CN1170420C - 用数据致能信号检知全屏幕尺寸的方法与装置 - Google Patents

Abstract

用数据致能信号检知全屏幕尺寸的装置可包括时序控制装置与多路转换装置，时序控制装置可包括多个输入端及一控制信号端，各输入端均与一显示位耦接，控制信号端输出控制信号。校正影像信号时，时序控制装置可将控制信号馈入多路转换装置，使数据致能信号馈入时序控制装置中，并呈现出满框的全屏幕尺寸。画面校正完，时序控制装置改变控制信号的逻辑状态，使时序控制装置所接收的信号为正确显示位数据，呈现真实画面影像。

Description

用数据致能信号检知全屏幕 尺寸的方法与装置

技术领域

本发明涉及一种检知显示器的全屏幕尺寸的方法与装置，特别涉及一种用数据致能信号检知全屏幕尺寸的方法与装置。

背景技术

在这个信息爆炸的时代，电子产业的蓬勃发展，人们汲取知识的来源早已不再局限于报章杂志或电视广播等媒体，只要搭上网际网络的列车，便随时可自世界各地获得第一手的信息；正因为如此，个人计算机也以惊人的速度普及于大多数的家庭，并深入每个人的日常生活之中，使得计算机工业的发展，呈现一片欣欣向荣的景象。另一方面，在计算机产业的蓬勃发展之下，也带动了显像技术的精进与创新，以显示器为例，传统的阴极射线管(CRT)显示器由于体积庞大且辐射严重，近年来已逐渐淡出高阶显示器的市场，取而代之的，是低辐射、低耗电且轻薄短小的液晶显示器(LCD)，是以液晶显示器早已成为高阶市场的主流机种，成为高阶显示器的代名词。

显示器的屏幕是由许许多多的像素所排列组成，意即每一像素就是最基本的显像单位。显像时，可藉由显示信号中对应于各像素的三原色信号比例，来决定各像素所应显示的色彩与亮度，以呈现出完整的影像。因此，以相同大小的屏幕相比，若屏幕的像素个数越多，则表示每个像素所占的面积越小，可呈现的画面也就越细致。在判断画面的细致程度时，常以画面的分辨率(resolution)高低来作为判断的依据，一般而言，分辨率指的是画面中每一行(row)的像素个数乘以每一列(column)的像素数个后的乘积，例如800×600或1024×768等，分辨率越高，则表示呈现出来的画面越细致。由于目前的显示器都会支持多种分辨率的显示模式，因此，虽然显示器的像素数目是固定的，但在不同的显示模式下，仍可依据显示信号的不同，而呈现出不同分辨率的画面；此外，各个像素所能呈现的颜色层次，则由三原色信号中，各原色信号的位个数来决定。举例来说，可利用8个位或6个位来组成各原色信号，以8位组成的原色信号，便有256(即2⁸)种层次；而以6位组成的原色信号，则只有64(即2⁶)种层次，当然，用以表示原色信号的位数越多，色彩也越丰富，意即对色彩的分辨率也越高。需要注意的是，此处所谓的三原色信号，是指三种显像时所需的原色信号，以目前的显示器为例，显像时可利用红色信号、蓝色信号及绿色信号三者组合出画面所需的颜色，并将此三者合称为三原色信号；当然，三原色并不限于红、绿、蓝等三种颜色，任何可达上述功能的三种颜色信号，皆可作为三原色信号。下文中，将针对显示信号中各信号的功能加以说明。

输入数字显示器的影像信号一般为低压差分的编码信号，其编码信号的内容包括三原色数字信号、水平同步信号Hs、垂直同步信号Vs、数据致能信号DE以及像素时钟CK等。在图1中，由于显示器仅能呈现数字化的影像，该低压差分的编码信号102是包括Rx0-，Rx0+，Rx1-，Rx1+，Rx2-，Rx2+，RxC-及RxC+等信号，该些信号必须透过差分信号接收解码器110解变为数字显示信号104后，才能加以处理。因此，差分信号接收解码器110在接收到低压差分的编码信号102后，可解变低压差分的编码信号102而还原成其原始的三原色数字显示信号104(RD、GD及BD)、水平同步信号Hs、垂直同步信号Vs、数据致能信号DE以及像素时钟CK等数字信号。数字显示信号104馈入比例处理器130后，即可藉由相位调整或内插演算等处理程序，得到最佳化的输出影像；由于此等调整方法并非本发明的重点，于此便不详述其运算原理，下文中，将针对显示器中的水平同步信号Hs、垂直同步信号Vs、数据致能信号DE以及像素时钟CK等加以说明。

