CN1538747A - 一种信号模式识别的方法及adc参数的设置方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种信号模式识别的方法及ADC参数的设置方法，它通过建立信号模式表，并以输入图象信号关键模式参数值，对模式表进行排序搜索，从而快速准确地识别出信号模式。当模拟图象信号模式识别出来以后，在ADC数模转换过程中，象素时钟GCLK、PLL分频比将根据HTOTAL重新修正过，因此ADC数模转换就更符合实际信号。本发明可广泛用于液晶产品、PDP以及HDTV等数字平板显示器要求适应多种模拟、数字信号输入的自动模式识别。

Description

一种信号模式识别的方法及ADC参数的设置方法

技术领域

本发明涉及一种信号模式识别的方法及ADC参数的设置方法，特别是涉及一种图象显示信号模式识别的方法，及对于模拟图象显示信号在模式识别出来以后，ADC参数的设置方法。

技术背景

当一种新的信号输入到图象数字处理系统后，其信号模式，如水平和垂直的分辨率对整个图象数字处理系统来讲是未知的，但要正确显示该图象信号，就必须识别其信号模式。目前的做法一般是从行/场同步信号入手，计算出图象信号模式的一些参数，再将这些参数与行业通用标准所规定的参数进行逐一比较，若有完全吻合的，就作为正确的信号模式，若找不到完全吻合的，就设定一个常用的近似信号模式。这样的识别方法，主要存在两个问题：一是逐一比较，速度慢，识别时间长；二是人为设定一个常用的近似信号模式，图象显示质量就难以保证。

对于模拟图象显示信号，以往通常的做法是当模式找到后，用查询表的办法找到相应的ADC参数值对ADC芯片进行设置。这种方法的理论依据是所有的模拟图象显示信号必须严格按照行业标准。但是在现实中往往有很多低档显卡输出的信号不够规范，如果盲目套用ADC参数，就会造成图象显示效果不佳等问题。

发明内容

本发明的目的就是提供一种信号模式识别的方法及ADC参数的设置方法，它可以迅速而准确地识别出图象信号的模式，并自动根据该模式设置合适的ADC参数，从而显示良好的图象质量。

本发明是这样实现的，它包括以下步骤：

根据显示信号的标准，建立各种显示信号的模式表，该模式表中包含有参数VTOTAL、HPER、HTOTAL、VRES、隔行/逐行；并按隔行、逐行分开成两类表；

对输入的行/场同步信号，进行行/场同步的解码运算，得到所述模式表中的各项参数；

若参数为隔行，就对应隔行模式表，若参数为逐行，就对应逐行模式表；

分开对应后的两类显示信号的模式表，再以运算出的主要参数为关键值进行排序，找到一个匹配的显示信号的模式表，从而确定该信号的模式。

当信号模式识别出来以后，若该信号为模拟信号，需要进行ADC数模转换，其ADC参数的设置按以下步骤实现：

根据模式中的HTOTAL值计算出象素时钟GCLK；

再根据象素时钟GCLK计算出PLL分频比。

由于本发明采用主要参数为关键值进行排序搜索，因此速度就比较快，识别时间就会缩短，并且如果遇到没有所有参数完全吻合的情况，由于有主要参数作为关键值，因此就比较准确。同时象素时钟GCLK、PLL分频比根据HTOTAL重新修正过，因此ADC数模转换就更符合实际信号，这样对非标信号的容忍性就会提高，因此显示出来的图象质量就比较好。

下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步详细的说明。

附图说明

图1是图象数字前端处理系统的框图；

图2是本实施例的信号模式识别的算法流程图；

图3是模式检测和输入信号捕捉的示意图；

图4是不同相位对图象质量影响的示意图。

具体实施方式

对于图象信号模式表设置如下：

●MODE INDEX(BYTE)：形成模式表的索引序列号；

●HPER(WORD)：代表行频；

●VTOTAL(WORD)：代表每场的行同步总数，可同HPER计算出场频；

●HTOTAL(WORD)：每一行的像素总数；

●HRES(WORD)：每一行激活区间的像素总数；

●VRES(WORD)：每一场激活区间的行同步总数；

●VDS(WORD)：每一场激活区间的行起始位置；

●HDS(WORD)：每一行激活区间的像素起始位置；

●PRFLAG(BYTE)：自动处理标志；

i.INTERLACED(BIT)：输入信号是否隔行；

ii.HPOLARITY(BIT)：输入信号行同步极性；

iii.VPOLARITY(BIT)：输入信号场同步极性；

iv.COMP SYNC(BIT)：输入信号是否为复合同步输入；

v.DOS MODE(BIT)：输入信号是否将来不需要做位置调整；

vi.SKIP ALTERNATE H TOTAL(BIT)：输入信号是否有非常相近的模式；

●MODE NAME(STRING)：模式名称；

模式表的内容可根据VESA的Monitor Timing Specifications来定义。

模式表的数目按逐行和隔行各有32个。

在LCD、PDP、HDTV系统中，一般的图象数字前端处理系统的框图如图1所示，当然若输入信号为数字信号，那么ADC数模转换就不需要了，可直接进入图象处理GRAPHICS PROCECCER芯片。

