平码五不中公式规律
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使用多个不同刷新速率同时刷新显示设备的多个区域.pdf

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使用 不同 刷新 速率 同时 显示 设备 区域
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摘要
申请专利号:

CN201580041805.3

申请日:

2015.07.15

公开号:

CN106663402A

公开日:

2017.05.10

当前法律状态:

实审

?#34892;?#24615;:

审中

法?#19978;?#24773;: 实质审查的生效IPC(主分类):G09G 3/20申请日:20150715|||公开
IPC分类号: G09G3/20; G09G3/36 主分类号: G09G3/20
申请人: 苹果公司
发明人: 王超昊; 李思贤; P·萨凯托; 张世昌; 黄俊尧; P·S·德尔泽克
地址: 美国加利福尼亚
优?#28909;ǎ?/td> 2014.08.05 US 62/033,586; 2014.08.28 US 14/472,272; 2014.12.02 US 14/558,663
专利代理机构: 中国国际贸?#29366;?#36827;委员会专利商标事务所 11038 代理人: ?#36153;?#24070;
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法律状态
申请(专利)号:

CN201580041805.3

授权公告号:

|||

法律状态公告日:

2017.06.06|||2017.05.10

法律状态类型:

实质审查的生效|||公开

摘要

本发明涉及一种用于以各种频率来刷新显示设备的方法和装置。具体地,可以不同的频率来同时刷新显示设备的多个区域。以此方式,当在显示设备的特定区域中正在显示静态内容时,可以比显示动态内容诸如视频或动画的区域低的速率来刷新那些特定区域。通过以较低速率进行刷新,可减少由显示设备以及与显示设备相关联的子?#20302;?#25152;消耗的能量。此外,本文公开了一种用于在以不同刷新速率来刷新显示设备时减少?#20102;?#30340;过程。

