專利名稱：用于在平面顯示屏中對(duì)相位調(diào)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種在包含平面顯示屏和圖形卡的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中對(duì)圖形卡的像素脈沖與具有模擬接口的平面顯示屏的掃描脈沖之間的相位調(diào)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控的方法和裝置。
具有模擬接口的平面顯示屏必須與所聯(lián)計(jì)算機(jī)的圖形卡相匹配。如果相位或掃描頻率調(diào)節(jié)不正確，那么圖像看起來就不清楚或具有干擾。
在標(biāo)準(zhǔn)模式下，圖像位置的值、也即左右和上下調(diào)節(jié)值和掃描頻率可以定義為預(yù)調(diào)值，而這對(duì)于相位來說是不可能的，因?yàn)橄辔慌c所采用的圖形卡有關(guān)，并且與視頻線路有關(guān)。
在現(xiàn)有技術(shù)的平面顯示屏中，通常設(shè)置微處理器來負(fù)責(zé)平面顯示屏的一般控制。該微處理器如此來配置，使得它也能夠識(shí)別在計(jì)算機(jī)上所調(diào)節(jié)的視頻模式。如果模式已經(jīng)在工廠處或由用戶進(jìn)行了調(diào)節(jié)，那么平面顯示屏就用已存貯的圖像位置、掃描頻率和相位等的調(diào)節(jié)值來運(yùn)行。相反，如果該模式在平面顯示屏的微處理器中還沒有實(shí)現(xiàn)，那么就采用圖像位置、掃描頻率和相位的標(biāo)準(zhǔn)值。這些標(biāo)準(zhǔn)值并非在所有情況下都令人滿意。
掃描脈沖和相位的調(diào)節(jié)對(duì)圖像質(zhì)量有直接的影響。當(dāng)譬如一行視頻信號(hào)的所有像素掃描對(duì)準(zhǔn)了該像素的穩(wěn)定區(qū)域或特征區(qū)域，譬如各像素的中心，那么就可得到最優(yōu)的掃描頻率。于是數(shù)據(jù)變換給出最佳結(jié)果。所顯示的圖像具有很小的干擾并且穩(wěn)定。換句話說，最佳掃描頻率與像素頻率相同。如果調(diào)節(jié)到錯(cuò)誤的掃描頻率，譬如掃描脈沖相對(duì)于像素脈沖太快，那么最初是在允許的區(qū)域、也即在兩個(gè)邊沿之間的中心區(qū)掃描像素，但隨后的像素則越來越朝向一個(gè)邊沿的方向被掃描，甚至掃描到兩個(gè)像素之間的區(qū)域，這顯然會(huì)導(dǎo)致令人不滿意的圖像質(zhì)量。在不能掃描到像素最佳特征區(qū)域的區(qū)域，可能導(dǎo)出錯(cuò)誤的掃描值。圖像則顯示出具有強(qiáng)烈的垂直干擾。掃描脈沖與像素脈沖之間的頻率差別越大，則顯示屏上可看到的具有垂直干擾的區(qū)域就越多。
然而在掃描脈沖與像素脈沖相同的情況下，如果相位沒有正確地調(diào)節(jié)，那么圖像質(zhì)量也不好。這是因?yàn)?，像素的掃描是在不完全適合于掃描的區(qū)域中進(jìn)行的，譬如距像素的前沿或后沿太近。這種問題可以如此來解決，即把相位、也即掃描時(shí)間點(diǎn)全部進(jìn)行偏移，直到掃描到像素的特征區(qū)域或允許區(qū)域。如果相位不能正確地調(diào)節(jié)，那么在整個(gè)顯示屏上就會(huì)有噪聲信號(hào)影響圖像質(zhì)量。
許多用戶不清楚掃描頻率及相位與圖像質(zhì)量的關(guān)系。在圖像不清楚的時(shí)候就猜測有故障，并且通告顧客服務(wù)部門。這造成了不必要的耗費(fèi)。許多用戶忽略了查看譬如顯示屏包裝或用戶手冊(cè)。另外，一些用戶還不知道每個(gè)所采用的與圖形卡相協(xié)調(diào)的分辨率都需要單獨(dú)進(jìn)行匹配。如果前述原因還不能使圖像質(zhì)量令人滿意，那么最好是聯(lián)系顧客服務(wù)部門或制造商的熱線，由此來指示用戶實(shí)施相位匹配。然而在一些情況下，盡管僅僅需要把相位調(diào)節(jié)正確，也會(huì)把完好的監(jiān)視器當(dāng)作質(zhì)保而送去維修。
在德國專利DE 39 14 249 A1中公開了一種根據(jù)借助未知脈沖所生成的輸入信號(hào)來進(jìn)行恢復(fù)的方法，其中該輸入信號(hào)用一種基準(zhǔn)脈沖在不同的相位上進(jìn)行數(shù)字化。根據(jù)相位變化過程(輸入信號(hào)相對(duì)于基準(zhǔn)脈沖)來獲得輸入信號(hào)與基準(zhǔn)脈沖的脈沖頻差，并且對(duì)該基準(zhǔn)脈沖的頻率進(jìn)行相應(yīng)的校正。
在德國專利DE 19 751 719 A1中描述了一種模擬圖像信號(hào)的信號(hào)處理方法。其中該模擬圖像信號(hào)來自于一個(gè)計(jì)算機(jī)單元，在該單元中按照?qǐng)D形卡、如EGA或VGA來數(shù)字式地生成所述的信號(hào)，并且隨即轉(zhuǎn)換成模擬形式。該方法在于用第一次選擇的掃描頻率對(duì)該模擬圖像信號(hào)進(jìn)行模/數(shù)變換，然后由此對(duì)掃描的圖像進(jìn)行圖像干擾檢查，以便獲得校正的掃描頻率。其它措施涉及測定最佳的掃描相位以及測定有效圖像相對(duì)于水平及垂直同步脈沖的精確位置。
