專利名稱：：運用于顯示器的畫面放大控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明是有關(guān)于一種運用于顯示器的控制裝置，且特別是有關(guān)于一種運用于顯示器的畫面放大控制裝置。
背景技術(shù)：
：一般來說，顯示器中包括一縮放控制器(scaler)，其可因應(yīng)于使用者的要求來改變顯示器的分辨率。舉例來說，假設(shè)顯示器接收到分辨率為640X480的VGA圖像信號，縮放控制器可以根據(jù)使用者的需求改變分辨率(例如10MX768)并輸出改變后的VGA圖像信號。也就是說，如果使用者欲將畫面的分辨率調(diào)高時，此時，縮放控制器就必須進(jìn)行畫面放大(Scalingup)控制動作。當(dāng)然改變后的圖像信號也可以是其它規(guī)格的圖像信號，例如HDTV圖像信號。請參照圖1，其所繪示為已知縮放控制器進(jìn)行畫面放大的示意圖?？s放控制器100包括一線緩沖器控制單元(linebuffercontroller)110、線緩沖器(linebuffer)120、垂直線性運算單元(Verticallinearoperatingunit)130、水平線性運算單元(Horizontallinearoperatingunit)140、與時|1]產(chǎn)生器(timinggenerator)150。舉例來說，縮放控制器100中的線緩沖器控制單元110、線緩沖器120、垂直線性運算單元130、與水平線性運算單元140，將原始圖像信號(originalimagesignal)轉(zhuǎn)換為輸出圖像信號(outputimagesignal)0其中，原始圖像信號與輸出圖像信號的分辨率不同，例如將分辨率為640X480的原始圖像信號轉(zhuǎn)換成為分辨率10MX768的輸出圖像信號。再者，時間產(chǎn)生器150接收原始圖像信號中的時間信號，例如原始垂直同步信號(originalV-syncsignal)、原始水平同步信號(originalH-syncsignal)、原始像素時鐘(originalpixelclock)，并且據(jù)以轉(zhuǎn)換成為輸出圖像信號中的時間信號，例如輸出垂直同步信號(outputV-syncsignal)、輸出水平同步信號(outputΗ-syncsignal)、輸出像素時鐘(outputpixelclock)。以下詳細(xì)介紹縮放控制器100進(jìn)行畫面放大的流程。當(dāng)原始圖像信號傳送至縮放控制器100時，線緩沖控制單元110會依序接收原始圖像信號中所包含的480筆原始線數(shù)據(jù)(originallinedata)并暫存于線緩沖器120中。其中，每一筆原始線數(shù)據(jù)包括640筆的三色像素值(3-colorvalue)0而三色像素值即為紅色像素值(Rpixelvalue)、綠色像素值(Gpixelvalue)、與藍(lán)色像素值(Bpixelvalue)。若每個顏色的像素值用1位祖(1byte)來表示，則每一筆的原始線數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量為1920(640X3)字節(jié)(bytes)。一般來說，線緩沖器120中的大小(size)為三筆原始線數(shù)據(jù)的容量，亦即，5760(1920X3)字節(jié)(bytes)。也就是說，線緩沖器120中包括三個線緩沖單元122、124、126，每個線緩沖單元可以儲存一筆原始線數(shù)據(jù)。因此，為了要有效地運用線緩沖器120，當(dāng)?shù)谝痪€緩沖單元122與第二線緩沖單元124已經(jīng)接收完成第一筆原始線數(shù)據(jù)與第二筆原始線數(shù)據(jù)且第三線緩沖單元1正在接收第三筆原始線數(shù)據(jù)的過程，垂直線性運算單元130就必須利用線性內(nèi)插法(linearinterpolation)并根據(jù)線緩沖控制單元110輸出的第一筆原始線數(shù)據(jù)與第二筆原始線數(shù)據(jù)計算出至少一筆的內(nèi)插線數(shù)據(jù)(interpolatedlinedata)并傳遞至水平線性運算單元140。當(dāng)?shù)谌€緩沖單元1接收完成第三筆原始線數(shù)據(jù)后，第一線緩沖單元122正在接收第四筆原始線數(shù)據(jù)的過程，垂直線性運算單元130利用線性內(nèi)插法并根據(jù)線緩沖控制單元110輸出的第二筆原始線數(shù)據(jù)與第三筆原始線數(shù)據(jù)計算出至少一筆的內(nèi)插線數(shù)據(jù)并傳遞至水平線性運算單元140。同理，當(dāng)?shù)谝痪€緩沖單元122接收完成第四筆原始線數(shù)據(jù)后，第二線緩沖單IM元正在接收第五筆原始線數(shù)據(jù)的過程，垂直線性運算單元130利用線性內(nèi)插法并根據(jù)線緩沖控制單元110輸出的第三筆原始線數(shù)據(jù)與第四筆原始線數(shù)據(jù)計算出至少一筆的內(nèi)插線數(shù)據(jù)并傳遞至水平線性運算單元140。由以上的描述可知，當(dāng)線緩沖器120中的一個線緩沖單元正在接收一筆原始線數(shù)據(jù)的同時，另二個線緩沖單元中的二筆原始線數(shù)據(jù)即被線緩沖控制單元110傳送至垂直線性運算單元130并計算出內(nèi)插線數(shù)據(jù)。上述的步驟必須持續(xù)進(jìn)行至480筆原始線數(shù)據(jù)全部轉(zhuǎn)換為768筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)為止，而內(nèi)插圖像信號(interpolatedimagesignal)即包含768筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)。再者，當(dāng)水平線性運算單元140接收到垂直線性運算單元130依序輸出的內(nèi)插線數(shù)據(jù)后，即再次利用線性內(nèi)插法將768筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為768筆輸出線數(shù)據(jù)(output1inedata)，而輸出圖像信號即包含768筆輸出線數(shù)據(jù)。也就是說，垂直線性運算單元130會將接收的480筆原始線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成為768筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)，使得內(nèi)插圖像信號的分辨率為640X768。