权利要求书

1.一种用于以不同刷新速率来同时刷新显示设备的多个区域的方法,所述方法包括:
生成第一数据帧和第二数据帧;
将所述第一数据帧的多个行与所述第二数据帧的多个行进行比较;
确定所述第二数据帧的修改行,其中所述修改行是所述第二数据帧中的与所述第一数
据帧中的对应数据行不同的数据行;
使得所述显示设备的与所述第二数据帧的所述修改行对应的第一部分以第一刷新速
率来刷新;以及
使得所述显示设备的邻近所述显示设备的所述第一部分的第二部分以第二刷新速率
来刷新。
2.根据权利要求1所述的方法,其中所述第二刷新速率等于或小于所述第一刷新速率
的一半,并且所述显示设备是发光二极管(LED)显示器或具有LED背光源的液晶显示器
(LCD)。
3.根据权利要求1所述的方法,还包括:
向操作性地耦接到所述显示设备的输出选择器提供选择器信号,其中所述选择器信号
使得所述输出选择器向所述显示设备输出刷新信号。
4.根据前述权利要求中任一项所述的方法,还包括:
在所述显示设备的所述第一部分与所述显示设备的第二部?#31181;?#38388;的边界处执行补偿
过程,以便减轻所述边界处的?#20102;浮?br />
5.根据权利要求1所述的方法,其中确定所述第二数据帧的所述修改行包括确定所述
第二数据帧的所述修改行是否对应于选自由高?#20102;?#20869;容和低?#20102;?#20869;容组成的组的内容类
型。
6.根据权利要求5所述的方法,还包括:
当所述第二数据帧的所述修改行对应于高?#20102;?#20869;容时,使得所述显示设备的与所述第
二数据帧的所述修改行对应的所述第一部分以所述第一刷新速率来刷新;并且
当所述第二数据帧的所述修改行对应于低?#20102;?#20869;容时,使得所述显示设备的与所述第
二数据帧的所述修改行对应的所述第一部分以第三刷新速率来刷新,所述第三刷新速率低
于所述第一刷新速率和所述第二刷新速率两者。
7.一种存储指令的机器可读非暂态存储介?#21097;?#25152;述指令当由被包括在计算设备中的处
理器执行时使得所述计算设备执行步骤,所述步骤包括:
接收与将在显示设备上显示的图像数据对应的第一数据帧和第二数据帧;
将所述第一数据帧的第一组行与所述第二数据帧中的第二组行和第三组行两者进行
比较;
确定所述第一组行的第一行子集不同于所述第二组行;
确定所述第一组行的第二行子集与所述第三组行相同;
使得与所述第二组行对应的第一组驱动器电路转换成高状态;并且
使得与所述第三组行对应的第二组驱动器电路转换成低状态。
8.根据权利要求7所述的机器可读非暂态存储介?#21097;?#20854;中所述高状态使得所述第二组
行刷新,并且所述低状态使得所述第三组行保持不刷新。
9.根据权利要求7所述的机器可读非暂态存储介?#21097;?#36824;包括:
确定所述第二组行和所述第三组行是否包括高于或低于高?#20102;?#38408;值或低?#20102;?#38408;值的
?#20102;?#20869;容。
10.根据权利要求7所述的机器可读非暂态存储介?#21097;?#36824;包括:
在所述第二组行与所述第三组行之间的边界处执行抖动过程。
11.根据权利要求7-10中任一项所述的机器可读非暂态存储介?#21097;?#36824;包括:
执行两个伽马曲线的内插,以补偿与所述第二组行和所述第三组行对应的至少两个刷
新速率之间的差值。
12.根据权利要求7所述的机器可读非暂态存储介?#21097;?#36824;包括:
当所述第一组行的所述第二行子集不同于所述第三组行时,使得所述第二组驱动器电
路转换成高状态。
13.一种计算设备,包括:
显示部件:
处理器;和
存储指令的存储器,所述指令当由所述处理器执行时使得所述计算设备执行如下步
骤:
生成第一数据帧和第二数据帧;
将所述第一数据帧的多个行与所述第二数据帧的多个行进行比较;
确定所述第二数据帧的修改行,其中所述修改行是所述第二数据帧中的与所述第一数
据帧中的对应数据行不同的数据行;
使得所述显示设备的与所述第二数据帧的所述修改行对应的第一部分以第一刷新速
率来刷新;以及
使得所述显示设备的邻近所述显示设备的所述第一部分的第二部分以第二刷新速率
来刷新。
14.根据权利要求13所述的计算设备,其中所述第二刷新速率等于或小于所述第一刷
新速率的一半,并且所述显示设备是发光二极管(LED)显示器或具有LED背光源的液晶显示
器(LCD)。
15.根据权利要求13所述的计算设备,其中所述步骤进一步包括:
向操作性地耦接到所述显示设备的输出选择器提供选择器信号,其中所述选择器信号
使得所述输出选择器向所述显示设备输出刷新信号。
16.根据权利要求13所述的计算设备,其中所述步骤进一步包括:
在所述显示设备的所述第一部分与所述显示设备的第二部?#31181;?#38388;的边界处执行补偿
过程,以便减轻所述边界处的?#20102;浮?br />
17.根据权利要求16所述的计算设备,其中所述补偿过程是抖动过程。
18.根据权利要求13-17中任一项所述的计算设备,其中所述补偿过程包括执行两个伽
马曲线的内插,以补偿与所述显示设备的所述第一部分和所述显示设备的所述第二部分对
应的至少两个刷新速率之间的差值。
19.根据权利要求13所述的计算设备,其中确定所述第二数据帧的所述修改行包括确
定所述第二数据帧的所述修改行是否对应于选自由高?#20102;?#20869;容和低?#20102;?#20869;容组成的组的
内容类型。
20.根据权利要求19所述的计算设备,其中所述步骤进一步包括:
当所述第二数据帧的所述修改行对应于高?#20102;?#20869;容时,使得所述显示设备的与所述第
二数据帧的所述修改行对应的所述第一部分以所述第一刷新速率来刷新;并且
当所述第二数据帧的所述修改行对应于低?#20102;?#20869;容时,使得所述显示设备的与所述第
二数据帧的所述修改行对应的所述第一部分以第三刷新速率来刷新,所述第三刷新速率低
于所述第一刷新速率和所述第二刷新速率两者。
21.一种显示设备,包括:
像素阵列;
栅极驱动器,所述栅极驱动器操作性地耦接到所述像素阵列;
数据驱动器,所述数据驱动器操作性地耦接到所述像素阵列,以向所述像素阵列提供
帧数据;和
控?#39057;?#36335;,所述控?#39057;?#36335;操作性地耦接到所述栅极驱动器,其中所述控?#39057;?#36335;被配置
为:
当第一帧数据集的行不同于第二帧数据集的行时,向所述栅极驱动器提供正常刷新信
号;并且
当所述第一帧数据集的所述行与所述第二帧数据集的所述行相同时,向所述栅极驱动
器提供经修改的刷新信号。
22.根据权利要求21所述的显示设备,其中当所述控?#39057;緶方?#25910;到控制信号时,向所述
栅极驱动器提供所述正常刷新信号,并且所述控制信号使得电路部件形成供所述正常刷新
信号穿过的导电通路。
23.根据权利要求21所述的显示设备,其中所述正常刷新信号使得所述像素阵列以正
常刷新速率来刷新,所述经修改的刷新信号使得像素阵列以经修改的刷新速率来刷新,并
