TWI543597B - 訊號取樣方法、資料加解密方法、以及使用這些方法的電子裝置 - Google Patents
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Description
本發明有關於訊號取樣方法、資料加解密方法、以及使用這些方法的電子裝置,特別有關於可計算出輸入訊號可能發生位準轉換的區間以設定輸入訊號或取樣時脈訊號的相位之訊號取樣方法、資料加解密方法、以及使用這些方法的電子裝置。
條件接收模組(Conditional Access Module、CAM)裝置可做為影像的解密之用。常被使用在數位電視的PCMCIA(personal memory card international association個人電腦記憶體卡國際協會裝置)卡即為一種條件接收模組。舉例來說,使用者向數位電視付費頻道的業者支付費用後,業者會提供具有解密晶片的條件接收模組裝置給使用者,或者使用者本就具有條件接收模組裝置,業者會提供解密的程式或序號給使用者。然後使用者可使用此條件接收模組裝置來解密被業者加密過的電視資料。
使用條件接收模組裝置來解密的流程通常可分為兩種:一種是將解密後的電視資料儲存起來,並以另一加密方式加密,待要播放儲存並加密過的電視資料時,再將儲存並加密過的電視資料加以解密並播放,但此種方式通常是將加密過的電視資料儲存於條件接收模組裝置之外的一儲存裝置,因此加密過的電視資料有可能被竊取再加以測試並破解,資料保護性較差。另一種則是將未解密的電視資料儲存起來,欲播
放時再送至條件接收模組裝置解密後播出,此種方式因為仍需業者提供的條件接收模組裝置或相關資料才能解密,因此資料保護性較佳。
第1圖繪示了習知技術中的使用條件接收模組裝置之數位電視裝置100的方塊圖。數位電視裝置100使用了前述將未解密的電視資料儲存起來,欲播放時再送至條件接收模組裝置解密後播出的機制。如第1圖所示,數位電視裝置100包含了天線101、調諧器(tuner)103、解調器(demodulator)105、資料存取裝置107以及條件接收模組裝置109。天線101用以接收電視資料訊號,其中包含了被業者加密過的電視資料訊號。調諧器103用以將頻率調整至正確頻道。解調器105是從調諧器103接收電視資料訊號,將輸入訊號進行解調,進行頻道校正,頻道同步化,向前除錯,頻道編碼等動作。由於數位電視裝置中調諧器103和解調器105的作用為熟知此項技藝者所知悉,故於此不再贅述。而被調諧器103和解調器105處理過的原始電視資料SD(例如MPEG傳輸流)會傳送至資料存取控制裝置107,然後如前所述,資料存取控制裝置107會先將原始電視資料SD儲存起來,然後於接收到輸出指令時輸出先前儲存的原始電視資料SD’給條件接收模組裝置109解密以產生解密後電視資料CD。解密後電視資料CD可直接被送至顯示器播放,或者再經過其他影像處理後(如影像時序校正或影像對比強化等)再播放。解密後電視資料CD在某些應用上可能會根據取樣時脈訊號CLKs取樣後產生取樣值SCD,以供後續應用。
然而,原始電視資料SD’經過條件接收模組裝置109解密後,因為條件接收模組裝置109內部的訊號路徑和負載等影響,解密後電視資料CD相校於原始電視資料SD’的時序可能偏移,因此其位準轉換時序亦隨著產生偏移。以第2圖為例,原本原始電視資料SD’的位準轉換時序在T1和T2,但在經過條件接收模組裝置109處理後解密後電視資料CD的位準轉換時序偏移至T1’和T2’,因此取樣點SP2在原始電視資料SD’
會取樣在位置未產生變化的區段,因此其取樣值是正確的。然而取樣點SP2在解密後電視資料CD會取樣在位準轉換時序T1’,因此可能會產生取樣錯誤的狀況。而不同製造商的條件接收模組裝置的負載以及訊號路徑都不同,因此難以逐一校正每一條件接收模組裝置產生的時序偏移狀況。
因此,本發明之一目的為提供一種訊號取樣方法以及使用此方法的電子裝置,其可偵測出訊號發生位準轉換的區間以設定較正確的取樣點。
本發明之一目的為提供一種訊號加解密方法以及使用此方法的電子裝置,其可偵測出經過加解密的訊號發生位準轉換的區間以設定較正確的取樣點。
本發明一實施例揭露了一種訊號取樣方法,包含:(a)根據一取樣時脈訊號施行一取樣動作取樣一輸入訊號;(b)根據該步驟(a)中的該取樣動作與一參考時脈訊號之一時間週期的關係計算出該輸入訊號的一最大轉換時序以及一最小轉換時序;(c)依據該最大轉換時序以及該最小轉換時序定義出該輸入訊號的位準轉換區間;以及(d)根據該位準轉換區間決定該取樣時脈訊號的相位或是該輸入訊號的相位。
