CN1875619A - 显示器及其控制方法 - Google Patents

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CN1875619A CNA2004800326212A CN200480032621A CN1875619A CN 1875619 A CN1875619 A CN 1875619A CN A2004800326212 A CNA2004800326212 A CN A2004800326212A CN 200480032621 A CN200480032621 A CN 200480032621A CN 1875619 A CN1875619 A CN 1875619A
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Abstract

本发明涉及一种为用于显示图像的显示设备从多个显示模式中确定显示模式的设备和方法，每一个显示模式与包括模拟信号和H/V同步信号的来自信号源的输入信号相关，所述方法包括：确定与输入的H/V同步信号相对应的至少一个显示模式；根据与至少一个所确定的显示模式的每一个相对应的取样信号，将输入模拟信号转换为数字信号；以及利用与信号源最密切相关的至少一个所确定的显示模式中的显示模式来显示所述图像。

Description

显示器及其控制方法
技术领域
本发明涉及一种显示器及其控制方法，更具体地，涉及一种根据最适当的显示模式来显示来自视频信号源的视频信号的图像的显示器、及其控制方法。
背景技术
显示设备通常显示从诸如计算机、TV广播系统等视频信号源输入的具有预定显示模式的视频信号。该显示设备可以是CRT显示器或平板显示器，例如LCD。
通常，平板显示器使用数字模式，其中将从视频信号源输入的模拟视频信号转换为数字视频信号，并且根据所转换的数字视频信号来显示图像。最近，已经开发了直接从视频信号源输入数字视频信号并进行处理的显示设备。
从诸如计算机或TV广播系统等视频信号源输入的视频信号具有各种显示模式。例如，计算机图形卡支持各种各样的显示模式，例如视频图形阵列(VGA)、扩展图形阵列(XGA)、超级视频图形阵列(SVGA)、超高级视频图形阵列(USVGA)等。现在，显示器正在被用作计算机监视器和TV监视器，可以支持针对TV信号的各种显示模式。因此，显示设备支持各种分辨率，例如640×480 60Hz、640×480 75Hz、800×60060Hz、1024×768 60Hz、1600×1200 60Hz和1920×1200 60Hz。该显示设备根据从视频信号源输入的H/V同步信号来确定显示模式，并且根据与所确定的显示模式相对应的取样信号将模拟视频信号转换为数字信号。
然而，传统显示设备不能覆盖以上所述的各种显示模式。如果显示模式具有H/V同步信号的相同频率但是具有不同的分辨率，则传统显示设备不能够识别该差别，并且根据与输入的视频信号不同、且图像并不对应于输入的视频信号的显示模式来显示图像。
发明内容
因此，本发明的一种方案提出了一种为用于显示图像的显示设备从多个显示模式中确定显示模式的方法，每一个显示模式与包括模拟信号和H/V同步信号的来自信号源的输入信号相关，所述方法包括：确定与输入的H/V同步信号相对应的至少一个显示模式；根据与至少一个所确定的显示模式的每一个相对应的取样信号，将输入模拟信号转换为数字信号；以及利用与信号源最密切相关的至少一个所确定的显示模式中的显示模式来显示所述图像。
根据本发明的一个方案，利用与信号源最密切相关的显示模式来显示图像还包括：检测每一个转换后的数字信号的特性；以及从所述至少一个所确定的显示模式中选择具有与信号源最密切相关的已检测特性的显示模式。
根据本发明的一个方案，所述已检测特性是H/V同步信号的水平和垂直频率。
根据本发明的一个方案，利用与所述至少一个所确定的显示模式相对应的预定频率对模拟信号进行取样。
根据本发明的另一方案，确定与输入信号的分辨率和定时模式相关的、与输入的H/V同步信号相对应的所述至少一个显示模式。
