CN101315741A - 模式检测电路与方法 - Google Patents

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Abstract

一种模式检测电路与方法。模式检测电路包含有一前端电路、一后端电路、以及一判断单元。前端电路是用以测量一图像信号，根据图像信号的信息决定图像信号的模式，以获取该图像信号的图像数据。后端电路是根据上述模式以处理图像数据，且根据图像数据获取后的状态产生一反馈信号。而判断单元则根据反馈信号产生一控制信号至前端电路，以调整该模式的设定。

Description

模式检测电路与方法
技术领域
本发明是关于一种显示相关的技术，且特别是关于一种模式检测电路与方法
背景技术
目前数字显示器(digital display)，例如液晶显示器(Liquid CrystalDisplay，LCD)、电浆显示器(Plasma Display Panel，PDP)，已逐渐成为市场主流。而一般每一数字显示器的面板(Panel)均具有一物理意义的固定分辨率(Native resolution)。例如，面板根据其实际结构设计可以显示1024×768个点(像素)。再者，一般视讯信号源，例如计算机(Personal Computer，PC)、数字视讯影碟播放机(Digital Video Disc/Disk Player，DVD Player)...等，用以输出一图像信号，其所输出的图像信号的分辨率并不一定会刚好等于该面板的固定分辨率。换句话说，若一接收电路是应用于1280×1024分辨率的液晶显示面板，则此接收电路须将640×480、800×600、或1024×768的图像信号进行放大处理(scaling up)以符合该面板的固定分辨率。
发明内容
针对上述问题，本发明的一目的是在提供一种模式检测电路与方法。该检测电路与方法可在图像信号输入时自动检测出图像的分辨率，且在输入图像的分辨率不等于显示器的固定分辨率时，将输入图像的分辨率适当的调整，例如放大或缩小，令调整后的输入图像的分辨率等于平面显示器的固定分辨率，而达成显示器正确显示图像的效果。
本发明的一实施例提供了一种模式检测电路。该电路包含有一前端电路、一后端电路、以及一判断单元。一前端电路，用以根据一图像模式以获取该图像信号的图像数据以输出一已获取图像数据；一后端电路，电耦接该前端电路，用以根据该图像模式以处理该已获取图像数据，且根据该已获取图像数据的处理状态产生一反馈信号；以及一判断单元，根据该反馈信号产生一控制信号至该前端电路，以调整该图像模式。
再者，本发明的一实施例提供了一种模式检测方法。此方法包含有下列步骤：接收一图像信号；自复数个已预先决定的模式中选择其中一个作为一图像模式；根据该图像模式以获取该图像信号的图像数据以输出一已获取图像数据；根据该图像模式以处理该已获取图像数据；以及依据该图像数据的处理状态以决定是否调整该图像模式。
本发明的另一实施例提供了一种模式检测方法，此方法包含有下列步骤：自复数个已预先决定的模式中选择其中一个作为一图像模式；根据该图像模式以获取该图像信号的图像数据以输出一已获取图像数据；暂时储存该已获取图像数据于一缓冲器；根据该图像模式以处理该已获取图像数据；以及依据该缓冲器的储存状态以决定是否调整该图像模式。
本发明实施例的模式检测电路与方法在图像信号输入时，能够检测出图像信号的分辨率，以解决习知技术的问题。
附图说明
第1图显示根据本发明一实施例的模式检测电路的示意图。
第2A图显示数字图像数据的图框的相关图像属性参数的示意图。
第2B图显示模拟图像数据的图框的示意图。
第3图显示根据本发明一实施例的垂同步信号与输出同步信号的示意图。
第4图显示根据本发明一实施例的分辨率检测方法的流程图。
第5图显示根据本发明另一实施例的分辨率检测方法的流程图。
【主要组件符号说明】
10模式检测电路
11前端电路
111测量单元
112模式检测单元
113数据获取单元
12后端电路
121线缓冲器
122缩放控制器
13判断单元
IFC接口电路
具体实施方式
一般来说，各种视讯信号源输出的图像信号均会根据特定规格而产生，而每一特定规格的图像具有一特定分辨率。而要让平面显示器的接收电路在图像信号输入时，能够检测出图像信号的分辨率，便必须对图像信号进行自动模式检测(Auto mode detection)。
