专利名称：视讯讯号显示系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种讯号处理的系统，特别是处理模拟色差分量讯号使其能显示于液晶屏幕的单芯片系统。
背景技术：
以模拟混成讯号(composite signal)作为影像输入讯号，只能以低分辨率的交错模式(480i)显现于屏幕上，例如美国专利US 6,356,277将模拟混成讯号以模拟数字转换器(ADC)转换成数字电路，再以视讯译码器分离出亮度(Y)及色度(C)两讯号。然后由转换电路将U及V两讯号由C分离出来，并将色差分量YUV讯号转换成三原色RGB(红绿蓝)讯号。而后由图形控制器进行交错扫描，最后由液晶显示器控制器对RGB数字讯号做讯号处理以显示于液晶屏幕上。
若欲追求高画质的影像，必须以色差分量讯号作为输入。色差分量讯号包含一亮度分量讯号Y，及二个色差讯号U及V，亦即B-Y及R-Y。习惯上Y，Cb，Cr为数字的色差讯号，模拟的色差讯号则称Y，Pb，Pr。混成讯号将Y、U、V三讯号合而为一，要将混成讯号的Y、U、V三讯号分离出来必会失真，因此利用混成讯号传递视讯讯号后再做处理来显示于屏幕上，将无法得到高画质的影像。若以色差讯号来作处理，就不需考虑分离讯号所造成的失真，可以得到较高的画质。
例如美国专利US 6,177,946处理个人计算机中数字视讯输入格式，将存储器中的数字色差分量YCbCr讯号经过缩放电路(scale circuit)的处理，放大或缩小成屏幕的大小，再经由格式转换器(format converter)转换成RGB形式。
又如美国专利US 6,518,970将个人计算机中帧缓存器(frame buffer)的数字色差分量讯号经由转换器(converter)转换成RGB格式，再与图形讯号于混成器(blender)合并，然后经过色彩转换器(color converter)、讯号缩放器(signal scaler)及补偿产生器(offset generator)处理，而后于同步讯号产生器(sync singal generator)产生同步讯号。
此外中国台湾专利I222331接收色差分量讯号，由同步分离电路分离出水平及垂直同步讯号，微处理器藉此判别输入的时序格式。若输入为480i或576i，微处理器控制总线，使输入进入视讯译码器，将色差分量讯号转为数字视讯讯号(digital video signals)，再以倍频芯片及记忆单元将数字视讯讯号转为倍频视讯讯号(去交错)，而后经过多任务器由放大芯片放大，显示于显示单元。若输入为480p、576p、720p或1080i，微处理器控制总线，使输入进入模拟数字转换器，将色差分量讯号转为数字视讯讯号，再以色坐标转换器将数字视讯讯号转换为RGB格式，而后经过多任务器由放大芯片放大，显示于显示单元。亦即输入讯号经判别格式后，一者由影像译码器转为数字视讯讯号，再做去交错处理；另一者由模拟数字转换器转为数字视讯讯号，再做色坐标转换。
发明内容
本发明的目的是提供一种视讯讯号显示系统，可将高画质视讯输出于液晶屏幕上。以模拟色差分量讯号作为视讯输入，经由本系统处理后，可于液晶屏幕上显现出高画质视讯。
本发明的实施例还可以提供一种低成本的视讯处理系统。相较于一般的离散系统需要至少二个芯片来组成可处理模拟色差分量讯的系统，本发明可将整个系统整合于一单芯片上，可以有效地降低制造成本。
本发明的实施例还可以降低液晶显示装置设计的复杂度。由于视讯格式的转换已由如本发明的单芯片所解决，液晶显示装置的设计者可以专注于液晶显示装置其它单元的设计，因而降低设计的复杂度。
上述可藉由单芯片对于模拟色差分量讯号的处理来达成。模拟色差分量讯号经过模拟数字转换单元的处理，转换成为数字色差分量讯号，再经由色坐标转换单元转换成RGB形式，而后于模式检测单元判别视讯数据的分辨率及扫描模式，若扫描模式为交错模式则经去交错处理后以循序模式的视讯数据输出。数字色差分量讯号亦可先于模式检测单元判别视讯数据的分辨率及扫描模式，若扫描模式为交错模式则经去交错处理，再经由色坐标转换单元转换成RGB形式。接下来可由视讯处理单元进行讯号处理，进一步提高画质，并将视讯数据的框架调节成一合适于液晶屏幕显示的大小。
