中間幀消隱的製作方法

2023-05-21 02:56:56

本文所述的實施方案涉及驅動顯示器，並且更具體地涉及在驅動顯示器時執行中間幀消隱。

背景技術：

行動裝置諸如智慧型電話和平板電腦被用于越來越多種最終用戶應用程式。行動裝置是通常具有帶有觸摸輸入的顯示屏的小型手持式計算設備。手持式計算設備具有作業系統並且可運行各種類型的應用程式軟體(即應用程式)。行動裝置可供在不方便攜帶傳統計算機的環境中需要使用傳統計算機的某些功能的人使用。大多數行動裝置利用用於允許用戶接合併控制行動裝置的觸控螢幕界面。觸控螢幕界面的響應性和易用性是用戶體驗的一個重要部分。

對於內嵌觸摸式顯示器或其他類似的觸控螢幕顯示器，觸摸傳感器與顯示器公共電壓層一體集成或者緊密地耦接到該顯示器公共電壓層，並且活動地驅動像素可能妨礙在顯示器上執行觸摸感測的能力。因此，對於這些類型的顯示器，通常在幀之間的垂直消隱周期中執行觸摸感測。但是，這將觸摸感測的頻率限制為幀刷新速率。對於非內嵌觸摸式顯示器或者其他類似類型的觸控螢幕顯示器，與顯示器公共電壓層電氣分離的顯示器集成觸摸傳感器可提供在顯示刷新正在進行時執行觸摸掃描的能力。即使對於這些類型的顯示器，某些特殊的感測掃描步驟也可在顯示消隱期間進行，因為活動顯示刷新可能導致噪聲幹擾，這可能降低性能。這些掃描步驟的示例包括觸筆掃描、互電容掃描、和自電容掃描。

在一些情況下，在觸控螢幕設備上運行的應用程式可能需要或者受益於比顯示器幀刷新速率高的觸摸感測頻率。例如，用戶可能正在使用觸筆將其籤名施用到平板電腦。在此類情況下，觸摸感測頻率的增大將允許以更高的精度來捕獲籤名。

需注意，術語「觸摸感測」旨在涵蓋檢測和捕獲多種類型的感測輸入中的任何感測輸入。因此，如本文所用，術語「觸摸感測」可指與觸控螢幕顯示器的各種類型的用戶交互中的任何用戶交互，包括檢測與顯示器的用戶輸入或交互的位置、力、和類型，其中該交互可以是以下形式：一個或多個手指、觸筆、或其他工具的觸摸，以及與屏幕的其他類型的交互和/或與這些交互相關聯的其他測量(例如力、傾斜)。還應當指出，術語「觸敏顯示器」是指具有檢測這些各種類型的用戶交互中的任何用戶交互以及捕獲基於這些交互的各種類型的測量中的任何測量的能力的顯示器。

技術實現要素：

本發明公開了一種用於執行中間幀消隱的系統、裝置和方法。

在各種實施方案中，設備包括顯示器、顯示流水線、和與顯示器一體集成的觸摸傳感器。源幀像素可由顯示流水線進行處理，並在顯示器上被呈現為目標幀。對於一些類型的顯示器(例如內嵌觸摸顯示器)，在顯示流水線正活動地向顯示器驅動輸出像素時，觸摸傳感器可能不能執行觸摸感測來檢測屏幕上的觸摸事件。因此，觸摸傳感器可被配置為在顯示流水線並非正活動地驅動顯示器時執行觸摸感測。然而，這可能限制可執行觸摸感測的頻率並且可能抑制觸摸感測的性能。對於其他類型的顯示器，當觸摸傳感器與顯示器公共電壓層電氣分離時，可在顯示器刷新正在進行時執行觸摸掃描。對於這些類型的顯示器，某些特殊感測掃描步驟(例如觸筆掃描、互電容掃描、自電容掃描)可在顯示消隱期間進行。

為了在不增大幀刷新速率的情況下增大觸摸感測的頻率，可針對每個顯示幀執行觸摸感測多於一次。這個細粒度的觸摸感測可在檢測到在屏幕上使用筆、觸筆、檢測力或其他觸摸工具的情況下執行。例如，應用程式可能生成籤名欄位，從而預期用戶將在該籤名欄位中籤上其姓名。在此類實施方案中，系統可被配置為通過響應於檢測到應用程式的執行而執行中間幀消隱來增大觸摸感測的頻率。在其他實施方案中，其他事件可通過使得顯示流水線執行中間幀消隱來觸發觸摸感測的頻率的增大。然而在其他實施方案中，中間幀消隱可在連續基礎上執行，並且可在需要時可供觸摸子系統使用。

為了執行中間幀消隱，顯示流水線可中斷正向顯示器驅動的幀的垂直活動周期(「活動周期」)並在該幀的第一部分已被顯示之後引入中間幀消隱間隙。然後，在這個中間幀消隱間隙已截止之後，可向顯示器驅動該幀的下一部分，在此之後可引入另一中間幀消隱間隙。在給定幀內可引入任意數量的中間幀消隱間隙，其中中間幀消隱間隙的數量越高，可執行的觸摸感測的頻率越高。

根據以下對本文所述方法的詳細描述，這些和其他特徵及優點對於本領域的普通技術人員將變得顯而易見。

附圖說明

通過結合附圖參考以下描述可更好地理解所述方法和機制的以上優點以及進一步的優點，在附圖中：

圖1是示出耦接到存儲器和一個或多個顯示設備的片上系統(SOC)的一個實施方案的框圖。

圖2為示出顯示流水線的一個實施方案的框圖。

圖3是示出用於實施中間幀消隱的控制邏輯部件的一個實施方案的框圖。

圖4是示出給定幀內的中間幀消隱間隙的具體實施的一個實施方案的框圖。

圖5是示出在執行中間幀消隱時使用的幀分量的一個實施方案的框圖。

圖6示出執行中間幀消隱的時序圖的一個實施方案。

圖7是示出了用於執行中間幀消隱的方法的一個實施方案的一般化流程圖。

圖8是示出用於確定何時增大觸敏顯示器的觸摸感測頻率的方法的一個實施方案的一般化流程圖。

圖9是系統的一個實施方案的框圖。

圖10示出使用中間幀消隱來調節幀刷新速率。

具體實施方式

在以下描述中，闡述了許多具體細節，以提供對本發明所述的方法和機制的徹底理解。然而，本領域的普通技術人員應認識到，可在沒有這些具體細節的情況下實踐各個實施方案。在一些情況下，沒有詳細地示出熟知的結構、部件、信號、電腦程式指令和技術，以避免模糊本文所述的方法。應當理解，為了說明的簡潔清楚，圖中所示的元素未必是按比例繪製。例如，一些元素的尺寸可能相對於其他元素被放大。

