TWI355854B - Digital image converting apparatus and method with - Google Patents

Description

ITPT-07-007 24898twf.d〇c/p 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明是有關於一種數位影像轉換方法與裝置，且特 別是有關於一種自動校正相位的數位影像轉換方法與裝 置。 ' 【先前技術】 近年來隨著科技的進步，數位式的視訊系統已漸漸取 代傳統類比式的視訊系統。相對地，應用在人們生活中的 數位化景>音產品也越來越普及，例如:影音光碟、數位電視 廣播、影像電話以及視訊會議等。 為了能符合數位化的顯示方式，數位式的視訊系統往 往需要一個數位影像轉換裝置，將原始的類比顯示畫面轉 換成數位顯示晝面。一般的數位影像轉換裝置包括一類比 至數位轉換器與一鎖相迴路。其中，鎖相迴路用以產生一 =脈。fl说’而類比至數位轉換II則依據此日植訊號將類比 轉換成齡齡晝面。值得注意的是，當時脈訊 =的相位與類比顯示晝面相互不匹配時，數位式的視 、，先將產生模糊的晝面。 ’、 位上制題’目前财數種f知技術可完成數 位〜像轉換時的相位校正，茲分別介紹如下。 又要 _第—種習知技術利用一特定積體電路我屮 不畫面中最適當的邊緣(edge)。所謂的邊 ’比顯 晝面中相鄰晝素變化較大的地方。此外 =比顯示 更利用—延遲鎖定迴路來調整鎖相迴路所產生之;:技術 1355854 1ΤΡΤΌ7-007 24898twf.J〇e/p 的，位，且延遲鎖定迴路内部所設定的參數受控於一微處 理器。每當延遲鎖定迴路微調一次時脈訊號的相位，類比 至數位轉換器將轉換一次類比顯示畫面，且針對轉換過後 的畫面，微處理器將對應地記錄類比顯示晝面之邊緣所對 應的數值。II此’微處理II將可從其所記錄之所有類比顯 :晝面相對應的數值中，找出值與值之間連續變化最小的 區域’並，得此區域之中間位置所對應的相位為最佳相位。 值得注意的是，當晝面在動態顯示時，類比顯示晝面 之邊緣將隨著影像的變動而變化，進而導致最佳相位的誤 判:此外，為了找出類比顯示晝面中最適當的邊緣，第一 J習知技術必須利用電路架構極為複雜的特定積體電路， Λ對類比顯示晝面找出適當的邊緣。換而言之，第-種習 ^技術只能針對靜_類_示晝面來進行最佳相位的搜 ΐ加第—種f知技術的視訊系統’其系統成本與硬 體木構的複泰度—將相弈地提升。____________— 的f=種f知技術是由第—種f知技術延衍生而來 二丨ί 一種習知技術最大不同之處在於，第二種習知技 應用程式綠體初始程絲產生—特定類 下=面。由於特定舰顯衫面之邊緣是已知的情況 示晝知技術不岐㈣定積體電路來搜尋出顯 此特搜尋最佳相位的過程中，視tfU統只能顯示 之，第ιΐΓΓ且此時的畫面被迫停止輸出。換而言 弟一種I知技術在麵應用上會造成晝面在顯示效果 1TPT-07-007 24898twf.doc/p 上的衝突。此外，在量產的過程中，視訊系統還必須安裝 用以產生特定類比顯示畫面的軟體應用程式或韌體初始程 式，進而影響其量產效率。 【發明内容】 本發明提供一種自動校正相位的數位影像轉換方 法，可以有效地降低視訊系統的生產成本與硬體架構的複 雜度。 本發明提供一種自動校正相位的數位影像轉換裝 置’利用相位控制器對數位顯示晝面之最小水平掃描線前 廊與最小水平掃描線後廊所進行的一連串分析，來取得顯 示畫面在轉換過程中的最佳相位。 本發明提出一種自動校正相位的數位影像轉換方 法，包括下列所述之步驟。首先，選擇多數個預設相位其 中之—。之後，利用所選擇的預設相位調整一時脈訊號之 起始位置，並以調整後的時脈訊號對一類比顯示晝面進行 類比至數位轉換，以取得一數位顯示晝面。接著，數位顯 =晝面的最小水平触線前廊與最小水平掃财後廊將被 4 i最小水平掃描線前廊與最小水平掃描線後廊所 存;塊:空行相加’以將-晝素總和紀錄在-暫

