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CN111868681B - 在系统休眠期间显示墨水笔画绘制 - Google Patents

在系统休眠期间显示墨水笔画绘制 Download PDF

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CN111868681B CN201980019045.4A CN201980019045A CN111868681B CN 111868681 B CN111868681 B CN 111868681B CN 201980019045 A CN201980019045 A CN 201980019045A CN 111868681 B CN111868681 B CN 111868681B
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Abstract

一种设备包括：数字转换器(108)，其与触摸传感器(106)通信并且被配置为生成指示墨水笔划的触摸屏数据；处理器(112)，其被配置为生成图像数据以在显示面板(102)上进行绘制；以及显示控制器(122)，其被配置为接收图像数据并且从图像数据生成针对显示面板的像素控制信号。显示控制器包括：存储器(142)，其用于存储由显示控制器从图像数据得出的帧数据；以及墨水绘制引擎(138)，其被配置为在处理器驻留于休眠模式时从触摸屏数据生成墨水图像数据。墨水绘制引擎被耦合到存储器，以将墨水图像数据作为帧数据存储在存储器中，使得当处理器保持在休眠模式时，像素控制信号指示显示面板来绘制墨水笔划。

Description

在系统休眠期间显示墨水笔画绘制
附图说明
参考以下具体实施方式和附图来更完整地理解本公开，其中相同的附图标记可以用于标识附图中的相同元素。
图1是根据一个示例的具有显示控制器的设备的框图，显示控制器被配置为在系统休眠(sleep)期间实现显示墨水笔划绘制(rendering)。
图2是根据另一示例的被配置为在系统休眠期间实现显示墨水笔划绘制的显示控制器的框图。
图3是根据一个示例的在系统休眠期间实现显示墨水笔划绘制的方法的流程图。
所公开的设备和方法的实施例可以采取各种形式。特定实施例在附图中被图示并且在下文中以本公开旨在说明性的理解进行描述。本公开不旨在将本发明限制于本文所描述和说明的特定实施例。
具体实施方式
本文中描述的是用于在诸如中央处理单元(CPU)和/或图形处理单元(GPU)的处理器处于低功率状态(即，休眠模式)时绘制显示墨水笔划的设备和方法。所公开的设备包括显示控制器，显示控制器经由将处理器旁路的旁路绘制路径而与数字转换器(digitizer)通信。显示控制器具有与存储器耦合的墨水绘制引擎，使得在无需依赖处理器的情况下，显示墨水笔划被绘制和维持。因此，当设备正处于或似乎处于休眠时(例如，笔在纸上)，显示墨水笔划被捕获和绘制。当设备处于休眠时，笔或其他触笔或其他触摸装置因此可以被用于在显示器上书写，例如，在黑色背景上出现白色墨水。墨水笔划绘制因此可以被认为或称为“黑板绘制”。在处理器处于休眠的情况下，显示墨水笔划因此以低得多的功率水平来进行绘制。实际上，在整个绘制过程和着墨会话期间，设备可以维持处于休眠模式。电池寿命因此不会受到显著影响。
将设备的主要触摸屏或主触摸屏数据路径旁路还允许显示墨水笔划以更少的延迟(例如，启动延迟)来绘制。使用显示控制器来绘制墨水笔划避免了唤醒或启动设备的处理器的必要。除了唤醒处理器之外，数据还从存储装置中被读取并被写入存储器，并且处理器必须开始运行操作系统来启动所有设备子系统，然后显示器才可以开始绘制显示墨水。等待处理器和操作系统均可操作可能要花费几秒钟。相比之下，显示控制器(例如，时序控制器)可以在更短的时间范围(例如，约30毫秒)中可操作。因此，所公开的设备和方法提供了与拾起笔并在纸上书写明显更接近的用户体验。
所公开的设备和方法避免了必须保持唤醒处理器和操作系统来提供这样的瞬时行为。例如，允许使用触笔来记录笔记的其他设备通过轻敲触摸屏来开始，要求处理器和操作系统已处于唤醒状态并绘制锁定或其他登录屏幕。所公开的设备的处理器可以相反驻留在休眠模式中，并且在笔记记录或其他着墨会话的持续时间内保持在休眠模式中。因此可以显著节省功率消耗。
所公开的设备和方法还避免必须依赖于消耗扩展时段的触发事件。例如，迫使用户从皮套、存放件或其他支持件中弹出触笔的触发事件使得设备处理器和操作系统有时间唤醒。相比之下，所公开的设备和方法允许触发事件和墨水笔划基本上是同时的。例如，一个触发事件可以是或包括轻敲笔或触笔的按钮或以其他方式抓握。在其他示例中(例如，当设备的数字转换器驻留于适当的低功率状态时)，触发事件可能涉及笔与触摸屏接近。以这些方式，开始使用笔的动作因此能够触发显示墨水绘制。
所公开的方法和设备使用显示控制器的墨水绘制引擎。墨水绘制引擎允许墨水笔划在不必依赖处理器(例如，CPU和/或GPU)的情况下被绘制。处理器因此可以保持在休眠模式。在一些情况下，当处理器处于唤醒状态且可操作时，墨水绘制引擎也被使用。例如，墨水绘制引擎可以用于减少笔尖的移动和墨水笔划的绘制之间的时延。在美国专利号9,389,717中阐述了有关使用墨水绘制引擎和减少时延的更多细节。
