显示器、显示控制器与该显示控制器的操作方法
专利名称：显示器、显示控制器与该显示控制器的操作方法
技术领域：
本发明涉及一种显示器，还涉及一种显示控制器与该显示控制器的操作方法。
背景技术：
图1是说明传统显示器的功能方框示意图。请参照图1，电子系统100包括主机 (host) 110以及显示器120。视不同应用系统而定，主机110可以是不同类型的处理器、控制器或是计算器。例如将电子系统100应用于手机系统，则主机110可以是基频处理器。 若将电子系统100应用于监视器系统，则主机110可以是监视器控制器。若将电子系统 100应用于笔记型计算机系统，则主机110可以是显示处理器或是图形处理单元(Graphics Processing Unit, GPU)。显示器120包括控制器130以及显示模块140。显示模块140包括闸极驱动器 (gate driver) 141^ ! ]^ (source driver) 142 URMl^M^ (display panel) 143。 主机110藉由将显示数据D传输给控制器130，使得主机110可以60赫兹(Hz)或是75赫兹的频率输出一连串的原始帧(frame)给控制器130。由于主机110会按时且不间断地提供一连串的原始帧给控制器130，因此控制器130可以通过源极驱动器142将原始帧显示于显示面板143，而不需要暂存主机110所提供的原始帧。也就是说，不管主机110所提供的原始帧是否为静止帧(still frame，静止画面)，控制器130与主机110之间都要不停地传输显示数据D。然而，当主机110所提供的原始帧为静止帧时，也就是主机110提供一连串的原始帧都是相同显示数据，控制器130与主机110之间依然会不断重复传输具有相同显示数据的原始帧。很明显地，控制器130与主机110之间不断重复传输具有相同显示数据的原始帧，此操作行为是多余且非常耗电的。
发明内容
本发明提供一种显示器、显示控制器与该显示控制器的操作方法。当主机所提供的原始帧为静止帧时，显示器可以进行自我更新(self refresh)。在显示器进行自我更新时，控制器与主机之间不需要传输显示数据，以降低功率消耗。本发明实施例提出一种显示控制器，包括控制器、缓冲器以及压缩及解压缩单元。 控制器自主机接收原始帧(frame)。控制器于非静止帧模式中控制显示模块显示主机所提供的该原始帧。压缩及解压缩单元耦接于缓冲器与控制器之间。控制器通过压缩及解压缩单元将原始帧压缩至该缓冲器。其中，若控制器操作于静止帧模式，则该控制器通过压缩及解压缩单元将缓冲器的压缩帧进行解压缩以获得解压缩帧，以及控制显示模块显示该解压缩帧。本发明实施例提出一种显示控制器的操作方法，包括自一主机接收一原始帧； 压缩该原始帧以获得一压缩帧；将该压缩帧存放于一缓冲器；若于非静止帧模式中，则控制一显示模块以显示该主机所提供的该原始帧；以及若于静止帧模式中，则解压缩该压缩帧以获得一解压缩帧，以及控制该显示模块显示该解压缩帧。
本发明实施例提出一种显示器，包括显示模块、控制器、缓冲器以及压缩及解压缩单元。控制器连接至显示模块。控制器自主机接收原始帧。控制器于非静止帧模式中控制显示模块显示该主机所提供的原始帧。压缩及解压缩单元耦接于缓冲器与控制器之间。控制器通过压缩及解压缩单元将原始帧压缩至缓冲器。其中，若控制器操作于静止帧模式，则控制器通过压缩及解压缩单元将该缓冲器的压缩帧进行解压缩以获得解压缩帧，以及控制显示模块显示该解压缩帧。基于上述，本发明实施例所揭示的主机可以判断目前的原始帧是否为静止帧。当目前的原始帧为静止帧时，主机可以触发显示器的控制器进入静止帧模式中，以将原始帧压缩至缓冲器，因此本发明可使用容量较原始帧数据量小的缓冲器以减少硬件成本。在将该原始帧成功地压缩至缓冲器后，控制器与主机之间可以停止传输显示数据。此时，显示器可以进行自我更新，也就是控制器通过压缩及解压缩单元将缓冲器的压缩帧进行解压缩以获得解压缩帧，以及控制显示模块显示该解压缩帧。在显示器进行自我更新时，控制器与主机之间可以不需要传输显示数据，因此本发明实施例所揭示的显示器与显示控制器可以降低功率消耗。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
图1是说明传统显示器的功能方框示意图。图2是说明显示器实施例的功能方框示意图。图3是依照本发明实施例说明一种显示器的功能方框示意图。图4是依照本发明实施例说明图3中电子系统的操作方法示意图。图5是依照本发明另一实施例说明一种电子系统的功能方框示意图。附图标记100、200、300、500 电子系统110:主机111、360 压缩及解压缩单元120、220、320 显示器130,230,330 控制器140 显示模块141 闸极驱动器142 源极驱动器143 显示面板250 帧缓冲器350 缓冲器361 压缩器362 解压缩器D 显示数据S405 S47O 步骤
SRE 自我更新使能信号SRF:自我更新标志
