TWI813446B

TWI813446B - 快速啟動電視顯示功能的方法與電視系統

Info

Publication number: TWI813446B
Application number: TW111135262A
Authority: TW
Inventors: 吳彥興; 曹志銘
Original assignee: 瑞昱半導體股份有限公司
Priority date: 2022-09-19
Filing date: 2022-09-19
Publication date: 2023-08-21
Also published as: US20240098336A1; TW202414189A

Abstract

一種快速啟動電視顯示功能的方法與電視系統，在方法中，當開啟一電視裝置的電源，電視裝置中的電視系統執行電視裝置的硬體初始化，並執行一快速開機程序，自一儲存單元載入畫面品質參數，再根據畫面品質參數設定電視裝置的顯示參數，使得電視裝置的顯示器開始顯示一畫面，並可以是通過特定外部來源，如高畫質多媒體介面、顯示埠、通用序列匯流排C型或其他，所接收的影像訊號所產生。所述畫面品質參數是在電視系統完成作業系統開機程序後的運行中所收集而儲存至儲存單元的畫面品質參數。

Description

快速啟動電視顯示功能的方法與電視系統

說明書公開一種啟動電視的方法，特別是一種在快速開機程序中採用之前收集的畫面品質參數的快速啟動電視顯示功能的方法與系統。

智慧電視（smart TV）是一種內建有多功能作業系統（operating system），除了傳統電視提供的數位或類比電視內容與各種連接影音訊號來源的功能外，智慧電視主要是整合了機上盒（set top box）與部分電腦的功能，可以提供網路連線服務與安裝各種軟體的功能，因此實現在電視上聽音樂、觀看網路串流影音、查看網路訊息與執行網路遊戲等應用。

現行智慧電視搭載如常見用於行動裝置的作業系統，例如安卓系統（Android®），依此在啟動智慧電視時，特別是從智慧電視電源關閉時啟動電源的冷開機（cold boot）開始，通常需要花費一點時間讓系統開機完成，始能開始使用智慧電視中多樣的功能。

在現行智慧電視開機的流程中，從開啟電源開始，其中開機程式將先設定顯示器參數，特別指的是影像品質參數（picture quality parameters），例如螢幕最大亮度設定、螢幕飽和色度參數、螢幕伽瑪（gamma）曲線參數、螢幕延遲參數、螢幕最大支援頻率、清晰度、動態對比、放大參數等設定。接著進入作業系統的開機程序，直到各種硬體周邊的初始化、畫質參數完成設定，即進入開始的畫面。

如此可知，現行智慧電視從冷開機到可以使用者的穩定狀態需要數十秒甚至一分鐘的等待時間才能達到最佳設定以及畫質，並可能在過程中出現畫面參數的變異而影響視覺。

為了解決特定電視系統（如智慧電視）在冷開機後需要較長開機時間達到穩定狀態才能開始使用的缺點，揭露書提出一種快速啟動電視顯示功能的方法與電視系統，其中主要的方法是利用快速開機程序先以是先儲存的畫面品質參數啟動顯示器功能，並能開始顯示畫面，另一方面仍同時運行作業系統開機程序，直到完成開機。

根據運行快速啟動電視顯示功能的方法的電視系統實施例，其中主要元件為處理單元、顯示模組與儲存單元，儲存單元用以儲存畫面品質參數。根據快速啟動電視顯示功能的方法的實施例流程，方法包括在開啟電視裝置的電源後，進行電視裝置的硬體初始化，並執行一快速開機程序，其中包括自所述儲存單元載入畫面品質參數，接著以畫面品質參數設定電視裝置的顯示參數，用以顯示畫面。