其中，每一筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量為1920(640X3)字節(jié)(bytes)。再者，水平線性運算單元140會將每一筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量由1920(640X3)字節(jié)(bytes)轉(zhuǎn)換為3072(10X3)字節(jié)(bytes)的輸出線數(shù)據(jù)。因此，768筆的輸出線數(shù)據(jù)所組成的輸出圖像信號其分辨率即為10MX768。請參照圖2A與圖2B，其所繪示為理想狀況下垂直線性運算單元產(chǎn)生內(nèi)插線數(shù)據(jù)的示意圖。由于垂直線性運算單元130會將480筆原始線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為768筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)。因此，垂直方向的比例因子(ratiofactor)為5/8(480/768)。也就是說，假設(shè)二筆連續(xù)原始線數(shù)據(jù)之間的距離為1單位長度，而轉(zhuǎn)換后二筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)之間的距離為(5/8)單位長度，則第二長度與第一長度之間的比率即為垂直比例因子(5/8)。而垂直線性運算單元130即根據(jù)此垂直方向的比例因子來進(jìn)行線性內(nèi)插法。上述二筆連續(xù)原始線數(shù)據(jù)之間的距離為1單位長度，也可以解釋為連續(xù)二筆原始線數(shù)據(jù)中相同像素(例如連續(xù)二筆原始線數(shù)據(jù)中的第一個像素)之間的距離為1單位長度。請參考圖2A，其所繪示為垂直線性運算單元進(jìn)行垂直方向的線性內(nèi)插法時位置關(guān)系示意圖。由圖2A可知，5個單位長度等于8個(5/8)單位長度。也就是說，每5條原始線數(shù)據(jù)需轉(zhuǎn)換成為8條內(nèi)插線數(shù)據(jù)。同理，后續(xù)的其它原始線數(shù)據(jù)與內(nèi)插線數(shù)據(jù)的位置關(guān)系皆相同，不再贅述。再者，請參考第2圖B，假設(shè)第一筆原始線數(shù)據(jù)(Li)中第一顏色像素值(例如紅色像素值)依序為A1、A2、A3A640，第二筆原始線數(shù)據(jù)(L2)中第一顏色像素值依序為Bi、B2、B3B640，由于第一筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)位于(5/8)單位長度的位置，其位于第一筆原始線數(shù)據(jù)(Li)與第二筆原始線數(shù)據(jù)(L2)之間，所以利用線性內(nèi)插法可獲得第一筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)(11)中所有第一顏色像素值為，an=(3/8)An+(5/8)&1，其中η為1640任意數(shù)字。也就是說，第一筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)(11)中第一顏色的像素值是根據(jù)第一筆原始線數(shù)據(jù)(Li)與第二筆原始線數(shù)據(jù)(L2)中相對應(yīng)位置的第一顏色像素值而獲得。而第二原始線數(shù)據(jù)(L2)距離第一筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)(11)較近，具有較高的權(quán)重(weighting)(5/8)；第一原始線數(shù)據(jù)(Li)距離第一筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)(11)較遠(yuǎn)，具有較低的權(quán)重(3/8)。當(dāng)然，第一筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)(11)中其它顏色像素值(例如綠色像素值與藍(lán)色像素值)也是以相同的方法來計算，不再贅述。同理，假設(shè)第三筆原始線數(shù)據(jù)(U)中第一顏色像素值依序為Cl、C2、C3C640，由于第二筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)位于(10/8)單位長度的位置，其位于第二筆原始線數(shù)據(jù)(L2)與第三筆原始線數(shù)據(jù)(L3)之間，所以利用線性內(nèi)插法可獲得第二筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)(12)中第一顏色像素值為，bn=(6/8)&i+(2/8)Cn，其中η為1640任意數(shù)字；并且由于第三筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)位于(15/8)單位長度的位置，其位于第二筆原始線數(shù)據(jù)(L2)與第三筆原始線數(shù)據(jù)(L3)之間，所以利用線性內(nèi)插法可獲得第三筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)(1中第一顏色像素值為，cn=(l/8)Bn+(7/8)Cn，其中η為1640任意數(shù)字。也就是說，第二筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)(12)與第三筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)(13)中第一顏色的像素值是根據(jù)第二筆原始線數(shù)據(jù)(L2)與第三筆原始線數(shù)據(jù)(U)中相對應(yīng)位置的第一顏色像素值而獲得。同理，假設(shè)第四筆原始線數(shù)據(jù)(L4)中第一顏色像素值依序為Dl、D2、D3D640；第五筆原始線數(shù)據(jù)(L5)中第一顏色像素值依序為Ε1、Ε2、Ε3Ε640；第六筆原始線數(shù)據(jù)(L6)中第一顏色像素值依序為F1、F2、F3F640。