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CN1182469C - 图像显示系统、图像显示设备以及图像显示方法 - Google Patents

图像显示系统、图像显示设备以及图像显示方法 Download PDF

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CN1182469C CNB001309048A CN00130904A CN1182469C CN 1182469 C CN1182469 C CN 1182469C CN B001309048 A CNB001309048 A CN B001309048A CN 00130904 A CN00130904 A CN 00130904A CN 1182469 C CN1182469 C CN 1182469C
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Abstract

这里公开了一种在主机侧和面板侧上进行处理从而优化包含有图形芯片的系统的整体的工作负荷。提供了一种图像显示系统，该图像显示系统包括执行应用的主机侧和与主机侧连接的面板侧，以及在面板侧上显示图像，当请求面板侧显示图像时该主机侧把未改进的图像数据传递到面板侧，该面板侧有用于改进图像的面板存储器，根据从主机侧传递来的图像数据，该面板在面板存储器中改进该图像，并且在该面板上显示在面板存储器中已改进的图像。

Description

图像显示系统、图像显示设备以及图像显示方法
技术领域
本发明一般涉及当在显示面板上显示图像时所使用的视频接口机制，本发明尤其涉及驱动多个显示面板和一个高分辨率面板的驱动方法、驱动设备和显示设备。
背景技术
通常由个人计算机(PC)等构成的主机设备的图形控制器处理一个显示图像，然后把显示图像传递到显示设备。但是，由于近来以液晶显示面板(LCD)为代表的显示设备的发展，在主机设备与显示设备之间已经出现了处理能力的巨大差异。例如，在LCD面板中，面板本身的高分辨率有了提高，显示出非常高的分辨率的超高分辨率面板已经投入使用，非常高的分辨率是诸如四边形扩展的图形阵列(QXGA，2048×1536点)、四边形超扩展的图形阵列(QSXGA，2560×2048点)和四边形超高扩展的图形阵列(QSXGA，3200×2400点)。相反，系统容量和图形控制器的容量逐渐跟不上面板的进步，实际上不可能在这个超高分辨率面板上进行满意的显示。
就一般显示功能而言，以图形控制器为代表的图像处理系统的性能局限于QXGA水平，并且在以家庭视频游戏机为代表的三维(3D)计算机图形(CG)中，图像处理系统的性能仅呈现如Video GraphicsArray(VGA，640×480点)一样低的分辨率的处理能力。如上所述，在大多数先进的活动画面仅显示约VGA水平的分辨率的同时，逐渐制造出来了呈现几倍至几十倍于VGA高的分辨率的面板，并且处理能力出现了显著的不同。
另一方面，近来以LCD面板为代表的显示设备有更加小的画面框，这个画面框是显示设备的显示部分的外周，并且所谓的并列显示也成为可能，按照所谓的并列显示，通过把多个面板集中到一起制造了一种放大的面板。结果，就可以进一步提高面板侧上的分辨率，因此面板侧与主机侧之间的差别更加显著。
设想第一种解决图形芯片中能力不足的方式，该第一方式是例如在图18中示出的系统结构。在这个系统构造中，面板侧200上高分辨率面板201被分割成4个区域，并且设有多个面板控制芯片202，其数量对应于4个区域的数量。参考数字203表示分割面板201的显示分割线。另一方面，在主机侧210上，设有图形芯片211，其数量与面板控制芯片202的数量相同，并且图形芯片211分别经数字接口(I/F)线220连接到对应的控制芯片202，数字接口(I/F)线220的数量与图形芯片211的数量相同。在图形芯片211中，分别设有图形存储器212。来自一个应用的显示数据经系统总线213多路输入各自的图形芯片211。按照这个技术，即使每个图形芯片211的处理能力低，也可以通过例如4个图形芯片211处理显示数据，因此解决了处理能力的问题。
设想解决图形芯片中能力不足的第二方式，该第二方式是一种在显示设备侧上设有存储器并且把传递速率降低至技术上切实可行的传递速率的方法。具体来说，在主机侧仅设有一个图形芯片，并且把它连接到具有确保用于所有面板的容量的图形存储器。另一方面，在显示器侧设有用于面板控制芯片的面板存储器。当在主机侧上图形存储器中改进了图像数据之后，随处理能力的短缺而降低了传递速率，然后把图像数据传递到显示器侧。通过面板控制芯片把传递到显示器侧的图像数据存储起来，然后进行刷新屏面的操作。按照第二方式，通过降低传递速率，就能够采用完整的刷新率，因此能够显示高分辨率静止画面。
通过采用前述的方式，即使当使用低处理能力的图形芯片，也能够在高分辨率面板上显示图像。
但是，前述第一方式提出了第一个问题是：分割的屏幕的图像处理大大地受约束的，被分割的屏幕跨越图18中所示的面板201的显示分割线203。例如，当原始图像数据不是QXGA时，则从开始就必须在VGA和扩展的图形阵列(XGA，1024×768点)被放大的状态下把分割的图像数据传递到图形芯片211。具体来说，需要使它们放大超出边界，并且图像数据传递到放大的屏幕。这意味着每当随系统改变显示屏幕的分辨率时主机侧210就需要划分图像数据，并且把划分的图像数据传递到图形芯片211。目前大多数应用仅仅是用于把图像数据写到一个屏幕上的操作。通过目前的应用基本上不能执行分割屏幕和分割联合改进用于每个芯片的图像数据的操作。
前述第一方式的第二个问题是：由于从公用系统总线213多路输入到各自的图形芯片211，则公用系统总线213的性能逐渐成为整个系统处理的瓶颈。这个系统总线213有两个类型，即外围部件内联(PCI)总线和加速图形端口(AGP)。AGP的性能是PCI的8倍或更高。在传递大量图像数据中，例如进行3D图形传递，PCI总线呈现缺乏容量，因此需要使用呈现高传递速率的AGP总线。但是，由于AGP的高速度处理方式因此它没有总线结构，并且不能多路连接到图形芯片，因此AGP采用了一对一的数据处理方式。由于这个原因，在如图18所示的出现多个图形芯片211的情况下，就不能使用AGP，因此不能提高系统总线213的性能。
另一方面，前述第二方式可以解决前述第一方式的系统总线和不连续缩放屏幕的两个问题。不过，虽然当传递速率降低至1/4时，第二方式就能够显示图像数据，但是降低传递速率又提出了新的问题。具体来说，当显示活动图像时，由于慢传递速率造成丢失帧。因此就不能执行以例如60Hz的需要的速率的写操作。第二方式不能实现该混合呈现出高分辨率的静止画面与高分辨率的活动画面的窗口显示。
发明内容
本发明解决了前述的技术问题。本发明的一个目的是在主机侧和面板侧(监视器侧)上实现分开处理，从而优化包含了图形芯片的系统的整体工作负荷。
本发明的另一个目的是解决一种包括传递能力的图像显示系统的处理能力，从而解决了在超高分辨率面板和多重面板上的显示能力不足的问题。
本发明的另一个目的是在超高分辨率面板上也能够以要求高传递速率的3D图形进行充分地显示。
针对这些目的，本发明的图像显示系统实现了在主机和显示中分开处理。一种图像显示系统，该图像显示系统包括：执行应用程序的主机；以及与该主机连接的显示器，该显示器显示图像；其中当该主机请求该显示器显示图像时，该主机向该显示器传递未改进的图像数据；以及，该显示包括用于改进图像的面板存储器，该显示根据从该主机传递来的图像数据，在该面板存储器中改进图像，以及在它的面板上显示在该面板存储器中改进的图像。
