消除信号源内含干扰噪声的方法及装置

摘要

本发明涉及一种用以消除信号源内含干扰噪声的装置及其方法；该方法包括下列步骤：产生数字递色信号；将偏移信号与数字递色信号作编码，产生递色偏移信号；将递色偏移信号转换成模拟递色偏移信号；将模拟递色偏移信号与模拟图像信号相加，产生递色图像信号；将递色图像信号转换成数字图像信号。

说明书

技术领域

本发明涉及一种信号处理技术，特别是涉及消除信号源内含干扰噪声的装置及其方法。

背景技术

目前，大部份的个人计算机使用显卡，将数字信号转换成传送至显示器(如：液晶显示器)的RGB模拟信号，显示器包括模拟数字转换器，将RGB模拟信号转换成显示影像或图像所需的数字信号，但是，RGB模拟信号可能会受到噪声干扰，如：图案化或移动式噪声，此干扰噪声可能会在进行模拟数字转换过程中被放大，而在显示器上产生波动噪声，并可能造成涟漪效应或者其它让使用者容易注意到的视觉效应，因此大幅降低显示品质。

发明内容

本发明的所要解决的技术问题在于提供一种消除信号源内含干扰噪声的装置及其方法，利用递色方式来消除信号源内含有的干扰噪声。

本发明揭示一种用以将模拟图像信号转换成数字图像信号的方法，其步骤包括：产生数字递色信号；将偏移信号与数字递色信号作编码，产生递色偏移信号；将递色偏移信号转换成模拟递色偏移信号；将模拟递色偏移信号与模拟图像信号相加，产生递色图像信号；将递色图像信号转换成数字图像信号。

为实现上述的目的，本发明提供用以将模拟图像信号转换成数字图像信号的装置，包括：虚拟随机序列产生器、数字模拟转换器、加成器以及模拟数字转换器。虚拟随机序列产生器用以产生数字递色(dither)信号；数字模拟转换器用以将数字递色信号转换成模拟递色信号；加成器用以依据模拟递色信号与模拟图像信号产生递色图像信号；模拟数字转换器用以将递色图像信号转换成数字图像信号。

此外，本发明提供用以将模拟图像信号转换成数字图像信号的装置，包括：虚拟随机序列产生器、搅码器、数字模拟转换器、加成器以及模拟数字转换器。虚拟随机序列产生器用以产生数字递色信号；搅码器用以接收偏移信号，藉由将其与数字递色信号作编码，产生递色偏移信号；数字模拟转换器用以将递色偏移信号转换成模拟递色偏移信号；加成器用以依据模拟递色偏移信号与模拟图像信号产生递色图像信号；模拟数字转换器用以将递色图像信号转换成数字图像信号。

而且，本发明提供一种用以将模拟图像信号转换成数字图像信号的方法，其步骤包括：产生数字递色信号；将数字递色信号转换成模拟递色信号；将模拟递色信号与模拟图像信号相加，产生递色图像信号；将递色图像信号转换成数字图像信号。

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。

附图说明

图1为根据本发明的较佳实施例的用以消除信号源内含干扰噪声的方法流程图；

图2为本发明的较佳实施例的电路方块图；

图3为本发明另一较佳实施例的电路方块图；

图4为本发明又另一较佳实施例的电路方块图。

图号说明：

205～虚拟随机序列产生器；              210～数字递色信号；

220～数字模拟转换器；                  230～模拟递色信号；

240～加成器；                          250～已消除干扰信号的图像信号；

260～模拟数字转换器；

305～虚拟随机序列产生器；              310～数字递色信号；

320～加法器；                          330～偏移信号；

340～递色偏移信号；                    350～偏移数字模拟转换器；

360～模拟递色偏移信号；                370～加成器；

380～已消除干扰信号的图像信号；        390～模拟数字转换器；

405～虚拟随机序列产生器；              410～数字递色信号；

420～搅码器；                          430～递色编码信号；

440～递色偏移信号；                450～偏移数字模拟转换器；

460～模拟递色偏移信号；            470～加成器；

480～已消除干扰信号的图像信号；    490～模拟数字转换器。

具体实施方式

图1显示根据本发明的较佳实施例的用以消除信号源内含干扰噪声的方法流程图。本流程从步骤100开始，进入步骤110，首先产生数字递色信号；于步骤120，将数字递色信号转换成模拟递色信号；接着于步骤130，将模拟图像信号与模拟递色信号相加，以产生递色图像信号；于步骤140，将递色图像信号转换成数字图像信号；最后于步骤150结束本方法流程。

请先参考图2显示根据本发明的较佳实施例的用以消除信号源内含干扰噪声的装置方块图。电路200可使用于如：液晶显示器的数字显示器中，较佳而言，可将电路200整合到数字显示器的显示控制器之中，用以接收模拟图像信号Vin，并通过模拟数字转换将其转换成数字图像信号，需特别注意的是，此说明书中所指的“图像信号”代表任何图像、影像或者影视信号。

如图2所示，电路200包括：虚拟随机序列产生器205、数字模拟转换器220、加成器240以及模拟数字转换器260。电路200接收并处理模拟图像信号Vin，以产生数字图像信号Dout，模拟图像信号Vin可由计算机主机、录像带播放器、VCD播放器、DVD播放器或者类似装置所提供，但是，由不同信号源所传送的模拟图像信号Vin可能会受到噪声干扰，如：图案化或移动式噪声，此干扰噪声可能会因为量化增益的作用，而在进行模拟数字转换过程中被放大，因此，由模拟图像信号转换所得的数字图像信号Dout会带有干扰噪声，而在数字显示器上产生波动噪声。

