运用于显示器的画面放大控制装置的制作方法

文档序号:7951132阅读:246来源:国知局

专利名称::运用于显示器的画面放大控制装置的制作方法
技术领域
:本发明是有关于一种运用于显示器的控制装置,且特别是有关于一种运用于显示器的画面放大控制装置。
背景技术
:一般来说,显示器中包括一缩放控制器(scaler),其可因应于使用者的要求来改变显示器的分辨率。举例来说,假设显示器接收到分辨率为640X480的VGA图像信号,缩放控制器可以根据使用者的需求改变分辨率(例如10MX768)并输出改变后的VGA图像信号。也就是说,如果使用者欲将画面的分辨率调高时,此时,缩放控制器就必须进行画面放大(Scalingup)控制动作。当然改变后的图像信号也可以是其它规格的图像信号,例如HDTV图像信号。请参照图1,其所绘示为已知缩放控制器进行画面放大的示意图。缩放控制器100包括一线缓冲器控制单元(linebuffercontroller)110、线缓冲器(linebuffer)120、垂直线性运算单元(Verticallinearoperatingunit)130、水平线性运算单元(Horizontallinearoperatingunit)140、与时|1]产生器(timinggenerator)150。举例来说,缩放控制器100中的线缓冲器控制单元110、线缓冲器120、垂直线性运算单元130、与水平线性运算单元140,将原始图像信号(originalimagesignal)转换为输出图像信号(outputimagesignal)0其中,原始图像信号与输出图像信号的分辨率不同,例如将分辨率为640X480的原始图像信号转换成为分辨率10MX768的输出图像信号。再者,时间产生器150接收原始图像信号中的时间信号,例如原始垂直同步信号(originalV-syncsignal)、原始水平同步信号(originalH-syncsignal)、原始像素时钟(originalpixelclock),并且据以转换成为输出图像信号中的时间信号,例如输出垂直同步信号(outputV-syncsignal)、输出水平同步信号(outputΗ-syncsignal)、输出像素时钟(outputpixelclock)。以下详细介绍缩放控制器100进行画面放大的流程。当原始图像信号传送至缩放控制器100时,线缓冲控制单元110会依序接收原始图像信号中所包含的480笔原始线数据(originallinedata)并暂存于线缓冲器120中。其中,每一笔原始线数据包括640笔的三色像素值(3-colorvalue)0而三色像素值即为红色像素值(Rpixelvalue)、绿色像素值(Gpixelvalue)、与蓝色像素值(Bpixelvalue)。若每个颜色的像素值用1位祖(1byte)来表示,则每一笔的原始线数据的数据量为1920(640X3)字节(bytes)。一般来说,线缓冲器120中的大小(size)为三笔原始线数据的容量,亦即,5760(1920X3)字节(bytes)。也就是说,线缓冲器120中包括三个线缓冲单元122、124、126,每个线缓冲单元可以储存一笔原始线数据。因此,为了要有效地运用线缓冲器120,当第一线缓冲单元122与第二线缓冲单元124已经接收完成第一笔原始线数据与第二笔原始线数据且第三线缓冲单元1正在接收第三笔原始线数据的过程,垂直线性运算单元130就必须利用线性内插法(linearinterpolation)并根据线缓冲控制单元110输出的第一笔原始线数据与第二笔原始线数据计算出至少一笔的内插线数据(interpolatedlinedata)并传递至水平线性运算单元140。当第三线缓冲单元1接收完成第三笔原始线数据后,第一线缓冲单元122正在接收第四笔原始线数据的过程,垂直线性运算单元130利用线性内插法并根据线缓冲控制单元110输出的第二笔原始线数据与第三笔原始线数据计算出至少一笔的内插线数据并传递至水平线性运算单元140。同理,当第一线缓冲单元122接收完成第四笔原始线数据后,第二线缓冲单IM元正在接收第五笔原始线数据的过程,垂直线性运算单元130利用线性内插法并根据线缓冲控制单元110输出的第三笔原始线数据与第四笔原始线数据计算出至少一笔的内插线数据并传递至水平线性运算单元140。由以上的描述可知,当线缓冲器120中的一个线缓冲单元正在接收一笔原始线数据的同时,另二个线缓冲单元中的二笔原始线数据即被线缓冲控制单元110传送至垂直线性运算单元130并计算出内插线数据。