因此，利用線性內(nèi)插法可獲得第四筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)(14)中第一顏色像素值為dn=(4/8)Cn+(4/8)Dn;第五筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)(15)中第一顏色像素值為en=(7/8)Dn+(1/8)En；第六筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)(16)中第一顏色像素值為fn=(2/8)Dn+(6/8)En;第七筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)(17)中第一顏色像素值為gn=(5/8)En+(3/8)而；以及，第八筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)(18)相同于第六筆原始線數(shù)據(jù)(L6)。并且利用相同的方法可以獲得所有768筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)。也就是說，垂直線性運算單元執(zhí)行垂直方向的線性內(nèi)插法時是利用垂直方向的比例因子，獲得內(nèi)插線數(shù)據(jù)的位置以及二筆原始線數(shù)據(jù)所對應(yīng)的權(quán)重，并進(jìn)而計算出內(nèi)插線數(shù)據(jù)。請參照圖3A與圖3B，其所繪示為理想狀況下水平線性運算單元產(chǎn)生輸出線數(shù)據(jù)的示意圖。由于水平線性運算單元140會將768筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為768筆輸出線數(shù)據(jù)，其中，每一筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量為1920(640X;3)字節(jié)(bytes)，而每一筆輸出線數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量為3072(1024X3)位。因此，水平方向的比例因子(ratiofactor)為5/8(640/1024)。再者，第一筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)(11)中第一顏色像素值(例如紅色像素值)依序為al、a2、a3a640；而轉(zhuǎn)換后的第一筆輸出線數(shù)據(jù)(111)中第一顏色像素值依序為aal、aa2,aa3aa640o由于第一筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)(11)中任二個第一顏色像素值之間的距離為1單位長度，而轉(zhuǎn)換后第一筆輸出線數(shù)據(jù)(111)中任二個第一顏色像素值之間的距離為一(5/8)單位長度。而水平線性運算單元140即根據(jù)此水平方向的比例因子來進(jìn)行線性內(nèi)插法。請參考圖3A，其所繪示為水平線性運算單元進(jìn)行水平方向的線性內(nèi)插法時距離關(guān)系示意圖。由圖3A可知，5個單位長度等于8個(5/8)單位長度。也就是說，第一筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)(U)中每5個第一顏色像素值需轉(zhuǎn)換成為第一筆輸出線數(shù)據(jù)(111)的8個第一顏色像素值。同理，后續(xù)第一筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)(11)中第一顏色像素值(a7a640)之間的距離與第一筆輸出線數(shù)據(jù)(111)的第一顏色像素值之間的距離(aa9aal024)關(guān)系相同，不再贅述。再者，請參考第3圖B，假設(shè)第一內(nèi)插線數(shù)據(jù)(11)中第一顏色像素值(例如紅色像素值)依序為al、a2、a3a6，由于第一筆輸出線數(shù)據(jù)(111)中第一個第一顏色像素值(aal)位于(5/8)單位長度，其位于第一筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)(11)的第一個第一顏色像素值(al)與第二個第一顏色像素值(a》之間，所以利用線性內(nèi)插法可獲得第一筆輸出線數(shù)據(jù)(111)中第一個第一顏色像素值aal=(3/8)al+(5/8)a2。也就是說，第一筆輸出線數(shù)據(jù)(111)中第一個第一顏色的像素值(aal)，是利用第一筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)(11)中第一個第一顏色的像素值(al)與第二個第一顏色像素值(^)而獲得。而第一筆輸出線數(shù)據(jù)(111)中第一個第一顏色的像素值(aal)距離第一筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)(11)中第一個第一顏色的像素值(al)較遠(yuǎn)，具有較低的權(quán)重(3/8)；第一筆輸出線數(shù)據(jù)(111)中第一個第一顏色的像素值(aal)距離第一筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)(11)中第二個第一顏色的像素值(a》較近，具有較高的權(quán)重(5/8)。同理，第一筆輸出線數(shù)據(jù)(111)中第二個第一顏色像素值aa2=(6/8)a2+(2/8)a3;第一筆輸出線數(shù)據(jù)(111)中第三個第一顏色像素值aa3=(1/8)a2+(7/8)a3；第一筆輸出線數(shù)據(jù)(111)中第四個第一顏色像素值aa4=0/8)a3+0/8)a4；第一筆輸出線數(shù)據(jù)(111)中第五個第一顏色像素值aa5=(7/8)a4+(1/8)a5；第一筆輸出線數(shù)據(jù)(111)中第六個第一顏色像素值aa6=0/8)a4+(6/8)a5;第一筆輸出線數(shù)據(jù)(111)中第七個第一顏色像素值aa7=(5/8)a5+(3/8)a6；第一筆輸出線數(shù)據(jù)(111)中第八個第一顏色像素值aa8=a60當(dāng)然，第一筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)中其它第一顏色像素值(a7a640)轉(zhuǎn)換成為輸出線數(shù)據(jù)中其它第一顏色像素值(aa9aal024)的方法也與上述相同。