根据本发明的一种视讯讯号显示系统，其特征在于，包括一模拟数字转换单元，将一模拟色差分量讯号转换成一数字色差分量讯号，其中该模拟色差分量讯号包含一亮度分量讯号；一色坐标转换单元，将该数字色差分量讯号转换成一数字三原色讯号，其中该数字三原色讯号包含一分辨率及一扫描模式；一模式检测单元，接收该数字三原色讯号，并依据及该扫描模式，以产生一循序模式的该数字三原色讯号；及一视讯处理单元，对该循序模式讯号进行讯号处理，以产生一视讯显示讯号。
根据本发明另一方面的一种视讯讯号显示系统，其特征在于，包含一模拟数字转换单元，将一模拟色差分量讯号转换成一数字色差分量讯号，其中该模拟色差分量讯号包含一亮度分量讯号，该数字色差分量讯号包含一分辨率及一扫描模式；一模式检测单元，接收该数字色差分量讯号，并依据该扫描模式，产生一循序模式的该数字色差分量讯号；一色坐标转换单元，将该数字色差分量讯号转换成一数字三原色讯号；及一视讯处理单元，对该数字三原色该讯号进行讯号处理，以产生一视讯显示讯号。
下面结合附图对本发明进行详细说明。
图1是本发明的一较佳实施例；图1a是图1的另一较佳实施例；图1b是图1的又一较佳实施例；图2是本发明的另一较佳实施例；
图2a是图2的又一较佳实施例；图2b是图2的又一较佳实施例。
附图标记说明120模拟数字转换单元；123锁相回路；125同步讯号分离单元；130色坐标转换单元；140模式检测单元；145去交错单元；150视讯处理单元；151色彩矩阵运算单元；153视讯加强单元；155缩放单元；160屏幕控制单元；220模拟数字转换单元；223锁相回路；225同步讯号分离单元；230色坐标转换单元；240模式检测单元；245去交错单元；250视讯处理单元；251色彩矩阵运算单元；253视讯加强单元；255缩放单元；260屏幕控制单元。
具体实施例方式
图1是本发明的一较佳实施例，首先，将一模拟色差分量格式的视讯讯号输入一单芯片系统的模拟数字转换单元120，经转换后成为数字色差分量格式。模拟数字转换单元120包含同步讯号分离单元125，可以将色差分量格式的视讯讯号中的亮度讯号Y所包含的水平同步讯号及垂直同步讯号分离出来。此外，模拟数字转换单元120还包含二个锁相回路123，利用分离出来的水平同步讯号及垂直同步讯号，一个产生源定时时钟(source timing clock)，另一个产生屏幕定时时钟(panel timing clock)，以供系统中各单元对于不同时序的需求。
数字色差分量格式的视讯讯号接着输入色坐标转换单元130，转换成数字三原色(RGB)格式，然后由模式检测单元140判别其显示模式，包含分辨率及扫描模式，例如480i/p、576p、720p及1080i/p，但本发明不限于此。若经判别其扫描模式为交错模式(interlace)，则利用模式检测单元140中的去交错单元145转换成循序(progressive)模式。基本上，由模式检测单元140所输出的讯号皆为循序模式讯号。
由模式检测单元140所输出的循序模式讯号再经过视讯处理单元150进行影像处理。视讯处理单元150包含缩放单元155，依据视讯讯号的分辨率及显视屏幕的分辨率进行调整，最后通过屏幕控制单元160将调整后的视讯框架显示于液晶屏幕上。
在另一实施例中，请参阅图1a，视讯处理单元150包含视讯加强(videoenhancement)单元153，进行影像处理运算，藉以提高显示于屏幕的画质，包含灰阶及亮度延伸(black and white stretch)，白平衡及白色调加强(whitebalance and white tone enhamcement)，高频反应加强(peaking)，边缘辨识加强(edge enhancement)，色彩转换加强(color transition improvement)，及肤色调整等功能(skin tone enhancement)，但本发明不限于此。视讯加强单元153另外还包含色彩矩阵(color matrix)运算单元151，可以进行色彩的饱和度(saturation)及色调(hue)的处理，本发明不限于此。最后通过屏幕控制单元160将视讯框架显示于液晶屏幕上。