值得注音M H 預設相位將二二=的各步驟將重覆執行，直到所述 —次，則將重覆換而言之，預設相位每更動 逐一被選取時新2述的各步驟。當所述預設相位已經 ’暫存區塊中也將記錄著這些預設相位各自 1355854 1TPT-07-007 24898twf.doc/p 所對應的晝素總和。此時，暫存區塊中晝素總和持續為一 特定數值的最大區域視為一特定區域❹藉此，取得特定區 域之中間點所對應的最佳相位，並利用此最佳相:進二類 比顯示畫面的類比至數位轉換。

從另-觀點來看’本發明提出-種自動校正相位的數 位影像轉換裝置，包括相健制H、延遲較迴路、類比 至數位轉換ϋ以及位置調整器。其中，相位控制器會從多 個預設相財擇-輸出，且相健制n會持續更改&所輸 ^的預設相位，直到逐-輸出這些預設相位為止。ς遲鎖 ^迴路則會依據相位控制n的輸出來調整—時脈訊號的起 始位置，以輸出調整後的時脈訊號。 力-万由’頬比至數位轉換器會利用調整後的時脈訊 ^對-類比顯不晝面進行類比至數位轉換，並產生一數位 顯示畫面。位置機㈣㈣取得數位 線前r最小水平掃描線後廊‘

白區將—晝素總和紀錄在-暫存區塊的空 位後，當相位控制器逐—輸出多數個預設相 書辛她i 丨將記錄著這些預設相位各自所對應的 見為-特定區域， 匕特疋£域之中間點所對應的最佳相位。 本發月主要是彻數位顯示畫面的最小水平掃描線 8 1355854 ITPT.07-007 24898twf.(Joc/c 前廊與最小水平掃描線制，來致使相 個預設相位各自所對_晝钱和。再者，條 ^據特讀值來劃分畫素總和的分佈，並藉此取得顯示 二中的最佳相位。由於本發明無須搜尋類比 顯不旦面的邊緣以及安裝軟體躺程式，訪 ^相位的魏，故與習知技術相較之下，本發明將有= ==::的複雜度，並且還提昇了視訊系 為讓本發明之上述特徵和優點能更明顯易懂 舉較佳實施例’並配合所附圖式，作詳細說明 ’ 【實施方式】 圖1繪不為依據本發明一實施例之自動校正相位的數 位影像轉換裝置的電路方塊圖。請參照圖1，數位影像轉 換裝置100包括相位控制H 110、延遲鎖定迴路12〇、類比 至數位轉換器13G、位置調整器140以及鎖相迴路15〇。其 中，延遲鎖定迴路12〇_至相位控制器UQ與鎖相迴路 150。類比至触轉換器m祕至延遲鎖定迴路⑶。位 置調整器140則耦接在類比至數位轉換器13〇肖相位 器110之間。 工^ 圖2繪不為用以說明圖1實施例的訊號時序圖，請同 時參照圖1與圖2。在整體操作上，相位控制器n〇的内 部電路具有預先設定好的多數個預設相位呵〜呢一開 始，相位控制器110會從預設相位PH广PHn中擇一輸出。 此外’相位控制器11G會持續更改其所輸出之預設相位， 9 1355854 1TPT-07-007 24S98tvvf.doc/p 直到逐一輸出預設相位PH^PHn為止。 另一方面，鎖相迴路150用以產生一時脈訊號cl〇ek。 延遲鎖定迴路120則會依據相位控制器1〇〇的輸出來調整 時脈訊號clock的起始位置，以輸出調整後的時脈訊二 dock’。接著，類比至數位轉換器130利用調整後的時脈 δ孔號clock對一類比顯示畫面AF進行類比至數位轉換， 並據以產生一數位顯示晝面DF。而位置調整器14〇則用以

取得數位顯示晝面DF之最小水平掃描線前廊與最小水 掃描線後廊。 之後，相位控制器110會將數位顯示晝面Dp之最乃 水平掃描線前廊與最小水平掃描線後廊所對應之畫素個數 相加，以依據相加結果將一畫素總和紀錄在一暫存區塊的 空白區域中。值得注意的是，相位控制器11〇的輸出每更 動一次，也就是相位控制器110每更動一次預設相位，

