CN101064815A - 使用单一时钟的图像同步转换方法及装置 - Google Patents

Abstract

一种使用单一时钟的同步转换装置与转换方法，于第一时钟下，通过输入控制元件转换图像来源信号格式并将其输入暂存缓冲元件中，再将格式化的图像来源信号通过控制输出元件由暂存缓冲元件中读出，最后控制所读出的图像来源信号的输出格式，即可达到提高每一时钟所输出的数据量，以供图像转换运算时使用。本发明为使用同一时钟，且图像来源信号被输出时的单位时钟图像位可提高，其使得图像转换产品的设计简化且降低成本，并达到市场所需的价格竞争力。

Description

使用单一时钟的图像同步转换方法及装置

技术领域

本发明是有关于一种图像同步转换方法及装置，特别是一种使用单一时钟的图像同步转换装置。

背景技术

在现今许多调整图像分辨率的图像转换装置中，转换过程中不外乎都需要用到来源时钟与目标时钟两种不同的时钟。其原因在于，当存取图像数据进行分辨率转换时，必须通过为正倍数来源时钟频率的目标时钟频率，以对图像数据进行多次读取，而进行分辨率转换的运算。

其中，目标时钟的取得，都需要由额外装置来产生，例如：锁相回路(以下简称PLL)、石英晶体(crystal)或振荡器(oscillator)等等来产生。这些对图像转换装置来说，毫无疑问地，对产品设计来说，增加复杂度、增加消耗功率，且产品本身的成本相对增加。

以美国专利公告第5739867号的技术即为例。此专利中的图像分辨率转换模块即必须通过来源时钟以及PLL来产生目标时钟。其缺点在于：

(1)图像分辨率转换模块必须额外使用PLL。

(2)额外使用PLL将使图像分辨率转换模块成本提高。

(3)在使用PLL的情况下，将造成图像分辨率转换模块额外的功率损耗。

(4)该技术若应用于市场定位在中低价位的图像转换产品或包含有图像转换装置的影音设备时，在成本提高且规格不佳(指功率消耗较大)的前提下，其将无法取得市场竞争力。

故，如何提供一种只需要来源时钟且不需额外装置即可进行转换图像分辨率的图像转换装置，是值得去深思的。且若能提供前述图像转换装置，其不仅与已知技术截然不同，而无侵权的疑虑外，其在价格以及产品规格(功率消耗低)亦具有市场竞争优势。

发明内容

本发明的目的为基于单一时钟下，在进行分辨率运算的过程中，能多次读取图像数据。为达到此目的，本发明提供一种使用单一时钟的图像同步转换方法，其方法步骤主要包括：于第一时钟下进行，接收图像来源信号、转换图像来源信号的格式，以及输出格式化的图像来源信号等步骤。

同样地，基于上述目的，本发明另外提出一种使用单一时钟的图像同步转换方法，其方法步骤主要包括：于第一时钟下进行，接收图像来源信号、将图像来源信号由单一格式转换为多个格式、暂存这些格式的图像来源信号、读出这些格式的图像来源信号，以及输出格式化的图像来源信号等步骤。

同样地，为达到上述目的，本发明另外提出一种使用单一时钟的图像同步转换装置，此图像同步转换装置包含：暂存缓冲元件、输入控制元件以及输出控制元件。输入控制元件是依照第一时钟信号的频率运作，以接收图像来源信号，且将图像来源信号控制写入至暂存缓冲元件，以使格式化的图像来源信号暂存于该暂存缓冲元件中。输出控制元件由暂存缓冲元件中读出该图像来源信号并控制图像来源信号最后的输出格式。

因此，本发明于图像分辨率转换的过程中，可皆采用如伴随图像来源信号的来源时钟，即使用相同单一时钟。此外，本发明除不需要使用其它装置产生已知技术所提的目标时钟外，亦由于图像分辨率转换过程中皆采用伴随图像来源时钟信号的来源时钟，而使得在图像分辨率转换过程中，被传输的数据为同步化，也就是图像来源信号可以同步转换为目标图像信号。