由于图像信号的格式(Format)，除了包括有图像数据外，尚包括其它的控制信号。例如，一般图像信号尚包含有水平同步信号HS、垂直同步信号VS、数据致能信号DEN...等信息。因此，在进行本发明实施例的自动模式检测时，即可利用测量(Measure)的方式来得到输入图像信号的至少一个相关参数，而知悉或判断出输入图像信号是属于那一支持模式(何种分辨率)。而测量的方式则可测量同步信号HS、或VS的频率(Frequency)、周期(Period)、频宽(Bandwidth)、极性(Polarity)、或整个同步信号所耗费的总频率CK个数...等相关参数。
须注意者，虽然下述本发明实施例均以平面显示器来讨论，但本发明的技术亦可适用于其它各种显示器，例如具有弧面的显示器、未来任何可能发展的各种形式的数字或模拟显示器，甚至是未来可能发展的具有可变物理分辨率的显示器在不脱离本发明权利要求下，作些微调整均可适用。
第1图是显示本发明一实施例的模式检测电路10与一连结平面显示器的接口电路IFC。该电路10适用且设置于一平面显示器中，作为平面显示器的接收电路。模式检测电路10是用以检测视讯信号源输出的视讯图像信号IS的分辨率。其中，图像信号IS可为一数字信号或一模拟信号。其为数字信号时，图像信号IS包含有一水平同步信号HS、一垂直同步信号VS、一频率信号CK、一数据致能信号DEN、以及图像数据DA；其为模拟信号时，图像信号IS包含有一水平同步信号HS、一垂直同步信号VS、一频率信号CK、以及图像数据DA，不包含数据致能信号DEN。
该模式检测电路10包含有一前端电路11、一后端电路(另一实施例中称为处理单元)12、以及一判断单元13。
前端电路11是接收并测量图像信号IS，且根据测量得知的至少一个信息(图像信号IS提供的信息)判断图像信号IS是否属于支持的模式，若有支持则决定图像信号IS的模式(Mode)，且根据该模式的设定获取图像信号IS的图像数据DA；而若没有支持则输出一警示信号(未图标)指示该图像信号IS属于不支持的模式。再者，前端电路11还可根据一控制信号DT来重新选择适当模式或调整目前模式的垂直分辨率、或水平分辨率。一实施例，前端电路11包含有一测量单元111、一模式检测单元112、以及一数据获取单元113。测量单元111是用以测量水平同步信号HS或垂直同步信号VS、或同时测量HS与VS，以求得水平同步信号HS或垂直同步信号VS、或HS与VS两者提供的相关信息IF。模式检测单元112根据相关信息IF与复数个预设参考值RV(未图示)的比较结果，来决定该图像信号属于哪一模式。之后，模式检测单元112根据目前模式预设的图像分辨率产生对应的一虚拟(输出)水平同步信号HSi与一虚拟(输出)垂直同步信号VSi。接着，数据获取单元113根据虚拟(输出)水平同步信号HSi与该虚拟(输出)垂直同步信号VSi来获取图像数据DA。其中，预设参考值RV可由模式检测单元112内建或外挂的一查找表(Look-Up-Table)或一硬件电路所提供。
后端电路12接收并暂存图像数据DA，且根据目前模式来设定图像数据DA，以适当的缩放与调整图像数据DA，并将调整后的图像数据DA’透过接口电路IFC输出至平面显示器，而使图像数据DA的分辨率...等设定符合平面显示器的固定分辨率。另外，后端电路12在调整图像数据DA的同时，会根据图像数据DA实际的状态是否正常、或根据被前端电路11获取后的图像数据DA的状态是否正常、或根据被后端电路12设定后的图像数据DA’是否为正常数据，来产生一反馈信号FB。
在一实施例，后端电路12可包含有一线缓冲器(Line Buffer)121与一缩放控制器(Scaler)122。线缓冲器121用以暂存图像数据DA的至少一部份数据，通常是用以进行缩放处理的像素数据。缩放控制器122则用以根据缩放因子来缩放与调整图像数据DA。其中，该缩放因子是为目前模式中决定的分辨率与面板的固定分辨率的比例。
判断单元13接收反馈信号FB，且根据反馈信号FB提供的信息(例如该图像数据DA’是否可被正确显示的判断结果)产生一控制信号DT给前端电路11，以调整目前模式的设定或选择其它适合的模式。一实施例中，控制信号DT是输入至模式检测单元112用以指定该所有预设模式的其中的|作为目前模式，或是改变目前模式的垂直分辨率设定。
