同步显示方法及装置的制作方法

专利名称：同步显示方法及装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及对多媒体数据处理领域，具体地，是一种对多显示屏的视频数据的同步显示方法及同步显示的装置。
背景技术：
现有很多具有显示功能的手持电子设备， 如MP4、PDA或学习机等，除了能够在自身的显示屏上显示视频或图像外，还能外接其他电子设备的显示屏，如与电视机、电脑的显示器、投影仪等连接，向外接的显示设备输出视频或图像。由于外接的显示屏面积较大，具有更好的显示效果，方便多人同时观看所显示的视频或图像。此外，现有的一些电子设备也可以同时驱动多个不同的显示屏显示视频或图像等。一个设备与多个显示屏连接并向多个显示屏输出数据，称为同步显示，简称同显，而每一个显示屏显示的内容相同，称为同源同显。当然，在同源同显的技术下，不同的显示屏通常具有不同的尺寸，显示屏的分辨率也不尽相同，但这并不影响同源同显的技术实现。应用同源同显的技术时，需要在电子设备内设置同步显示装置，现有的同步显示装置如图I所示。同步显示装置具有两组显示组件，第一组显示组件包括显示数据控制器10、显示时序控制器11、显示屏12以及时钟信号发生器13，第二组显示组件包括显示数据控制器20、显示时序控制器21、显示屏22以及时钟信号发生器23，其中显示屏12为电子设备自带的显示屏，显示屏22为外接的电子设备的显示屏。显示数据控制器10从存储器I中读取需要显示的数据流，读取的数据流为经过过滤、解码后的数据，显示数据控制器10读取数据流后，将读取的数据输出至显示时序控制器11，显示时序控制器11根据显示屏12的分辨率大小以及显示屏12的特性，添加消隐数据，按时序输出至显示屏12。时钟信号发生器13向显示时序控制器11以及显示屏12输出时钟信号，用于保证显示时序控制器11与显示屏12的时钟信号同步。若显示屏12为IXD显示屏，显示时序控制器11向显示屏12发送的数据包括有效数据以及消隐数据。消隐数据与有效数据是LCD显示屏时序的特点，有效数据的宽度和有效数据的高度指显示屏12需要显示的高度和宽度，这些数据是从存储器I所读取获得的，因此显示数据控制器10读取的数据量决定有效数据传送的时间长度。消隐数据的宽度和消隐数据的高度则与显示无关，但其数据代表有效数据传送前空闲时间长度。消隐数据或消隐时间一般用于数据传送前的准备工作，其占据LCD显示屏时序的一部分。此外，消隐数据是虚拟数据，其不用作显示。如图2 (a)所示，显示时序控制器11向显示屏12传输的有效数据的宽度为480像素，有效数据的高度为272像素,消隐数据的宽度为20像素,消隐数据的高度为10像素，因此，显示时序控制器11向显示屏12发送的数据长度为(480+20) X (272+10)，即需要500X282个显示时序的时钟周期完成一个画面数据的传输，因此，显示屏21的帧时序周期数为500X282，因此，本文所指的帧时序周期数是显示屏的(有效数据的行数+消隐数据的行数)X(一行数据中有效数据的时钟周期数+ —行数据中消隐数据的时钟周期数)。显示数据控制器20也是从存储器I中读取数据流，并将读取的数据流输出至显示时序控制器21，时钟信号发生器23向显示时序控制器21、显示屏22输出时钟信号，确保显示时序控制器21与显示屏22的时钟信号同步。与显示屏12相同地，显示屏22也是IXD显示屏，显示时序控制器21向显示屏22发送的数据也包括消隐数据，如图2 (b)所示，显示时序控制器21向显示屏22传输的有效数据的宽度为320像素,有效数据的高度为240像素,消隐数据的宽度为16像素，消隐数据的高度为8像素，因此，显示时序控制器21向显示屏22发送的数据长度为(320+16) X(240+8)，即需要336X248个显示时序的时钟周期完成一个画面数据的传输，因此，显示屏22的帧时序周期数为336X248。可见，现有的同步显示装置中，两个显示数据控制器10、20均需要从存储器I中读取数据流，即两组显示组件重复地访问存储器1，导致同步显示装置占用的带宽较大，占用的资源较大，同时同步显示装置的功率消耗较大，对电子设备的要求较高，进而导致电子设·备的生产成本较高。