由此，本發(fā)明的任務(wù)在于，提供一種用于在平面顯示屏中對(duì)相位調(diào)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控的方法和裝置，由此保證了當(dāng)需要某種調(diào)節(jié)時(shí)，總是能夠進(jìn)行所需要的相位調(diào)節(jié)。
為了解決該任務(wù)，本發(fā)明方法的特征在于如果在用戶側(cè)已對(duì)平面顯示屏的相位進(jìn)行調(diào)節(jié)，則設(shè)置一個(gè)標(biāo)志；當(dāng)接通平面顯示屏和/或在計(jì)算機(jī)上切換視頻模式時(shí)和/或更換圖形卡時(shí)和/或更換計(jì)算機(jī)時(shí)對(duì)該標(biāo)志進(jìn)行詢問；并且如果在查詢時(shí)確定沒有設(shè)置該標(biāo)志，則給出顯示或引入相位調(diào)節(jié)。換句話說，除了針對(duì)每種模式而存貯的調(diào)節(jié)之外還加入了一種標(biāo)志，一旦用戶已調(diào)節(jié)相位，則對(duì)該標(biāo)志進(jìn)行設(shè)置。這樣不僅可以通過用戶手冊(cè)和其它附屬資料給用戶指示相位調(diào)節(jié)的必要性，而且還可以每次在需要時(shí)由用戶進(jìn)行相位調(diào)節(jié)。
如果接通平面顯示屏或者切換計(jì)算機(jī)的視頻模式，那么平面顯示屏中的處理器就會(huì)詢問針對(duì)當(dāng)前模式而存貯的標(biāo)志。如果設(shè)置了該標(biāo)志，也即平面顯示屏已經(jīng)根據(jù)用戶的系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)節(jié)，那么就照常運(yùn)行系統(tǒng)的其它條件。相反，如果還沒有設(shè)置該標(biāo)志，那么平面顯示屏就顯示一種反應(yīng)，并且由它給出相應(yīng)的顯示或自動(dòng)引入相位調(diào)節(jié)。
本發(fā)明方法的一種優(yōu)選擴(kuò)展方案方案的特征在于，在計(jì)算機(jī)的視頻模式改變之后和/或更換圖形卡之后和/或更換計(jì)算機(jī)之后把該標(biāo)志擦除。在新制造的監(jiān)視器中必須把所有預(yù)調(diào)模式的標(biāo)志都擦除，原因是相位還沒有調(diào)節(jié)到適合于用戶的系統(tǒng)。不僅在這種情況下，而且在各種需要相位調(diào)節(jié)的系統(tǒng)變化情況下，也可以通過本發(fā)明方法的這種優(yōu)選擴(kuò)展方案來進(jìn)行測定。當(dāng)然這也同樣適用于平面顯示屏中還沒有預(yù)調(diào)的一些模式。
本發(fā)明方法的另一種優(yōu)選擴(kuò)展方案的特征在于，在平面顯示屏中的微處理器中設(shè)置或擦除所述的標(biāo)志，其中以有利的方式通過OSD給出所述的顯示。從而足夠利用了現(xiàn)有的硬件，并且節(jié)省了造價(jià)。
本發(fā)明方法的另一種優(yōu)選擴(kuò)展方案的特征在于，在相位調(diào)節(jié)后和在識(shí)別模式切換的過程中，檢查圖像區(qū)域上部和/或圖像區(qū)域下部的一行、至少是第一行，和/或前沿區(qū)域和/或后沿區(qū)域的一列、至少是第一列是否為“黑色”，并且只當(dāng)該檢查結(jié)果為肯定時(shí)才設(shè)置所述的標(biāo)志。從而能夠?qū)τ捎脩魧?shí)施的相位調(diào)節(jié)進(jìn)行檢查，并且當(dāng)所進(jìn)行的相位調(diào)節(jié)不是最佳時(shí)，用戶能得到指示。
本發(fā)明方法的另一種優(yōu)選擴(kuò)展方案的特征在于，引入自動(dòng)的相位調(diào)節(jié)。相對(duì)于手動(dòng)相位調(diào)節(jié)，自動(dòng)相位調(diào)節(jié)對(duì)于許多不是那么有經(jīng)驗(yàn)的用戶來說是有利的。
本發(fā)明方法的一種優(yōu)選擴(kuò)展方案的特征在于，測出足夠亮的像點(diǎn)的視頻脈沖上升沿，以及測出足夠亮的像點(diǎn)的視頻脈沖下降沿，并且如此來調(diào)節(jié)所述的相位，使得掃描時(shí)間點(diǎn)大約位于所述視頻脈沖的上升沿與下降沿的中點(diǎn)。
本發(fā)明方法的一種優(yōu)選擴(kuò)展方案的特征在于，測出足夠亮的像點(diǎn)的視頻脈沖上升沿，并且如此來調(diào)節(jié)所述的相位，使得掃描時(shí)間點(diǎn)朝像素中點(diǎn)方向偏移約半個(gè)像點(diǎn)寬度。
本發(fā)明方法的一種優(yōu)選擴(kuò)展方案的特征在于，測出足夠亮的像點(diǎn)的視頻脈沖下降沿，并且如此來調(diào)節(jié)所述的相位，使得掃描時(shí)間點(diǎn)朝像素中點(diǎn)方向偏移約半個(gè)像點(diǎn)寬度。
當(dāng)圖像位置和掃描頻率可以相對(duì)簡單地由算法求出、并相應(yīng)地進(jìn)行調(diào)節(jié)時(shí)，所述的相位卻比較難以測出。本發(fā)明方法的上述三種實(shí)施例是用于相位調(diào)節(jié)的簡單而又令人滿意的方法。
