一種影像顯示裝置之控制方法，包括：一縮放控制晶片判斷該影像顯示裝置進入一減低動態模糊模式；該縮放控制晶片通知一主機傳送一第一影像信號，該第一影像信號的一第一畫面資料具有一第一頻率；以及該縮放控制晶片交錯輸出一第二畫面資料與一插黑畫面資料，該第二畫面資料具有一第二頻率，其中，該第二頻率低於該第一頻率。
為了對本發明之上述及其他方面有更佳的瞭解，下文特舉實施例，並配合所附圖式詳細說明如下：
100:影像顯示裝置
110:縮放控制晶片
120:儲存單元
150:主機
155:顯示卡
210:顯示面板
220:背光控制單元
230:背光模組
SW1:開關
RC1、RS1與RS2:電阻
310-330:步驟
402-462:步驟
610-660:步驟
710-730:步驟
第1圖顯示根據本案一實施例的影像顯示裝置之功能方塊圖。
第2圖顯示顯示根據本案一實施例的影像顯示裝置之功能方塊圖。
第3圖顯示根據本案一實施例之影像顯示裝置之控制方法。
第4A圖與第4B圖顯示根據本案另一實施例的影像顯示裝置控制方法的流程圖。
第5圖顯示根據本案一實施例的信號波形圖。
第6A圖與第6B圖顯示根據本案另一實施例的影像顯示裝置控制方法的流程圖。
第7圖顯示根據本案一實施例的影像顯示裝置之控制方法。
本說明書的技術用語係參照本技術領域之習慣用語，如本說明書對部分用語有加以說明或定義，該部分用語之解釋係以本說明書之說明或定義為準。本揭露之各個實施例分別具有一或多個技術特徵。在可能實施的前提下，本技術領域具有通常知識者可選擇性地實施任一實施例中部分或全部的技術特徵，或者選擇性地將這些實施例中部分或全部的技術特徵加以組合。
第1圖顯示根據本案一實施例的影像顯示裝置之功能方塊圖。如第1圖所示，根據本案一實施例的影像顯示裝置100包括：縮放控制晶片(Scaler)110與耦接至縮放控制晶片110的儲存單元120，儲存有延伸顯示能力識別(Extended display identification data，簡稱EDID)等參數，EDID包含但不受限於：垂直同步信號頻率、顯示器的解析度、廠商名稱與序號等資訊。
主機150耦接至影像顯示裝置100，主機150包括顯示卡155。主機150可傳送影像資料VD至影像顯示裝置100。
第2圖顯示顯示根據本案一實施例的影像顯示裝置之功能方塊圖。如第2圖所示，根據本案一實施例的影像顯示裝置100更包括：顯示面板210、背光控制單元220、背光模組230，開關SW1與複數個電阻RC1、RS1與RS2。
顯示面板210與背光控制單元220耦接至縮放控制 晶片110。顯示面板210用以顯示影像。背光控制單元220更耦接至背光模組230，用以控制背光模組230。縮放控制晶片110可送出PWM(脈衝寬度調變，Pulse Width Modulation)信號給背光控制單元220，讓背光控制單元220據以對背光模組230進行背光PWM控制。
背光模組230包括複數個串聯的發光二極體(LED)。
開關SW1與該些複數個電阻RC1、RS1與RS2耦接至背光控制單元220。開關SW1的三端耦接至背光模組230與背光控制單元220。電阻RC1耦接於開關SW1與背光控制單元220之間。電阻RS1耦接於背光控制單元220與接地端之間。電阻RS2耦接於背光控制單元220與接地端之間。
第3圖顯示根據本案一實施例之影像顯示裝置之控制方法，包括：於步驟310中，接收一主機傳送的一第一影像信號並顯示一畫面，該第一影像信號中的一第一畫面資料具有一第一頻率；於步驟320中，決定該影像顯示裝置進入一減低動態模糊(Motion Blur Reduction，MBR)模式，將一垂直同步信號的一倍頻頻率寫入至一儲存單元內；以及於步驟330中，通知該主機讀取該儲存單元，以及，該主機交錯輸出一第二畫面資料與一插黑畫面資料，該第二畫面資料具有一第二頻率，其中，該第二頻率高於該第一頻率。