发明内容
本发明的主要目的是提供一种占用带宽资源较小的同步显示方法。本发明的另一目的是提供一种对电子设备资源占用少且功率消耗小的同步显示
>J-U ρ α装直。为了实现上述的主要目的，本发明提供的同步显示方法包括第一显示数据控制器接收数据流，并将接收的数据流传输至第一显示时序控制器，第一显示时序控制器按显示时序将数据流输出至第一显示屏，并且，第一显示时序控制器还将输出至第一显示器的数据流输出至数据复用控制器，数据复用控制器对接收的数据流中的数据进行缩放处理并输出至第二显示时序控制器，数据复用控制器还根据第一显示屏的帧时序周期数与第二显示屏的帧时序周期数计算第二显示时序控制器向第二显示屏输出数据流的频率，第二显示时序控制器以计算出的频率向第二显示屏输出数据流。由上述方案可见，第二显示时序控制器并不是通过显示数据控制器从存储器中读取数据流，而是通过数据复用控制器从第二显示时序控制器中获取数据流，这样只有第一显示数据控制器从存储器中获取数据流，同步显示装置所占用的带宽较小，功率消耗也较小，有利于降低电子设备的生产成本。一个优选的方案是，第一显示时序控制器将数据流发送至数据复用控制器前，向所发送的数据添加位置信息。由此可见，数据复用控制器接收的数据包含有位置信息，便于数据复用控制器对每一行数据的起止位置进行识别，方便对数据进行缩放处理。进一步的方案是，数据复用控制器将缩放处理后的数据流暂存在数据缓冲器中，数据缓冲器以预定的频率向第二显示时序控制器输出数据流，且数据复用控制器根据数据缓冲器所暂存的数据流的数据量调节预定的频率。可见，数据复用控制器能够灵活地调节数据缓冲器输出数据的频率，有利于数据缓冲器灵活地输出数据，避免输出数据的频率过于固定而增加数据输出的难度，降低同步显示装置的实现难度，且能够保证两个显示屏显示数据的同步性。为实现上述的另一目的，本发明提供的同步显示装置具有第一显示数据控制器、用于接收第一显示数据控制器输出的数据流的第一显示时序控制器、用于接收并显示第一显示时序控制器输出的数据流的第一显示屏、第二显示时序控制器、用于接收并显示第二显示时序控制器输出的数据流的第二显示屏，还包括数据复用控制器，用于接收第一显示时序控制器输出的数据流，并对所接收的数据流的数据进行缩放处理后输出至第二显示时序控制器，数据复用控制器还根据第一显示屏的帧时序周期数与第二显示屏的帧时序周期数计算第二显示时序控制器向第二显示屏输出数据流的频率，第二显示时序控制器以该频率向第二显示屏输出数据流。由上述方案可见，同步显示装置并不设置两个显示数据控制器，第二显示时序控制器从数据复用控制器中读取数据，这样避免两个显示数据控制器同时从存储器中读取数据流，同步显示装置所占用的带宽较小，功率消耗也小，有利于降低电子设备的生产成本。

一个优选的方案是，第一显示时序控制器内设置位置信息添加单元，用于向输出至数据复用控制器的数据添加位置信息。由此可见，数据复用控制器接收的数据包含有位置信息，有利于数据复用控制器分辨每一行数据的起止位置，方便其实现对数据的缩放处理。进一步的方案是，数据复用控制器内设置有数据缓冲器及调频控制器，数据缓冲器用于暂存经过缩放处理后的数据，调频控制器用于计算数据缓冲器向第二显示时序控制器输出数据流的频率。可见，数据缓冲器根据调频控制器计算出的频率向第二时序控制器输出数据流，确保两个显示屏同步地显示数据，避免两个显示屏显示的画面不一致的情况发生。


