模拟图像信号的信号处理方法技术

本发明专利技术提出了一种模拟图像信号的信号处理方法。这种模拟图像信号由一个计算单元（１０）发出，在所述计算单元（１０）中，信号是按照例如ＥＧＡ或ＶＧＡ的一种图形标准数字化地产生的，然后按顺序转换成模拟形式。该方法包括以第一次选定的采样频率对模拟图像信号进行模拟／数字转换，然后在采样的图像中探查图像干扰，以确定准确的采样频率。进一步的措施还涉及到确定最佳采样相位，并且确定有效图像相对于水平和／或垂直同步脉冲的准确位置。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

Signal processing method for analog image signal

The invention provides a signal processing method for analog image signals. The analog image signal by a calculation unit (10) issued in the calculation unit (10), for example, a graphic signal is in accordance with the standard EGA or VGA digitally generated, then sequentially converted into analog form. The method includes analog / digital conversion of the analog image signal with the first selected sampling frequency, and then the image interference is detected in the sampled image to determine the accurate sampling frequency. Further measures are also involved to determine the optimal sampling phase and to determine the exact location of the effective image relative to the horizontal and / or vertical sync pulses.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到一种。本专利技术基于一种由计算单元发出的，其中已按照一种图形标准数字化地产生图像信号。本专利技术所关心的问题是在电视机的屏幕上显示从一个计算单元(例如个人计算机)中产生的图像。换句话说，也就是要通过电视机代替计算机的监视器来输出由计算机按照一组图形标准(例如EGA,VGA或者(S)VGA)产生的图像。在这一方面，EP-A-0697689已经公开了一种多路转换单元，它可以选择计算机的输出信号或者TV视频信号，并且直接提供给一个监视器，不需要执行任何模拟/数字或者数字/模拟的转换。因此，在这种情况下，采用的计算机的监视器也具有能够显示标准TV信号的模式。与上述现有技术的情况不同，本专利技术的目的是用电视接收机的屏幕来显示计算机产生的图像。如果电视接收机装备有数字信号处理功能，例如公知的100Hz技术或者格式匹配功能(宽屏幕电视接收机的变焦功能)，所面临的问题就是必须将来自个人计算机的模拟图像信号数字化，以便与电视接收机的图像分辨率和图像尺寸匹配。为了能恢复尽可能保持原样的原始图像数据，对模拟图像信号采样的频率和相位都应该尽可能地与个人计算机的图形卡产生的原始频率和相位相同。换句话说，应该执行像素同步采样。具有权利要求1的特征的本专利技术的方法是这样来解决采样频率的准确性问题的，首先用一个预置的采样时钟脉冲来执行模拟/数字转换，然后再探查在处理过程中存储的图像中的图像干扰，从而确定准确的采样频率。这种方法可以在FV接收机上照原样重现出任何预定标准的计算机图形信号。借助于从属权利要求中给出的措施可以对本方法作出有益的改进。如果图像信号被划分成了几个片段(例如分栏)，并且各个片段的像素值被增加了对于探查采样图像中的图像干扰是有利的。然后用稍加改变的采样频率对同一图像重新采样，并且(像以前一样)在各个片段中重新增加像素值。然后形成两次采样操作中在各个片段的总和值之间的差。计算出在差值分布中的最大和最小数值。其结果实际上相当于出现在图像中的图像干扰。从最大和最小数值中可以获得关于最佳采样频率的差值的结论。在设定了校正的采样频率之后可以重复上述操作，以便证明已经找到了最佳采样频率。更具体地说，在权利要求3到14中给出了用来确定采样频率的算法的有效措施。