第4A圖與第4B圖顯示根據本案另一實施例的影像 顯示裝置控制方法的流程圖，其中，第4A圖與第4B圖分別由縮放控制晶片110與主機150所執行。第4A圖與第4B圖乃是第3圖之詳細流程圖。縮放控制晶片110與主機150在每一個影像圖框週期(Vsync)時間下，會進入等待處理輸入信號內容副程式的流程，確認減低動態模糊(Motion Blur Reduction，MBR)的工作範圍。
於步驟402中，縮放控制晶片110判斷所接收到的影像資料VD的垂直同步信號Vsync的頻率是否大於第一參考值及影像顯示裝置100所支援的最大垂直同步信號Vmax是否大於第二參考值。其中，例如但不受限於，第一參考值與第二參考值分別為120Hz與240Hz。如果步驟402的判斷結果為是，則流程接續至步驟404。如果步驟402的判斷結果為否，則流程結束。步驟402可視為步驟310的細節。亦即，當縮放控制晶片110判斷所接收到的影像資料VD的垂直同步信號Vsync的頻率為第一參考值時，等同於影像顯示裝置100接收由主機150所傳送的一第一影像信號並顯示一畫面，該第一影像信號中的一第一畫面資料具有一第一頻率。
於步驟404中，縮放控制晶片110判斷背光模組230是否處在減低動態模糊(Motion Blur Reduction，MBR)模式下。如果步驟404的判斷結果為是，則流程接續至步驟406。如果步驟404的判斷結果為否，則流程接續至步驟416。
於步驟406中，縮放控制晶片110將垂直同步信號 Vsync的二倍頻率寫入至EDID中。步驟404與406可視為是步驟320的詳細例。
於步驟408中，縮放控制晶片110通知主機150以再次讀取EDID中的參數，以及，在再次讀取EDID後，主機150以垂直同步信號Vsync的二倍頻率來交錯輸出正常畫面與插黑畫面。在本案一實施例中，插黑畫面可為黑影像，灰影像或者亮度等比例下降的影像。步驟408可視為是步驟330的詳細例。亦即，在再次讀取儲存單元120內的EDID後，主機150以垂直同步信號Vsync的二倍頻率來交錯輸出正常畫面與插黑畫面，這等同於，影像顯示裝置100通知主機150讀取儲存單元120，以及，主機150交錯輸出一第二畫面資料與一插黑畫面資料，該第二畫面資料具有一第二頻率，其中，該第二頻率高於該第一頻率。
於步驟410中，縮放控制晶片110判斷LED MBR背光控制模式是否已被開啟。如果步驟410的判斷結果為是，則流程接續至步驟412。如果步驟410的判斷結果為否，則流程接續至步驟413。
於步驟412中，縮放控制晶片110以PWM模式控制背光模組230。在本案一實施例中，對背光模組230的PWM模式控制有多種做法，在此列舉三種，但當知本案並不受限於此。(1)縮放控制晶片110偵測目前畫面狀態，同步於正常畫面來PWM控制背光模組230；或者，(2)縮放控制晶片110同步於垂直同步信號Vsync來PWM控制背光模組230；或者，(3)縮放控 制晶片110偵測目前畫面狀態，同步於正常畫面來獨立地PWM控制背光模組230。
步驟413中，如果LED MBR背光控制模式被關閉(亦即LED MBR背光控制模式失能)，則關閉PWM控制模式，並令該背光模組230改為持續輸出背光。
於步驟414中，縮放控制晶片110判斷主機150所輸出的垂直同步信號Vsync是否等於第二參考值。如果步驟414為是，則流程回到步驟402；如果步驟414為否，則流程回到步驟404。
於步驟416中，當不在MBR模式下，則縮放控制晶片110將垂直同步信號Vsync的頻率(120Hz)寫入至EDID中。
於步驟418中，縮放控制晶片110通知主機150依照目前垂直同步信號Vsync的頻率來輸出正常畫面。
現將說明主機150的控制方法。
於步驟452中，主機150判斷影像資料VD的垂直同步信號Vsync的頻率是否大於第一參考值及影像顯示裝置100所支援的最大垂直同步信號Vmax是否大於第二參考值。如果步驟452的判斷結果為是，則流程接續至步驟454。如果步驟452的判斷結果為否，則流程結束。