如图2，为正确识别输入信号的模式，先设置行场同步中断处理程序，通过几场信号的反复检测，确认得到最终稳定的各项需要参数值，这需要从HSYNC和VSYNC信号入手。对于复合输入的同步信号，首先要做的是同步分离。对于分离输入的行/场同步信号，需要行/场的同步解码器。该解码器的实质就是计数器，根据行/场同步脉冲来进行计数。其次，还需要行/场同步的极性判断器。

●在每一个场同步期间，触发行同步脉冲的计数器，并将结果存储在寄存器里，可以得到VTOTAL的值；(该寄存器以场周期更新)

●根据系统时钟UCLK，计算出在行同步脉冲周期，并将结果存储在寄存器里，可以得到HPER的值；(该寄存器以行周期更新)

●根据场同步信号，判断出该信号为逐行或隔行信号(INTERLACE)；

根据场同步信号，判断出场同步极性(VPOL)；

●根据行同步信号，判断出行同步极性(HPOL)；

如果超出检测的时间限制，说明信号或电路存在问题，宣告检测失败，返回。

然后，检查VTOTAL、HPER、HPOL、VPOL、INTERLACE是否合法，若不合法，说明信号或电路存在问题，宣告检测失败，返回。

根据上述的检测值，可以计算出输入信号的行频和场频，自动信号模式就可以通过查询模式表的方式来正确识别。在大多数情况下，上述的判断条件可以在模式表中唯一地查找到最相近的一种模式。如果在查询完模式表后，找到了多于1个以上的模式，也就是说，有某些信号与输入信号极其相近，它们的行、场同步频率和极性都完全相同，单靠上面的判断条件还不足以正确识别输入信号模式。此时为进一步找到正确模式，就需要检查VRES的值。

如图3所示，活动图象并不是从行场同步信号刚结束就开始的，可以设定一个门限值，当图象处理芯片检测到的输入数据大于该门限值时，就认为找到了活动区域的图象数据。通过对一场信号的检测，水平方向上从行同步脉冲开始，到检测到的第一个大于门限象素的宽度值设为活动区域的水平起始位置(HDS)，垂直方向上从场同步脉冲开始，到检测到的第一个大于门限值的行同步数量设为活动区域的垂直起始位置(VDS)，同理也可以得到HBI(等于水平方向上活动区域结束后，从第一个小于门限的象素位置到下一行第一个大于门限象素位置间的象素宽度值)和VBI(等于垂直方向上活动区域结束后，从第一个小于门限的行同步到下一场第一个大于门限行同步间的行同步数量)。

对于模拟图象显示信号，因为ADC芯片的PLL参数还未设置正确，此时得到的HDS和HBI数据是完全错误的，但VDS和VBI不管ADC的参数如何设置，得到的都是真实的结果。依此得到的VRES的值(等于VTOTAL减去VBI)也是可信的。

为了迅速找到新的模式，节约寻找时间，就需要将模式表进行排序。

首先，按照输入信号场同步为隔行或逐行扫描分开，若参数为隔行，就对应隔行模式表，若参数为逐行，就对应逐行模式表。

分开后的两个表再按VTOTAL为关键值进行第一次排序，从分模式表的头开始，寻找第一个等于或者大于需要搜索信号模式VTOTAL的项目索引号，以此为准，向上的16个模式和向下的15个模式形成一个32条记录的模式查询表。

此时，可根据HPOL和VPOL的值，从32条模式查询表中去除不符合的记录，进一步缩小查询范围，以快速找到一个匹配的显示信号的模式表。

当然，可以利用下面的判断规则，可以更快、更准地找到一个匹配的显示信号的模式表。即：MIN{|modetable[i].vtotal-newmode.vtotal|+|modetable[i].hper-newmode.hper|/2}，其中VTOTAL的权重大于HPER

此时，若查出的模式数量＞1，再以HPER进行第二次排序，找到一个匹配的显示信号的模式表。

此时，若查出的模式数量＞1，再以VRES进行第三次排序，找到一个匹配的显示信号的模式表。

如果经过上述步骤，仍然找到了多于1个以上的模式，也就是说，有某些信号与输入信号极其相近，它们的行、场同步频率和极性都完全相同，连垂直方向的分辨率都完全一样。遇到这种情况，可以有两种办法解决：

i.根据有些信号模式在实际使用中常用程度，在模式表里，将最常用的模式排在这几种模式的最前面，如果不能根据上述步骤断定信号的最终模式，直接引用最常用模式的参数作为最终结果。当然，这种做法有个缺点，就是在输入某些极不常用的信号时有可能模式设置错误。

ii.根据如果信号的模式设置正确，图象最终质量就好的假设，从图象质量的角度来考评最佳的匹配模式。对于这种处理，就要求图象处理芯片对图象质量有进行衡量的标准。针对几种排序靠前的模式，根据模式表依次设入相应的ADC寄存器参数，然后在每一次设好参数后，都运行一次自动相位检测，分别得到不同模式在最佳显示效果时的图象质量反馈值PHASEQ，最终比较这几个图象质量反馈值，其中最大的反馈值对应的模式就是最匹配的模式。如图4，图象处理芯片是在COLCK上升沿时读取数据，如果设置的相位不准，将会在CLOCK上升沿读回无效数据。对同一幅图象，PHASEQ等于一场图象信号里，CLOCK上升沿读取的图象DATA为1的象素总和。PHASEQ越大，表明图象的CLOCK和DATA对得越齐，图象输出的效果就越好。这种做法的好处是模式识别比较精确，能得到图象良好的显示效果；