根据本发明的另一方案，所确定的至少一个显示模式包括多个类似显示模式，从而使每一个类似显示模式具有不同的取样信号，其中每一个类似显示模式具有相同的水平和垂直频率，但是具有彼此不同的分辨率。
根据本发明的另一方案，所述确定显示模式的方法包括：根据每一个取样信号来检测转换后的数字信号的特性；以及从多个类似显示模式中选择具有与输入信号最密切相关的已检测特性的显示模式。
根据本发明的另一方案，所述确定显示模式的方法包括：控制取样信号且对转换后的数字信号进行缩放，以便根据与输入信号最密切相关的显示模式来显示图像，其中，所述检测转换后的数字信号的特性包括：计算每一个数字信号的相邻取样值之间的差值；对相邻取样值之间的计算差值的绝对值进行积分；以及选择相邻取样值之间的差值的绝对值的积分值最大的显示模式。
根据本发明的另一方案，所述确定显示模式的方法包括：临时存储每一个转换后的数字信号的帧，其中所述检测转换后的数字信号的特性包括：从帧缓冲器中读出每一个数字信号的每一个相邻帧的至少一个相同V线上的数据；针对每一个数字信号的相邻帧，检测读取数据之间的差值；以及选择与读取数据相关的差值最小的显示模式。
根据本发明的另一方案，所述检测转换后的数字信号的特性的方法包括：确定每一个数字信号的取样值何时位于预定范围内；以及对每一个数字信号的在预定范围内的每一个取样值进行计数；以及选择计数取样值的数量最小的显示模式。
根据本发明的另一方案，所述根据每一个取样信号检测转换后的数字信号的特性的方法包括：确定每一个数字信号的取样值何时位于预定范围内；对每一个数字信号的不在预定范围内的每一个取样值进行计数；以及选择计数取样值的数量最大的显示模式。
根据本发明的另一方案，提出了一种显示与来自信号源的输入信号相对应的多个所确定的类似显示模式之一相关的输入信号的显示设备，包括：信号特性检测器，用于检测根据取样信号转换后的输入信号的信号特性；控制器，用于从多个所确定的类似显示模式中选择与输入信号最密切相关的显示模式，其中所述控制器检测多个类似显示模式中的每一个显示模式，并且分别输出与每一个显示模式相对应的取样信号，并且还控制信号特性检测器来检测多个转换后的信号中的每一个的信号特性。
根据本发明的另一方案，所述显示设备包括：取样信号单元，用于输出与多个所确定的显示模式中的每一个相对应的取样信号，以便对转换后的输入信号进行取样；以及数字转换器，用于根据由取样信号单元输出的每一个取样信号，将输入信号转换为数字信号。
根据本发明的另一方案，所述信号特性检测器对与每一个取样信号相对应的每一个转换后的信号的相邻取样值之间的差值的绝对值进行积分；以及所述控制器进行控制，以便根据取样值之间的差值的绝对值的积分值最大的显示模式来显示图像。
根据本发明的另一方案，所述信号特性检测器在与每一个取样信号相对应的每一个转换后信号的取样值中，对在预定范围内的取样值进行计数；以及所述控制器进行控制，以便根据计数取样值的数量最小的显示模式来显示图像。
根据本发明的另一方案，所述信号特性检测器在与每一个取样信号相对应的每一个转换后信号的取样值中，对不在预定范围内的取样值进行计数；以及所述控制器进行控制，以便根据计数取样值的数量最大的显示模式来显示图像。
根据本发明的另一方案，所述控制器控制所述信号特性检测器，以便在针对每一个类似显示模式执行自动调整功能之后，根据取样信号来检测转换后的信号的信号特性。
附图说明
通过结合附图所采用的以下对实施例的描述，本发明的这些和/或其他方案和优点将变得明显，且更为容易理解，其中，
图1是根据本发明实施例的显示器的控制方框图；
图2是根据本发明实施例的显示器的控制流程图；
图3A示出了通过第一取样信号取样的模拟视频信号；
图3B示出了通过第二取样信号取样的模拟视频信号；
图4示出了通过第二取样信号取样的模拟视频信号的帧或变化数据；
图5A示出了相对于标准范围的通过第一取样信号取样的模拟视频信号；以及
图5B示出了相对于标准范围的通过第二取样信号取样的模拟视频信号。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的实施例，在附图中示出了其示例，其中相同的参考符号在附图中表示相同的元件。下面将参考附图来描述这些实施例，以便对本发明进行解释。