接下来，详细说明本发明一实施例模式检测电路10的运作方式，并假设平面显示器的固定分辨率为1280×1024，以及假设前端电路11中支持的模式包含有第一模式640×480、第二模式800×600、第三模式1024×768、第四模式1280×1024、第五模式1280×768、以及第六模式1366×768。须注意，上述模式为一般较常用的模式，本发明并不限制于上述模式，在另一实施例中具有其它数值的分辨率的模式均可使用。
第2A图显示数字的图像数据DA的一张图框(Frame)的相关图像属性参数。该图框包含有效区域(Active area)A与空白(或非有效)区域B，图框的相关参数有图框宽度Htotal、图框高度Vtotal、有效区域的水平起点Hstart、有效区域的垂直起点Vstart、有效区域宽度Hwidth、有效区域高度Vhight。而水平同步信号HS包含有前边缘(Front Porch)FP、水平数据致能区域HDEN、后边缘(Back Porch)BP。熟悉本领域的技术者应能理解上述每一参数的意义，不再此重复赘述。
请参考第1、2A图，首先，视讯信号源输出图像信号IS至模式检测电路10，使模式检测电路10开始执行自动模式检测。接着，测量单元111接收并测量图像信号IS，例如测量水平同步信号HS或垂直同步信号VS，以求得相关信息IF(频率、周期、频宽、或极性...等)。而模式检测单元112根据相关信息IF与查找表中的预设参考值RV比较，判断出内建的模式可支持图像信号IS，且图像信号IS是属于第二模式800×600。因此，目前采用分辨率800×600的设定。因此，模式检测单元112根据预设的水平与垂直分辨率800、600产生对应的虚拟(输出)水平与垂直同步信号HSi、VSi。数据获取单元113再根据HSi、VSi来接收图像数据DA。
一实施例，测量单元111仅测量图像信号IS的水平同步信号HS的周期，并依据该水平同步信号HS的周期信息来判断可能的图像信号IS的分辨率。当然，所测量的信息(例如是：水平同步信号HS的极性、垂直同步信号VS的周期、垂直同步信号VS的极性...等)愈多所判断出的图像信号IS的分辨率就会愈正确。只要发现判断出的分辨率是为不正确时，则以另一可能的分辨率来设定，直至判断出正确的分辨率来。在此实施例，该测量单元111是由一计数器(counter)来实现，该计数器依据一频率(例如是：free-run频率、图像信号IS的像素频率、内部的任一频率)计数两个水平同步信号HS脉冲间的间隔。
须注意者，描述至此，模式检测单元10已可知悉图像信号IS的模式。在另一实施例中，为了更准确的接收图像数据DA，使平面显示器精准的显示图像，前端电路11可进行图框有效区域的起点-即水平起点Hstart以及垂直起点Vstart的测量与处理。举例而言，当图像信号IS为数字信号时，测量单元111便会根据数据致能信号HDEN，来判断出图像数据DA的图框有效区域的水平起点Hstart以及垂直起点V-start，以使得数据获取单元113得到图像数据DA的图框有效区域的起点，以获取图像数据DA；而若图像信号IS为模拟信号时，测量单元111将图像数据DA的每一像素与一默认值进行比较，根据比较结果来判断出该图像数据的图框有效区域的起点-即水平起点Hstart以及垂直起点Vstart，并提供给数据获取单元113，以获取图像数据DA。例如，请参考第2B图，模拟的图像信号IS中，像素与默认值的比较可采用像素亮度值来判断。在此假设有效区域A的像素的亮度大于默认值16，空白区域B的像素的亮度小于默认值16。于运作时，测量单元111将由左而右、由上而下逐一扫描图像数据DA图框的每一像素，并将每一像素的亮度值与默认值16进行比较，则扫描到最靠近图框上方的第一个亮度值大于16的像素，其位置即为有效区域的垂直起点Vstart；而扫描到最靠近图框左方的第一个亮度值大于16的像素，其位置即为有效区域的水平起点Hstart。依此方式，即可找到图框有效区域A的起点。
接下来说明本发明一实施例后端电路12与判断单元13的运作，以及可能发生的特殊状况与相应的处理方式。