如本文所述，墨水绘制引擎的使用被扩展，以允许任意数量的墨水笔划被写入存储器(诸如，显示控制器的内部帧缓冲器)。因此，显示墨水可以在不需要处理器(例如，CPU和/或GPU)的情况下被绘制。时序控制器快速唤醒，能够基本上瞬时绘制墨水笔划。同时，处理器可以在后台继续唤醒，或者处理器可以处于休眠状态，在这种情况下，显示控制器能够处理整个笔记记录会话。最终，处理器可以在检测到另一触发(诸如，典型的电源按钮按下)时被唤醒。在一些情况下，内部帧缓冲器是或者包括时序控制器的随机存取存储器或其他存储器，其支持诸如面板自动刷新、帧速率控制或过载等特征。
所公开的设备的性质可以有相当大的变化。例如，设备的形状因数可以从手持式、穿戴式或其他便携式设备到台式、壁挂式或其他大型设备而变化。设备可以是或可以不是计算设备。例如，除了智能电话和平板电脑，所公开的方法还可以有助于与电视机结合使用。
图1描绘了根据一个示例的实现了显示墨水绘制的设备100。设备100包括显示器102。显示器102是触摸屏显示器。显示器102因此包括显示面板104和沿显示面板104设置的一个或多个触摸传感器106。在一些情况下，触摸传感器106可以是或包括触敏元件阵列。设备100可以是或包括具有触摸屏或其他触敏显示器的任何电子设备，包括例如智能电话、平板电脑、笔记本计算机或智能电视或其他显示器。
触摸传感器106可以是或包括跨显示面板104设置的触敏膜。例如，触敏膜可以被粘附到显示面板104的盖玻璃或以其他方式沿显示面板104的盖玻璃设置。在电容触摸的情况下，触敏膜包括电容感测元件的阵列。其他类型的触摸传感器(包括例如电阻式和声学触摸传感器)可以被使用。
设备100包括处理器或处理单元108和一个或多个存储器110。处理器108被配置为生成图像数据以在显示面板104上进行绘制。处理器108可以通过经由存储器110提供的指令和/或数据来进行配置。备选地或附加地，处理器108包括集成存储器，指令和/或其他指令被存储在集成存储器上。
处理器108可以是或包括通用可编程处理器。存储器110可以由处理器108直接寻址。存储器110上存储的指令和/或其他数据可以被配置给处理器108来实现任务和/或其他操作。例如，操作可以涉及为设备100提供通用图形处理。处理器108因此可以生成或提供待在显示器102上绘制的图像数据。在一些情况下，操作包括实现操作系统以及执行在由操作系统建立的环境中运行的应用。备选或附加操作可以被实现。例如，处理器108可以被配置为针对设备100实现多个后台服务(包括例如数据通信服务)。
在本文中，术语“通用图形处理”用于包括表示各种不同类型的图像的图像数据的处理。相比之下，墨水笔划图形处理是与表示墨水笔划的图像数据有关的特定类型的图形处理。
处理器108可以包括任何数量的处理器、处理单元、核或其他元件。在图1的示例中，处理器108包括彼此集成为片上系统(SOC)的中央处理单元(CPU)112和图形处理单元(GPU)114。集成程度可以变化。例如，在其他情况下，CPU 112和GPU 114可以设置在单独的集成电路(IC)芯片上。GPU 114(和/或处理器108的其他单元)被配置为生成图像数据来支持设备100的通用图形处理。图像数据可以表示各种不同类型的图像(包括任何类型的图形以及墨水笔划)。图像数据可以包括与墨水有关的图像数据和非墨水图像数据两者。
用于处理器108的指令和/或其他数据被存储在一个或多个存储单元116上。存储单元116可以是或包括闪存、其他驱动装置或其他非易失性存储单元。指令或数据从存储单元116读取，然后被写入存储器110以供处理器108使用。
存储器110可以是或包括例如随机存取存储器(RAM)单元。附加或备选的存储器可以被包括。例如，设备100可以包括存储固件和其他指令的一个或多个只读存储器(ROM)。
处理器108、存储器110和存储单元116可以被认为是设备100的计算系统的组件。这些组件因此在本文中可以被称为系统级组件。系统级组件涉及设备100的各种子系统或模块的一般处理、存储器、存储和控制。例如，计算系统可以被认为包括与引导设备100的显示器102和其他输入/输出设备、模块或单元有关的组件。相比之下，针对特定功能(例如，显示功能性)的处理、存储器或其他组件可以被视为处于模块级(与显示模块的组件相同)。与单个系统级相反，设备100具有若干附加子系统或模块(例如，每个输入/输出组件的相应子系统(诸如，触摸子系统))。
处理器108被配置为以一个或多个低功率模式(在本文中被称为休眠模式)进行操作。当处理器108驻留于休眠模式时，处理器108的一般图形功能性被悬置(suspend)。例如，图像数据不由处在休眠模式下的处理器108生成。但是，休眠模式下的操作悬置超出了处理器108的图形功能性。例如，与在例如实现面板自刷新例程期间发生的停用相比，在休眠模式下对处理器108的停用程度更大。处理器108的任何数量的通用操作也被悬置。休眠模式在本文中可以因此被称为系统休眠模式。如下所述，设备100被配置为在处理器108驻留于休眠模式时提供显示墨水绘制。