如图1所示，根据本发明的一个方案的显示器包括输入/输出(I/O)连接器10；取样信号输出端13，用于输出对从I/O连接器10输入的模拟视频信号进行取样的取样信号；数字转换器11，用于根据来自取样信号输出端13的取样信号，将模拟视频信号转换为数字视频信号；帧缓冲器15，用于以帧为单位来临时存储来自数字转换器11的数字视频信号；缩放器12，用于对来自数字转换器11的数字视频信号进行缩放；以及控制器14，用于控制I/O连接器10、取样信号输出端13、数字转换器11、帧缓冲器15和缩放器12。根据本发明实施例的显示器还包括显示板17，用于显示图像；以及显示板操作器16，用于处理来自缩放器12的视频信号以在显示板17上显示图像。
I/O连接器10从诸如计算机、TV广播系统等视频信号源中输入模拟视频信号和H/V同步信号。I/O连接器10可以包括用于输入各种格式的视频信号的各种连接器。例如，用于输入模拟视频信号的I/O连接器10可以包括以下连接器中的至少一个：D-sub连接器、合成视频广播信号(CVBS)信号连接器、S视频连接器和分量连接器。
取样信号输出端13输出预定频率内的取样信号，以便对通过I/O连接器10输入的模拟视频信号进行取样。例如，取样信号输出端13输出与由控制器14所确定的显示模式相对应的取样信号。
控制器14根据通过I/O连接器10输入的H/V同步信号来确定显示模式。这里，控制器14根据H/V同步信号的频率，确定与分辨率相关的显示模式和输入视频信号的定时模式。控制器14控制取样信号输出端13，以输出与所确定的显示模式相对应的取样信号。
该显示设备还包括：信号特性检测器18，用于检测来自数字转换器11的数字视频信号的特性。当控制器14根据H/V同步信号确定存在多种类似显示模式时，控制器14控制取样信号输出端13以输出彼此不同且与多个类似显示模式中的每一个相对应的取样信号。例如，类似显示模式可以理解为：当控制器14根据H/V同步信号的水平和垂直频率确定显示模式时，具有相同水平和垂直频率但是具有彼此不同的分辨率的显示模式，反之亦然。另外，当控制器14根据H/V同步信号特性的另一特性来确定显示模式时，类似显示模式可以被理解为具有由控制器14确定的相同特性而且还具有彼此不同的未确定特性的显示模式。
控制器14控制信号特性检测器18以根据每一个取样信号，来检测由数字转换器11转换后的数字视频信号的信号特性。控制器14比较数字视频信号的信号特性，每一个特性对应于针对每一个显示模式的每一个取样信号，并且该控制器14确定具有最适当信号特性的显示模式。另外，控制器14控制取样信号输出端13和缩放器12，以便根据具有最适当信号特性的显示模式来显示图像。
之后，将描述根据本发明一个方案的显示器的控制方法。
如果在操作10处由视频信号源通过I/O连接器10输入了模拟视频信号和H/V同步信号，在操作11处，控制器14根据所输入的H/V同步信号来确定显示模式。控制器11在操作12处，检查是否存在多个类似显示模式。当仅检查到一个显示模式时，在操作21处，控制器14进行控制，以便根据相应的显示模式来显示图像。
当控制器14确定存在多个类似显示模式时，在操作13处，控制器14控制取样信号输出端13，以便输出与多个类似显示模式之一(被称为“第一显示模式”)相对应的取样信号(被称为“第一取样信号”)。在操作14处，数字转换器11根据第一取样信号，将模拟视频信号转换为数字视频信号(被称为“第一数字视频信号”)。在操作16处，控制器14控制信号特性检测器18以检测第一数字视频信号的信号特性。
为了检测在操作12处所检查到的多个类似显示模式中的其他显示模式的信号特性。控制器14在操作17处再次检查是否存在其信号特性还没有被检测的显示模式。当在操作20处存在其信号特性还没有被检测的显示模式，控制器14控制取样信号输出端13，以便输出与操作17处所检查到的显示模式(被称为“第二显示模式”)相对应的取样信号(被称为“第二取样信号”)。例如，数字转换器11在操作S14处，根据第二取样信号，将模拟视频信号转换为数字视频信号(被称为“第二数字视频信号”)。在操作16处，控制器14控制信号特性检测器18以便检测第二数字视频信号的信号特性。
