[发明专利]图像处理装置及其方法

说明书

技术领域

本发明有关于显示系统，尤有关于一种图像处理装置及其方法。

背景技术

传统显示系统的模拟前端电路分为二大类，第一类是不需解码器 (decoder)的液晶显示控制器(liquid crystal display controller)所用的 模拟前端电路，用以接收从计算机的显示卡(VGA card)输出的红色(R)、绿色 (G)、蓝色(B)三个图像模拟信号。第二类是需解码器的视频(video)解码器所 用的模拟前端电路，用以接收从谐调器(tuner)、或数字视频影碟播放机(DVD  player)等视频数据源系统所传来的信号。而上述从视频数据源系统所传来的 信号又分为下列三种视频格式：第一种是AV端子信号，只包含一条CVBS信 号线；第二种是S端子信号，包含Y(brightness)、C(color)两条信号线； 第三种是色差端子信号，包含Y、Pr、Pb三条信号线。

传统上模拟前端电路都会使用交流耦合(AC coupling)与嵌位(clamping) 的机制，以显示卡所馈入的R、G、B图像模拟信号为例，该些信号的直流电 平(DC level)因为无法通过输入单元中的交流耦合电容，所以，模拟前端电 路必须利用嵌位器来重建图像模拟信号的直流电平。一般而言，交流耦合与 嵌位的机制是为了重建图像模拟信号的直流电平，其缺点是直流电平的重建 通常需要一段时间才能稳定(settle down)，无法立即反应图像模拟信号直流 电平的变化。

依据模拟前端电路所接收的图像模拟信号的类型来看，嵌位器的结构可 分为下列两种：

第一种是电压型嵌位器，一般适用于处理R、G、B图像模拟信号，或者 是Y、Pr、Pb色差端子信号。电压型嵌位器是由一个开关SW连接重建电压 V_res所组成，而开关SW的导通与关闭是由嵌位信号所控制。当开关SW导通时， 重建电压V_res会对交流耦合电容充电至V_res的电位。

第二种是为电流型嵌位器，一般适用于处理Y、Pr、Pb色差端子信号、 AV端子信号与S端子信号。电流型嵌位器是由二个串接的开关SW1、SW2分 别连接至电流源I_up与电流源I_dn所组成，而开关SW1的导通与关闭由嵌 位信号clamp_up所控制，开关SW2的导通与关闭由嵌位信号clamp_dn所控 制。电路设计者通过调整嵌位信号clamp_up、clamp_dn的脉波宽度与导通时 间点会在二个串接开关的连接点建立一个直流电压，该连接点的电压再对交 流耦合电容充电至一个预设电位。

实际上，不论设置任何型态嵌位器，只要是结合了交流耦合机制的图像 处理装置，就会存在无法立即反应图像模拟信号的直流电平变化的问题。甚 至，当图像模拟信号包含为同步在绿(synchronization on green，SOG)信号 时，电路中会多一个分支，该分支包含交流耦合电容与同步在绿电路，而同 步在绿电路接收图像模拟信号SOG后，利用内建的自动嵌位器(auto-clamper) 重建SOG图像模拟信号的直流电平之后，撷取并输出其中的同步信号，该撷 取出的同步信号是水平同步信号HS与垂直同步VS信号的混合信号HS+VS。 所以，实际上SOG分支亦使用了交流耦合与嵌位的机制，因此同样有无法立 即反应图像模拟信号SOG的直流电平变化的问题。

传统上模拟前端电路中除了使用上述交流耦合与嵌位的机制，通常也会 搭配输入缓冲器来使用，以作为已重建直流电平的图像模拟信号的一个数据 缓冲，及防止图像模拟信号已重建的直流电平被拉走。而该输入缓冲器是由 模拟电路所完成，且输入缓冲器的特色是输入阻抗(impedance)无限大，输出 有很强的驱动力，然而，在模拟前端电路中设置输入缓冲器而产生的问题是： 具有高输入阻抗的输入缓冲器的电路不易设计。

为了解决嵌位机制运作中，直流电平的重建需要一段时间才能稳定，无 法立即反应图像模拟信号的直流电平的变化，也为了解决高输入阻抗输入缓 冲器的不易设计的问题，故提出本发明。

发明内容

有鉴于上述问题，本发明的目的为提供一种图像处理装置，以解决信号 直流电平的重建需要一段时间才能稳定，以及高输入阻抗输入缓冲器不易设 计的问题。