当信号模式识别出来以后，其中的HTOTAL值用从输入信号HSYNC行同步脉冲中记数得到的HTOTAL实际值进行校正。这样，即使对于不规范的信号，模式表中的HTOTAL值也会校正准确。

信号的模式识别出来以后，若该信号为模拟信号，需要进行ADC数模转换，其ADC参数的设置方法如下：

ADC芯片PLL的工作模式是：先与输入的HSYNC信号同步，再按照最终找到的模式设置分频比。在模式找到后，HTOTAL就定下来了，需要的象素时钟GCLK也可以相应计算出来。

GCLK＝mode[modei].Htotal*mode[modei].Vtotal*Vsync；

由此可以推出ADC的参数：

PLL分频比高8位：PLLDIVH＝((mode[modei].HTotal-1)＞＞4)&0xff；

PLL分频比低8位：PLLDILH＝((mode[modei].HTotal-1)&0x0f)＜＜4).

Claims (10)

1.一种信号模式识别的方法，其特征在于包括下述步骤：

根据显示信号的标准，建立各种显示信号的模式表，该模式表中包含有参数VTOTAL、HPER、HTOTAL、VRES、隔行/逐行；并按隔行、逐行分开成两类表；

对输入的行/场同步信号，进行行/场同步的解码运算，得到所述模式表中的各项参数；

若参数为隔行，就对应隔行模式表，若参数为逐行，就对应逐行模式表；

分开对应后的两类显示信号的模式表，再以运算出的主要参数为关键值进行排序，找到一个匹配的显示信号的模式表，从而确定该信号的模式。

2.根据权利要求1所述的一种信号模式识别的方法，其特征在于所述的排序关键值参数为VTOTAL，VTOTAL是指在场同步周期内，行同步的总数。

3.根据权利要求2所述的一种信号模式识别的方法，其特征在于按所述VTOTAL关键值排序之后，根据HPOL和VPOL的值，从模式查询表中去除不符合的记录，进一步缩小查询范围，以快速找到一个匹配的显示信号的模式表。

4.根据权利要求3所述的一种信号模式识别的方法，其特征在于按所述方法去除不符合的记录以后，根据下面的判断规则，可以更快、更准地找到一个匹配的显示信号的模式表。即：MIN{|modetable[i].vtotal-newmode.vtotal|+|modetable[i].hper-newmode.hper|/2}，其中VTOTAL的权重大于HPER。

5.根据权利要求2或3或4所述的一种信号模式识别的方法，其特征在于在以所述的VTOTAL作为关键值进行第一次排序之后，相同VTOTAL的按HPER进行第二次排序，找到一个匹配的显示信号的模式表，从而确定该信号的模式，HPER是指在一定时间内，行同步所经历的周期。

6.根据权利要求5所述的一种信号模式识别的方法，其特征在于在于以所述的HPER作为关键值进行第二次排序之后，相同HPER的按HTOTAL进行第三次排序，找到一个最匹配的显示信号的模式表，从而确定该信号的模式，HTOTAL是指在行同步周期内，像素的总数。

7.根据权利要求6所述的一种信号模式识别的方法，其特征在于在于以所述的HTOTAL作为关键值进行第三次排序之后，相同HTOTAL的按VRES进行第四次排序，找到一个最匹配的显示信号的模式表，从而确定该信号的模式，VRES是指在相邻两个场同步信号内，激活区间的行同步总数。

8.根据权利要求7中所述的一种信号模式识别的方法，其特征在于若该信号为需进行ADC数模转换的模拟信号，则在排序靠前的模式中，根据模式表依次设入相应的ADC寄存器参数，然后在每一次设好参数后，都运行一次自动相位检测，分别得到不同模式在最佳显示效果时的图象质量反馈值PHASEQ，对同一幅图象，PHASEQ等于一场图象信号里，CLOCK上升沿读取的图象DATA为1的象素总和，PHASEQ越大，表明图象的CLOCK和DATA对得越齐，图象输出的效果就越好；最终比较这几个图象质量反馈值PHASEQ，其中最大的反馈值对应的模式就是最匹配的模式。

9.根据权利要求1至8中任一所述的一种信号模式识别的方法，其特征在于，当信号模式识别出来以后，其中的HTOTAL值用从输入信号HSYNC行同步脉冲中记数得到的HTOTAL实际值进行校正。

10.一种自动设置ADC参数的方法，其特征在于，当信号模式识别出来以后，若该信号为模拟信号，需要进行ADC数模转换，其ADC参数的设置按以下步骤实现：

根据模式中的HTOTAL值计算出象素时钟GCLK；

再根据象素时钟GCLK计算出PLL分频比。

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