上述的步骤必须持续进行至480笔原始线数据全部转换为768笔内插线数据为止,而内插图像信号(interpolatedimagesignal)即包含768笔内插线数据。再者,当水平线性运算单元140接收到垂直线性运算单元130依序输出的内插线数据后,即再次利用线性内插法将768笔内插线数据转换成为768笔输出线数据(output1inedata),而输出图像信号即包含768笔输出线数据。也就是说,垂直线性运算单元130会将接收的480笔原始线数据转换成为768笔内插线数据,使得内插图像信号的分辨率为640X768。其中,每一笔内插线数据的数据量为1920(640X3)字节(bytes)。再者,水平线性运算单元140会将每一笔内插线数据的数据量由1920(640X3)字节(bytes)转换为3072(10X3)字节(bytes)的输出线数据。因此,768笔的输出线数据所组成的输出图像信号其分辨率即为10MX768。请参照图2A与图2B,其所绘示为理想状况下垂直线性运算单元产生内插线数据的示意图。由于垂直线性运算单元130会将480笔原始线数据转换为768笔内插线数据。因此,垂直方向的比例因子(ratiofactor)为5/8(480/768)。也就是说,假设二笔连续原始线数据之间的距离为1单位长度,而转换后二笔内插线数据之间的距离为(5/8)单位长度,则第二长度与第一长度之间的比率即为垂直比例因子(5/8)。而垂直线性运算单元130即根据此垂直方向的比例因子来进行线性内插法。上述二笔连续原始线数据之间的距离为1单位长度,也可以解释为连续二笔原始线数据中相同像素(例如连续二笔原始线数据中的第一个像素)之间的距离为1单位长度。请参考图2A,其所绘示为垂直线性运算单元进行垂直方向的线性内插法时位置关系示意图。由图2A可知,5个单位长度等于8个(5/8)单位长度。也就是说,每5条原始线数据需转换成为8条内插线数据。同理,后续的其它原始线数据与内插线数据的位置关系皆相同,不再赘述。再者,请参考第2图B,假设第一笔原始线数据(Li)中第一颜色像素值(例如红色像素值)依序为A1、A2、A3A640,第二笔原始线数据(L2)中第一颜色像素值依序为Bi、B2、B3B640,由于第一笔内插线数据位于(5/8)单位长度的位置,其位于第一笔原始线数据(Li)与第二笔原始线数据(L2)之间,所以利用线性内插法可获得第一笔内插线数据(11)中所有第一颜色像素值为,an=(3/8)An+(5/8)&1,其中η为1640任意数字。也就是说,第一笔内插线数据(11)中第一颜色的像素值是根据第一笔原始线数据(Li)与第二笔原始线数据(L2)中相对应位置的第一颜色像素值而获得。而第二原始线数据(L2)距离第一笔内插线数据(11)较近,具有较高的权重(weighting)(5/8);第一原始线数据(Li)距离第一笔内插线数据(11)较远,具有较低的权重(3/8)。当然,第一笔内插线数据(11)中其它颜色像素值(例如绿色像素值与蓝色像素值)也是以相同的方法来计算,不再赘述。同理,假设第三笔原始线数据(U)中第一颜色像素值依序为Cl、C2、C3C640,由于第二笔内插线数据位于(10/8)单位长度的位置,其位于第二笔原始线数据(L2)与第三笔原始线数据(L3)之间,所以利用线性内插法可获得第二笔内插线数据(12)中第一颜色像素值为,bn=(6/8)&i+(2/8)Cn,其中η为1640任意数字;并且由于第三笔内插线数据位于(15/8)单位长度的位置,其位于第二笔原始线数据(L2)与第三笔原始线数据(L3)之间,所以利用线性内插法可获得第三笔内插线数据(1中第一颜色像素值为,cn=(l/8)Bn+(7/8)Cn,其中η为1640任意数字。也就是说,第二笔内插线数据(12)与第三笔内插线数据(13)中第一颜色的像素值是根据第二笔原始线数据(L2)与第三笔原始线数据(U)中相对应位置的第一颜色像素值而获得。同理,假设第四笔原始线数据(L4)中第一颜色像素值依序为Dl、D2、D3D640;第五笔原始线数据(L5)中第一颜色像素值依序为Ε1、Ε2、Ε3Ε640;第六笔原始线数据(L6)中第一颜色像素值依序为F1、F2、F3F640。