根據(jù)本發(fā)明方法的一種優(yōu)選擴(kuò)展方案，其中具有像點(diǎn)的圖像區(qū)域在平面顯示屏上以行和列而被布置在后沿區(qū)域和前沿區(qū)域之間，其特征在于，為了測定所述的上升沿，在后沿區(qū)域旁邊的第一圖像列中選出一個(gè)像點(diǎn)作為足夠亮的像點(diǎn)，并且為了測定所述的下降沿而在后沿區(qū)域旁邊的第一圖像列中選出一個(gè)像點(diǎn)作為足夠亮的像點(diǎn)。當(dāng)選出盡可能強(qiáng)烈地顯現(xiàn)的邊沿，或者相鄰區(qū)域或點(diǎn)具有截然不同的亮度時(shí)，本方法則尤其適合于實(shí)施。從而第一或最末圖像列中的點(diǎn)尤其比較適用，原因是該點(diǎn)結(jié)合前沿或后沿區(qū)域而完全滿足所要求的條件，并且可以相對(duì)容易地找到。
在迄今具有模擬接口的平面顯示屏中，自動(dòng)的相位調(diào)節(jié)大多都需要具有交替黑白像點(diǎn)的特殊測試圖形，其中該測試圖形必須由圖形卡顯示。其缺點(diǎn)在于，必須在計(jì)算機(jī)上安裝并啟動(dòng)一種軟件，并且該軟件還必須適用于所有流行的操作系統(tǒng)。與此相反，本發(fā)明方法的上述優(yōu)選擴(kuò)展方案具有如下的優(yōu)點(diǎn)，即不需要這種測試圖形，而且也不需要相應(yīng)的軟件來實(shí)施自動(dòng)的相位調(diào)節(jié)。
本發(fā)明方法的一種優(yōu)選擴(kuò)展方案的特征在于，測量第一或最末圖像列的多個(gè)像點(diǎn)的亮度，并且為確定所述視頻脈沖的上升及下降沿而在第一或最末圖像列中選出具有最大亮度的像點(diǎn)。這樣就為測量保證了具有足夠明顯的邊沿的像點(diǎn)。
本發(fā)明方法的一種優(yōu)選擴(kuò)展方案的特征在于，首先測量像點(diǎn)(n×k)，其中n＝1、2、…N且k為常數(shù)，譬如10，并且當(dāng)沒有找到足夠亮的像點(diǎn)時(shí)，則測量像點(diǎn)(n+m)×k，其中m＝1、2、…N，直到找到足夠亮的像點(diǎn)。從而有效且在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)合適像點(diǎn)的搜尋。
本發(fā)明方法的一種優(yōu)選擴(kuò)展方案的特征在于，為了測定像點(diǎn)的振幅值而對(duì)所述相位進(jìn)行偏移，直到所測量的振幅值不再顯著地變化，隨后對(duì)所獲得的振幅值繼續(xù)進(jìn)行處理。
本發(fā)明方法的另一可選的優(yōu)選擴(kuò)展方案的特征在于，對(duì)在測定所述振幅值的過程中所采用的相位進(jìn)行如此大的偏移，直到所測量的振幅值小于預(yù)設(shè)的界限值，譬如小于所述振幅值的50％，并且把所述相位延遲半個(gè)像點(diǎn)寬度，然后對(duì)所測量的振幅值進(jìn)行繼續(xù)處理。
本發(fā)明方法的上述兩個(gè)擴(kuò)展方案是測定像點(diǎn)亮度的簡單解決方案，而這又是測定像點(diǎn)的上升和下降沿位置的前提條件。
本發(fā)明的另一優(yōu)選擴(kuò)展方案的特征在于，為了測定所述的上升沿，把所述相位朝后沿區(qū)域方向進(jìn)行如此大的偏移，直到所測量的振幅值下降到一個(gè)給定的百分率，譬如為前面所測得的振幅值的50％，并且把該相位值作為所述下降沿的位置而暫存下來。另外，本發(fā)明的另一個(gè)優(yōu)選擴(kuò)展方案的特征在于，為了測定所述的下降沿，把所述相位朝前沿區(qū)域方向如此大地進(jìn)行偏移，直到所測量的振幅值下降到預(yù)定的百分比，譬如為前面所測得的振幅值的50％，并且將該相位值作為所述下降沿的位置而暫存下來。通過這種簡單的方式和方法簡單地測出了兩個(gè)像點(diǎn)的上升和下降沿，并且可以把相位調(diào)節(jié)得如此之高，使得它在上升沿和下降沿之間大約位于像點(diǎn)的中點(diǎn)位置。
為了解決上述任務(wù)，在包含平面顯示屏和圖形卡的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中裝設(shè)了一種對(duì)圖形卡像素脈沖與具有模擬接口的平面顯示屏的掃描脈沖之間的調(diào)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控的裝置，其特征是具有一種微處理器，其中如此來配置該處理器，使得如果在用戶側(cè)已對(duì)平面顯示屏的相位進(jìn)行了調(diào)節(jié)，則設(shè)置一種標(biāo)志；當(dāng)接通平面顯示屏?xí)r或在計(jì)算機(jī)上切換視頻模式時(shí)和/或更換圖形卡時(shí)和/或更換計(jì)算機(jī)時(shí)對(duì)該標(biāo)志進(jìn)行詢問；并且如果在詢時(shí)確認(rèn)沒有設(shè)置該標(biāo)志，則給出顯示或引入相位調(diào)節(jié)。
本發(fā)明裝置的另一種優(yōu)選擴(kuò)展方案的特征在于一種裝置，該裝置譬如在所述后沿區(qū)域附近的第一圖像列中測定一個(gè)足夠亮的像點(diǎn)的視頻脈沖上升沿；一種裝置，該裝置在所述前沿區(qū)域附近的最末圖像列中測定一個(gè)足夠亮的像點(diǎn)的視頻脈沖下降沿；以及一種調(diào)節(jié)裝置，借助該裝置如此來調(diào)節(jié)所述的相位，使得所述的掃描時(shí)間點(diǎn)大約位于所述視頻脈沖上升沿和下降沿的中點(diǎn)處。
本發(fā)明方法以及本發(fā)明裝置的其它優(yōu)選擴(kuò)展方案參見其余的從屬權(quán)利要求。