同理，第一筆輸出線數(shù)據(jù)(111)中其它顏色像素值(例如綠色像素值與藍(lán)色像素值)也是以相同的方法來計算，不再贅述。由上述可知，水平線性運算單元執(zhí)行水平方向的線性內(nèi)插法時是利用水平方向的比例因子，獲得輸出線數(shù)據(jù)中每個像素值的位置，進(jìn)而獲得內(nèi)插線數(shù)據(jù)中二個像素值對應(yīng)的權(quán)重并計算輸出線數(shù)據(jù)的像素值。而利用相同的方法即可以獲得所有IOM個第一顏色像素值。眾所周知，垂直線性運算單元130與水平線性運算單元140中皆是利用數(shù)字電路(digitalcircuit)來實現(xiàn)。而上述的畫面放大控制方法中，其垂直方向的比例因子與水平方向的比例因子皆可為數(shù)字電路所接受(acc印table)，其在于垂直方向的比例因子與水平方向的比例因子中的分母數(shù)值為8(為2的冪次方)，因此能夠正確地獲得內(nèi)插線數(shù)據(jù)的理想位置以及輸出線數(shù)據(jù)中每個像素值的理想位置，并利用線性內(nèi)插法計算出正確的像素值。然而，當(dāng)縮放控制器100進(jìn)行畫面放大時，其垂直方向的比例因子或者水平方向的比例因子無法被數(shù)字電路接受(imacc印table)時，則線性內(nèi)插法所計算出來的像素值將會有所誤差。舉例來說，顯示器將接收到分辨率為640X480的原始圖像信號并改變?yōu)榉直媛蕿?440X1050的輸出圖像信號時，垂直方向的正確比例因子(exactratiofactor)為16/35(480/1050)，水平方向的正確比例因子為4/9(640/1440)，而此二比例因子皆無法被數(shù)字電路所接受。由于垂直方向與水平方向的線性內(nèi)插法原理相同，因此，以下的描述皆以垂直方向的線性內(nèi)插法為例來作說明。假設(shè)原始線數(shù)據(jù)之間的距離為1單位長度(U)，每筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)的理想位置應(yīng)該以(16/3單位長度(U)來依序遞增。然而，假設(shè)垂直線性運算單元130是以10位(bit)來處理，則垂直線性運算單元130僅能夠以最接近16/35的468/10來作為垂直方向的逼近比例因子(approachedratiofactor)，并且每筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)的實際位置是以068/1024)單位長度(U)來依序遞增，并據(jù)以進(jìn)行線性內(nèi)插法的運算。所以第一筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)會產(chǎn)生Δ的位置誤差，其中Δ=(16/35)U-(468/1024)U=0.000111607Uo由于第一筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)的位置會產(chǎn)生Δ的位置誤差(E)，將誤差導(dǎo)致第一筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)中所有像素數(shù)值的誤差；同理，第η筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)的位置會產(chǎn)生(ηΧΔ)的位置誤差(E)，并將造成第η筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)中所有像素數(shù)值的誤差更大。當(dāng)然，η值越大，第η筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)的位置誤差(E)越大，而第η筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)中所有像素數(shù)值的誤差也越大。由于垂直方向的正確比例因子為(16/35)可知，16個單位長度(U)長度等于35個(16/35)單位長度(U)。為了不讓位置誤差(E)無限制的擴大，已知的垂直線性運算單元130采用一種總體鎖定機制(globallock)，將控制位置誤差(E)最多到達(dá)(34XΔ)，并且強制設(shè)定第35筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)中所有的像素值等于第16筆原始線數(shù)據(jù)中的所有的像素值。請參照圖4Α，其所繪示為已知垂直線性運算單元進(jìn)行線性內(nèi)插法時利用總體鎖定機制的流程圖。步驟S410，是用來設(shè)定初始值。其中，!!=1，單位長度=仏乂=0工=0，其中η為自然數(shù)、X為第η筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)的實際位置、E為位置誤差。于步驟S420，垂直線性運算單元130根據(jù)原始圖像信號以及輸出圖像信號的分辨率獲得垂直方向的正確比例因子(Β/Α)，以及垂直方向的逼近比例因子(C/D)，并可計算出誤差量Δ。根據(jù)上述的范例，正確比例因子(Β/Α)=(16/35)，其中，A與B為自然數(shù)且分子與分母已經(jīng)無法再進(jìn)行約分運算(reductionofafraction)。再者，由于垂直線性運算單元130以10位(bit)來處理，則垂直方向的逼近比例因子(C/D)=(468/10M)，并且誤差量Δ=(16/35)U-(468/1024)U=0.000111607Uo如步驟S430，首先判斷η是否為A(=35)的整數(shù)倍，如果成立，則代表正在處理第35筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)、第70筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)、第105筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)...。此時，如步驟S440，必須強制設(shè)定這些內(nèi)插線數(shù)據(jù)的實際位置(X)等于B(B=16)單位長度(U)的整數(shù)倍(η/Α)，且強制設(shè)定此時的位置誤差(E)=0，而步驟S440即是在進(jìn)行總體鎖定機制。反之，如果不成立時，如步驟S450，第η筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)的實際位置(X)會持續(xù)累加每次增加[(C/D)U]的距離，而實際位置與理想位置之間的位置誤差(E)也會持續(xù)累加每次增加Δ。