色彩自動分析裝置及方法
2023-05-27 14:31:21 1
專利名稱：色彩自動分析裝置及方法
技術領域：
本發明有關於一種色彩分析裝置及方法，且特別有關於一種可以自動對一顯 示裝置所顯示的畫面進行色彩分析的色彩分析裝置及方法。
背景技術：
隨著科技的進步，人們不需要出門即可看盡天下事，例如透過電視機來傳送 視頻，只需將視頻信號轉換為電氣信號自發送方傳送給接收方即可。然而，由於傳
輸頻寬有限，為了節省傳輸頻寬，於是利用特殊方式將紅(R)、綠(G)、藍(B) 三原色的色彩數據轉換成亮度(Y, Luminance)和彩度(C， Chrominance)數據。 一般而言，解碼器(Decoder)的技術中最困難的部分即是亮度與彩度分離。而亮 度與彩度分離的效果好壞會影響解碼器的解碼品質，因此，利用邏輯分析儀(Logic analyzer)可分析解碼後的亮度與彩度品質。
而邏輯分析儀是用來做數位訊號的量測，首先設定一參考電壓，之後，擷取 待測信號以進行比對。若待測信號高於參考電壓者為邏輯1 (High)，反之則為邏 輯0 (Low)，而在判定邏輯1與邏輯0間便形成數字波形。在傳統作法上，需透 過視覺檢査(Visual inspection)來分析邏輯分析儀所得的波形數據，因而工程 師必須熟悉電路的操作才能在連續波形中找出異常處。然波形數目及數據擷取的數 量會隨著設計的複雜度提升而越來越大，進而增加人工檢查的負擔。
發明內容
本發明提供一種色彩自動分析裝置，可利用分析單元自顯示裝置擷取顯示數 據或色彩數據，並自動分析顯示數據或色彩數據。
本發明提供一種色彩自動分析方法，擷取顯示數據或色彩數據以產生測量值， 並將測量值與預設值進行比對而產生測量結果。
本發明提出一種色彩自動分析裝置，適用於顯示裝置，此色彩自動分析裝置包括信號產生器及分析單元。其中信號產生器是用來提供測試視頻信號給顯示裝 置，而當顯示裝置接收測試視頻信號時，會將測試視頻信號解碼成顯示用的數據(即 顯示數據)或是色彩用的數據(即色彩數據)。而分析單元則是用來擷取顯示數據 或色彩數據以產生測量值，並將測量值與預設值進行比對來產生測量結果。
在本發明一實施例中，本發明的色彩自動分析裝置還包括個人電腦，且此個 人電腦是用來控制信號產生器產生測試視頻信號，並控制分析單元回傳顯示數據或 色彩數據至個人電腦裡，以產生測量值，再將測量值與預設值進行比對以產生測量 結果。
在本發明一實施例中，上述的分析單元還包括用來控制信號產生器產生測試 視頻信號。
另外，顯示裝置包括解碼器(Decoder)和轉換器(Scaler)。其中解碼器是
用來將測試視頻信號解碼成顯示數據或是色彩數據。另外，上述的分析單元還包括 從解碼器擷取顯示數據或色彩數據。
從另一觀點來看，本發明提出一種色彩自動分析方法，此方法首先產生測試 視頻信號給顯示裝置，而顯示裝置將測試視頻信號解碼成顯示數據或是色彩數據。 接著擷取顯示數據或色彩數據以產生測量值。最後將測量值與預設值進行比對以產 生測量結果。
在本發明一實施例中，本發明所提供的色彩自動分析方法還包括選擇色彩格 式以轉換測試視頻信號為顯示數據，並且根據此色彩格式來設定有效數據位置。另 外，將顯示數據或色彩數據轉換為十進位數據。
在本發明一實施例中，上述的顯示數據例如為色差信號。而色彩數據例如為 三原色信號。分析單元則例如是邏輯分析儀。另外，測試視頻信號例如是複合視頻 信號(Composite Video Baseband Signal, CVBS)、分離視頻(S印arate video, S-Video)信號、色差信號(Chrominance Signal)或是高解析度多媒體界面 (High-definition Multimedia Interface, HDMI)信號等。