且所述正常刷新速率大于所述经修改的刷新速率。
24.根据权利要求21所述的显示设备,还包括:
多个控?#39057;?#36335;,所述多个控?#39057;?#36335;被配置为向所述像素阵列同时提供所述经修改的刷
新信号和所述正常刷新信号;并且
其中所述像素阵列包括:
多个液晶,所述多个液晶被配置为控制来自发光二极管(LED)背光源的光的透射,或
多个有机LED。
25.根据权利要求21-24中任一项所述的显示设备,还包括:
第一组栅极驱动器;和
第二组栅极驱动器,其中所述控?#39057;?#36335;被配置为使得所述第一组栅极驱动器以正常刷
新速率来刷新所述像素阵列的第一部分,并且使得所述第二组栅极驱动器以经修改的刷新
速率来刷新所述像素阵列的第二部分。
26.根据权利要求21所述的显示设备,还包括:
多个栅极驱动器,其中所述控?#39057;?#36335;被配置为在所述多个栅极驱动器中的至少两个栅
极驱动器使得所述像素阵列的至少两个部分以不同刷新速率来刷新时,进行行补偿操作。
27.根据权利要求26所述的显示设备,其中所述行补偿操作包括跨所述像素阵列的行
来执行抖动操作。
28.根据权利要求26所述的显示设备,其中所述行补偿操作包括在与所述不同刷新速
率中的所述至少一个刷新速率相关联的至少两个伽马曲线之间执行内插。
29.一种计算设备,包括:
处理器;
存储器;
和显示?#20302;常?#25152;述显示?#20302;?#21253;括:
数据驱动器;和
栅极驱动器,所述栅极驱动器包括电耦接到多个选择器电路的多个栅极输出端,所述
多个选择器电路各自被配置为根据由电耦接到每个选择器电路的控?#39057;?#36335;生成的控制信
号来周期性地输出扫描信号,其中所述控?#39057;?#36335;被配置为基于由所述数据驱动器生成的帧
数据来使得所述多个选择器电路根据不同的刷新速率同时操作。
30.根据权利要求29所述的计算设备,其中所述多个选择器电路各自包括扫描输入端
和控制输入端,其中由所述多个选择器电路中的每个选择器电路提供的所述扫描信号基于
所述扫描输入端和所述控制输入端。
31.根据权利要求29或30所述的计算设备,其中所述控?#39057;?#36335;被进一步配置为基于所
述帧数据来使得所述多个选择器电路的第一部分以第一速率切换,并且使得所述多个选择
器电路的第二部分以高于所述第一速率的第二速率切换。
32.根据权利要求31所述的计算设备,其中所述第一速率小于所述第二速率的一半。
33.根据权利要求29所述的计算设备,其中所述多个选择器电路中的每个选择器电路
包括被配置作为缓冲器的第一晶体管以及电耦接到电容器、选择器电路输出端和控制信号
输入端的第二晶体管。
34.一种计算设备,包括:
显示设备,所述显示设备包括:
像素阵列;
栅极驱动器,所述栅极驱动器操作性地耦接到所述像素阵列;
数据驱动器,所述数据驱动器操作性地耦接到所述像素阵列,以向所述像素阵列提供
帧数据;和
控?#39057;?#36335;,所述控?#39057;?#36335;操作性地耦接到所述栅极驱动器,其中所述控?#39057;?#36335;被配置
为:
当第一帧数据集的行与第二帧数据集中的对应第一行相同并且不同于所述第二帧数
据集中的第二行时,向所述栅极驱动器同时提供多个不同的扫描信号。
35.根据权利要求34所述的计算设备,其中当所述控?#39057;緶方?#25910;到控制信号时,向所述
栅极驱动器提供扫描信号,并且所述控制信号使得晶体管形成供所述扫描信号穿过的导电
通路。
36.根据权利要求34所述的计算设备,其中所述多个不同的扫描信号包括正常扫描信
号和经修改的扫描信号,其中所述正常扫描信号对应于比所述经修改的扫描信号高的扫描
速率。
37.根据权利要求36所述的计算设备,还包括:
多个控?#39057;?#36335;,所述多个控?#39057;?#36335;被配置为向所述像素阵列同时提供所述经修改的扫
描信号和所述正常扫描信号;并且
其中所述像素阵列包括:
多个液晶,所述多个液晶被配置为控制来自发光二极管(LED)背光源的光的透射,或
多个有机LED。
38.根据权利要求34-37中任一项所述的计算设备,还包括:
第一组栅极驱动器;和
第二组栅极驱动器,其中所述控?#39057;?#36335;被配置为使得所述第一组栅极驱动器以正常刷
新速率来刷新所述像素阵列的第一部分,并且使得所述第二组栅极驱动器以经修改的刷新
速率来刷新所述像素阵列的第二部分。
39.根据权利要求34所述的计算设备,还包括:
多个栅极驱动器,其中所述控?#39057;?#36335;被配置为在所述多个栅极驱动器中的至少两个栅
极驱动器使得所述像素阵列的至少两个部分以不同刷新速率来刷新时,进行行补偿操作。
40.根据权利要求39所述的计算设备,其中所述行补偿操作包括在与所述不同刷新速
率中的所述至少一个刷新速率相关联的至少两个伽马曲线之间执行内插。
41.一种用于操作显示设备的方法,所述方法包括:
接收与将在所述显示设备上显示的图像数据对应的第一数据帧和第二数据帧;
将所述第一数据帧的第一组行与所述第二数据帧中的第二组行和第三组行两者进行
比较;
确定所述第一组行的第一行子集不同于所述第二组行;
确定所述第一组行的第二行子集与所述第三组行相同;
使得与所述第二组行对应的第一组驱动器电路转换成高状态;并且
使得与所述第三组行对应的第二组驱动器电路转换成低状态。
42.根据权利要求41所述的方法,其中所述高状态使得所述第二组行刷新,并且所述低
状态使得所述第三组行保持不刷新。
43.根据权利要求41所述的方法,还包括:
确定所述第二组行和所述第三组行是否包括高于或低于高?#20102;?#38408;值或低?#20102;?#38408;值的
?#20102;?#20869;容。
44.根据权利要求41所述的方法,还包括:
在所述第二组行与所述第三组行之间的边界处执行抖动过程。
45.根据权利要求41-44中任一项所述的方法,还包括:
执行两个伽马曲线的内插,以补偿与所述第二组行和所述第三组行对应的至少两个刷
新速率之间的差值。
46.根据权利要求41所述的方法,还包括:
当所述第一组行的所述第二行子集不同于所述第三组行时,使得所述第二组驱动器电
路转换成高状态。
47.一种显示设备,包括:
像素阵列;
第一组栅极驱动器;
第二组栅极驱动器;
数据驱动器,所述数据驱动器操作性地耦接到所述像素阵列,以向所述像素阵列提供
帧数据;和
控?#39057;?#36335;,所述控?#39057;?#36335;被配置为使得所述第一组栅极驱动器以正常刷新速率来刷新
所述像素阵列的第一部分,并且使得所述第二组栅极驱动器以经修改的刷新速率来刷新所
述像素阵列的第二部分。
48.根据权利要求48所述的显示设备,还包括:
多个控?#39057;?#36335;,所述多个控?#39057;?#36335;被配置为向所述像素阵列同时提供经修改的扫描信
号和正常扫描信号;并且
其中所述像素阵列包括:
多个液晶,所述多个液晶被配置为控制来自发光二极管(LED)背光源的光的透射,或
多个有机LED。