本發明另一實施例揭露了一種訊號取樣裝置,包含:一取樣電路,根據一取樣時脈訊號施行一取樣動作取樣一輸入訊號;一控制單元,根據該取樣電路的該取樣動作與一參考時脈訊號之一時間週期的關係計算出該輸入訊號的一最大轉換時序以及一最小轉換時序,該控制單元依據該最大轉換時序以及該最小轉換時序定義出該輸入訊號的位準轉換區間,並根據該位準轉換區間決定該取樣時脈訊號的相位或是該輸入訊號的相位。
本發明更提供了使用前述訊號取樣方法的訊號加解密方法以及使用前述訊號取樣裝置的訊號加解密裝置。由於訊號加解密方法以及訊號加解密裝置的特徵與訊號取樣方法和訊號取樣裝置類似,故於此不再贅述。
依據前述之實施例,可偵測出輸入訊號會發生位準轉換的區間,讓取樣動作能取樣在較適當的位置。而且,本發明更提供了一判斷流程,讓各種狀況下的訊號都能夠被判斷出最精確的位準轉換區間。
100‧‧‧數位電視裝置
101‧‧‧天線
103‧‧‧調諧器
105‧‧‧解調器
107‧‧‧資料存取裝置
109‧‧‧條件接收模組裝置
111‧‧‧取樣電路
300‧‧‧訊號加解密裝置
301‧‧‧取樣電路
303‧‧‧控制單元
305‧‧‧加解密模組
307‧‧‧訊號取樣裝置
第1圖繪示了習知技術中的使用條件接收模組裝置之數位電視裝置的方塊圖。
第2圖繪示了習知技術中訊號產生時序偏移的示意圖。
第3圖繪示了根據本發明之實施例的訊號加解密裝置以及訊號取樣裝置的方塊圖。
第4圖繪示了第3圖所示之訊號取樣裝置的動作流程圖。
第5圖繪示了第4圖中計算最大轉換時序、最小轉換時序以及定義位準轉換區間之步驟的詳細流程圖。
第6圖至第15圖繪示了第5圖中計算最大轉換時序、最小轉換時序以及定義位準轉換區間之步驟於不同狀態下的動作示意圖。
第16圖繪示了以本發明提供之訊號取樣方法同時處理多筆訊號的動作示意圖。
第17圖繪示了根據本發明之一實施例的訊號取樣方法。
第18圖繪示了根據本發明之一實施例的訊號加解密方法。
第3圖繪示了根據本發明之實施例的訊號加解密裝置以及訊
號取樣裝置的方塊圖。如第3圖所示,訊號加解密裝置300包含一取樣電路301、一控制單元303以及一加解密模組305。加解密模組305用以加密或解密一原始訊號Dor以產生一輸入訊號Din。取樣電路301根據一取樣時脈訊號CLKS施行一取樣動作來取樣輸入訊號Din。控制單元303根據取樣電路301的取樣動作與一參考時脈訊號CLKref之一時間週期的關係計算出輸入訊號Din的一最大轉換時序MaxT以及一最小轉換時序MinT。控制單元303依據最大轉換時序MaxT以及最小轉換時序MinT定義出輸入訊號Din的位準轉換區間,亦即計算出最大轉換時序MaxT以及最小轉換時序MinT後計算出輸入訊號Din有可能在那一段時間內發生位準轉換。控制單元303根據此位準轉換區間決定取樣時脈CLKS的相位或是產生一控制訊號CS給加解密模組305來決定輸入訊號Din的相位以讓取樣點落在不發生位準轉換的時序。加解密模組305可為前述的條件接收模組裝置,但亦可為其他加解密裝置。此外,取樣電路301和控制單元303可構成一獨立的訊號取樣裝置,用以決定任一訊號的較佳取樣時間,不限定於只能用以取樣經加解密裝置處理過的訊號。此外,第3圖中的計數器是用以計算輸入訊號Din發生位準轉換時的時序與參考時脈訊號CLKref之時間週期的關係,但本發明並不限定使用計數器來計算發生位準轉換時的時序,熟知此項技藝者當可利用其他機制來計算此時序。當使用其他機制時,第3圖的實施例可不包含計數器302。
第4圖繪示了第3圖所示之訊號取樣裝置的動作流程圖,其包含了下列步驟:
步驟401
不執行更新位準轉換區間的動作。此步驟並不限定整個裝置處於靜止的狀態,其可依據初始的或先前紀錄的位準轉換區間來進行取樣動作。
步驟403
判斷參考時脈訊號CLKref是否具有正緣(即低位準轉為高位準),若是則開始進行更新位準轉換區間的動作(步驟405至415),否則則回到步驟401。亦即,參考時脈訊號CLKref的正緣會觸發更新位準轉換區間的動作,但並不限定只能由正緣來觸發。
步驟405
將計數器歸0。
步驟407
判斷輸入訊號是否發生位準轉換,若是的話則進入步驟409,將發生位準轉換時的計數值紀錄為最大轉換時序MaxT或最小轉換時序MinT,然後進入步驟411根據最大轉換時序MaxT和最小轉換時序MinT更新位準轉換區間,再進入步驟413將計數值加1。若否的話則則直接從步驟407進入步驟413將計數值加1。
步驟409
計算出最大轉換時序MaxT或最小轉換時序MinT。
步驟411
更新位準轉換區間。
步驟413
計數值加1。
步驟415
判斷參考訊號是否具有正緣,若是則結束更新位準轉換區間的動作進入步驟417,若否則回到步驟407。
步驟417
停止更新位準轉換區間。
步驟419
根據已紀錄的位準轉換區間調整取樣時脈訊號或輸入訊號的相位。