为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下。

附图说明

图1绘示的是本发明较佳实施例的图像同步转换方法的流程步骤图。

图2绘示的是本发明较佳实施例的图像同步转换装置的方块示意图。

图3绘示的是本发明另一较佳实施例的图像同步转换装置的方块示意图。

图4绘示的是本发明较佳实施例中图像来源信号控制输入暂存缓冲元件以及格式化图像信号控制，再由暂存缓冲元件输出的信号时序图。

[主要元件标号说明]

101～111：图像同步转换的方法步骤

200：图像同步转换装置

300：图像同步转换装置

201：输入控制元件

203：第一格式的图像来源信号

209：输入控制信号

211：暂存缓冲元件

213：第二格式的图像来源信号

215：第三格式的图像来源信号

221：输出控制元件

225：输出控制信号

302：输入同步信号

343：输出同步信号

331：插补演算器

341：时钟产生器

333：目标图像信号

具体实施方式

为了让本领域技术人员能轻易理解本案的技术内容，请先参考图1。图1绘示的是本发明较佳实施例的图像同步转换方法的流程步骤图。首先，于第一时钟下，接收图像来源信号，在此较佳实施例中，此第一时钟为指伴随图像来源信号的来源时钟，此为步骤101。

接着，于第一时钟下，将所接收的图像来源信号由第一格式转换为第二格式，此为步骤103。其中，在实际上，可利用控制输入元件在使用第一时钟的情况下，控制将所接收的图像来源信号通过延迟输出，以达到将图像来源信号由第一格式转换为第二格式。且其中，可根据图像分辨率调整的比例，预先决定图像来源信号被转换的格式。而第一格式的图像来源信号其单位时钟图像位长度为N位时，第二格式的以像来源信号其单位时钟图像位长度可例如为2N位，两者可为倍数关系，如正整数倍数关系。

再接着，同样于第一时钟下，将第二格式化的图像来源信号暂存，此为步骤105。再接着步骤107则为读出暂存之，以上述储存格式，读出第二格式化的图像来源信号。

由于为基于相同的第一时钟下，第一格式与第二格式的图像来源信号其单位时钟图像位长度可为倍数关系，此代表着步骤101单位时钟所接收到图像来源信号的数据量与步骤107单位时钟所读出的图像来源信号的数据量，将为倍数关系。也就是说，在不需提供额外时钟信号下，通过改变图像来源信号的格式，提高单位时钟所能读取的来源图像信号的数据量。

而将读取的第二格式的图像来源信号输出，此为步骤109。其中，可根据图像转换运算时的数据需求量，决定是否在控制将第二格式的图像来源信号转换为第三格式的图像来源信号后再输出。

最后，对输出的第二格式的图像来源信号进行如插补演算的图像转换运算，以得到目标图像信号，此为步骤111。而由于通过改变图像来源信号的格式，能提高运算时单位时钟读取来源图像信号的数据量，因此，同样基于第一时钟下，能以较短的工作周期，读取每次运算时所需的图像来源信号的数据量，而提高在相同时钟下的运算效率，即达到在固定周期内多次读取图像来源信号。

就本发明而言，可根据图像分辨率的转换或图像缩放的比例，来调整图像来源信号的第二格式、第三格式内容。以第一时钟下，第一格式的图像来源信号其单位时钟图像位长度为N位，N为正整数为例，若欲提高一倍图像分辨率，则步骤107读出的第二格式的图像来源信号其单为时钟图像位长度为2N位。当然，若第二格式的图像来源信号其单位时钟图像位长度不足2N位，则可通过在步骤109输出时，由第二格式转换为第三格式，以满足提供单位时钟图像位长度为2N位的图像来源信号。

更进一步地，根据本发明精神，第一格式的图像来源信号并不需要固定转换为单位时钟图像位长度为2N位为的第二格式的图像来源信号，其可以随机被转换为不同的格式，而仅需要其在被提供用以运算时，能具有运算时所需的单位时钟图像位长度即可，而得以在运算时的固定周期内，多次读取的图像来源信号。