現(xiàn)在借助圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述。其中

圖1示出了一種可通過模擬接口聯(lián)接到計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的圖形卡上的平面顯示屏電路框圖；圖2A和2B示出了視頻信號(hào)波形圖；圖3示出了視頻信號(hào)的像點(diǎn)的上升沿和下降沿的波形圖；圖4A和4B示出了兩種理想的視頻脈沖和相對(duì)于視頻信號(hào)的掃描脈沖位置的影響作用。
圖1示出了一種可通過模擬接口聯(lián)接的平面顯示屏的控制電路，下文將借助不同的輸入信號(hào)對(duì)該控制電路的功能和處理進(jìn)行詳細(xì)解釋。在控制電路的輸入上一方面具有由顏色信號(hào)R、G、B組成的視頻信號(hào)，另一方面還具有用于水平和垂直圖像同步的兩種同步信號(hào)H-sync和V-sync。H-sync和V-sync是數(shù)字式地進(jìn)行傳輸?shù)?，其中該信?hào)電壓為0V或＞3V。V-sync發(fā)出傳輸圖像第一行的信號(hào)。從而該信號(hào)對(duì)應(yīng)于圖像重復(fù)頻率，并且典型地處于60～80 Hz的范圍內(nèi)。H-sync發(fā)出傳輸新的圖像行的信號(hào)。該信號(hào)對(duì)應(yīng)于行頻并且通常約為60 kHz。
由R、G、B顏色信號(hào)組成的視頻信號(hào)為模擬信號(hào)。信號(hào)電壓位于0V和0.7V的范圍內(nèi)。該電壓值可隨之進(jìn)行變化的像素脈沖、也即頻率約為80MHz。因?yàn)槊總€(gè)圖像行傳輸一定數(shù)量的像點(diǎn)，所以像素脈沖以該像點(diǎn)數(shù)目高于行頻(H-sync)。
視頻信號(hào)的三個(gè)顏色信號(hào)R、B、G通過視頻放大器VA分別傳輸至模數(shù)變換器ADCR、ADCG和ADCB。兩個(gè)同步信號(hào)H-sync和Vsync在分開的電路HSy、VSy中進(jìn)行整理，以便把經(jīng)傳輸和不同的EMV措施而被鈍化的信號(hào)邊沿再次修復(fù)。在此所整理的同步信號(hào)H-sync和V-sync接著被傳輸至微處理器μP中。該微處理器μP測量其頻率并由此獲得在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的圖形卡中所調(diào)節(jié)的分辨率。為該分辨率而存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)接著被傳輸?shù)较辔徽{(diào)整電路PLL，并同時(shí)傳輸?shù)揭訟SIC形式實(shí)現(xiàn)的邏輯電路中，以便對(duì)該數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行整理和處理。
相位調(diào)整電路PLL把同步信號(hào)H-sync的頻率乘以由微處理器μP所給出的值。從而獲得掃描頻率(像素脈沖)。由于在相位調(diào)整電路PLL中造成了延時(shí)，所以會(huì)在像素脈沖和掃描頻率之間產(chǎn)生了相位差。這兩個(gè)參數(shù)可以在顯示屏上通過OSD顯示來進(jìn)行作用。另外，在相位調(diào)整電路中所獲得的掃描頻率被傳輸至三個(gè)模/數(shù)變換器ADCR、ADCG、ADCB。這些變換器把模擬數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)換成數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)流。該數(shù)字化數(shù)據(jù)最后在后面的邏輯電路ASIC中借助視頻存貯器VM中所含有的數(shù)據(jù)而被繼續(xù)進(jìn)行處理。當(dāng)數(shù)據(jù)在最簡單的1∶1情況下傳輸?shù)娇陕?lián)至邏輯電路ASIC的平面顯示屏上時(shí)，時(shí)常會(huì)用到視頻存貯器VM，以便實(shí)現(xiàn)到達(dá)的數(shù)據(jù)與需傳輸至平面顯示屏D的數(shù)據(jù)之間的時(shí)間去耦。對(duì)于低分辨率的內(nèi)插，也同樣使用存貯在視頻存貯器VM中的數(shù)據(jù)。
如前文所述，當(dāng)在含有平面顯示屏和圖形卡的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中實(shí)施了有效的相位變化之后，用戶便已調(diào)節(jié)了相位，此時(shí)，除了調(diào)節(jié)圖像位置、掃描頻率和相位之外，在平面顯示屏的微處理器中還設(shè)置一種標(biāo)志。在工廠調(diào)節(jié)中所存貯的相位值可能僅僅是標(biāo)準(zhǔn)值或推薦值，這些值可通過用戶側(cè)的調(diào)節(jié)來重寫。
在工廠新生產(chǎn)的平面顯示屏中，必須擦除用于所有預(yù)調(diào)模式的標(biāo)志。在圖形卡或計(jì)算機(jī)調(diào)節(jié)發(fā)生變化時(shí)也必須對(duì)相位重新進(jìn)行調(diào)節(jié)，這意味著必須擦除相應(yīng)的標(biāo)志，從而在隨后平面顯示屏投入使用時(shí)指示用戶進(jìn)行必要的調(diào)節(jié)。這當(dāng)然也同樣適用于如下模式，即在平面顯示屏中還沒有預(yù)調(diào)節(jié)。