控制器14重复地检查在操作12处所检测的显示模式中、是否存在其信号特性还没有被检测的显示模式。当存在其信号特性还没有被检测的显示模式时，顺序地实现操作20、14和16，从而顺序地检测在操作12处检查到的多个类似显示模式中的剩余显示模式的信号特性。
在操作19处，控制器14将第一数字视频信号与第二数字视频信号进行比较，每一个视频信号均由信号特性检测器18检测，并且确定具有最适当信号特性的显示模式。该控制器14控制取样信号输出端13、数字转换器11和缩放器12，以便根据具有最适当信号特性的显示模式来显示图像，从而在操作20处，根据最适当显示模式来显示图像。
下面，将根据本发明的各种方案，来描述信号特性检测器18的操作和由控制器14确定具有最适当信号特性的显示模式的方法。由控制器14确定的显示模式被假定为包括第一和第二显示模式，并且第一显示模式适合于该输入视频信号。
根据图3A和3B所示的本发明的方案，信号特性检测器18对第一数字视频信号和第二视频信号(每一个均分别由第一取样信号和第二取样信号转换)的相邻取样值之间的差值的绝对值进行积分。因此，如图3A所示，当根据适合于该输入视频信号的第一取样信号对模拟视频信号进行取样时，根据第一取样信号的H总计值适合于该输入视频信号，并且在模拟视频信号的峰值处实现该取样。然而，如图3B所示，当根据与第二显示模式相对应的第二取样信号对模拟视频信号进行取样时，根据第二取样信号的H总计值不适合于该输入视频信号，并且不在模拟视频信号的峰值处实现该取样。当取样位置是模拟视频信号的峰值时，相邻取样值之间的差值更大。结果，当对相邻取样值之间的差值的绝对值进行积分时，根据由第一取样信号转换后的第一数字视频信号积分的值大于根据由第二取样信号转换后的第二数字视频信号积分的值。因此，该控制器14将第一显示模式识别为具有最适当信号特性的显示模式，因为第一显示模式具有由信号特性检测器18积分后的更大值。因此，该控制器14进行控制，以便根据第一显示模式来显示图像。
如图4所示，根据本发明另一方案的信号特性检测器18读出在与第一取样信号相对应的第一数字视频信号的每一个相邻帧的至少一个相同V线上的数据、以及在与第二取样信号相对应的第二数字视频信号的每一个相邻帧的至少一个相同V线上的数据，其中该数据存储在帧缓冲器15中。例如，信号特性检测器18从由与第一显示模式相对应的第一取样信号取样的第一数字视频信号的相邻两帧的数据中，读出每一个相邻两帧的相同V线上的数据。然后，例如，信号特性检测器18从由与第二显示模式相对应的第二取样信号取样的第二数字视频信号的相邻两帧的数据中，读出每一个相邻两帧的相同V线上的数据。优选地，在相同的V线上读出与第一和第二显示模式相对应的数据。
控制器14检测第一显示模式的相邻帧之间的数据差值，并且检测第二显示模式的相邻帧之间的数据差值。该控制器14将第一显示模式的相邻帧之间的数据差值与第二显示模式的相邻帧之间的数据差值进行比较。该控制器14将具有更小数据差值的显示模式识别为具有最适当信号特性的显示模式，并且进行控制以便根据相应显示模式来显示图像。
通常，由与第一显示模式相对应的第一取样信号取样的第一数字视频信号的相邻帧的数据值是一致的。然而，由与第二显示模式相对应的第二取样信号取样的第二数字视频信号的相邻帧的数据根据第二取样信号、在H总计值上是不同的。因此，对于第二显示模式，当输入错误取样信号时，在模拟视频信号的边缘处实现取样，从而使帧缓冲器15的预定位置的取样值在每一个帧处具有重复的小差别。因此信号特性检测器18从帧缓冲器15中读出数据，并且该控制器14分析该数据，以将具有更小数据差值的显示模式确定为具有最适当信号特性的显示模式。图4示出了当根据第二显示模式来显示图像时由第二取样信号取样的数据发生改变的部分A和B。