设备100包括涉及支持设备100的触摸屏显示功能性的若干组件。在该示例中，设备100包括数字转换器118和触摸处理器120。数字转换器118从触摸传感器106接收一个或多个信号。信号可以表示与用户和显示器102的交互有关的若干不同类型的信息，包括例如，交互的类型或其他特性(例如，墨水笔划、手势、触摸、接近交互)、压力水平、表面积、持续时间或其他时间指示、位置、方向(例如，方向矢量)和倾斜度(例如，触笔的定向)。数字转换器118可以经由一个或多个模拟信号(例如，电容信号)的转换或其他处理来生成这样的信息的数字表示。
来自数字转换器118的数字表示被提供给触摸处理器120。例如，当交互是或涉及利用笔、触笔或其他工具(包括充当书写工具的手指)的墨水笔划时，触摸处理器120可以由触摸处理器120进一步处理。例如，触摸处理器120可以生成指示墨水笔划的坐标、压力和其他特性的数据。由触摸处理器120生成的数据可以包括与在显示面板104上绘制墨水笔划的方式有关的任何数据类型。
数字转换器118和触摸处理器120可以被集成到任何期望的程度。例如，在一些情况下，触摸处理器120的功能性可以由数字转换器118提供。在那些和其他情况下，设备100可以不包括触摸处理器120。例如，设备100的其他组件可以实现触摸处理器120的处理功能性。例如，触摸处理器120可以备选地或附加地与显示控制器122集成到任何期望的程度。在美国专利公开号2012/0182223中阐述了关于触摸处理器120的备选实现和其他功能性的更多细节。
设备100还包括用于控制显示面板104或更通常地控制显示器102的显示控制器122。在设备100的正常操作期间，显示控制器122针对待在显示面板104上绘制的图像而从处理器108接收图像数据。显示控制器122被配置为从图像数据生成用于显示面板104的像素控制信号。像素控制信号被配置为引导显示器102的一个或多个源极(或数据)驱动器122以及一个或多个栅极驱动器124。源极驱动器122和栅极驱动器124一起发送控制信号来单独地控制显示面板104的像素(或子像素)126。
在一些情况下，显示控制器122被配置为或包括时序控制器(TCON)。显示控制器122可以确定或以其他方式控制像素控制信号的时序。在给定显示器102的刷新率和其他特性的情况下，时序被确定，以适当地绘制表示从处理器108接收的图像数据的图像。
显示控制器122可以被配置为经由处理流水线128处理来自处理器的图像数据。流水线128可以以向其提供图像数据的显示控制器122的图像数据输入130开始。显示控制器122包括像素控制输出132，在像素控制输出132处像素控制数据被提供用于显示面板104。像素控制输出132被耦合到图像数据输入130来限定图像数据处理流水线128。输入130和输出132的配置、构造、性质和其他特性可以变化。例如，输入130和输出132可以是或包括相应端口(诸如，IC芯片引脚)或者可以与所示位置处的电路节点相对应。
显示控制器122包括沿流水线128设置的若干组件或元件。在图1的示例中，显示控制器122包括接收器134、存储器控制器136、墨水绘制引擎138以及一个或多个像素操作单元140。沿流水线128的元件的顺序可以与所示示例不同。例如，一个或多个像素操作单元140可以被设置在其他所描绘的元件之一之前。附加的、更少的或备选的元件可以被包括。例如，流水线128可以包括涉及从像素数据得出帧数据的组件或元件。
接收器134可以被配置为处理由处理器108在输入130处提供的图像数据。在一些情况下，图像数据以分组的形式被提供(例如，经由经分组化的数据传输)。例如，图像数据可以在根据嵌入式显示端口(eDP)接口标准而被格式化和以其他方式形成的分组中被提供。其他视频接口标准或协议(诸如，DisplayPort接口协议)可以被使用。
接收器134可以被配置为从由处理器108提供的图像数据生成像素数据。例如，接收器134可以将图像数据的分组转换为针对显示面板104的每个像素126的相应数据。像素数据可以由接收器134组装或布置为相应帧(帧数据)，以在显示面板104上同时(或有效地同时)进行绘制。备选地，帧数据通过沿流水线128的另一组件被组装或以其他方式从图像数据中得出。例如，在一些情况下，帧数据由存储器控制器136从像素数据得出。
像素数据或帧数据被提供给存储器控制器136。存储器控制器136被配置为将从图像数据得出的帧数据存储在存储器142中。例如，针对每个帧的帧数据可以被存储在存储器142中作为相应数据集。存储器142因此可以被配置为或被认为是帧缓冲器。存储器142可以包括一个或多个随机存取存储器(RAM)或其他单元。在一些情况下，存储器控制器136和存储器142被配置为经由将帧数据存储在存储器142中来支持和/或以其他方式实现面板自刷新例程。备选地或附加地，存储器142用于支持其他例程或过程，诸如，帧速率控制和过载过程。