總之，如果沒有設(shè)置標(biāo)志而接通平面顯示屏，那么微處理就給出指示，譬如通過平面顯示屏的OSD(在屏顯示)來顯示并要求用戶進(jìn)行相位調(diào)節(jié)。不然，也可以在缺少該標(biāo)志的情況下引入自動(dòng)的相位調(diào)節(jié)。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中，對(duì)由用戶進(jìn)行的相位調(diào)節(jié)實(shí)施一種檢查，或在每次模式切換時(shí)檢查系統(tǒng)是否已經(jīng)改變。這樣也確認(rèn)了由用戶實(shí)施的相位調(diào)節(jié)是否合適。在這種檢查中確認(rèn)圖像區(qū)域上部的第一行或最末一行、或者圖像區(qū)域下部的第一行或最末一行、或者前沿區(qū)域附近的第一列、或者后沿區(qū)域附近的第一列是否為“黑色”。若在檢查中確認(rèn)相應(yīng)的行不是“黑色”，那么圖像就沒有正確對(duì)中，并要求調(diào)整。即使圖像是對(duì)中的，但是相位沒有正確調(diào)節(jié)，那么被檢查的列或行中至少有一個(gè)不是黑色，原因是圖像信息的一部分可以從圖像區(qū)域的相鄰列/行中看出來。于是此處的相位調(diào)整也是必要的。
最后需要注意的是，本發(fā)明中包括了所有需要進(jìn)行相位的再調(diào)節(jié)情況，甚至也包括了這樣的情況，即具有相同分辨率的平面顯示屏運(yùn)行在另一圖形卡或另一計(jì)算機(jī)上。
從圖2A和2B的圖示中首先可以看出，視頻信號(hào)的掃描相位在圖像質(zhì)量中具有重要的作用，而且在很多情況下，不同視頻信號(hào)中的相位必須處于相應(yīng)不同的位置。于是圖2A示出了一種具有超調(diào)的快速視頻信號(hào)，其中視頻信號(hào)的上升沿和下降沿之間的掃描區(qū)域比較狹窄，并朝著下降沿的方向偏移。與此相反，圖2B示出了一種沒有超調(diào)的緩慢視頻信號(hào)，其中上升沿和下降沿之間的掃描區(qū)域較寬，并且基本上是居中的。觀察這兩個(gè)信號(hào)可以看出，譬如在所述緩慢信號(hào)下降沿區(qū)域的右邊存在一些相位，在該緩慢視頻信號(hào)的這些相位處所測得的幅值是不可用的。而在快速視頻信號(hào)的同一相位處所測得的幅值則是仍然可以利用的。另一方面可以看出，理想相位大約位于視頻信號(hào)的上升和下降沿之間的中點(diǎn)，并且還必須調(diào)節(jié)到該值。從而根據(jù)各種系統(tǒng)來調(diào)節(jié)相位是非常重要的。
如前文所述，自動(dòng)的相位調(diào)節(jié)比其它參數(shù)的調(diào)節(jié)更加難以處理?，F(xiàn)在借助其它圖來說明可以如何來進(jìn)行這種自動(dòng)調(diào)節(jié)。
在測定相位時(shí)從視頻信號(hào)的邊沿開始。為了能夠測定一個(gè)邊沿，該邊沿應(yīng)盡可能強(qiáng)烈地顯現(xiàn)出來，這是有利的。也就是說，該邊沿之前的信號(hào)盡可能小，而邊沿之后的信號(hào)則強(qiáng)烈地顯現(xiàn)出來，或者是相反的情形。第一個(gè)要求通過后沿和前沿區(qū)域的掃描間隙來理想地滿足，第二個(gè)要求通過一個(gè)明亮的像點(diǎn)來滿足。據(jù)此，行開始處的明亮像點(diǎn)非常適合于測定上升沿，而行末尾的像點(diǎn)則適合于測定下降沿。
此處可能涉及位于不同圖像行的兩個(gè)不同點(diǎn)的邊沿，但這并不重要，因?yàn)橄袼孛}沖和掃描脈沖是已知的并且可以對(duì)其作相應(yīng)地考慮。所選擇的像點(diǎn)應(yīng)當(dāng)在至少一種基色(RGB)中具有足夠的強(qiáng)度，從而在其振幅上找到足夠大的邊沿。
原則上講，由一個(gè)明亮的像點(diǎn)和黑暗的像點(diǎn)構(gòu)成的每種組合都適合于測定所述的邊沿，其中這些像點(diǎn)可以位于視頻信號(hào)的任意位置。在大多數(shù)情況下，可以通過由前沿/后沿區(qū)域和第一/最末圖像列中的明亮像點(diǎn)所構(gòu)成的組合來測定所要尋找的邊沿。于是取消了在整個(gè)圖像內(nèi)容中搜尋兩個(gè)合適的點(diǎn)對(duì)。
如前文所述，視頻信號(hào)的理想掃描區(qū)域是信號(hào)的理論值和實(shí)際值在其中盡可能相符的區(qū)域。然而在邊沿區(qū)域中測量視頻信號(hào)的振幅可能比較困難。原因在于視頻信號(hào)和掃描脈沖的抖動(dòng)。如果抖動(dòng)相對(duì)于視頻信號(hào)的上升或下降時(shí)間來講太大，那么就可能通過多次測量求平均來找到所述的邊沿，但不能斷定測量位置上的邊沿振幅。
圖4A和4B說明了測定邊沿的困難性。在理想的視頻信號(hào)中插入了表示期望掃描時(shí)間點(diǎn)的劃線。劃影線的平面示出了由于抖動(dòng)而在不同的測量中進(jìn)行實(shí)際掃描的區(qū)域。如果對(duì)測量值求平均，那么在第一種情況下將得出約為80％的平均值。所求得的平均值可能被如此錯(cuò)誤地解釋，即處于上升沿處并且確切地位于80％振幅值的位置。然而實(shí)際情況卻不是這樣。在第二種情況中結(jié)果為50％，這比較切合實(shí)際。