本說明書包括對「一個實施方案」的提及。不同上下文中出現的短語「在一個實施方案中」不一定是指同一個實施方案。特定特徵、結構或特性可以與本公開一致的任何適當的方式組合。此外，如在整個專利申請中所使用的那樣，以允許的意義(即，意味著具有可能性)而不是強制的意義(即，意味著必須)來使用字詞「可能」。類似地，字詞「包括」(「include」,「including」，和「includes」)是指包括但不限於。

術語。以下段落提供本公開(包括所附權利要求書)中所出現的術語的定義和/或上下文：

「包括」。該術語是開放式的。當在所附權利要求書中使用時，該術語不排除附加結構或步驟。考慮以下引用的權利要求：「一種裝置，所述裝置包括顯示流水線...。」此類權利要求不排除該裝置包括附加部件(例如，處理器、存儲器控制器)。

「被配置為」。各種單元、電路或其他部件可被描述為或敘述為「被配置為」執行一項或多項任務。在此類上下文中，「被配置為」用於通過指示單元/電路/部件包括在操作期間執行這一項或這多項任務的結構(例如，電路)來描述結構。如此，即使在所指定的單元/電路/部件當前並未運行(例如，未接通)時，單元/電路/部件也可被描述成被配置為執行該任務。結合表述「被配置為」使用的單元/電路/部件包括硬體——例如電路、存儲可執行以實施操作的程序指令的存儲器等。表述單元/電路/部件「被配置為」執行一項或多項任務明確地旨在對於該單元/電路/部件不援引35U.S.C.§112，第(f)段。此外，「被配置為」可包括受軟體和/或固件(例如，FPGA或執行軟體的通用處理器)操縱的通用結構(例如，通用電路)，從而以能夠執行所涉及的一項或多項任務的方式進行操作。「被配置為」還可包括調整生產過程(例如半導體製造功能)，以製造適於實施或執行一項或多項任務的設備(例如集成電路)。

「基於」。如本文所用，該術語用於描述影響確定的一個或多個因素。該術語不排除可能影響確定的附加因素。即，確定可僅僅基於這些因素或至少部分地基於這些因素。考慮短語「基於B來確定A」。雖然B可為影響A的確定的因素，但該短語不排除A的確定還基於C。在其他示例中，可僅基於B來確定A。

現在參見圖1，其示出了耦接到存儲器112和顯示設備120的片上系統(SOC)110的一個實施方案的框圖。顯示設備在本文中可被更簡潔地稱為顯示器。正如其名稱所暗示的，SOC 110的部件可被集成到單個半導體基板上作為集成電路「晶片」。在一些實施方案中，部件可在系統中的兩個或更多個晶片上實現。然而，在本文中將使用SOC 110作為示例。在所示的實施方案中，SOC 110的部件包括中央處理單元(CPU)複合體114、顯示管116、外圍設備部件118A-118B(更簡單地，「外圍設備」)、存儲器控制器122、以及通信結構127。部件114、116、118A-118B、和122可全部耦接到通信結構127。在使用期間，存儲器控制器122可耦接到存儲器112。類似地，顯示管116在使用期間可耦接到顯示器120。在所示的實施方案中，CPU複合體114包括二級(L2)高速緩存130和一個或多個處理器128。

顯示管116可包括用於處理用於在顯示器120上顯示的一個或多個靜態圖像和/或一個或多個視頻序列的硬體。一般來講，對於每個源靜態圖像或視頻序列，顯示管116可被配置為生成讀存儲器操作，以通過存儲器控制器122來從存儲器112讀取用於表示幀/視頻序列的數據。

顯示管116可被配置為對圖像數據(靜態圖像、視頻序列等)執行任何類型的處理。在一個實施方案中，顯示管116可被配置為對靜態圖像進行縮放以及對視頻序列的幀進行抖動、縮放和/或執行色彩空間轉化。顯示管116可被配置為將靜態圖像幀和視頻序列幀混合，以生成輸出幀以用於顯示。顯示管116也可更一般性地稱為顯示流水線、顯示控制單元或顯示控制器。顯示控制單元通常可以是被配置為從一個或多個源(諸如靜態圖像和/或視頻序列)準備幀以用於顯示的任何硬體。

更具體地，顯示管116可被配置為從被存儲在存儲器112中的一個或多個源緩衝器126A-126B檢索源幀、對來自源緩衝器的幀進行複合、以及在顯示器120上顯示所得到的幀。源緩衝器126A和126B表示可被存儲在存儲器112中的任意數量的源緩衝器。因此，顯示管116可被配置為讀取個源緩衝器126A-126B並複合圖像數據以生成輸出幀。

顯示器120可以是任何類型的視覺顯示設備。該顯示器可為例如用於行動裝置諸如智慧型電話、平板電腦等的觸控螢幕顯示器。該顯示器120可為液晶顯示器(LCD)、發光二極體(LED)、等離子、陰極射線管(CRT)等。該顯示器120可被集成到包括SOC 110的系統(例如智慧型電話或平板電腦)中，和/或可為獨立封裝的設備諸如計算機監視器、電視機、或其他設備。

在一些實施方案中，顯示器120可直接連接到SOC 110，並且可由顯示管116來控制。即，顯示管116可包括可向顯示器提供各種控制/數據信號(包括定時信號，諸如一個或多個時鐘和/或垂直消隱周期和水平消隱間隙控制)的硬體(「後端」)。時鐘可包括指示像素正被傳輸的像素時鐘。數據信號例如可包括顏色信號，諸如紅、綠、和藍。顯示管116可實時控制顯示器120，從而在顯示器正在顯示由幀所指示的圖像時提供用於指示像素將要被顯示的數據。至此類顯示器120的接口可例如為VGA、HDMI、數字視頻接口(DVI)、液晶顯示器(LCD)接口、等離子接口、陰極射線管(CRT)接口、任何專用顯示器接口等。