本發明因於分析單元或個人電腦自顯示裝置擷取顯示數據或色彩數據，以產 生測量值，並將測量值與預設值進行比對而產生測量結果，因此可自動分析從顯示 裝置擷取的數據，節省分析色彩的時間。
為讓本發明的上述特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉較佳實施例，並配合
附圖作詳細說明如下。
圖1是依照本發明一實施例的一種色彩自動分析裝置的方塊圖。
圖2是依照本發明一實施例的一種顯示裝置的方塊圖。
圖3是依照本發明另一實施例的一種色彩自動分析裝置的方塊圖。
圖4是依照本發明一實施例的一種色彩自動分析方法的流程圖。
具體實施例方式
圖1是依照本發明一實施例的一種色彩自動分析裝置的方塊圖。請參照圖1， 色彩自動分析裝置110包括信號產生器111及分析單元112。本發明所提供的色彩 自動分析裝置110可以對一顯示裝置(例如顯示裝置120)自動進行色彩分析。其 中，信號產生器111可以產生測試視頻信號至顯示裝置120，使得顯示裝置120能 夠顯示一測試畫面。藉此，分析單元112就可以擷取顯示裝置120內部的信號來進 行分析。
而信號產生器111是用來產生測試視頻信號，並將測試視頻信號提供給顯示 裝置120以產生測試畫面。信號產生器lll是利用送圖像(Pattern)的方式，將 色彩灰階數據一筆一筆傳送至顯示裝置120中(例如0 255階，由0開始傳送)， 利用顯示裝置120的畫面像素點將這些色彩灰階數據呈現出來。
分析單元112 (例如邏輯分析儀)則是用來控制信號產生器111產生測試視頻 信號，即是通知信號產生器111去產生目前將進行測試的色彩灰階數據的測試視頻 信號，進而根據此色彩灰階數據計算出一個預設值。並且也是用來自顯示裝置120 中擷取內部信號，以產生一測量值，再將測量值與預設值進行比對以產生測量結果。
另外，由於分析單元112主要是用來量測數位訊號，因此，顯示裝置120必 須具有將模擬信號轉換為數位訊號的構件，以供分析單元112進行量測。圖2是依 照本發明一實施例的一種顯示裝置的方塊圖。請參照圖2，顯示裝置200包括解碼 器210及轉換器220。其中解碼器210為接收測試視頻信號，並引用多組色彩格式 來將測試視頻信號解碼為顯示數據(例如色差信號)，再根據解碼器210內的解析 度來決定傳送多少個位元至轉換器220內。再經由轉換器220將顯示數據轉換成色
彩數據(例如三原色信號)。
而一般為了節省傳輸頻寬且在不影響視覺感受下，因而在信號壓縮步驟中， 轉換其色彩空間以降低數據量。因此，測試視頻信號若為一般的模擬信號(例如
CVBS、 S-Video及色差信號)則必須經由視頻解碼器(Video decoder) 211將其亮 度(Y)及彩度(C)分離出來，並將其轉換為數位訊號(即顯示數據)送至轉換器 220。另外，測試視頻信號若為高解析度多媒體界面(HDMI)信號，其本身即將數 字信號，因此，則利用高解析度多媒體界面解碼器212調整其編碼格式後，再送至 轉換器220。
轉換器220則是用來處理信號格式之間的轉換，將色彩數據轉換成另一組數 據供面板信號使用，並且提供多種解析度以做轉換。舉例來說，以屏幕為例， 一般 屏幕的解碼器210解碼後的顯示數據大都為YCbCr，但屏幕是以RGB來呈現每個像 素的亮度和彩度，因此，利用轉換器220將YCbCr轉換為RGB。
圖3是依照本發明另一實施例的一種色彩自動分析裝置的方塊圖。請參照圖 3，色彩自動分析裝置310包括信號產生器311、分析單元312以及個人電腦313。 本發明也可於個人電腦313上分析自顯示裝置320所擷取的內部信號。本實施例的 信號產生器311、分析單元312及顯示裝置320與前述實施例的信號產生器111、 分析單元112及顯示裝置120的功能相似，故不在此詳述。