(多个)像素操作单元140被配置为使用帧数据来生成用于显示面板104的像素控制信号。像素控制信号被配置为由源极和栅极驱动器122、124使用。像素控制信号表示与更新经由显示面板104绘制的图像有关的时序。由(多个)像素操作单元140建立的时序可以包括使得设备100的图形处理中涉及的各种时钟同步。例如，同步可以涉及栅格同步和垂直同步。栅格同步使得显示器102的栅格线与数字转换器118的栅格线同步。垂直同步使得显示器102的垂直刷新率与数字转换器118的垂直刷新率同步。备选或附加的像素操作可以被实现。例如，像素操作可以包括但不限于伽马校正、环境色校正、色域映射(例如，借助三维查找表)、抖动、动态背光控制和子像素优化(例如，用于像素排列(Pentile)显示)。在上面引用的美国专利中阐述了有关同步功能性的更多细节。
提供给(多个)像素操作单元140的帧数据可以具有如下所述表示并入其中的墨水笔划的数据。墨水绘制引擎138和/或显示控制器122的另一元件可以被配置为将这样的数据合并或混合到帧数据中。合并或混合发生的方式可以根据例如基础帧数据(例如，静态帧数据、动态帧数据、背景帧数据等)的性质而变化。
墨水绘制引擎138被配置为根据来自数字转换器118的触摸屏数据而生成墨水图像数据。触摸屏数据经由数据路径146被提供给显示控制器122，触摸屏数据经由数据路径146而将处理器108旁路。触摸屏数据在不必通过处理器108的情况下，从数字转换器118被提供给触摸屏输入144。数据路径146因此可以被视为旁路触摸屏数据路径。相比之下，触摸屏数据经由主触摸屏数据路径148被提供给处理器108。处理器108经由主触摸屏数据路径148被耦合到数字转换器118，以接收触摸屏数据，使得当处理器108被唤醒时，图像数据可以指示墨水笔划。在该示例中，在通过触摸处理器120进行处理之后，触摸屏数据在显示控制器122的触摸屏输入144处被接收。触摸屏输入144可以是输入端口(例如，引脚)或其他节点。
数据路径146、148的性质可以与所示示例不同。例如，触摸处理器120可以具有单个输出端口或单个数据线(或数据线集合)所连接的其他输出节点。(多个)数据线然后可以被分接来建立数据路径146。数据路径146、148因此可以在彼此分支之前共享公共数据线。
墨水绘制引擎138包括处理器。处理器被耦合到触摸屏输入144来处理触摸屏数据，以从触摸屏数据生成墨水图像数据。与通用处理器相反，处理器可以是任务特定的处理器。例如，处理器可以被配置为执行墨水引擎绘制任务。在一些情况下，处理器无法执行除墨水引擎绘制任务以外的任务或与墨水引擎绘制无关的任务。处理器可以被认为是墨水引擎任务特定的处理器。处理器可以与墨水绘制引擎138的一个或多个其他组件(诸如，其中存储有指令和/或数据的一个或多个缓冲器或(多个)其他存储器)集成。例如，墨水绘制引擎138可以被实现为具有嵌入式存储器的专用集成电路(ASIC)芯片。在上面引用的美国专利中阐述了有关墨水绘制引擎138的更多细节。
在一些示例中，墨水绘制引擎138包括若干缓冲器(例如，子画面缓冲器)，每个缓冲器可以是或包括矩形存储器缓冲器，矩形存储器缓冲器足够大来容纳用于墨水笔划的绘制像素。在这种情况下，墨水绘制可以如下进行。当用于触摸事件的触摸屏数据被获得时，最旧的子画面被清除，新的墨水笔划在其中被绘画(draw)，并且适当的坐标(例如，X、Y)原点被设置。在每个单个视频像素上，墨水绘制引擎138对所有子画面矩形进行命中测试，并将与当前视频像素重叠的子画面矩形混合到背景上，背景是来自操作系统的视频帧。当将墨水笔划绘画为子画面时，墨水笔划所覆盖的每个像素的百分比被确定，并为其分配对应的α(alpha)值。例如，如果使用八比特，则α值0可以对应于没有针对像素的墨水接触，而值255可以指示像素被墨水完全覆盖。当墨水绘制引擎138实现混合操作时，墨水绘制引擎138可以使用α值而在墨水颜色和背景颜色之间进行线性插值，例如，final_pixel_colour＝ink_color*alpha+background_color*(255–alpha)。墨水绘制引擎138的配置和其他特性可以与上述的子画面绘画和每像素混合操作显著不同。
上述操作(例如，子画面绘画操作)可以由墨水绘制引擎138中的嵌入式处理器实现。其他操作(例如，每像素混合操作)可以由墨水绘制引擎138中的专用逻辑电路(例如，晶体管电路)处理。
墨水绘制引擎138和/或显示控制器122可以与处理器108通信，以获得指令和/或数据来支持墨水绘制处理。例如，墨水绘制引擎138可以获得指示墨水笔划将经由其被绘制的墨水样式的数据。墨水样式数据可以指定例如颜色和线条粗细。附加的、更少的或其他的特性可以被指定。备选地，用于墨水绘制引擎138的墨水样式是预定的。
墨水绘制引擎138被配置为在处理器108驻留于休眠模式时生成墨水图像数据。在休眠模式期间，处理器108不经由输入130提供图像数据。在休眠模式期间，在没有经由数字转换器捕获的着墨的情况下，显示面板104不被激活。在显示器102包括背光单元的情况下，在没有着墨的情况下在休眠模式期间，背光单元不发光。休眠模式不限于与图形有关的处理和图像显示功能。例如，处理器108可以具有在休眠模式期间停用的一个或多个核心或其他部分来减少功率消耗。