比至數位轉換器130則進行一次晝面的轉換。因此，當、 位控制器11〇逐一輸出其所設定的預設相位彳1目 其暫存區塊也將記錄著預設減PH广PHn各自所對^查 υ π 宙仰饥從利裔uu遂一輸出預 =1後/位控制器llG會將暫存區塊中晝素總和= =為-特定數值的最大區域視為—特找域，以取特 疋區域之巾間點觸應之—最佳她。藉此，相位哭 將持續地輸出最佳相位，以致使延遲過後的時 clock，與類比顯示畫面af相互匹配。 及唬 ITPT-07-007 24898twf.d〇c/p 舉例來說’圖2繪示為相位控制器11 〇之暫存區塊的 相關示意圖。其中，區域ARi記錄著當相位控制器11〇之 輸出為預設相位ΡΗι時’其依據相加結果所獲得的晝素總 和。相似地’區域AR2 §己錄者當相位控制器11 〇之輸出為 預設相位PH2時’其依據相加結果所獲得的晝素總和，以 此類推區域AR2〜ARn所紀錄之數值。 由於現今顯示晝面的解析度大多以1024x768、 1280x1024、640x480、800x600…等相關規格進行設定，因 此在本實施例中，相位控制器110會將大於〇之偶數視為 特定數值。相對地，由於區域AR5〜AR_9為暫存區塊中晝素 總和持續特定數值為特定數值的最大區域，因此相位控制 器110會將區域ARS〜ARp視為一特定區域21 〇，以將特定 區域210之中間點所對應之預設相位pH?視為最佳相位。 雖然本述實施例提供了一種特定數值的實施型態，但 本領，具有通常知識者都知道，顯示畫面之解析度的規範 會隨著科技的日新月異而變動，因此本領域具有通常知識 者可依顯示晝面之解析度將相位控制器11〇所設定的特定 數值置換為大於G之奇數。此外，在本實施例巾，相位控 制器U〇可由-微處理器所構成。然熟悉此技術者也可依 投汁所需，崎定積體電路來實現相位控· m。 再者，數㈣像轉換裝置_讀尋最仙位的過程 以勤2至數位轉換器130所接收的類比顯示畫面AF可 或是靜態顯示。此外’與習知技術相較之下， 〜像轉換裝置1GG除了省略了搜尋類比顯示畫面之邊 1355854 ΙΤΡΤ-07Ό07 24898twf.doc/p 緣的步驟’且其在無須安裝軟體應用程式或韌體初始程式 的情況下，就可達到自動調整相位的功能。換而古之，本 實施例所列舉的數位影像轉換裝置100降低了系統成本與 硬體架構的複雜度’並且還提昇了視訊系統的量產效率^ 顯示效果。 ' 為了讓熟習此技術者能更了解本實施例之精神，以下 將詳述位置調整器140取得數位顯示晝面DF之最小水平 掃描線前廊與最小水平掃描線後廊的工作原理。 圖3繪示為用以說明圖i實施例之訊號時序圖。其中， 水平同步訊號H-sync、垂直同步訊號V_sync以及影像訊 號VID為構成數位顯示晝面DF的主要訊號。在此，假設 數位影像轉換裝置1〇〇是針對解析度為1〇24χ768的顯^ 晝面進行處理。 在以上述假設為前提下，對照圖3的時序圖來看。其 中衫像5凡唬VID會在垂直同步訊號v_Sync的後廊vbp 與則廊VFP之間’依序承載著768條水平掃描線cl^CL·^ 各自所對應之影像訊號。例如，水平掃描線對應的 影像訊號為VID!，水平掃描線eh所對應的影像訊號為 VID2。此外，位置調整器14〇會配合水平同步訊號H 如 中的同步脈衝PLU^PLU768來接收影像訊號VID。例如， 位置調整器M0會配合同步脈衝PLU]，來接收數位顯示晝 面DF中水平掃描線CL〗所對應之影像訊號VIDi。相似 地位置5周整器14〇會配合同步脈衝plu2,來接收數位顯 不晝面DF中水平掃描線CL2所對應之影像訊號νΐΓ>2。 1355854 1TPT-07-007 24898twf.doc/p 更進步來看’在配合水平同步訊號H sync判別影 像訊號VID丨〜VID768之前廊與後廊的過程中，位置調整器 140會先將影像訊號vnWlE^L預設值進行比 對。主要的原因在於，在實際有雜訊的狀況下，影像訊號 VID广VI〇768的前廊與後廊所對應的數值大多都比〇高一 些。因此，位置調整器140會先設定一預設值（譬如3〇)， 且當影像訊號小於此預設值時，則可判定此部份的影像訊 號為前廊或後廊。 換而言之，當位置調整器14〇接收到影像訊號VIDi 時’其將依據預設值擷取出影像訊號VIDi的前廊FPi與後 1 。相對地，當位置調整器14〇接收到影像訊號VIC>2 時，其也將依據預設值擷取出影像訊號VIE>2的前廊Fp2 與後廊BP”以此類推，位置調整器14〇將依序擷取出前 廊FP丨〜FP768與後廊ΒΡι〜Βρ768。之後，位置調整器14〇將 各自比對前廊FP广FI>768與後廊BP丨〜BP768的大小，以將前 廊FPl〜FI>768中的最小前廊視為數位顯示晝面DF的最小水 平掃福線前廊’並將後廊bP]〜bp768中的最小後廊視為數 位顯示晝面DF的最小水平掃描線後廊。 從另一觀點來看’圖4繪示為依據本發明一實施例之自 動校正相位的數位影像轉換方法的流程圖。其中，此實施 例的方法流程就如同前述實施例之數位影像轉換裝置的作 業流程。 首先’於步驟S410中，選擇多數個預設相位其中之 ’並於步驟S420中，利用所選擇的預設相位調整一時 1355854 ITPT-07-007 24898twf.doc/p 脈訊號之起始位置。接著，於步驟S430中，以調整後的 時脈訊號對一類比顯示畫面進行類比至數位轉換，以取得 一數位顯示畫面。之後，分別於步驟S440與S450中，取 得此數位顯示晝面的最小水平掃描線前廊與最小水平掃描 線後廊，以藉由相加所述最小水平掃描線前廊與最小水平 掃描線後廊所對應的畫素個數，來取得一晝素總和。其中， 所述晝素總和將紀錄在/暫存區塊的空白區域中。