说明书

使用多个不同刷新速率同时刷新显示设备的多个区域

技术领域

所描述的实施方案整体涉及修改显示设备的刷新速率。更具体地,本实施方案涉
及用于以不同速率同时刷新显示设备的多个区域的方法和装置。

背景技术

计算设备的最新进展已经允许在许多轻型且通常便携的计算设备上显示视觉上
令人惊叹的图形。可通过包括图?#26410;?#29702;器和显示监视器的多种?#20302;?#26469;提供图形。许多图形
处理器可与显示监视器交互以提供图像和视频,该图像和视频可在显示监视器用户未感知
到任何中断的前提下进行更新或刷新。然而,在延长时段内,从显示监视器的数据传输和光
发射都需要在便携式计算设备中实施时通常不可用的大量能量。通常,此能量专用于显示
器的颜色与亮度水平之间的转换,并且因此设计不提供最佳转换的显示器可使计算设备的
用户体验?#23548;丁?#22240;此,制造商必须经常在提供更令人难忘的视觉显示或节省能量之间选择,
以便为计算设备提供更长的电池寿命。

许多计算设备主要用于可经常需要显示各种图形的互联网浏览。例如,一些网页
专用于流式视频,并且因此可需要来自计算设备的图?#26410;?#29702;器的大量努力。为了提供?#20132;?br />的视频流,显示监视器应当以允许在显示监视器上?#20132;?#22320;呈现视频的速率来刷新。然而,因
为通常显示监视器的整个区域被刷新而不考虑正在显示的视频的大小,所以维持高刷新速
率相对于能量消耗可能是低效的。因此,即使计算设备的用户在大型显示监视器上流式传
输小视频,刷新速率相对于视频尺寸也将是动态的。因为许多计算设备的硬件未被设计成
根据正在执行的应用程序来调整刷新速率,所以通常留给用户在频繁媒体重放时段期间不
能维持充电的设备。因此,通常不鼓励用户显示媒体流,直至用户可将其计算设备插入充电
端口中,或者直至用户知道他们在一天中的特定点将不需要用于其他应用程序的电池寿
命。此外,尽管在?#21697;?#21153;器而不是计算设备上发生应用程序的许多进程,显示各种应用程序
的动画的空闲屏幕也可以浪费的方式消耗能量。通过这种方式,在一些情况下,应用程序可
仅为了美观而不是应用的主要目的而消耗更多能量。

发明内容

本文描述了涉及用于控制显示设备的刷新速率的方法和装置的各种实施方案。在
一些实施方案中,列出了诸如液晶显示器(LCD)或发光二极管(LED)显示器的显示设备。显
示设备可包括:像素阵列、操作性地耦接?#36739;?#32032;阵列的栅极驱动器,以及操作性地耦接?#36739;?br />素阵列的数据驱动器。显示设备还可包括操作性地耦接到栅极驱动器的控?#39057;?#36335;。控?#39057;?br />路可被配置为:当第一帧数据集的行与第二帧数据集的行不同时,向栅极驱动器提供正常
的刷新信号;并且当第一帧数据集的行与第二帧数据集的行相同时,向栅极驱动器提供经
修改的刷新信号。

在其他实施方案中,列出了用于以不同刷新速率同时刷新显示设备的多个区域的
方法。该方法可包括生成第一数据帧和第二数据帧,并且将第一数据帧的多个行与第二数
据帧的多个行进行比较。该方法还可包括确定第二数据帧的修改行,其中修改行是第二数
据帧中与第一数据帧中的对应数据行不同的数据行。此外,该方法可包括:使得显示设备的
与第二数据帧的修改行对应的第一部分以第一刷新速率来刷新,并使得显示设备的邻近显
示设备第一部分的第二部分以第二刷新速率来刷新。

在另外的其他实施方案中,列出了机器可读非暂态存储介质。该存储介质可存储
指令,该指令在被包括在计算设备中的处理器执行时,使得计算设备执行包括以下的步骤:
接收与将在显示设备上显示的图像数据对应的第一数据帧和第二数据帧。该步骤还可包括
将第一数据帧的第一组行与第二数据帧中的第二组行和第三组行进行比较。此外,该步骤
可包括确定第一组行的第一行子集与第二组行的第一行子集不相同,并且确定该第一组行
的第二行子集与第三组行的第二行子集相同。此外,该步骤可包括:使得与第二组行对应的
第一组驱动器电路转换成高状态,并且使得与第三组行对应的第二组驱动器电路转换成低
状态。

根据结合以举例的方式示出所述实施方案的原理的附图而进行的以下详细描述,
本发明的其他方面和优点将变得显而易见。

附图说明

本公开通过下面结合附图的具体描述将更易于理解,其中类似的附图标记表示类
似的结构元件。

图1示出了具有包括多个区域的显示器的计算设备,其中所显示的图形是静态的
或动态的。

图2示出了根据本文所讨论的一些实施方案的用于控制显示设备的?#20302;?#22270;。

图3示出了具有连接到栅极驱动器和数据驱动器的发光二极管(LED)阵列的显示
设备的图。

图4A至图4B示出了具有单元电路和输出选择器电路的栅极驱动器电路。

图5示出了列出可如何基于栅极驱动器电路的操作而以不同速率来刷新LED阵列
的多个行和区域的图。

图6A至图6B示出了与向LED阵列提供多个刷新速率相关联的问题和解决方案。

图7示出了用于执行多库和多参数伽马分布以便减轻刷新边界处的?#20102;?#21644;纹波问
题的图。

图8示出了用于基于向LED阵列提供的帧之间的差异来修改一行或一组行的刷新
速率的方法。

图9示出了用于基于将由LED阵列显示的一个或多个帧或图像的?#20102;?#20869;容来调整
LED阵列的一行或多行的刷新速率的方法。

图10示出了用于根据一行或多行已经保持静态或未改变的时间量来刷新LED阵列
的一行或多行的方法。

图11是可表示本文所讨论的各种实施方案的部件的计算设备的框图。

具体实施方式

本部?#32622;?#36848;了根据本专利申请的方法与装置的代表性应用。提供这些示例仅是为
了添?#30001;?#19979;文并有助于理解所述实施方案。因此,对于本领域的技术人员而言将显而易见
的是,可在没有这些具体?#38468;?#20013;的一些或全部的情况?#29575;导?#25152;述实施方案。在其他情况下,
为了避免不必要地模糊所述实施方?#31119;?#26410;详细描述熟知的处理步骤。其他应用也是可能的,
使得以?#29575;?#20363;不应视为是限制性的。