如步驟S460，以上述第η筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)的實際位置(X)來進(jìn)行線性內(nèi)插法，并獲得內(nèi)插線數(shù)據(jù)的所有像素值。如步驟S470，判斷是否所有內(nèi)插線數(shù)據(jù)皆已產(chǎn)生，如否，則如步驟S480將η加1并進(jìn)入步驟S440；如是，則如步驟S490結(jié)束所有的流程。以上述正確比例因子(B/A)=(16/35)為例，已知垂直線性運算單元130的總體鎖定機制的作法，將造成第34筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)具有最大(34XΔ)的位置誤差(E)，而第35筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)具有0的位置誤差(E)。之后，第36筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)具有△的位置誤差(E)，并且再次持續(xù)累積位置誤差(E)。請參照圖4B，其所繪示為已知10位垂直線性運算單元進(jìn)行線性內(nèi)插法時利用總體鎖定機制的位置誤差示意圖。很明顯地，由于垂直方向的正確比例因子為16/35，所以已知垂直線性運算單元會強制設(shè)定第35筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)時的位置誤差(E)為0；而最大的位置誤差(E)會累積至第34筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)的(34ΧΔ)。同理，第69筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)的位置誤差(E)為(34ΧΔ)；而第70筆線數(shù)據(jù)時的位置誤差(E)為0。并以相同的規(guī)律累積到第768條內(nèi)插線數(shù)據(jù)。同理，如果水平方向的正確比例因子無法被水平線性運算單元140所接受，則水平線性運算單元140必須產(chǎn)生水平方向的逼近比例因子。因此，將造成輸出線數(shù)據(jù)中每個像素的實際位置與理想位置之間產(chǎn)生位置誤差。而利用總體鎖定機制時，也同樣的會累積可觀的位置誤差。由于位置誤差越大，將使得線性內(nèi)插法計算出來的像素值與理想值差距越大，造成輸出圖像信號中的圖像質(zhì)量不佳，并且無法精確的放大原始圖像。再者，由圖2A可知，已知線緩沖控制單元110必須先將第一筆原始線數(shù)據(jù)以及第二筆原始線數(shù)據(jù)暫存于線緩沖器120之后才會輸出至垂直線性運算單元130計算出位于(5/8)單位長度的第一筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)。如此將會延緩垂直線性運算單元130計算第一筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)的時間點。并且，有可能發(fā)生內(nèi)插線數(shù)據(jù)中的像素值無法實時處理完成的情形發(fā)生。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的就是在于提供一種運用于顯示器的畫面放大控制方法與裝置。此顯示器包括有一縮放控制器，其可將原始圖像信號利用線性內(nèi)插法產(chǎn)生輸出圖像信號，并且于進(jìn)行線性內(nèi)插法時除了使用了強制鎖定機制外，并且增加局部鎖定機制(locallock)來決定內(nèi)插像素的實際位置，使得像素位置的位置誤差較小，而計算出的像素值與理想值差距較小，輸出圖像信號中的圖像質(zhì)量較佳。本發(fā)明提出一種運用于顯示器的畫面放大控制方法，用以將一第一分辨率的一原始圖像信號先轉(zhuǎn)換成為第二分辨率的一內(nèi)插圖像信號，再將該內(nèi)插圖像信號轉(zhuǎn)換為一第三分辨率的一輸出圖像信號，包括下列步驟設(shè)定該原始圖像信號中一第一方向的二個連續(xù)像素之間的距離為一單位長度，該單位長度為U；設(shè)定η等于1，X等于0，E等于0，其中η為自然數(shù)、X為一第η筆數(shù)據(jù)的一實際位置、E為一位置誤差；根據(jù)該第一分辨率與該第三分辨率計算該第一方向的一正確比例因子為(Β/Α)以及該第一方向的一逼近比例因子(C/D)，并據(jù)以計算該正確比例因子與該逼近比例因子的一誤差量，該誤差量為△，其中，A與B為自然數(shù)且該(Β/Α)無法再進(jìn)行一約分運算；(a)當(dāng)η不等于A時，使得X增加(C/D)U，且使得E增加△，當(dāng)η等于A時進(jìn)行一總體鎖定機制；(b)當(dāng)E大于L_min時，將X移動L_min，并使得E減少L_min，其中L_min為一可區(qū)別長度；(c)根據(jù)該原始圖像信號或該內(nèi)插圖像信號以及X進(jìn)行一線性內(nèi)插法，計算出該第η筆數(shù)據(jù)的至少一像素值；以及(d)η=n+1，并進(jìn)入該(a)步驟。本發(fā)明提出一種運用于顯示器的畫面放大控制裝置，包括一線緩沖器控制單元，接收一第一分辨率的一原始圖像信號，且該原始圖像信號中包括多筆原始線數(shù)據(jù)；一線緩沖器，電連接至該線緩沖器控制單元，暫存該些原始線數(shù)據(jù)；一垂直線性運算單元，電連接至該線緩沖器控制單元，指示該線緩沖器控制單元讀取該線緩沖器中該些原始線數(shù)據(jù)中的連續(xù)二筆原始線數(shù)據(jù)，并根據(jù)一總體鎖定機制與一局部鎖定機制產(chǎn)生一第二分辨率的一內(nèi)插圖像信號，且該內(nèi)插圖像信號中包括多筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)；以及，一水平線性運算單元，電連接至該垂直線性運算單元，依序接收該內(nèi)插圖像信號中的該些內(nèi)插線數(shù)據(jù)，并根據(jù)該總體鎖定機制與該局部鎖定機制產(chǎn)生一第三分辨率的一輸出圖像信號，且該輸出圖像信號中包括多筆輸出線數(shù)據(jù)。為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，并配合所附圖式，作詳細(xì)說明如下。