專利名稱：于數(shù)字視訊系統(tǒng)中自動校正取樣時鐘的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及模擬至數(shù)字轉換(ADC)，特別是涉及一種適用于數(shù)字視訊系統(tǒng)的數(shù)字 至模擬轉換，用以自動校正取樣時鐘的相位或頻率。
背景技術：
當數(shù)字視訊系統(tǒng)(例如數(shù)字顯示器或數(shù)字板(graphics digitizer))接收及處理 模擬視訊信號時，必須先將模擬視訊信號轉換為數(shù)字形式，便于信號得以在數(shù)字領域中進 行處理。圖1的方塊圖顯示模擬視訊源10 (例如計算機的圖形卡)及數(shù)字視訊系統(tǒng)12 (例 如液晶顯示器)。模擬視訊源10經由電纜14A傳送模擬視訊信號(例如模擬RGB (紅綠 藍)或YPbPr色差信號)至數(shù)字視訊系統(tǒng)12。接收的模擬視訊信號藉由模擬至數(shù)字轉換器 (ADC) 120被轉換為數(shù)字視訊信號。在傳送模擬視訊信號的同時，電纜14B也傳送同步信號 (例如水平同步信號Hsyn及垂直同步信號Vsyn)。接收的同步信號藉由時鐘產生器122的處 理，因而產生取樣時鐘(或像素時鐘)，用以觸發(fā)模擬至數(shù)字轉換器(ADC) 120進行轉換。由于電纜14A和電纜14B之間阻抗及長度的差異性，模擬視訊信號及同步信號可 能會于稍微不同的時間到達數(shù)字視訊系統(tǒng)12。換句話說，控制模擬至數(shù)字轉換器(ADC) 120 的取樣時鐘的相位或甚至頻率可能無法和模擬視訊源10中用以產生模擬視訊信號的像素 時鐘的相位/頻率互相同步。因而造成數(shù)字視訊系統(tǒng)12的輸出(例如顯示影像)質量的 降低。為了改進傳統(tǒng)數(shù)字視訊系統(tǒng)的缺點，因而有人提出一些改良機制。例如，美國專利 第 5，767，916 號(題為”Method and Apparatus for Automatic PixelClock Phase and Frequency Correction in Analog to Digital Video SignalConversion，，)提出一禾中技 術，其藉由比較視訊影像的實際寬度與一預期影像寬度，用以調整像素時鐘頻率。然而，當 視訊影像具有相當?shù)目瞻讌^(qū)域時，此技術無法準確及有效產生像素時鐘頻率。美國專利第6，268,別8 號(題為，，Method and Apparatus Implemented in anAutomatic Sampling Phase Control System for Digital Monitors”)提出一禾中技術， 其藉由收集水平線的數(shù)字取樣值并尋找其峰值和谷值，用以控制取樣相位。美國專利申請第2006/0274207 號(題為”Method and Apparatus forAnalog Graphics Sample Clock Frequency Verification”)提出一種技術，其藉由量測連續(xù)影像 幀(frame)的差值，用以自動選擇取樣時鐘。然而，此技術必須儲存整個幀的影像數(shù)據(jù)才能 據(jù)以量測其差值。上述傳統(tǒng)技術無法有效或簡便地解決取樣時鐘的相位/頻率問題，因此亟需提出 一種新穎的機制，以有效方式且使用最少的資源或時間，用以校正取樣時鐘的相位/頻率。

發(fā)明內容
鑒于上述，本發(fā)明實施例的目的之一在于提出一種方法及系統(tǒng)，有效且簡便地校 正取樣時鐘的相位或/且頻率，用以執(zhí)行模擬至數(shù)字轉換(ADC)。