具体实施例方式图2是说明显示器实施例的功能方框示意图。请参照图2，电子系统200包括主机(host) 110以及显示器220。主机110的实施方式可以参照图1的相关说明。显示器220包括显示模块140以及显示控制器，其中显示控制器包括控制器230与帧缓冲器 (frame buffer) 250。显示模块140包括闸极驱动器(gate driver) 141、源极驱动器(source driver) 142以及显示面板(display panel) 143。藉由将显示数据D传输给控制器230，使得主机110可以60赫兹(Hz)、75赫兹或其它频率输出一连串的原始帧(frame)给控制器 230。主机110会进行移动检测(motion detection)以判断目前所提供的原始帧是否为静止帧(静止画面)，并且依据该移动检测的结果输出自我更新使能信号SRE至控制器 230。控制器230依据自我更新使能信号SRE而决定操作于非静止帧模式或是静止帧模式。 若移动检测的结果表示目前所提供的原始帧不是静止帧，则自我更新使能信号SRE为禁能 (disable)状态(例如为低逻辑准位)，使得控制器230操作于非静止帧模式。在此非静止帧模式下，主机110会通过显示数据D的传输，而按时且不间断地提供一连串的原始帧给控制器230。控制器230可以通过源极驱动器142将主机110所提供的原始帧显示于显示面板 143。若主机110所进行移动检测的结果表示目前所提供的原始帧是静止帧，则自我更新使能信号SRE为使能(enable)状态(例如为高逻辑准位)，使得控制器230操作于静止帧模式。在此静止帧模式下，主机110以内存寻址方式通过控制器230将原始帧储存于帧缓冲器250中。帧缓冲器250的容量必需等于或大于该原始帧的资料量，才能保存整个原始帧。在将该原始帧储存至帧缓冲器250后，控制器230与主机110之间可以停止传输显示数据D。此时，显示器220可以进行自我更新(self refresh)，也就是控制器230从帧缓冲器250获得原始帧，以及控制显示模块140显示由帧缓冲器250所提供的原始帧。在显示器220进行自我更新时，控制器230与主机110之间可以停止传输显示数据D，因此本实施例所揭示的电子系统200与显示器220可以降低功率消耗。与图1相比较，图2所示实施例中的显示器220需要配置足以存放一整个原始帧的帧缓冲器250。随着帧分辨率的提升，必须对应的加大帧缓冲器250的容量。例如，若原始帧的帧分辨率为 1920 X 1080个像素(pixel)，而每一个像素具有三个8位的次像素(sub-pixel)数据，则帧缓冲器250的容量至少要有1920X1080X3X8bit = 48600Kbit。图3是依照本发明实施例说明一种显示器的功能方框示意图。请参照图3，电子系统300包括主机110以及显示器320。主机110的实施方式可以参照图1的相关说明。 显示器320包括显示模块140以及显示控制器，其中显示控制器包括控制器330、缓冲器 (buffer) 350与压缩及解压缩单元360。显示模块140可以是任何型式的显示面板与驱动电路。例如，显示模块140包括闸极驱动器141、源极驱动器142以及显示面板143。显示模块140可以是本领域的公知技术，故不在此赘述其操作细节。控制器330可以包含显示器320的时序控制器(timing controller)及/或比例缩放器(scaler)。藉由将显示数据D传输给控制器330，使得主机110可以输出一连串的原始帧给控制器330。在原始帧为非静止帧的情况下，控制器330可以通过源极驱动器142 将主机110所提供的原始帧显示于显示面板143。图4是依照本发明实施例说明图3中电子系统300的操作方法示意图。请参照图 3与图4，主机110可以提供预备传送给控制器330的原始帧(步骤S4(^)。主机110会对目前的原始帧进行移动检测，以判断目前所提供的原始帧是否为静止帧(步骤S410)，并且依据移动检测的结果输出自我更新使能信号SRE至控制器330。显示器320的控制器330 依据自我更新使能信号SRE而决定操作于非静止帧模式或是静止帧模式。若移动检测的结果表示目前所提供的原始帧不是静止帧，则主机110会进行步骤 S415以将自我更新使能信号SRE设置为禁能状态(例如设置为低逻辑准位L)，使得控制器 330操作于非静止帧模式。在此非静止帧模式下，主机110会通过显示数据D的传输，而按时且不间断地提供一连串的原始帧给显示器320的控制器330。操作在非静止帧模式的控制器330会从主机110接收原始帧(步骤S420)，然后控制显示模块140以显示所述主机 110所提供的原始帧(步骤S42Q。在显示器320进行步骤S425的同时，主机110可以进行步骤S405与S410以便准备传送另一个原始帧给显示器320的控制器330。若主机110所进行移动检测的结果表示目前所提供的原始帧是静止帧，则主机 110会进行步骤S430以将自我更新使能信号SRE设置为使能状态(例如为高逻辑准位H)， 使得显示器320的控制器330操作于静止帧模式。在此静止帧模式下，主机110会通过显示数据D的传输，而将目前的原始帧提供给显示器320的控制器330。控制器330会从主机110接收原始帧(步骤S435)，然后将此原始帧传送给压缩及解压缩单元360。于本实施例中，压缩及解压缩单元360包含压缩器361与解压缩器362。压缩器361与解压缩器362 均连接于缓冲器350与控制器330之间。压缩及解压缩单元360的压缩器361进行步骤S440，以将控制器330所提供的原始帧进行压缩而获得压缩帧，以及将该压缩帧存放至缓冲器350。