图I是现有同步显示装置的结构框图。图2是向图I中两个显示屏传输的有效数据与消隐数据的示意图。图3是本发明同步显示装置实施例的结构框图。图4是本发明同步显示装置实施例中数据复用控制器的结构框图。图5是本发明同步显示方法实施例的流程图。以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
具体实施例方式本发明的同步显示装置应用在诸如MP4、PDA等手持电子设备上，优选地，该手持电子设备带有自身的显示屏，并且可以与外部的显示设备连接，向外部的显示设备输出数据。当然，该手持电子设备也可以不带自身的显示屏，直接向两个或以上的外部显示设备输出数据。参见图3，本发明的同步显示装置具有显示数据控制器30、显示时序控制器31、显示屏32、时钟信号发生器33、数据复用控制器40、显示时序控制器51、显示屏52以及时钟信号发生器53。显示数据控制器30从存储器2读取数据流，所读取的数据流是经过过滤、解码后的数据流，并将所读取的数据流输出至显示时序控制器31。显示时序控制器31内设置位置信息添加单元35，用于向所接收的数据流中的数据添加位置信息。位置信息可以是添加在显示数据的每一行数据最前面，即在每一行数据的第一个数据前添加一个标记作为起始标记，或者是在每一行数据的最后面添加一个标记作为终止标记，这样标记出每一行数据的起止位置。每一行数据是包括消隐数据与有效数据的数据，如图2 (a)所示的，一行数据是包含500个像素的数据，需要用500个显示时序的时钟周期所传输的数据。时钟信号发生器33产生时钟信号，并向显示时序控制器31以及显示屏32同步地输出时钟信号，以确保显示时序控制器31及显示屏32接收的时钟信号同步。显示时序控制器31还按时序地将数据流输出至显示屏32，显示屏32将接收的数据流转化成相应的图像并显示出来。 显示时序控制器31还将发送至显示屏32的数据流发送至数据复用控制器40，优选地，显示时序控制器31同步地将数据流发送至显示屏32以及数据复用控制器40。数据复用控制器40对接收的数据流中的数据进行缩放处理，然后将缩放处理后的数据输出至显示时序控制器51。参见图4，数据复用控制器具有图像缩放单元41、数据缓冲器42以及调频控制器43。图像缩放单元41接收来自显示时序控制器31的数据流，并将数据流中的数据进行缩放滤波，得到缩放后的数据。例如，图2 (a)的数据为显示屏32所接收的数据，图2 (b)为显示屏52所接收的数据，则显示屏32接收的有效数据宽度与长度分别是480像素、272像素，消隐数据的宽度、长度分别是20像素、10像素，显示屏52接收的有效数据宽度与长度分别是320像素、240像素，消隐数据的宽度、长度分别是16像素、8像素。图像缩放单元41对来自显示时序控制器31的500像素X 282像素的数据进行重采样，由于显示屏52的帧时序周期数为(320+16) X (240+8)，则重采样后需要经过缩放滤波，得到336像素X248像素的新的显示数据。显示屏52所接收的数据就是上述经过重采样以及缩放滤波后的数据，由于显示屏52所接收的数据是通过对来自显示时序控制器31的数据缩放滤波而来，因此显示屏52所显示的图像与显示屏32所显示的图像相同，只是尺寸不一样。由于图像缩放单元41所接收的数据带有位置信息，其能分辨出显示屏32所显示的数据每一行数据的起止位置，因此能够准确地对每一行数据进行缩放处理，也能对每一列数据进行缩放处理。图像缩放单元41并不是直接将缩放后的数据输出至显示时序控制器51，而是将缩放后的数据暂存在数据缓冲器42内，由数据缓冲器42将数据流输出至显示时序控制器51。由于显示屏32显示的图像分辨率与显示屏52所显示图像的分辨率不相同，因此显示时序控制器31向显示屏32输出数据的频率与显示时序控制器51向显示屏52输出数据的频率不相同，因此，若将缓冲器的数据直接按照显示时序控制器31向显示屏32输出数据的频率输出，将或造成显示屏32显示的图像与显示屏52显示的图像不同步的问题，因而需要对显示时序控制器51向显示屏52输出数据的频率进行调节，这可以通过调节数据缓冲器42向显示时序控制器51输出数据的频率实现显示屏32与显示屏52的同步显示。