最后，通过上述结果，仍使用相同的第一时钟下，对步骤107所读出储存格式的图像来源信号进行如插补演算的运算，以产生目标图像信号，此为步骤109。其中，目标图像信号可供如个人计算机的显示器使用。

请参考图2，图2绘示的是本发明较佳实施例的图像同步转换装置的方块示意图。此图像同步转换装置200包括输入控制元件201、暂存缓冲元件211、以及输出控制元件221。于第一时钟CLK1下，输入控制元件201接收图像来源信号203，并通过控制信号209将第一格式的图像来源信号203写入暂存缓冲元件211。而输入控制元件201对第一格式的图像来源信号203，转换以第二格式的图像来源信号213写入至暂存缓冲元件211。

输出控制元件221基于第一时钟CLK并通过输出控制信号225将第二格式的图像来源信号213由暂存缓冲元件211中读出。其中，基于相同第一时钟CLK下，输出控制元件221单位时钟所读出的第二格式的图像来源信号213的数据量，与输入控制元件201单位时钟所接收的第一格式的图像来源信号203的数据量相比，两者为正倍数关系，并非一定为正整数。

而为了提供具有运算时所需的单位时钟图像位长度的第三格式的图像来源信号215，输出控制元件221在针对由暂存缓冲元件211所读出的第二格式的图像来源信号213进行转换，由第二格式的来源信号213转换为第三格式的图像来源信号215后输出。

请参考图3，图3绘示的是本发明另一较佳实施例的图像同步转换装置的方块示意图。图像同步转换装置300除包括输入控制元件201、暂存缓冲元件211，以及输出控制元件221外，图像同步转换装置300还包括有时钟产生器341以及输出控制元件221后级的运算器(在此为指插补演算器331)。

其中，除图2所叙述外，基于第一时钟CLK下，第三格式的图像来源信号215具有运算时所需的单位时钟图像位长度，插补运算器331可于固定周期内，取得插补所需的数据量为第三格式的图像来源信号215，以进行插补运算后输出目标图像信号333。此目标图像信号333可提供给显示装置351使用。

而目标图像信号331的同步信号343，为由时钟产生器341于第一时钟CLK下根据伴随图像来源信号203其包括水平同步信号与垂直同步信号的输入同步信号302，以产生显示装置351所需的水平同步信号与垂直同步信号的输出同步信号343。

请参考图4，图4绘示的是本发明较佳实施例中图像来源信号控制输入暂存缓冲元件以及格式化图像来源信号，再由暂存缓冲元件读出的信号时序图。请同时对照图2或图3，输入暂存缓冲元件211的第一格式的图像来源信号203，在单位时钟带有一笔数据，所以在输入水平同步信号周期内，带有14笔数据data1～data14。

当控制以第二格式的图像来源信号213写入暂存缓冲元件211时，输入控制元件201放慢输出速率，以每两个时钟才输出一次第二格式的图像来源信号213，其中，第二格式的图像来源信号213其单位时钟带有两笔数据且每次输出为带有两笔数据。在此情况下，第二格式的图像来源信号213可以并列方式储存，也就是一个地址address储存两笔数据。

因此，在第一格式的图像来源信号203输入至输入控制元件201的一个输入水平同步信号的周期内，可以同步于第二格式的图像来源信号213由暂存缓冲元件211被读出的两个输出水平同步信号，简单来说，在输入水平同步信号周期内，可读取带有数据data1～data14的图像水平线两次。

对图3插补演算器331而言，基于使用相同第一时钟CLK1，即可在输入水平同步信号的周期内读取两次图像来源信号203的第二格式的图像来源信号213，以供插补演算使用。