压缩及解压缩单元360所运用的压缩方法可以是任何形式的无失真数据压缩(Lossless Compression)算法。由于原始帧被压缩后才存放在缓冲器350，因此缓冲器350的容量可以小于该原始帧的数据量。 例如，缓冲器350的容量可以是该原始帧数据量的80%或50%。与图2中帧缓冲器250相比，显示器320可以采用容量更小的缓冲器350，以降低成本。在此假设缓冲器350的容量是该原始帧数据量的80%。控制器330通过压缩及解压缩单元360将原始帧压缩至缓冲器350的过程中，控制器330可以知道压缩帧的大小是否超过缓冲器350的容量，也就是控制器330可以判断压缩及解压缩单元360能否成功地将该原始帧压缩至缓冲器350 (步骤S440。若压缩帧的大小超过缓冲器350的容量，或是压缩及解压缩单元360无法将该原始帧压缩至缓冲器350，则控制器330会将自我更新标志 SRF设置为禁能状态(例如设置为低逻辑准位L)(步骤S450)。在显示器320无法将原始帧压缩至缓冲器350的情形下，控制器330会结束该静止帧模式并切换至该非静止帧模式，以便控制显示模块140去显示主机110所提供的该原始帧，以及从主机110接收下一个原始帧。另一方面，由于自我更新标志SRF为禁能状态， 主机110会继续传送下一个原始帧给显示器320。完成步骤S450后，显示器320的控制器330会再次进行步骤S420与S425，以控制显示模块140显示出主机110所提供的原始帧。在此同时，主机110藉由检测自我更新标志SRF可以知道显示器320无法将目前的原始帧压缩至缓冲器350，因此主机110会再次进行步骤S405与S410，以继续传送下一个原始帧给显示器320，直到自我更新使能信号 SRE与自我更新标志SRF均为使能状态。若压缩帧的大小没有超过缓冲器350的容量，则压缩及解压缩单元360可以成功地将该原始帧压缩至缓冲器350。因此，控制器330会进行步骤S455，以便将自我更新标志 SRF设置为使能状态(例如设置为高逻辑准位H)。主机110藉由检测自我更新标志SRF可以知道显示器320已经将目前的原始帧压缩至缓冲器350，因此主机110停止传输显示数据 D给显示器320。也就是说，当显示器320的控制器330操作于静止帧模式时，在压缩及解压缩单元360将原始帧成功地压缩至缓冲器350后，控制器330与主机110之间停止传输显示数据D0完成步骤S455后，操作于静止帧模式的控制器330将进行步骤S460，以通过压缩及解压缩单元360的解压缩器362将缓冲器350内的压缩帧进行解压缩，因此控制器330 可以以从缓冲器350获得一个解压缩帧。在其它实施例中，控制器330在完成步骤S455后会等待一个帧的时间，然后才会进行步骤S460。由于压缩及解压缩单元360是使用无失真数据压缩，因此从缓冲器350获得解压缩帧的内容是与主机110所提供原始帧的内容一致。 接下来，控制器330会进行步骤S465，以控制显示模块140显示从缓冲器350获得的解压缩帧。在完成一个帧的显示后，显示器320的控制器330会去检查自我更新使能信号SRE 的状态(步骤S470)。若自我更新使能信号SRE的状态为使能状态(例如设置为高逻辑准位H)，则控制器330会再次进行步骤S460与步骤S465。若自我更新使能信号SRE的状态为禁能状态(例如设置为高逻辑准位L)，表示主机110检测到下一个原始帧不是静止帧，则控制器330会结束该静止帧模式并切换至该非静止帧模式，以便自主机110接收下一个原始帧，以及控制显示模块140显示主机110所提供的该原始帧。上述图4所示实施例中，在自我更新使能信号SRE为禁能状态下控制器330并不会将原始帧压缩至缓冲器350。在其它实施例中，控制器330可以在自我更新使能信号SRE 为使能状态下将主机110所提供的原始帧压缩至缓冲器350，并将压缩结果通过自我更新标志SRF通知主机110。因此，在显示器320已经成功地将原始帧压缩至缓冲器350的情况下，当主机110判断目前所提供的原始帧是静止帧时，主机110除了将自我更新使能信号 SRE设置为使能状态外，主机110还可以同时地停止传输显示数据D至控制器330。就显示器320而言，由于在自我更新使能信号SRE转态为使能状态之前控制器330已经成功地将原始帧压缩至缓冲器350，因此在自我更新使能信号SRE转态为使能状态时，控制器330可以立即进行自我更新(例如图4所示步骤S460与S465)。图5是依照本发明另一实施例说明一种电子系统的功能方框示意图。请参照图3， 电子系统500包括主机110以及显示器320。图5所示实施例的实施方式可以参照图3的相关说明。与电子系统300不同之处，在于电子系统500的主机110中包含了压缩及解压缩单元111。此压缩及解压缩单元111可以进行与压缩及解压缩单元360相同的压缩操作。 若主机110进行移动检测而判断原始帧为静止帧，则主机110利用压缩及解压缩单元111 进行与压缩及解压缩单元360相同的压缩操作，以测试该原始帧的压缩率。也就是说，主机110可以在将目前的原始帧传送给显示器320之前便预先估计压缩及解压缩单元360能否成功地将此原始帧压缩至缓冲器350。因此，控制器330不需要通过图3所示的自我更新标志SRF将压缩结果通知主机110。