该图像显示系统的该显示器根据在该面板存储器中改进的该图像刷新该面板。利用本发明的图像显示系统的这些特征，在显示侧上能够接管原来在主机侧(系统侧)上进行刷新所消耗的能量，因此减低了传递数据所需的能耗。
另外，例如，根据来自用第一分辨率执行的应用程序的输出，该主机把第一分辨率的图像数据传递到该显示器；以及该显示器把该传递来的第一分辨率的图像数据转换成第二分辨率的图像数据，并且在该面板存储器中改进该图像数据，第二分辨率高于第一分辨率。利用本发明的图像显示系统的这些特征，不必从主机传递其缩放比例被放大了(按比例提高)的图像数据。即使当在进行高分辨率显示中把图像数据放大成4倍，仍然能够避免增加所传递的数据的数量。
另外，在图像数据被压缩的情况下，该主机把经压缩的图像数据传递到该显示器；以及该显示器扩展传递至此的已压缩的图像数据，并且在该面板存储器中改进该经扩展的图像数据。因此，尤其当显示数字通用盘(DVD)的屏幕时，能够充分减少传递的数据量，在数字通用盘上装有压缩的数据。
图像显示系统的构型例子之一是设想在同样的像笔记本型PC的单元盒中同时存在主机侧和显示器侧的构型。另外，还设想了主机侧上的系统设备与显示器侧上的显示设备出现于不同的单元盒，并且通过接口(I/F)电缆使它们彼此连接的构型。另外，可以设想各种各样的构型。
这里，传递未改进的图像数据不同于现有技术，其中传递将要输出到显示设备的扫描整个图像所产生的图像数据。
本发明的图像显示系统能够同时利用多个系统执行分别的处理。具体来说，本发明的图像显示系统，包括：执行相同应用程序的多个系统设备；以及具有面板控制装置的显示设备，该面板控制装置用于把显示区域分成多个区域，并且该显示设备控制分割区域的驱动；其中该多个系统设备与在该显示设备中设有的各自的面板控制装置相连接，以及输出第一控制信号，用于使该显示设备与各自的面板控制装置相同步；以及根据从该多个系统设备输出的第一控制信号，在该显示设备中的该面板控制装置输出第二控制信号，用于使该显示设备与该系统设备相同步。依据本发明的图像显示系统，在系统电源是不足的三维(3D)活动画面显示中，通过驱动4个系统设备，就可以显示大的屏幕和超高分辨率屏幕。
注意面板控制装置可以分成多个芯片或者由一个芯片构成。
从该系统设备输出的第一控制信号是工作信息，在下一帧中该工作信息能够被每个系统设备分别处理；以及从该面板控制装置输出的第二控制信号是信息，该信息表示一个显示从该工作信息中检测到的最低处理速度的工作，该工作信息是从该系统设备输出的。
采用在下一帧中可执行的最大(最后)工作号作为该工作信息。
另外，该系统设备根据从该面板控制装置输出的第二控制信号确定将要执行的工作，以及通过执行该工作，输出图像数据以请求该显示设备进行显示。
依据这些结构，即使当4个系统设备的每一个对分成1/4屏幕的每个进行控制时，也能够容易地控制所有屏幕并且可以提高特殊应用中的性能。另外，每个系统设备在彼此之间交换控制信号情况下能够与显示设备同步，这样减少了系统侧为了使系统设备与显示设备彼此同步所需要的复杂的处理。
图像显示设备响应多个应用程序的显示要求，能够在显示侧上改进和显示混合的图像。具体来说，在该图像显示设备中包括：主机，用于执行多个应用程序，该多个应用程序指示所要求的不同的显示特性和数据量；显示图像的显示器；以及数字接口，用于把图像数据从该主机传递到该显示器；该数字接口按照该主机所执行的应用程序，改变传递格式，以及把图像数据传递到该显示器；以及该显示器改进用于改进面板存储器中经该数字接口传递来的该图像数据，然后在面板上显示图像。
该数字接口利用包传递该图像数据，并且该数字接口通过在包中规定数据传递模式，传递该图像数据；以及该显示根据所规定的该数据传递模式，在该面板存储器中改进该图像数据。利用这样的结构，就有了扩展的余地，使显示侧能够接收来自主机侧由不同应用程序传递的图像数据，这些不同应用程序有不同的比特数、分辨率、传递模式和传递速率等，该显示侧在面板侧改进图像并且显示图像。
下面，把本发明理解成主机设备，本发明的主机设备包括：执行装置，用于执行多个应用程序，该多个应用程序具有所要求的不同的显示特性和数据量；窗口管理装置，用于管理为窗口定义的窗口ID，该窗口是该应用意识到的一个在图像空间中形成明确意义的区域；以及图像数据传递装置，用于把该窗口管理装置所管理的窗口ID加入到未经改进的该应用要求显示的图像数据中，并且传递该未经改进的图像数据。
另外，该图像数据传递装置按照包的形式传递该图像数据，并且在根据应用改变了图像数据的传递模式之后，传递该图像数据。
对于这样的结构，原来在主机侧执行的刷新操作可以被置于显示器侧的控制之下，并且通过在主机侧与显示器侧分别进行处理，就可以展示出主机的处理能力。
本发明的主机设备，包括：图像传递装置，用于把图像数据传递到与该图像传递装置连接的显示器；以及控制装置，用于根据所执行的静止画面的应用和所所执行的活动画面的应用程序，把图像数据送到该传递装置；其中该控制装置针对该静止画面的应用程序，不考虑该显示所要求的刷新定时，都提供图像数据，以及针对该活动画面的应用，与该显示所要求的刷新定时相同步地提供该图像数据。按照这样的结构，在主机侧上，例如仅执行3D(三维)工作。因此，在SXGA的情况下，可以提高2倍或更高处理能力。
另一方面，把本发明理解成图像显示设备，本发明的图像显示设备，包括：显示图像的面板；图像数据接收装置，用于从执行应用程序的主机设备接收未改进的图像数据；面板存储器，用于改进从该图像数据接收装置所接收的该图像数据；以及面板控制装置，用于为该面板存储器改进图像数据以及写用于该面板的已改进的图像。
该图像数据接收装置接收多个未改进的图像数据，该多个未改进的图像数据指示所要求的不同的显示特性和数据量；以及该面板控制装置改进该多个未改进的图像数据，从而形成一个显示器屏幕。
该面板控制装置根据该面板存储器中已改进的图像数据执行刷新该面板的操作。
另外，该图像数据接收装置接收第一分辨率的图像数据；以及，该面板控制装置把该图像数据缩放比例成不同于第一分辨率的第二分辨率，并且改进该面板存储器的该图像数据。
一种本发明的图像显示设备，该图像显示设备连接到执行相同工作的多个系统设备，根据从该多个系统设备传递来的图像数据，显示图像，该图像显示设备包括：用于显示该图像的显示部分，该显示部分或者是被分割成多个显示区域的面板或者是通过集中多个显示面板所获得的一个面板；以及一个或多个面板控制装置，用于对该显示部分显示图像进行控制；其中该面板控制装置从该多个系统设备接收有关工作的控制信息，并且传输用于使该系统设备与该多个系统设备实现同步的控制信号。在显示部分中，在通过集合多个显示面板构造一个面板并且把这个面板用作一个面板进行显示的情况中，包括：通过并列多个显示面板构造一个平板面板的构造，和三维显示面板的情况以及另外一个显示面板于空间上例如前与后彼此分开的构造。
面板控制装置有时是由单个芯片构造的。另一方面，提供多个面板控制装置，它们的每一个与该显示部分中对应的该分割的面板之一相对应，或与所说显示面板之一相对应，该显示面板组成被处理为一个面板的多个显示面板；以及，还提供了接口总线，该接口总线允许由特定的控制装置所接收的该控制信号由其它面板控制装置识别。对于这样结构，根据各自面板控制装置所接收的控制信号，就可以输出使每个系统设备与显示设备相同步的控制信号。