首先，线缓冲器121接收并暂存图像数据DA。由于平面显示器的固定分辨率为1280×1024，因此缩放控制器122便根据第二模式800×600来相对设定图像数据DA，将图像数据DA适当放大为符合平面显示器的分辨率1280×1024，并将调整后的图像数据DA’透过接口电路IFC输出至平面显示器，以显示图像。须注意，倘若上述图像数据DA的状态为不正常状态，例如是统决定图像信号IS应为分辨率800×600，但是实际上输入的图像信号IS的分辨率却为640×480。因此，在处理过程中，后端电路12会发现如第3图所示，决定的分辨率800×600的有效区域A’已超过下一次垂直同步信号VS)。一实施例，数据获取单元113发现到下一次垂直同步信号VS的脉冲时，会停止获取数据；该线缓冲器121并无足够的图像数据，则会发生下溢(Underflow)现象A。此显示错误现象是指决定的垂直分辨率大于实际图像信号的垂直分辨率所造成的一下溢(Underflow)现象。当然，也可利用检测该线缓冲器121是否有发生一上溢(overflow)现象来判断是否正确判断出该模式(分辨率)。
于此同时，后端电路12根据上述下溢状态产生反馈信号FB给判断单元13。接着，判断单元13根据反馈信号FB提供的信息产生一控制信号DT给测量单元111，以供模式检测电路112将目前模式调整为第一模式640×480，以令数据获取单元113可正确获取图像数据DA。于另一实施例中，亦可选择较接近的模式或直接修改模式中的垂直分辨率来使用；或是在知道大约的模式的垂直分辨率后，例如在测量过程中已知道垂直分辨率的线数约为700条，则表示1280×1024、1366×768、1280×768、1024×768等分辨率是为不正确的(即垂直分辨率大于700以上的模式)，可直接排除不正确的模式而直接找寻较接近的第二模式800×600，即可加快处理速度；若第二模式800×600下仍会发生下溢(Underflow)现象，则可知道800×600分辨率仍是不正确的，则会找寻下一个模式(即是第一模式640×480)，直到找寻到正确的分辨率。另一实施方式，本发明利用后端电路12的控制，即能正确决定出图像信号IS的模式。故可省略该测量单元111，而直接在复数个已预先决定的模式中择一作为该预设的模式。
再者，若是模式检测电路10在判断图像信号分辨率时发生水平混淆(conflict)时，例如发现垂直分辨率均为768，而无法正确判定使用1280×768或1366×768中的哪一模式时，则可利用测量单元111直接测量水平同步信号HS的数据致能区域所花费的频率CK数，若为1280则选用1280×768这一模式，反之亦然。
第4图是显示本发明一实施例的模式检测方法的流程图。该方法适用于一显示器，该方法包含有下列步骤：
步骤S402：开始。
步骤S404：接收一图像信号，该图像信号包含一水平同步信号、一垂直同步信号、图像数据、及/或一数据致能信号。
步骤S406：测量该水平同步信号或该垂直同步信号，且根据该水平同步信号或该垂直同步信号提供的信息与一预设参考值的比较结果，来判断是否支持该图像信号、并决定该图像信号的模式。其中，预设参考值可由一查找表或一硬件电路所提供。
一较佳实施例，此步骤S406是测量该水平同步信号，且根据该水平同步信号的信息与一预设参考值的比较结果，来决定该图像信号的模式。如此便可轻易判断出第五模式1280×768与第六模式1366×768。
步骤S408：根据该模式来决定该图像信号的水平分辨率与垂直分辨率。
步骤S410：结束。
第5图是显示本发明另一实施例的模式检测方法的流程图。该方法适用于一显示器，该方法包含有下列步骤：
步骤S502：开始。
步骤S504：测量一图像信号，根据图像信号的信息决定图像信号的模式(Mode)以及其图像数据的一图框(Frame)的有效区域(Active area)起点。
步骤S506：根据上述有效区域起点以获取图像信号的图像数据。
步骤S508：依据图像数据的获取后的状态产生一反馈信号。
步骤S510：图像数据处理步骤，根据上述设定的模式以处理该已获取的图像数据。
步骤S512：根据反馈信号产生一控制信号，以调整该模式的设定。
步骤S514：结束。
综上所述，本发明实施例的模式检测电路与方法在图像信号输入时，能够自动检测出图像信号的分辨率。
以上虽以实施例说明本发明，但并不因此限定本发明的范围，只要不脱离本发明的要旨，该行业者可进行各种变形或变更。

Claims (22)

1.一种模式检测电路，包含有：
一前端电路，用以根据一图像模式以获取该图像信号的图像数据以输出一已获取图像数据；
一后端电路，电耦接该前端电路，用以根据该图像模式以处理该已获取图像数据，且根据该已获取图像数据的处理状态产生一反馈信号；以及