完成该原始帧的压缩率测试后，主机110依据该压缩率输出自我更新使能信号 SRE至控制器330。控制器330依据自我更新使能信号SRE而决定操作于非静止帧模式或是静止帧模式。若该原始帧的压缩率不符合缓冲器350的容量，纵然目前的原始帧为静止帧，主机110依然会将自我更新使能信号SRE维持于禁能状态而使控制器330操作于非静止帧模式，同时主机110继续传输显示数据D以将该原始帧以及后续的原始帧传送给控制器 330 ο若该原始帧的压缩率符合缓冲器350的容量，主机110会将自我更新使能信号SRE 转态为使能状态，同时主机Iio只将该原始帧传送给控制器330后便停止传输显示数据D 至控制器330。控制器330依据自我更新使能信号SRE而进入静止帧模式。在静止帧模式中，控制器330会从主机110接收该原始帧，然后将此原始帧经由压缩及解压缩单元360压缩至缓冲器350。接下来，控制器330不再从主机110接收其它原始帧，而是通过压缩及解压缩单元360将缓冲器350内的压缩帧进行解压缩以获得解压缩帧，以及控制显示模块140 显示从缓冲器350获得的解压缩帧，直到自我更新使能信号SRE转态为禁能状态而使控制器330切换至非静止帧模式。表1说明图1、图2与图3的操作电流比较表。请参照图1与表1，在此假设图1 所示主机Iio传输显示数据D所需电流为300mA，而控制器130的操作电流为60mA，则主机 110与控制器130的总操作电流为360mA。表1说明图1、图2与图3的操作电流比较表。
权利要求
1.一种显示控制器用于控制一显示模块，包括一控制器，该控制器自一主机接收一原始帧，其中该控制器于一非静止帧模式中控制该显示模块显示该主机所提供的该原始帧；一缓冲器；以及一压缩及解压缩单元，耦接于该缓冲器与该控制器之间；其中该控制器通过该压缩及解压缩单元将该原始帧压缩至该缓冲器；以及若该控制器操作于一静止帧模式，则该控制器通过该压缩及解压缩单元将该缓冲器的一压缩帧解压缩以获得一解压缩帧，以及控制该显示模块显示该解压缩帧。
2.根据权利要求1所述的显示控制器，其中该压缩及解压缩单元包括一压缩器，耦接于该缓冲器与该控制器之间，该压缩器将该控制器所提供的该原始帧压缩为该压缩帧，以及将该压缩帧存放至该缓冲器；以及一解压缩器，耦接于该缓冲器与该控制器之间，该解压缩器将该缓冲器所提供的该压缩帧解压缩为该解压缩帧，以及将该解压缩帧输出至该控制器。
3.根据权利要求1所述的显示控制器，其中该控制器依据该主机的一自我更新使能信号而决定操作于该非静止帧模式或是该静止帧模式。
4.根据权利要求1所述的显示控制器，其中当该控制器操作于该静止帧模式时，在该压缩及解压缩单元将该原始帧成功地压缩至该缓冲器后，该控制器与该主机之间停止传输显示数据。
5.根据权利要求1所述的显示控制器，其中若该压缩及解压缩单元无法将该原始帧压缩至该缓冲器，则该控制器结束该静止帧模式并切换至该非静止帧模式，以自该主机接收下一个原始帧。
6.根据权利要求1所述的显示控制器，其中该缓冲器的容量小于该原始帧的数据量。
7.—种显示控制器的操作方法，包括自一主机接收一原始帧；压缩该原始帧以获得一压缩帧；将该压缩帧存放于一缓冲器；若于一非静止帧模式中，则控制一显示模块以显示该主机所提供的该原始帧；以及若于一静止帧模式中，则解压缩该压缩帧以获得一解压缩帧，以及控制该显示模块显示该解压缩帧。
8.根据权利要求7所述的显示控制器的操作方法，其中该显示控制器依据该主机的一自我更新使能信号而决定操作于该非静止帧模式或是该静止帧模式。
9.根据权利要求7所述的显示控制器的操作方法，还包括当该显示控制器操作于该静止帧模式时，在该原始帧成功地压缩至该缓冲器后，该显示控制器与该主机之间停止传输显示数据。
10.根据权利要求7所述的显示控制器的操作方法，还包括若该显示控制器无法将该原始帧压缩至该缓冲器，则结束该静止帧模式并切换至该非静止帧模式，以自该主机接收下一个原始帧。
11.一种显示器，包括一显示模块；一控制器，耦接至该显示模块，该控制器自一主机接收一原始帧，其中该控制器于一非静止帧模式中控制该显示模块显示该主机所提供的该原始帧； 一缓冲器；以及一压缩及解压缩单元，耦接于该缓冲器与该控制器之间；其中该控制器通过该压缩及解压缩单元将该原始帧压缩至该缓冲器；以及若该控制器操作于一静止帧模式，则该控制器通过该压缩及解压缩单元将该缓冲器的一压缩帧解压缩以获得一解压缩帧，以及控制该显示模块显示该解压缩帧。
全文摘要
本发明涉及一种显示器、显示控制器与该显示控制器的操作方法。此显示控制器包括控制器、缓冲器以及压缩及解压缩单元。控制器自主机接收原始帧。控制器于非静止帧模式中控制显示模块显示主机所提供的该原始帧。压缩及解压缩单元耦接于缓冲器与控制器之间。控制器通过压缩及解压缩单元将原始帧压缩至该缓冲器。其中，若控制器操作于静止帧模式，则该控制器通过压缩及解压缩单元将缓冲器的压缩帧进行解压缩以获得解压缩帧，以及控制显示模块显示该解压缩帧。此显示控制器可以降低功率消耗。
文档编号G09G3/20GK102467866SQ201110137489
公开日2012年5月23日 申请日期2011年5月25日 优先权日2010年11月12日
发明者郑戎杰, 龚敬文 申请人:联咏科技股份有限公司