因此,利用线性内插法可获得第四笔内插线数据(14)中第一颜色像素值为dn=(4/8)Cn+(4/8)Dn;第五笔内插线数据(15)中第一颜色像素值为en=(7/8)Dn+(1/8)En;第六笔内插线数据(16)中第一颜色像素值为fn=(2/8)Dn+(6/8)En;第七笔内插线数据(17)中第一颜色像素值为gn=(5/8)En+(3/8)而;以及,第八笔内插线数据(18)相同于第六笔原始线数据(L6)。并且利用相同的方法可以获得所有768笔内插线数据。也就是说,垂直线性运算单元执行垂直方向的线性内插法时是利用垂直方向的比例因子,获得内插线数据的位置以及二笔原始线数据所对应的权重,并进而计算出内插线数据。请参照图3A与图3B,其所绘示为理想状况下水平线性运算单元产生输出线数据的示意图。由于水平线性运算单元140会将768笔内插线数据转换为768笔输出线数据,其中,每一笔内插线数据的数据量为1920(640X;3)字节(bytes),而每一笔输出线数据的数据量为3072(1024X3)位。因此,水平方向的比例因子(ratiofactor)为5/8(640/1024)。再者,第一笔内插线数据(11)中第一颜色像素值(例如红色像素值)依序为al、a2、a3a640;而转换后的第一笔输出线数据(111)中第一颜色像素值依序为aal、aa2,aa3aa640o由于第一笔内插线数据(11)中任二个第一颜色像素值之间的距离为1单位长度,而转换后第一笔输出线数据(111)中任二个第一颜色像素值之间的距离为一(5/8)单位长度。而水平线性运算单元140即根据此水平方向的比例因子来进行线性内插法。请参考图3A,其所绘示为水平线性运算单元进行水平方向的线性内插法时距离关系示意图。由图3A可知,5个单位长度等于8个(5/8)单位长度。也就是说,第一笔内插线数据(U)中每5个第一颜色像素值需转换成为第一笔输出线数据(111)的8个第一颜色像素值。同理,后续第一笔内插线数据(11)中第一颜色像素值(a7a640)之间的距离与第一笔输出线数据(111)的第一颜色像素值之间的距离(aa9aal024)关系相同,不再赘述。再者,请参考第3图B,假设第一内插线数据(11)中第一颜色像素值(例如红色像素值)依序为al、a2、a3a6,由于第一笔输出线数据(111)中第一个第一颜色像素值(aal)位于(5/8)单位长度,其位于第一笔内插线数据(11)的第一个第一颜色像素值(al)与第二个第一颜色像素值(a》之间,所以利用线性内插法可获得第一笔输出线数据(111)中第一个第一颜色像素值aal=(3/8)al+(5/8)a2。也就是说,第一笔输出线数据(111)中第一个第一颜色的像素值(aal),是利用第一笔内插线数据(11)中第一个第一颜色的像素值(al)与第二个第一颜色像素值(^)而获得。而第一笔输出线数据(111)中第一个第一颜色的像素值(aal)距离第一笔内插线数据(11)中第一个第一颜色的像素值(al)较远,具有较低的权重(3/8);第一笔输出线数据(111)中第一个第一颜色的像素值(aal)距离第一笔内插线数据(11)中第二个第一颜色的像素值(a》较近,具有较高的权重(5/8)。同理,第一笔输出线数据(111)中第二个第一颜色像素值aa2=(6/8)a2+(2/8)a3;第一笔输出线数据(111)中第三个第一颜色像素值aa3=(1/8)a2+(7/8)a3;第一笔输出线数据(111)中第四个第一颜色像素值aa4=0/8)a3+0/8)a4;第一笔输出线数据(111)中第五个第一颜色像素值aa5=(7/8)a4+(1/8)a5;第一笔输出线数据(111)中第六个第一颜色像素值aa6=0/8)a4+(6/8)a5;第一笔输出线数据(111)中第七个第一颜色像素值aa7=(5/8)a5+(3/8)a6;第一笔输出线数据(111)中第八个第一颜色像素值aa8=a60当然,第一笔内插线数据中其它第一颜色像素值(a7a640)转换成为输出线数据中其它第一颜色像素值(aa9aal024)的方法也与上述相同。同理,第一笔输出线数据(111)中其它颜色像素值(例如绿色像素值与蓝色像素值)也是以相同的方法来计算,不再赘述。由上述可知,水平线性运算单元执行水平方向的线性内插法时是利用水平方向的比例因子,获得输出线数据中每个像素值的位置,进而获得内插线数据中二个像素值对应的权重并计算输出线数据的像素值。而利用相同的方法即可以获得所有IOM个第一颜色像素值。众所周知,垂直线性运算单元130与水平线性运算单元140中皆是利用数字电路(digitalcircuit)来实现。