顯示器120可包括觸摸傳感器電路140和顯示驅動電路145。觸摸傳感器電路140可包括用於感測顯示器120上的觸摸事件以及將關於所檢測到的觸摸事件的信息傳送至SOC 110的電路和邏輯部件。觸摸傳感器電路140可被配置為檢測覆蓋在顯示器120的屏幕上的觸摸傳感器的觸敏區域內的觸摸的存在以及位置或者對象的鄰近性。觸摸傳感器電路140可利用傳感器部件和感測技術的任意組合來檢測觸敏顯示器120上的觸摸事件。顯示驅動電路145可包括用於將像素驅動到顯示器120上的電路和邏輯部件。在一個實施方案中，觸摸傳感器電路140和顯示驅動電路145可集成到單個面板或層中。在另一個實施方案中，觸摸傳感器電路140和顯示驅動電路145可在獨立層中被堆疊在一起。

在一些實施方案中，在使用內嵌觸摸式顯示器或其他類似的觸控螢幕顯示器時，如果顯示驅動電路145在觸摸傳感器電路140正在試圖檢測觸摸事件的同時正在向顯示器120驅動像素，則觸摸傳感器電路140可能易受幹擾和發生故障。因此，在這些實施方案中，觸摸傳感器電路140可僅在顯示驅動電路145並非正在向顯示器120驅動像素時執行觸摸感測。因此，通常在幀之間的垂直消隱周期中執行觸摸感測。然而，某些應用程式可能受益於比每幀一次更高的觸摸感測頻率。為了增大觸摸感測頻率，可執行中間幀消隱來在顯示驅動電路145正向顯示器120活動地驅動像素時中斷垂直活動周期(在本文中被稱為「活動周期」)，並在向顯示器120寫入同一幀的各個部分的過程之間插入中間幀消隱間隙。在其他實施方案中，當觸摸傳感器電路140與顯示驅動電路145電氣分離時，可在顯示器刷新正在進行時執行觸摸掃描。即使在這些實施方案中，某些特殊感測掃描步驟(例如觸筆掃描、互電容掃描、自電容掃描)也可在中間幀消隱間隙期間進行，因為活動顯示器刷新可引起使性能劣化的噪聲幹擾。

因此，幀可以第一幀速率被顯示在顯示器120上。由於實施中間幀消隱，因此可在顯示器120上以第二速率執行觸摸感測，該第二速率比第一幀速率的頻率高。換句話講，觸摸傳感器140的連續的活動觸摸感測間隙之間的時間可比一個幀周期短。例如，在一個實施方案中，可在顯示器120上以每秒60幀的幀速率顯示幀。每秒可執行240次觸摸感測，這比該幀速率快4倍。可通過以下方式來比幀速率快4倍地執行觸摸感測：每個幀引入三個中間幀消隱間隙，使得在每個幀內在三個分開的間隙處並且還在每個幀的末端處執行觸摸感測。例如，可以240赫茲(Hz)或更高的速率執行觸筆掃描，並且即使在觸摸傳感器電路140與顯示驅動電路145電氣分離的情況下也可在中間幀消隱間隙期間執行觸筆掃描。其他實施方案可利用其他幀速率、其他數量的中間幀消隱間隙，並且可具有觸摸感測與幀速率頻率之間的其他比率，使得觸摸感測頻率是幀速率的倍數。

CPU複合體114可包括用作SOC 110的CPU的一個或多個CPU處理器128。系統的CPU包括執行系統的主要控制軟體諸如作業系統的一個或多個處理器。通常，由CPU在使用期間執行的軟體可控制系統的其他部件，以實現系統的所期望的功能。CPU處理器128還可執行其他軟體諸如應用程式。應用程式可為用戶提供功能，並且可依賴於作業系統以用於更低級的設備控制。因此，CPU處理器128也可被稱為應用處理器。CPU複合體還可包括其他硬體，諸如L2高速緩存130和/或至系統的其他部件的接口(例如至通信結構127的接口)。

外圍設備118A-118B可為被包括在SOC 110中的附加硬體功能的任何集合。例如，外圍設備118A-118B可包括視頻外圍設備，諸如視頻編碼器/解碼器、用於圖像傳感器數據的圖像信號處理器諸如相機、縮放器、旋轉器、混合器、圖形處理單元等。該外圍設備118A-118B可包括音頻外圍設備，諸如麥克風、揚聲器、至麥克風和揚聲器的接口、音頻處理器、數位訊號處理器、混音器等。該外圍設備118A-118B可包括用於SOC 110外部的各種接口的接口控制器，該各種接口包括諸如通用串行總線(USB)、外圍部件互連(PCI)(包括PCI高速(PCIe))、串行和並行埠等。該外圍設備118A-118B可包括聯網外圍設備諸如媒體訪問控制器(MAC)。可包括硬體的任何集合。

該存儲器控制器122通常可包括用於接收來自SOC 110的其他部件的存儲器操作並用於訪問存儲器112以完成存儲器操作的電路。該存儲器控制器122可被配置為訪問任何類型的存儲器112。例如，該存儲器112可以是靜態隨機存取存儲器(SRAM)、動態RAM(DRAM)諸如包括雙倍數據速率(DDR、DDR2、DDR3等)DRAM的同步DRAM(SDRAM)。可支持DDR DRAM的低功率/移動版本(例如，LPDDR、mDDR等)。該存儲器控制器122可包括用於對存儲操作、針對操作的數據等進行緩衝的各種隊列，以及用於對操作進行排序並根據針對存儲器112限定的接口訪問存儲器112的電路。

該通信結構127可以是用於在SOC 110的部件間進行通信的任何通信互連器和協議。該通信結構127可基於總線，包括共享總線配置、交叉開關配置、和具有橋接器的分級總線。該通信結構127也可基於分組，並且可利用橋接器、交叉開關、點到點或其他互連器進行分級。