以下將以第8圖中的輸入訊號Din1為例說明步驟407至步驟415。請一併參考第4圖和第8圖以更為了解本發明的內容。然請留意第8圖僅為本發明之取樣動作的其中一例,在此僅用以說明第4圖各步驟的含意,並非表示僅限定在第8圖的狀況。請參照第8圖,由參考時脈訊號CLKref的正緣觸發,每一取樣動作(以第8圖中的箭頭符號表示)便會使計數值累加1,若沒有偵測到輸入訊號Din1發生位準轉換則繼續隨著取樣動作累加計數值。當輸入訊號Din1發生位準轉換時,則將此計數值紀錄下來做為最大轉換時序MaxT或最小轉換時序MinT,然後繼續累加計數值。遇到下一個參考時脈訊號CLKref的正緣時,則表示參考時脈訊號CLKref已經過一週期。因此會將計數值歸零,開始下一週期的計算。在第8圖的實施例中,輸入訊號Din1於參考時脈訊號CLKref的第一個正緣時開始第一週期P1,並測得在第一週期P1計數值52的地方發生位準轉換,因此此計數值52會被紀錄下來做為最大轉換時序MaxT或最小轉換時序MinT。然後於參考時脈訊號CLKref的第二個正緣時,結束第一週期P1、將計數值歸零並開始第二週期P2,並測得在第二週期P2之計數值64的地方發生位準轉換,因此此計數值64會被紀錄下來做為最大轉換時序MaxT
或最小轉換時序MinT。關於當位準轉換發生時,如何判斷其對應的時序應為最大轉換時序MaxT還是最小轉換時序MinT,將於底下詳述。
由於訊號的多個位準轉換時序間的關係有相當多種組合,因此需要一精確的判斷方法來決定最大轉換時序MaxT和最小轉換時序MinT。第5圖繪示了第4圖中計算最大轉換時序、最小轉換時序以及定義位準轉換區間之步驟的詳細流程圖。其中Cnt代表位準轉換發生時的計數值、MaxT代表最大轉換時序、MinT代表最小轉換時序、而T代表參考時脈訊號CLKref的一時間週期。各步驟的判斷條件以及各步驟間的關係可由第5圖清楚看出,故於此不再贅述。
第6圖至第15圖繪示了第5圖中計算最大轉換時序、最小轉換時序以及定義位準轉換區間之步驟於不同狀態下的動作示意圖。請共同參考第5圖以及各動作示意圖,來更為了解本發明。在第5圖的步驟旁有以圓圈圈出的數字,即表示流程跟實施例的對應關係。舉例來說,步驟521旁有以圓圈圈出的數字6,即表示第6圖的實施例中最後一個位準轉換時序步驟的判斷流程對應了步驟501→503→521。
在第6圖的實施例中,初始的最大轉換時序MaxT和最小轉換時序MinT為0,此時輸入訊號若於一第一轉換時序時第一次轉換位準,則將第一轉換時序做為最大轉換時序MaxT和最小轉換時序MinT。以第6圖為例,輸入訊號Din1在第一週期P1時未發生位準轉換,而在第二週期P2計數值為52的時序發生位準轉換,此時52便會被紀錄成最大轉換時序MaxT和最小轉換時序MinT。同樣的,輸入訊號Din2在第一週期P1時計數值為98的時序發生位準轉換,而在第二週期P2未發生位準轉換,此時98便會被紀錄成最大轉換時序MaxT和最小轉換時序MinT。第6圖的實施例在第5圖中所對應的判斷流程為步驟501→503→521。
在第7圖的實施例中,輸入訊號Din1在第一週期P1中在計數
值為40的時序上發生位準轉換,此時40會被設成最大轉換時序MaxT和最小轉換時序MinT。然後,輸入訊號Din2在第二週期P2中再次在計數值為40的時序上發生位準轉換,此時最大轉換時序MaxT和最小轉換時序MinT仍會維持40。同樣的,輸入訊號Din2在第一週期P1和第二週期P2中均在計數值為5的時序上發生位準轉換,此時5會被設成最大轉換時序MaxT和最小轉換時序MinT。亦即,若該輸入訊號連續的在不同的時間週期中的一第一轉換時序上發生位準轉換,則將該第一轉換時序做為該最大轉換時序以及做為該最小轉換時序。第7圖的實施例之第一週期P1的第一轉換時序在第5圖中所對應的判斷流程先為步驟501→503→521,然後第二週期P2的第二轉換時序是步驟501→503→505→507→509→511→519。
在第8A圖的實施例中,輸入訊號Din1在第一週期P1中在計數值為52的時序上發生位準轉換,而於第二週期P2中在計數值為64的時序上發生位準轉換,此狀況下52會被設定成最小轉換時序MinT,而64會被設成最大轉換時序MaxT。同樣的,在第8B圖的實施例中,輸入訊號Din2在第一週期P1中在計數值為74的時序上發生位準轉換,而於第二週期P2中在計數值為66的時序上發生位準轉換,此狀況下66會被設定成最小轉換時序MinT,而74會被設成最大轉換時序MaxT。也就是說,若輸入訊號分別於連續的一第一轉換時序以及一第二轉換時序時轉換位準,且第一轉換時序和第二轉換時序的差異小於該參考時脈訊號的1/2該時間週期,則將第一轉換時序與該第二轉換時序較晚者(即計數值較大者)做為該最大轉換時序MaxT,該第一轉換時序與該第二轉換時序較早者(即計數值較小者)做為該最小轉換時序MinT。此第一轉換時序和第二轉換時序可以是同一週期內的時序但亦可為不同週期的內的時序。第8A圖的實施例在第5圖中所對應的判斷流程先為步驟501→503→521(此時MinT和MaxT均為52),然後是步驟501→503→505→507→523→527(此時MaxT