在以下详细描述中,参考了形成说明书的一部分的附图,并?#20197;?#38468;图中以举例说
明的方式示出了根据所述实施方案的具体实施方案。尽管足够详细地描述了这些实施方案
以使得本领域的技术人员能够实践所述实施方?#31119;?#20294;应当理解,这些示例不是限制性的,使
得可以使用其他实施方案并且可在不脱离所述实施方案的实质和?#27573;?#30340;情况下作出修改。

本文所讨论的实施方案涉及显示设备,该显示设备被配置为基于将由显示设备显
示的内容以不同速率来刷新。许多计算设备具有通常在各种使用时段内显示静态图像和动
态图像的显示器。通常可在计算设备的显示器上同时显示静态图像和动态图像。根据在此
讨论的实施方?#31119;?#21487;向显示器的正在显示静态图像的部分分配较低刷新速率,并且可向显
示器的正在显示动态图像的部分分配正常刷新速率。这些刷新速率的差异可部分地由输出
选择器电路实现,该输出选择器电路可防止更新显示器的一行或多行。具体地,显示器可包
括具有多个行的LED阵列,并且每个行可连接到栅极驱动器,该栅极驱动器可基于输出选择
器电路的动作而被防止允许相应行的刷新。在一些情况下,数据驱动器向LED阵列提供更新
的帧数据,并且如果更新的帧数据对于两次或更多次刷新是相同的,那么栅极驱动器可防
止刷新LED阵列的一行或多行。例如,当LED阵列在LED阵列的一部分处正输出静态图像时,
可向输出选择器提供控制信号,该输出选择器防止以等于LED阵列其他部分的速率来刷新
LED阵列的该部分。可不同于LED阵列的其他部分来刷新单行或多组行,使得至少两个刷新
速率用于提供来自LED阵列的输出。在一些实施方案中,向LED阵列的一部分分配的刷新速
率可基于将由LED阵列输出的一个或多个图像的?#20102;?#20869;容。例如,当图像包含高?#20102;?#20869;容
时,LED阵列的对应部分可被分配低刷新速率。此外,当图像包含低?#20102;?#20869;容时,LED阵列的
对应部分可被分配极低刷新速率。此外,在每次刷新期间,可执行极性更改以便减轻LED阵
列的LED的磨损。

当在显示设备上同时使用多个刷新速率时,纹波可以是由显示设备附接在其上的
计算设备的用户可见的。纹波可由显示器的以不同刷新速率操作的两个相邻部?#31181;?#38388;的边
界引起。为了减轻和防止纹波的发生,本文讨论了补偿方法。在一个实施方案中,使用数字
补偿方法。数字补偿方法允许对所讨论的显示边界处呈现的数据执行至少2位空间抖动。在
另一个实施方案中,使用内插过程,该内插过程基于所讨论的一行或多行的刷新速率对至
少两个伽马曲线进行内插。将内插结果输出到所讨论的一行或多行,以调整将在该一行或
多行处显示的图像的伽马,用于使得任何纹波效应是不可察觉的。

以下参考图1至图11讨论这些和其他实施方?#31119;?#28982;而,本领域的技术人员将容易地
理解,本文相对于这些附图所给出的详细描述仅出于说明?#38405;?#30340;,而不应被理解为是限制
性的。

图1示出了具有包括多个区域的显示器102的计算设备100,其中所显示的图形是
静态的或动态的。具体地,计算设备100的显示器102包括标头行104和动态图标行106,该标
头行和动态图标行根据在计算设备100内编程的循环或周期不断更新。显示器102还包括静
态区域108,该静态区域没有不断更新而是保持静态,直至从用户、网络连接或计算设备100
的其他合适输入源接收输入。标头行104可包括无线信号强度、时钟时间和电池寿命的指示
符,其通常可在任何给定的时间改变。为此,标头行104必须根据发生的动态变化来显示不
同的值并进行调整。还可根据在动态图标110处发生的更新来修改动态图标行106。动态图
标110可显示不断改变和更新的当前日期和时钟时间。通过这种方式,如本文进一?#25945;?#35770;
的,应比静态区域108更频繁地刷新动态图标110以降低能量消耗。例如,在计算设备100上
应用程序的操作期间,存储在计算设备100中的显示管理器可确定当前在显示器102上呈现
的一行或多行是否包括动态数据。在其之后且如本文进一?#25945;?#35770;,显示管理器可为包括动
态数据的行分配比不包括动态数据的行更高的刷新速率。

图2示出了根据本文所讨论的一些实施方案的用于控制显示设备210的?#20302;?#22270;
200。具体地,图2示出了本文所公开的计算设备202如何与显示设备210进行交互,以同时向
显示设备210的各个区域分配不同的刷新速率,从而节约计算设备202的电池寿命。计算设
备202可包括存储显示管理器206的存储器204,以用于在处理器208和显示设备210之间传
输显示数据。显示设备210可包括数据驱动器216,以用于向发光二极管(LED)阵列214提供
显示数据。LED阵列214可包括用于在显示设备210处显示的任何合适类型的LED。例如,LED
阵列214可以是有机发光二极管阵列。栅极驱动器212可负责根据从显示管理器206提供的
刷新速率来向显示设备210的单独LED提供电力并扫描LED阵列214的行和/或列。显示设备
可包括布置成适于操作显示设备210的任何方式的多个栅极驱动器212、多个数据驱动器
216和多个LED阵列214。数据驱动器216和栅极驱动器212可被配置为控制显示设备210上的
每个LED像素的亮度。此外,显示设备210可以是适用于由计算设备使用的任何显示监视器,
所述计算设备诸如台式计算机、移动设备、媒体播放器或任何其他计算机相关的装置。在一
些实施方案中,显示设备210是具有LED背光源的液晶显示器(LCD)。LED背光源可从栅极驱
动器212和数据驱动器216去耦接,并且栅极驱动器212和数据驱动器216可用于控制液晶的
透射率,以用于使来自LED背光源的LED光穿过。通过这种方式,本文所讨论的液晶或LED阵
列的LED可用作像素阵列,以便为从显示设备210投射的光提供通道或源。

