專利名稱：綠同步信號校正系統(tǒng)及方法
技術領域：
本發(fā)明有關影像信號的同步，特別是關于一種綠同步(sync-on-green，S0G)信號 的校正系統(tǒng)及方法。
背景技術：
影像數(shù)據(jù)的傳輸與接收通常需要依靠良好的同步機制來達到，特別是對于高分辨 率的影像，需有準確的同步接收控制才能維持影像顯示的品質(zhì)。綠同步(SOG)信號是近來 逐漸普遍使用于高分辨率影像的一種同步機制，其是將同步信號(sync)隱藏于綠色影像 信號上以節(jié)省頻寬。傳統(tǒng)電路自影像信號中擷取綠同步信號時，極易受到電路中元件的非完美性所影 響，造成所擷取的綠同步信號有所偏差，因而降低影像的顯示品質(zhì)。特別的是，一般運算放 大器的輸入端均具有偏移(offset)電壓，使得輸出端產(chǎn)生誤差。更糟的是，每一個芯片電 路中的偏移電壓值及其所產(chǎn)生的誤差值都不同，現(xiàn)有技術無法完美地修正此誤差。鑒于傳統(tǒng)電路無法有效且正確地改正電路元件所產(chǎn)生的誤差，因此亟需提出一種 綠同步信號校正機制，不會受到芯片之間差異性及/或元件的非完美性的影響。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述，本發(fā)明的目的之一在于提出一種綠同步信號的校正系統(tǒng)及方法，用以 校正電路元件中非完美性所產(chǎn)生的誤差，且不會受到芯片之間差異性的影響。本發(fā)明揭露一種綠同步信號校正系統(tǒng)包含切換裝置、參考電壓產(chǎn)生器、比較裝置 及箝制電路。切換裝置用以控制是否輸出一影像信號。參考電壓產(chǎn)生器用以提供一箝制參 考電壓及一比較參考電壓。箝制電路用以接收箝制參考電壓，以產(chǎn)生一箝位輸出。比較裝 置用以比較參考電壓和箝位輸出，以產(chǎn)生一輸出綠同步信號。本發(fā)明亦揭露一種綠同步信號校正方法包含以下步驟。首先，根據(jù)一預定參考電 壓進行閉回路箝制以產(chǎn)生一箝位輸出。接著，將箝位輸出與多個比較參考電壓分別進行比 較以產(chǎn)生一比較輸出。最后，根據(jù)比較輸出以記錄一箝制參數(shù)。藉此，可根據(jù)箝制參數(shù)以抵 銷第一本質(zhì)偏移電壓與第二本質(zhì)偏移電壓。


圖1顯示本發(fā)明實施例的綠同步信號校正系統(tǒng)的方塊圖。圖2例示輸入綠同步信號和輸出綠同步信號的波形及彼此間的相對關系。圖3A顯示本發(fā)明實施例的綠同步信號校正系統(tǒng)的詳細電路圖。圖;3B顯示本發(fā)明另一實施例的綠同步信號校正系統(tǒng)的詳細電路圖。圖4顯示本發(fā)明實施例的綠同步信號校正方法的操作步驟。圖5A、圖5B顯示參考電壓產(chǎn)生器的部分電路，用以例示其開關于兩段時間內(nèi)的開 啟/閉合組態(tài)。
具體實施例方式圖1顯示本發(fā)明實施例的綠同步(sync-on-green，S0G)信號校正系統(tǒng)1的方塊 圖。校正系統(tǒng)1包含切換裝置10、箝制電路(clamp circuit) 12、低通濾波器(low pass filter) 14、比較裝置16及參考電壓產(chǎn)生器18。切換裝置10控制是否讓影像信號通過。箝 制電路12接收來自參考電壓產(chǎn)生器18的預定參考電壓(如箝制參考電壓Vap)，并產(chǎn)生箝 位輸出給比較裝置16。低通濾波器14連接于箝制電路12和比較裝置16之間，用以將箝制 電路12的箝位輸出的高頻噪聲濾除，并可視實際應用需求而決定是否使用低通濾波器14。 比較裝置16接收來自參考電壓產(chǎn)生器18的比較參考電壓Votp并和箝位輸出作比較，以產(chǎn) 生輸出綠同步信號VsaMUT。圖2例示輸入綠同步信號Vsmmin和輸出綠同步信號Vscxott的波形 及彼此間的相對關系。圖3A顯示本發(fā)明實施例的綠同步信號校正系統(tǒng)1的詳細電路圖。切換裝置10 主要包含至少一多路復用器100A，然而，為了達到較好效果，也可并聯(lián)使用兩個多路復用 器100A、100B。