另外，该控制装置所接收的该控制信号是该系统设备在下一帧可执行的工作号；以及，该控制装置根据该总线上该工作号传输控制信号，该控制信号包括该系统设备在下一帧以要执行的工作号。因此，通过使用这个工作号在显示设备与系统设备之间交换控制信号，就可以实现显示设备与系统设备相同步。
一种本发明的图像显示设备，包括：显示图像的面板；图像数据接收装置，用于从执行多个应用程序的主机接收未改进的图像数据；面板存储器，用于改进从图像数据接收装置所接收的该图像数据；以及，面板控制装置，用于改进用于该面板存储器的图像数据以及对每个图像数据进行彩色调整，从而把图像写到该面板，每个图像数据对应该不同应用程序。对于这样的结构，针对分给每个窗口的图像数据，就可以控制每个窗口的色度调整的转化，诸如灰度校正，每个窗口是用于每个应用的一个传递处理单元。
一种本发明的图像显示设备，包括：显示图像的面板；图像数据接收装置，用于接收来自主机侧的第一比特数的彩色图像数据和第二比特数的单色图像数据，第二比特数与第一比特数不同；面板存储器，用于改进从图像数据接收装置所接收的该图像数据；以及面板控制装置，用于改进用于该面板存储器的图像数据；其中该面板控制装置按不同的数据格式改进从在该面板存储器中图像数据接收装置所接收的该彩色图像数据和该单色图像数据。按照本发明的图像显示设备的结构，就可以在面板上同时显示不同类型的图像。面板控制装置还有特征在于：标识比特被写入面板存储器，并且根据该标识比特执行改进处理，该标识比特用于在该彩色图像数据和该单色图像数据之间进行区别。
一种本发明的图像显示方法，该图像显示方法根据来自执行应用程序的主机的信号，在与该主机连接的显示器上显示图像，该方法包括以下步骤：把用于图像显示的未改进的图像数据从该主机经数字接口传递到该显示器；由该显示器本身改进进入该显示进入的存储器的该传递来的图像数据；以及，在该显示器上显示进入该存储器中已改进的图像。
如果根据在该显示器的存储器中该已改进的图像，对该显示器进行刷新，就可以执行诸如主机侧与显示侧分别进行刷新的处理，因此，就可以不必每当进行刷新时把大量的改进的图像数据从主机侧传递给显示器侧。
一种本发明的图像显示方法，该图像显示方法根据来自执行应用的主机的信号，在与该主机连接的显示器上显示图像，该方法包括以下步骤：把显示该应用程序所执行的第一分辨率的图像数据从该主机传递到该显示器；缩放从该主机传递来的由显示器指示的第一分辨率的图像数据；用第二分辨率改进图像，第二分辨率与第一分辨率不同；把该图像输出到该显示器的面板，从而在该面板上显示该图像。
该显示面板是一种多重面板，其中多个面板是并列显示的或者是具有高分辨率的高分辨率面板。以及，对该图像数据进行的缩放操作是一种放大的显示操作。
附图说明
现在结合附图参考下面说明书，进一步完整理解本发明以及它的优点。
图1是示出本发明使用的图像显示系统的一个实施例的方框图。
图2是说明在图1中所示的主机侧上图形系统的图。
图3是示出预处理器20的内部构造的方框图。
图4是示出在面板侧50上显示电路的示意性构造的方框图。
图5是示出后处理器70的内部构造的方框图。
图6是示出在主机侧10上预处理器20和在面板侧50上后处理器70所执行的处理过程的流程图。
图7(a)、7(b)和7(c)是示出现有技术中数据传递与本实施例中数据传递的比较以及数据格式的示意性图。
图8是说明本实施例中显示屏幕的构造的示意图。
图9(a)和9(b)是说明每个数据的处理以及处理量的示意图。
图10是说明利用本实施例所使用的包传递图像数据的传递方法的示意图。
图11是说明本实施例中多重系统的系统构造的方框图。
图12是示出用于在本实施例中主机侧10上和面板侧50上执行同步处理的构造的示意图。
图13是示出本实施例中处理流程的图。
图14是说明多重系统的同步处理操作的时序图。
图15是示出在屏幕上混合地显示彩色图像和单色图像的状态的图。
图16是示出实施例3中方框结构和控制流程的示意图。
图17(a)和17(b)是示出数字I/F线的数据格式例子的图。
图18是系统构造图，示出了解决现有技术中图形能力缺陷的装置。
具体实施方式
实施例1
在详细地说明本发明的图像显示设备的结构之前，结合图8将简单说明本实施例所使用的显示屏幕的构造。
面板55是显示屏幕，它是例如QUXGA(3200点×2400点)的高分辨率液晶显示面板。在图8的例子中，显示分割线56把面板55分成4个子面板。通过以后说明的分开的面板控制芯片51驱动在这些面板上的图像改进。其原因在于目前面板55有过多的点需要处理，但是仅一个面板控制芯片51并不能驱动这个面板55。面板控制芯片51之中的一个连接到外部数据总线68，并且每个面板连接到面板间数据总线69。点划线表示外部数据总线68，当采用实施例2中将说明的多重系统时，使用与面板控制芯片51连接的外部数据总线68，把显示屏幕以外设置的每个系统的外部输入，输入到每个子面板。
在本实施例中，引入一个窗口的概念。窗口意味着在图像空间上产生主机所察觉的明确意义的区域。在图8中，示出了窗口58和窗口59，窗口58显示三维活动图像，窗口59用于图文显示。如图8所示，当试图在显示屏幕57上显示200dpi(每英寸点)的高分辨率图文字符时，由于屏幕的分辨率通常是100dpi，因此其大小变成1/4。因此在图文显示过程中，使用有4一倍大小的较大字体显示图文字符。另一方面，针对窗口58所显示的3D活动图像，采用VGA(640点×480点)  原始地制作数据，并且显示的3D活动图像因此有垂直和水平上2.5-倍大小，即有1600点×1200点。
图9(a)和9(b)是说明每个数据的处理以及处理量的示意图。图9(a)示出一个表示数据源和处理数据的每个构造单元的系统性图。在图9(a)中，在主机侧上图形芯片11中的预处理器20中，设有以后说明的预管理器26，预管理器26对应于诸如：图文数据、3D动画片、32比特彩色图像以及DVD的各种应用。来自预管理器26的图像数据经过I/F收发器15，经数字I/F线49输出到面板侧，然后图像数据经I/F接收器53输入面板控制芯片51中的后管理器78，以后将说明后管理器78。后管理器78是一个处理单元，负责处理一个窗口，并且后管理器78执行用于该窗口的处理。这样，在面板55上就可以显示个图像。
另一方面，图9(b)示出了一个现有技术限制数据带宽的状态，其中在现有技术中，主机侧改进图像数据，把经改进的图像数据传递到面板侧。在图9(b)中，利用在主机侧上图形芯片211，在图形存储器212中改进图像数据。图像数据穿过I/F收发器15，并且经数据接口(I/F)线220，于面板侧刷新时传递到面板侧。在面板侧上，图像数据经I/F接收器53传递到面板控制芯片202，并且显示在面板上(未示出)。
以例如游戏为例，说明3D动画片的处理，实际上大多数以VGA完成3D动画片的处理。但是这样的分辨率是不够的，因此希望进一步提高处理能力。为了处理等于UXGA或更大的分辨率的显示屏幕，就需要几十倍于VGA的处理能力，为了生成QUXGA(3200点×2400点)的分辨率的面板55的屏幕，刷新数据量就需要3200×2400×24(8比特用于每个R、G、B)×60[Hz]×2.5＝3.45[Gbyte/s]。另外，在图9(b)所示的现有技术中，图形芯片211、图形存储器212以及面板控制芯片202的总线宽度确定最大处理能力。通常，128比特×144[MHz]＝2.3[Gbyte/s]，是最大处理能力。实际上，2.3[Gbyte/s]的90％是能够使用的最大处理能力。因此，当面板55是高分辨率屏幕时，就很难开发这个存储器处理芯片。
另一方面，在图9(a)所示的实施例中，因为能够把面板55的屏幕分割成子面板，因此可以随子面板数量的增加而增加面板控制芯片51的数量。当把面板55例如分割成4子面板并且处理时，由一个面板控制芯片51处理的处理数据量可以减少到1/4。