数据复用控制器40内设置调频控制器43，用于计算数据缓冲器42向显示时序控制器51输出数据的时钟频率。假设显示时序控制器31向显示屏32传输的数据的时钟频率f I为100MHz,为了保证显示屏52显示的图像与显示屏32显示的图像同步,显示时序控制器51向显示屏52传输的数据时钟频率f2应设定为
.500x282. … _
/2 = IOQMZfex-= 169.21OlJViife(式 I)
^336:248
可见，调频控制器43是根据显示屏32的帧时序周期数、显示屏52的帧时序周期数以及显示时序控制器31向显示屏32传输的数据的时钟频率f I计算出显示时序控制器51向显示屏52传输的数据时钟频率f2。因此，数据复用控制器40需要接收时钟信号发生器33输出的时钟信号，以保证数据复用控制器40正确接收时钟信号发生器33的时钟信号并判断该时钟信号的频率。数据缓冲器42以上述计算出来的频率f2将其暂存的数据流输出至显示时序控制器51，显示时序控制器51也是以频率f2向显示屏52输出数据流，这样能够确保显示屏32显示的图像与显示屏52显示的图像同步。当然，时钟信号发生器53产生时钟信号，并向显示时序控制器51以及显示屏52输出时钟信号，用于确保显示时序控制器51及显示屏52的时钟信号同步。同时，时钟信号发生器53还接收数据复用控制器40的命令，同步地调节时钟信号的频率。但是，上述计算的频率f2是一个难以得到的频率，因此只能使用相近似的频率替代。如果设定某个接近的频率，如170MHz替代频率f2使用，则其大于真实的所需的频率f2，将会导致显示屏52所显示的数据过快而在某个时刻的图像无法显示。如果设定另一个接近的频率，如169MHz替代频率f2 ，则由于其小于真实所需的频率f2，将造成显示屏52无法及时显示数据。为了解决这个问题，本发明采用动态地调节数据缓冲器42向显示时序控制器51发送数据流的频率的方式，通过调频控制器43适时地微调数据缓冲器42向显示时序控制器51发送数据流的时钟频率，使显示屏52接收数据的平均时钟频率达到f2。由于显示时序控制器51向显示屏52输出数据流的频率与数据缓冲器42向显示时序控制器51输出数据流的频率f2是一致的，因此调频控制器43调节数据缓冲器42向显示时序控制器51输出数据流的频率f2也就调节了显示时序控制器51向显示屏52输出数据流的频率。本实施例中，为确保数据缓冲器42所暂存的数据处于半满的状态，也是最安全的状态，需要设定两个阈值，一个安全存储的上限阈值MT，另一个安全存储的下限阈值LT，数据缓冲器42所暂存的数据量在上限阈值MT和下限阈值LT之间的状态是安全状态，此时数据缓冲器42工作在非调频状态，以标准频率，如169. 2MHz输出数据流。若数据缓冲器42暂存的数据量小于下限阈值LT时，数据缓冲器工作在低频状态，以低于标准频率的低频频率LFJn 169MHz输出数据流。若数据缓冲器42暂存的数据量大于上限阈值MT时，数据缓冲器42工作在高频状态，以高于标准频率的高频频率HF，如170MHz输出数据流。因此，调频控制器43根据显示屏32与显示屏52的帧时序周期数计算频率f2后，将设定三个频率，即标准频率、高频频率以及低频频率，根据数据缓冲器42暂存的数据量来决定使用哪一频率，即数据缓冲器42以怎样的频率向显示时序控制器51输出数据流。