水平同步信号Hs、垂直同步信号Vs以及像素时钟CK的单位都是频率，像素时钟CK即每秒可显示颜色的像素数，决定了某个像素显示颜色到下一个像素显示颜色间隔时间的长短。当画面数据输入显示器时，显示器便由左上方第一行第一列的像素开始显示颜色，之后依序是第一行第二列的像素，第一行第三列的像素，......，直到第一行最后一列的像素显像完毕后，再绕回第二行第一列的像素显示颜色，接着是第二行第二列的像素，......，以此类推，直到最后一行最后一列的像素显示颜色。如此将每个像素所显示的颜色拼凑起来，即可形成所要显示的画面。而当有另一个画面数据输入显示器时，则重新由左上方第一行第一列的像素开始，依照相同的顺序决定每个像素所要显示的颜色，由此拼凑出另一个画面。需要注意的是，当每一行最后一列的像素显像完毕后，是由水平同步信号Hs控制绕回下一行第一列的像素来显示颜色，故水平同步信号Hs可决定每秒显示颜色的像素行数；而当屏幕最后一行最后一列的像素显像完毕后，由垂直同步信号Vs控制绕回屏幕的第一行第一个像素来显示颜色，因此垂直同步信号Vs可决定每秒显示的画面数。由于人的眼睛有视觉暂留的现象，所以如果显示器画面的更新速度大到某个程度，则快速更新的画面由人眼所见就不是一个个快速闪动的画面，而是连续的动态画面组合，也就是影片。不同的画面在显示器屏幕上更换的速度称为更新频率(refresh rate)，也就是垂直同步信号Vs的频率。目前一般计算机主机的画面更新频率是60Hz以上，即显示器屏幕一秒至少可显示60个画面数据。下文中，将配合图式，说明水平同步信号Hs、垂直同步信号Vs、数据致能信号DE以及像素时钟CK等各信号间的时序关系。

参照图2A，其绘示水平同步信号Hs、垂直同步信号Vs以及数据致能信号DE之间的时序关系示意图。以1024×768的分辨率为例，此分辨率下的水平同步信号Hs可为48.36KHz，垂直同步信号Vs可为60Hz，像素时钟CK可为65MHz。显像时，由于每一画面有768行，因此在水平同步信号Hs每交换768次后垂直同步信号Vs才交换一次，而一秒钟可交换60个画面。另一方面，数据致能信号DE可用以表示画面的实际长度，意即，虽像素时钟CK为固定频率的信号，但像素时钟CK对显示信号取样后的结果唯有在数据致能信号DE的范围内才能有效地被显示出来；也就是说，数据致能信号DE的周期为每一行画面实际呈现的长度，且由于每一画面有1024列，故数据致能信号DE在一周期内需显示1024个像素，如图2B所绘示。下文中，将讨论水平同步信号Hs、垂直同步信号Vs以及数据致能信号DE的出现时机与显示画面间的关系。

参照图3，其绘示画面区域与各信号间的对应关系。假设画面300的分辨率为1024×768，则表示画面300的长与宽各有1024及768个像素，由于每一点像素所应显示的颜色是由像素时钟CK对显示信号取样而来，因此在画面300内，每一行的像素均与像素时钟CK中1024个脉冲分别对应；再者，由于数据致能信号DE的周期为每一行画面实际呈现的长度，因此数据致能信号DE的周期恰与1024个像素时钟CK的周期相同，如图中所绘示。需要注意的是，由于画面300中每一行的长度是依数据致能信号DE而定，与水平同步信号Hs的周期并不相同，因此在水平同步信号Hs的头尾端都会有一段没有画面的区域，称之为后边缘(back porch)与前边缘(front porch)；以此图为例，画面300左方虚线区域为水平同步信号Hs的后边缘BPH，而画面300右方虚线区域为水平同步信号Hs的前边缘FPH。同样的道理，垂直同步信号Vs也会有前后边缘区域，画面300上方虚线区域为垂直同步信号Vs的后边缘BPV，而画面300下方虚线区域为垂直同步信号Vs的前边缘FPV。顺带一提，此处所谓的前后边缘，其名称是约定俗成的结果，倒不是十分要紧；而重要的是其所代表的，就是在画面以外没有显示信号的区域，这样的观念建立倒是比名称来得重要得多。