被取代為64)。第8B圖的實施例在第5圖中所對應的判斷流程先為步驟501→503→521(此時MinT和MaxT均為74),然後是步驟501→503→505→507→509→511→519(此時MinT被取代為66)。
在第9圖的實施例中,輸入訊號Din在第一週期P1中在計數值為2和8的時序(第一轉換時序和第二轉換時序)上發生位準轉換,此時依據第8A圖的實施例,2會被設定成最小轉換時序MinT,而8會被設成最大轉換時序MaxT。輸入訊號Din在第二週期P2中計數值為98的轉換時序時發生第三個位準轉換(第三轉換時序)。此時會依循下列判斷方式決定是否要將此第三轉換時序做為最小轉換時序MinT或最大轉換時序MaxT:若輸入訊號於一第三轉換時序時轉換位準,且第三轉換時序符合下列條件:第三轉換時序晚於最大轉換時序MaxT(即計數值大於先前紀錄的最大轉換時序MaxT之計數值)加上參考時脈訊號的1/2時間週期。
(2)最小轉換時序早於該參考時脈訊號的1/2該時間週期。
則將第三轉換時序作為該最小轉換時序。
於第9圖的實施例中,參考時脈訊號的時間週期相對應之總計數值為100,而最大轉換時序MaxT的計數值為2,因此MaxT加上參考時脈訊號的1/2時間週期之計數值為52,而第三轉換時序的計數值為98,因此符合(1)的條件。最小轉換時序MinT的計數值為2,而參考時脈訊號的1/2時間週期為50,因此符合(2)的條件。因此會以98取代掉最小轉換時序MinT。在第5圖的流程中,第9圖的實施例之第一轉換時序和第二轉換時序的判斷流程和第8A圖一致,而第三轉換時序的判斷流程為步驟501→503→505→515→519。
在第10圖的實施例中,輸入訊號Din在第一週期P1中在計數值為87和99的時序(第一轉換時序和第二轉換時序)上發生位準轉換,
此時依據第8A圖的實施例,87被設定成最小轉換時序MinT,而89會被設成最大轉換時序MaxT。輸入訊號Din在第二週期P2中計數值為10的轉換時序時發生第三個位準轉換(第三轉換時序)。此時會依循下列判斷方式決定是否要將此第三轉換時序做為最小轉換時序MinT或最大轉換時序MaxT:若該輸入訊號於一第三轉換時序時轉換位準,且該第三轉換時序符合下列條件:第三轉換時序早於最大轉換時序加上該參考時脈訊號的1/2該時間週期且早於最小轉換時序減去該參考時脈訊號的1/2該時間週期。
(2)最大轉換時序晚於參考時脈訊號的1/2時間週期。
則將該第三轉換時序作為該最大轉換時序。
於第10圖的實施例中,參考時脈訊號的時間週期相對應之總計數值為100,而最大轉換時序MaxT的計數值為99,因此MaxT加上參考時脈訊號的1/2時間週期之計數值為149,最小轉換時序MinT的計數值為87,因此MinT減去參考時脈訊號的1/2時間週期之計數值為37,而第三轉換時序的計數值為10,因此符合(1)的條件。而且,最大轉換時序MaxT的計數值為99而參考時脈訊號的1/2時間週期之計數值為50,因此符合(2)的條件。因此會以10取代掉最大轉換時序MaxT。在第5圖的流程中,第10圖的實施例之第一轉換時序和第二轉換時序的判斷流程和第8A圖一致,而第三轉換時序的判斷流程為步驟501→503→505→507→523→527。
在第11圖的實施例中,輸入訊號Din在第一週期P1中在計數值為10和20的時序(第一轉換時序和第二轉換時序)上發生位準轉換,此時依據第8A圖的實施例,10被設定成最小轉換時序MinT,而20會被設成最大轉換時序MaxT。輸入訊號Din在第二週期P2中計數值為30的轉換時序時發生第三個位準轉換(第三轉換時序)。此時會依循下列判斷方式
決定是否要將此第三轉換時序做為最小轉換時序MinT或最大轉換時序MaxT:若該輸入訊號於一第三轉換時序時轉換位準,且該第三轉換時序符合下列條件:第三轉換時序早於最大轉換時序加上該參考時脈訊號的1/2時間週期且晚於最小轉換時序減去參考時脈訊號的1/2時間週期;以及(2)第三轉換時序晚於最大轉換時序;則將該第三轉換時序作為最大轉換時序。
於第11圖的實施例中,參考時脈訊號的時間週期相對應之總計數值為100,而最大轉換時序MaxT的計數值為20,因此MaxT加上參考時脈訊號的1/2時間週期之計數值為70,最小轉換時序MinT的計數值為10,因此MinT減去參考時脈訊號的1/2時間週期之計數值為-40,而第三轉換時序的計數值為30,因此符合(1)的條件。而且,最大轉換時序MaxT的計數值為20而第三轉換時序之計數值為30,因此符合(2)的條件。因此會以30取代掉最大轉換時序MaxT。在第5圖的流程中,第11圖的實施例之第一轉換時序和第二轉換時序的判斷流程和第8A圖一致,而第三轉換時序的判斷流程為步驟501→503→505→507→509→527。