一判断单元，根据该反馈信号产生一控制信号至该前端电路，以调整该图像模式。
2.如权利要求第1项所述的模式检测电路，其中，该前端电路用以测量该图像信号以产生至少一图像信息，以及用以根据该至少一图像信息以决定出该图像模式。
3.如权利要求第2项所述的模式检测电路，其中前述前端电路包含有：
一测量单元，是测量该图像信号中的一同步信号，以求得该同步信号提供的该至少一图像信息，其中，该同步信号是为一水平同步信号或一垂直同步信号；
一模式检测单元，根据该至少一图像信息与一预设参考值的比较结果，来决定出该图像模式，且根据该图像模式的预设图像分辨率产生相对应的一输出水平同步信号、一输出垂直同步信号；
一数据获取单元，根据该输出水平同步信号与该输出垂直同步信号来获取该图像信号的数据。
4.如权利要求第3项所述的模式检测电路，其中该测量单元根据一数据致能信号与该图像信号的数据，判断该图像信号的一图框有效区域的起点，并提供该起点给该数据获取单元，以获取该图像信号的数据。
5.如权利要求第3项所述的模式检测电路，其中该测量单元根据该图像信号的数据与一默认值的比较结果，判断该图像信号的一图框有效区域的起点，并提供该起点给该数据获取单元，以获取该图像信号的数据。
6.如权利要求第3项所述的模式检测电路，当该后端电路发现该图像数据的状态不正常时，调整该模式。
7.如权利要求第6项所述的模式检测电路，其中该不正常状态为一下溢现象。
8.如权利要求第3项所述的模式检测电路，其中该预设参考值是由一查找表或一硬件电路所提供。
9.如权利要求第3项所述的模式检测电路，其中该测量单元还根据图像数据与一默认值的比较结果，判断出该图像数据的一图框有效区域的一起点，并提供该起点给该模式检测单元，以作为该图像模式决定的参考。
10.如权利要求第2项所述的模式检测电路，其中该前端电路是依据该至少一图像信息自复数个已预先决定的模式中选择其中一个作为该图像信号的模式。
11.如权利要求第1项所述的模式检测电路，其中前述后端电路包含有：
一线缓冲器，是暂存该图像信号的数据；以及
一缩放控制器，是根据该图像模式来缩放该图像信号的数据。
12.如权利要求第11项所述的模式检测电路，其中调整该图像模式，直至该缓冲器不会发生一下溢/上溢现象。
13.一种模式检测方法，该方法包含有：
接收一图像信号；
自复数个已预先决定的模式中选择其中一个作为一图像模式；
根据该图像模式以获取该图像信号的图像数据以输出一已获取图像数据；
根据该图像模式以处理该已获取图像数据；以及
依据该图像数据的处理状态以决定是否调整该图像模式。
14.如权利要求第13项所述的方法，其中，该图像数据的处理状态包括有发生一下溢现象的状态。
15.如权利要求第13项所述的方法，其中，该图像信号至少包含一同步信号，该选择其中一个作为该图像模式的步骤还包括：
测量该图像信号以产生至少一图像信息；以及
根据该至少一图像信息与一预设参考值的比较结果，来自该复数个已预先决定的模式中选择其中一个。
16.如权利要求第13项所述的方法，其中处理该已获取图像数据的步骤包含有：
暂存该图像数据于一缓冲器中；以及
根据该图像模式来缩放该已获取图像数据。
17.如权利要求第16项所述的方法，其中调整该图像模式，直至该缓冲器无发生一下溢或是上溢现象。
18.如权利要求第15项所述的方法，其中，该至少一图像信息包括有该图像数据的一图框的有效区域起点。
19.一种模式检测方法，该方法包含有：
自复数个已预先决定的模式中选择其中一个作为一图像模式；
根据该图像模式以获取该图像信号的图像数据以输出一已获取图像数据；
暂时储存该已获取图像数据于一缓冲器；
根据该图像模式以处理该已获取图像数据；以及
依据该缓冲器的储存状态以决定是否调整该图像模式。
20.如权利要求第19项所述的方法，其中，该图像信号至少包含一同步信号，该选择其中一个作为该图像模式的步骤还包括：
测量该图像信号以产生至少一图像信息；以及
根据该至少一图像信息与一预设参考值的比较结果，来自该复数个已预先决定的模式中选择其中一个。
21.如权利要求第19项所述的方法，其中调整该图像模式，直至该缓冲器无发生一下溢/上溢现象。
22.如权利要求第19项所述的方法，其中，该至少一图像信息包括有该图像数据的一图框的有效区域起点。
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