图3示出了具有连接到栅极驱动器212和数据驱动器216的LED阵列214的显示设备
210的图300。如本文进一?#25945;?#35770;,栅极驱动器212可包括向LED阵列的每行和/或每列提供电
力并扫描数据输出的多个栅极输出控制器。根据本文所讨论的实施方?#31119;?#27599;个栅极输出端
302可被每个单独行或单独组行的刷新速率限制。通过这种方式,一个或多个栅极输出端
302可以不同于一个或多个其他栅极输出端302的速率来刷新。此外,数据驱动器216可包括
用于更新信号并将信号传输到LED阵列214的多个数据输出304。在一些实施方案中,当LED
阵列214正在屏幕上显示静态图像时,一个或多个数据输出304可被停止或转换到低输出状
态以减少功耗。此外,当数据输出304停止或处于低状态时,可在影响LED阵列214的显示静
态图像的部分的区域中减少对应于栅极输出端302的刷新速率。

图4A至图4B示出了具有单元电路410和输出选择器412的栅极驱动器电路400。栅
极驱动器电路400包括控?#39057;?#36335;408,该控?#39057;?#36335;连接到多个晶体管和输入,以用于允许控
?#39057;?#36335;408扫描来自数据驱动器216的更新。多个晶体管中的一个或多个晶体管可以是氧化
物晶体管(例如,氧化物薄膜晶体管),其提供极低断态电流,从而在向LED阵列214施加低刷
新速率时允许较少的功耗,如本文进一?#25945;?#35770;。此外,通过使用氧化物晶体管与有机LED的
LED阵列214组合,相较于使用低温多晶硅的显示器,可实现功耗的显著降低。因此,本文讨
论的装置和方法可使用栅极驱动器电路400来实现,该栅极驱动器电路具有连接到有机LED
的LED阵列214的一个或多个氧化物薄膜晶体管。此外,在一些实施方案中,栅极驱动器电路
400可结?#31995;?#27599;个栅极输出端302中,以便基于向栅极驱动器电路400提供的一个或多个时
?#26377;?#21495;同时扫描一行或多行。输出选择器412结?#31995;?#26629;极驱动器电路400中,以基于控制输
入端402防止扫描。例如,如图4A所示,可向输出选择器412提供扫描信号414,并通过缺乏控
制输入端402来防止从选择器输出404输出该扫描信号。当未向输出选择器412提供控制输
入端402时,可从选择器输出404输出无信号或低电压信号。图4B示出了在输出选择器412的
控制输入端402处接收到控制信号416时的示例。由于控制信号416,在控制输入端402与选
择器输出404之间的晶体管处形成导电通路,从而允许从选择器输出404输出扫描信号414。
在向其提供扫描信号的逻辑电路的背景下,扫描信号414可以是高电压,以指示操作的“接
通”或“高”状态。因此,尽管可在整个栅极驱动器电路400中不断地施?#30001;?#25551;信号414,但直
至在控制输入端402处接收到控制信号416时,才将从选择器输出404输出扫描信号414。通
过这种方式,因为可在每个栅极输出端302处结合栅极驱动器电路400,所以简单地通过向
一个或多个栅极驱动器电路400施加控制信号416,可防止栅极输出端的一行或多行输出扫
描信号414,或使得栅极输出端的一行或多行输出“关断”或“低”信号。

图5示出了列出可如何基于栅极驱动器电路400的操作而以不同速率来刷新LED阵
列214的多个行和区域的图500。具体地,图5列出了在向LED阵列214的第一区域508分配第
一刷新速率时的示例,该第一刷新速率大于向LED阵列214的第二区域510分配的第二刷新
速率。在第1帧处,由于第一刷新速率和第二刷新速率两者,基于对LED阵列214的所?#34892;?#25191;
行的扫描来刷新第一区域508和第二区域510两者。为了进行解?#20572;?#31532;一区域508可以是流式
视频,并?#19994;?#20108;区域510可以是邻接流式视频的静态图像。从第二帧到“N+3”帧,第一刷新速
率使得在每一帧处刷新对应于第一区域508的行,以允许在每一帧处更新流式视频。然而,
第二刷新速率使得与第二区域510对应的行未被刷新,并由于第二刷新速率低于第一刷新
速率而保持静态。在“N+4”帧处,在第二区域510已经保持未刷新?#20013;?#22810;个连续帧之后,第一
区域508和第二区域510再次同时刷新。通过这种方式,不同于以相同速率来刷新整个LED阵
列214,通过以不同刷新速率来刷新LED阵列214的部分来节约能量。在一些实施方案中,可
向LED阵列214应用任何合适数量的刷新速率。例如,可向LED阵列214应用至少三种不同的
刷新速率。此外,可确定LED阵列214的一行或多行的最小刷新速率。最小刷新速率可以是防
止由LED阵列214显示的图像的?#20102;?#30340;最低刷新速率。此外,可在LED阵列214的相应区域或
行处执行的每次刷新期间执行极性更改。