由显示控制器122生成墨水图像数据允许在无需依赖处理器108的情况下，墨水笔划在显示器102上被绘制和维持。墨水笔划可以由用户利用笔、触笔或其他工具(包括手指)进行录入。在处理器108处于休眠操作模式时，墨水笔划被绘制，因此，显示器102似乎被停用。因此，墨水笔划绘制可以类似于笔在纸上书写。例如，墨水笔划可以在黑色背景上以白色墨水进行绘制。
墨水绘制引擎138被耦合到存储器142，以将墨水图像数据存储在存储器142中。墨水图像数据因此可以作为帧数据被存储在存储器142中，以用于例如面板刷新。结果，针对显示面板104生成的像素控制信号能够例如在处理器保持在休眠模式的同时，继续引导显示面板104来绘制墨水笔划。在图1的示例中，经由存储器控制器136进行耦合。耦合可以经由流水线128外部的连接或通信路径来建立。例如，耦合可以经由数据路径150来建立。数据路径150可以或可以不专用于耦合。耦合可以备选地或附加地包括或涉及存储器总线，墨水绘制引擎138被连接到存储器总线或以其他方式访问存储器总线。
由引擎138和显示控制器122提供的上述墨水笔划绘制并不针对临时绘制。例如，墨水笔划绘制不仅填充间隙，直到处理器108唤醒，而且提供表示墨水笔划的图像数据。墨水图像数据在存储器142中的存储允许所绘制的墨水笔划保持由显示面板104显示。绘制可以在单个使用会话期间以及跨多个使用会话被维持，以用于面板自刷新目的。在后一情况下，当用户开始另一使用会话时(例如，当处理器108保持休眠时)，在一个使用会话期间绘制的墨水笔划被再次绘制。在一些情况下，在显示器102被停用以节省功率之前，所绘制的墨水笔划可以在预定时间长度内被显示。当附加的墨水笔划被捕获时，先前绘制的墨水笔划再次被绘制。
由显示控制器122提供的墨水绘制经由一个或多个触发事件的检测而被激活。触发事件由触发检测器152检测。在图1的示例中，对触发事件的检测使得控制信号被传递到功率控制开关154。功率控制开关154被设置在电源和显示控制器之间。如图所示，闭合功率控制开关154将显示控制器122连接到电源。显示控制器122因此可以被供电并且在处理器108保持休眠的同时被激活。类似的切换功率连接可以被提供来激活显示器102的一个或多个组件(诸如，显示面板104的栅极和源极驱动器122、124)并且在一些情况下，激活背光单元。
触发事件的性质可以显著变化。触发检测器152的配置和其他特性相应地变化。例如，触发事件可以或可以不涉及笔、触笔或其他工具。在一些情况下，触发事件可以是或包括按下工具或设备100上的按钮。触发检测器152因此可以是或包括传感器(例如，电流或电压传感器)，传感器检测由于按下按钮而生成的信号。在其他情况下，工具可以被配置为使得抓握工具(例如，以预定方式)导致信号被发射，以由触发检测器152的传感器进行检测。
触发检测器152可以被并入数字转换器118和/或触摸处理器120中。例如，触发检测器152可以被配置为检测工具与显示面板104的接近度。数字控制器122可以因此就像用户开始书写一样被激活。数字转换器118可以保持在低功率状态以支持接近度检测。
在非工具情况下，触发事件可以是或包括以预定方式抓握设备100。例如，设备100可以具有被集成在设备外壳中的一个或多个传感器(例如，电容传感器)，以检测用户何时以有利于笔记记录、绘画或其他着墨的方式握持设备100。触发检测器152可以备选地检测设备100上的键盘或其他按钮的按压。其他类型的传感器(音频、视觉等)可以用于触发检测器152。
触发检测器152可以与设备100的一个或多个其他组件集成。例如，触发检测器152可以与设备100的电源集成。触发检测器152和开关154可以被集成到任何期望的程度。
墨水绘制引擎138可以在图像数据不经由输入130而被接收时生成墨水图像数据，以用于存储在存储器142中。当处理器108不处于休眠状态时，墨水绘制引擎138可以是激活的。在这样的情况下，存储器控制器136可以确定是否将来自墨水绘制引擎138的墨水图像数据存储在存储器142中。在一些情况下，即使来自处理器108的图像数据将很快经由输入130到达，墨水图像数据也可以被存储(和使用)。例如，如上面引用的美国专利中所述，墨水图像数据的这种使用可以用于减少时延。
显示控制器122可以被配置为将来自墨水绘制引擎138的帧数据与存储器142中存储的背景帧数据混合。背景帧数据可以表示各种类型的图像。例如，背景帧数据可以指示先前的墨水笔划(例如，先前会话)、被引导来支持笔记记录(例如，带衬线的笔记本页面)或表示在进入休眠模式之前经由处理器108生成的图像(例如，具有占位符的形式文档，将针对形式文档写入文本)。当处理器108进入休眠模式时，这样的帧数据可以被永久地存储在存储器142中和/或被写入存储器142。
显示控制器122可以包括附加组件或其他元件。附加元件可以或可以不沿流水线128设置。例如，一个或多个背光单元控制元件可以被包括。
显示控制器122可以在一个或多个IC芯片上实现。显示控制器122的功能性可以被集成到任何期望的程度。在一些情况下，显示控制器122以多组件封装的形式实现。在其他情况下，显示控制器122的一个或多个方面可以在印刷电路板或其他电路布置上实现。
