一种图像尺寸转换模块的输出时序自适应调整方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种图像尺寸转换模块的输出时序自适应调整方法及系统，包括如下步骤：在图像尺寸转换模块中设置一PID控制器，PID控制器的控制律如下：；在图像尺寸转换模块中设置一输出时序控制器，输出时序控制器接收经过PID控制器调整的图像数据输出时序的前肩值和/或后肩值的变化值，控制输出缓冲区中图像数据的输出时序。本发明专利技术不需要设置额外的帧缓冲区，只需要能够缓冲5

【技术实现步骤摘要】
一种图像尺寸转换模块的输出时序自适应调整方法及系统


[0001]本专利技术涉及显示驱动
，具体为一种图像尺寸转换模块的输出时序自适应调整方法及系统。

技术介绍

[0002]在现有OLED显示面板驱动(以下简称DDIC)技术中，当输入视频的分辨率与输出视频的分辨率不一致时，需要使用图像尺寸转换模块来完成输入与输出分辨率的转换。当输入视频为垂直同步信号/水平同步信号/有效显示数据选通信号（VS/HS/DE）时序模式，输出同样要求为VS/HS/DE时序模式时，经过图像尺寸转换模块缩放后的视频流需要再造VS/HS/DE时序。
[0003]现有技术中，进行视频图像的图像尺寸转换处理有两种方法：1、增加帧缓冲区，利用帧缓冲区来缓冲图像尺寸转换模块中输出时序与输入时序的偏移问题。
[0004]2、限制图像尺寸转换的倍率以及使用场景，确保不会出现时序的偏移问题。
[0005]上述第一种方法中，需要增加帧缓冲区，而帧缓冲区在整个DDIC的应用场景中并不是必需的，因此增加帧缓冲区必然会提高芯片的制造成本以及功耗。上述第二种方法中，限制图像尺寸转换的倍率指的是：进行视频图像的图像尺寸转换操作时，横向的倍率必须和纵向的倍率一致；限制使用场景指的是：必须只能用于命令模式（commond mode），不能支持视频模式，因此该种方法限制了芯片的应用场景，且不适用视频模式。
[0006]从上述两种方法的结果来看，图像尺寸转换如果不设置额外的帧缓冲区来缓存，则需要在图像尺寸转换功能的基础上，完成输入输出视频流的同步控制，现有技术的图像尺寸转换模块的框图如图1所示。
[0007]为了达到输入输出的带宽均衡以及时序的稳定，需要图像尺寸转换的输入时序和输出时序满足如下两个条件：1、输入的Active时间和输出的Active时间相等（Active时间为有效行所占用的时间），需要满足以下公式：（1）；2、输入的一帧时间和输出的一帧时间相等，需要满足以下公式：（2）。
[0008]其中，为输入时序一行的时间，单位为μs；为输入时序的有效行数；为输入时序的总行数；为输出时序的有效列数；表示输出时序的横向后肩值（Back Porch）；表示输出时序的横向前肩值（Front Porch）；为表示图像尺寸转换模块的输入时钟频率，单位MHz；表示输出时序的有效行数；
表示输出时序的纵向后肩值；表示输出时序的纵向前肩值。
[0009]一方面，上述公式计算出来的Hbp、Hfp、Vbp、Vfp可能不是整数，这时候图像尺寸转换模块工作的时候输出缓冲区可能会读空或者写满，这时候就需要调整输出缓冲区工作的阈值来保证一帧之内输出缓冲区不会被读空或者写满。如果输出缓冲区写满了，就需要把阈值调小，如果输出缓冲区读空了，就需要把阈值调大。
[0010]另一方面，在实际应用中，如果DDIC工作于视频模式，那么输入时序是完全由上位微处理器来控制的，而输出时序是由DDIC控制的，两者是两个独立的系统，他们的时钟不可能完全按照上述两个公式完全适配上。
[0011]所以对于DDIC中图像尺寸转换的应用，主要就是需要解决输入时序和输出时序的偏移问题，这个时序的偏移由两种原因导致：1、通过图像尺寸转换模块的横向缩放倍率和竖向缩放倍率计算出来的Hbp、Hfp、Vbp、Vfp不是整数，而实际芯片应用时只能取整，这就导致了输入时序和输出时序的偏移。
[0012]2、如果DDIC工作在视频模式，那么即使计算出来的Hbp、Hfp、Vbp、Vfp是整数，也会由于上位微处理器的时钟和DDIC的时钟的频率偏移，最终导致输入时序和输出时序的偏移。
[0013]综上所述，DDIC的图像尺寸转换需要有一种能自适应调节图像尺寸转换输入时序的方法，来满足带宽均衡以及输出时序稳定的功能。