按照权利要求10的一种非常有效的措施是使用一个表，在表中具有针对已知图形标准的可能的采样频率。如果表内存储的值没有一个能产生所需的结果，就应该从表中的第一采样频率开始执行进一步的搜索操作，将采样频率逐渐增加一个规定的值，直至找到最佳的采样频率(参见权利要求12和13)。如果用这种手段不能获得所需的结果，仍然可以继续把图像线分割成不同的片段，并且开始重新搜索。在探查采样图像的数据之前使用高通滤波所具有的优点是仅仅需要考虑图像中的有关频率。有一种对采样图像确定最佳采样相位的有效方式，在所有情况下将两个连续像素值之差的绝对值相加，逐渐递增或者递减采样相位，在所有情况下重新计算图像中的像素差值之和，然后按照对不同采样相位求和值的分布来确定其最大值。然后用对应最大值的相位设定值来确定最佳的采样相位值。在权利要求16中给出了这种措施。为了能准确地确定开始时不知道的需要显示的有效图像的水平和/或垂直位置，按照权利要求18的方法是对需要显示的图像边沿上的无效像素进行计数。按照权利要求19，对图像左侧和右侧边沿上的像素的计数可以这样来进行，那就是再次将图像划分成几个片段，并且将各个片段的像素值相加。然后将相加的值和一个门限值相比较，从中确定哪些片段中包括了图像边沿的像素值，而哪些片段中具有需要显示的计算机图像的像素值。计算出有几个片段中相加的值小于图像的左侧和右侧边沿上的门限值。然后，相对于一个方向的像素值逐渐移动各个片段。在所有情况下对各个新的片段重新确定相加的值，并且再次执行比较，判断相加的值是否处在门限值以下或者已经超过了门限值。另一种方法是确定原先已经超过了门限值的和数是否又降到了门限值以下。然后利用每次移动一个像素的次数及开始移动操作时和数小于门限值的各片段的数量采确定左侧或者右侧边沿区域内的像素数量。在此处需要准确地确定图像的位置，例如依次让图像对准电视接收机屏幕的中心。以下要结合附图详细说明本专利技术的示范实施例，在附图中附图说明图1表示连接到一台个人计算机的电视接收机；图2表示一个个人计算机图形信号转换器的粗略框图；图3表示本专利技术的采样单元的框图，用来按照准确的频率和相位对图形信号采样；图4表示用来匹配需要显示的图像格式的一个框图；图5被用来说明如果用稍微不够准确的采样频率对图像信号采样时产生的效果；图6表示由选择不够准确的采样频率造成的一种具有干扰图像区域的样本图像；图7表示已经按照第一采样频率采样的图像信号中不同片段的相加值的分布；图8表示已经按照第二采样频率采样的图像信号中不同片段的相加值的分布；图9被用来表示按照图7和8的相加值分布之间的差值；图10表示用来确定最佳采样频率的第一流程图；图11表示用来确定最佳采样频率的第二流程图；图12是一种图像信号的示意图；图13a表示用第一采样相位对视频信号采样的示意图；图13b表示用第二采样相位对视频信号采样的示意图；图14被用来说明确定最佳采样相位的原理；图15是用来确定最佳采样相位的流程图；以及图16被用来说明本专利技术中用来识别需要显示的图像位置的原理。如上文所述，本专利技术的目的是要在电视接收机的屏幕上显示个人计算机的图形信号。在图1中表示了这种配置。在图中用标号10代表个人计算机。个人计算机被连接到电视接收机11。其连接方式可以是将RGB信号及垂直和水平同步信号HSYNC和VSYNC单独地连接到电视接收机。在此假设所有的信号都是以模拟信号的形式发送给电视接收机的。电视接收机可以是具有数字信号处理功能和普通显像管的普通TV机。或者也可以是采用矩阵显示器(例如等离子体或者LCD屏幕)的新式电视接收机。无论是哪一种情况，都必须将提供的模拟信号数字化。在图2中用标号20来表示对输入的模拟RGB和同步信号执行采样和处理的转换电路。该电路主要包含采样单元30和格式转换单元40两个方框。在图3中具体表示了采样单元30。标号31代表一个A/D转换器。模拟RGB信号被提供给转换器的输入端。数字RGB信号出现在A/D转换器31的输出端。这些数字RGB信号一方面被提供给采样单元30的RGB输出端，另一方面被提供给检测单元33。其功能包括确定最佳的采样频率和采样相位，另一方面是探查发送的图像相对于同步信号HSYNC和VSYNC的准确位置。检测单元33将位置信息提供给采样单元30的输出端POS。最佳频率和采样相位被传送到一个PLL电路34，其产生相应的最佳采样时钟脉冲。另外再把同步信号HSYNC和VSYNC及外部时钟信号CLK提供给PLL电路34。同步信号和最佳采样时钟脉冲fpix被提供给采样单元30的相应的输出端。PLL电路34的功能是现有技术中公知的，因而不需要进一步的解释。以下要详细说明检测单元33的功能。采样单元30还有一个接口电路32，例如用作一个广泛采用的I2C总线接口。通过这个接口电路可以接收来自一个外部微型计算机的命令，并且能够在采样单元30内执行相应的设定。参见图4，图像处理单元40具有一个多相滤波单元41。在这一本文档来自技高网...