優選地，在電視裝置的硬體初始化中，包括初始化電視裝置的輸出入介面、顯示器以及儲存單元。

進一步地，所述快速開機程序包括偵測連接輸出入介面中一高畫質多媒體介面（HDMI）的訊號源，所述畫面即為通過此高畫質多媒體介面接收的影像訊號所產生。

根據實施例，記載於儲存單元的畫面品質參數為電視裝置的顯示器的參數設定，畫面品質參數包括螢幕最大亮度設定、螢幕最低亮度設定、高動態範圍參數、螢幕飽和色度參數、螢幕伽瑪曲線參數、螢幕延遲參數、螢幕最大支援頻率、清晰度、動態對比、用於區域調光的螢幕背光分區數、顏色轉換參數以及放大參數的其中之一或任意組合。

進一步地，儲存於儲存單元的參數還可包括一使用者設定電視裝置顯示之使用者介面的設定參數。

優選地，上述形成記載於儲存單元的畫面品質參數的方法包括，當電視裝置完成作業系統開機程序後運行時，電視系統運行一畫面品質參數收集程式以收集畫面品質參數，並將畫面品質參數儲存至儲存單元，讓電視系統於重新啟動後可載入後用於顯示畫面。

在一實施例中，作業系統開機程序包括啟動作業系統的核心，並於完成開機後運行作業系統提供的服務，實現智慧電視。

為使能更進一步瞭解本發明的特徵及技術內容，請參閱以下有關本發明的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本發明加以限制。

以下是通過特定的具體實施例來說明本發明的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本發明的優點與效果。本發明可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本發明的構思下進行各種修改與變更。另外，本發明的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本發明的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本發明的保護範圍。

應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件或者訊號，但這些元件或者訊號不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件，或者一訊號與另一訊號。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

電視機的啟動可以分為AC開機與DC開機。DC開機為電視系統處於待機狀態下的開機程序，亦可稱暖開機（warm boot），DC開機下電視作業程序是已經開啟完畢後進入待機狀態，當接收到啟動指令就可以短時間內啟動。而AC開機為電視系統在斷電後重新啟動的開機程序，也就是在電視系統重新載入作業系統並進行初始化的開機程序。揭露書公開一種快速啟動電視顯示功能的方法與系統，其中方法是將開機流程分離成兩個程序，一個是電視系統中電視顯示功能啟動的快速開機程序，而另一方面是電視系統中啟動作業系統的程序，這部分為特定電視裝置（如智慧電視）的標準開機程序，需要花費較長的時間才能完成開機，並進入穩定運作的狀態。而所述快速啟動電視顯示功能的方法的目的之一是在開啟電源後的冷開機（cold boot）下可以快速進入可應用狀態與顯示畫面。因此，快速啟動電視顯示功能的方法可以在電視系統開機完成之前，已經提供顯示畫面，這段時間作業系統的開機程序將可以背景程序處理。

運行快速啟動電視顯示功能的方法的電視系統可參考圖1所示的系統實施例圖，圖示包括有運行於一電視裝置中的電視系統中主要硬體或搭配軟體實作的模組。

為了實現快速啟動電視顯示功能，電視系統主要包括處理單元10，以及電性連接處理單元10的各種電路元件，如顯示模組12以及儲存單元11。其中處理單元10可以不同執行緒（thread）或不同核心（core）分別執行快速開機程序（fast start-up procedure）與作業系統開機程序（operating system booting procedure）；顯示模組12則用於控制顯示面板120運行的驅動電路，顯示模組12根據處理單元10的顯示參數與影像訊號，特別是根據畫面品質參數設定的顯示參數以顯示面板120顯示畫面；儲存單元11則可為快閃記憶體（flash memory）、電子可抹拭唯讀記憶體（EEPROM）或其他特定規格的記憶體所實作，在快速啟動電視顯示功能的目的下用於儲存畫面品質參數（picture quality parameters）。

根據實施例之一，儲存單元11可用於儲存電視系統運作的作業系統111、執行快速開機程序的快速開機程式112、在電視系統運作時收集畫面品質參數以及使用者設定的使用者介面參數等的參數收集程式113，以及所述的畫面品質參數114。在此一提的是，所述儲存單元11可為設於電視系統中任一記憶體，或任一儲存裝置的記憶體區塊，亦可為電視系統中運行需要的記憶體以外的儲存器。