而上述的画面放大控制方法中,其垂直方向的比例因子与水平方向的比例因子皆可为数字电路所接受(acc印table),其在于垂直方向的比例因子与水平方向的比例因子中的分母数值为8(为2的幂次方),因此能够正确地获得内插线数据的理想位置以及输出线数据中每个像素值的理想位置,并利用线性内插法计算出正确的像素值。然而,当缩放控制器100进行画面放大时,其垂直方向的比例因子或者水平方向的比例因子无法被数字电路接受(imacc印table)时,则线性内插法所计算出来的像素值将会有所误差。举例来说,显示器将接收到分辨率为640X480的原始图像信号并改变为分辨率为1440X1050的输出图像信号时,垂直方向的正确比例因子(exactratiofactor)为16/35(480/1050),水平方向的正确比例因子为4/9(640/1440),而此二比例因子皆无法被数字电路所接受。由于垂直方向与水平方向的线性内插法原理相同,因此,以下的描述皆以垂直方向的线性内插法为例来作说明。假设原始线数据之间的距离为1单位长度(U),每笔内插线数据的理想位置应该以(16/3单位长度(U)来依序递增。然而,假设垂直线性运算单元130是以10位(bit)来处理,则垂直线性运算单元130仅能够以最接近16/35的468/10来作为垂直方向的逼近比例因子(approachedratiofactor),并且每笔内插线数据的实际位置是以068/1024)单位长度(U)来依序递增,并据以进行线性内插法的运算。所以第一笔内插线数据会产生Δ的位置误差,其中Δ=(16/35)U-(468/1024)U=0.000111607Uo由于第一笔内插线数据的位置会产生Δ的位置误差(E),将误差导致第一笔内插线数据中所有像素数值的误差;同理,第η笔内插线数据的位置会产生(ηΧΔ)的位置误差(E),并将造成第η笔内插线数据中所有像素数值的误差更大。当然,η值越大,第η笔内插线数据的位置误差(E)越大,而第η笔内插线数据中所有像素数值的误差也越大。由于垂直方向的正确比例因子为(16/35)可知,16个单位长度(U)长度等于35个(16/35)单位长度(U)。为了不让位置误差(E)无限制的扩大,已知的垂直线性运算单元130采用一种总体锁定机制(globallock),将控制位置误差(E)最多到达(34XΔ),并且强制设定第35笔内插线数据中所有的像素值等于第16笔原始线数据中的所有的像素值。请参照图4Α,其所绘示为已知垂直线性运算单元进行线性内插法时利用总体锁定机制的流程图。步骤S410,是用来设定初始值。其中,!!=1,单位长度=仏乂=0工=0,其中η为自然数、X为第η笔内插线数据的实际位置、E为位置误差。于步骤S420,垂直线性运算单元130根据原始图像信号以及输出图像信号的分辨率获得垂直方向的正确比例因子(Β/Α),以及垂直方向的逼近比例因子(C/D),并可计算出误差量Δ。根据上述的范例,正确比例因子(Β/Α)=(16/35),其中,A与B为自然数且分子与分母已经无法再进行约分运算(reductionofafraction)。再者,由于垂直线性运算单元130以10位(bit)来处理,则垂直方向的逼近比例因子(C/D)=(468/10M),并且误差量Δ=(16/35)U-(468/1024)U=0.000111607Uo如步骤S430,首先判断η是否为A(=35)的整数倍,如果成立,则代表正在处理第35笔内插线数据、第70笔内插线数据、第105笔内插线数据...。此时,如步骤S440,必须强制设定这些内插线数据的实际位置(X)等于B(B=16)单位长度(U)的整数倍(η/Α),且强制设定此时的位置误差(E)=0,而步骤S440即是在进行总体锁定机制。反之,如果不成立时,如步骤S450,第η笔内插线数据的实际位置(X)会持续累加每次增加[(C/D)U]的距离,而实际位置与理想位置之间的位置误差(E)也会持续累加每次增加Δ。如步骤S460,以上述第η笔内插线数据的实际位置(X)来进行线性内插法,并获得内插线数据的所有像素值。如步骤S470,判断是否所有内插线数据皆已产生,如否,则如步骤S480将η加1并进入步骤S440;如是,则如步骤S490结束所有的流程。以上述正确比例因子(B/A)=(16/35)为例,已知垂直线性运算单元130的总体锁定机制的作法,将造成第34笔内插线数据具有最大(34XΔ)的位置误差(E),而第35笔内插线数据具有0的位置误差(E)。