图6A至图6B示出了与向LED阵列214提供多个刷新速率相关联的问题和解决方案。
具体地,图6A示出了刷新边界608的表示,该刷新边界在第一区域508的刷新速率大于第二
区域510的刷新速率时可为对于用户可见的。在图6A中可看到刷新边界608的表示,其中示
出了平均刷新线606。平均刷新线606是如?#29575;?#20363;:在第一刷新速率602大于第二刷新速率
604,并且邻近刷新边界608同时表现出两个刷新速率时。由于平均刷新线606,?#20102;?#25110;亮度
纹波将是可见的,除非刷新边界608被补偿。为了解决?#20102;?#21644;纹波的问题,在图6B和图7中列
出了解决方案。具体地,图6B示出了可如何使用一个像素集610在数字域中执行针对刷新边
界608的补偿,该组像素可基于刷新速率在刷新边界608上互换。例如,对于遍历刷新边界
608的具有至少2×2像素的每个集,可对像素集610中示出的每个像素块612进行排序和/或
交替。可执行该技术(有时称为空间抖动)以便在具有不同刷新速率的两个区域之间提供视
觉上?#20132;?#30340;转换。

图7示出了用于执行多库和多参数伽马分布以便减轻刷新边界608处的?#20102;?#21644;纹
波问题的?#20302;?#22270;700。具体地,图7示出了用于向行或行块应用伽马切换以便校正?#20102;?#21644;纹
波的模拟解决方案。?#20302;?#22270;700包括存储第一伽马曲线的第一库702和存储第二伽马曲线的
第二库704。第一伽马曲线和第二伽马曲线中的每一者与可分别向LED阵列214应用的两个
刷新速率中的一者相关联。在使用伽马切换的补偿操作期间,将第一伽马曲线和第二伽马
曲线连同行块刷新速率706一起输入到内插模块708中。在其之后,对第一伽马曲线和第二
伽马曲线进行内插。内插方法可以是对图像数据进行内插的任何适当形式。可根据向内插
模块708提供的行块刷新速率706,缩放或以其他方式修改第一伽马曲线和第二伽马曲线的
内插结果。因此,将行块伽马710作为曲线从内插模块708输出,以便提供隐藏刷新边界608
的模拟解决方案。根据在刷新边界608处发生的?#20102;?#21644;纹波的?#29616;?#24615;,可同时向LED阵列214
的一行或多行施加行块伽马710。

图8示出了用于基于向LED阵列214提供的帧之间的差异来修改一行或一组行的刷
新速率的方法800。具体地,方法800包括步骤802:由显示管理器206生成第一数据帧和第二
数据帧。可在计算设备202或显示设备210处通过一个或两个相应设备内的一个或多个软件
模块来生成第一数据帧和第二数据帧。在步骤804处,显示管理器206将每个第一帧行(即第
一数据帧的行)与每个第二帧行(即第二数据帧的行)进行比较。可针对每行顺序地或者一
次一个地完成步骤804的比较,或者可同时执行所?#34892;?#30340;比较。在步骤806处,显示管理器
206确定第一帧行是否不同于第二帧行。如果第一帧行不同于第二帧行,则在步骤808处,显
示管理器206使得与第二帧行相关联的阵?#34892;?#26681;据正常刷新速率来刷新。如果第一帧行与
第二帧行相同,则在步骤810处,显示管理器206使得与第二帧行相关联的阵?#34892;?#26681;据低刷
新速率来刷新。通过这种方式,可使得在多个连续帧上保持静态的帧行保持低刷新速率,以
节约能量。例如,正常刷新速率可以是30赫兹或60赫兹,低刷新速率可以是10赫兹或2赫兹,
并且极低刷新速率可以是1Hz。正常刷新速率、低刷新速率和极低刷新速率可以是适用于给
定显示设备的一个或多个?#25105;?#20540;。如本文进一?#25945;?#35770;的,正常刷新速率可大于低刷新速率,
并且低刷新速率可大于极低刷新速率。

图9示出了用于基于将由LED阵列214显示的一个或多个帧或图像的?#20102;?#20869;容来调
整LED阵列214的一行或多行的刷新速率的方法900。?#20102;?#20869;容或?#20102;?#26159;指用户在观看计算
设备的显示器时可以感知的从帧到帧的明显转换的量或?#29616;?#24615;。方法900包括步骤902,其
中显示管理器206生成第一数据帧和第二数据帧。第一数据帧和第二数据帧中的每个数据
帧包括将向LED阵列214提供的一个或多个数据行。在步骤904处,显示管理器206将第一帧
的每个第一帧行和第二帧的每个第二帧行进行比较。在其之后,在步骤906处,显示管理器
206针对第一帧的第一帧行中的一个或多个以及第二帧的第二帧行中的一个或多个来确定
第一帧行是否不同于第二帧。如果任何第一帧行不同于对应的第二帧行,则在步骤908处,
显示管理器206可以根据正常刷新速率来刷新一个或多个相应的第二帧行。如果任何第一
帧行与对应的第二帧行相同,则显示管理器206可以前进到步骤910。在步骤910处,显示管
理器206可以确定任何第二帧行是否包括高?#20102;?#20869;容。如果任何第二帧行包括高?#20102;?#20869;容
(例如,将使得用户注意来自LED阵列214的?#20102;?#30340;内容),则在步骤912处,显示管理器206可
以根据低刷新速率来刷新第二帧行。可以向帧之间的一个或多个转换分配本文提供的刷新
速率,使得可以根据相应的刷新速率来延迟下一个转换。如果任何第二帧行不包含高?#20102;?br />内容,则在步骤914处,显示管理器205可以根据极低刷新速率来刷新相应的第二帧行。以此
方式,被分配极低刷新速率的一行或多行可以更长久地保持静态以便节省能量。本文讨论
的任何方法可以每次迭代地分析单个行或同时分析多个行,以便?#34892;?#22320;确定适用于LED阵
列214的一行或多行的刷新速率。