為了致使類比顯示畫面能依序利用所述預設相位進 行類比至數位轉換，因此於步驟S460中，將判斷所述預 設相位是否已經逐一選取。倘若尚未完成逐一選取所述預 設相位’則將重複步驟S410〜S460。反之，倘若已經完成 逐一選取所述預設相位’則進行步驟S470與S480。 丨通者所述預設相位的逐一選取，暫存區塊將記錄著所 述預設相位各自所對應的晝素總和^藉此，在步驟S47〇 中，將暫存區塊巾晝素總和制為—特定數值的最大區域 視為一特定區域。之後，在步驟S48〇中，取得所述 區域之中_所對應的—最仙位，並此最佳相位^ 進灯類比顯7F畫面的嶋至數位轉換。至 節’已包含於之前，的實補，在錄Μ加敘述Γ 綜上㈣，本發明是·數位顯示晝面的最小 =前廊與最小水平掃描線後廊，來 多數個預設相位各自所對朗晝素總和。再者 =依據-特定數值來劃分晝二： 結果取得-特定區域之中間點所對 =刀 14 1355854 1TPT-07-007 24898tw-f,d〇c/p 來’以最隹相位來進行調整的時脈訊號， 面相互匹配。 雖然本發明已以較佳實施例揭露如上，然其並非用 限定本發明’任何㈣技術碱巾具有通常知識者，在^ 脫離本發明之精神和範圍内，當可作些許之更動與潤飾， =本發明之倾範圍當觀附之ΐ請專利範ϋ所界定者

【圖式簡單說明】 圖1繪示為依據本發明一實施例之自動校正相位的數 位影像轉換裝置的電路方塊圖。 圖2繪示為相位控制器110之暫存區塊的相關示意 圖。 圖3繪示為用以說明圖1實施例之訊號時序圖。 圖4繪示為依據本發明一實施例之自動校正相位的數 位影像轉換方法的流程圖。 【主要元件符號說明】 100 數位影像轉換裝置 110 相位控制器 120 延遲鎖定迴路 130 類比至數位轉換器 140 位置調整器 150 鎖相迴路 210 特定區域

將與類比顯示晝 AR_i〜ARn .暫存區塊中的各區域 15 1355854 1ΤΡΤ~07-007 24898twf.d〇c/p S410〜S480 :圖4實施例中的各步驟 AF :類比顯示晝面 DF :數位顯示畫面 clock :時脈訊號 clock’ ：調整後的時脈訊號 T31 :晝面週期 H-sync :水平同步訊號 V-sync:垂直同步訊號 VID、VIDi〜VID768 :影像訊號 PLUcPLUw ••同步脈衝 FPi〜FP768 :影像訊號的前廊 BP广BP768 :影像訊號的後廊 CL!〜CL768 :水平掃描線

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Claims (1)

1355854 1TPT-07-007 24898twf.doc/p 十、申請專利範圍： 1.一種自動校正相位的數位影像轉換方法，包括： 選擇多數個預設相位其_之一； 利用所選擇的預設相位調整一時脈訊號之起始位置； 以调整後的該時脈訊號對一類比顯示晝面進行類比 至數位轉換，以取得一數位顯示畫面； 、