圖1所繪示為已知縮放控制器進(jìn)行畫面放大的示意圖。圖2A與圖2B，其所繪示為理想狀況下垂直線性運算單元產(chǎn)生內(nèi)插線數(shù)據(jù)的示意圖。圖3A與圖;3B所繪示為理想狀況下水平線性運算單元產(chǎn)生輸出線數(shù)據(jù)的示意圖。圖4A，其所繪示為已知垂直線性運算單元進(jìn)行線性內(nèi)插法時利用總體鎖定機制的流程圖。圖4B，其所繪示為已知10位垂直線性運算單元進(jìn)行線性內(nèi)插法時利用總體鎖定機制的位置誤差示意圖。圖5A所繪示為本發(fā)明垂直線性運算單元進(jìn)行線性內(nèi)插法時利用總體鎖定機制與局部鎖定機制的流程圖。圖5B所繪示為本發(fā)明10位垂直線性運算單元進(jìn)行線性內(nèi)插法時利用總體鎖定機制與局部鎖定機制的位置誤差示意圖。圖6所繪示為本發(fā)明線緩沖控制單元與垂直線性運算單元之間的運作關(guān)系。[主要元件標(biāo)號說明]100縮放控制器110:線緩沖器控制單元120線緩沖器122第一線緩沖單元124第二線緩沖單元126:第三線緩沖單元130垂直線性運算單元140垂直線性運算單元150:時間產(chǎn)生器具體實施例方式以10位(bit)的垂直線性運算單元以及水平線性運算單元為例，顯示器接收到分辨率為640X480的原始圖像信號并改變?yōu)榉直媛蕿?440X1050的輸出圖像信號時，垂直方向的正確比例因子為16/35(480/1050)，水平方向的正確比例因子為4/9(640/1440)，且此二比例因子皆無法被數(shù)字電路的垂直線性運算單元以及水平線性運算單元所接受，因此每筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)的實際位置與理想位置之間會產(chǎn)生位置誤差，而輸出線數(shù)據(jù)中每筆像素值的實際位置與理想位置之間也會產(chǎn)生位置誤差。其中，上述正確比例因子16/35以及4/9，分子與分母已經(jīng)無法再進(jìn)行約分運算(reductionofafraction)。以垂直方向的線性內(nèi)插法為例，假設(shè)原始線數(shù)據(jù)之間的距離為1單位長度(U)，每筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)之間的理想位置應(yīng)該以(16/3單位長度(U)來遞增。然而，垂直線性運算單元僅能夠以最接近16/35的468/10M作為垂直方向的逼近比例因子。因此，正確比例因子與逼近比例因子之間具有Δ的差異，其中Δ=(16/35)U-(468/1024)U=0.000111607Uo其中，上述二筆連續(xù)原始線數(shù)據(jù)之間的距離為1單位長度，也可以解釋為連續(xù)二筆原始線數(shù)據(jù)中相同像素(例如連續(xù)二筆原始線數(shù)據(jù)中的第一個像素)之間的距離為1單位長度。因此，已知利用總體鎖定機制，會在第34筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)的位置產(chǎn)生最大的位置誤差(E)(=34ΧΔ)。之后，第35筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)的位置誤差(E)會被強制歸0，并在第36筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)的位置誤差(E)再次由Δ開始累積。根據(jù)本發(fā)明的實施例，由于10位的垂直線性運算單元，其最小可區(qū)別長度(minimumdistinguishablelength,L_min)為(U/1024=0.0009765625U)單位長度。因此，本發(fā)明于總體鎖定機制架構(gòu)之下更提出一局部鎖定機制(locallock)，其會持續(xù)監(jiān)視垂直線性運算單元所累積的位置誤差(E)。當(dāng)位置誤差(E)累積超過此最小可區(qū)別長度(L_min)時，則重新計算內(nèi)插線數(shù)據(jù)的實際位置，并以更正后的內(nèi)插線數(shù)據(jù)的實際位置來進(jìn)行線性內(nèi)插法。請參照圖5A，其所繪示為本發(fā)明垂直線性運算單元進(jìn)行線性內(nèi)插法時利用總體鎖定機制與局部鎖定機制的流程圖。其中，步驟S552以及步驟S5M，即為本發(fā)明新增的局部鎖定機制流程。且進(jìn)行一次總體鎖定機制之前會進(jìn)行多次的局部鎖定機制。步驟S510，是用來設(shè)定初始值。其中，η=1，單位長度=U，X=0，E=0，其中η為自然數(shù)、X為第η筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)的實際位置、E為位置誤差。于步驟S520，垂直線性運算單元根據(jù)原始圖像信號以及輸出圖像信號的分辨率獲得垂直方向的正確比例因子(Β/Α)，以及垂直方向的逼近比例因子(C/D)，并計算出誤差量Δ。根據(jù)上述的范例，正確比例因子(Β/Α)=(16/35)，其中，A與B為自然數(shù)且分子與分母已經(jīng)無法再進(jìn)行約分運算(reductionofafraction)0再者，由于垂直線性運算單元130以10位(bit)來處理，則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。如步驟S530，首先判斷η是否為A(=35)的整數(shù)倍，如果成立，則正在處理第35筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)、第70筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)、第105筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)...。此時，如步驟S540，必須強制設(shè)定這些內(nèi)插線數(shù)據(jù)的實際位置(X)等于Β(Β=16)單位長度(U)的整數(shù)倍(η/Α)，且強制設(shè)定此時的位置誤差(E)=0，而步驟S540即是在進(jìn)行總體鎖定機制。反之，如果不成立時，如步驟S550，第η筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)的實際位置(X)會增加[(C/D)U]的距離，而位置誤差(E)也會增加Δ。如步驟S552，垂直線性運算單元判斷第η筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)的位置誤差(E)是否大于最小可區(qū)別長度(L_miη)。