技术领域：
本发明涉及一种显示器，还涉及一种显示控制器与该显示控制器的操作方法。
背景技术：
图1是说明传统显示器的功能方框示意图。请参照图1，电子系统100包括主机 (host) 110以及显示器120。视不同应用系统而定，主机110可以是不同类型的处理器、控制器或是计算器。例如将电子系统100应用于手机系统，则主机110可以是基频处理器。 若将电子系统100应用于监视器系统，则主机110可以是监视器控制器。若将电子系统 100应用于笔记型计算机系统，则主机110可以是显示处理器或是图形处理单元(Graphics Processing Unit, GPU)。显示器120包括控制器130以及显示模块140。显示模块140包括闸极驱动器 (gate driver) 141^ ! ]^ (source driver) 142 URMl^M^ (display panel) 143。 主机110藉由将显示数据D传输给控制器130，使得主机110可以60赫兹(Hz)或是75赫兹的频率输出一连串的原始帧(frame)给控制器130。由于主机110会按时且不间断地提供一连串的原始帧给控制器130，因此控制器130可以通过源极驱动器142将原始帧显示于显示面板143，而不需要暂存主机110所提供的原始帧。也就是说，不管主机110所提供的原始帧是否为静止帧(still frame，静止画面)，控制器130与主机110之间都要不停地传输显示数据D。然而，当主机110所提供的原始帧为静止帧时，也就是主机110提供一连串的原始帧都是相同显示数据，控制器130与主机110之间依然会不断重复传输具有相同显示数据的原始帧。很明显地，控制器130与主机110之间不断重复传输具有相同显示数据的原始帧，此操作行为是多余且非常耗电的。
发明内容
本发明提供一种显示器、显示控制器与该显示控制器的操作方法。当主机所提供的原始帧为静止帧时，显示器可以进行自我更新(self refresh)。在显示器进行自我更新时，控制器与主机之间不需要传输显示数据，以降低功率消耗。本发明实施例提出一种显示控制器，包括控制器、缓冲器以及压缩及解压缩单元。 控制器自主机接收原始帧(frame)。控制器于非静止帧模式中控制显示模块显示主机所提供的该原始帧。压缩及解压缩单元耦接于缓冲器与控制器之间。控制器通过压缩及解压缩单元将原始帧压缩至该缓冲器。其中，若控制器操作于静止帧模式，则该控制器通过压缩及解压缩单元将缓冲器的压缩帧进行解压缩以获得解压缩帧，以及控制显示模块显示该解压缩帧。本发明实施例提出一种显示控制器的操作方法，包括自一主机接收一原始帧； 压缩该原始帧以获得一压缩帧；将该压缩帧存放于一缓冲器；若于非静止帧模式中，则控制一显示模块以显示该主机所提供的该原始帧；以及若于静止帧模式中，则解压缩该压缩帧以获得一解压缩帧，以及控制该显示模块显示该解压缩帧。
本发明实施例提出一种显示器，包括显示模块、控制器、缓冲器以及压缩及解压缩单元。控制器连接至显示模块。控制器自主机接收原始帧。控制器于非静止帧模式中控制显示模块显示该主机所提供的原始帧。压缩及解压缩单元耦接于缓冲器与控制器之间。控制器通过压缩及解压缩单元将原始帧压缩至缓冲器。其中，若控制器操作于静止帧模式，则控制器通过压缩及解压缩单元将该缓冲器的压缩帧进行解压缩以获得解压缩帧，以及控制显示模块显示该解压缩帧。基于上述，本发明实施例所揭示的主机可以判断目前的原始帧是否为静止帧。当目前的原始帧为静止帧时，主机可以触发显示器的控制器进入静止帧模式中，以将原始帧压缩至缓冲器，因此本发明可使用容量较原始帧数据量小的缓冲器以减少硬件成本。在将该原始帧成功地压缩至缓冲器后，控制器与主机之间可以停止传输显示数据。此时，显示器可以进行自我更新，也就是控制器通过压缩及解压缩单元将缓冲器的压缩帧进行解压缩以获得解压缩帧，以及控制显示模块显示该解压缩帧。在显示器进行自我更新时，控制器与主机之间可以不需要传输显示数据，因此本发明实施例所揭示的显示器与显示控制器可以降低功率消耗。为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
图1是说明传统显示器的功能方框示意图。图2是说明显示器实施例的功能方框示意图。图3是依照本发明实施例说明一种显示器的功能方框示意图。图4是依照本发明实施例说明图3中电子系统的操作方法示意图。图5是依照本发明另一实施例说明一种电子系统的功能方框示意图。附图标记100、200、300、500 电子系统110:主机111、360 压缩及解压缩单元120、220、320 显示器130,230,330 控制器140 显示模块141 闸极驱动器142 源极驱动器143 显示面板250 帧缓冲器350 缓冲器361 压缩器362 解压缩器D 显示数据S405 S47O 步骤
SRE 自我更新使能信号SRF:自我更新标志