於步驟454中，主機150判斷是否接收到由縮放控制晶片110所傳來的進入MBR模式指令或退出MBR模式指令。
當主機150接收到由縮放控制晶片110所傳來的進入MBR模式指令時，於步驟456中，主機150以升頻或最高頻率來設定垂直同步信號Vsync。於步驟458中，主機150以升頻或最高頻率交錯輸出正常畫面與插黑畫面給影像顯示裝置100。
當主機150接收到由縮放控制晶片110所傳來的退出MBR模式指令時，於步驟460中，主機150回復垂直同步信號Vsync，及在步驟462中，主機150輸出正常畫面給影像顯示裝置100。
第5圖顯示根據本案一實施例的信號波形圖。如第5圖所示，於正常模式下，假設但不受限於，垂直同步信號Vsync為120Hz，則由主機150所輸出的影像資料為正常畫面。其中，於正常模式下，正常畫面具有一頻率(即步驟310的該第一影像信號中的一第一畫面資料具有一第一頻率)，例如但不受限於為120Hz。
於MBR模式下，假設但不受限於，垂直同步信號Vsync為240Hz，則由主機150交錯輸出正常畫面與插黑畫面。於MBR模式下的正常畫面的頻率高於正常模式下的正常畫面的頻率(即步驟330的該第二畫面資料具有一第二頻率，其中，該第二頻率高於該第一頻率)。第二頻率例如但不受限於為240Hz。
如第5圖所示，LED背光MBR致能信號可以同步於正常畫面，或者同步於垂直信號Vsync。此外，當進行LED背光MBR模式時，LED背光MBR失能信號則被拉高。
在本案一實施例中，如第5圖所示，即便是不具備硬體MBR致能功能的一般240Hz顯示，於應用本案實施例的上述做法後，仍可以得到MBR的效果。此亦為本案實施例的優點與功效之一。
在本案一實施例中，於使用者切換MPRT功能時，將垂直同步信號倍頻或升頻，且寫入至EDID，並通知主機交錯輸出正常畫面與插黑畫面。故而，在本案一實施例，可以在不修改背光機制的前提下，達成LCD插黑方式來有效與直接改善動態模糊(Motion Blur)與消除螢光粉紅殘的現象。
縮放控制晶片110與主機150在每一個影像圖框週期(Vsync)時間下，會進入等待處理輸入信號內容副程式的流程，確認減低動態模糊(MBR)的工作範圍。
第6A圖與第6B圖顯示根據本案另一實施例的影像顯示裝置控制方法的流程圖。於步驟610中，縮放控制晶片110判斷所接收到的影像資料VD的垂直同步信號Vsync的頻率是否大於第一參考值及影像顯示裝置100所支援的最大垂直同步信號Vmax是否大於第二參考值。其中，例如但不受限於，第一參考值與第二參考值分別為120Hz與240Hz。如果步驟610為是，則流程接續至步驟615；如果步驟610為否，則流程結束。
步驟615中，縮放控制晶片110判斷背光模組230是否處在減低動態模糊(MBR)模式下。如果步驟615的判斷結果為是，則流程接續至步驟620。如果步驟615的判斷結果為否， 則流程接續至步驟655。
步驟620中，如果在MBR模式，縮放控制晶片110會通知主機150來輸出一第一影像信號，該第一影像信號中的一第一畫面資料具有一第一頻率(例如但不受限於240Hz)，以及，縮放控制晶片110設定交錯輸出插黑畫面旗標為開啟(例如但不受限於，邏輯1，以代表交錯輸出插黑畫面功能開啟)。
於步驟625中，縮放控制晶片110確認交錯輸出插黑畫面旗標是否為開啟。如果步驟625的判斷結果為是，則流程接續至步驟630。如果步驟625的判斷結果為否，則流程接續至步驟635。
步驟630中，當交錯輸出插黑畫面旗標開啟時，縮放控制晶片110進行交錯輸出插黑畫面，例如，縮放控制晶片110交錯輸出一第二畫面資料與一插黑畫面資料，其中，第二畫面資料具有一第二頻率，該第二頻率低於該第一頻率；以及，當離開MBR模式時，縮放控制晶片110設定交錯輸出插黑畫面旗標為關閉(例如但不受限於為邏輯0，代表交錯輸出插黑畫面功能關閉)。