根據(jù)本發(fā)明的一實施例，產生具有一期望頻率及具有不同相位的多個取樣時鐘， 并依序傳送至模擬至數(shù)字轉換器(ADC)。針對每一相位，決定模擬至數(shù)字轉換器(ADC)所輸 出相鄰數(shù)據(jù)的絕對差的和(SAD)。決定一最大差值，并產生對應于最大差值的相位的取樣時 鐘。根據(jù)本發(fā)明另一實施例，產生具有多個候選頻率及具有不同相位的多個取樣時 鐘，并依序傳送至模擬至數(shù)字轉換器(ADC)。針對每一相位及每一候選頻率，決定模擬至數(shù) 字轉換器(ADC)所輸出相鄰數(shù)據(jù)的絕對差的和(SAD)。決定一最大差值，并產生對應于最大 差值的相位及頻率的取樣時鐘。



圖1的方塊圖顯示模擬視訊源及數(shù)字視訊系統(tǒng)。
圖2顯示本發(fā)明實施例的系統(tǒng)方塊圖，其適用于數(shù)字視訊系統(tǒng)以自動校正取樣時鐘。
圖3顯示本發(fā)明第一實施例的方法流程圖，其適用于數(shù)字視訊系統(tǒng)以自動校正取
樣時鐘。 圖4A顯示本發(fā)明實施例的時鐘產生器的詳細方塊圖。
圖4B例示一掃描線間隔。
圖5例示模擬視訊信號及具有不同相位的取樣時鐘的時序圖。圖6A顯示針對每一相位以計算其SAD值。 圖6B顯示SAD單元的詳細方塊圖。 圖7顯示本發(fā)明第二實施例的方法流程圖，其適用于數(shù)字視訊系統(tǒng)以自動校正取
樣時鐘。 圖8顯示針對每一相位及頻率以計算其SAD值. 附圖符號說明
10模擬視訊源12數(shù)字視訊系統(tǒng) 120模擬至數(shù)字轉換器(ADC)122時鐘產生器 14AU4B電纜 2自動校正取樣時鐘的系統(tǒng) 20模擬至數(shù)字轉換器(ADC) 22時鐘產生器 220間隔量測單元 222查表(LUT) 24相位控制器 26控制器 28差值單元(SAD單元) 280暫存器 282絕對差值單元
284累積器
286加法器
31-37B步驟
具體實施例方式圖2顯示本發(fā)明實施例的系統(tǒng)2的方塊圖，其適用于數(shù)字視訊系統(tǒng)以自動校正取 樣時鐘(或像素時鐘)。圖3顯示本發(fā)明第一實施例的方法流程圖，其適用于數(shù)字視訊系統(tǒng) 以自動校正取樣時鐘。雖然本實施例以數(shù)字顯示器(例如液晶顯示器)作為例子，然而本 發(fā)明也可適用于其它數(shù)字視訊系統(tǒng)，例如數(shù)字板(graphics digitizer)。參閱圖2，模擬至數(shù)字轉換器(ADC) 20自模擬視訊源(例如圖1的10，如計算機圖 形卡)接收模擬視訊信號。接著，模擬至數(shù)字轉換器(ADC) 20將模擬視訊信號(例如模擬 RGB (紅綠藍)或YPbPr色差信號)轉換為數(shù)字視訊信號。另一方面，時鐘產生器22也自模擬視訊源接收同步信號，例如水平同步信號Hsyn 及垂直同步信號Vsyn。時鐘產生器22根據(jù)所接收的同步信號及系統(tǒng)2的系統(tǒng)時鐘，據(jù)以產生 取樣時鐘(或像素時鐘)，用以觸發(fā)模擬至數(shù)字轉換器(ADC) 20進行轉換。圖4A顯示本發(fā)明 實施例的時鐘產生器22的詳細方塊圖。首先，以間隔量測單元220量測掃描線間隔(scan lineinterval)，其以每一線的系統(tǒng)時鐘數(shù)來計數(shù)(步驟31，圖3)。圖4B例示一掃描線間 隔Httrtal，其始于水平同步信號Hsyn的升緣而終于下一個水平同步信號Hsyn的升緣。