图2描绘了根据一个示例的被配置为在系统休眠期间支持墨水笔划绘制的显示控制器200。显示控制器200可以用于本文所述的任何设备(包括例如图1的设备100)或另一设备中。如上所述，当设备的处理器在检测到触发事件时驻留于休眠模式时，墨水笔划绘制由显示控制器200提供。
显示控制器200可以具有与上述示例公共的若干组件、方面或其他特性。例如，显示控制器200可以包括接收器202、存储器控制器204、墨水绘制引擎206以及一个或多个像素操作单元208。如上所述，这些组件沿处理流水线210布置。其他组件或方面也可以是公共的。例如，显示控制器可以包括(多个)相似的输入和输出。显示控制器200还可以被配置为或包括时序控制器。
显示控制器200与上述示例的不同之处在于，来自墨水绘制引擎206的墨水图像数据被引入(例如，与帧数据合并或混合)。在这种情况下，墨水引擎206将墨水图像数据提供给显示控制器200的混合器单元210。混合器单元210将墨水图像数据和帧数据合并或混合。混合器单元210可以被配置为以任何期望的方式将墨水图像数据和帧数据组合或合并。
显示控制器200的混合器单元210或其他与混合有关的处理可以涉及或包括针对每个背景像素确定该像素是否受到墨水图像数据的影响。如果该像素上不存在墨水笔划，则背景像素保持不变。如果墨水笔划完全覆盖了像素，则墨水笔划的颜色被替换。如果墨水笔划部分覆盖了像素，则抗混叠和/或其他方法可以被实现。例如，抗混叠方法通过根据由每个颜色覆盖的像素比例而在两个颜色之间进行混合来将像素化边缘进行平滑。在一些情况下，像素覆盖可以通过基于所覆盖的像素的比例确定每个像素的α值、然后进行α混合操作(如上所述的α合成示例中所述)来解决。
混合器单元210沿流水线设置，使得流水线包括混合器单元210。相比之下，墨水绘制引擎206被耦合到流水线。在该示例中，墨水绘制引擎206经由将墨水图像数据提供给混合器单元210的数据路径而被耦合到流水线。
显示控制器200还提供用于引入帧数据的不同架构的示例。在这种情况下，存储器212中存储的帧数据被提供给混合器单元210，而不是经由存储器控制器204。相反，存储器控制器204被用于将帧数据写入存储器212。尽管如此，提供帧数据的读取操作仍可以由存储器控制器204控制，然后被提供给对混合器单元210可访问的存储器总线或其他数据线。
显示控制器200与上述示例的相似之处在于，墨水图像数据被提供给存储器控制器204以用于存储在存储器212中。如图2所示，显示控制器200包括反馈线或从墨水绘制引擎206到存储器控制器204的其他数据连接。在其他情况下，墨水图像数据可以从墨水绘制引擎206被提供给可以从中捕获墨水图像数据以存储在存储器212中的存储器总线或其他数据线。在这种情况下，墨水图像数据可能不通过存储器控制器204，而是例如通过存储器控制器204被引导到存储器212。墨水图像数据被引入处理流水线的位置。
与上述示例相同，墨水绘制引擎206可以包括处理器或其他处理单元或元件214。处理器214可以被配置为如上所述从触摸屏数据生成墨水图像数据。墨水绘制引擎206还可以包括在其上存储指令和/或其他数据的一个或多个存储器。(多个)存储器可以被嵌入到处理器中，或者与墨水绘制引擎206的一个或多个组件集成到任何期望的程度。
图3描绘了控制电子设备的显示器的方法300。方法300可以由上述设备之一或另一设备来实现。备选地或附加地，方法300可以全部或部分地经由上述墨水绘制引擎之一或其处理器(诸如，处理器214(图2))和/或另一处理器或墨水绘制引擎执行指令来实现。指令可以被存储在墨水绘制引擎的存储器和/或另一存储器上。
方法300的动作顺序可以与所示示例不同。例如，一些动作可以同时实现。例如，动作306和308可以同时实现或以不同顺序实现。
方法300可以以涉及进入系统休眠模式的一个或多个动作开始。例如，诸如计算系统处理器和相关联的存储器的系统级组件可以在一定程度上被停用。一个或多个触发传感器可以被激活。
方法300包括动作302，在动作302中，触发事件被检测。当电子设备的处理器驻留于休眠模式时，发生事件检测。如果设备不驻留于休眠模式，则方法300的实现可以被禁用。例如，触发检测器可以被停用。触发事件的检测将激活设备的显示控制器，诸如，时序控制器。
触发事件的性质可以变化。用于检测触发事件的传感器或(多个)其他元件可以相应变化。动作302可以包括在检测到触发事件时激活显示控制器。为此，动作302还可以包括如上所述的拨动电源开关。
在动作304中，触摸屏数据被获得。触摸屏数据指示墨水笔划。触摸屏数据可以由触摸屏的数字转换器捕获和/或生成。如上所述，由数字转换器生成的数据可以进一步由触摸处理器处理。
在动作306中，墨水图像数据从触摸屏数据被生成。墨水图像数据经由显示控制器的墨水绘制引擎而被生成。
在一些情况下，在动作308中墨水图像数据与帧数据混合。混合可以经由混合器、墨水绘制引擎和/或显示控制器的流水线的另一组件或元件来实现。帧数据可以指示背景图像、任何数量的先前绘制的墨水笔划和/或任何其他图像数据。
在动作310中存储的墨水图像数据作为帧数据被存储在显示控制器的存储器中。墨水图像数据的存储可以经由从墨水绘制引擎到显示控制器的存储器控制器的反馈或其他数据路径来提供。数据路径可以附加到显示控制器的流水线的(多个)数据路径。