在本案一例中，步驟630中，縮放控制晶片110對由主機150所輸出的第一影像信號插入黑畫面的做法例如但不受限於，主機150所輸出的第一影像信號的垂直同步信號為N(N為正整數)Hz，則於一可能例中，縮放控制晶片110交錯輸出一第二畫面資料(具有(N/2)Hz)與一插黑畫面資料(具有(N/2)Hz)，藉此達成1/2除頻；或者，於另一可能例中，縮放控制晶片110交 錯輸出一第二畫面資料(具有(N/3)Hz)與一插黑畫面資料(具有(N * 2/3)Hz)，藉此達成1/3除頻。
於步驟635中，當交錯輸出插黑畫面旗標目前為關閉時，縮放控制晶片110不進行交錯輸出插黑畫面，例如，縮放控制晶片110會繼續輸出由主機150所輸出的第一影像信號(亦即不插入黑畫面)；以及，縮放控制晶片110設定交錯輸出插黑畫面旗標為開啟。
於步驟640中，判斷LED MBR背光控制模式是否已被開啟。如果步驟640的判斷結果為是，則流程接續至步驟645。如果步驟640的判斷結果為否，則流程接續至步驟650。
於步驟645中，縮放控制晶片110偵測目前所輸出的第二畫面資料與插黑畫面資料，以輸出相對應設定的背光PWM，以進行亮度補償。
於步驟650中，縮放控制晶片110判斷主機150所輸出的影像信號之頻率是否仍為第一頻率(例如但不受限於240Hz)。如果步驟650的判斷結果為是，則流程回至步驟610。如果步驟650的判斷結果為否，則流程回至步驟615(亦即，當檢查出主機150所輸出的影像信號之頻率發生錯誤時，則縮放控制晶片110通知主機150重新輸出具有第一頻率的影像信號)。
於步驟655中，如果不在MBR模式，則縮放控制晶片110會比較目前所接收影像的垂直同步信號的頻率是否相同於上一次所記憶的垂直同步信號頻率。如果步驟655為是(頻率不 同)，則於步驟660中，縮放控制晶片110輸出正常畫面(具有上一次所記憶的垂直同步信號頻率)。如果步驟655為否(頻率相同)，則流程回至步驟610。
第7圖顯示根據本案一實施例的影像顯示裝置之控制方法，包括：一縮放控制晶片判斷該影像顯示裝置進入一減低動態模糊模式(710)；該縮放控制晶片通知一主機傳送一第一影像信號，該第一影像信號的一第一畫面資料具有一第一頻率(720)；以及該縮放控制晶片交錯輸出一第二畫面資料與一插黑畫面資料，該第二畫面資料具有一第二頻率，其中，該第二頻率低於該第一頻率(730)。步驟710-730的細節可參考第6圖，故其細節在此省略。
在本案另一實施例中，於切換MPRT功能時，利用縮放控制晶片輸出交錯插黑畫面，可在不需要修改背光機制，達成LCD插黑方式來改善動態模糊與消除螢光粉紅殘的現象。
所以，本案實施例的影像顯示裝置與控制方法可以適用於個人電腦，筆記型電腦，平板裝置，電視，投影機…等相關領域的電子產品。
綜上所述，雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明。本發明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。
310-330:步驟

Claims (13)

  1. 一種影像顯示裝置之控制方法，包括：接收一主機傳送的一第一影像信號並顯示一畫面，該第一影像信號中的一第一畫面資料具有一第一頻率；決定該影像顯示裝置進入一減低動態模糊(Motion Blur Reduction，MBR)模式，將一垂直同步信號的一倍頻頻率寫入至一儲存單元內；以及通知該主機讀取該儲存單元，以及，該主機交錯輸出一第二畫面資料與一插黑畫面資料，該第二畫面資料具有一第二頻率，其中，該第二頻率高於該第一頻率。
  2. 如請求項1所述之影像顯示裝置之控制方法，其中，當決定該影像顯示裝置未進入該減低動態模糊模式時，將該垂直同步信號的一頻率寫入至該儲存單元中；以及通知該主機依照該垂直同步信號的該頻率來輸出該第一畫面資料。