之后,第36笔内插线数据具有△的位置误差(E),并且再次持续累积位置误差(E)。请参照图4B,其所绘示为已知10位垂直线性运算单元进行线性内插法时利用总体锁定机制的位置误差示意图。很明显地,由于垂直方向的正确比例因子为16/35,所以已知垂直线性运算单元会强制设定第35笔内插线数据时的位置误差(E)为0;而最大的位置误差(E)会累积至第34笔内插线数据的(34ΧΔ)。同理,第69笔内插线数据的位置误差(E)为(34ΧΔ);而第70笔线数据时的位置误差(E)为0。并以相同的规律累积到第768条内插线数据。同理,如果水平方向的正确比例因子无法被水平线性运算单元140所接受,则水平线性运算单元140必须产生水平方向的逼近比例因子。因此,将造成输出线数据中每个像素的实际位置与理想位置之间产生位置误差。而利用总体锁定机制时,也同样的会累积可观的位置误差。由于位置误差越大,将使得线性内插法计算出来的像素值与理想值差距越大,造成输出图像信号中的图像质量不佳,并且无法精确的放大原始图像。再者,由图2A可知,已知线缓冲控制单元110必须先将第一笔原始线数据以及第二笔原始线数据暂存于线缓冲器120之后才会输出至垂直线性运算单元130计算出位于(5/8)单位长度的第一笔内插线数据。如此将会延缓垂直线性运算单元130计算第一笔内插线数据的时间点。并且,有可能发生内插线数据中的像素值无法实时处理完成的情形发生。
发明内容本发明的目的就是在于提供一种运用于显示器的画面放大控制方法与装置。此显示器包括有一缩放控制器,其可将原始图像信号利用线性内插法产生输出图像信号,并且于进行线性内插法时除了使用了强制锁定机制外,并且增加局部锁定机制(locallock)来决定内插像素的实际位置,使得像素位置的位置误差较小,而计算出的像素值与理想值差距较小,输出图像信号中的图像质量较佳。本发明提出一种运用于显示器的画面放大控制方法,用以将一第一分辨率的一原始图像信号先转换成为第二分辨率的一内插图像信号,再将该内插图像信号转换为一第三分辨率的一输出图像信号,包括下列步骤设定该原始图像信号中一第一方向的二个连续像素之间的距离为一单位长度,该单位长度为U;设定η等于1,X等于0,E等于0,其中η为自然数、X为一第η笔数据的一实际位置、E为一位置误差;根据该第一分辨率与该第三分辨率计算该第一方向的一正确比例因子为(Β/Α)以及该第一方向的一逼近比例因子(C/D),并据以计算该正确比例因子与该逼近比例因子的一误差量,该误差量为△,其中,A与B为自然数且该(Β/Α)无法再进行一约分运算;(a)当η不等于A时,使得X增加(C/D)U,且使得E增加△,当η等于A时进行一总体锁定机制;(b)当E大于L_min时,将X移动L_min,并使得E减少L_min,其中L_min为一可区别长度;(c)根据该原始图像信号或该内插图像信号以及X进行一线性内插法,计算出该第η笔数据的至少一像素值;以及(d)η=n+1,并进入该(a)步骤。本发明提出一种运用于显示器的画面放大控制装置,包括一线缓冲器控制单元,接收一第一分辨率的一原始图像信号,且该原始图像信号中包括多笔原始线数据;一线缓冲器,电连接至该线缓冲器控制单元,暂存该些原始线数据;一垂直线性运算单元,电连接至该线缓冲器控制单元,指示该线缓冲器控制单元读取该线缓冲器中该些原始线数据中的连续二笔原始线数据,并根据一总体锁定机制与一局部锁定机制产生一第二分辨率的一内插图像信号,且该内插图像信号中包括多笔内插线数据;以及,一水平线性运算单元,电连接至该垂直线性运算单元,依序接收该内插图像信号中的该些内插线数据,并根据该总体锁定机制与该局部锁定机制产生一第三分辨率的一输出图像信号,且该输出图像信号中包括多笔输出线数据。为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附图式,作详细说明如下。图1所绘示为已知缩放控制器进行画面放大的示意图。图2A与图2B,其所绘示为理想状况下垂直线性运算单元产生内插线数据的示意图。图3A与图;3B所绘示为理想状况下水平线性运算单元产生输出线数据的示意图。图4A,其所绘示为已知垂直线性运算单元进行线性内插法时利用总体锁定机制的流程图。图4B,其所绘示为已知10位垂直线性运算单元进行线性内插法时利用总体锁定机制的位置误差示意图。图5A所绘示为本发明垂直线性运算单元进行线性内插法时利用总体锁定机制与局部锁定机制的流程图。图5B所绘示为本发明10位垂直线性运算单元进行线性内插法时利用总体锁定机制与局部锁定机制的位置误差示意图。