接著，于 步驟32，量測得到的掃描線間隔藉由查表(LUT) 222而映射至對應的預期取樣時鐘，其具有 頻率f0。在本實施例中，查表(LUT) 222的內容包含多筆數(shù)據(jù)，每一筆數(shù)據(jù)包含掃描線間隔 及其對應的具有個別頻率的取樣時鐘。這些數(shù)據(jù)可以由實驗獲得。在另一實施例中，取樣 時鐘則是同時根據(jù)水平同步信號Hsyn及垂直同步信號Vsyn映像而得。值得注意的是，間隔量 測單元220和查表(LUT) 222不一定要實施于時鐘產生器22內。于下一步驟33，時鐘產生器22產生多個具有頻率fO但不同相位的取樣時鐘，并依 序傳送至模擬至數(shù)字轉換器(ADC) 20。時鐘產生器22根據(jù)相位控制器24所提供的相位信 息，以產生不同相位(例如pi、p2. . . pm)的取樣時鐘。該相位控制器24再由控制器26的 相位控制信號PCS所控制。圖5例示模擬視訊信號及具有不同相位pl-pm的取樣時鐘的時 序圖，其中，An代表輸入至模擬至數(shù)字轉換器(ADC) 20的模擬視訊信號電平，而Dn代表從 模擬至數(shù)字轉換器(ADC) 20輸出的取樣數(shù)據(jù)(或數(shù)字視訊信號)。此圖顯示出，模擬視訊信 號無法由相位Pl正確地取樣。接著，針對每一相位，由差值單元28決定模擬至數(shù)字轉換器(ADC) 20所輸出的至 少一組相鄰數(shù)據(jù)的差值(步驟34)。在一實施例中，針對每一相位pn(n= 1至m)，計算(部 分或完整)掃描線(或場或幀)的相鄰數(shù)據(jù)的絕對差的和(sum of absolute differences, SAD) Sn (η = 1至m)，如圖6A所示。SAD值S可以由下式表示
權利要求
一種于數(shù)字視訊系統(tǒng)中自動校正取樣時鐘的方法，包含產生該取樣時鐘，用以觸發(fā)模擬至數(shù)字轉換；產生具有不同相位的多個取樣時鐘；針對每一該相位，決定該模擬至數(shù)字轉換所輸出的至少一組相鄰數(shù)據(jù)的差值；決定一最大差值；以及產生對應于該最大差值的相位的該取樣時鐘。
2.如權利要求1所述于數(shù)字視訊系統(tǒng)中自動校正取樣時鐘的方法，其中上述的數(shù)字視 訊系統(tǒng)為數(shù)字顯示器。
3.如權利要求1所述于數(shù)字視訊系統(tǒng)中自動校正取樣時鐘的方法，其中上述產生取樣 時鐘的步驟包含根據(jù)一同步信號及一系統(tǒng)時鐘，以量測掃描線間隔；以及根據(jù)該量測所得的掃描線間隔，獲取該取樣時鐘的至少一頻率。
4.如權利要求3所述于數(shù)字視訊系統(tǒng)中自動校正取樣時鐘的方法，其中上述的同步信 號為一水平同步信號。
5.如權利要求3所述于數(shù)字視訊系統(tǒng)中自動校正取樣時鐘的方法，獲取該取樣時鐘的 一預期頻率。
6.如權利要求5所述于數(shù)字視訊系統(tǒng)中自動校正取樣時鐘的方法，針對每一該相位， 計算至少部分掃描線的該相鄰數(shù)據(jù)的絕對差的和。
7.如權利要求3所述于數(shù)字視訊系統(tǒng)中自動校正取樣時鐘的方法，獲取該取樣時鐘的 多個候選頻率。
8.如權利要求7所述于數(shù)字視訊系統(tǒng)中自動校正取樣時鐘的方法，還針對每一該候選頻率，決定該差值。
9.如權利要求8所述于數(shù)字視訊系統(tǒng)中自動校正取樣時鐘的方法，還產生對應于該最 大差值的頻率的該取樣時鐘。
10.如權利要求7所述于數(shù)字視訊系統(tǒng)中自動校正取樣時鐘的方法，針對每一該相位 及該候選頻率，計算至少部分掃描線的該相鄰數(shù)據(jù)的絕對差的和。