應當指出，SOC 110的部件的數量(以及圖1中所示的那些部件的子部件的數量，諸如在CPU複合體114內)在不同實施方案中可以是不同的。可存在比圖1中所示的數量更多或更少的每個部件/子部件。還應當指出，SOC 110可包括在圖1中未示出的多個其他部件。在各種實施方案中，SOC 110也可被稱為集成電路(IC)、專用集成電路(ASIC)、或裝置。

現在轉向圖2，其示出了顯示流水線210的一個實施方案的一般化框圖。顯示流水線210可耦接到互連接口250和顯示器(未示出)。在一個實施方案中，顯示流水線210可向顯示器發送經渲染的圖形信息。互連接口250可包括用於在顯示流水線210和頂級結構之間路由信號和分組的多路復用器和控制邏輯部件。互連接口250可對應於圖1所示的通信結構127。

顯示流水線210可包括中斷接口控制器212。該中斷接口控制器212可包括用於擴展多個源或外部設備以生成被呈現至內部像素處理流水線214的中斷的邏輯部件。該控制器212可提供編碼方案、用於存儲中斷向量地址的寄存器、和用於檢查、啟用和確認中斷的控制邏輯部件。中斷的數量和所選擇的協議可以是可配置的。

顯示流水線210可包括一個或多個內部像素處理流水線214。該內部像素處理流水線214可包括用於處理和顯示用戶界面(UI)層的一個或多個ARGB(透明度、紅、綠、藍)流水線。該內部像素處理流水線214還可包括用於處理和顯示視頻內容諸如YUV內容的一個或多個流水線。在一些實施方案中，該內部像素處理流水線214可包括用於在將圖形信息作為對後處理邏輯部件220的輸出而進行發送之前混合圖形信息的混合電路。

該顯示流水線210可包括後處理邏輯部件220。該後處理邏輯部件220可用於顏色管理、環境適應像素(AAP)修改、動態背光控制(DPB)、面板γ校正、和抖動。該後處理邏輯部件220還可包括被配置為在正被顯示的幀的垂直活動周期期間執行中間幀消隱的邏輯部件。該顯示器接口230可處理用於與內部面板顯示器進行通信的協議。例如，可使用移動行業處理器接口(MIPI)顯示器串行接口(DSI)規範。另選地，可使用4通道嵌入式顯示器埠(eDP)規範。該後處理邏輯部件220和顯示器接口230也可被稱為顯示器後端。

該後處理邏輯部件220可被配置為通過在正被顯示的每個幀內插入一個或多個中間幀消隱間隙來中斷垂直活動周期。顯示流水線210可包括用於確定何時在給定幀內插入中間幀消隱間隙以及中間幀消隱間隙的持續時間的控制邏輯部件。在一個實施方案中，可實施行計數器來支持在幀中間的消隱。消隱的起始位置和持續時間兩者可以是可編程的。在到達起始位置時，用於顯示流水線210的像素處理塊的水平同步和數據啟用信號可被用於掩蔽該消隱的持續時間。然而，正向顯示器接口230驅動的水平同步和數據啟用信號可仍然被生成並且可向顯示器接口230提供虛擬像素。在各種實施方案中，所生成的虛擬像素可以是可編程的。

顯示流水線210的像素處理塊可在中間幀消隱期間停止。顯示器接口230可以與常規像素相同的方式接收虛擬像素。這樣，中間幀消隱對於顯示器接口230可為透明的。可向顯示器接口230內的邏輯部件通知對中間幀消隱周期的編程，以丟棄或忽略虛擬像素。

在一個實施方案中，可通過編程一組參數(例如中間沿位置、中間沿寬度)以在垂直活動周期期間生效來啟用中間幀消隱。參數中間沿寬度和中間沿位置可以行計數為單位來表達。多個中間幀消隱間隙可被編程為在單個幀期間生效。在一個實施方案中，可實施可保持最多至N組可編程中間幀消隱間隙值的緩衝器，其中N是根據實施方案而變化的正整數。後續組的起始位置可隨著行計數單調遞增而單調遞增。

在一個實施方案中，行計數可開始於垂直活動區域的起始處的數值0，並且可每一行增加1，直到垂直活動區域的末端。該垂直活動周期可按行的數量來表述，並且可被編程為包括中間沿寬度的總數量的數值。在一個實施方案中，中間沿位置可根據這個公式嚴格單調遞增：中間沿位置[n+1]>中間沿位置[n]+中間沿寬度[n]>0。

現在轉向圖3，其示出了用於實施中間幀消隱的控制邏輯部件的一個實施方案的框圖。顯示流水線(例如顯示流水線210)的控制邏輯部件可包括定時單元310，該定時單元可被配置為從一個或多個像素處理流水線(未示出)接收像素數據並生成垂直定時信號和水平定時信號。在一個實施方案中，該定時單元310可被配置為從一個或多個像素處理流水線的輸出端處的先進先出緩衝器(FIFO)(未示出)接收像素。該一個或多個像素處理流水線可被配置為以可變速率將像素推入FIFO中。在一個實施方案中，定時單元310可被配置為以由水平定時信號所確定的固定速率來從FIFO彈出像素。

該定時單元310還可被配置為生成用於控制顯示流水線的的水平同步信號。水平同步信號和從FIFO檢索的像素可經由「與」門330而被耦接到一個或多個後處理級335。該一個或多個後處理級335可包括以下各項中的一者或多者：顏色管理、環境適應像素(AAP)修改、動態背光控制(DPB)、面板γ校正、抖動、和其他級。

該控制邏輯部件還可包括存儲將要被插入到正被顯示的幀中的任意數量的中間幀消隱間隙的中間幀(或中間沿)位置和寬度值的表350。表350經由在主機設備的處理器(例如圖1所示的處理器128)上執行的控制軟體可為可編程的。表350可包括用於存儲中間沿位置和寬度值的任意數量的條目，並且每個條目可包括用於指示條目中的數值是否應當用於在幀的垂直活動周期中插入中間幀消隱間隙的有效位。表350表示可用於存儲中間沿位置和寬度值的任何類型的邏輯部件或結構(例如緩衝器、寄存器)。