在动作312中，表示墨水图像数据的像素控制信号经由显示控制器而被生成。显示控制器的一个或多个像素操作单元可以用于生成像素控制信号。
在一些情况下，动作302可以包括在动作314中激活设备的触发检测器。在检测到触发事件时，显示控制器可以在动作316中被连接至电源。例如，开关可以经由触发检测器所提供的控制信号来闭合。
在动作304中获得触摸屏数据可以包括：在动作318中经由电子设备的数字转换器生成触摸屏数据；以及在动作320中经由旁路数据路径来将触摸屏数据从数字转换器发送到显示控制器。旁路数据路径允许触摸屏数据将电子设备的处理器旁路。
动作308可以包括在动作322中实现面板自刷新例程。面板自刷新例程可以包括将帧数据存储在显示控制器的存储器中。面板自刷新例程因此可以支持以下各项的绘制：背景图像、先前绘制的墨水笔划以及其他静态图像数据。
在一个方面，设备包括：包括显示面板和沿显示面板设置的触摸传感器的显示器；与触摸传感器通信并被配置为生成指示墨水笔划的触摸屏数据的数字转换器；被配置为生成图像数据以在显示面板上进行绘制的处理器；以及被配置为从处理器接收图像数据并从图像数据生成针对显示面板的像素控制信号的显示控制器。显示控制器包括：用于存储由显示控制器从图像数据得出的帧数据的存储器；以及被配置为在处理器驻留于休眠模式时从触摸屏数据生成墨水图像数据的墨水绘制引擎。墨水绘制引擎被耦合到存储器，以将墨水图像数据作为帧数据存储在存储器中，使得当处理器保持在休眠模式时，由显示控制器针对显示面板生成的像素控制信号引导显示面板来绘制墨水笔划。
在另一方面，用于触摸屏显示器的显示控制器包括：被提供有图像数据的图像数据输入；被提供有针对触摸屏显示器的像素控制数据的像素控制输出，像素控制输出被耦合到图像数据输入，以限定图像数据处理流水线；沿图像数据处理流水线设置并被配置为存储从图像数据得出的帧数据的存储器；接收指示墨水笔划的触摸屏数据的触摸屏输入；以及沿图像数据处理流水线设置的绘制引擎，绘制引擎包括处理器，处理器被耦合到触摸屏输入来处理触摸屏数据，以从触摸屏数据生成墨水图像数据。绘制引擎被耦合到存储器，以将墨水图像数据存储在存储器中，使得存储器中存储的帧数据包括墨水图像数据并且像素控制数据表示墨水笔划。
在又一方面，控制电子设备的显示器的方法包括：在电子设备的处理器驻留于休眠模式时检测触发事件，其中对触发事件的检测激活了显示器的显示控制器；获得指示墨水笔划的触摸屏数据；经由显示控制器的墨水绘制引擎而从触摸屏数据生成墨水图像数据；将墨水图像数据作为帧数据存储在显示控制器的存储器中；以及经由显示控制器，生成表示墨水图像数据的像素控制信号。
结合前述各方面中的任一个，本文描述的系统、设备和/或方法可以备选地或附加地包括以下方面或特征中的一个或多个的任何组合。设备还包括：主触摸屏数据路径，触摸屏数据经由主触摸屏数据路径而从数字转换器提供给处理器；以及旁路触摸屏数据路径，触摸屏数据经由旁路触摸屏数据路径而将处理器旁路并从数字转换器提供给显示控制器。当处理器保持在休眠模式时，触发事件将激活显示控制器和数字转换器。显示控制器包括存储器控制器，存储器控制器被配置为通过将帧数据存储在存储器中来实现面板自刷新例程。显示控制器被配置为将来自墨水绘制引擎的帧数据与存储器中存储的背景帧数据混合。处理器包括被配置为生成非墨水图像数据的图形处理单元。设备还包括片上系统，片上系统包括处理器。墨水绘制引擎包括墨水引擎任务特定的处理器。处理器被耦合到数字转换器来接收触摸屏数据，使得当处理器被唤醒时，图像数据指示墨水笔划。显示控制器包括时序控制器。像素控制信号被配置为引导显示面板的源极和栅极驱动器。绘制引擎被配置为当图像数据不经由图像数据输入而被接收到时将墨水图像数据存储在存储器中。显示控制器还包括存储器控制器，存储器控制器被配置为通过将帧数据存储在存储器中来实现面板自刷新例程。绘制引擎经由存储器控制器而将墨水图像数据提供给存储器。显示控制器还包括沿图像数据处理流水线设置的像素操作单元，像素操作单元被配置为生成像素控制数据。获取触摸屏数据包括：经由电子设备的数字转换器来生成触摸屏数据；以及经由旁路数据路径而将触摸屏数据从数字转换器发送到显示控制器，触摸屏数据经由旁路数据路径而将电子设备的处理器旁路。方法还包括将由墨水绘制引擎生成的墨水图像数据与存储器中存储的背景帧数据混合。将墨水图像数据混合包括通过将帧数据存储在显示控制器的存储器中来实现面板自刷新例程。
已参考特定示例描述了本公开，特定示例仅旨在例示而非限制本公开。在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以对示例进行改变、添加和/或删除。
给出前述描述仅用于清楚理解，并且不应由此理解为不必要的限制。

Claims (17)

1.一种用于显示墨水笔画绘制的设备，包括：
显示器，包括显示面板和沿所述显示面板设置的触摸传感器；
数字转换器，与所述触摸传感器通信并且被配置为生成指示墨水笔划的触摸屏数据；
第一处理器，被配置为生成图像数据以在所述显示面板上进行绘制；