為了簡潔起見，附圖中的每一個多路復用器僅顯示其一個輸入端，而其它 未顯示的輸入端則是接收其它影像源(或影像通道)的輸入綠同步信號。當多路復用 器100A/100B選擇到所要的影像信號時，則讓其通過并饋至箝制電路12 ；當多路復用器 100A/100B被禁能(disable)時，則阻斷所有的影像信號，且其輸出端形成高阻抗狀態(tài)。此 例示電路圖僅作為校正系統(tǒng)1的操作說明使用，非用以限定本發(fā)明，熟悉該技術者當可根 據(jù)本發(fā)明的特征而作各種等效的電路變換。箝制電路12主要包含一運算放大器120，其等效電路于一個理想運算放大器1201 及連接于正輸入端的本質(zhì)偏移(intrinsic offset)電壓Vqsi，而偏移電壓Vqsi的另一端則 接收來自參考電壓產(chǎn)生器18的箝制參考電壓VaP。箝制運算放大器120的負輸入端連接 至多路復用器100Α的輸出端，且通過開關122及晶體管IM連接至運算放大器120的輸出 端。晶體管1 連接于電壓源Vdd和電流源Iss之間。比較裝置16主要包含一比較運算放大器160，其等效電路于一理想運算放大器 1601及連接于正輸入端的本質(zhì)偏移電壓Vtjs2,而偏移電壓Vre2的另一端則接收來自參考電 壓產(chǎn)生器18的比較參考電壓νωΜΡ。比較運算放大器160的輸出端可串聯(lián)一反相器162，其 輸出即為輸出綠同步信號VsaOTT。然而，如果將比較運算放大器160的正、負輸入端的連接 組態(tài)予以置換，則可以省略反相器162的使用。參考電壓產(chǎn)生器18可包含二分壓器。在圖3A所例示的電路中，第一分壓器181 包含串聯(lián)的多個第一電阻器隊，其連接于電壓源Vdd與接地之間。部分電阻器&可提供第 一分壓Va至第四分壓Vd等多種分壓，其中特別標示出第一分壓Va、第二分壓Vb、第三分壓 Vc及第四分壓Vd以利后續(xù)說明。第二分壓Vb及第三分壓\可通過第一多路復用器180的 選取以產(chǎn)生箝制參考電壓Vap給箝制電路12。參考電壓產(chǎn)生器18的第二分壓器183包含 串聯(lián)的多個第二電阻器&，其所提供的各種分壓可通過第二多路復用器182的選取以產(chǎn)生 比較參考電壓Votp給比較裝置16，較佳地，電阻器R2遠大于電阻器Rl的阻值。另外，位于 第一分壓器181和第二分壓器183之間的多個開關184，是用以選擇第一分壓器181的部 分分壓，將其連接至第二分壓器183的兩端，用以作為第二分壓器183的電壓來源。在一實 施例中，第一分壓Va、第二分壓Vb、第三分壓Vc及第四分壓Vd分別為1.08V、1. 11V、1.20V及1.32V。第一分壓器181可采用能階(bandgap)參考電壓，使得所產(chǎn)生的固定參考電壓值約 相當于硅的電子能階值。例如，當Veef等于1. 35V，則可產(chǎn)生第四分壓Vd為1. 32V。圖;3B顯示本發(fā)明另一實施例的綠同步信號校正系統(tǒng)1的詳細電路圖。本實施例 類似于前一實施例，不同的是，本實施例的比較裝置16使用遲滯(hysteresis)比較器160， 且參考電壓產(chǎn)生器18包含第三分壓器185，通過第三多路復用器186的選取可以提供遲滯 電壓Vms給遲滯比較器160。使用遲滯比較器160可避免比較的結果受到噪聲的影響，更穩(wěn) 定綠同步信號Vsmmut輸出。圖4顯示本發(fā)明實施例的綠同步信號校正方法的操作步驟，其說明請同時配合圖 3A或圖;3B的電路圖。首先，于步驟41中阻斷影像信號的通過，并導通節(jié)點X和Y。前者可 通過禁能(disable)多路復用器100A/100B來達到，而后者則是通過閉合開關122來達成。 于閉合了開關122之后，箝制電路12的箝制運算放大器120即形成負反饋組態(tài)，并開始進 入(calibration)接著，于步驟42，參考電壓產(chǎn)生器18的第一多路復用器180選取第三分壓V。(例 如1.20V)給箝制電路12，作為箝制參考電壓VaP。一般來說，第三分壓V。的選取值是比較 參考電壓Votp的預期或目標值。箝制電路12將節(jié)點X所產(chǎn)生的箝位輸出饋至比較裝置16。