在第12圖的實施例中,輸入訊號Din在第一週期P1中在計數值為80和90的時序(第一轉換時序和第二轉換時序)上發生位準轉換,此時依據第8A圖的實施例,80被設定成最小轉換時序MinT,而90會被設成最大轉換時序MaxT。輸入訊號Din在第二週期P2中計數值為70的轉換時序時發生第三個位準轉換(第三轉換時序)。此時會依循下列判斷方式決定是否要將此第三轉換時序做為最小轉換時序MinT或最大轉換時序MaxT:若該輸入訊號於一第三轉換時序時轉換位準,且該第三轉換時序符合下列條件:
第三轉換時序早於最大轉換時序加上參考時脈訊號的1/2該時間週期且晚於該最小轉換時序減去該參考時脈訊號的1/2該時間週期。
(2)該第三轉換時序早於該最小轉換時序以及該最大轉換時序。
則將第三轉換時序作為最小轉換時序。
於第12圖的實施例中,參考時脈訊號的時間週期相對應之總計數值為100,而最大轉換時序MaxT的計數值為90,因此MaxT加上參考時脈訊號的1/2時間週期之計數值為140,最小轉換時序MinT的計數值為80,因此MinT減去參考時脈訊號的1/2時間週期之計數值為-10,而第三轉換時序的計數值為70,因此符合(1)和(2)的條件。因此會以70取代掉最大轉換時序MaxT。在第5圖的流程中,第12圖的實施例之第一轉換時序和第二轉換時序的判斷流程和第8A圖一致,而第三轉換時序的判斷流程為步驟501→503→505→507→509→511→519。
前述第9圖至第12圖的實施例為第8A圖或第8B圖之實施例的延伸例。但請留意第9圖至第12圖的實施例中的第一、第二和第三轉換時序可以是參考時脈訊號同一時間週期內的時序,但也可以分屬不同的時間週期。
第13A圖的實施例中,輸入訊號Din1在第一週期P1中在計數值為7的時序上發生位準轉換,而於第二週期P2中在計數值為80的時序上發生位準轉換,若依循第8A圖的之實施例的規則,則此狀況下7會被設定成最小轉換時序MinT,而80會被設成最大轉換時序MaxT。然而,因為7和80的差距大於參考訊號的1/2時間週期之計數值50,因此會施行一反轉動作。亦即80會被設定成最小轉換時序MinT,而7會被設成最大轉換時序MaxT。同樣的,第13B圖的實施例中,輸入訊號Din2在第一週期P1中在計數值為90的時序上發生位準轉換,而於第二週期P2中在
計數值為10的時序上發生位準轉換,若依循第8A圖的之實施例的規則,則此狀況下10會被設定成最小轉換時序MinT,而90會被設成最大轉換時序MaxT。然而,因為10和90的差距大於參考訊號的1/2時間週期之計數值50,因此會施行一反轉動作。亦即90會被設定成最小轉換時序MinT,而10會被設成最大轉換時序MaxT。也就是說,若輸入訊號分別於連續的一第一轉換時序以及一第二轉換時序時轉換位準,且第一轉換時序和第二轉換時序的差異大於該參考時脈訊號的1/2該時間週期,則將第一轉換時序與該第二轉換時序較早者(即計數值較小者)做為該最大轉換時序MaxT,該第一轉換時序與該第二轉換時序較晚者(即計數值較大者)做為該最小轉換時序MinT。此第一轉換時序和第二轉換時序可以是同一週期內的時序但亦可為不同週期的內的時序。第13A圖的實施例在第5圖中所對應的判斷流程先為步驟501→503→521(此時MinT和MaxT均為7),然後是步驟501→503→505→515→519(此時MinT被取代為80)。第13B圖的實施例在第5圖中所對應的判斷流程先為步驟501→503→521(此時MinT和MaxT均為90),然後是步驟501→503→505→507→523→527(此時MaxT被取代為10)。
在第14圖的實施例中,輸入訊號Din在第一週期P1中在計數值為2和98的時序(第一轉換時序和第二轉換時序)上發生位準轉換,此時依據第13A圖的實施例,98被設定成最小轉換時序MinT,而2會被設成最大轉換時序MaxT。輸入訊號Din在第二週期P2中計數值為94的轉換時序時發生第三個位準轉換(第三轉換時序)。此時會依循下列判斷方式決定是否要將此第三轉換時序做為最小轉換時序MinT或最大轉換時序MaxT:若該輸入訊號於一第三轉換時序時轉換位準,且該第三轉換時序符合下列條件:第三轉換時序晚於最大轉換時序加上該參考時脈訊號的1/2
該時間週期。
(2)該最小轉換時序晚於該參考時脈訊號的1/2該時間週期。
(3)第三轉換時序早於該最小轉換時序。
則將該第三轉換時序作為該最小轉換時序。