  3. 如請求項1所述之影像顯示裝置之控制方法，更包括：當判斷一LED MBR背光控制模式已被開啟時，以一脈衝寬度調變(PWM)模式控制該背光模組；以及當該LED MBR背光控制模式被關閉時，關閉該PWM模式，並令該背光模組持續輸出背光。
  4. 如請求項1所述之影像顯示裝置之控制方法，更包括： 該主機判斷是否接收到一進入MBR模式指令或一退出MBR模式指令；當該主機接收到該進入MBR模式指令時，該主機以升頻或最高頻率來設定該垂直同步信號；以及該主機以升頻或最高頻率來交錯輸出該第二畫面資料與該插黑畫面。
  5. 如請求項4所述之影像顯示裝置之控制方法，更包括：當由主機接收到該退出MBR模式指令時，該主機回復該垂直同步信號；以及該主機輸出該第一畫面資料。
  6. 如請求項3所述之影像顯示裝置之控制方法，其中，當以該PWM模式控制該背光模組時：偵測一目前畫面狀態，同步於該正常畫面來PWM控制該背光模組；或者同步於該垂直同步信號來PWM控制該背光模組；或者偵測該目前畫面狀態，同步於該正常畫面來獨立地PWM控制該背光模組。
  7. 一種影像顯示裝置，包括：一縮放控制晶片；一背光模組，耦接至該縮放控制晶片；以及 一儲存單元，耦接至該縮放控制晶片，其中，該影像顯示裝置接收一主機傳送的一第一影像信號並顯示一畫面，該第一影像信號中的一第一畫面資料具有一第一頻率；當該縮放控制晶片決定該影像顯示裝置進入一減低動態模糊(Motion Blur Reduction，MBR)模式，該縮放控制晶片將一垂直同步信號的一倍頻頻率寫入至一儲存單元內；以及該縮放控制晶片通知該主機讀取該儲存單元，以及，該影像顯示裝置接收該主機交錯輸出一第二畫面資料與一插黑畫面資料，該第二畫面資料具有一第二頻率，其中，該第二頻率高於該第一頻率。
  8. 如請求項7所述之影像顯示裝置，其中，當該縮放控制晶片決定該影像顯示裝置未進入該減低動態模糊模式時，該縮放控制晶片將該垂直同步信號的該頻率寫入至該儲存單元中；以及該縮放控制晶片通知該主機依照該垂直同步信號的該頻率來輸出該第一畫面資料。
  9. 如請求項7所述之影像顯示裝置，更包括：當判斷一LED MBR背光控制模式已被開啟時，該縮放控制晶片以一脈衝寬度調變(PWM)模式控制該背光模組；以及當該LED MBR背光控制模式被關閉時，關閉該PWM模式，並令該背光模組持續輸出背光。
  10. 如請求項9所述之影像顯示裝置，其中，當該縮放控制晶片以該PWM模式控制該背光模組時： 該縮放控制晶片偵測一目前畫面狀態，同步於該正常畫面來PWM控制該背光模組；或者該縮放控制晶片同步於該垂直同步信號來PWM控制該背光模組；或者該縮放控制晶片偵測該目前畫面狀態，同步於該正常畫面來獨立地PWM控制該背光模組。
  11. 一種影像顯示裝置之控制方法，包括：一縮放控制晶片判斷該影像顯示裝置進入一減低動態模糊模式；該縮放控制晶片通知一主機傳送一第一影像信號，該第一影像信號的一第一畫面資料具有一第一頻率；以及該縮放控制晶片交錯輸出一第二畫面資料與一插黑畫面資料，該第二畫面資料具有一第二頻率，其中，該第二頻率低於該第一頻率。
  12. 如請求項11所述之影像顯示裝置之控制方法，其中，當該縮放控制晶片判斷該影像顯示裝置進入該減低動態模糊模式時，該縮放控制晶片設定一交錯輸出插黑畫面旗標為開啟。
  13. 如請求項12所述之影像顯示裝置之控制方法，其中，該縮放控制晶片更確認該交錯輸出插黑畫面旗標是否為開啟； 當該交錯輸出插黑畫面旗標開啟時，該縮放控制晶片交錯輸出該第二畫面資料與該插黑畫面資料；以及，當離開該減低動態模糊模式時，該縮放控制晶片設定該交錯輸出插黑畫面旗標為關閉；以及當該交錯輸出插黑畫面旗標為關閉時，該縮放控制晶片不進行交錯輸出插黑畫面；以及，該縮放控制晶片設定該交錯輸出插黑畫面旗標為開啟。
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