【技术保护点】
计算单元（１０）发出的模拟图像信号的信号处理方法，其中图像信号是按照一种图形标准数字化地产生的，其特征是以选定的采样频率（ｆ↓［ｐｉｘ］）对模拟图像信号进行模拟／数字转换，并且按顺序探查采样图像中的图像干扰，以此为依据来确定后续采样操作中的准确采样频率。

【技术特征摘要】
DE 1997-11-21 19751719.61．计算单元(10)发出的模拟图像信号的信号处理方法，其中图像信号是按照一种图形标准数字化地产生的，其特征是以选定的采样频率(fpix)对模拟图像信号进行模拟/数字转换，并且按顺序探查采样图像中的图像干扰，以此为依据来确定后续采样操作中的准确采样频率。2．按照权利要求1的方法，其特征是在图像信号中将每条图像线划分成许多片段，将各个片段中的像素值相加，将采样频率递增或者递减一确定的值，重新对图像信号采样，重新将单个片段中的像素值相加，对两次采样操作形成各个片段中的相加值之间的差值，计算出差值分布中的最大值和最小值，并且根据最大值和最小值的数目设定一个准确的采样频率。3．按照权利要求2的方法，其特征是按片段数量将图像信号划分成16栏。4．按照权利要求2或3的方法，其特征是用来递增或者递减采样频率的确定值是这样的值，它可以保证在更新的采样操作中在每条图像线中多产生一个像素或者少产生一个像素。5．按照权利要求2-4的方法，其特征是，如果在差值的分布中无法计算出一个确定的最大值，就让准确的采样频率维持原设定值。6．按照权利要求2-4之一的方法，其特征是，如果无法计算出确定的最小值，被选作准确采样频率的值就是这样一个值，它对应每条图像线递减一个像素值的像素数。7．按照权利要求2-4之一的方法，其特征是，如果最大值的数量比最小值的数量多，被选作准确采样频率的值就是这样一个值，它对应于每条图像线递增一个像素值的像素数。8．按照权利要求2-4之一的方法，其特征是，如果最大值的数量比最小值的数量少，被选作准确采样频率的值就是这样一个值，它对应于每条图像线递增一个像素值的像素数。9．按照权利要求2-8之一的方法，其特征是持续渐进地校正采样频率，直到不再可能计算出最大值或者最小值时为止。10．按照权利要求2-9之一的方法，其特征是提供一个表，在表中具有可用于各种图形标准的采样频率，并且将表中的一个值设定为选定的采样频率值。11．按照权利要求10的方法，其特征是，每当对图像分布的分析反映出先前设定的采样频率在差值的分布中没有产生所需数量的最大值和最小值时，就设定到表中的下一个采样...

【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔夫冈莱因哈特，卡洛斯科雷亚，迪米特里克罗伊斯，雷纳兹温格，
申请(专利权)人：德国汤姆逊布朗特公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]