于確定位置誤差(E)大于最小可區(qū)別長度時，垂直線性運算單元將第η筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)的實際位置(X)增加最小可區(qū)別長度(L_min)，亦即往第η筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)的理想位置(idealposition)移動最小可區(qū)別長度(L_min)，因此位置誤差(E)可進(jìn)一步減少最小可區(qū)別長度(L_min)。反之，于確定位置誤差(E)小于最小可區(qū)別長度時，垂直線性運算單元不處理第η筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)的實際位置(X)以及位置誤差(E)。如步驟S560，以上述第η筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)的實際位置(X)來進(jìn)行線性內(nèi)插法并獲得內(nèi)插線數(shù)據(jù)的所有像素值。如步驟S570，判斷是否所有內(nèi)插線數(shù)據(jù)皆已產(chǎn)生，如否，則如步驟S580將η加1并進(jìn)入步驟S540；如是，則如步驟S590結(jié)束所有的流程。由以上本發(fā)明的實施例可知，以上述正確比例因子(Β/Α)=(16/35)為例，垂直線性運算單元同時具有總體鎖定機制以及局部鎖定機制的作法，將使得位置誤差(E)有效地降低。也就是說，于一次的總體鎖定機制之內(nèi)，垂直線性運算單元持續(xù)監(jiān)測位置誤差(E)與最小可區(qū)別長度(L_min)之間的關(guān)系。當(dāng)?shù)讦枪P內(nèi)插線數(shù)據(jù)的位置誤差(E)超過最小可區(qū)別長度(L_min)，則直接更改當(dāng)?shù)讦枪P內(nèi)插線數(shù)據(jù)的實際位置(X)，使其更接近第η筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)的理想位置，并且位置位差(E)也同會同時地降低。請參照圖5Β，其所繪示為本發(fā)明10位垂直線性運算單元進(jìn)行線性內(nèi)插法時利用總體鎖定機制與局部鎖定機制的位置誤差示意圖。很明顯地，由于垂直方向的正確比例因子為16/35，所以已知垂直線性運算單元會強制設(shè)定第35筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)的實際位置(X)使得置誤差為0；再者，由于本發(fā)明加入局部鎖定機制，因此，當(dāng)位置誤差(E)累積至最小可區(qū)別長度(L_miη)時，改變第η筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)的實際位置⑴并因而降低第η筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)的位置誤差(E)。因此，相較于已知僅使用總體鎖定機制會將位置誤差累積至(34Χ△)，本發(fā)明同時使用總體鎖定機制與局部鎖定機制可使得位置誤差(E)縮小在最小可區(qū)別長度(L_min)以下。由上述的說明可知，本發(fā)明垂直線性運算單元，于進(jìn)行線性內(nèi)插法時除了強制鎖定機制外另外增加一局部鎖定機制，因此會使得位置誤差(E)較小。同理，本發(fā)明也可以在水平線性運算單元中，于進(jìn)行線性內(nèi)插法時也同時利用強制鎖定機制以及局部鎖定機制，因此也會使得位置誤差(E)較小，而計算出的像素值與理想值差距較小，輸出圖像信號中的圖像質(zhì)量較佳。再者，由于已知線緩沖控制單元是將第一筆原始線數(shù)據(jù)以及第二筆原始線數(shù)據(jù)暫存于線緩沖器之后才會輸出至垂直線性運算單元計算出位于(5/8)單位長度的第一筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)，如此將會延緩垂直線性運算單元輸出第一筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)的時間點。請參照圖6，其所繪示為本發(fā)明線緩沖控制單元與垂直線性運算單元之間的運作關(guān)系。其中，由寫入原始線數(shù)據(jù)的時序(timingdiagram)可知，原始圖像信號中的第一筆原始線數(shù)據(jù)(Li)、第二筆原始線數(shù)據(jù)(L2)依序?qū)懭?W)第一線緩沖單元與第二線緩單元。并且于第三筆原始線數(shù)據(jù)(L3)寫入第三緩沖單元時，垂直線性運算單元即根據(jù)第一筆原始線數(shù)據(jù)(Li)與第二筆原始線數(shù)據(jù)(L2)計算出二筆插入線數(shù)據(jù)(11、12)。也就是說，實際上，第一筆插入線數(shù)據(jù)(11)即相同于第一筆原始線數(shù)據(jù)(Li)，而第二筆插入線數(shù)據(jù)(12)是利用比例因子進(jìn)行線性內(nèi)插法所計算出來。因此，相較于已知的運作方式，本發(fā)明的第一筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)可以提前產(chǎn)生，因此，可使得后續(xù)所有的內(nèi)插線數(shù)據(jù)皆可以提早產(chǎn)生。綜上所述，本發(fā)明的畫面放大控制方法，是將一第一分辨率的一原始圖像信號先轉(zhuǎn)換成為第二分辨率的一內(nèi)插圖像信號，再將該內(nèi)插圖像信號轉(zhuǎn)換為一第三分辨率的一輸出圖像信號。不論垂直線性運算單元或者水平線性運算單元皆可以利用以下的方式來進(jìn)行局部鎖定機制。首先，設(shè)定原始圖像信號中第一方向的二個連續(xù)像素之間的距離為一單位長度，此單位長度為U；接著，設(shè)定η等于1，X等于0，E等于0，其中η為自然數(shù)、X為第η筆數(shù)據(jù)的實際位置、E為位置誤差；接著，根據(jù)第一分辨率與第三分辨率計算第一方向的一正確比例因子為(Β/Α)以及第一方向的一逼近比例因子(C/D)，并據(jù)以計算正確比例因子與逼近比例因子的一誤差量，此誤差量為Δ，其中，A與B為自然數(shù)且(Β/Α)無法再進(jìn)行約分運算；(a)當(dāng)η不等于A時，將X增加(C/D)U，且E增加Δ，當(dāng)η等于A時進(jìn)行一總體鎖定機制；(b)當(dāng)E大于L_min時，將X移動L_min，并使得E減少L_min，其中L_min為一可區(qū)別長度；(c)根據(jù)原始圖像信號或內(nèi)插圖像信號以及X進(jìn)行一線性內(nèi)插法，計算出第η筆數(shù)據(jù)的至少一像素值；以及(d)n=n+1，并進(jìn)入(a)步驟。