根据本发明，虚拟随机序列产生器205用以产生数字递色信号210，因此数字递色信号210由虚拟随机序列产生器205以虚拟随机序列的形式产生，此虚拟随机序列为半随机(semi-random)序列，也即其序列长度为任意长度，达到随机性的需求，但是整组序列却会不定期地重复。虚拟随机序列产生器的详细电路可参考R.N.Mutagi1996年4月在《电子通讯工程杂志》第79～87页上所发表的文章“适于工程师的伪噪声序列”(“Pseudo Noise Sequence forEngineers”Electronics & Communication Engineering Journal，April 1996，pp.79-87)。在液晶显示器的控制器的应用中，虚拟随机序列的长度会大于图像显示图框(frame)的画素(pixel)的总数。

数字模拟转换器220分别和虚拟随机序列产生器205及加成器240相连，数字模拟转换器220用以将数字递色信号210转换成近乎随机的模拟递色信号230，此模拟递色信号230由加成器240所接收，因此，加成器240将模拟递色信号230引入模拟图像信号Vin，由于数字递色信号210为半随机序列，可通过加入模拟递色信号230，而消除模拟图像信号Vin内含的干扰信号，使加成器240产生已消除干扰信号的图像信号250，已消除干扰信号的图像信号250再继续送至模拟数字转换器260，作进一步的信号处理。

模拟数字转换器260接收已消除干扰信号的图像信号250，并将其转换成相对应的数字图像信号Dout，由于藉由将模拟图像信号Vin与模拟递色信号230相加，以将干扰噪声消除，由已消除干扰信号的图像信号250转换所得的数字图像信号Dout而将干扰噪声降低。

请参考图3本发明另一较佳实施例电路300的方块图。如图3所示，电路300包括：虚拟随机序列产生器305、加法器320、偏移数字模拟转换器350、加成器370以及模拟数字转换器390。偏移数字模拟转换器350存在于显示控制器的中，以处理偏移信号330；在本实施例中，数字模拟转换器350系用于以低成本的方式处理偏移与递色信号。

微处理器依据使用者所作的亮度调整，产生偏移信号330，举例而言，偏移信号330为八位信号OFFSET[7:0]，加法器则用以将偏移信号330与虚拟随机序列产生器305所产生的数字递色信号310相加，而产生递色偏移信号340。

偏移数字模拟转换器350用以将递色偏移信号340转换成近乎随机的模拟递色偏移信号360，此模拟递色偏移信号360由加成器370所接收，因此，加成器370将模拟递色偏移信号360引入模拟图像信号Vin，由于数字递色信号340为半随机序列，可通过加入模拟递色偏移信号360，而消除模拟图像信号Vin内含的干扰信号，使加成器370产生已消除干扰信号的图像信号380，已消除干扰信号的图像信号380再继续送至模拟数字转换器390，作进一步的信号处理。

模拟数字转换器390接收已消除干扰信号的图像信号380，并将其转换成相对应的数字图像信号Dout，由于藉由将模拟图像信号Vin与模拟递色偏移信号360相加，已将干扰噪声消除，由已消除干扰信号的图像信号380转换所得的数字图像信号Dout已将干扰噪声降低。

请参考图4本发明另一较佳实施例电路400的方块图。如图4所示，电路400包括：虚拟随机序列产生器405、搅码器420、偏移数字模拟转换器450、加成器470以及模拟数字转换器490。偏移数字模拟转换器450存在于显示控制器之中，以处理偏移信号OFFSET；在本实施例中，数字模拟转换器450用于以低成本的方式处理偏移与递色信号。

微处理器依据使用者所作的亮度调整，产生偏移信号OFFSET，举例而言，偏移信号OFFSET为八位信号OFFSET[7:0]，此偏移信号中的一或两个最低效位(Least significant bit，LSB)传送至搅码器420，搅码器420再将其与虚拟随机序列产生器405所产生的数字递色信号410作编码，如图4所示，搅码器420将两个最低效位OFFSET[1:0]与数字递色信号410作编码，以产生递色编码信号430，以DO[1:0]代表，递色编码信号DO[1:0]430与偏移信号OFFSET[7:2]再合为递色偏移信号440，以DO[7:0]代表。

偏移数字模拟转换器450用以将递色偏移信号440转换成近乎随机的模拟递色偏移信号460，此模拟递色偏移信号460由加成器470所接收，因此，加成器470将模拟递色偏移信号460引入模拟图像信号Vin，由于数字递色信号410为半随机序列，可通过加入模拟递色偏移信号460，而消除模拟图像信号Vin内含的干扰信号，使加成器470产生已消除干扰信号的图像信号480，已消除干扰信号的图像信号480再继续送至模拟数字转换器490，作进一步的信号处理。

模拟数字转换器490接收已消除干扰信号的图像信号480，并将其转换成相对应的数字图像信号Dout，由于藉由将模拟图像信号Vin与模拟递色偏移信号460相加，以将干扰噪声消除，由已消除干扰信号的图像信号480转换所得的数字图像信号Dout已将干扰噪声降低。此外，如图4所示的电路可通过将虚拟随机序列效应限制在最低效位，而得以解决数字模拟转换器的非线性的问题。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。