接下來，于步驟43，參考電壓產(chǎn)生器18的第二多路復用器182依序選取第一分壓 Va至第四分壓Vd(例如1.08V-1.32V)之間的各種分壓給比較裝置16，作為比較參考電壓 Votp,舉例而言，可掃描(swe印)第一分SVa至第四分壓Vd之間的各種分壓。通過參考電壓 產(chǎn)生器18的各個開關184的開啟/閉合組合，而得以提供精細的比較參考電壓Votp，且能 節(jié)省電阻器的使用數(shù)量。圖5Α、圖5Β顯示參考電壓產(chǎn)生器18的部分電路，用以例示其開關 184于兩段時間內(nèi)的開啟/閉合組態(tài)。于圖5Α中，第二多路復用器182可將Va Vb (例如 1.08V-1. 11V)之間的各個分壓依序掃描至比較裝置16 ；于圖5Β中，第二多路復用器182可 將1. 11V-1. 14V之間的各個分壓依序掃描至比較裝置16。比較裝置16將箝位輸出和該些掃描的比較參考電壓分別進行比較，以產(chǎn)生比較 輸出。持續(xù)進行掃描，直到比較裝置16中的反相器162輸出端(亦即輸出綠同步信號VS_T) 改變極性為止，如圖2所示的輸出綠同步信號Vsmmut由正電平變?yōu)樨撾娖降漠敃r。假設極性 改變時的的掃描值為Ve，此時，比較運算放大器160的正輸入端電壓值會等于負輸入端的電 壓值，亦即，VcbJVe-V⑻+V。。經(jīng)整理后得到VCOMP = VE = VC+V0S1-V0S2于步驟44，根據(jù)比較輸出以記錄箝制參數(shù)；亦即，將Ve的編碼值記錄下來，待正式 運作時使用。接下來，于步驟45，參考電壓產(chǎn)生器18的第一多路復用器180選取第二分壓 Vb (例如1. 11V)給箝制電路12，使得箝制參考電壓Vclp從原來的第三分壓Vc (例如1. 20V) 變更為第二分壓％(例如1. 11V)。接著，開啟開關122，使得節(jié)點X和Y斷開。藉此，完成 了綠同步信號的箝制電平的校正程序，并即將開始進行綠同步信號的檢測程序。通過上述 的校正程序，使得比較運算放大器160正、負輸入端的電壓差在Votp = ^且比較參考電壓 Vcomp = Vb 時為V (正輸入端)-V (負輸入端)={V0S2+VE} - {(VB+V0S1)} = {V0S2+ (VC+V0S1-V0S2)} - {(V B+V0S1) 1經(jīng)整理得到
V (正輸入端)-V (負輸入端)=Vc-Vb因此，比較運算放大器160正、負輸入端的電壓差(亦即，Vc-Vb)不再受到本質(zhì)的 (intrinsic)偏移電壓Vffil或Vffi2的影響。換句話說，通過本實施例的校正程序，偏移電壓 Vqsi或Vqs2已被抵銷掉(offset canceling)，而不會對綠同步信號的檢測產(chǎn)生偏移影響。接著，于步驟46，致能(enable)多路復用器100A/100B，使得影像信號得以通過以 進入箝制電路12，并開始進行綠同步信號的檢測程序。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并非用以限定本發(fā)明的申請專利范圍； 凡其它未脫離發(fā)明所揭示的精神下所完成的等效改變或修飾，均應包含在下述的本申請權 利要求所限定的范圍內(nèi)。
權利要求
1.一種綠同步信號校正系統(tǒng)，包含一切換裝置，用以控制是否輸出一影像信號；一參考電壓產(chǎn)生器，用以提供一箝制參考電壓及一比較參考電壓；一箝制電路，用以接收該箝制參考電壓，以產(chǎn)生一箝位輸出；及一比較裝置，用以比較該比較參考電壓和該箝位輸出，以產(chǎn)生一輸出綠同步信號。
2.根據(jù)權利要求1所述的綠同步信號校正系統(tǒng)，其特征在于，該參考電壓產(chǎn)生器更新 該比較參考電壓的電平。
3.根據(jù)權利要求2所述的綠同步信號校正系統(tǒng)，其特征在于，當該比較裝置的該輸出 綠同步信號的極性改變后，該參考電壓產(chǎn)生器改變該箝制參考電壓。
4.根據(jù)權利要求1所述的綠同步信號校正系統(tǒng)，其特征在于，還包含一低通濾波器，電 連接于該箝制電路和該比較裝置之間，用以濾除該箝位輸出的高頻噪聲。