所述顯示面板120由顯示模組12驅動，為電視裝置中顯示器的顯示元件，根據快速啟動電視顯示功能的方法的目的之一，電視裝置的顯示器可以在快速開機程序完成後用於顯示特定訊號源的影像，而無須等到整個電視系統的作業系統完成開機。

電視系統中電性連接處理單元10的各種電路元件還包括輸出入介面13，輸出入介面13可包括各種影音訊號連接介面，如高畫質多媒體介面（HDMI）、DisplayPort、數位視訊介面（DVI）等，其他還可包括通用序列匯流排（USB，如Type-C USB）、音訊介面，以及其他有線與無線的連接介面。就一數位電視裝置而言，通訊模組15可以有線或無線方式取得外部訊號源提供的訊號，包括圖示的視頻與音頻。數位訊號處理器14用以處理電視系統通過通訊模組15接收的視訊與音訊，包括解壓縮與解碼工作。控制模組16用以處理使用者操作控制介面160產生的控制指令，產生控制電視系統運作的指令，通過控制介面160，使用者可以針對顯示器的畫面品質進行設定，以及設定顯示器顯示的使用者介面，這些參數將可在電視系統運行中由參數收集程式113收集，並儲存在儲存單元11中。

揭露書提出的電視系統特別是實現智慧電視（smart TV）的電視系統，其中運行特定作業系統，常見如安卓作業系統（Android® operating system），除了傳統電視顯示數位電視、類比電視或各種外部影音設備顯示畫面的功能，智慧電視還可以提供各種通過網路連線得到的影音、遊戲與購物服務，其中還可執行各種應用程式。

然而，在電視裝置（如智慧電視）啟動電源之後，如一般電腦系統，需要一段時間才能達到完全開機並進入穩定運作的狀態，而根據揭露書提出的快速啟動電視顯示功能的方法的技術目的，可以在所述作業系統開機程序之外，先以快速開機程序先行開機，並初始化硬體元件，使得電視裝置可以先啟動其中顯示器的功能，其中更應用了事先儲存的畫面品質參數，讓此階段的影像仍是符合使用者需求，其中畫面仍可以與完成作業系統開機程序後的畫質有一致的畫質。

所述電視系統所收集並儲存在儲存單元11的畫面品質參數主要是電視裝置的顯示器的參數設定，除了顯示面板預設的顯示參數（如顯示面板的解析度、最大亮度、色度座標等）外，畫面品質參數可包括螢幕最大亮度設定、螢幕最低亮度設定、高動態範圍參數、螢幕飽和色度參數、螢幕伽瑪曲線參數、螢幕延遲參數、螢幕最大支援頻率、清晰度、動態對比、用於區域調光的螢幕背光分區數（簡稱LD區數）、顏色轉換參數以及放大參數，並可為其中之一或任意組合。進一步地，除上述影響畫質的參數外，儲存於儲存單元11的參數還可包括使用者設定電視裝置顯示之使用者介面（UI）的設定參數。

在此一提的是，針對上述LD區數，某些高階顯示器為了提高對比度，會使用區域調光（local dimming，LD），讓暗的畫面區塊的背光降低，讓使用者視覺上會因此覺得更暗；反之，較為明亮的畫面區塊則提高背光亮度。由於是根據畫面做不同的背光處理，所以區域調光所需要的功耗會較小，以達到節能的效果。

根據實施例之一，形成記載於儲存單元的畫面品質參數的方法可參考圖2所示快速啟動電視顯示功能方法中收集參數的實施例流程圖。

先開啟電視裝置的電源（步驟S201），在收集畫面品質參數的流程中，電視裝置可以由冷開機或暖開機（warm boot）開始，同樣地可以進行硬體初始化（步驟S203）。在此開機階段中，主要任務是針對電視裝置進行硬體初始化，例如針對其中單晶片系統（SoC）的晶片時序進行初始化，以及初始化電視裝置的輸出入介面、顯示器以及實作儲存單元的儲存器等，並開始一個作業環境，當完成顯示器與特定電路的初始化後，可以在這階段顯示一些開機畫面與播放聲音。