另外，如上所述，例如对于3D动画片，希望提高例如能够处理多边形数。另一方面，在诸如图文屏幕的静止画面中，需要进一步的高分辨率显示屏幕而非高处理速度。具体来说，因为通常图文屏幕是由人来读取的，因此把写入速度减低到约20[Hz]不会有影响。相反，如果制造高分辨率图文屏幕时，这个图文屏幕可能比印刷资料更漂亮。如上所述，随显示数据适当地变化所需要的处理规格。不按照相同的处理规格对整个显示数据进行处理，并且如果随该显示数据的类别，用最好的处理规格处理该显示数据，则能够大大地提高整体处理能力。
由于这个原因，在本实施例中引入窗口的概念。在本实施例中，把数据格式进行分类，并且进行分开处理，就解决了上述问题。具体来说，如图9(a)所示，用例如VGA分辨率生成3D动画片的窗口，并且完成2.5-倍放大的显示。同时，能够修改其显示出例如30[Hz]的低传递速率的SXGA屏幕。在图9(b)所示的常规显示系统中，图形芯片211与图形存储器212之间的传递速率必须是约3[Gbyte/s]。另外，数据接口线220必须有1.5[Gbyte/s]的传递速率，并且当使用DVI接口时，需要4组数据接口线220。相反，在本实施例中，对于数字I/F线49来说，一半VGA和SXGA的传递速率就足够了，并且其传递速率是300[Mbyte/s]，是数据接口线220的传递速率的1/5。面板控制芯片51与面板存储器之间的传递速率是1[Gbyte/s]或更少，这个速率就足够了，以后将说明这个面板存储器。
图10是简述利用本实施例所使用的包、结合前述的窗口传递图像数据的传递方法的示意图。现在假设区域A和区域B呈现在主机侧一个应用所生成的一个图像。在本实施例中，不在主机侧10而是在面板侧50进行对图像的改进操作，以后将说明主机侧10和面板侧50。在主机侧10上，为区域A设置窗口ID：4，为区域B设置窗口ID：5。按照包的方法进行把图像信息传递到面板侧50的传递操作，这个包的方法为每个区域分类图像信息。具体来说，响应显示启动信号，在每当扫描时，打包图像信号。把ID信息加入每个已打包的图像信号，然后传递已打包的图像信号。如果在特定的子面板中把每个管理器设置成处理窗口ID：4和窗口ID：5，则在特定的面板上就能够改进以包显示传递来的加入了窗口ID的图像信息。注意以后将详细说明按照包形式的数据传递。
上面已经概要说明了本发明的实施例。下面，将详细地说明本实施例中组成部分的结构。
图1是本发明所应用的图像显示系统的一个实施例的方框图。参考图1，参考数字10表示由个人计算机(PC等)构成的主机侧，在本实施例中该主机侧10起到驱动显示设备的作用。在主机侧10中，参考数字11表示图形芯片，图形芯片11中建立的预处理器20对图像数据进行预处理。参考数字12表示图形存储器，与常规图形存储器相比，图形存储器12的存储容量较小，其原因在于通过以后将说明的分开处理，图形芯片11不必进行持续刷新。参考数字13表示系统总线，系统总线13连接到执行一个应用程序的主机系统(未示出)。参考数字14表示在图形芯片11与图形存储器12之间排列的图形存储器总线。另外，参考数字15表示接口(I/F)收发器，该接口(I/F)收发器15使图像数据串行化，经数字I/F线49传递图像数据到面板侧50。
另一方面，在面板侧50上设置了大量面板控制芯片51，每个面板控制芯片51中有后处理器70。在图1中，随着把面板55分割成4个区域，使用4个面板控制芯片51驱动分离的面板55。参考数字52表示在每个面板控制芯片51中设置的面板存储器。参考数字54表示用于传输从面板控制芯片51输出到面板55的输出的面板数据。另外，参考数字55表示实际地显示一个图像的一个面板，在图21中把面板55分成4区域。这个面板55是由高分辨率面板构成的，为了支持这个高分辨率屏幕，把面板控制芯片51制造成能够进行多个并行处理。另外，参考数字68表示外部数据总线，参考数字69表示面板间数据总线。
本实施例的特征在于：图形芯片11中的预处理器20执行数据的预处理，面板控制芯片51中的后处理器70执行后处理。这样，由显示设备侧(面板侧50)执行涉及图像生成的工作，诸如：混合图像数据以及刷新屏幕等，这些工作原先由主机侧10上的图形芯片11执行的。具体来说，预处理器20把一个标签加入未改进的图像数据中或未混合的图像数据中，这个标签是图像数据的属性和差错保护，换言之，后处理器70首先在面板存储器52中改进图像数据。换言之，后处理器70去压缩该图像数据，并且混合，然后后处理器70把它传递到刷新电路(未示出)。
下面将说明本实施例中一般图像数据处理的流程图。
主机侧10上图形芯片11执行经图形存储器总线14从图形存储器12读取和写入图形存储器12的操作。通过系统总线13管理一个应用系统(未示出)，该应用系统执行一个应用。系统总线13采用前述的AGP。常规PCI总线的性能是8-倍(eightfold)，虽然这个GAP具有双倍于常规PCI总线的性能，但是这个GAP不是总线，在系统中只有一个GAP有效。图形芯片11的数字输出被送到I/F收发器15，并且被串行输出，并且高速传递。
由I/F收发器15串行输出的图像数据经数字I/F线49传递到接收侧上I/F接收器53。这个I/F接收器53把串行图像数据还原成原始的并行视频数据。还原成原始的并行视频数据的图象数据被传递到面板控制芯片51。在面板控制芯片51中，首先后处理器70去压缩下文将要描述的经打包的图像数据，并且识别下文将要描述的窗口ID。依据窗口ID执行数据操作，然后图像数据被改进并且存储在面板存储器52中。另一方面，面板控制芯片51依次从面板存储器52中读取显示数据，并且把读出的显示数据送到面板55。
如上所述，在本实施例中，后处理器70以及位于后处理器70后级的电路，执行了涉及显示处理的工作，执行工作包括：图像数据改进、显示的刷新、水平(H)/垂直(V)方向上的定时产生、随显示设备的屏幕大小分配存储器、以及彩色数量的分配。这些工作原来是由图形芯片11执行的。如上所述，由于减少了主机侧10上图形芯片11的负荷，并且面板控制芯片51执行显示处理，面板控制芯片51是由多重芯片构成的，因此本实施例的系统就能够充分地实现了显示高分辨率显示的技术。另外，在图形芯片11中，简单地用例如VGA分辨率处理图像数据，面板控制芯片51对经这样处理的图像数据进行放大。因此，能够显示诸如3D动画的活动画面。
图2是说明在图1的主机侧10上的图形系统的图。在图形芯片11中，设置了D/A转换器(以下称为DAC)16和用于产生同步信号的地址发生器17。在现有技术中，地址发生器17输出同步的信号作为能够在显示设备中立即显示的形式，这些同步的信号包括H-同步和V-同步以及显示启动信号。本实施例构造成减少图形芯片11所执行的处理，不对图象数据进行改进，并且把未改进的图像数据传递到面板侧。由例如24个比特构成的彩色数据被输出给预处理器20。另外，从地址发生器17把DE信号和地址信号输出给预处理器20，DE信号表示数据有效，即，表示这个数据被发送，地址信号用于设置起始点。预处理器20把ID和地址信息加入图像数据。使用被称为显示数据信道(DDC)的12C基座接口，执行主机侧10与面板侧50之间的信息交换。通过这个接口传递主机侧10与面板侧50之间的控制信号。
图3是显示预处理器20的内部结构的方框图。输入锁存器21锁存从一个应用输入的视频数据。在ID寄存器22中，设置要加入包的窗口ID，并且选出对应于窗口ID的预管理器26。为了进行打包，指针23转换诸如地址和数据顺序的简单的信息。同步比特24是使显示屏幕与写入数据同步的比特。响应这个比特使显示屏幕的垂直计数器同步。当接收到从输入锁存器21输入的数据以及表示数据有效的显示启动信号时，检查比特发生器25生成图像数据的检查比特，包括奇偶校验、总和以及CRC。