在每個幀的開始處，如果第一條目是有效的，則控制邏輯部件可從表350的第一條目加載中間沿位置和寬度值(即中間沿位置[0]和中間沿寬度[0])。該控制邏輯部件可利用中間沿位置來確定在哪裡插入第一中間幀消隱間隙，並且控制邏輯部件可利用中間沿寬度來確定中間幀消隱間隙應當持續多長。在第一中間幀消隱間隙已截止之後，控制邏輯部件可確定下一條目是否有效，並且如果有效，則控制邏輯部件可利用這個條目的中間沿位置(即中間沿位置[1])來確定何時插入下一個中間幀消隱間隙。該控制邏輯部件可繼續為表350中的每個附加有效條目插入新的中間幀消隱間隙。當控制邏輯部件檢測到表350中的下一條目無效時，則針對當前幀將不會插入附加中間幀消隱間隙。

定時單元310可包括(或耦接到)被配置為跟蹤已針對當前幀顯示的行的數量的行計數器312。為了確定何時將中間幀消隱間隙插入到當前幀的垂直活動周期中，行計數器312的行計數輸出可被傳送至比較器315。該比較器315可將當前行計數值與當前中間沿位置值進行比較。比較器315可在當前行計數等於中間沿位置時生成觸發(中間沿開始)，並且中間沿開始信號可耦接到控制單元320。

控制單元320可被配置為在觸發「中間沿開始」指示中間幀消隱間隙開始時生成虛擬像素和同步信號。該虛擬像素可取任何合適的值(例如全零)，並且該虛擬像素可被顯示器接口(未示出)丟棄而不向顯示器進行驅動。控制單元320還可接收由定時單元310生成的水平定時和同步信號。此外，定時信號可由耦接到控制單元320一個或多個後處理級335生成。該控制單元320還可從表350接收當前中間沿寬度值。該控制單元320還可包括(或耦接到)可被配置為生成耦接到比較器325的信號「中間沿計數」的中間沿計數器345。當中間幀消隱間隙開始時，中間沿計數器345可被設置為當前中間沿寬度值。然後，針對在中間幀消隱間隙期間生成的虛擬像素的每一行，中間沿計數器345可遞減。由控制單元320生成的虛擬像素以及水平定時和同步信號可通過「或」門340而被傳送至顯示器接口。此外，信號「中間沿啟用」可被傳送至顯示器接口，使得顯示器接口可在中間幀消隱間隙期間丟棄虛擬像素，而不是將其發送至顯示器。

在一個實施方案中，比較器325可將「中間沿計數」與0進行比較。如果「中間沿計數」大於0，則比較器325可將信號「中間沿啟用」高驅動至「與」門330，該「與」門將停止一個或多個後處理級335中的數據處理塊(或時鐘選通)。如果「中間沿計數」等於0(指示中間幀消隱間隙結束)，則比較器325可將信號「中間沿啟用」低驅動至「與」門330，該「與」門將使得一個或多個後處理級335中的數據處理塊重新接通。信號「中間沿啟用」還可耦接到其他邏輯部件和級(例如像素處理流水線)，以允許其他邏輯部件和級在中間幀消隱間隙期間停止、時鐘選通或功率選通。

通過一個或多個後處理級335的延遲可根據哪些級被激活而有所不同。然而，針對給定應用程式場景，該延遲可為恆定的。在一個實施方案中，控制單元320的延遲可被配置為匹配數據管級335的延遲。當控制單元320不活動時(當中間幀消隱並非正在被執行時)，計數器(未示出)可測量後處理級335的輸入與後處理級335的輸出之間的延遲。當「中間沿開始」在中間幀消隱間隙的開始處被觸發時，所測得的延遲可被捕獲在寄存器(未示出)中。控制單元320然後可利用該所測得的延遲來生成與一個或多個後處理級335的延遲匹配的輸出信號。

需要指出的是，圖3僅僅是可在顯示流水線內用於生成中間幀消隱間隙的邏輯部件結構的一個示例。其他實施方案可包括其他控制邏輯部件，並且可以其他合適的方式布置。

現在轉向圖4，其示出了給定幀410內得中間幀消隱間隙的具體實施的一個實施方案的框圖。幀405是可在不使用中間幀消隱間隙的情況下被寫到顯示器的視頻幀圖像的一個示例。幀410示出了與幀405中所示相同的源圖像，但是這次使用被引入在幀410內的兩個中間幀消隱間隙。

該中間幀消隱間隙在由中間沿位置[0]和中間沿位置[1]所指示的位置處被插入到幀410的垂直活動周期中。需注意，示出了在幀410內使用兩個中間幀消隱間隙僅僅是出於說明性目的。在其他實施方案中，可使用其他數量的中間幀消隱間隙。

在一個實施方案中，在沒有中間幀消隱間隙的情況下顯示幀時所使用的幀周期可與在具有中間幀消隱間隙的情況下顯示幀時所使用的幀周期相同。例如，如圖4所示，幀405的垂直消隱周期和垂直活動周期之和可等於幀410的垂直消隱周期與垂直活動周期之和。因此，由於兩個中間幀消隱間隙被添加到幀410的垂直活動周期，因此幀410的垂直消隱周期可減少這兩個中間幀消隱間隙的寬度之和。對於幀405，單個垂直消隱周期和單個垂直活動周期之和等於Vtotal，或者一個幀時間。類似地，對於幀410，垂直消隱周期、幀的三個部分的三個顯示驅動周期、以及這兩個中間幀消隱間隙的寬度之和也等於Vtotal。

一般來講，幀405的單個垂直消隱周期和單個垂直活動周期被分成分布在幀410的整個幀時間中的更小的區段。因此，幀410的垂直消隱周期和中間幀消隱間隙之和等於幀405的單個垂直消隱周期。這樣，總體幀速率可基本上保持不變。在一個實施方案中，垂直活動信號在中間幀消隱間隙期間可保持被斷言。在顯示器後端內，這可通過延伸水平消隱來實現。需注意，上文針對時間周期所使用的術語「等於」不必旨在表示不可能有可能被識別到的任何差異的相同程度。相反，可能存在並且設想到與具體技術相關聯的差異。例如，說兩個時間周期相等是假定可能存在由於信號噪聲、抖動、時鐘偏差等所導致的輕微變化。然而，此類差異大多在設計約束之內，並不足以破壞設備的預期操作。