通过上述的调频处理，能够确保数据缓冲器42的数据暂存量经常处于或接近半满状态。当然，调频命令要经过低通滤波处理，防止过于频繁的调频。为确保调频的安全，时钟信号发生器53输出的时钟信号的频率只会在预设的、接近频率f2的值上下小幅度地波动。数据缓冲器42根据其暂存的数据量以不同的设定的频率向显示时序控制器51输出数据流，显示时序控制器51以该频率向显示屏52输出数据流，显示屏52接收数据流后按时序将数据流转换成视频、图像输出。下面结合图5说明同步显示装置的工作流程。首先，同步显示装置执行步骤SI，显示数据控制器30从存储器2中读取数据流，并将读取的数据流输出至显示时序控制器31。然后，执行步骤S2，显示时序控制器31向显示屏32输出数据流，同时，显示时序控制器31还向数据复用控制器40输出数据流。当然，显示时序控制器31输出数据流前，应该向数据流的数据中添加位置信息，如一行数据的起始标记或终止标记等。
接着，数据复用控制器40执行步骤S3，由图像缩放单元41对数据进行缩放滤波，并暂存在数据缓冲器42内。然后，调频控制器43执行步骤S4，根据显示屏32的帧时序周期数、显示屏52的帧时序周期数以及显示时序控制器31向显示屏32输出数据流的频率计算数据缓冲器42向显示时序控制器51输出数据的频率。当然，在计算出来的频率难以实现的情况下，应该根据计算出来的频率设定标准频率、高频频率以及低频频率。然后，数据复用控制器40执行步骤S5，判断数据缓冲器42所暂存的数据量是否高于上限阈值，如是执行步骤S6，设定数据缓冲器42输出数据流的频率为高频频率，即预定频率为高频频率。如数据缓冲器42暂存的数据量不是高于上限阈值，则继续执行步骤S7，判断其暂存的数据量是否低于下限阈值，如是执行步骤S8，设定数据缓冲器42输出数据流的频率为低频频率，即预定频率为低频频率。如果判断数据缓冲器42所暂存的数据量既不高于上限阈值，也不低于下限阈值，则执行步骤S9，设定数据缓冲器42输出数据流的频率为标准频率，即预定频率为标准频率。最后，数据复用控制器40执行步骤S10，数据缓冲器42以预定频率向显示时序控制器51输出数据流，显示时序控制器51也以预定频率向显示屏52输出数据流。显示屏32、显示屏52分别接收并显示所接收的数据流。当然，同步显示装置还判断存储器2是否还有需要显示的数据流，即执行步骤S11，如判断有，返回执行步骤SI，若判断没有，退出工作流程。由上述的方案可见，同步显示装置不需要使用两个显示数据控制器从存储器中读取数据流，减少占用电子设备的带宽，也降低同步显示装置的功率消耗，从而降低电子设备的生产成本。当然，上述实施例仅是本发明较佳的实施方式，实际应用时，还可以有更多的改变，例如，在计算数据缓冲器向第二个显示时序控制器输出数据流的频率是一个能够容易实现的频率，则无需设定标准频率、高频频率或低频频率，直接以该容易实现的频率输出数据流即可；或者，第一个显示时序控制器不向数据流的数据添加位置信息，而是由图像缩放单元根据第一个显示屏的行有效数据的时钟周期数与行消隐数据的时钟周期数之和自行计算每一行数据的起止位置；又或者，在需要向更多的显示屏输出数据时，数据复用控制器可以向更多的显示时序控制器输出数据流，这样的改变也能实现本发明的目的。
最后需要强调的是，本发明不限于上述实施方式，如显示屏分辨率的改变、数据缓 冲器输出数据频率的改变等变化也应该包括在本发明权利要求的保护范围内。
权利要求
