Mô hình hệ thống overdrive

Một phần của tài liệu Nghiên cứu phát triển một số giải pháp nén ảnh tiên tiến cho màn hình tinh thể lỏng (Trang 29)

Kỹ thuật overdrive có thể được áp dụng trên các hệ thống màn hình tinh thể lỏng với mô hình đơn giản thể hiện qua Hình 1.2 (trang 2). Có thể mô tả hoạt động của hệ thống overdrive đơn giản như sau: Khi giá trị một điểm ảnh trong khung hình hiện tại (Fn) được chuyển đến thì nó cần tham chiếu đến giá trị cũng của điểm ảnh đó nhưng trong khung hình thời điểm trước đó (Fn-1) được lưu trữ trong bộ nhớ khung hình (Frame Memory), sử dụng cặp giá trị này làm chìa khóa tìm kiếm trong một bảng tra (Lookup table), để cho ra kết quả là giá trị hiệu điện thế tăng tốc cần áp dụng lên phần tử tinh thể tại điểm ảnh đang xét để tăng tốc độ đáp ứng của nó, giúp cho điểm ảnh hiển thị chính xác trong khoảng thời gian chuyển đổi ngắn.

Với sự ra đời của các chuẩn định dạng truyền hình và video độ phân giải cao (HD) và siêu cao (UHD) đã đẩy yêu cầu về dung lượng bộ nhớ lưu trữ khung hình tăng lên mức cao hay rất cao, cùng với yêu cầu về băng thông bộ nhớ cũng tăng vọt theo sự tăng trưởng của độ phân giải và khả năng hiển thị khung hình với tốc độ cao của thiết bị màn hình. Bảng 2.2 thể hiện yêu cầu về dung lượng và băng thông của bộ nhớ dùng trong màn hình tinh thể lỏng, theo các chuẩn định dạng HD 720p/1080p hay UHD 4K/8K khi thiết kế tốc độ hiển thị khung hình ở các mức 30, 60 hay 120 khung hình trên một giây.

Bảng 2.2. Yêu cầu dung lượng và tốc độ truyền tải dữ liệu của bộ nhớ khung hình trên Ti-vi chuẩn HD và UHD.

Chuẩn định dạng Số cột Số dòng Dung lƣợng (Mbit) Băng thông (Gbit/s) HD 720p /30fps 1280 720 21.1 1.2 HD 720p /60fps 1280 720 21.1 2.5 HD 1080p /30fps 1920 1080 47.5 2.8 HD 1080p /60fps 1920 1080 47.5 5.6 UHD 2160p /60fps (4K) 3840 2160 189.8 22.2 UHD 2160p /120fps (4K) 3840 2160 189.8 44.5 UHD 4320p/60fps (8K) 7680 4320 759.4 89.0 UHD 4320p/120fps (8K) 7680 4320 759.4 178.0

Trong hệ thống overdrive hoạt động ở tốc độ 120 khung hình một giây, thì sẽ cần 120 lần ghi dữ liệu ảnh khung hình vào bộ nhớ và 120 lần đọc dữ liệu ảnh khung hình từ bộ nhớ một cách đồng bộ. Vậy tổng số dữ liệu trao đổi với bộ nhớ trong một giây là: (120+120) * Dung lượng dữ liệu ảnh khung hình. Từ đó cho chúng ta công thức tính yêu cầu dung lượng và băng thông đối với bộ nhớ khung hình cho bảng trên là: Yêu cầu dung lượng: (Số cột × Số dòng) × 24bit; Yêu cầu băng thông: (Tốc độ khung hình × 2) × Yêu cầu dung lượng. Ví dụ với UHD 4320p /120fps (8K): Yêu cầu dung lượng =

7680×4320×24(bit)/220 759.4Mbit; Yêu cầu băng thông = (120×2) × Yêu cầu dung lượng /230

178Gbit.

Thông thường bộ nhớ khung hình được thiết kế bởi bộ nhớ DRAM [25][18], mà giá thành của DRAM lại phụ thuộc vào dung lượng và tốc độ trao đổi dữ liệu [18]. Khi yêu cầu về dung lượng và tốc độ trao đổi dữ liệucủa bộ nhớ DRAM bị đẩy lên cao đã làm tăng giá thành của sản phẩm màn hình. Điều đó làm nảy sinh nhu cầu áp dụng kỹ thuật nén ảnh khung hình vào hệ thống overdrive để giảm yêu cầu về dung lượng và tốc độ trao đổi dữ liệu của bộ nhớ DRAM, tiến đến giảm giá thành của sản phẩm màn hình tinh thể lỏng.

Một phần của tài liệu Nghiên cứu phát triển một số giải pháp nén ảnh tiên tiến cho màn hình tinh thể lỏng (Trang 29)