於第14圖的實施例中,參考時脈訊號的時間週期相對應之總計數值為100,而最大轉換時序MaxT的計數值為2,因此MaxT加上參考時脈訊號的1/2時間週期之計數值為52,而第三轉換時序的計數值為94,因此符合(1)的條件。最小轉換時序MinT為98,參考時脈訊號的1/2時間週期為50,而第三轉換時序的計數值為94,符合(2)和(3)的條件。因此會以94取代掉最小轉換時序MinT。在第5圖的流程中,第14圖的實施例之第一轉換時序和第二轉換時序的判斷流程和第13A圖一致,而第三轉換時序的判斷流程為步驟501→503→505→515→517→519。
在第15圖的實施例中,輸入訊號Din在第一週期P1中在計數值為2和90的時序(第一轉換時序和第二轉換時序)上發生位準轉換,此時依據第13A圖的實施例,90被設定成最小轉換時序MinT,而2會被設成最大轉換時序MaxT。輸入訊號Din在第二週期P2中計數值為30的轉換時序時發生第三個位準轉換(第三轉換時序)。此時會依循下列判斷方式決定是否要將此第三轉換時序做為最小轉換時序MinT或最大轉換時序MaxT:若該輸入訊號於一第三轉換時序時轉換位準,且該第三轉換時序符合下列條件:該第三轉換時序早於該最大轉換時序加上該參考時脈訊號的1/2該時間週期且早於該最小轉換時序減去該參考時脈訊號的1/2該時間週期。
(2)最大轉換時序早於該參考時脈訊號的1/2該時間週期。
(3)第三轉換時序晚於該最大轉換時序。
則將該第三轉換時序作為該最大轉換時序。
於第15圖的實施例中,參考時脈訊號的時間週期相對應之總計數值為100,而最大轉換時序MaxT的計數值為2,因此MaxT加上參考時脈訊號的1/2時間週期之計數值為52,最小轉換時序MaxT的計數值為90,因此MinT加上參考時脈訊號的1/2時間週期之計數值為40,而第三轉換時序的計數值為30,因此符合(1)的條件。最大轉換時序MaxT為2,參考時脈訊號的1/2時間週期為50,而第三轉換時序的計數值為94,符合(2)和(3)的條件。因此會以30取代掉最大轉換時序MaxT。在第5圖的流程中,第15圖的實施例之第一轉換時序和第二轉換時序的判斷流程和第13A圖一致,而第三轉換時序的判斷流程為步驟501→503→505→507→523→525→527。
前述第14圖至第15圖的實施例為第13A圖或第13B圖之實施例的延伸例。但請留意第14圖至第15圖的實施例中的第一、第二和第三轉換時序可以是參考時脈訊號同一時間週期內的時序,但也可以分屬不同的時間週期。
本發明所提供的訊號取樣方法不限於一次只能處理一筆訊號,可一次同時處理多筆訊號,且處理的訊號不限於電視資料訊號,也可以是同步訊號、有效訊號。第16圖繪示了以本發明提供之訊號取樣方法同時處理多筆訊號的動作示意圖。如第16圖所示,可同時偵測多筆輸入訊號Din1-Din8(此實施例中輸入訊號Din1-Din8皆為資料訊號)的位準轉換區間。此外,亦可偵測有效訊號Valid和同步訊號Sync。其中有效訊號Valid是用以確定那些資料是有效的,而同步訊號Sync是用以使資料訊號的傳輸同步。
根據前述的實施例,可得到一訊號取樣方法,包含如第17圖
所示的步驟:
步驟1701
根據一取樣時脈訊號(如前述的CLKS)施行一取樣動作取樣一輸入訊號(Din)。
步驟1703
根據步驟1701中的取樣動作與一參考時脈訊號(如CLKref)之一時間週期的關係計算出輸入訊號的一最大轉換時序MaxT以及一最小轉換時序MinT。
步驟1705
依據最大轉換時序MaxT以及最小轉換時序MinT定義出該輸入訊號的位準轉換區間。
步驟1707
根據該位準轉換區間決定該取樣時脈訊號的相位或是該輸入訊號的相位。
根據前述的實施例,可得到一訊號加解密方法,包含如第18圖所示的步驟:
步驟1801
使用一加解密模組加密或解密一原始訊號(例如第3圖中的Dor)以產生一輸入訊號。
步驟1803
根據一取樣時脈訊號(如前述的CLKS)施行一取樣動作取樣一輸入訊號(Din)。
步驟1805
根據步驟1803中的取樣動作與一參考時脈訊號(如CLKref)之一時間週期的關係計算出輸入訊號的一最大轉換時序MaxT以及一最小轉換時序MinT。
步驟1807
依據最大轉換時序MaxT以及最小轉換時序MinT定義出該輸入訊號的位準轉換區間。
步驟1809
根據該位準轉換區間決定該取樣時脈訊號的相位或是控制該加解密模組改變輸入訊號的相位。
依據前述之實施例,可偵測出輸入訊號會發生位準轉換的區間,讓取樣動作能取樣在較適當的位置。而且,本發明更提供了一判斷流程,讓各種狀況下的訊號都能夠被判斷出最精確的位準轉換區間。
300‧‧‧訊號加解密裝置
301‧‧‧取樣電路
303‧‧‧控制單元
305‧‧‧加解密模組
307‧‧‧訊號取樣裝置
Claims (26)