1.同步显示方法，包括 第一显示数据控制器接收数据流，并将接收的数据流传输至第一显示时序控制器，所述第一显示时序控制器按显示时序将所述数据流输出至第一显示屏； 其特征在于 所述第一显示时序控制器还将输出至所述第一显示器的数据流输出至数据复用控制器，所述数据复用控制器对接收的数据流中的数据进行缩放处理并输出至第二显示时序控制器，所述数据复用控制器还根据第一显示屏的帧时序周期数与第二显示屏的帧时序周期数计算所述第二显示时序控制器向所述第二显示屏输出数据流的频率，所述第二显示时序控制器以所述频率向所述第二显示屏输出数据流。
2.根据权利要求I所述的同步显示方法，其特征在于 所述第一显示时序控制器将数据流发送至所述数据复用控制器前，向所发送的数据添加位置信息。
3.根据权利要求2所述的同步显示方法，其特征在于 所述位置信息为行数据的起始标记或行数据的终止标记。
4.根据权利要求I至3任一项所述的同步显示方法，其特征在于 所述数据复用控制器将缩放处理后的数据流暂存在数据缓冲器中，所述数据缓冲器以预定的频率向所述第二显示时序控制器输出数据流。
5.根据权利要求4所述的同步显示方法，其特征在于 所述数据复用控制器根据所述数据缓冲器所暂存的数据流的数据量调节所述预定的频率。
6.根据权利要求5所述的同步显示方法，其特征在于 调节所述预定的频率的步骤为 所述数据复用控制器判断所述数据缓冲器暂存的数据量在存储的上限阈值与下限阈值之间时,设定所述预定的频率为标准频率； 所述数据复用控制器判断所述数据缓冲器暂存的数据量大于所述上限阈值时，设定所述预定的频率为高于所述标准频率的高频频率； 所述数据复用控制器判断所述数据缓冲器暂存的数据量小于所述下限阈值时，设定所述预定的频率为低于所述标准频率的低频频率。
7.同步显示装置，包括 第一显示数据控制器，用于接收数据流； 第一显示时序控制器，用于接收所述第一显示数据控制器输出的数据流； 第一显示屏，用于接收并显示所述第一显示时序控制器输出的数据流； 第二显示时序控制器，用于接收数据流； 第二显示屏，用于接收并显示所述第二显示时序控制器输出的数据流； 其特征在于 数据复用控制器，用于接收所述第一显示时序控制器输出的数据流，并对所接收的数据流的数据进行缩放处理后输出至所述第二显示时序控制器，所述数据复用控制器还根据所述第一显示屏的帧时序周期数与所述第二显示屏的帧时序周期数计算所述第二显示时序控制器向所述第二显示屏输出数据流的频率；所述第二显示时序控制器以所述频率向第二显示屏输出数据流。
8.根据权利要求7所述的同步显示装置，其特征在于 所述第一显示时序控制器内设置位置信息添加单元，用于向输出至所述数据复用控制器的数据添加位置信息。
9.根据权利要求8所述的同步显示装置，其特征在于 所述位置信息为行数据的起始标记或行数据的终止标记。
10.根据权利要求7至9任一项所述的同步显示装置，其特征在于 所述数据复用控制器内设置有数据缓冲器及调频控制器，所述数据缓冲器用于暂存经过缩放处理后的数据，所述调频控制器用于计算所述数据缓冲器向所述第二显示时序控制 器输出数据流的频率。
全文摘要
本发明提供一种同步显示方法及装置，该方法包括第一显示数据控制器接收数据流，并将接收的数据流传输至第一显示时序控制器，第一显示时序控制器按显示时序将数据流输出至第一显示屏，并且，第一显示时序控制器还将输出至第一显示器的数据流输出至数据复用控制器，数据复用控制器对接收的数据流中的数据进行缩放处理并输出至第二显示时序控制器，数据复用控制器还根据第一显示屏的帧时序周期数与第二显示屏的帧时序周期数计算第二显示时序控制器向第二显示屏输出数据流的频率，第二显示时序控制器以计算出的频率向第二显示屏输出数据流。该装置是应用上述方法向两个显示屏输出数据。本发明能减小同步显示装置占用的带宽资源，降低其生产成本。
文档编号G09G3/20GK102890909SQ20121036159
公开日2013年1月23日 申请日期2012年9月25日 优先权日2012年9月25日
发明者张俊, 陈传著 申请人:珠海全志科技股份有限公司