另外，预管理器26是预处理器20侧上的一个管理器，并且具有每个窗口ID的数据。这里，管理器意味着负责处理一个窗口的一个处理单元，并且在面板侧50上的后处理器70中也设置这样的管理器。这个管理器有各种各样的寄存器。窗口寄存器27示出了ID，ID表示管理器26中的每个管理器所对应于的窗口。接线夹寄存器28是表示实际上可写入区域的寄存器。位置寄存器29表示传递数据的位置。缩放比例寄存器30是表示缩放图像数据的放大量的寄存器。模式寄存器31表示图像数据的传递模式和写入模式。优先权寄存器32表示每个窗口ID的优先权。
DDC管理器37发射/接收主机侧10与面板侧50之间的DDC控制信号。工作号输出寄存器33是用于写入工作号并且把工作号经DDC管理器37传递到面板侧50的寄存器。在工作号输入寄存器34中，从这里经DDC把所有这里中最小的工作号读出。当采用如以后将说明的实施例2的多重系统时，通过这个工作号进行同步。同步返回(sync back)寄存器35被用于与面板侧50同步，并且被构造成能够读取面板侧50的数字化的垂直信息。差错状态寄存器36被构造成把面板侧50上处理的差错信息返回主机侧10。
另外，多路复用器38多路复用：头信息、主体信息、尾信息以及命令，并且打包它们，然后传递到面板侧50，头信息来自ID寄存器22、指针23和同步比特24，主体信息是来自输入锁存器21的视频图像数据，尾信息来自检查比特发生器25，命令来自预管理器26。
图4是示出在面板侧50上显示电路的示意性结构。面板控制芯片51包括：后处理器70、输入FIFO 61、输出FIFO 62、输入地址寄存器63以及输出寄存器64，输出寄存器64有H计数器65和V计数器66。I/F接收器53把从主机侧10串行地传递来的图像数据转换成并行图像数据以及控制信号DE。来自I/F接收器53的数据采用不同于现有技术的包的形式，并且由后处理器70去压缩和处理。在面板侧50上面板控制芯片51之内设有后处理器70，该后处理器70处理从主机侧10传输来的包。后处理器70执行的处理之一是诸如缩放比例的处理。通过输入FIFO 61和输出FIFO 62定时面板存储器52的读取以及写入操作的同时，从面板存储器52读取图像数据以及把图像数据写入面板存储器52，然后传递到下一步处理。这里，后处理器70处理的图像数据是X/Y地址，并且由输入地址寄存器63转换成存储器地址。从图像数据转换的存储器地址被输入到面板存储器52和输出地址寄存器64。输出地址寄存器64包括H计数器65和V计数器66，并且把水平/垂直方向同步的信号输出到面板55。后处理器70执行显示模式的转换操作。
图5是示出后处理器70的内部结构的方框图。输入锁存器71锁存输入到该输入锁存器71的包数据。在包中存储的窗口ID被设置于ID寄存器72中。指针73转换打包的地址和有关数据顺序的信息。同步比特74是使显示屏幕与写入数据操作相同步的比特。响应这个比特使显示屏幕的垂直计数器同步。误差发生器75根据数据的检查比特检测数据差错。另一方面，地址发生器76从来自ID寄存器72、指针73和同步比特74的指针和包信息中生产地址。把限幅电路77构造成从后管理器78中限幅寄存器80和优先权控制装置89中检测可写入区域，并且减去来自输入锁存器71的用于图像数据的部分的数据。
后管理器78是后处理器70上的管理器，并且起到负责处理窗口的处理单元的作用。后管理器78中的窗口ID寄存器79指示将由后管理器78中每个管理器处理的包的窗口ID。限幅寄存器80是表示实际可写入区域的寄存器。位置寄存器81指示传递数据的位置。缩放比例寄存器82是表示缩放图像数据的放大能力的寄存器。模式寄存器83指示图像数据的传递模式和图像数据的写入模式。优先权寄存器84指示每个管理器的限幅区域的优先权。误差状态寄存器85是表示面板侧60上处理中差错状态的寄存器。
另外，DDC控制器6对主机侧10与面板侧50之间传输/接收的DDC控制信号执行处理。在缩放电路87中，从限幅电路77输出的图像数据被放大和缩小，并且输出到面板55。FIFO存储器88是用于放大/缩小该缩放电路87中图像数据的存储器。优先权控制装置89根据各自后管理器78的处理区域以及每个优先权，设置该窗口ID的图像数据的可写入区域。另外，同步控制装置90是使用常规的垂直计数器的电路，并且该电路用于使面板垂直同步并且用于使数据处理同步。同步控制装置90输出垂直上同步的信号。工作号寄存器91连接到内部总线，该内部总线是低速总线，并且在采用多重面板时使用这个低速总线。工作号寄存器91存储最小工作号。
这里，参考图6的流程图，简要地说明面板侧50上后处理器70与主机侧10上预处理器20所执行的处理。
首先，通过一个应用按照一个窗口设置预处理器20中预管理器26的每个寄存器(步骤301)。利用DDC控制信号把这个信息经DDC管理器37传递到后处理器70，后管理器78的窗口ID寄存器79被设置(步骤302)。另一方面，把包的头信息写入ID寄存器22、指针23和同步比特24中，当传递图像数据时使用这个包的头信息(步骤303)。另外，在使后管理器78的信息包括于包的主体之后，预处理器20以包的形式传递后管理器78的信息(步骤304)。在后管理器78中存储的传递来的具有与传递来的数据相同的ID的数据(步骤305)。
下面，把视频数据输入到包的主体，并且以头-主体一尾的形式从系统传递视频数据(步骤306)。面板侧50首先从包中切去头，然后选出与头中ID相对应的后管理器78。由选出的管理器执行处理(步骤307)。根据限幅信息、它的优先权、位置信息以及头的地址信息处理数据部分。然后，把数据和地址送到下一级(步骤308)。此时，执行差错处理，并且存储差错信息(步骤309)。针对每行(例如，1280点)或针对每块(例如，32×32点的块)，执行从步骤306至步骤309的处理(步骤310)。在主机侧10上经DDC周期地从系统读取差错信息，并且进行诸如停止传递和重新传递的必须的处理(步骤311)。
图7(a)、7(b)和7(c)是示出现有技术的数据传递与本实施例的数据传递的比较以及数据格式的示意图。
图7(a)示出常规的视频数据的传递。在常规的频数据传递中，串行地发出R(红)、G(绿)和B(兰)的视频信号、V-同步、H-同步、DE以及另外约两个控制信号。按照显示屏幕从左上角到右下角一行一行地顺次传递视频数据。另外，在数据传递期间，不传递数据的期间是消隐时间。另一方面，存在一个读取路径，该读取路径的读取速度低至100[kHz]，它把DDC控制信号从面板发到主机。
图7(b)所示的本实施例的视频数据操作利用了消隐时间来传递视频数据的常规的数据传递方式。把16点或更少的信息加到包的头和尾。这被称为分包。由于在本实施例中处理来自多个源的包，V同步和H同步的同步信号是没有什么意义的，因此V同步信息包括于包的头中。这样，使用一个DE作为同步的信号就足够了，DE是表示数据传递量的一个信号。在本实施例中这个同步的信号被用于差错处理。DDC处理的信息量提高，则采用双向使用。另外，数据量并不是不变的。
在本实施例中，考虑使数据格式近似于现有技术的数据格式。其原因在于考虑到在市场上可购买到常规PC和常规计监视器的情况下，希望使本实施例的应用与采用常规系统相兼容。另外为了使图形芯片的改变是最少的，因此考虑不过多改变数据格式就能够支持本实施例。