于另一实施例中，请参阅图1b，视讯处理单元150包含视讯加强单元153及缩放单元155。视讯加强单元153进行影像处理运算，藉以提高显示于屏幕的画质，包含灰阶及亮度延伸，白平衡及白色调加强，高频反应加强，边缘辨识加强，色彩转换加强，及肤色调整等功能，但本发明不限于此。视讯加强单元153另外还包含色彩矩阵运算单元151，可以进行色彩的饱和度及色调的处理，但本发明不限于此。而后利用缩放单元155依据视讯讯号的分辨率及显视屏幕的分辨率做调整，最后通过屏幕控制单元160将调整后的视讯框架显示于液晶屏幕上。
图2为本发明的另一较佳实施例，将一模拟色差分量格式的视讯讯号输入一单芯片系统的模拟数字转换单元220，经转换后成为数字色差分量格式。模拟数字转换单元220包含同步讯号分离单元225，可以将色差分量格式的视讯讯号中的亮度讯号Y所包含的水平同步讯号及垂直同步讯号分离出来。此外，模拟数字转换单元220还包含二个锁相回路223，利用分离出来的水平同步讯号及垂直同步讯号，一个产生源定时时钟，另一个产生屏幕定时时钟，以供系统中各单元对于不同时序的需求。
数字色差分量格式的视讯讯号接着输入模式检测单元240，由模式检测单元240判别其显示模式，包含分辨率及扫描模式，例如480i/p、576p、720p及1080i/p，但不发明不限于此。若经判别其扫描模式为交错模式(interlacing)，则利用模式检测单元240中的去交错单元245转换成循序(progressive)模式。基本上，由模式检测单元240所输出的讯号皆为循序模式讯号。然后再输入色坐标转换单元230，转换成数字三原色(RGB)格式的视讯讯号。
由色坐标转换单元230所输出的视讯讯号再经过视讯处理单元250进行讯号处理。视讯处理单元250包含缩放单元255，依据视讯讯号的分辨率及显视屏幕的分辨率做调整，最后通过屏幕控制单元260将调整后的视讯框架显示于液晶屏幕上。
于另一实施例中，请参阅图2a，视讯处理单元250包含视讯加强单元253，对视讯讯号进行影像处理运算，藉以提高显示于屏幕的画质，包含灰阶及亮度延伸，白平衡及白色调加强，高频反应加强，边缘辨识加强，色彩转换加强，及肤色调整等功能，但不发明不限于此。视讯加强单元253另外还包含色彩矩阵运算单元251，可以进行色彩的饱和度及色调的处理，但本发明不限于此。最后通过屏幕控制单元260将视讯框架显示于液晶屏幕上。
于另一实施例中，请参阅图2b，视讯处理单元250包含视讯加强单元253及缩放单元255。视讯加强单元253进行影像处理运算，藉以提高显示于屏幕的画质，包含灰阶及亮度延伸，白平衡及白色调加强，高频反应加强，边缘辨识加强，色彩转换加强，及肤色调整等功能，但本发明不限于此。视讯加强单元253另外还包含色彩矩阵运算单元251，可以进行色彩的饱和度及色调的处理，但本发明不限于此。而后利用缩放单元255将处理过后的视讯讯号，依据视讯讯号的分辨率及显视屏幕的分辨率做调整，最后通过屏幕控制单元260将调整后的视讯框架显示于液晶屏幕上。
以上说明是本发明的较佳实施例，但本发明的所涵盖的范围不限于本发明所揭示的实施例，因此凡依本发明内容所作的改变，其产生的功效与特征与本发明的实施例类似，并可由本领域熟练技术人员所构想的，均属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一视讯讯号显示系统，其特征在于，包括一模拟数字转换单元，将一模拟色差分量讯号转换成一数字色差分量讯号，其中该模拟色差分量讯号包含一亮度分量讯号；一色坐标转换单元，将该数字色差分量讯号转换成一数字三原色讯号，其中该数字三原色讯号包含一分辨率及一扫描模式；一模式检测单元，接收该数字三原色讯号，并依据及该扫描模式，以产生一循序模式的该数字三原色讯号；及一视讯处理单元，对该循序模式讯号进行讯号处理，以产生一视讯显示讯号。
2.如权利要求1所述的视讯讯号显示系统，其特征在于，该模拟数字转换单元包含一同步讯号分离单元，其中该同步讯号分离单元依据该模拟色差分量讯号的该亮度分量讯号产生一水平同步讯号及一垂直同步讯号。
3.如权利要求2所述的视讯讯号显示系统，其特征在于，该同步讯号分离单元包含一第一锁相回路，依据该水平同步讯号产生该系统所需的一源定时时钟。
4.如权利要求2所述的视讯讯号显示系统，其特征在于，该同步讯号分离单元包含一第二锁相回路，依据该水平同步讯号产生该系统所需的一屏幕定时时钟。