图6所绘示为本发明线缓冲控制单元与垂直线性运算单元之间的运作关系。[主要元件标号说明]100缩放控制器110:线缓冲器控制单元120线缓冲器122第一线缓冲单元124第二线缓冲单元126:第三线缓冲单元130垂直线性运算单元140垂直线性运算单元150:时间产生器具体实施例方式以10位(bit)的垂直线性运算单元以及水平线性运算单元为例,显示器接收到分辨率为640X480的原始图像信号并改变为分辨率为1440X1050的输出图像信号时,垂直方向的正确比例因子为16/35(480/1050),水平方向的正确比例因子为4/9(640/1440),且此二比例因子皆无法被数字电路的垂直线性运算单元以及水平线性运算单元所接受,因此每笔内插线数据的实际位置与理想位置之间会产生位置误差,而输出线数据中每笔像素值的实际位置与理想位置之间也会产生位置误差。其中,上述正确比例因子16/35以及4/9,分子与分母已经无法再进行约分运算(reductionofafraction)。以垂直方向的线性内插法为例,假设原始线数据之间的距离为1单位长度(U),每笔内插线数据之间的理想位置应该以(16/3单位长度(U)来递增。然而,垂直线性运算单元仅能够以最接近16/35的468/10M作为垂直方向的逼近比例因子。因此,正确比例因子与逼近比例因子之间具有Δ的差异,其中Δ=(16/35)U-(468/1024)U=0.000111607Uo其中,上述二笔连续原始线数据之间的距离为1单位长度,也可以解释为连续二笔原始线数据中相同像素(例如连续二笔原始线数据中的第一个像素)之间的距离为1单位长度。因此,已知利用总体锁定机制,会在第34笔内插线数据的位置产生最大的位置误差(E)(=34ΧΔ)。之后,第35笔内插线数据的位置误差(E)会被强制归0,并在第36笔内插线数据的位置误差(E)再次由Δ开始累积。根据本发明的实施例,由于10位的垂直线性运算单元,其最小可区别长度(minimumdistinguishablelength,L_min)为(U/1024=0.0009765625U)单位长度。因此,本发明于总体锁定机制架构之下更提出一局部锁定机制(locallock),其会持续监视垂直线性运算单元所累积的位置误差(E)。当位置误差(E)累积超过此最小可区别长度(L_min)时,则重新计算内插线数据的实际位置,并以更正后的内插线数据的实际位置来进行线性内插法。请参照图5A,其所绘示为本发明垂直线性运算单元进行线性内插法时利用总体锁定机制与局部锁定机制的流程图。其中,步骤S552以及步骤S5M,即为本发明新增的局部锁定机制流程。且进行一次总体锁定机制之前会进行多次的局部锁定机制。步骤S510,是用来设定初始值。其中,η=1,单位长度=U,X=0,E=0,其中η为自然数、X为第η笔内插线数据的实际位置、E为位置误差。于步骤S520,垂直线性运算单元根据原始图像信号以及输出图像信号的分辨率获得垂直方向的正确比例因子(Β/Α),以及垂直方向的逼近比例因子(C/D),并计算出误差量Δ。根据上述的范例,正确比例因子(Β/Α)=(16/35),其中,A与B为自然数且分子与分母已经无法再进行约分运算(reductionofafraction)0再者,由于垂直线性运算单元130以10位(bit)来处理,则垂直方向的逼近比例因子(C/D)=(468/10),并且Δ=(16/35)U-(468/1024)U=0.000111607U。如步骤S530,首先判断η是否为A(=35)的整数倍,如果成立,则正在处理第35笔内插线数据、第70笔内插线数据、第105笔内插线数据...。此时,如步骤S540,必须强制设定这些内插线数据的实际位置(X)等于Β(Β=16)单位长度(U)的整数倍(η/Α),且强制设定此时的位置误差(E)=0,而步骤S540即是在进行总体锁定机制。反之,如果不成立时,如步骤S550,第η笔内插线数据的实际位置(X)会增加[(C/D)U]的距离,而位置误差(E)也会增加Δ。如步骤S552,垂直线性运算单元判断第η笔内插线数据的位置误差(E)是否大于最小可区别长度(L_miη)。于确定位置误差(E)大于最小可区别长度时,垂直线性运算单元将第η笔内插线数据的实际位置(X)增加最小可区别长度(L_min),亦即往第η笔内插线数据的理想位置(idealposition)移动最小可区别长度(L_min),因此位置误差(E)可进一步减少最小可区别长度(L_min)。