图7(c)示出本实施例的数据格式。主体是一般图像数据部分，并且其长度可变。头部分包括对应于图像数据的名称标签的窗口ID、表示写位置的指针和V同步场所中的同步比特。在最后的包比特中是用于查错的尾。其原因在于数据是经传输系统来传输的，因此考虑到会出现相位误差的情况。
如上所述，按照本实施例，可以把屏幕刷新工作移到显示设备一侧(面板侧50)，通过在显示设备中缩放图像数据，因此减少了主机的负荷。当在超高分辨率面板中进行窗口显示过程中，自然必须高分辨率显示字符等，以及在静止画面中，也应当高分辨率显示字符等。但是，由于在对于游戏的3D显示的情况下，例如显示VGA分辨率，CPU侧的性能不足。按照本实施例，通过分开这两部分，由面板侧50上的存储器刷新静止画面的部分。因此，由于系统侧仅执行3D工作，因此对于例如SXGA来说，就能够双倍提高处理能力。另外，为了以VGA(640×480点)分辨率并在XGA(1024×768点)尺寸上显示3D显示部分，在系统侧上把图像数据放大约1.5倍之后，执行的数据传递操作。按照本实施例，可以在面板侧50上进行这个操作。具体来说，当把图像数据用超高分辨率放大4倍时，并且在涉及例如笔记本个人计算机的功耗负担的严格条件下，这样的方式有很大的价值。
实施例2
在实施例1中，对用主机侧10上的图形芯片11驱动显示设备的情况进行说明。在实施例2中，将说明所谓的多重系统的显示技术，这个显示技术利用多个图形芯片11驱动显示设备。
实施例2使用了那些实施例1中相同功能所使用的参考数字，并且忽略对它们的详细描述。
在这个实施例中多重系统所进行的活动画面的显示处理大致有两个特征。
一个是实施例1中所描述的，不仅仅由每个系统控制分割的屏幕之中对应的一个，而且由一个系统就能够控制整个屏幕。在现有技术中，由于各自系统控制相应的屏幕，一个系统的OS能够仅仅控制整个屏幕的1/4。按照这个实施例，一个系统能够执行普通窗口处理。此时，在仅仅针对特定的3D窗口的情况下，就可以有这样的能够执行普通窗口处理的系统的结构，利用多个系统作支持。
另一个特征是达到同步的不同的方式。迄今，系统有高速LA和特定的通信装置，并且此前通过该高速LA和特定的通信装置使多个系统彼此同步。但是，这个方法复杂，并且特别依赖于系统。另一方面，在本实施例中，在与显示设备(面板侧50)通信期间，就可以使多个系统彼此同步。
图11是说明本实施例中多重系统的系统结构的方框图。如图11所示，显示分割线56使面板55分割成4部分，这4个部分连接各自的面板控制芯片51。但是并不总设有多个面板控制芯片51，而可以构造多重系统，因此用一个控制面板就能够控制面板55。把视频信号从不同系统100中相应的图形芯片11送到相应的每个面板控制芯片51。在面板侧50上，经面板间数据总线69使面板控制芯片51彼此连接，因此一个系统100就能够同时控制整个屏幕。
这里，当通过多个系统(PC等)显示活动画面时，通常提及两个有关同步的问题。
一个同步问题是有关屏幕刷新和传递显示数据的问题。当使用一个显示屏幕时，屏幕刷新有一个定时，当然，每个屏幕必须与屏幕刷新相同步。例如，假设在上和下屏幕上显示一个人，并且假设人向右移动，则重新写刷新数据。如果每个系统没有与屏幕的刷新的定时相同步，则将出现这样的现象：在作为屏幕的接缝的显示分割线56上，仅上部分向右移动一个点而下部分保持原样。
另一个同步的问题是同步活动画面本身。当活动画面的应用程序不受时间的控制时就会出现这样的问题。这样的情况是在16[msec]期间，即在一个帧期间不决定要处理的工作负荷，而是按照系统的性能前进一个显示帧或屏幕更加清晰地显示。当从这些系统传输来的图像数据被结合并且显示时，每个屏幕处理的数据量不同，因此就会出现这样的现象：左侧屏幕执行快速处理并且执行诸如模糊的图像处理，而右侧屏幕执行慢速处理并且不能执行诸如模糊的图像处理。
图12是示出本实施例中主机侧10上与面板侧50上之间执行同步处理的结构的示意图。在本实施例中，利用DDC信号解决了有关同步的上述两个问题。
在主机侧10上一个系统100中，图形芯片11中的预处理器20包括：同步控制装置40、读取/写入控制45等。同步控制装置40包括：偏置寄存器41、加法器42、多路复用器43以及垂直同步计数器44。另一方面，面板侧50上面板控制芯片51的后处理器70包括：同步控制装置111、DDC管理器115以及工作号控制器116。同步控制装置111包括：垂直同步计数器112、偏置寄存器113以及加法器114。工作号控制器116包括：工作号输入寄存器117、工作号输出寄存器118、比较器119、内部总线控制器120以及内部总线121。
在面板侧50上，设有垂直同步计数器112，垂直同步计数器112有屏幕刷新的位置信息。在与面板55的刷新相同步时，通过两个内部同步信号(INT#VSYNC和INT#HSYNC)使所有芯片有相同的值。但是，当仅设有一个面板控制芯片51时，就不需要这两个内部同步信号。针对每个INT#HSYNC，把从偏置寄存器113输出的输出加到加法器114，并且被格式化，从而不受面板55的垂直线数的影响。这个值由DDC读取并且写入系统侧100上图形芯片11中的垂直同步计数器44。另外也使垂直同步计数器44的一个输出数字化，也把垂直同步计数器44的一个输出与偏置寄存器41的输出加入加法器42。
图13是示出本实施例的处理流程的图。图13的右手示出系统100或设备驱动侧上的应用的处理流程。图13的左手示出面板侧50上面板控制芯片51中的处理流程。把本实施例构造成来自系统100的工作由一个任务管理，并且由多个系统100构成的多重系统可以分享图象的绘制。这里，这个工作(任务)是一个划分单元，该划分单元定义要绘制的图像的范围，以便对其在例如活动画面的情况下将绘制图像的多边形(3D情况为三角形)进行定义，并且把工作(任务)号设给任意单元将处理的分割的图像，并且由顺序号表示工作(任务)号。图像处理的单元是可任意选择的，并且因为在一个帧中处理被划界，因此当图像处理被划界在几十或更多单元时，就不会有问题。
首先，该应用计算于某定时处在下一帧中可以执行的最大处理工作号(步骤401)。另外，为了执行这个工作的同步，把在多个系统100中起到主机作用的主PC的工作号设置成0(或最小)，并且停止操作(步骤402)。把计算出的最大工作号经DDC传递到面板侧50上的面板控制芯片51。这里，该图像处理预先假设它被分裂成特定的单元，并且按照处理顺序编号。
每个面板控制芯片51把各自工作号依次地送到面板侧50上内部总线(INT#BUS)121(步骤404)。在每个面板控制芯片51中，比较器119把总线上这个工作号与其它的工作号作比较，并且读取小于其它的工作号的较小的工作号(步骤405)。
在每个系统100中，工作号被经DDC读取，并且这个工作号被从面板控制芯片51的工作号输出寄存器118或已经读取的工作号输入寄存器34中读取(步骤406)。在每个系统100中，根据读取的工作号，直到读取的工作号为止的工作被执行作为下一帧中的一个处理(步骤407)。在本实施例中，主PC把工作号设置成0，并且停止每个应用的开始。当主PC开始操作时，开始该操作，并且每个系统100可以获取该应用将处理的工作号。执行一系列处理直至把正确的工作号设置给主PC，并且执行使多个系统100中工作相同步的同步处理。具体来说，这个处理流程能够实现与多个系统100中最慢系统100的同步。
下面，把正确的工作号设置给主PC(步骤408)。这样，开始这个工作。在每个系统100中，计算下一帧中可以处理的最大工作号(步骤409)。与上述相类似，经DDC针对面板55设置工作号(步骤410)。