- 一種訊號取樣方法,包含:(a)根據一取樣時脈訊號施行一取樣動作來取樣一輸入訊號;(b)根據該步驟(a)中的該取樣動作與一參考時脈訊號之一時間週期的關係計算出該輸入訊號的一最大轉換時序以及一最小轉換時序;(c)依據該最大轉換時序以及該最小轉換時序界定該輸入訊號的位準轉換區間;以及(d)根據該位準轉換區間決定該取樣時脈訊號的相位或是該輸入訊號的相位。
- 如請求項第1項所述的訊號取樣方法,包含:自該參考時脈訊號的一特定位準轉換時序起算,當偵測到該取樣動作時便累加一計數值,並以該計數值計算出該最大轉換時序以及該最小轉換時序,且當遇到下一個該特定位準轉換時序時,把該計數值歸零。
- 如請求項第1項所述的訊號取樣方法,其中該步驟(b)包含:若該最大轉換時序以及該最小轉換時序為零時且該輸入訊號於該一第一轉換時序時第一次轉換位準,則將該第一轉換時序做為該最大轉換時序以及做為該最小轉換時序。
- 如請求項第1項所述的訊號取樣方法,其中該步驟(b)包含:若該輸入訊號連續的在不同的時間週期中的一第一轉換時序上發生位準轉換,則將該第一轉換時序做為該最大轉換時序以及做為該最小轉換時序。
- 如請求項第1項所述的訊號取樣方法,其中該步驟(b)包含:若該輸入訊號分別於連續的一第一轉換時序以及一第二轉換時序時轉換位準,且該第一轉換時序和該第二轉換時序的差異小於該參考時脈訊號的 1/2該時間週期,則將該第一轉換時序與該第二轉換時序較晚者做為該最大轉換時序,該第一轉換時序與該第二轉換時序較早者做為該最小轉換時序。
- 如請求項第5項所述的訊號取樣方法,其中該步驟(b)包含:若該輸入訊號於一第三轉換時序時轉換位準,且該第三轉換時序符合下列條件:該第三轉換時序晚於該最大轉換時序加上該參考時脈訊號的1/2該時間週期;以及該最小轉換時序早於該參考時脈訊號的1/2該時間週期;則將該第三轉換時序作為該最小轉換時序。
- 如請求項第5項所述的訊號取樣方法,其中該步驟(b)包含:若該輸入訊號於一第三轉換時序時轉換位準,且該第三轉換時序符合下列條件:該第三轉換時序早於該最大轉換時序加上該參考時脈訊號的1/2該時間週期且早於該最小轉換時序減去該參考時脈訊號的1/2該時間週期;以及該最大轉換時序晚於該參考時脈訊號的1/2該時間週期;則將該第三轉換時序作為該最大轉換時序。
- 如請求項第5項所述的訊號取樣方法,其中該步驟(b)包含:若該輸入訊號於一第三轉換時序時轉換位準,且該第三轉換時序符合下列條件:該第三轉換時序早於該最大轉換時序加上該參考時脈訊號的1/2該時間週期且晚於該最小轉換時序減去該參考時脈訊號的1/2該時間週期; 以及該第三轉換時序晚於該最大轉換時序;則將該第三轉換時序作為該最大轉換時序。
- 如請求項第5項所述的訊號取樣方法,其中該步驟(b)包含:若該輸入訊號於一第三轉換時序時轉換位準,且該第三轉換時序符合下列條件:該第三轉換時序早於該最大轉換時序加上該參考時脈訊號的1/2該時間週期且晚於該最小轉換時序減去該參考時脈訊號的1/2該時間週期;以及該第三轉換時序早於該最小轉換時序以及該最大轉換時序;則將該第三轉換時序作為該最小轉換時序。
- 如請求項第1項所述的訊號取樣方法,其中該步驟(b)包含:若該輸入訊號分別於連續的一第一轉換時序以及一第二轉換時序時轉換位準,且該第一轉換時序和該第二轉換時序的差異大於該參考時脈訊號的1/2該時間週期,則將該第一轉換時序與該第二轉換時序較晚者做為該最小轉換時序,該第一轉換時序與該第二轉換時序較早者做為該最大轉換時序。
- 如請求項第10項所述的訊號取樣方法,其中該步驟(b)包含:若該輸入訊號於一第三轉換時序時轉換位準,且該第三轉換時序符合下列條件:該第三轉換時序晚於該最大轉換時序加上該參考時脈訊號的1/2該時間週期;該最小轉換時序晚於該參考時脈訊號的1/2該時間週期;以及 該第三轉換時序早於該最小轉換時序;則將該第三轉換時序作為該最小轉換時序。
- 如請求項第10項所述的訊號取樣方法,其中該步驟(b)包含:若該輸入訊號於一第三轉換時序時轉換位準,且該第三轉換時序符合下列條件:該第三轉換時序早於該最大轉換時序加上該參考時脈訊號的1/2該時間週期且早於該最小轉換時序減去該參考時脈訊號的1/2該時間週期;該最大轉換時序早於該參考時脈訊號的1/2該時間週期;以及該第三轉換時序晚於該最大轉換時序;則將該第三轉換時序作為該最大轉換時序。
- 一種訊號取樣裝置,包含:一取樣電路,根據一取樣時脈訊號施行一取樣動作來取樣一輸入訊號;一控制單元,根據該取樣電路的該取樣動作與一參考時脈訊號之一時間週期的關係計算出該輸入訊號的一最大轉換時序以及一最小轉換時序,以及依據該最大轉換時序以及該最小轉換時序界定該輸入訊號的一位準轉換區間,並根據該位準轉換區間決定該取樣時脈訊號的相位或是該輸入訊號的相位。
- 如請求項第13項所述的訊號取樣裝置,更包含一計數器,自該參考時脈訊號的一特定位準轉換時序起算,該計數器偵測到該取樣動作時便累加一計數值,該控制單元以該計數值計算出該最大轉換時序以及該最小轉換時序,且當遇到下一個該特定位準轉換時序時,把該計數值歸零。