显示控制器，被配置为从所述第一处理器接收所述图像数据并且从所述图像数据生成针对所述显示面板的像素控制信号；
主触摸屏数据路径，所述触摸屏数据经由所述主触摸屏数据路径从所述数字转换器被提供给所述第一处理器；以及
旁路触摸屏数据路径，所述触摸屏数据经由所述旁路触摸屏数据路径将所述第一处理器旁路，并且从所述数字转换器被提供给所述显示控制器；
其中所述显示控制器包括：
存储器，被配置为存储由所述显示控制器从所述图像数据得出的帧数据；以及
墨水绘制引擎，被配置为在所述第一处理器驻留于休眠模式时，从所述触摸屏数据生成墨水图像数据，所述墨水绘制引擎包括第二处理器，所述第二处理器被耦合到所述触摸屏；
其中：
所述墨水绘制引擎被耦合到所述存储器，以将所述墨水图像数据作为所述帧数据存储在所述存储器中，使得当所述第一处理器保持在所述休眠模式时，由所述显示控制器针对所述显示面板生成的所述像素控制信号引导所述显示面板来绘制所述墨水笔划，并且
所述第二处理器未被用于执行除墨水引擎绘制任务以外的任务。
2.根据权利要求1所述的设备，其中当所述第一处理器保持在所述休眠模式时，所述显示控制器和所述数字转换器由触发事件激活。
3.根据权利要求1所述的设备，其中所述显示控制器包括存储器控制器，所述存储器控制器被配置为经由所述帧数据在所述存储器中的存储来实现面板自刷新例程。
4.根据权利要求1所述的设备，其中所述显示控制器被配置为将来自所述墨水绘制引擎的所述帧数据与所述存储器中存储的背景帧数据混合。
5.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一处理器还生成非墨水图像数据。
6.根据权利要求1所述的设备，还包括片上系统，所述片上系统包括所述第一处理器。
7.根据权利要求1所述的设备，其中所述第一处理器被耦合到所述数字转换器以接收所述触摸屏数据，使得当所述第一处理器被唤醒时，所述图像数据指示所述墨水笔划。
8.根据权利要求1所述的设备，其中所述显示控制器包括时序控制器。
9.根据权利要求1所述的设备，其中所述像素控制信号被配置为引导所述显示面板的源极驱动器和栅极驱动器。
10.一种用于触摸屏显示器的显示控制器，所述显示控制器包括：
图像数据输入，图像数据被提供给所述图像数据输入；
像素控制输出，像素控制数据在所述像素控制输出处针对所述触摸屏显示器被提供，所述像素控制输出被耦合到所述图像数据输入，以限定图像数据处理流水线；
存储器，沿所述图像数据处理流水线设置，并且被配置为存储从所述图像数据得出的帧数据；
触摸屏输入，指示墨水笔划的触摸屏数据在所述触摸屏输入处被接收；
绘制引擎，沿所述图像数据处理流水线设置，所述绘制引擎包括第一处理器，所述第一处理器被耦合到所述触摸屏输入来处理所述触摸屏数据，以从所述触摸屏数据生成墨水图像数据；以及
旁路数据路径，当被配置为生成所述图像数据的第二处理器驻留于休眠模式时，所述图像数据经由所述旁路数据路径被提供给所述绘制引擎，
其中：
所述绘制引擎被耦合到所述存储器，以在所述图像数据不经由所述图像数据输入而被接收时将所述墨水图像数据存储在所述存储器中，使得所述存储器中存储的所述帧数据包括所述墨水图像数据并且所述像素控制数据表示所述墨水笔划，并且
所述第一处理器未被用于执行除墨水引擎绘制任务以外的任务。
11.根据权利要求10所述的显示控制器，其中当被配置为生成所述图像数据的所述第二处理器驻留于所述休眠模式时，所述图像数据不经由所述图像数据输入而被接收。
12.根据权利要求10所述的显示控制器，还包括存储器控制器，所述存储器控制器被配置为经由所述帧数据在所述存储器中的存储来实现面板自刷新例程。
13.根据权利要求12所述的显示控制器，其中所述绘制引擎经由所述存储器控制器将所述墨水图像数据提供给所述存储器。
14.根据权利要求10所述的显示控制器，还包括沿所述图像数据处理流水线设置的像素操作单元，所述像素操作单元用于接收所述墨水图像数据和生成所述像素控制数据。
15.一种控制电子设备的显示器的方法，所述方法包括：
当所述电子设备的第一处理器驻留于休眠模式时，检测触发事件，其中所述触发事件的检测激活针对所述显示器的显示控制器；
通过经由所述电子设备的数字转换器生成指示墨水笔划的触摸屏数据来获得所述触摸屏数据；
经由旁路数据路径将所述触摸屏数据从所述数字转换器发送到所述显示控制器，所述触摸屏数据经由所述旁路数据路径将所述电子设备的所述第一处理器旁路；
经由所述显示控制器的墨水绘制引擎从所述触摸屏数据生成墨水图像数据；
将所述墨水图像数据作为帧数据存储在所述显示控制器的存储器中；以及
经由所述显示控制器生成表示所述墨水图像数据的像素控制信号，
其中所述墨水绘制引擎包括第二处理器，所述第二处理器未被用于执行除墨水引擎绘制任务以外的任务。
16.根据权利要求15所述的方法，还包括将由所述墨水绘制引擎生成的所述墨水图像数据与所述存储器中存储的背景帧数据混合。
17.根据权利要求16所述的方法，其中混合所述墨水图像数据包括：经由所述帧数据在所述显示控制器的所述存储器中的存储来实现面板自刷新例程。
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