接著進入作業系統開機程序（步驟S205），作業系統開機程序包括啟動一作業系統的核心、驅動各種硬體，當完成作業系統開機程序，電視系統將運作於所述作業系統下，可以執行各種影音與服務，能實現一智慧電視。而在運作過程中，使用者可以對設定顯示參數，如上所列舉的各種畫面品質參數，並可設定使用者介面的各種參數。

在電視系統運作中，通過作業系統執行參數收集程式（步驟S207），目的之一是收集當下在穩定狀態下運行的畫面品質參數，包括系統預設或使用者設定的參數，並可包括使用者設定電視系統中使用者介面的參數（步驟S209），之後將這些參數儲存至儲存單元中（步驟S211）。在收集畫面品質參數的過程是電視系統運行一段時間到達使用者認同的畫面的狀態，因此可以收集當下的畫面品質參數，這個狀態可以是使用者自行調整或是同意系統預設參數的畫面。在電視系統運行的過程中將重複步驟S207至步驟S211以持續或定時確認是否要儲存當下的畫面品質參數。

通過圖2顯示的流程完成收集並儲存畫面品質參數，或加上使用者介面參數，可使得之後在電視系統冷開機後，在快速開機階段顯示的畫面與電視系統完成作業系統開機後顯示的畫面有一致的畫面品質。

在快速啟動電視顯示功能方法中載入影像品質參數的流程可參考圖3所示的實施例流程圖。

一開始，開啟電視裝置電源（步驟S301），一般可稱冷開機，在初步硬體初始化後，這時開機程序將先行自特定記憶體（如儲存單元）載入快速開機程式，經處理單元執行後進入快速開機程序（步驟S303）。在此快速開機程序中，主要是從儲存單元載入畫面品質參數，如以上實施例記載的各種顯示參數（步驟S305），用於設定電視裝置的顯示參數，之後可根據這些參數顯示畫面（步驟S307），例如一快速開機畫面，或可進一步顯示特定訊號源的畫面。

在運行以上快速開機程序中，當已經快速啟動電視顯示功能時，快速開機程序還偵測連接電視裝置的輸出入介面並完成初始化，舉例來說，偵測出特定外接播放器的來源，如高畫質多媒體介面（HDMI）、顯示埠（DisplayPort，DP）、通用序列匯流排C型（Type-C USB）或其他的訊號源，使得顯示畫面為通過此高畫質多媒體介面接收的影像訊號所產生。

特別的是，根據一實施例，電視系統中的處理單元可以不同執行緒或不同核心同時執行快速開機程序以及運行於電視系統的作業系統開機程序，因此在上述快速開機程序運行中，另一方面電視系統正在進行作業系統開機程序。當作業系統開機程序完成後，電視裝置的顯示器已經完成設定，因此可以將此時的顯示參數通過應用程式介面（application programming interface，API）傳送至完成開機的作業系統處理。

整體來說，可參考圖4所示快速啟動電視顯示功能方法的實施例流程圖，在此流程中，經開啟電視裝置的電源後（步驟S401），先進行硬體初始化（步驟S403），一方面可以處理單元的一執行緒執行作業系統開機程序（步驟S405），同時在另一方面執行快速開機程序（步驟S409）。