從這些結(jié)果可以看出，因抖動(dòng)幾乎不能測定已達(dá)到某個(gè)值的邊沿位置。當(dāng)對(duì)測量值求平均得到理論值的約50％時(shí)，則得到的誤差將最小。當(dāng)然也可以找到其它的值。較小的值具有譬如這樣的優(yōu)點(diǎn)，即只須準(zhǔn)確度不高地測定像點(diǎn)的實(shí)際振幅。
下文的出發(fā)點(diǎn)在于，圖像位置和掃描頻率已正確地調(diào)節(jié)好。此外還能夠訪問A/D變換器的數(shù)據(jù)。下面來測定上升沿和下降沿，其中實(shí)施了以下步驟。
上升沿1.在第一圖像列中尋找一點(diǎn)，其中該點(diǎn)具有足夠高的、盡可能最大的R、G或B值。
2.由于1.中的相位可能已被預(yù)調(diào)節(jié)而致使測量出錯(cuò)，所以振幅的實(shí)際值可能更高一些。通過在合適的掃描時(shí)間點(diǎn)上進(jìn)行測量來獲得振幅的實(shí)際值，其方式是對(duì)相位進(jìn)行延遲，直到所測量的振幅值不再繼續(xù)上升，或者通過首先對(duì)相位作如此大地延遲，直到所測量的振幅值非常低，而且標(biāo)明邊沿開始的相位值已延遲了像素寬度的一半。
3.朝后沿方向如此大地偏移所述的相位，直到通過多次測量所求得的平均掃描值下降到2.中所測值的約50％。暫存所述相位的該值，原因是此時(shí)位于上升沿。
下降沿4.在最末圖像列中尋找一點(diǎn)，其中該點(diǎn)具有足夠高的、盡可能最大的R、G和B值。在此，對(duì)于各個(gè)要檢查的像點(diǎn)來說，一次測量也就足夠了。為了獲得盡可能精確的測量值，應(yīng)當(dāng)在掃描之前把相位調(diào)節(jié)到2.中所找到的值處。
5.朝前沿方向如此大地偏移所述的相位，直到所求得的平均掃描值下降到4.中所測值的約50％。下降沿就位于該點(diǎn)。
作為替換方案，也可以如此來測定掃描時(shí)間點(diǎn)，即測出一個(gè)足夠亮的像點(diǎn)的視頻脈沖上升沿，并且如此來調(diào)節(jié)所述的相位，使得掃描時(shí)間點(diǎn)朝像素中點(diǎn)方向偏移約半個(gè)像點(diǎn)寬度，或者選擇在一個(gè)足夠亮的像點(diǎn)中測出視頻脈沖的下降沿，并且如此來調(diào)節(jié)所述的相位，使得掃描時(shí)間點(diǎn)朝像素中點(diǎn)方向偏移約半個(gè)像點(diǎn)寬度。于是，上述步驟1至5相應(yīng)地得到簡化。
理想的掃描時(shí)間點(diǎn)理論上是精確地位于兩個(gè)邊沿之間。實(shí)際上如下做法是有利的，即不精確地在兩個(gè)邊沿之間的中點(diǎn)，而是稍加延遲來進(jìn)行掃描，以便避開圖形卡的可能超調(diào)和考慮所述經(jīng)常成指數(shù)的邊沿特性。
本發(fā)明的硬件實(shí)施包括一種用于測定足夠亮的像點(diǎn)的視頻脈沖上升沿的裝置；一種在一個(gè)足夠亮的像點(diǎn)中測定視頻脈沖下降沿的裝置；一種調(diào)節(jié)裝置，借助該裝置如此來調(diào)節(jié)所述的相位，使得掃描時(shí)間點(diǎn)大約位于視頻脈沖上升沿與下降沿之間的中點(diǎn)處；和一種裝置，用于對(duì)相位進(jìn)行偏移以便測出像點(diǎn)的掃描值，直到所測量的振幅值不再明顯變化，其中所測得的掃描值隨后被繼續(xù)進(jìn)行處理。
另外還裝設(shè)了一種裝置，該裝置把在測定掃描值過程中所使用的相位如此大地向前偏移，直到所測量的振幅值小于預(yù)定的界限值，譬如小于掃描值的50％，并且還裝設(shè)了一種裝置，該裝置被用來把相位延遲半個(gè)像點(diǎn)寬度，且隨后把所測量的掃描值繼續(xù)進(jìn)行處理。
最后是一種裝置，該裝置為了測定上升沿而把相位朝后沿方向如此大地進(jìn)行偏移，直到所測量的振幅值下降到前面所測得的振幅值的一個(gè)預(yù)定百分比，譬如50％，其中該相位值作為上升沿的位置而被皙存下來，另外還設(shè)置了一種裝置，該裝置為了測定下降沿而朝前沿區(qū)方向如此大地偏移所述的相位，直到所測量的振幅值下降到前面所測得的振幅值的一個(gè)預(yù)定百分比，譬如50％，其中該相位值作為下降沿的位置而被暫存下來。
權(quán)利要求
1.一種在包含平面顯示屏和圖形卡的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中用于對(duì)圖形卡的像素脈沖與具有模擬接口的平面顯示屏的掃描脈沖之間的相位調(diào)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控的方法，其特征在于如果在用戶側(cè)已對(duì)平面顯示屏的相位進(jìn)行了調(diào)節(jié)，則設(shè)置一種標(biāo)志；當(dāng)接通顯示屏?xí)r和/或在計(jì)算機(jī)上切換視頻模式時(shí)和/或更換圖形卡時(shí)和/或更換計(jì)算機(jī)時(shí)對(duì)該標(biāo)志進(jìn)行詢問；如果在詢問時(shí)確認(rèn)沒有設(shè)置該標(biāo)志，則給出顯示或引入相位調(diào)節(jié)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在計(jì)算機(jī)的視頻模式改變之后和/或更換圖形卡之后和/或更換計(jì)算機(jī)之后擦除該標(biāo)志。