如图5A和5B所示，根据本发明另一方案的信号特性检测器18在分别由第一取样信号和第二取样信号转换后的第一数字视频信号和第二数字视频信号的取样值中，对在预定范围内的取样值进行计数。该控制器14将在每一个对应于由信号特性检测器18检测到的第一数字视频信号和第二数字视频信号的计数值之间具有最小计数值的显示模式确定为具有最适当信号特性的显示模式。该控制器14进行控制，以便根据相应显示模式来显示图像。如图5A和5B所示，当根据与第一显示模式相对应的第一取样信号对模拟视频信号进行取样时，根据第一取样信号的H总计值适合于该输入视频信号，从而在视频信号的峰值处实现取样。显示模式越适当，则位于标准值R内的取样数量越少。因此，该控制器14将由信号特性检测器18检测到的计数值之间具有较少计数值的显示模式确定为具有最适当信号特性的显示模式。
根据本发明另一方案的信号特性检测器18在每一个由第一取样信号和第二取样信号转换后的第一数字视频信号和第二数字视频信号的取样值中，对不在预定范围内的取样值进行计数。该控制器14将在每一个对应于由信号特性检测器18检测到的第一数字视频信号和第二数字视频信号的计数值之间具有最大计数值的显示模式确定为具有最适当信号特性的显示模式。该控制器14进行控制，以便根据相应显示模式来显示图像。
因此，当控制器14根据输入的H/V信号确定存在多个显示模式时，该控制器14控制信号特性检测器18，以便在针对每一个显示模式执行自动调整功能之后(参考图2中的操作S15)，检测每一个数字视频信号的信号特性。这里，该自动调整功能包括对输入视频信号的图像位置和取样信号的相位的自动调整等等，能够使相应显示模式的最适当图像得以显示。
本发明提出了一种通过向其中输入模拟视频信号和H/V同步信号来显示图像的显示器，该显示器包括：取样信号单元13，用于输出对模拟视频信号进行取样的取样信号；数字转换器11，用于根据该取样信号，将模拟视频信号转换为数字视频信号；信号特性检测器18，用于检测数字视频信号的信号特性；控制器14，用于控制取样信号单元13，以便当确定存在多个类似显示模式时，根据H/V同步信号来输出与每一个显示模式相对应的取样信号，并且控制信号特性检测器18，以便根据取样信号来检测每一个数字视频信号的信号特性，并且根据与由信号特性检测器检测到的每一个数字视频信号相对应的每一个数字视频信号的信号特性中、具有最适当的信号特性的显示模式来显示图像。因此，可以显示根据与输入视频信号相对应的显示模式的图像。
如上所述，本发明提出了一种精确地确定输入视频信号的显示模式的显示器及其控制方法。
尽管已经示出并描述了本发明的多个实施例，但是本领域的技术人员将会意识到，在不脱离本发明的原理和精神的情况下，可以在该实施例中进行改变，本发明的范围由所附权利要求及其等价物来限定。

Claims (21)

1、一种为用于显示图像的显示设备从多个显示模式中确定显示模式的方法，每一个显示模式与包括模拟信号和H/V同步信号的来自信号源的输入信号相关，所述方法包括：
确定与输入的H/V同步信号相对应的至少一个显示模式；
根据与至少一个所确定的显示模式的每一个相对应的取样信号，将输入模拟信号转换为数字信号；以及
利用与信号源最密切相关的至少一个所确定的显示模式中的显示模式来显示所述图像。
2、根据权利要求1所述的确定显示模式的方法，其特征在于利用与信号源最密切相关的显示模式来显示图像还包括：
检测每一个转换后的数字信号的特性；以及
从所述至少一个所确定的显示模式中选择具有与信号源最密切相关的已检测特性的显示模式。
3、根据权利要求2所述的确定显示模式的方法，其特征在于所述已检测特性是H/V同步信号的水平和垂直频率。
4、根据权利要求1所述的确定显示模式的方法，其特征在于还包括：利用与所述至少一个所确定的显示模式相对应的预定频率对模拟信号进行取样。
5、根据权利要求1所述的确定显示模式的方法，其特征在于还包括：确定与输入信号的分辨率和定时模式相关的、与输入的H/V同步信号相对应的所述至少一个显示模式。
6、根据权利要求1所述的确定显示模式的方法，其特征在于还包括：输出针对所述至少一个所确定显示模式中的每一个的取样信号，从而使每一个取样信号彼此不同。
7、根据权利要求1所述的确定显示模式的方法，其特征在于所确定的至少一个显示模式包括多个类似显示模式，从而使每一个类似显示模式具有不同的取样信号。