一般而言，传统显示器是利用输入的影像信号中，水平及垂直同步信号的频率与极性来和显示器内建的数笔影像信号预设值比对，当输入影像信号的同步信号频率与极性和任一预设值相同，则显示器便将此预设值的画面调整数据输出至屏幕，以便将影像信号调整至屏幕的正确位置。但由于当今市面上显示卡型式多如牛毛，所以即使上述的对比结果相同，也有可能其影像信号的前边缘与后边缘时序并不相同；若此时依然利用预设的画面调整数据校正画面，便会有调校不正确的情况发生，使画面无法被送至屏幕的正确位置，而有画面偏移或像素总数错误等情形出现，严重影响收视品质。

因此，为正确判断影像料的前后边缘时序，遂发展出许多检测前后边缘的控制芯片，但这些控制芯片的检测方法，是依据影像信号中第一点有色像素及最后一点有色像素来计算；但遇到不是全屏幕的满框影像信号或黑色影像(所谓黑色即无红、绿、蓝三色，黑色影像例如是纯DOS模式等)时，以这样的计算方式检测前后边缘时序就会有很大的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的就是在提供一种用数据致能信号检知全屏幕尺寸的方法与装置，无论所输入的影像数据是否全屏幕或具有色彩，皆可准确得知全屏幕尺寸。

根据本发明的目的，提出一种用数据致能信号检知全屏幕尺寸的方法与装置。

用数据致能信号检知全屏幕尺寸的装置可包括时序控制装置与多路转换装置，时序控制装置可包括数个输入端及一控制信号端，每个输入端可各自与颜色信号的一显示位耦接，以呈现各像素的颜色；而控制信号端则可输出一控制信号，以决定是否需执行影像校正工作。多路转换装置耦接至时序控制装置后，可依据自控制信号端馈入的控制信号，选择将数据致能信号馈入时序控制装置以执行影像校正工作，或选择将显示位馈入时序控制装置，以呈现真实影像。

为实现所述目的，本发明提供一种用数据致能信号检知全屏幕尺寸的方法，用于检知一数字显示信号的全屏幕尺寸，该数字显示信号包括一原色信号，且该原色信号具有m个显示位，该用数据致能信号检知全屏幕尺寸的方法包括以下步骤：提供该数据致能信号；以及以该数据致能信号作为该原色信号中第n个显示位的数据，并据以检知该全屏幕尺寸，其中，m与n均为大于0的整数，且n不大于m。

本发明还提供一种用数据致能信号检知全屏幕尺寸的装置，用于检知一数字显示信号的全屏幕尺寸，该数字显示信号包括一原色信号，且该原色信号具有m个显示位，该用数据致能信号检知全屏幕尺寸的装置包括：一时序控制装置，该时序控制装置包括m个输入端及一控制信号端，该m个输入端是用于与该m个显示位耦接，且该控制信号端是用于输出一控制信号；一多路转换装置，该多路转换装置耦接至该时序控制装置，且该多路转换装置与数据致能信号及该原色信号的第n个显示位耦接，用以依据该控制信号自该数据致能信号与该原色信号的第n个显示位二者间择一馈入该时序控制装置的第n个输入端，其中，m与n均为大于0的整数，且n不大于m。

在校正影像信号时，时序控制装置可将控制信号馈入多路转换装置，以令数据致能信号馈入某输入端，如此，即可据以呈现出满框的全屏幕尺寸，并计算出前后边缘时序等相关参数，以取得正确的显示画面大小及位置。待画面校正完毕后，时序控制装置即可改变控制信号的逻辑状态，以令每一输入端所接收的信号均为正确的显示位数据，以呈现真实的画面影像。