- 如請求項第13項所述的訊號取樣裝置,其中若該最大轉換時序以及該最 小轉換時序為零時且該輸入訊號於該一第一轉換時序時第一次轉換位準,該控制單元將該第一轉換時序做為該最大轉換時序以及做為該最小轉換時序。
- 如請求項第13項所述的訊號取樣裝置,若該輸入訊號連續的在不同的時間週期中的一第一轉換時序上發生位準轉換,該控制單元將該第一轉換時序做為該最大轉換時序以及做為該最小轉換時序。
- 如請求項第13項所述的訊號取樣裝置,若該輸入訊號分別於連續的一第一轉換時序以及一第二轉換時序時轉換位準,且該第一轉換時序和該第二轉換時序的差異小於該參考時脈訊號的1/2該時間週期,該控制單元將該第一轉換時序與該第二轉換時序較晚者做為該最大轉換時序,並該第一轉換時序與該第二轉換時序較早者做為該最小轉換時序。
- 如請求項第17項所述的訊號取樣裝置,若該輸入訊號於一第三轉換時序時轉換位準,且該第三轉換時序符合下列條件:該第三轉換時序晚於該最大轉換時序加上該參考時脈訊號的1/2該時間週期;以及該最小轉換時序早於該參考時脈訊號的1/2該時間週期;則該控制單元將該第三轉換時序作為該最小轉換時序。
- 如請求項第17項所述的訊號取樣裝置,若該輸入訊號於一第三轉換時序時轉換位準,且該第三轉換時序符合下列條件:該第三轉換時序早於該最大轉換時序加上該參考時脈訊號的1/2該時間週期且早於該最小轉換時序減去該參考時脈訊號的1/2該時間週期;以及 該最大轉換時序晚於該參考時脈訊號的1/2該時間週期;則該控制單元將該第三轉換時序作為該最大轉換時序。
- 如請求項第17項所述的訊號取樣裝置,若該輸入訊號於一第三轉換時序時轉換位準,且該第三轉換時序符合下列條件:該第三轉換時序早於該最大轉換時序加上該參考時脈訊號的1/2該時間週期且晚於該最小轉換時序減去該參考時脈訊號的1/2該時間週期;以及該第三轉換時序晚於該最大轉換時序;則該控制單元將該第三轉換時序作為該最大轉換時序。
- 如請求項第17項所述的訊號取樣裝置,若該輸入訊號於一第三轉換時序時轉換位準,且該第三轉換時序符合下列條件:該第三轉換時序早於該最大轉換時序加上該參考時脈訊號的1/2該時間週期且晚於該最小轉換時序減去該參考時脈訊號的1/2該時間週期;以及該第三轉換時序早於該最小轉換時序以及該最大轉換時序;則該控制單元將該第三轉換時序作為該最小轉換時序。
- 如請求項第13項所述的訊號取樣裝置,若該輸入訊號分別於連續的一第一轉換時序以及一第二轉換時序時轉換位準,且該第一轉換時序和該第二轉換時序的差異大於該參考時脈訊號的1/2該時間週期,則該控制單元將該第一轉換時序與該第二轉換時序較晚者做為該最小轉換時序,並該第一轉換時序與該第二轉換時序較早者做為該最大轉換時序。
- 如請求項第22項所述的訊號取樣裝置,若該輸入訊號於一第三轉換時 序時轉換位準,且該第三轉換時序符合下列條件:該第三轉換時序晚於該最大轉換時序加上該參考時脈訊號的1/2該時間週期;該最小轉換時序晚於該參考時脈訊號的1/2該時間週期;以及該第三轉換時序早於該最小轉換時序;則該控制單元將該第三轉換時序作為該最小轉換時序。
- 如請求項第22項所述的訊號取樣裝置,若該輸入訊號於一第三轉換時序時轉換位準,且該第三轉換時序符合下列條件:該第三轉換時序早於該最大轉換時序加上該參考時脈訊號的1/2該時間週期且早於該最小轉換時序減去該參考時脈訊號的1/2該時間週期;該最大轉換時序早於該參考時脈訊號的1/2該時間週期;以及該第三轉換時序晚於該最大轉換時序;則該控制單元將該第三轉換時序作為該最大轉換時序。
- 一種訊號加解密方法,包含:(a)使用一加解密模組加密或解密一原始訊號以產生一輸入訊號;(b)根據一取樣時脈訊號施行一取樣動作來取樣一輸入訊號;(c)根據該步驟(b)中的該取樣動作與一參考時脈訊號之一時間週期的關係計算出該輸入訊號的一最大轉換時序以及一最小轉換時序;(d)依據該最大轉換時序以及該最小轉換時序界定該輸入訊號的位準轉換區間;以及(e)根據該位準轉換區間決定該取樣時脈訊號的相位或是控制該加解密模組改變該輸入訊號的相位。
- 一種訊號加解密裝置,包含: 一加解密模組,用以加密或解密一原始訊號以產生一輸入訊號;一取樣電路,根據一取樣時脈訊號施行一取樣動作來取樣該輸入訊號;以及一控制單元,根據該取樣電路的該取樣動作與一參考時脈訊號之一時間週期的關係計算出該輸入訊號的一最大轉換時序以及一最小轉換時序,以及依據該最大轉換時序以及該最小轉換時序界定該輸入訊號的位準轉換區間,並根據該位準轉換區間決定該取樣時脈訊號的相位或是產生一控制訊號給該加解密模組來決定該輸入訊號的相位。
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