综合上述，本发明提供一种图像同步转换方法及装置，于单一时钟下，通过输入控制元件控制图像来源信号以不同格式写入输入暂存缓冲元件中且决定图像来源信号的储存格式，再将储存格式格式化的图像来源信号通过控制输出元件输出，即可达到图像同步转换的目的。本发明在暂存缓冲元件写入及读出时图像来源信号在格式转换前后为使用同一时钟，因此但图像来源信号格式转换后的单位时钟图像位长度随即改变，即运算端在存取格式转换后的图像来源信号时，单位时钟所存取的图像数据量将可随之提高，以提高运算时存取图像来源信号的分辨率。本发明图像同步转换装置，使得图像转换产品的设计简化且降低成本，且图像转换产品不需额外使用装置而额外浪费功率消耗，而达到市场所需的价格竞争力。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作些许的更动与润饰，因此本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。

Claims (13)

1.一种使用单一时钟的图像同步转换方法，包括：

a.于第一时钟下，接收图像来源信号；

b.于该第一时钟下，转换该图像来源信号的格式；以及

c.于该第一时钟下，输出格式化的该图像来源信号。

2.根据权利要求1所述的图像同步转换方法，其中b步骤还包括：

d.根据图像分辨率，预先决定该图像来源信号被转换的格式。

3.根据权利要求2所述的图像同步转换方法，b步骤还包括：

e.于该第一时钟下，将该图像来源信号由第一格式转换为第二格式；

f.于该第一时钟下，暂存该第二格式的该图像来源信号；以及

g.于该第一时钟下，读出该第二格式的该图像来源信号。

4.根据权利要求3所述的图像同步转换方法，c步骤中，还包括：于该第一时钟下，输出该第二格式的该图像来源信号，并将该第二格式的该图像来源信号转换为第三格式，其中该第三格式是根据运算需求而预先决定。

5.根据权利要求1所述的图像同步转换方法，还包括运算格式化的该图像来源信号，以得到目标图像信号，并对该图像来源信号进行插补演算，以得到该目标图像信号。

6.一种使用单一时钟的图像同步转换方法，包括：

k.于第一时钟下，接收图像来源信号；

l.于该第一时钟下，将该图像来源信号由单一格式转换为多个格式；

m.于该第一时钟下，暂存该些格式的该图像来源信号；

n.于该第一时钟下，读出该些格式的该图像来源信号；以及

o.于该第一时钟下，输出格式化的该图像来源信号。

7.根据权利要求6所述的图像同步转换方法，其中o步骤中，于该第一时钟下，依序输出该些格式的该图像来源信号，并根据运算需求，于该第一时钟下，将该图像来源信号由该些格式转换为第四格式。

8.一种图像同步转换装置，包括：

输入控制元件，于第一时钟下，接收第一格式的图像来源信号后，控制输出第二格式的该图像来源信号；

暂存缓冲元件，接收由该输入控制元件所输出的该第一格式的该图像来源信号，其中该输入控制元件通过第一控制信号，将该第二格式的该图像来源信号写入至该暂存缓冲元件；以及

输出控制元件，于该第一时钟下，通过第二控制信号，读出该第二格式的该图像来源信号后，控制输出第三格式的该图像来源信号。

9.根据权利要求8所述的图像同步转换装置，还包括：

运算器，于该第一时钟信号情况下，接收由输出控制元件所输出的该图像来源信号，该运算器对该图像来源信号进行运算后，以得到目标图像信号。

10.根据权利要求9所述的图像同步转换装置，其中该运算器为插补演算器。

11.根据权利要求8所述的图像同步转换装置，其中该图像来源信号包括图像数据与第一同步信号。

12.根据权利要求11所述的图像同步转换装置，还包括：

时钟产生器，于该第一时钟下，接收该第该同步信号，以输出第二同步信号，其中该第一同步信号包括第一水平同步信号以及第一垂直同步信号，该第二同步信号包括第二水平同步信号以及第二垂直同步信号。

13.根据权利要求8所述的图像同步转换装置，其中该第一格式与该第二格式，以及与该第三格式相比，其三者的单位时钟图像位为倍数关系，且该第一时钟为伴随该图像来源信号的时钟。

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