11.一種于數(shù)字視訊系統(tǒng)中自動校正取樣時鐘的系統(tǒng)，包含一模擬至數(shù)字轉換器，用以轉換一模擬視訊信號至一數(shù)字視訊信號；一時鐘產生器，其根據(jù)一同步信號及一系統(tǒng)信號，用以產生該取樣時鐘，其產生具有不 同相位的多個取樣時鐘，并傳送至該模擬至數(shù)字轉換器；一差值單元，針對每一該相位，決定該模擬至數(shù)字轉換器所輸出的至少一組相鄰數(shù)據(jù) 的差值；以及一控制器，用以決定一最大差值，并控制該時鐘產生器以產生對應于該最大差值的相 位的該取樣時鐘。
12.如權利要求11所述于數(shù)字視訊系統(tǒng)中自動校正取樣時鐘的系統(tǒng)，其中上述的數(shù)字 視訊系統(tǒng)為數(shù)字顯示器。
13.如權利要求11所述于數(shù)字視訊系統(tǒng)中自動校正取樣時鐘的系統(tǒng)，其中上述的同步 信號為一水平同步信號。
14.如權利要求11所述于數(shù)字視訊系統(tǒng)中自動校正取樣時鐘的系統(tǒng)，其中上述的時鐘產生器包含一間隔量測單元，其根據(jù)該同步信號及該系統(tǒng)時鐘，以量測掃描線間隔；及 一查表，用以映射該量測所得的掃描線間隔，以獲取該取樣時鐘的至少一頻率。
15.如權利要求14所述于數(shù)字視訊系統(tǒng)中自動校正取樣時鐘的系統(tǒng)，獲取該取樣時鐘的一預期頻率。
16.如權利要求15所述于數(shù)字視訊系統(tǒng)中自動校正取樣時鐘的系統(tǒng)，其中上述的差值 單元為一絕對差的和單元，其針對每一該相位，計算至少部分掃描線的該相鄰數(shù)據(jù)的絕對 差的和。
17.如權利要求14所述于數(shù)字視訊系統(tǒng)中自動校正取樣時鐘的系統(tǒng)，獲取該取樣時鐘 的多個候選頻率。
18.如權利要求17所述于數(shù)字視訊系統(tǒng)中自動校正取樣時鐘的系統(tǒng)，還針對每一該候選頻率，決定該差值。
19.如權利要求18所述于數(shù)字視訊系統(tǒng)中自動校正取樣時鐘的系統(tǒng)，其中上述的控制 器還發(fā)出一頻率控制信號，用以控制該時鐘產生器。
20.如權利要求19所述于數(shù)字視訊系統(tǒng)中自動校正取樣時鐘的系統(tǒng)，還產生對應于該 最大差值的頻率的該取樣時鐘。
21.如權利要求17所述于數(shù)字視訊系統(tǒng)中自動校正取樣時鐘的系統(tǒng)，其中上述的差值 單元為一絕對差的和單元，其針對每一該相位及該候選頻率，計算至少部分掃描線的該相 鄰數(shù)據(jù)的絕對差的和。
22.如權利要求11所述于數(shù)字視訊系統(tǒng)中自動校正取樣時鐘的系統(tǒng)，還包含一相位控 制器，其根據(jù)該控制器所發(fā)出的相位控制信號以提供相位信息給該時鐘產生器，用以控制 相位偏移量。
全文摘要
一種于數(shù)字視訊系統(tǒng)中自動校正取樣時鐘的方法及系統(tǒng)。產生具有不同相位的多個取樣時鐘，并依序傳送至模擬至數(shù)字轉換器(ADC)。針對每一相位，決定模擬至數(shù)字轉換器(ADC)所輸出的至少一組相鄰數(shù)據(jù)的差值。決定一最大差值，并產生對應于最大差值的相位的取樣時鐘。
文檔編號G09G5/00GK101989417SQ20091016499
公開日2011年3月23日 申請日期2009年8月5日 優(yōu)先權日2009年8月5日
發(fā)明者姜銀和, 楊世州 申請人:承景科技股份有限公司