在完成作業系統開機程序之前（步驟S407），在快速開機程序中完成偵測訊號源（步驟S411），如通過高畫質多媒體介面連接的訊號源，並進行輸入訊號、暫存訊號與訊號處理等初步作業（步驟S413），所述訊號處理包括放大/縮小（scalar）影像、幀率調整，以及調整顯示面板的顯示設定等，接著自特定儲存位置載入畫面品質參數（步驟S415），其中可包括靜態不受使用者操作改變的參數，以及受到使用者操作改變的參數，還有使用者介面的參數等，以根據這些畫面品質參數設定電視裝置的顯示器的顯示參數（步驟S417），能顯示通過高畫質多媒體介面接收的畫面（步驟S419）。

所述電視系統的處理器架構可參考圖5所示執行快速啟動電視顯示功能的方法的電路架構實施例圖。

圖示處理單元50為多核心處理器，此例顯示可以用不同的核心（核心一501、核心二502）分別執行快速開機程序與作業系統開機程序，相關的周邊電路元件還有儲存單元52，其中可儲存快速開機程式521以及作業系統522，還包括顯示模組54與電視裝置之顯示面板56，還可通過輸出入介面58連接一訊號源580。

在開啟電視裝置的電源時，舉例來說，可以核心一501執行快速開機程式，如圖4顯示步驟S409至S419，包括處理開機後的硬體（如輸出入介面58、顯示模組54與儲存單元52等）初始化、輸入訊號偵測，以及影像處理與輸出等，以至於可以實現傳統需要在作業系統完成開機後才有的功能。另一方面，以核心二502執行一般作業系統開機的程序，如圖4步驟S405至S407。

根據實施例，通過圖4顯示的流程，當電視系統完成作業系統開機程序，表示電視系統進入系統正常運作的狀態，電視系統可將快速開機程序中的顯示參數通過應用程式介面（API）傳送至完成開機的作業系統處理。此時，當作業系統的核心發出顯示指令，這時可執行一個檢查的步驟，檢查程式判斷顯示命令是否影響畫面品質參數，實施例如圖6顯示在快速啟動電視顯示功能的方法中確認核心指令的實施例流程圖。

在此流程中，當電視系統完成開機並運行於作業系統中（步驟S601），在特定情況下，作業核心可能會發出一顯示指令（步驟S603），這時，所提出的電視系統可以通過一判斷程式比對當下畫面品質參數（步驟S605），並能根據系統設定的一些判斷門檻決定是否採用顯示指令？（步驟S607）。其中判斷的依據是可以對照快速開機程序中寫入的畫面品質參數，根據畫面是否需要遮黑或是發生閃髒的情況判斷是否要採用此顯示指令。

若判斷不採用作業核心發出的顯示指令，將拒絕顯示指令（步驟S609），也就是不會取代當下畫面品質參數，流程也回到步驟S601；反之，當判斷可採用作業核心發出的顯示指令，此時可以決定載入顯示指令（步驟S611），還可選擇地將此顯示指令產生的畫面品質參數寫入特定記憶體（步驟S613）。

綜上所述，根據上述實施例所描述的快速啟動電視顯示功能的方法，以及運行此方法的電視系統，為求能夠快速進入電視裝置的顯示功能，其中主要的手段是在開機程式碼中加入載入一快速開機程式的程序，使得在電視系統開機後同時運行快速開機程序與實作智慧電視的作業系統開機程序，特別的是在快速開機程序中還載入了事先儲存的畫面品質參數，使得在快速開機程序中顯示畫面，以及完成快速開機程序後顯示特定訊號源的影像，都能提供與完成作業系統開機後的畫面一致品質的畫面，讓使用者可以快速應用電視裝置中的顯示功能，並能觀賞到高品質的畫質，而不用等待電視裝置需要完成作業系統開機所花費的時間。

以上所公開的內容僅為本發明的優選可行實施例，並非因此侷限本發明的申請專利範圍，所以凡是運用本發明說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本發明的申請專利範圍內。