于垂直線性運算單元的運作上，第η筆數(shù)據(jù)為內(nèi)插圖像信號中的一第η筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)，并且第一方向的二個連續(xù)像素為一垂直方向連續(xù)的一第一筆原始線數(shù)據(jù)與第二筆原始線數(shù)據(jù)中的第一個像素之間的距離。于水平線性運算單元的運作上，第η筆數(shù)據(jù)為輸出線數(shù)據(jù)中任一輸出線數(shù)據(jù)內(nèi)的第η個像素，且第一方向的二個連續(xù)像素值為一水平方向的任一個內(nèi)插線數(shù)據(jù)中連續(xù)二個像素之間的距離。再者，當(dāng)垂直線性運算單元或者水平線性運算單元是利用m位進(jìn)行運算時，可區(qū)別長度為的一最小可區(qū)別長度，其為U/2m。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作些許的更動與潤飾，因此本發(fā)明的保護范圍當(dāng)視所附的權(quán)利要求范圍所界定者為準(zhǔn)。權(quán)利要求1.一種運用于顯示器的畫面放大控制裝置，包括線緩沖器控制單元，接收第一分辨率的原始圖像信號，且該原始圖像信號中包括多筆原始線數(shù)據(jù)；線緩沖器，電連接至該線緩沖器控制單元，暫存該多筆原始線數(shù)據(jù)；垂直線性運算單元，電連接至該線緩沖器控制單元，指示該線緩沖器控制單元讀取該線緩沖器中該多筆原始線數(shù)據(jù)中的連續(xù)二筆原始線數(shù)據(jù)，并根據(jù)總體鎖定機制與局部鎖定機制產(chǎn)生第二分辨率的內(nèi)插圖像信號，且該內(nèi)插圖像信號中包括多筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)；以及水平線性運算單元，電連接至該垂直線性運算單元，依序接收該內(nèi)插圖像信號中的該多筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)，并根據(jù)該總體鎖定機制與該局部鎖定機制產(chǎn)生第三分辨率的輸出圖像信號，且該輸出圖像信號中包括多筆輸出線數(shù)據(jù)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的畫面放大控制裝置，其中，該垂直線性運算單元執(zhí)行下列步驟設(shè)定該原始圖像信號中一垂直方向的二個連續(xù)原始線數(shù)據(jù)之間的距離為一單位長度，該單位長度為U；設(shè)定η等于1，X等于0，E等于0，其中η為自然數(shù)、X為一第η筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)的一實際位置、E為位置誤差；根據(jù)該第一分辨率與該第三分辨率計算一垂直方向的正確比例因子為(Β/Α)以及該垂直方向的逼近比例因子(C/D)，并據(jù)以計算該正確比例因子與該逼近比例因子的誤差量，該誤差量為Δ，其中，A與B為自然數(shù)且該(Β/Α)無法再進(jìn)行約分運算；(a)當(dāng)η不等于A時，使得X增加(C/D)U,且使得E增加Δ，當(dāng)η等于A時進(jìn)行總體鎖定機制；(b)當(dāng)E大于L_min時，將X移動L_min，并使E減少L_min，其中L_min為可區(qū)別長度；(c)根據(jù)該原始圖像信號以及X進(jìn)行線性內(nèi)插法，計算出該第η筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)的多個像素值；以及(d)n=n+1，并進(jìn)入該(a)步驟。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的畫面放大控制裝置，其中該垂直線性運算單元為利用m位進(jìn)行運算時，該可區(qū)別長度為U/2m。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的畫面放大控制裝置，其中，該水平線性運算單元執(zhí)行下列步驟設(shè)定該內(nèi)插圖像信號中任一內(nèi)插線數(shù)據(jù)中二個連續(xù)像素之間的距離為一單位長度，該單位長度為U；設(shè)定η等于1，X等于0，E等于0，其中η為自然數(shù)、X為任一輸出線數(shù)據(jù)中的一第η個像素值的一實際位置、E為一位置誤差；根據(jù)該第一分辨率與該第三分辨率計算一水平方向的正確比例因子為(Β/Α)以及該水平方向的逼近比例因子(C/D)，并據(jù)以計算該正確比例因子與該逼近比例因子的一誤差量，該誤差量為Δ，其中，A與B為自然數(shù)且該(Β/Α)無法再進(jìn)行約分運算；(a)當(dāng)η不等于A時，使得X增加(C/D)U,且使得E增加Δ，當(dāng)η等于A時進(jìn)行總體鎖定機制；(b)當(dāng)E大于L_min時，將X移動L_min，并使得E減少L_min，其中L_min為可區(qū)別長度；(c)根據(jù)該多筆內(nèi)插線數(shù)據(jù)以及X進(jìn)行線性內(nèi)插法，計算出該第η個像素的一像素值；以及(d)n=η+1，并進(jìn)入該(a)步驟。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的畫面放大控制裝置，其中該水平線性運算單元為利用m位進(jìn)行運算時，該可區(qū)別長度為U/2m。全文摘要一種運用于顯示器的畫面放大控制裝置。此顯示器包括有一縮放控制器，其可將原始圖像信號利用線性內(nèi)插法產(chǎn)生輸出圖像信號。其中，于進(jìn)行線性內(nèi)插法時使用了強制鎖定機制以及局部鎖定機制來決定內(nèi)插像素的實際位置，使得像素位置的位置誤差較小。因此，計算出的像素值與理想值差距較小，輸出圖像信號中的圖像質(zhì)量較佳。文檔編號H04N7/01GK102547177SQ201110329298公開日2012年7月4日申請日期2010年8月31日優(yōu)先權(quán)日2010年8月31日發(fā)明者呂麗如,徐鳳明,楊又先申請人:友達(dá)光電股份有限公司