取得該數位顯示畫面之一最小水平掃描線前廊與一 最小水平掃描線後廊； 相加該最小水平掃描線前廊與該最小水平掃描線後 郎所對應的晝素個數，以將，晝素總和紀錄在一暫存區塊 〜空白區域中； —判斷該些預設相位是否已經逐一選取，若尚未完成逐 :選取該些預設相位，則重複上述步驟，若已經完成逐一 ，取，些預設相位’則㈣暫存區塊中該晝素總和持續為 特疋數值的最大區域視為一特定區域；以及

，得該特定區域之中間點所對應的一最佳相位，並利 s亥最佳相位進行該類比顯示晝面的類比至數位轉換。 2.如巾料利範圍第丨項所述之自動校正相位的數位 換方法，其中取得該數位顯示畫面之該最小水平掃 田 ''泉則廊與該最小水平掃描線後廊的步驟包括： '"員取。亥數位顯示晝面中多數條水平掃描線各自所對 〜之影像訊號的前廊與後廊；以及 比對該些水平掃描線之影像訊號的前廊與後麻义將 ^些水平掃描線之影像訊號巾的最小前廊與最小後廊，視 17 1TPT-07-007 24898t\vf.doc/p ^該數位顯示晝面之該最小水平掃描線前廊與該最小水平 掃描線後廊。 旦少3_如申請專利範圍第2項所述之自動校正相位的數位 〜像轉換方法，其中拮員取該數位顯示晝面中該地水平掃摇 線各自所對應之影像訊號的前廊與後廊的步驟包括：田 選取該些水平掃描線其中之一，以作為一特定水平掃 描線； 將該特定水平掃描線所對應之影像訊號與一預設值 ^對，以姻出該特定水平掃·之影像訊號 盘 廊；以及 ，欠 止 重複上述步驟，直到該些水平掃描線逐一被選取為 ④4.如巾請專利朗第丨項所述之自動校正相位的數位 換方法’其中該類比顯示畫面為動態的視訊晝面或 疋靜態的視訊晝面。 号”二2專，圍第1項所述之自動校正相位的數位 办像轉換方法，其巾該敎數值為大於G之奇數。 二專:範圍第1項所述之自動校正相位的數位 知像轉換方法’其中該特定數值為大於G之偶數。 7.—種自動校正相位的數位影像轉換裝置，包括 -相位控制器，從多個預設相位中擇—輸出· ==改其所輸出的預設相位，直到逐， 一延遲鎖定迴路’耦接至㈣目健制ϋ，依據該相位 1355854 ITPT-07-007 24S98twf.doc/p 控制器的輸出來調整一時脈訊號的起始位置，以輸出調整 後的該時脈訊號； 一類比至數位轉換器’编接至該延遲鎖定迴路，利用 調整後的該時脈訊號對一類比顯示晝面進行類比至數位轉 換’並產生一數位顯示晝面；以及

一位置調整器，耦接在該類比至數位轉換器與該相位 控=器之間，用以取得該數位顯示晝面之一最小水平掃描 線前廊與一最小水平掃描線後廊， 其中，該相位控制器會相加該最小水平掃描線前廊盥 小水平掃描線後廊所對應的晝素個數，以將一晝素總 2錄在-暫存區塊的空白區域中，且當該相健制器逐 該些預設相位後，其會將鱗存區塊巾該晝素總和 =特絲值的最大區域視為—特定區域，以持續輸 μ特疋區域之中間點所對應的一最佳相位。

影像以:專:1】圍/ 7項所述之自動校正相位的數位 条千知描線各自所對應之影像訊號逐一盥一值匕 :前對該些水平掃描線各自所對應之二 之影像气浐二亥位置调整益將該些水平掃描線所對應 面4最ftif小前廊與最小後廊，視為該數位顯示畫 以:=ϊ廊與該最小水平掃描線後廊。 影像轉換裝置，更“：7項所述之自動校正相位的數位 鎖相迴路，_至該延遲鎖定迴路，用以產生該時 1355854 ITPT-07-007 24898twf.doc/p 脈訊號。 10. 如申請專利範圍第7項所述之自動校正相位的數 位影像轉換裝置，其中該相位控制器由一微處理器所構成。 11. 如申請專利範圍第7項所述之自動校正相位的數 位影像轉換裝置，其中該類比顯示晝面為動態的視訊晝面 或是靜態的視訊晝面。 12. 如申請專利範圍第7項所述之自動校正相位的數 位影像轉換裝置，其中該特定數值為大於〇之奇數。 13. 如申請專利範圍第7項所述之自動校正相位的數 位影像轉換裝置，其中該特定數值為大於0之偶數。