8、根据权利要求7所述的确定显示模式的方法，其特征在于每一个类似显示模式具有相同的水平和垂直频率，但是具有彼此不同的分辨率。
9、根据权利要求7所述的确定显示模式的方法，其特征在于每一个类似显示模式彼此具有相同的第一确定信号特性和彼此不同的第二确定信号特性。
10、根据权利要求7所述的确定显示模式的方法，其特征在于还包括：
根据每一个取样信号来检测转换后的数字信号的特性；以及
从多个类似显示模式中选择具有与输入信号最密切相关的已检测特性的显示模式。
11、根据权利要求7所述的确定显示模式的方法，其特征在于还包括：
控制取样信号且对转换后的数字信号进行缩放，以便根据与输入信号最密切相关的显示模式来显示图像。
12、根据权利要求10所述的确定显示模式的方法，其特征在于所述检测转换后的数字信号的特性包括：
计算每一个数字信号的相邻取样值之间的差值；
对相邻取样值之间的计算差值的绝对值进行积分；以及
选择相邻取样值之间的差值的绝对值的积分值最大的显示模式。
13、根据权利要求10所述的确定显示模式的方法，其特征在于还包括：临时存储每一个转换后的数字信号的帧，
其中所述检测转换后的数字信号的特性包括：
从帧缓冲器中读出每一个数字信号的每一个相邻帧的至少一个相同V线上的数据；
针对每一个数字信号的相邻帧，检测读取数据之间的差值；以及
选择与读取数据相关的差值最小的显示模式。
14、根据权利要求10所述的确定显示模式的方法，其特征在于所述检测转换后的数字信号的特性包括：
确定每一个数字信号的取样值何时位于预定范围内；以及
对每一个数字信号的在预定范围内的每一个取样值进行计数；以及
选择计数取样值的数量最小的显示模式。
15、根据权利要求10所述的确定显示模式的方法，其特征在于所述根据每一个取样信号检测转换后的数字信号的特性包括：
确定每一个数字信号的取样值何时位于预定范围内；
对每一个数字信号的不在预定范围内的每一个取样值进行计数；以及
选择计数取样值的数量最大的显示模式。
16、一种显示与来自信号源的输入信号相对应的多个所确定的类似显示模式之一相关的输入信号的显示设备，包括：
信号特性检测器，用于检测根据取样信号转换后的输入信号的信号特性；
控制器，用于从多个所确定的类似显示模式中选择与输入信号最密切相关的显示模式，其中所述控制器检测多个类似显示模式中的每一个显示模式，并且分别输出与每一个显示模式相对应的取样信号，并且还控制信号特性检测器来检测多个转换后的信号中的每一个的信号特性。
17、根据权利要求16所述的显示与多个类似显示模式之一相关的输入信号的显示设备，其特征在于还包括：
取样信号单元，用于输出与多个所确定的显示模式中的每一个相对应的取样信号，以便对转换后的输入信号进行取样；以及
数字转换器，用于根据由取样信号单元输出的每一个取样信号，将输入信号转换为数字信号。
18、根据权利要求16所述的显示与多个类似显示模式之一相关的输入信号的显示设备，其特征在于
所述信号特性检测器对与每一个取样信号相对应的每一个转换后的信号的相邻取样值之间的差值的绝对值进行积分；以及
所述控制器进行控制，以便根据取样值之间的差值的绝对值的积分值最大的显示模式来显示图像。
19、根据权利要求16所述的显示与多个类似显示模式之一相关的输入信号的显示设备，其特征在于
所述信号特性检测器在与每一个取样信号相对应的每一个转换后信号的取样值中，对在预定范围内的取样值进行计数；以及
所述控制器进行控制，以便根据计数取样值的数量最小的显示模式来显示图像。
20、根据权利要求16所述的显示与多个类似显示模式之一相关的输入信号的显示设备，其特征在于
所述信号特性检测器在与每一个取样信号相对应的每一个转换后信号的取样值中，对不在预定范围内的取样值进行计数；以及
所述控制器进行控制，以便根据计数取样值的数量最大的显示模式来显示图像。
21、根据权利要求16所述的显示器，其特征在于所述控制器控制所述信号特性检测器，以便在针对每一个类似显示模式执行自动调整功能之后，根据取样信号来检测转换后的信号的信号特性。
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