图10示出了用于根据一行或多行已经保持静态或未改变的时间量来刷新LED阵列
214的一行或多行的方法1000。方法1000包括步骤1002,其中显示管理器206确定LED阵列
214的一行或多行已经处于静态?#20013;?#22810;长时间。在步骤1004处,显示管理器206将静态时间
或一行或多行已经保持静态或未改变的时间与预?#28909;?#23450;的阈值时间进行比较。阈值时间可
以是由用户或制造商设置的值,该值在LED阵列214的整个寿命期间保持恒定,或者基于与
LED阵列214相关联的计算设备的硬件改变而改变。在步骤1006处,显示管理器206确定静态
时间是否大于阈值时间。如果静态时间大于阈值时间,则在步骤1010处,显示管理器206可
以防止刷新一行或多行。以此方式,LED阵列214的一行或多行的刷新速率将基于一行或多
行已经处于静态的时间量。如果静态时间小于或等于阈值时间,则在步骤1008处,显示管理
器206可以允许刷新一行或多行。在步骤1008和步骤1010之后,在步骤1012处,显示管理器
206可以分析当前帧或后续帧的下一行或多行。例如,可以对向LED阵列214提供的每个数据
帧以及针对每一帧的每一行执行方法1000。当已经根据方法1000分析所有帧时,显示管理
器206可以前进到将向LED阵列214提供的下一帧。应当注意,可以适合于减轻显示设备的能
量消耗的任何顺序或布置来组合和执行本文所讨论的任何方法或实施方案。

图11是可表示计算设备100和/或计算设备202的部件的计算设备1100的框图。应
当理解,图11所示的以及相对于图11所述的部件、设备或元件可能不是必需的,因此在某些
实施方案中可省略其中的一些。计算设备1100可包括处理器1102,该处理器表示用于控制
计算设备1100的总体操作的微处理器、协处理器、电路和/或控制器。尽管示出为单个处理
器,但可以理解,处理器1102可包括多个处理器。多个处理器可彼此操作性地通信,并且可
?#36824;?#21516;地配置为执行如本文所述的计算设备1100的一个或多个功能。在一些实施方案中,
处理器1102可被配置为执行可以存储在计算设备1100处和/或可以其他方式可供处理器
1102访问的指令。这样,无论是由硬件来配置,还是由硬件和软件的组合来配置,处理器
1102都能够根据本文所述的实施方案执行操作和动作。

计算设备1100还可包括用户输入设备1104,该用户输入设备允许计算设备1100的
用户与计算设备1100进行交互。例如,用户输入设备1104可采取各种形式,诸如按钮、小键
盘、拨号盘、触摸屏、音频输入接口、视觉/图像捕获输入接口、传感器数据形式的输入等。更
进一步地,计算设备1100可包括显示器1108(屏幕显示器),该显示器可由处理器1102控制
以便向用户显示信息。控制器1110可用于通过设备控制总线1112与不同设备进行交互并且
对其进行控制。计算设备1100还可包括耦接至数据链路1116的网络/总线接口1114。数据链
路1116可允许计算设备1100耦接至主计算机或附件设备。可通过有线连接或无线连接来提
供数据链路1116。就无线连接而言,网络/总线接口1114可包括无线收发器。

计算设备1100还可包括存储设备1118,该存储设备可具有单个盘或多个盘(例如,
硬盘驱动器)、以及管理存储设备1118内的一个或多个分区(在本文中也被称为“逻辑卷”)
的存储管理模块。在一些实施方案中,存储设备1120可包括闪存存储器、半导体(固态)存储
器等。更进一步地,计算设备1100可包括只读存储器(ROM)1122和随机存取存储器(RAM)
1124等。ROM 1122可以?#19988;资?#24615;方式存储待执行的程序、代码、指令、实用程序或进程。RAM
1124可提供?#36164;?#24615;数据存储,并且存储与被配置为执行本文所述的各种技术的存储管理模
块的部件相关的指令。计算设备还可包括数据总线1126。数据总线1126可促进至少在处理
器1102、控制器1110、网络接口1114、存储设备1118、ROM 1122与RAM 1124之间的数据和信
号传输。

可单独地或以任何组合方式来使用所述实施方案的各方面、实施方案、具体实施
或特征。可由软件、硬件或硬件与软件的组合来实现所述实施方案的各个方面。所述实施方
案还可被实施为计算机可读介质上的用于控制生产操作的计算机可读代码,或者被实施为
计算机可读介质上的用于控制生产线的计算机可读代码。计算机可读存储介质为可存储数
据的任何数据存储设备,所述数据其后可由计算机?#20302;?#35835;取。计算机可读存储介质的示例
包括只读存储器、随机存取存储器、CD-ROM、HDD、DVD、磁带和光学数据存储设备。计算机可
读存储介质还可分布在网络耦接的计算机?#20302;?#20013;使得计算机可读代码以分布式方式来存
储和执行。在一些实施方案中,计算机可读存储介质可以是非暂态的。

上述描述为了进行解释使用了特定命名来提供对所述实施方案的彻底理解。然
而,对于本领域的技术人员而言将显而易见的是,实践所述实施方案不需要这些具体?#38468;凇?br />因此,对特定实施方案的上述描述是出于例示和描述的目的而呈现的。这些描述不旨在被
认为是穷举性的或将所述实施方案限制为所公开的精确形式。对于本领域的普通技术人员
而言将显而易见的是,根据上述教导内容,许多修改和变型是可能的。

关于本文
本文标题:使用多个不同刷新速率同时刷新显示设备的多个区域.pdf
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