具体实施例方式图2是说明显示器实施例的功能方框示意图。请参照图2，电子系统200包括主机(host) 110以及显示器220。主机110的实施方式可以参照图1的相关说明。显示器220包括显示模块140以及显示控制器，其中显示控制器包括控制器230与帧缓冲器 (frame buffer) 250。显示模块140包括闸极驱动器(gate driver) 141、源极驱动器(source driver) 142以及显示面板(display panel) 143。藉由将显示数据D传输给控制器230，使得主机110可以60赫兹(Hz)、75赫兹或其它频率输出一连串的原始帧(frame)给控制器 230。主机110会进行移动检测(motion detection)以判断目前所提供的原始帧是否为静止帧(静止画面)，并且依据该移动检测的结果输出自我更新使能信号SRE至控制器 230。控制器230依据自我更新使能信号SRE而决定操作于非静止帧模式或是静止帧模式。 若移动检测的结果表示目前所提供的原始帧不是静止帧，则自我更新使能信号SRE为禁能 (disable)状态(例如为低逻辑准位)，使得控制器230操作于非静止帧模式。在此非静止帧模式下，主机110会通过显示数据D的传输，而按时且不间断地提供一连串的原始帧给控制器230。控制器230可以通过源极驱动器142将主机110所提供的原始帧显示于显示面板 143。若主机110所进行移动检测的结果表示目前所提供的原始帧是静止帧，则自我更新使能信号SRE为使能(enable)状态(例如为高逻辑准位)，使得控制器230操作于静止帧模式。在此静止帧模式下，主机110以内存寻址方式通过控制器230将原始帧储存于帧缓冲器250中。帧缓冲器250的容量必需等于或大于该原始帧的资料量，才能保存整个原始帧。在将该原始帧储存至帧缓冲器250后，控制器230与主机110之间可以停止传输显示数据D。此时，显示器220可以进行自我更新(self refresh)，也就是控制器230从帧缓冲器250获得原始帧，以及控制显示模块140显示由帧缓冲器250所提供的原始帧。在显示器220进行自我更新时，控制器230与主机110之间可以停止传输显示数据D，因此本实施例所揭示的电子系统200与显示器220可以降低功率消耗。与图1相比较，图2所示实施例中的显示器220需要配置足以存放一整个原始帧的帧缓冲器250。随着帧分辨率的提升，必须对应的加大帧缓冲器250的容量。例如，若原始帧的帧分辨率为 1920 X 1080个像素(pixel)，而每一个像素具有三个8位的次像素(sub-pixel)数据，则帧缓冲器250的容量至少要有1920X1080X3X8bit = 48600Kbit。图3是依照本发明实施例说明一种显示器的功能方框示意图。请参照图3，电子系统300包括主机110以及显示器320。主机110的实施方式可以参照图1的相关说明。 显示器320包括显示模块140以及显示控制器，其中显示控制器包括控制器330、缓冲器 (buffer) 350与压缩及解压缩单元360。显示模块140可以是任何型式的显示面板与驱动电路。例如，显示模块140包括闸极驱动器141、源极驱动器142以及显示面板143。显示模块140可以是本领域的公知技术，故不在此赘述其操作细节。控制器330可以包含显示器320的时序控制器(timing controller)及/或比例缩放器(scaler)。藉由将显示数据D传输给控制器330，使得主机110可以输出一连串的原始帧给控制器330。在原始帧为非静止帧的情况下，控制器330可以通过源极驱动器142 将主机110所提供的原始帧显示于显示面板143。图4是依照本发明实施例说明图3中电子系统300的操作方法示意图。请参照图 3与图4，主机110可以提供预备传送给控制器330的原始帧(步骤S4(^)。主机110会对目前的原始帧进行移动检测，以判断目前所提供的原始帧是否为静止帧(步骤S410)，并且依据移动检测的结果输出自我更新使能信号SRE至控制器330。显示器320的控制器330 依据自我更新使能信号SRE而决定操作于非静止帧模式或是静止帧模式。若移动检测的结果表示目前所提供的原始帧不是静止帧，则主机110会进行步骤 S415以将自我更新使能信号SRE设置为禁能状态(例如设置为低逻辑准位L)，使得控制器 330操作于非静止帧模式。在此非静止帧模式下，主机110会通过显示数据D的传输，而按时且不间断地提供一连串的原始帧给显示器320的控制器330。操作在非静止帧模式的控制器330会从主机110接收原始帧(步骤S420)，然后控制显示模块140以显示所述主机 110所提供的原始帧(步骤S42Q。在显示器320进行步骤S425的同时，主机110可以进行步骤S405与S410以便准备传送另一个原始帧给显示器320的控制器330。若主机110所进行移动检测的结果表示目前所提供的原始帧是静止帧，则主机 110会进行步骤S430以将自我更新使能信号SRE设置为使能状态(例如为高逻辑准位H)， 使得显示器320的控制器330操作于静止帧模式。在此静止帧模式下，主机110会通过显示数据D的传输，而将目前的原始帧提供给显示器320的控制器330。控制器330会从主机110接收原始帧(步骤S435)，然后将此原始帧传送给压缩及解压缩单元360。于本实施例中，压缩及解压缩单元360包含压缩器361与解压缩器362。压缩器361与解压缩器362 均连接于缓冲器350与控制器330之间。压缩及解压缩单元360的压缩器361进行步骤S440，以将控制器330所提供的原始帧进行压缩而获得压缩帧，以及将该压缩帧存放至缓冲器350。