10:處理單元 11:儲存單元 111:作業系統 112:快速開機程式 113:參數收集程式 114:畫面品質參數 12:顯示模組 120:顯示面板 13:輸出入介面 14:數位訊號處理器 15:通訊模組 16:控制模組 160:控制介面 50:處理單元 501:核心一 502:核心二 52:儲存單元 521:快速開機程式 522:作業系統 54:顯示模組 56:顯示面板 58:輸出入介面 580:訊號源步驟S201～S211:收集畫面品質參數流程步驟S301～S307:開機過程載入畫面品質參數流程步驟S401～S419:快速啟動電視顯示功能的流程步驟S601～S613:確認核心指令的流程

圖1顯示實現快速啟動電視顯示功能的電視系統實施例圖；

圖2顯示快速啟動電視顯示功能方法中收集參數的實施例流程圖；

圖3顯示快速啟動電視顯示功能方法中載入影像品質參數的實施例流程圖；

圖4顯示快速啟動電視顯示功能方法的實施例流程圖；

圖5顯示執行快速啟動電視顯示功能的方法的電路架構實施例圖；以及

圖6顯示在快速啟動電視顯示功能的方法中確認核心指令的實施例流程圖。

S301:開啟電源

S303:快速開機程序

S305:載入畫面品質參數

S307:顯示畫面

Claims

一種快速啟動電視顯示功能的方法，包括：開啟一電視裝置的電源，該電視裝置中設有一電視系統，執行該電視裝置的硬體初始化；於該電視系統中，一處理單元以不同的執行緒或不同核心分別執行一快速開機程序以及一作業系統開機程序，其中該快速開機程序比該作業系統開機程序更快完成，使得該電視裝置先啟動一顯示器的功能，包括自一儲存單元載入畫面品質參數；以及以該畫面品質參數設定該電視裝置的顯示參數，用以顯示一畫面。
如請求項1所述的快速啟動電視顯示功能的方法，其中該電視裝置的硬體初始化包括初始化該電視裝置的一輸出入介面、該顯示器以及實作該儲存單元的一儲存器。
一種電視系統，包括：一處理單元；一顯示模組，電性連接該處理單元；以及一儲存單元，電性連接該處理單元，用以儲存畫面品質參數；其中運行一快速啟動電視顯示功能的方法，包括：開啟一電視裝置的電源，該電視裝置中設有該電視系統，執行該電視裝置的硬體初始化；於該電視系統中，該處理單元以不同的執行緒或不同核心分別執行一快速開機程序以及一作業系統開機程序，其中該快速開機程序比該作業系統開機程序更快完成，使得該電視裝置先啟動一顯示器的功能，包括自該儲存單元載入該畫面品質參數；以及以該畫面品質參數設定該電視裝置的顯示參數，顯示一畫面。
如請求項3所述的電視系統，其中該電視裝置的硬體初始化包括初始化該電視裝置的一輸出入介面、該顯示器以及實作該儲存單元的一儲存器。
如請求項4所述的電視系統，其中該快速開機程序包括偵測連接該輸出入介面中一高畫質多媒體介面的一訊號源，該畫面為通過該高畫質多媒體介面接收的影像訊號所產生。
如請求項4所述的電視系統，其中記載於該儲存單元的該畫面品質參數為該電視裝置的該顯示器的參數設定，該畫面品質參數包括一螢幕最大亮度設定、一螢幕飽和色度參數、一螢幕伽瑪曲線參數、一螢幕延遲參數、一螢幕最大支援頻率、一清晰度、一動態對比以及一放大參數的其中之一或任意組合。
如請求項6所述的電視系統，其中儲存於該儲存單元的參數還包括一使用者設定該電視裝置顯示之使用者介面的設定參數。
如請求項3至7中任一項所述的電視系統，其中形成記載於該儲存單元的該畫面品質參數的方法包括：於該電視裝置完成該作業系統開機程序後的運行中，運行一參數收集程式以收集該畫面品質參數，並將該畫面品質參數儲存至該儲存單元。
如請求項8所述的電視系統，其中該作業系統開機程序包括啟動該作業系統的核心，並於完成開機後運行該作業系統提供的服務，實現一智慧電視。