反之,于确定位置误差(E)小于最小可区别长度时,垂直线性运算单元不处理第η笔内插线数据的实际位置(X)以及位置误差(E)。如步骤S560,以上述第η笔内插线数据的实际位置(X)来进行线性内插法并获得内插线数据的所有像素值。如步骤S570,判断是否所有内插线数据皆已产生,如否,则如步骤S580将η加1并进入步骤S540;如是,则如步骤S590结束所有的流程。由以上本发明的实施例可知,以上述正确比例因子(Β/Α)=(16/35)为例,垂直线性运算单元同时具有总体锁定机制以及局部锁定机制的作法,将使得位置误差(E)有效地降低。也就是说,于一次的总体锁定机制之内,垂直线性运算单元持续监测位置误差(E)与最小可区别长度(L_min)之间的关系。当第η笔内插线数据的位置误差(E)超过最小可区别长度(L_min),则直接更改当第η笔内插线数据的实际位置(X),使其更接近第η笔内插线数据的理想位置,并且位置位差(E)也同会同时地降低。请参照图5Β,其所绘示为本发明10位垂直线性运算单元进行线性内插法时利用总体锁定机制与局部锁定机制的位置误差示意图。很明显地,由于垂直方向的正确比例因子为16/35,所以已知垂直线性运算单元会强制设定第35笔内插线数据的实际位置(X)使得置误差为0;再者,由于本发明加入局部锁定机制,因此,当位置误差(E)累积至最小可区别长度(L_miη)时,改变第η笔内插线数据的实际位置⑴并因而降低第η笔内插线数据的位置误差(E)。因此,相较于已知仅使用总体锁定机制会将位置误差累积至(34Χ△),本发明同时使用总体锁定机制与局部锁定机制可使得位置误差(E)缩小在最小可区别长度(L_min)以下。由上述的说明可知,本发明垂直线性运算单元,于进行线性内插法时除了强制锁定机制外另外增加一局部锁定机制,因此会使得位置误差(E)较小。同理,本发明也可以在水平线性运算单元中,于进行线性内插法时也同时利用强制锁定机制以及局部锁定机制,因此也会使得位置误差(E)较小,而计算出的像素值与理想值差距较小,输出图像信号中的图像质量较佳。再者,由于已知线缓冲控制单元是将第一笔原始线数据以及第二笔原始线数据暂存于线缓冲器之后才会输出至垂直线性运算单元计算出位于(5/8)单位长度的第一笔内插线数据,如此将会延缓垂直线性运算单元输出第一笔内插线数据的时间点。请参照图6,其所绘示为本发明线缓冲控制单元与垂直线性运算单元之间的运作关系。其中,由写入原始线数据的时序(timingdiagram)可知,原始图像信号中的第一笔原始线数据(Li)、第二笔原始线数据(L2)依序写入(W)第一线缓冲单元与第二线缓单元。并且于第三笔原始线数据(L3)写入第三缓冲单元时,垂直线性运算单元即根据第一笔原始线数据(Li)与第二笔原始线数据(L2)计算出二笔插入线数据(11、12)。也就是说,实际上,第一笔插入线数据(11)即相同于第一笔原始线数据(Li),而第二笔插入线数据(12)是利用比例因子进行线性内插法所计算出来。因此,相较于已知的运作方式,本发明的第一笔内插线数据可以提前产生,因此,可使得后续所有的内插线数据皆可以提早产生。综上所述,本发明的画面放大控制方法,是将一第一分辨率的一原始图像信号先转换成为第二分辨率的一内插图像信号,再将该内插图像信号转换为一第三分辨率的一输出图像信号。不论垂直线性运算单元或者水平线性运算单元皆可以利用以下的方式来进行局部锁定机制。首先,设定原始图像信号中第一方向的二个连续像素之间的距离为一单位长度,此单位长度为U;接着,设定η等于1,X等于0,E等于0,其中η为自然数、X为第η笔数据的实际位置、E为位置误差;接着,根据第一分辨率与第三分辨率计算第一方向的一正确比例因子为(Β/Α)以及第一方向的一逼近比例因子(C/D),并据以计算正确比例因子与逼近比例因子的一误差量,此误差量为Δ,其中,A与B为自然数且(Β/Α)无法再进行约分运算;(a)当η不等于A时,将X增加(C/D)U,且E增加Δ,当η等于A时进行一总体锁定机制;(b)当E大于L_min时,将X移动L_min,并使得E减少L_min,其中L_min为一可区别长度;(c)根据原始图像信号或内插图像信号以及X进行一线性内插法,计算出第η笔数据的至少一像素值;以及(d)n=n+1,并进入(a)步骤。于垂直线性运算单元的运作上,第η笔数据为内插图像信号中的一第η笔内插线数据,并且第一方向的二个连续像素为一垂直方向连续的一第一笔原始线数据与第二笔原始线数据中的第一个像素之间的距离。