3.如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于該標(biāo)志在平面顯示屏的微處理器中進(jìn)行設(shè)置或擦除。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于通過OSD來給出所述的顯示。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在相位調(diào)節(jié)之后和在識(shí)別模式切換的過程中，檢查圖像區(qū)域的上部和/或下部的一行、至少是第一行，和/或前沿區(qū)域和/或后沿區(qū)域的一列、至少是第一列是否為“黑色”；只有當(dāng)該檢查結(jié)果為肯定時(shí)才設(shè)置所述的標(biāo)志。
6.如權(quán)利要求1所述方法，其特征在于引入自動(dòng)的相位調(diào)節(jié)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于測出一個(gè)足夠亮的像點(diǎn)的視頻脈沖上升沿；在一個(gè)足夠亮的像點(diǎn)中測出該視頻脈沖的下降沿；并且如此來調(diào)節(jié)所述的相位，使得掃描時(shí)間點(diǎn)大約位于所述視頻脈沖上升沿與下降沿之間的中點(diǎn)處。
8.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于測出一個(gè)足夠亮的像點(diǎn)的視頻脈沖上升沿；并且如此來調(diào)節(jié)所述的相位，使得掃描時(shí)間點(diǎn)朝像素中點(diǎn)方向偏移約半個(gè)像點(diǎn)寬度。
9.如權(quán)利要求6所述的方法，其特征在于在一個(gè)足夠亮的像點(diǎn)中測出視頻信號(hào)的下降沿；并且如此來調(diào)節(jié)所述的相位，使得掃描時(shí)間點(diǎn)朝像素中點(diǎn)方向偏移約半個(gè)像點(diǎn)寬度。
10.如權(quán)利要求7至9之一所述的方法，其中具有像點(diǎn)的圖像區(qū)域在平面顯示屏上以行和列而被布置在前沿區(qū)域與后沿區(qū)域之間，其特征在于為了測定所述的上升沿，在后沿區(qū)域附近的第一圖像列中選出一個(gè)像點(diǎn)作為足夠亮的像點(diǎn)，并且為了測定所述的下降沿，在前沿區(qū)域附近的第一圖像列中選出一個(gè)像點(diǎn)作為足夠亮的像點(diǎn)。
11.如權(quán)利要求8至10之一所述的方法，其特征在于為了確定所述視頻脈沖的上升沿或下降沿，測量所述第一或最末圖像列的多個(gè)像點(diǎn)的亮度，并且選出所述第一或最末列中具有最大亮度的像點(diǎn)。
12.如權(quán)利要求11所述的方法，其特征在于首先測量像點(diǎn)(n×k)，其中n＝1、2、…N，且k＝常數(shù)，譬如10；并且當(dāng)找不到足夠亮的像點(diǎn)時(shí)，則測量像點(diǎn)(n+m)×k，其中m＝1、2、…N，直到找到足夠亮的像點(diǎn)。
13.如權(quán)利要求8至10之一所述的方法，其特征在于為了測出像點(diǎn)的振幅值，對(duì)所述的相位進(jìn)行偏移，直到所測量的振幅值不再明顯變化；并隨后對(duì)所測得的振幅值進(jìn)行繼續(xù)處理。
14.如權(quán)利要求8至10之一所述的方法，其特征在于在測定所述振幅值的過程中所采用的相位被如此大地向前偏移，直到所測量的振幅值小于預(yù)定的界限值，譬如小于該振幅值的50％；把所述相位延遲半個(gè)像點(diǎn)寬度；然后對(duì)所測量的振幅值進(jìn)行繼續(xù)處理。
15.如權(quán)利要求8至10之一所述的方法，其特征在于為了測定所述的上升沿，把所述相位朝后沿區(qū)域方向如此大地進(jìn)行偏移，直到所測量的振幅值下降到預(yù)定的百分比，譬如前面所測得的振幅值的50％；并且該相位值作為所述上升沿的位置而被暫存下來。
16.如權(quán)利要求8至10之一所述的方法，其特征在于為了測定所述的下降沿，把所述相位朝前沿區(qū)域方向如此大地進(jìn)行偏移，直到所測量的振幅值下降到預(yù)定的百分比，譬如前面所測得的振幅值的50％；并且該相位值作為所述下降沿的位置而被暫存下來。
17.如權(quán)利要求8至10之一所述的方法，其特征在于所述相位或掃描時(shí)間點(diǎn)相對(duì)于所述上升沿與下降沿的中點(diǎn)延遲了一個(gè)預(yù)定值，譬如像點(diǎn)寬度的10％。
18.一種在包含平面顯示屏和圖形卡的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中對(duì)圖形卡的像素脈沖與具有模擬接口的平面顯示屏的掃描脈沖之間的調(diào)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控的裝置，其特征在于一種微處理器，如此來配置該微處理器，使得如果在用戶側(cè)已對(duì)平面顯示屏的相位進(jìn)行了調(diào)節(jié)，則設(shè)置一個(gè)標(biāo)志；當(dāng)接通顯示屏和/或在計(jì)算機(jī)上切換視頻模式時(shí)和/或更換圖形卡時(shí)和/或更換計(jì)算機(jī)時(shí)對(duì)該標(biāo)志進(jìn)行詢問；并且如果在詢問時(shí)確認(rèn)沒有設(shè)置該標(biāo)志，則給出顯示或引入相位調(diào)節(jié)。