附图说明

为使本发明的上述目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合附图，作详细说明如下。

图1绘示显示器的方块图。

图2A绘示水平同步信号、垂直同步信号以及数据致能信号之间的时序关系示意图。

图2B绘示图2A中数据致能信号与像素时钟之间的时序关系示意图。

图3绘示画面区域与各信号间的对应关系。

图4A绘示依照本发明一较佳实施例，所提供的一种用数据致能信号检知全屏幕尺寸的装置方块图。

图4B绘示图4A的细部结构示意图。

具体实施方式

本发明所提供的全屏幕尺寸的检知方法与装置，在检测全屏幕尺寸时，是利用数据致能信号取代数字显示信号中的一或多个显示位，并馈入时序控制装置加以辨识，以显示出全屏幕尺寸。由于数据致能信号是当水平与垂直同步信号时序中真正有显示信号出现的时间才有出现的信号，因此不论影像信号是否满框或全黑，只要以数据致能信号取代数字显示信号中的显示位并据以成像，即可准确得知画面大小、位置与分辨率等相关参数。需要注意的是，此等检测全屏幕尺寸的方法虽然任何时间都可以实施，但由于以数据致能信号取代显示位数据后所呈现的影像并不真实，因此在执行完相关的检测及画面校正等工作后，必须恢复原画面的显示，才不致影响收视品质；因此在作法上，可利用多路转换装置进行校正前后的信号切换动作，其具体实施方式，将于较佳实施例中详细说明。

参照图4A，其绘示依照本发明一较佳实施例，所提供的一种用数据致能信号检知全屏幕尺寸的装置方块图。时序控制装置430包括输入端口Ri、输入端口Gi、输入端口Bi及控制信号端CT，输入端口Ri用以接收红色信号RD，输入端口Gi用以接收绿色信号GD，输入端口Bi用以接收蓝色信号BD；当此三原色信号馈入时序控制装置430时，时序控制装置430即可据以算出画面大小、位置及前后边缘时序等相关参数，用以显示影像。此处的时序控制装置430可以是时序控制芯片，例如型号为PW164-20R的时序控制芯片。需要注意的是，若此三原色信号中各原色信号是以m个显示位来表示，则各输入端口也要有m个输入端与其对应；以24位的数字显示信号为例，红色信号RD、绿色信号GD、蓝色信号BD各有8个显示位，因此输入端口Ri、输入端口Gi、输入端口Bi也各需8个输入端，且每一显示位是与一输入端一对一对应，显示位与各输入端间的对应关系，将于下文中配合图式详加说明。需要注意的是，为使数据致能信号能取代显示位以检知全屏幕尺寸，并于画面校正完毕后切回原显示画面，故在作法上可利用多路转换装置410耦接至时序控制装置430，并依据控制信号Ctrl执行两信号间的切换动作，本实施例是以数据致能信号DE与红色信号RD的显示位间的切换为例，其具体实施方式将于下文中详述。

参照图4B，其绘示图4A的细部结构示意图。红色信号RD是由显示位RD0、显示位RD1、…、显示位RD7等8个显示位所组成，同样的，绿色信号GD是由显示位GD0、显示位GD1、…、显示位GD7等8个显示位所组成，蓝色信号BD是由显示位BD0、显示位BD1、…、显示位BD7等8个显示位所组成，且由图式可清楚看出，每一显示位均各与时序控制装置430中各输入端口的一输入端耦接，例如显示位RD6耦接至输入端口Ri的输入端Ri6、显示位GD7耦接至输入端口Gi的输入端Gi7等。请注意，图4B中信号连结方式，是利用数据信号DE取代红色信号RD的最高显示位RD7以作为全屏幕尺寸检测之用；当然在作法上，也可利用数据信号DE取代红色信号RD的其他显示位，或同时取代红色信号RD的数个显示位，或取代他种原色信号之一或多个显示位而达到与本实施例相同目的，于此便不一详述。以此图为例，当数字显示信号馈入时序控制装置430时，时序控制装置430的控制信号端CT可将控制信号Ctrl馈入多路转换装置410的多路转换器415，多路转换器415即可依据控制信号Ctrl的逻辑状态，例如是逻辑1，同时令开关SW1关闭(即on)及开关SW2开启(即off)，如此，便可以数据致能信号DE替代红色信号RD的第8个显示位-显示位RD7并馈入输入端Ri7。重要的是，此时即使原影像信号并非满框画面或全黑影像，以数据致能信号DE馈入输入端Ri7后，即可据以呈现出满框的全屏幕尺寸。接着，启动时序控制装置430的计算功能，即可计算出前后边缘时序等相关参数，以取得正确的显示画面大小及位置，并令显示模组得据以显示出正确影像。

待画面校正完毕后，时序控制装置430即可改变控制信号Ctrl的逻辑状态，例如令其为逻辑0，如此，多路转换器415即可据以将开关SW1开启(即off)及开关SW2关闭(即on)，使红色信号RD的第8个显示位-显示位RD7得馈入输入端Ri7，以呈现真实的画面影像；由于此时数字显示信号已被校正至最佳正确几何显示状态，故可达到最佳化的显像效果。