5.根據(jù)權利要求1所述的綠同步信號校正系統(tǒng)，其特征在于，該切換裝置包含一多路 復用器，當禁能該多路復用器時，則阻斷該影像信號，且其輸出端形成高阻抗狀態(tài)。
6.根據(jù)權利要求5所述的綠同步信號校正系統(tǒng)，其特征在于，該多路復用器于校正開 始時予以禁能，而于校正結束時予以致能。
7.根據(jù)權利要求1所述的綠同步信號校正系統(tǒng)，其特征在于，該箝制電路包含一運算 放大器，其輸入端具有一第一偏移電壓。
8.根據(jù)權利要求7所述的綠同步信號校正系統(tǒng)，其特征在于，該運算放大器的正輸入 端接收該箝制參考電壓；且該運算放大器的負輸入端連接至該切換裝置的輸出端，且可通 過一開關而耦接至該運算放大器的輸出端。
9.根據(jù)權利要求8所述的綠同步信號校正系統(tǒng)，其特征在于，該開關于校正開始時予 以閉合，而于校正結束時予以開啟。
10.根據(jù)權利要求1所述的綠同步信號校正系統(tǒng)，其特征在于，該比較裝置包含一比較 運算放大器，其輸入端具有一第二偏移電壓。
11.根據(jù)權利要求10所述的綠同步信號校正系統(tǒng)，其特征在于，該比較運算放大器的 正輸入端接收該比較參考電壓；且該比較運算放大器的負輸入端直接或間接接收該箝位輸 出。
12.根據(jù)權利要求11所述的綠同步信號校正系統(tǒng)，其特征在于，該比較裝置還包含一 反相器，其輸入端連接于該比較運算放大器的輸出端。
13.根據(jù)權利要求1所述的綠同步信號校正系統(tǒng)，其特征在于，該參考電壓產(chǎn)生器包含一第一分壓器，包含多個串聯(lián)的第一電阻器，用以提供一第一分壓、一第二分壓、一第 三分壓及一第四分壓，其中該第二分壓及該第三分壓的值介于該第一分壓及該第四分壓之 間；一第二分壓器，包含多個串聯(lián)的第二電阻器；一第一多路復用器，用以選取該第二分壓或該第三分壓作為該箝制參考電壓；多個開關，用以將該第一分壓器的部分分壓連接至該第二分壓器的兩端；及一第二多路復用器，其選擇并輸出該第二分壓器的各分壓以提供該比較參考電壓。
14.根據(jù)權利要求13所述的綠同步信號校正系統(tǒng)，其特征在于，該第一分壓器使用能階參考電壓產(chǎn)生該第一分壓、該第二分壓、該第三分壓及該第四分壓。
15.根據(jù)權利要求13所述的綠同步信號校正系統(tǒng)，其特征在于，該比較裝置包含一遲 滯比較器，且該參考電壓產(chǎn)生器包含一第三分壓器，用以提供一遲滯電壓給該遲滯比較器。
16.一種綠同步信號校正方法，包含根據(jù)一預定參考電壓進行閉回路箝制以產(chǎn)生一箝位輸出； 將該箝位輸出與多個比較參考電壓分別進行比較以產(chǎn)生一比較輸出；及 根據(jù)該比較輸出以記錄一箝制參數(shù)；藉此，可根據(jù)該箝制參數(shù)以抵銷一第一本質(zhì)偏移電壓與一第二本質(zhì)偏移電壓。
17.根據(jù)權利要求16所述的綠同步信號校正方法，其特征在于，于產(chǎn)生該箝位輸出的 步驟之前，還包含阻斷一影像信號的步驟。
18.根據(jù)權利要求16所述的綠同步信號校正方法，其特征在于，該閉回路箝制為一負 反饋回路。
19.根據(jù)權利要求16所述的綠同步信號校正方法，其特征在于，該預定參考電壓可以 是一箝制參考電壓。
20.根據(jù)權利要求16所述的綠同步信號校正方法，其特征在于，于記錄該箝制參數(shù)后， 還包含降低該預定參考電壓的值。
全文摘要
本發(fā)明是一種綠同步信號校正系統(tǒng)及方法。以切換裝置控制是否讓影像信號通過。參考電壓產(chǎn)生器提供一箝制參考電壓及一比較參考電壓。箝制電路接收箝制參考電壓，以產(chǎn)生箝位輸出；而比較裝置則比較參考電壓和箝位輸出，以產(chǎn)生輸出綠同步信號。
文檔編號H04N5/04GK102118544SQ20091026684
公開日2011年7月6日 申請日期2009年12月30日 優(yōu)先權日2009年12月30日
發(fā)明者張志田, 邱大為, 高慈徽 申請人:晨星半導體股份有限公司, 晨星軟件研發(fā)(深圳)有限公司