于水平线性运算单元的运作上,第η笔数据为输出线数据中任一输出线数据内的第η个像素,且第一方向的二个连续像素值为一水平方向的任一个内插线数据中连续二个像素之间的距离。再者,当垂直线性运算单元或者水平线性运算单元是利用m位进行运算时,可区别长度为的一最小可区别长度,其为U/2m。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上,然其并非用以限定本发明,任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,当可作些许的更动与润饰,因此本发明的保护范围当视所附的权利要求范围所界定者为准。权利要求1.一种运用于显示器的画面放大控制装置,包括线缓冲器控制单元,接收第一分辨率的原始图像信号,且该原始图像信号中包括多笔原始线数据;线缓冲器,电连接至该线缓冲器控制单元,暂存该多笔原始线数据;垂直线性运算单元,电连接至该线缓冲器控制单元,指示该线缓冲器控制单元读取该线缓冲器中该多笔原始线数据中的连续二笔原始线数据,并根据总体锁定机制与局部锁定机制产生第二分辨率的内插图像信号,且该内插图像信号中包括多笔内插线数据;以及水平线性运算单元,电连接至该垂直线性运算单元,依序接收该内插图像信号中的该多笔内插线数据,并根据该总体锁定机制与该局部锁定机制产生第三分辨率的输出图像信号,且该输出图像信号中包括多笔输出线数据。2.根据权利要求1所述的画面放大控制装置,其中,该垂直线性运算单元执行下列步骤设定该原始图像信号中一垂直方向的二个连续原始线数据之间的距离为一单位长度,该单位长度为U;设定η等于1,X等于0,E等于0,其中η为自然数、X为一第η笔内插线数据的一实际位置、E为位置误差;根据该第一分辨率与该第三分辨率计算一垂直方向的正确比例因子为(Β/Α)以及该垂直方向的逼近比例因子(C/D),并据以计算该正确比例因子与该逼近比例因子的误差量,该误差量为Δ,其中,A与B为自然数且该(Β/Α)无法再进行约分运算;(a)当η不等于A时,使得X增加(C/D)U,且使得E增加Δ,当η等于A时进行总体锁定机制;(b)当E大于L_min时,将X移动L_min,并使E减少L_min,其中L_min为可区别长度;(c)根据该原始图像信号以及X进行线性内插法,计算出该第η笔内插线数据的多个像素值;以及(d)n=n+1,并进入该(a)步骤。3.根据权利要求1所述的画面放大控制装置,其中该垂直线性运算单元为利用m位进行运算时,该可区别长度为U/2m。4.根据权利要求1所述的画面放大控制装置,其中,该水平线性运算单元执行下列步骤设定该内插图像信号中任一内插线数据中二个连续像素之间的距离为一单位长度,该单位长度为U;设定η等于1,X等于0,E等于0,其中η为自然数、X为任一输出线数据中的一第η个像素值的一实际位置、E为一位置误差;根据该第一分辨率与该第三分辨率计算一水平方向的正确比例因子为(Β/Α)以及该水平方向的逼近比例因子(C/D),并据以计算该正确比例因子与该逼近比例因子的一误差量,该误差量为Δ,其中,A与B为自然数且该(Β/Α)无法再进行约分运算;(a)当η不等于A时,使得X增加(C/D)U,且使得E增加Δ,当η等于A时进行总体锁定机制;(b)当E大于L_min时,将X移动L_min,并使得E减少L_min,其中L_min为可区别长度;(c)根据该多笔内插线数据以及X进行线性内插法,计算出该第η个像素的一像素值;以及(d)n=η+1,并进入该(a)步骤。5.根据权利要求1所述的画面放大控制装置,其中该水平线性运算单元为利用m位进行运算时,该可区别长度为U/2m。全文摘要一种运用于显示器的画面放大控制装置。此显示器包括有一缩放控制器,其可将原始图像信号利用线性内插法产生输出图像信号。其中,于进行线性内插法时使用了强制锁定机制以及局部锁定机制来决定内插像素的实际位置,使得像素位置的位置误差较小。因此,计算出的像素值与理想值差距较小,输出图像信号中的图像质量较佳。文档编号H04N7/01GK102547177SQ201110329298公开日2012年7月4日申请日期2010年8月31日优先权日2010年8月31日发明者吕丽如,徐凤明,杨又先申请人:友达光电股份有限公司
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