另一方面，每个面板控制芯片51把各自工作号顺序送到面板侧50上内部总线(INT#BUS)121(步骤411)。在每个面板控制芯片51中，把总线上的这个工作号与其它的工作号比较，读取比其它小的较小工作号。然后把这个较小工作号写入工作号输出寄存器118(步骤412)。
在系统侧100上，经DDC读取这个工作号，并且这个工作号被从面板控制芯片51的工作号输出寄存器118或已经读取的工作号输入寄存器34中读取(步骤413)。在每个系统100中，根据读取的工作号，直到读取的工作号为止工作被执行作为下一帧中的一个处理(步骤414)。然后流程返回步骤409。
图14是进一步说明前面利用流程图已经说明的多重系统所执行的同步处理的时序图。针对每个垂直同步(V-SYNC)，使面板垂直计数器(面板V-CNTR)设置成0，并且计数垂直同步计数器112。在某时间点处读取这个计数器，并且把计数器的值写入系统侧100上垂直同步计数器44。如图14的V-CNTR的时序图中所示，在写入垂直同步计数器44中会出现小的延时。这样系统侧100就可以在等待这个延时之后识别同步。
在图14的时序图中，系统侧100的垂直同步计数器44使用接近最大值的定时，并且每个开始计算工作号。换言之，为了在读取工作之后开始计算工作号的操作，垂直计数器(VCNTR)在经过(N+X)时间之后开始处理。此时，开始从系统侧100的双缓冲器(未示出)把数据传递到面板侧50。然后，把计数的值写入面板侧50上工作号输入寄存器117。在面板侧50上，于适当的定时把面板控制芯片51的值装入内部总线121。每个面板控制芯片51读取从内部总线控制器120装入内部总线121的值。把工作号输入寄存器117的值与写入工作号输出寄存器118的值进行比较，并且从比较器119得出最小的值。把得到的这个最小值再次写入工作号输出寄存器118。这样，当执行从系统侧100读取的操作时，读取了每个系统侧100的最小工作号。读取了工作号的最小值的系统侧100执行在下一处理中具有最小工作号的工作，并且此时，执行垂直计数器(V-CNTR)的设置的操作。换言之，在系统侧100中，经DDC读取工作号和垂直计数器(V-CNTR)的值。确定用于处理下一帧的工作号，同时，设置垂直计数器(V-CNTR)。
如上所述，按照本发明，即使在系统侧上能力不足的显示3D的情况下，仍然通过把显示部分分割成4部分，执行3D的显示。具体来说，如果由4个系统分别地驱动该分割的4个部分，就可以显示一个具有近似于SXGA(1280点×1024点)的大的屏幕，它是分割的4部分的等同物，并且显示了10“UXGA(200dpi)的超高分辨率。按照本实施例，用户注意到仅用高性能支持该3D窗口同时通过一个系统显示整个屏幕。另外，多种系统，即，PC装载完全不同的OS，能够显示各自的屏幕，并且协调地显示该屏幕。
在实施例3中，将说明用于支持包括了多重比特的显示彩色的方法，其中显示的彩色数量有所提高。
迄今对24比特或更高的彩色的显示局限于高端工作站。这样限制的一个原因在于：为了提高每个部分处理速度以便支持24比特或更高的彩色的显示，因此系统变得昂贵。在本实施例中，通过主机侧与系统侧执行分开处理，就可以减慢系统的处理速度，并且容易支持24比特或更高的彩色的显示。
在说明本实施例过程中，将使用相同的参考数字表示与前述实施例的功能基本上相同的部分，并且忽略对它们的详细说明。
图15示出在显示屏幕上混合地显示彩色和单色图像的状态。在面板55的显示屏幕57上，显示了3D活动画面屏幕的窗口58和单色图像的窗口130与普通图文屏幕的窗口59。在图15中，3D活动画面屏幕的窗口58是30比特的彩色屏幕，单色图像的窗口130是单色屏幕。在面板55上可以混合地显示实施例1和2所述的不同类型的图像。
图16是说明本实施例所执行的控制流程和方框结构的图。在图16中，面板控制芯片51有增强显示层次的FRC/高频振动电路131。在后处理器70中设有：转换电路132和FIFO缓冲器133，转换电路132用于执行灰度调整和彩色匹配的处理，FIFO缓冲器133用于调整从面板存储器52读取和向面板存储器52写入的定时。
首先，将说明30比特彩色的处理。把从系统的一个应用送来的32比特彩色的图像数据，经系统总线13输入图形芯片11。这个图像数据受到图形芯片11的处理，并且经数字I/F线49送到面板控制芯片51。在这个数字I/F线49上，利用以后将说明的数据格式把这个图像数据作为24比特来传递。后处理器70再次把经数字I/F线49送来的图像数据转换成30比特数据，并且写入面板存储器52。这个图像数据采用如图16的存储器数据格式中所示的格式，其中红(R)、兰(B)和绿(B)分别10比特。读入FRC/高频振动电路131的这个图像数据被转换成针对每个R、G和B的8比特数据，并且从面板数据54传递到面板55的X-驱动器(未示出)。FRC/高频振动电路131通过温度分布和空间分布起到增强R、G和B的层次显示的作用。
图17(a)和17(b)通过数字I/F线49示出数据格式例子。图17(a)示出转移最小化差分信号(TMDS)数据传递。图17(b)示出使用TMDS的30比特彩色的比特赋值。图17(a)所示的3个TMDSO至TMDS2对应于非时钟的3个信号，并且执行分别从8比特的R数据、8比特的G数据和8比特的B数据到10比特的R数据、10比特的G数据和10比特的B数据的编码，并且传递它们。虽然为了方便，垂直地表示用于每一个点的数据，但是编码的数据实际上被连续地传递。执行编码以便矫正差错并且当输入同步的信号时取DC平衡，并且能够实际地仅使用8比特的R数据、8比特的G数据和8比特的B数据。
这里，在30比特彩色的情况下，执行如图17(b)所示的数据替换，并且使每32比特(8比特×4)对应于一个点数据。因此，即使就内容而言，其中4点能够按照24比特传递，也可以减少至3点按照约30比特传递。在本实施例中，在包的头中可以规定数据传递模式，并且按照这个规定的数据传递模式，执行数据处理。另外，在30比特传递中把2个控制比特加入每个点，随数据传递模式动态地赋值这两个比特。例如，通过加强数据的查错，使用每比特写入(一种比特的表示ON的部分被写入的模式)和垂直奇偶比特的数据传递模式。如上所述，因为能够自由设置数据传递模式，因此根据协议可以容易地支持48比特彩色和64比特彩色。
下面，将说明14比特的单色显示和它们的混合方法。在图16中，当在应用侧上把图像数据作为16比特数据进行处理时，这个图像数据作为16比特数据传递到系统总线13。从图形芯片11输出的图像数据经过数字I/F线49，在数字I/F线49中把图像数据混合到普通24比特数据进行传递。注意在这个传递时候，必须把数据传递模式设置成16比特单色传递模式。在面板控制芯片51中的后处理器70中的转换电路132，把这个16比特数据转换成30+1比特。在本实施例中，执行如上所述的灰度(gamma)调整和彩色匹配的处理。这个30比特数据有这样的结构：R、G和B分享单色的高位6比特，把低位6比特(8比特×3)分别分配给用于每个R、G和B的灰度调整和彩色匹配，形成总共30比特。加入一个比特作为附加比特，这样把31比特写入面板存储器52。识别比特是ON的比特执行单色处理，识别比特是OFF的比特执行一般彩色处理。
图16示出这些存储器数据的例子。在图16中，R8/G8/B8是8比特彩色数据，R10/G10/B10是10比特彩色数据，R8/G14/B8是14比特单色数据。在14比特单色数据中，G的14比特中6比特是上述的分享的比特。
为了在数据传递之前，向面板侧50显示要传递的数据是单色还是彩色，例如，如图17(c)所示的视频数据的包格式中，规定用指向第一包的头部分的指针的一个比特表示要传递的数据是单色还是彩色。