在一個實施方案中，當顯示器集成的觸摸傳感器不與顯示器公共電壓層隔離時，中間幀消隱間隙可被插入到幀410中，以增大可在對應觸敏顯示器上執行的觸摸感測的頻率。在每個中間幀消隱間隙期間，可在顯示器上執行觸摸感測。此外，在顯示器並非正被活動地驅動時，可在每個幀開始之前的垂直消隱周期期間執行觸摸感測。在其他實施方案中，當顯示器集成的觸摸傳感器與顯示器公共電壓層電氣分離時，觸摸掃描可在活動顯示器刷新期間執行，並且特殊掃描步驟可在垂直幀消隱和中間幀消隱期間執行。這些特殊掃描步驟可包括觸筆掃描、互電容掃描和自電容掃描。在各種實施方案中，中間幀消隱可響應於檢測到事件而被觸發。例如，對事件的檢測可以是響應於用於請求(或可以其他方式要求)增大的觸摸感測頻率的應用程式來檢測壓力、檢測觸摸、檢測力、檢測從一個觸摸位置到另一觸摸位置的移動、在給定時間段內檢測重複觸摸、或者檢測其他任何條件或信號。在各種實施方案中，中間幀消隱可默認被啟用。可能有並且設想到多個此類實施方案。

如圖4所示，幀405和410具有與針對幀410所示的水平活動(或Hactive)周期對應的相同的顯示寬度。在每一行的Hactive周期之前是水平消隱(或Hblank)周期，如幀410所示。類似地，在幀410的垂直活動(或Vactive)周期之前(即在前一幀的垂直活動周期之後)是垂直消隱(或Vblank)周期。水平消隱周期是從水平線的最後一個像素在顯示器上進行繪製時到下一水平線的第一個像素在顯示器上進行繪製時的周期。垂直消隱周期是從幀的最後一個像素在顯示器上進行繪製時到下一幀的第一個像素在顯示器上進行繪製時的周期。垂直活動周期是從給定幀的第一個像素在顯示器上進行繪製時到該給定幀的最後一個像素在顯示器上進行繪製時的周期。垂直活動周期也可被稱為被分配用於驅動顯示器的時間。垂直活動周期和垂直消隱周期可按行測量，而水平活動周期和水平消隱周期可按像素測量。

當針對給定幀使用中間幀消隱間隙時，垂直活動周期可包括該幀的顯示高度加上一個或多個中間沿寬度兩者。因此，垂直活動周期可等於顯示高度加上與在該幀期間引入的中間幀消隱間隙對應的中間沿寬度之和。對於幀410，垂直活動周期等於顯示高度加上中間沿寬度[0]加上中間沿寬度[1]。

在一個實施方案中，垂直定時可被選擇成使得活動周期和消隱周期合計達給定刷新速率的恆定周期(例如1/(60赫茲))。在一個實施方案中，可從以其他方式可供垂直消隱周期使用的時間中扣除中間幀消隱間隙的時間。因此，垂直消隱周期可被縮減，以考慮針對每個幀引入的一個或多個中間幀消隱間隙。應當指出，在一些實施方案中，幀的定時和持續時間參數可被選擇成使得垂直消隱周期和中間幀消隱間隙具有相同的持續時間並且在時間上按規則的間距間隔開。還應當指出，垂直消隱周期可包括垂直前沿、垂直同步脈衝、和垂直後沿。類似地，水平消隱周期可包括水平前沿、水平同步脈衝、和水平後沿。

現在參見圖5，其示出了在實施中間幀消隱間隙時的幀分量的一個實施方案的框圖。在圖5的頂部上示出了單個幀的垂直分量，並且這些分量包括垂直消隱周期505、來自該幀第一部分的行510、第一中間幀消隱間隙515、來自該幀第二部分的行520、第二中間幀消隱間隙525、來自該幀第三部分的行530。應當指出，這兩個中間幀消隱間隙515和525表示可插入到給定幀的顯示中的任意數量的中間幀消隱間隙。

每個幀可開始於垂直消隱周期505，在垂直消隱周期期間可在對應的觸控螢幕顯示器上執行觸摸感測。觸摸感測還可在中間幀消隱間隙515和525這兩者期間執行。如果在一個實施方案中幀速率本60赫茲(Hz)運行，則通過引入這兩個中間幀消隱間隙515和525，觸摸感測可以180Hz執行，從而顯著地增大觸摸感測頻率，由此提高觸摸感測的性能。

在圖5的下部展開示出幀行510中的單行，以例示行的水平分量。展開的行開始於水平消隱周期535，然後是正被顯示的列540的像素。該水平定時可針對該幀的每一行進行重複，直到中間幀消隱間隙被引入或者直到已到達該幀的底部。

在一個實施方案中，垂直消隱周期505和中間幀消隱間隙515和525可被選擇成使得它們的持續時間相同。此外，垂直消隱周期505和中間幀消隱間隙515和525的位置可被選擇成使得它們在時間上按固定的規則間距間隔開，從而可以恆定的頻率來執行觸摸感測。

現在轉向圖6，其示出了執行中間幀消隱的時序圖的一個實施方案。在沒有像素正被驅動至顯示器時第一幀的開始和第二幀的開始可被稱為垂直消隱周期。幀的不花費在垂直消隱周期中的時間可被稱為垂直活動周期。在垂直消隱周期期間，可如圖6下部所示來執行觸摸感測。在垂直消隱周期開始時，設備可在執行觸摸感測之前等待過去一個短的時間段，以允許電壓穩定和/或防止任何殘餘噪聲幹擾觸摸感測。

如圖6所示，第一幀的像素在三個分開的間隙中被驅動，其中在每個間隙中將第一幀的一部分寫到顯示器。在幀的第一部分被驅動至顯示器之後，可插入第一中間幀消隱間隙，在第一中間幀消隱間隙期間，顯示流水線可停止並中止向顯示器驅動像素。在該第一中間幀消隱間隙期間，顯示流水線的部分可被時鐘選通，同時生成虛擬像素來代替實際像素。