5.如权利要求1所述的该视讯讯号显示系统，其特征在于，该模式检测单元包含一判断单元，用以判断该数字三原色讯号的该扫描模式是否为交错模式；一去交错单元，若该数字三原色讯号为交错模式则进行去交错。
6.如权利要求5所述的视讯讯号显示系统，其特征在于，该判断单元可以判断该分辨率及该扫描模式包含480i/p、576p、720p或1080i/p。
7.如权利要求1所述的视讯讯号显示系统，其特征在于，该视讯处理单元还包含一视讯加强单元对该循序模式的该讯号进行加强画质运算，以产生该视讯显示讯号。
8.如权利要求1所述的视讯讯号显示系统，其特征在于，该视讯处理单元还包含一缩放单元，依据该数字三原色讯号的分辨率及一显示屏幕的分辨率，调整该数字三原色，以产生该视讯显示讯号。
9.如权利要求1所述的视讯讯号显示系统，其特征在于，该视讯处理单元还包含一视讯加强单元以对该该数字三原色讯号进行加强画质运算，及该缩放单元依据该数字三原色讯号的分辨率及一显示屏幕的分辨率，调整该数字三原色，以产生该视讯显示讯号。
10.如权利要求1所述的该视讯讯号显示系统，其特征在于，该视讯讯号显示系统还包含一屏幕控制单元，用以接收该视讯显示讯号，并显示于一屏幕上。
11.一视讯讯号显示系统，其特征在于，包含一模拟数字转换单元，将一模拟色差分量讯号转换成一数字色差分量讯号，其中该模拟色差分量讯号包含一亮度分量讯号，该数字色差分量讯号包含一分辨率及一扫描模式；一模式检测单元，接收该数字色差分量讯号，并依据该扫描模式，产生一循序模式的该数字色差分量讯号；一色坐标转换单元，将该数字色差分量讯号转换成一数字三原色讯号；及一视讯处理单元，对该数字三原色该讯号进行讯号处理，以产生一视讯显示讯号。
12.如权利要求11所述的视讯讯号显示系统，其特征在于，该模拟数字转换单元包含一同步讯号分离单元，其中该同步讯号分离单元依据该模拟色差分量讯号的亮度分量讯号产生一水平同步讯号及一垂直同步讯号。
13.如权利要求12所述的视讯讯号显示系统，其特征在于，该同步讯号分离单元包含一第一锁相回路，依据该水平同步讯号产生该系统所需的一源定时时钟。
14.如权利要求2所述的视讯讯号显示系统，其特征在于，该同步讯号分离单元包含一第二锁相回路，依据该水平同步讯号产生该系统所需的一屏幕定时时钟。
15.如权利要求1所述的视讯讯号显示系统，其特征在于，该模式检测单元包含一判断单元，用以判断该数字色差分量讯号的该扫描模式是否为交错模式；及一去交错单元，若该数字色差分量讯号为交错模式则进行去交错。
16.如权利要求15所述的视讯讯号显示系统其特征在于，该判断单元可以判断该分辨率及该扫描模式包含480i/p、576p、720p或1080i/p。
17.如权利要求11所述的视讯讯号显示系统，其特征在于，该视讯处理单元还包含一视讯加强单元，以对该循序模式的该讯号进行加强画质运算，以及产生视讯显示讯号。
18.如权利要求11所述的视讯讯号显示系统，其特征在于，该视讯处理单元还包含一缩放单元，依据该数字三原色讯号的分辨率及一显示屏幕的分辨率，调整该数字三原色，以产生该视讯显示讯号。
19.如权利要求11所述的视讯讯号显示系统，其特征在于，该视讯处理单元还包含一视讯加强单元，以对该该数字三原色讯号进行加强画质运算，以及该缩放单元依据该数字三原色讯号的分辨率及一显示屏幕的分辨率，调整该数字三原色，以产生该视讯显示讯号。
20.如权利要求11所述的该视讯讯号显示系统，其特征在于，该视讯讯号显示系统还包含一屏幕控制单元，用以接收该视讯显示讯号，并显示于一屏幕上。
全文摘要
本发明公开了一种视讯讯号显示系统，模拟色差分量格式的视讯讯号输入一单芯片系统，首先由模拟数字转换单元转换成数字色差分量格式，再利用色坐标转换单元由数字色差分量格式转换成数字三原色格式，而后由模式检测单元检测其分辨率及扫描模式，若输入的视讯讯号的扫描模式为交错模式，则由模式检测单元中的去交错单元转换成循序模式。接着以视讯加强单元进行影像处理以加强画质，并将视讯讯号的视讯框架调整成适于屏幕拨放的大小，最后由屏幕控制单元显示于屏幕上。
文档编号H04N9/64GK1713738SQ200510088938
公开日2005年12月28日 申请日期2005年8月3日 优先权日2005年8月3日
发明者张一介, 吕文闵 申请人:钰创科技股份有限公司