再者，当影像信号的水平同步信号、垂直同步信号或极性等输入信号改变时，时序控制装置430也可再次执行上述影像校正程序，以维持最佳化的影像品质。

需要注意的是，以此等方式检知全屏幕尺寸时，数据致能信号DE所取代的显示位最好是各原色信号的最高显示位，例如显示位RD7或显示位GD7或显示位BD7等，其原因在于，不同的色彩分辨率所采用的显示位个数并不相同，例如24位或18位等；但不论利用几个显示位，通常最高显示位都会用到，而较低位则有可能会被舍弃，若数据致能信号DE所取代的显示位不是最高显示位，该显示位在色彩分辨率较低的影像信号中就有可能不会被用到，故而无法达到上述影像校正的目的。因此，在显示器可支援多种色彩分辨率的情况下，建议将数据致能信号DE与最高显示位耦接，是比较恰当的选择。当然，上述较佳实施例是以彩色显示器为例加以说明，然单色显示器也可试用本发明所提供的检知方法与装置，而不脱离本发明的精神。

本发明上述实施例所揭露的藉数据致能信号检知全屏幕尺寸的方法与装置，即使输入的影像信号并非全屏幕的满框画面或全黑影像，也可准确检知该影像信号的全屏幕尺寸，而得到最佳化的画面品质。

综上所述，虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本发明的保护范围应当以权利要求范围所界定的为准。

Claims (18)

1.一种用数据致能信号检知全屏幕尺寸的方法，用于检知一数字显示信号的全屏幕尺寸，该数字显示信号包括一原色信号，且该原色信号具有m个显示位，该用数据致能信号检知全屏幕尺寸的方法包括以下步骤：

提供该数据致能信号；以及

以该数据致能信号作为该原色信号中第n个显示位的数据，并据以检知该全屏幕尺寸，其中，m与n均为大于0的整数，且n不大于m。

2.如权利要求1所述的用数据致能信号检知全屏幕尺寸的方法，其中该原色信号是红色信号。

3.如权利要求1所述的用数据致能信号检知全屏幕尺寸的方法，其中该原色信号是绿色信号。

4.如权利要求1所述的用数据致能信号检知全屏幕尺寸的方法，其中该原色信号是蓝色信号。

5.如权利要求1所述的用数据致能信号检知全屏幕尺寸的方法，其中m为8。

6.如权利要求5所述的用数据致能信号检知全屏幕尺寸的方法，其中n为8。

7.如权利要求1所述的用数据致能信号检知全屏幕尺寸的方法，其中m为6。

8.如权利要求7所述的用数据致能信号检知全屏幕尺寸的方法，其中n为6。

9.一种用数据致能信号检知全屏幕尺寸的装置，用于检知一数字显示信号的全屏幕尺寸，该数字显示信号包括一原色信号，且该原色信号具有m个显示位，该用数据致能信号检知全屏幕尺寸的装置包括：

一时序控制装置，该时序控制装置包括m个输入端及一控制信号端，该m个输入端是用于与该m个显示位耦接，且该控制信号端是用于输出一控制信号；

一多路转换装置，该多路转换装置耦接至该时序控制装置，且该多路转换装置与数据致能信号及该原色信号的第n个显示位耦接，用以依据该控制信号自该数据致能信号与该原色信号的第n个显示位二者间择一馈入该时序控制装置的第n个输入端，其中，m与n均为大于0的整数，且n不大于m。

10.如权利要求9所述的用数据致能信号检知全屏幕尺寸的装置，其中该时序控制装置是一时序控制芯片。

11.如权利要求10所述的用数据致能信号检知全屏幕尺寸的装置，其中该时序控制芯片的型号为PW164-20R。

12.如权利要求9所述的用数据致能信号检知全屏幕尺寸的装置，其中该原色信号是红色信号。

13.如权利要求9所述的用数据致能信号检知全屏幕尺寸的装置，其中该原色信号是绿色信号。

14.如权利要求9所述的用数据致能信号检知全屏幕尺寸的装置，其中该原色信号是蓝色信号。

15.如权利要求9所述的用数据致能信号检知全屏幕尺寸的装置，其中m为8。

16.如权利要求15所述的用数据致能信号检知全屏幕尺寸的装置，其中n为8。

17.如权利要求9所述的用数据致能信号检知全屏幕尺寸的装置，其中m为6。

18.如权利要求17所述的用数据致能信号检知全屏幕尺寸的装置，其中n为6。

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