技术实现思路

[0014]为解决现有的技术问题，本专利技术提供了一种基于PID控制器的图像尺寸转换模块的输出时序自适应调整方法及系统，满足带宽均衡以及输出时序稳定的功能，完成输入输出视频流的同步控制。
[0015]本专利技术一方面提供了一种图像尺寸转换模块的输出时序自适应调整方法，包括如下步骤：S1：在所述图像尺寸转换模块中设置一PID控制器，所述PID控制器的控制律如下：；其中，e（t）为误差函数，e（t）表示t时刻输出时序相对输入时序的偏移量；u（t）为t时刻图像数据输出时序的前肩值和/或后肩值的变化值；K
p
为无量纲比例参数，T
i
、T
d
分别为时间量纲的积分控制率参数和微分控制率参数，本领域技术人员可根据需要设置其具体值。
[0016]从上式可知，PID控制器的输出u（t）由当前时刻的误差e（t）、误差e（t）的积累、以及误差e（t）的变化速率来决定。
[0017]将PID控制器应用到图像尺度转换模块的输出时序的控制上，为了保证带宽恒定，那就需要图像尺度转换模块的输出时序跟随输入时序。
[0018]根据PID控制器原理，我们首先需要定义误差e（t），进一步地，所述e（t）满足以下公式：
；L（t）为t时刻所述图像尺寸转换模块中的输出缓冲区的数据量值；L0为预设的所述输出缓冲区的数据量目标值。
[0019] 在图像尺度转换应用中，由于没有额外的帧缓冲区，只有行缓冲区（line buffer），行缓冲区只能储存5
‑
6行的数据量，我们需要做的就是要保证行缓冲区在图像尺度转换工作时不会读空或者写满。所以引入输出缓冲区当前的数据量值L（t）作为PID控制器的控制目标，那么对应的e（t）就是预设的输出缓冲区的数据量目标值L0减去L（t）。
[0020]其次，我们还需要决定PID控制器的控制量u（t），为了保持输出缓冲区的数据量值L（t）在数据量目标值L0附近，需要控制图像尺度转换模块的输出时序，但是为了保证输出时序的稳定，我们只希望看到Hbp和/或Hfp变化，Vfp和Vbp始终恒定。那么PID控制器的控制量就是Hbp和/或Hfp，那么u（t）对应的就是图像尺度转换模块的输出时序的Hbp和/或Hfp的变化值。
[0021]进一步地，步骤S1中，所述数据量目标值L0为所述输出缓冲区的数据量最大值的一半。
[0022]S2：在所述图像尺寸转换模块中设置一输出时序控制器，所述输出时序控制器接收经过所述PID控制器调整的图像数据输出时序的前肩值和/或后肩值的变化值，控制所述输出缓冲区中图像数据的输出时序。
[0023]进一步地，步骤S2中，所述控制所述输出缓冲区中图像数据的输出时序，具体为：保持图像数据输出时序的纵向前肩值和纵向后肩值不变，将所述前肩值和/或后肩值的变化值取整后叠加至横向前肩值和/或横向后肩值的原值上。
[0024]本专利技术另一方面提供了一种图像尺寸转换模块的输出时序自适应调整系统，包括：输入缓冲区，用于缓冲输入的图像数据；横向图像尺寸转换模块，用于接收所述输入缓冲区输出的图像数据，并对图像数据进行横向尺寸转换滤波处本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种图像尺寸转换模块的输出时序自适应调整方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：在所述图像尺寸转换模块中设置一PID控制器，所述PID控制器的控制律如下：；其中，e(t)为误差函数，e(t)表示t时刻输出时序相对输入时序的偏移量；u(t)为t时刻图像数据输出时序的前肩值和/或后肩值的变化值；K
p
为无量纲比例参数，T
i
、T
d
分别为时间量纲的积分控制率参数和微分控制率参数；S2：在所述图像尺寸转换模块中设置一输出时序控制器，所述输出时序控制器接收经过所述PID控制器调整的图像数据输出时序的前肩值和/或后肩值的变化值，控制所述图像尺寸转换模块的输出缓冲区中图像数据的输出时序。2.根据权利要求1所述的输出时序自适应调整方法，其特征在于，所述e(t)满足以下公式：；其中，L(t)为t时刻所述图像尺寸转换模块中的输出缓冲区的数据量值；L0为预设的所述输出缓冲区的数据量目标值。3.根据权利要求2所述的输出时序自适应调整方法，其特征在于，步骤S1中，所述数据量目标值为所述输出缓冲区的数据量最大值的一半。4.根据权利要求1所述的输出时序自适应调整方法，其特征在于，步骤S2中，所述控制所述输出缓冲区...

【专利技术属性】
技术研发人员：蔡剑，叶选新，李堃，蔡杰羽，石炳磊，白海楠，朱诗文，
申请(专利权)人：苇创微电子上海有限公司，
类型：发明
国别省市：