压缩及解压缩单元360所运用的压缩方法可以是任何形式的无失真数据压缩(Lossless Compression)算法。由于原始帧被压缩后才存放在缓冲器350，因此缓冲器350的容量可以小于该原始帧的数据量。 例如，缓冲器350的容量可以是该原始帧数据量的80%或50%。与图2中帧缓冲器250相比，显示器320可以采用容量更小的缓冲器350，以降低成本。在此假设缓冲器350的容量是该原始帧数据量的80%。控制器330通过压缩及解压缩单元360将原始帧压缩至缓冲器350的过程中，控制器330可以知道压缩帧的大小是否超过缓冲器350的容量，也就是控制器330可以判断压缩及解压缩单元360能否成功地将该原始帧压缩至缓冲器350 (步骤S440。若压缩帧的大小超过缓冲器350的容量，或是压缩及解压缩单元360无法将该原始帧压缩至缓冲器350，则控制器330会将自我更新标志 SRF设置为禁能状态(例如设置为低逻辑准位L)(步骤S450)。在显示器320无法将原始帧压缩至缓冲器350的情形下，控制器330会结束该静止帧模式并切换至该非静止帧模式，以便控制显示模块140去显示主机110所提供的该原始帧，以及从主机110接收下一个原始帧。另一方面，由于自我更新标志SRF为禁能状态， 主机110会继续传送下一个原始帧给显示器320。完成步骤S450后，显示器320的控制器330会再次进行步骤S420与S425，以控制显示模块140显示出主机110所提供的原始帧。在此同时，主机110藉由检测自我更新标志SRF可以知道显示器320无法将目前的原始帧压缩至缓冲器350，因此主机110会再次进行步骤S405与S410，以继续传送下一个原始帧给显示器320，直到自我更新使能信号 SRE与自我更新标志SRF均为使能状态。若压缩帧的大小没有超过缓冲器350的容量，则压缩及解压缩单元360可以成功地将该原始帧压缩至缓冲器350。因此，控制器330会进行步骤S455，以便将自我更新标志 SRF设置为使能状态(例如设置为高逻辑准位H)。主机110藉由检测自我更新标志SRF可以知道显示器320已经将目前的原始帧压缩至缓冲器350，因此主机110停止传输显示数据 D给显示器320。也就是说，当显示器320的控制器330操作于静止帧模式时，在压缩及解压缩单元360将原始帧成功地压缩至缓冲器350后，控制器330与主机110之间停止传输显示数据D0完成步骤S455后，操作于静止帧模式的控制器330将进行步骤S460，以通过压缩及解压缩单元360的解压缩器362将缓冲器350内的压缩帧进行解压缩，因此控制器330 可以以从缓冲器350获得一个解压缩帧。在其它实施例中，控制器330在完成步骤S455后会等待一个帧的时间，然后才会进行步骤S460。由于压缩及解压缩单元360是使用无失真数据压缩，因此从缓冲器350获得解压缩帧的内容是与主机110所提供原始帧的内容一致。 接下来，控制器330会进行步骤S465，以控制显示模块140显示从缓冲器350获得的解压缩帧。在完成一个帧的显示后，显示器320的控制器330会去检查自我更新使能信号SRE 的状态(步骤S470)。若自我更新使能信号SRE的状态为使能状态(例如设置为高逻辑准位H)，则控制器330会再次进行步骤S460与步骤S465。若自我更新使能信号SRE的状态为禁能状态(例如设置为高逻辑准位L)，表示主机110检测到下一个原始帧不是静止帧，则控制器330会结束该静止帧模式并切换至该非静止帧模式，以便自主机110接收下一个原始帧，以及控制显示模块140显示主机110所提供的该原始帧。上述图4所示实施例中，在自我更新使能信号SRE为禁能状态下控制器330并不会将原始帧压缩至缓冲器350。在其它实施例中，控制器330可以在自我更新使能信号SRE 为使能状态下将主机110所提供的原始帧压缩至缓冲器350，并将压缩结果通过自我更新标志SRF通知主机110。因此，在显示器320已经成功地将原始帧压缩至缓冲器350的情况下，当主机110判断目前所提供的原始帧是静止帧时，主机110除了将自我更新使能信号 SRE设置为使能状态外，主机110还可以同时地停止传输显示数据D至控制器330。就显示器320而言，由于在自我更新使能信号SRE转态为使能状态之前控制器330已经成功地将原始帧压缩至缓冲器350，因此在自我更新使能信号SRE转态为使能状态时，控制器330可以立即进行自我更新(例如图4所示步骤S460与S465)。图5是依照本发明另一实施例说明一种电子系统的功能方框示意图。请参照图3， 电子系统500包括主机110以及显示器320。图5所示实施例的实施方式可以参照图3的相关说明。与电子系统300不同之处，在于电子系统500的主机110中包含了压缩及解压缩单元111。此压缩及解压缩单元111可以进行与压缩及解压缩单元360相同的压缩操作。 若主机110进行移动检测而判断原始帧为静止帧，则主机110利用压缩及解压缩单元111 进行与压缩及解压缩单元360相同的压缩操作，以测试该原始帧的压缩率。也就是说，主机110可以在将目前的原始帧传送给显示器320之前便预先估计压缩及解压缩单元360能否成功地将此原始帧压缩至缓冲器350。因此，控制器330不需要通过图3所示的自我更新标志SRF将压缩结果通知主机110。完成该原始帧的压缩率测试后，主机110依据该压缩率输出自我更新使能信号 SRE至控制器330。