在第一中間幀消隱間隙之後，顯示流水線可甦醒並向顯示器驅動幀的第二部分。在向顯示器驅動第一幀的第二部分之後，顯示流水線可在第二中間幀消隱間隙期間停止驅動顯示器，並在生成虛擬像素期間時鐘選通顯示流水線的部分。在第二中間幀消隱間隙之後，顯示流水線可向顯示器驅動第一幀的第三部分。

用於第一幀的顯示驅動和中間幀消隱間隙的相同定時可繼續用於第二幀。這種幀定時模式可無限期地繼續，直到中間沿位置和寬度值經由軟體而被改變。圖6所示的幀定時的示例僅僅是可在執行中間幀消隱時使用的幀定時的一個示例。應當理解，其他實施方案可利用其他數量的中間幀消隱間隙和/或可具有另選的定時參數。

對於內嵌觸摸式顯示器，觸摸感測可僅在顯示器並非正在被活動驅動時執行。這樣，觸摸感測可在垂直消隱周期期間執行，如針對被標記為「內嵌觸摸式顯示器」的波形所示的。在垂直消隱周期開始時，設備可在執行觸摸感測之前等待過去一個短的時間段，以允許電壓穩定和/或防止任何殘餘噪聲幹擾觸摸感測。對於內嵌觸摸式顯示器，觸摸感測也可在第一中間幀消隱間隙和第二中間幀消隱間隙期間執行。

對於顯示器集成的觸摸傳感器與顯示器公共電壓層電氣分離所在的非內嵌觸摸式顯示器，觸摸掃描可在幀期間的任何時刻執行，而不管顯示器是否正被活動地驅動。這在圖6下部的被標記為「非內嵌觸摸式顯示器」的波形中示出。然而，某些特殊感測掃描步驟可在垂直消隱周期和中間幀消隱間隙期間進行。這些掃描步驟的示例包括觸筆掃描、互電容掃描、和自電容掃描。對於這些非內嵌觸摸式的顯示器，根據顯示器的當前工作模式，可執行不同類型的掃描。例如，在設備處於觸摸模式中時可執行觸摸掃描來檢測一個或多個手指所導致的觸摸事件。另選地，可在處於觸筆模式期間執行觸筆掃描，以接收觸筆傳輸的數據。

現在參見圖7，其示出了用於執行中間幀消隱的方法700的一個實施方案。為了討論，這個實施方案中的步驟被順序示出。應當指出的是，在下文所述方法的各種實施方案中，該元素中的一個或多個元素可同時執行、按與所示不同的次序執行，或者可完全被忽略。還可根據需要來執行其他附加元素。本文所述的各種設備和顯示流水線中的任一者可被配置為實施方法700。

在開始對用於顯示的幀進行處理時，顯示流水線可對行計數器進行初始化(框705)。行計數器可跟蹤已針對當前幀生成的像素的行的數量。然後，顯示流水線可開始顯示當前幀(框710)。在當前幀的像素正被顯示期間，可針對被驅動至顯示器的像素的每一行使行計數器遞增(框715)。

因此，顯示流水線可確定行計數器是否等於當前中間沿位置(條件框720)。當前中間沿位置是指被存儲在具有中間幀消隱間隙值的表的當前條目中的中間沿值。如果行計數器不等於中間沿位置(條件框720，「否」分支)，則方法700可返回到框715。如果行計數器等於中間沿位置(條件框720，「是」分支)，則顯示流水線可停止驅動顯示器並發起中間幀消隱間隙(框725)。在中間幀消隱間隙期間，可在觸控螢幕顯示器上執行觸摸感測(框730)。另外，在中間幀消隱間隙開始時，中間沿計數器可被設置為中間沿寬度(框735)。對於在中間幀消隱間隙期間生成的虛擬像素的每一行，中間沿計數器可遞減(框740)。

然後，顯示流水線可確定中間沿計數器是否等於零(條件框745)。如果中間沿計數器不等於零(條件框745，「否」分支)，則方法700可返回到框740。如果中間沿計數器等於零(條件框745，「是」分支)，則顯示流水線可終止中間幀消隱間隙並返回以在之前停止的行處向顯示器驅動實際像素(框750)。然後，顯示流水線可確定針對該幀是否有另一中間幀消隱間隙(條件框755)。在一些實施方案中，針對每個幀可僅有單個中間幀消隱間隙。在其他實施方案中，針對每個幀可具有多個中間幀消隱間隙。在一個實施方案中，顯示流水線的控制邏輯部件可通過讀取存儲每個中間幀消隱間隙的中間幀消隱位置和寬度的表來確定針對該幀是否具有另一中間幀消隱間隙。

如果針對當前幀沒有其他中間幀消隱間隙(條件框755，「否」分支)，則顯示流水線可繼續顯示實際像素直到到達該幀的末端(框760)。在框760之後，方法700可返回到框705以顯示下一幀。如果針對當前幀具有另一中間幀消隱間隙(條件框755，「是」分支)，則可從表加載下一中間幀消隱間隙的中間沿位置和寬度(框765)。然後，在框765之後，方法700可返回到框715。

下面參見圖8，其示出用於確定何時增大觸敏顯示器的觸摸感測頻率的方法800的一個實施方案。為了討論，這個實施方案中的步驟被順序示出。應當指出的是，在下文所述方法的各種實施方案中，該元素中的一個或多個元素可同時執行、按與所示不同的次序執行，或者可完全被忽略。還可根據需要來執行其他附加元素。本文所述的各種設備和顯示流水線中的任一者可被配置為實施方法800。

設備可包括觸控螢幕顯示器和顯示流水線。在一個實施方案中，設備可運行於默認模式中，在默認模式中僅在每個幀開始時(在垂直消隱周期期間)執行觸摸感測(框805)。然後，設備可確定當前正在設備上執行的應用程式是否會受益於觸摸感測頻率的增大(條件框810)。例如，正在設備上運行的應用程式可能正在等待用戶在觸控螢幕顯示器上使用觸筆或其他類似設備來輸入籤名。針對這個應用程式，增大的觸摸感測頻率將使用戶的籤名能夠以更高的精度被捕獲。如果用戶正在顯示器上繪圖、檢測力、檢測觸摸位置之間的移動、或執行要求觸筆或手指快速移動的任務，則其他應用程式也可受益於增大的觸摸感測頻率。