在本实施例中，按照如上所述的方式，随写入面板存储器52的标识比特，改变随后执行的处理。参考从面板存储器52读取的图像数据，通过标识比特判定图像数据是否是单色。如果图像数据是单色，则把低位8比特加到由R/G/B分享的高位6比特，FRC/高频振动电路131把低位8比特转换成R/G/B的8比特。然后，把经转换的8比特传递到面板55的X驱动器。
注意这个标识比特可用于诸如灰度调整、彩色匹配和缩放比例的处理。
如上所述，按照本发明，增加了显示的彩色数量，能够自由地改变图像数据的传递速率，并且自由地构造图像数据的传递模式。因此，在系统侧上和面板侧上能够没有问题地执行灰度调整和彩色匹配。例如，在系统侧和面板侧上都执行这样的处理，并且以30比特彩色模式传递图像数据。另外，面板侧上有转换表，并且通过一个选出的包，把以24比特彩色模式传递来的数据转换成30比特彩色。
另外，由于使用标识比特判定这个数据是彩色还是单色，省掉了带来的分别处理R/G/B的处理。结果，就可以显示由诸如14比特的多重比特构成的单色图像，并且例如，对需要表示多层次的单色的X-射线显示的一个用途也是可以的。如本实施例中一个用途例子所示，列举了部分地显示数字通用盘(DVD)的屏幕。原始DVD数据被压缩，并且过去压缩的DVD数据必须由系统和图形芯片去压缩。相反，如果分开压缩的部分并且作为压缩的数据能够被传递，则大大地降低了传递量。在高分辨率面板的情况下，由于主机侧10与面板侧50之间传递的数据量是大的，如果数据是以压缩的状态，则用例如1/10的电缆的带宽(电缆数)就足够了。另外，如上所述，希望增加彩色数量，例如，诸如每个R、G和B为10比特之后，才显示静止画面。另一方面，OS有时由每个R、G和B为8比特来控制余下的窗口部分。还是在这样的情况下，由于能够分别地处理分割的窗口，因此就容易支持。另外，可以控制诸如对每个窗口灰度调整的彩色调整的转换。在本实施例中，可以应用一种技术：即使在具有DVD的版权的数据的情况下，通常认为具有DVD的版权的数据是有问题的，仍然在仅仅解密该数据的授权显示的部分之后可以传递数据。
结合实施例1至3已经进行了详细地说明。按照这些实施例，即使当输出不能察觉出点的超高分辨率图像数据时，也能够显示这个超高分辨率图像数据，而整个系统不会有性能缺陷，诸如容量不足以及处理速度的延时。
另外，即使当进一步发展这个显示的分辨率时，不必每次改变清晰度都变换物理接口，因此带来了实用性和经济效果。
如上所述，按照本发明，可以实现主机侧与面板侧(监视器侧)上分开处理，并且能够优化包括图形芯片的整个系统的工作负荷。
另外，能够充分地体现包括传递容量的图像显示系统的处理容量，并且能够解决诸如在超高分辨率面板上和多重面板上显示能力不足的问题。
另外，在需要高传递速率的3D图形中，也可以实现在超高分辨率面板上进行适当的显示。
虽然已经详细地说明了本发明的优选实施例，但是应当知道在不脱离由附加权利要求书所定义的精神和范围下，能够进行各种各样的改变、替换和变换。

Claims (17)

1.一种图像显示系统，包括：
用于执行应用的主机；以及
与该主机相连接的显示器，该显示器用于显示图像；
其中，当该主机请求该显示器显示图像时，该主机向该显示器传递未改进的图像数据；以及
该显示器包括用于改进图像的面板存储器，该显示器根据从该主机传递来的图像数据在该面板存储器中改进图像，并且在它的面板上显示在该面板存储器中改进的图像。
2.依据权利要求1所述的图像显示系统，其中，该显示器根据在该面板存储器中改进的该图像，刷新该面板。
3.依据权利要求1所述的图像显示系统，其中，
该主机根据来自以第一分辨率执行的应用的输出，把示出第一分辨率的图像数据传递到该显示器；以及
该显示器把该传递来的示出第一分辨率的图像数据转换成第二分辨率的图像数据，并且针对该面板存储器改进该图像数据，其中，第二分辨率高于第一分辨率。
4.依据权利要求1所述的图像显示系统，其中，
在图像数据被压缩的情况下，该主机把经压缩的图像数据传递到该显示器；以及
该显示器扩展传递至此的已压缩的图像数据，并且针对该面板存储器改进该经扩展的图像数据。
5.依据权利要求1所述的图像显示系统，其中，
该主机用于执行多个应用，该多个应用示出所要求的不同的显示特性和数据量；
数字接口，用于把图像数据从该主机传递到该显示器；
其中，该数字接口根据该主机所执行的应用来改变传递格式，并且把图像数据传递到该显示器。
6.根据权利要求5所述的图像显示系统，其中，
该数字接口利用包传递该图像数据，并且该数字接口通过在包中规定数据传递模式来传递该图像数据；以及
该显示器根据所规定的该数据传递模式，在该面板存储器中改进该图像数据。
7.一种图像显示设备，包括：
显示图像的面板；
图像数据接收装置，用于从执行应用的主机设备接收未改进的图像数据；
面板存储器，用于改进从该图像数据接收装置所接收的该图像数据；以及
面板控制装置，用于针对该面板存储器改进图像数据以及针对该面板写入已改进的图像。
8.依据权利要求7所述的图像显示设备，其中，
该图像数据接收装置接收多个未改进的图像数据，该多个未改进的图像数据示出所要求的不同的显示特性和数据量；以及
该面板控制装置改进该多个未改进的图像数据，从而形成一个显示屏幕。
9.依据权利要求7所述的图像显示设备，其中，该面板控制装置根据在该面板存储器中已改进的图像数据执行对该面板的刷新。
10.依据权利要求7所述的图像显示设备，其中，
该图像数据接收装置接收具有第一分辨率的图像数据；以及
该面板控制装置把该图像数据缩放比例成不同于第一分辨率的第二分辨率，并且改进用于该面板存储器的该图像数据。
11.依据权利要求7所述的图像显示设备，其中，
面板控制装置，进一步配置成用于针对每个图像数据进行色彩调整，从而把图像写到该面板，每个图像数据是由该不同应用中的一个应用传递来的。
12.依据权利要求7所述的图像显示设备，其中，
图像数据接收装置，进一步配置成用于接收来自主机侧的第一比特数的彩色图像数据和第二比特数的单色图像数据，第二比特数与第一比特数不同；以及
其中，该面板控制装置进一步配置成在该面板存储器中改进从该图像数据接收装置所接收的该彩色图像数据和该单色图像数据，按照不同的数据格式改进该彩色图像数据和该单色图像数据。
13.依据权利要求12所述的图像显示设备，其中，该面板控制装置写标识比特，并且根据该标识比特执行改进处理，该标识比特用于区别该彩色图像数据和该单色图像数据。
14.一种图像显示方法，该图像显示方法根据来自执行应用的主机的信号，在与该主机相连接的显示器上显示图像，该方法包括以下步骤：
把用于图像显示的未改进的图像数据从该主机经数字接口传递到该显示器；
由该显示器本身改进用于该显示器的存储器的该传递来的图像数据；以及
在该显示器上显示在该存储器中已改进的图像。
15.依据权利要求14所述的图像显示方法，其中，根据在该显示器的该存储器中该已改进的图像，对该显示进行刷新。
16.依据权利要求14所述的图像显示方法，其中，
未改进的图象数据具有第一分辨率；
改进图象数据的步骤进一步包括由该显示器以第二分辨率缩放从该主机传递来的示出第一分辨率的图像数据，第二分辨率与第一分辨率不同。
17.依据权利要求16所述的图像显示方法，其中，
该显示器是一种通过贴上多个面板所获得的多重面板，或者是一种高分辨率面板；以及
对该图像数据进行的缩放操作是一种放大的显示操作。
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