控制器330依据自我更新使能信号SRE而决定操作于非静止帧模式或是静止帧模式。若该原始帧的压缩率不符合缓冲器350的容量，纵然目前的原始帧为静止帧，主机110依然会将自我更新使能信号SRE维持于禁能状态而使控制器330操作于非静止帧模式，同时主机110继续传输显示数据D以将该原始帧以及后续的原始帧传送给控制器 330 ο若该原始帧的压缩率符合缓冲器350的容量，主机110会将自我更新使能信号SRE 转态为使能状态，同时主机Iio只将该原始帧传送给控制器330后便停止传输显示数据D 至控制器330。控制器330依据自我更新使能信号SRE而进入静止帧模式。在静止帧模式中，控制器330会从主机110接收该原始帧，然后将此原始帧经由压缩及解压缩单元360压缩至缓冲器350。接下来，控制器330不再从主机110接收其它原始帧，而是通过压缩及解压缩单元360将缓冲器350内的压缩帧进行解压缩以获得解压缩帧，以及控制显示模块140 显示从缓冲器350获得的解压缩帧，直到自我更新使能信号SRE转态为禁能状态而使控制器330切换至非静止帧模式。表1说明图1、图2与图3的操作电流比较表。请参照图1与表1，在此假设图1 所示主机Iio传输显示数据D所需电流为300mA，而控制器130的操作电流为60mA，则主机 110与控制器130的总操作电流为360mA。表1说明图1、图2与图3的操作电流比较表。
权利要求
1.一种显示控制器用于控制一显示模块，包括一控制器，该控制器自一主机接收一原始帧，其中该控制器于一非静止帧模式中控制该显示模块显示该主机所提供的该原始帧；一缓冲器；以及一压缩及解压缩单元，耦接于该缓冲器与该控制器之间；其中该控制器通过该压缩及解压缩单元将该原始帧压缩至该缓冲器；以及若该控制器操作于一静止帧模式，则该控制器通过该压缩及解压缩单元将该缓冲器的一压缩帧解压缩以获得一解压缩帧，以及控制该显示模块显示该解压缩帧。
2.根据权利要求1所述的显示控制器，其中该压缩及解压缩单元包括一压缩器，耦接于该缓冲器与该控制器之间，该压缩器将该控制器所提供的该原始帧压缩为该压缩帧，以及将该压缩帧存放至该缓冲器；以及一解压缩器，耦接于该缓冲器与该控制器之间，该解压缩器将该缓冲器所提供的该压缩帧解压缩为该解压缩帧，以及将该解压缩帧输出至该控制器。
3.根据权利要求1所述的显示控制器，其中该控制器依据该主机的一自我更新使能信号而决定操作于该非静止帧模式或是该静止帧模式。
4.根据权利要求1所述的显示控制器，其中当该控制器操作于该静止帧模式时，在该压缩及解压缩单元将该原始帧成功地压缩至该缓冲器后，该控制器与该主机之间停止传输显示数据。
5.根据权利要求1所述的显示控制器，其中若该压缩及解压缩单元无法将该原始帧压缩至该缓冲器，则该控制器结束该静止帧模式并切换至该非静止帧模式，以自该主机接收下一个原始帧。
6.根据权利要求1所述的显示控制器，其中该缓冲器的容量小于该原始帧的数据量。
7.—种显示控制器的操作方法，包括自一主机接收一原始帧；压缩该原始帧以获得一压缩帧；将该压缩帧存放于一缓冲器；若于一非静止帧模式中，则控制一显示模块以显示该主机所提供的该原始帧；以及若于一静止帧模式中，则解压缩该压缩帧以获得一解压缩帧，以及控制该显示模块显示该解压缩帧。
8.根据权利要求7所述的显示控制器的操作方法，其中该显示控制器依据该主机的一自我更新使能信号而决定操作于该非静止帧模式或是该静止帧模式。
9.根据权利要求7所述的显示控制器的操作方法，还包括当该显示控制器操作于该静止帧模式时，在该原始帧成功地压缩至该缓冲器后，该显示控制器与该主机之间停止传输显示数据。
10.根据权利要求7所述的显示控制器的操作方法，还包括若该显示控制器无法将该原始帧压缩至该缓冲器，则结束该静止帧模式并切换至该非静止帧模式，以自该主机接收下一个原始帧。
11.一种显示器，包括一显示模块；一控制器，耦接至该显示模块，该控制器自一主机接收一原始帧，其中该控制器于一非静止帧模式中控制该显示模块显示该主机所提供的该原始帧； 一缓冲器；以及一压缩及解压缩单元，耦接于该缓冲器与该控制器之间；其中该控制器通过该压缩及解压缩单元将该原始帧压缩至该缓冲器；以及若该控制器操作于一静止帧模式，则该控制器通过该压缩及解压缩单元将该缓冲器的一压缩帧解压缩以获得一解压缩帧，以及控制该显示模块显示该解压缩帧。
全文摘要
本发明涉及一种显示器、显示控制器与该显示控制器的操作方法。此显示控制器包括控制器、缓冲器以及压缩及解压缩单元。控制器自主机接收原始帧。控制器于非静止帧模式中控制显示模块显示主机所提供的该原始帧。压缩及解压缩单元耦接于缓冲器与控制器之间。控制器通过压缩及解压缩单元将原始帧压缩至该缓冲器。其中，若控制器操作于静止帧模式，则该控制器通过压缩及解压缩单元将缓冲器的压缩帧进行解压缩以获得解压缩帧，以及控制显示模块显示该解压缩帧。此显示控制器可以降低功率消耗。
文档编号G09G3/20GK102467866SQ201110137489
公开日2012年5月23日 申请日期2011年5月25日 优先权日2010年11月12日
发明者郑戎杰, 龚敬文 申请人:联咏科技股份有限公司
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