19.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于如此來配置所述的微處理器，使得在計(jì)算機(jī)視頻模式改變之后和/或更換圖形卡之后和/或更換計(jì)算機(jī)之后擦除該標(biāo)志。
20.如權(quán)利要求18或19所述的裝置，其特征在于所述微處理器布置在所述的平面顯示屏中，并在該微處理器中對(duì)所述的標(biāo)志進(jìn)行設(shè)置或擦除。
21.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于一種顯示裝置，通過該顯示裝置用OSD來給出所述的顯示。
22.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于一種檢查裝置，在相位調(diào)節(jié)之后和在識(shí)別模式切換的過程中，通過該檢查裝置來檢查圖像區(qū)域上部和/或圖像區(qū)域下部的一行、至少是第一行，和/或前沿區(qū)域和/或后沿區(qū)域的一列、至少是第一列是否為“黑色”；只有當(dāng)該檢查結(jié)果為肯定時(shí)才設(shè)置所述的標(biāo)志。
23.如權(quán)利要求18所述的裝置，其特征在于一種調(diào)節(jié)裝置，用來引入自動(dòng)的相位調(diào)節(jié)。
24.如權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于一種裝置，該裝置在所述后沿區(qū)域附近的第一圖像列中測定一個(gè)足夠亮的像點(diǎn)的視頻脈沖上升沿；一種裝置，該裝置在所述前沿區(qū)域附近的最末圖像列中測定一個(gè)足夠亮的像點(diǎn)的視頻脈沖下降沿；和一種調(diào)節(jié)裝置，借助該調(diào)節(jié)裝置來如此地調(diào)節(jié)所述的相位，使得所述的掃描時(shí)間點(diǎn)大約位于所述視頻脈沖的上升沿與下降沿的中點(diǎn)處。
25.如權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于一種裝置，該裝置在所述后沿區(qū)域附近的第一圖像列中測定一個(gè)足夠亮的像點(diǎn)的視頻脈沖上升沿；和一種調(diào)節(jié)裝置，借助該調(diào)節(jié)裝置來如此地調(diào)節(jié)所述的相位，使得所述的掃描時(shí)間點(diǎn)朝像素中點(diǎn)方向偏移約半個(gè)像點(diǎn)寬度。
26.如權(quán)利要求23所述的裝置，其特征在于一種裝置，該裝置在所述前沿區(qū)域附近的最末圖像列中的一個(gè)足夠亮的像點(diǎn)中測定所述視頻脈沖的下降沿；和一種調(diào)節(jié)裝置，借助該調(diào)節(jié)裝置來如此地調(diào)節(jié)所述的相位，使得所述掃描時(shí)間點(diǎn)朝像素中點(diǎn)方向偏移約半個(gè)像點(diǎn)寬度。
27.如權(quán)利要求24至26之一所述的裝置，其特征在于一種裝置，用于偏移所述的相位以便測定所述像點(diǎn)的掃描值，直到所測量的振幅值不再明顯變化，隨后將所測得的掃描值繼續(xù)進(jìn)行處理。
28.如權(quán)利要求24至26之一所述的裝置，其特征在于一種裝置，該裝置把在測定掃描值的過程中所使用的相位如此大地向前偏移，直到所測量的振幅值小于預(yù)定的界限值，譬如小于所述掃描值的50％；和一種裝置，該裝置隨后把所述的相位偏移半個(gè)像點(diǎn)寬度，然后將所測量的掃描值繼續(xù)進(jìn)行處理。
29.如權(quán)利要求24至26之一所述的裝置，其特征在于一種裝置，該裝置為了測定所述的上升沿而把所述的相位朝后沿區(qū)域方向如此大地進(jìn)行偏移，直到所測量的振幅值下降到一個(gè)預(yù)定的百分比，譬如前面所測得的振幅值的50％，其中該相位值作為所述上升沿的位置而被暫存下來。
30.如權(quán)利要求24至26之一所述的裝置，其特征在于一種裝置，該裝置為了測定所述的下降沿而把所述的相位朝前沿區(qū)域方向如此大地進(jìn)行偏移，直到所測量的振幅值下降到一個(gè)預(yù)定的百分比，譬如前面所測得的振幅值的50％，其中該相位值作為所述下降沿的位置而被暫存下來。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種在包含平面顯示屏和圖形卡的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中對(duì)圖形卡的像素脈沖與具有模擬接口的平面顯示屏的掃描脈沖之間的相位調(diào)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控的方法和裝置。在此,如果在用戶側(cè)已調(diào)節(jié)平面顯示屏的相位,則設(shè)置一個(gè)標(biāo)志。當(dāng)平面顯示屏接通時(shí)或在計(jì)算機(jī)上切換視頻模式時(shí)和/或更換圖形卡時(shí)和/或更換計(jì)算機(jī)時(shí)對(duì)該標(biāo)志進(jìn)行詢問,如果在詢問時(shí)確定沒有設(shè)置該標(biāo)志,則給出顯示或引入相位調(diào)節(jié)。
文檔編號(hào)G09G3/20GK1345436SQ00805612
公開日2002年4月17日 申請(qǐng)日期2000年3月17日 優(yōu)先權(quán)日1999年3月26日
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