如果應用程式不會受益於觸摸感測頻率的增大(條件框810，「否」分支)，則方法800可返回到框805。如果應用程式會受益於觸摸感測頻率的增大(條件框810，「是」分支)，則顯示流水線可進入第二操作模式，並針對該顯示器來實施中間幀消隱(框815)。針對每個幀引入的中間幀消隱間隙的數量可根據應用程式的類型以及應當使觸摸感測頻率增大多少而有所不同。在每個中間幀消隱間隙期間，可執行觸摸感測來檢測顯示器上的觸摸事件(框820)。在框820之後，方法800可返回到框810，以確定應用程式是否仍然需要更高的觸摸感測速率。

現在轉向圖9，其示出使用中間幀消隱來調節幀刷新速率的示例。圖10中的虛線旨在表示等於1/60秒的時間周期。圖10頂部處的幀具有正好適合這個周期的幀定時，並且這個幀具有60Hz的幀刷新速率。這個幀不利用中間幀消隱，而是具有垂直消隱周期，接著是單個連續的顯示驅動周期。垂直消隱周期的長度加上顯示驅動周期的長度等於1/60秒。

在圖10的中間所示的幀定時的第二示例示出相同持續時間的垂直消隱周期與相同總量的添加有中間幀消隱間隙的顯示驅動可如何將幀刷新速率從60Hz變成58Hz。顯示驅動現在被分成兩個部分，在顯示驅動的這兩個部分之間插入中間幀消隱間隙。為了這個討論的目的可假定，對中間幀消隱間隙的持續時間進行選擇，以便將幀刷新速率從60Hz調節成58Hz。實現幀刷新速率的這種變化所需的中間幀消隱間隙的持續時間可被計算為(1/58)秒–(1/60)秒。

類似地，在圖10的下部所示的幀定時的第三示例示出相同持續時間的垂直消隱周期與相同總量的顯示驅動(作為60Hz幀速率示例)加上所添加的中間幀消隱間隙可如何將幀刷新速率從60Hz變成57Hz。這個中間幀消隱間隙的持續時間可被計算為(1/57)秒–(1/60)秒。

在其他實施方案中，可調節中間幀消隱間隙的持續時間以生成其他幀刷新速率。此外，利用多於一個中間幀消隱間隙來改變幀刷新速率，其中該多個中間幀消隱間隙的時間總量確定幀刷新速率的變化。通過執行中間幀消隱，顯示流水線可選擇中間幀消隱間隙的長度以實現幀刷新速率的所期望的變化。這樣，顯示流水線可能夠改變顯示器的幀刷新速率，以匹配源像素內容正被渲染的任何速率。

接下來參見圖10，其示出了系統1000的一個實施方案的框圖。如圖所示，系統1000可表示臺式計算機1010、膝上型計算機1020、平板電腦1030、蜂窩電話1040、電視機1050(或被配置為耦接到電視機的機頂盒)等的晶片、電路、部件等。可能具有並且設想其他設備(例如，可穿戴設備，諸如手錶、健身腕帶、掛件、眼鏡、耳戴設備等)。在例示的實施方案中，系統1000包括耦接到外部存儲器1002的(圖1所示)SOC 110的至少一個示例。

SOC 110耦接到外部存儲器1002和一個或多個外圍設備1004。還提供了向SOC 110供應供電電壓並且向存儲器1002和/或外圍設備1004供應一個或多個供電電壓的電源1006。在各種實施方案中，電源1006可表示電池(例如智慧型電話、膝上型計算機或平板電腦中的可再充電電池)。在一些實施方案中，可包括SOC 110的多於一個示例(並且也可包括多於一個外部存儲器1002)。

該存儲器1002可為任何類型的存儲器，諸如動態隨機存取存儲器(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、雙倍數據速率(DDR、DDR2、DDR3等)SDRAM(包括SDRAM的移動版本諸如mDDR3等、和/或SDRAM的低功率版本諸如LPDDR2等)、RAMBUS DRAM(RDRAM)、靜態RAM(SRAM)等。一個或多個存儲器設備可耦接到電路板上，以形成存儲器模塊諸如單列直插存儲器模塊(SIMM)、雙列直插存儲器模塊(DIMM)等。另選地，該設備可在晶片堆疊配置、封裝堆疊配置或者多晶片模塊配置中與SOC 110安裝在一起。

根據系統1000的類型，外圍設備1004可包括任何期望的電路。例如，在一個實施方案中，外圍設備1004可包括用於各種類型的無線通信的設備，諸如wifi、藍牙、蜂窩、全球定位系統等。該外圍設備1004還可包括附加存儲裝置，該附加存儲裝置包括RAM存儲裝置、固態存儲裝置或磁碟存儲裝置。該外圍設備1004可包括用戶界面設備諸如顯示屏(包括觸摸顯示屏或多點觸摸顯示屏)、鍵盤或其他輸入設備、麥克風、揚聲器等。

在各種實施方案中，軟體應用程式的程序指令可用於實施前文所述的方法和/或機制。該程序指令可以高級程式語言諸如C來描述硬體的行為。另選地，可使用硬體設計語言(HDL)諸如Verilog。該程序指令可被存儲在非暫態計算機可讀存儲介質上。存在多種類型的存儲介質可用。該存儲介質可以是計算機在使用期間能夠訪問的，以向計算機提供程序指令和所附數據來供程序運行。在一些實施方案中，合成工具讀取程序指令以便生成包括來自合成庫中的門的列表的網表。

應當強調的是，上述實施方案僅僅是具體實施的非限制性示例。一旦充分理解了以上公開，很多變型形式和修改形式對於本領域的技術人員而言將變得顯而易見。本發明旨在將以下權利要求書被解釋為涵蓋所有此類變型形式和修改形式。