而本實施例是用來說明利用個人電腦313來控制信號產生器311以及分析單 元312。換言之，即是在個人電腦313上開發一套軟體，利用軟體來控制信號產生 器311去產生目前將進行測試的色彩灰階數據的測試視頻信號，進而根據此色彩灰 階數據計算出一個預設值。並且控制分析單元312回傳自顯示裝置320所擷取的內 部數據(顯示數據或色彩數據)，以產生測量值，並將測量值與預設值進行比對以 產生測量結果。
圖4是依照本發明一實施例的一種色彩自動分析方法的流程圖。以下即搭配 上述實施例以進一步介紹本發明的色彩自動分析方法的詳細步驟。請同時參照圖 1、圖2及圖4，本發明可於分析單元112中，開發一套軟體來控制信號產生器111， 以及進行色彩自動分析的動作。
首先分析單元112控制信號產生器111產生測試視頻信號給顯示裝置120的 解碼器210 (步驟S410)。接著，解碼器210會選擇一組色彩格式，並將測試視頻信號解碼成符合此色彩格式的顯示數據，以送給轉換器220將顯示數據轉換成另一 組色彩數據或是供面板信號使用的色彩數據(步驟S420)。由於顯示裝置120有 特定的顯示格式與畫面解析度，因而利用轉換器220將顯示數據轉換為色彩數據， 以符合顯示裝置120的顯示格式及畫面解析度。
另外，解碼器210及轉換器220也會根據色彩格式來設定有效數據位置，即 是設定各個亮度或彩度所佔的位元數，以及各個亮度或彩度的位置。舉例來說，以 RGB信號為例，例如一個24位元的欄位，將前面8個欄位作為存放紅色(R)信號 的灰階值，中間8個欄位作為存放綠色(G)信號的灰階值，而最後8個欄位則作 為存放藍色(B)信號的灰階值。
然後，由分析單元112依據有效數據位置來擷取顯示數據或色彩數據以產生 測量值(步驟S430)。為了便於使用者快速了解色彩分析狀況，於是可根據有效 數據位置，將顯示數據或色彩數據轉換為十進位數據。舉例來說，以一筆RGB信號 為例，分析單元112會被通知欄位0 7為紅色(R)信號，欄位8 15為綠色(G) 信號，欄位16 23為藍色(b)信號，因此即可得知所收到的信號的灰階值，再經 由運算分別將其轉換為十進位數據。另外，由於分析單元112是用於量測數位訊號， 因此可分析顯示裝置200的解碼器210解碼後的顯示數據正確與否，也可分析顯示 裝置200的轉換器220轉換後色彩數據的準確度。
最後，將測量值與預設值進行比對而產生測量結果(步驟S440)。即是根據 有效數據位置，可得到色彩空間的各個亮度或彩度，並將其逐一與預設值進行比對， 以得到測量結果。另外，在測量值與預設值進行比對時，由於比對的過程由軟體自 動去運算，因此測量值與預設值可以為二進位數據的運算，也可將其轉換為十進位 數據後再進行運算，然在此並不限制其運算過程。
此外，比對後若測量值與預設值不一樣，則可依據差距多少來判定測量結果 的異常等級(例如差、普通、佳)，因此從測量結果便可輕鬆得知測試視頻信號異 常處，以判斷顯示裝置的解碼器及轉換器是否有偏差。然而測量結果的判斷在此僅 為方便說明，本實施例並不限制其範圍。
以下即根據上述實施例，再舉一實例來說明。若輸入的測試視頻信號為紅色 (R) 255灰階，轉換為YCbCr信號時，根據色彩空間轉換公式得到的預設值應為 Y=76， Cb=255， Cr=86。接著，將顯示裝置轉換後送出的信號轉換為十進位數據，
再將其與預設值做比較，以分析是否異常。或是將預設值轉換為二進位數據，即可
直接與測量值進行比對。因此顯示數據的灰階值須為Y=1001100， Cb=10000000， Cr=1010110，方表示解碼後的信號為無誤。而色彩數據則必須符合R=10000000， G=0， B=0，表示轉換後的信號無誤差。
值得一提的是，若測試視頻信號為8個位元數據，而比對動作為針對24個位 元數據，因此分析單元便會利用時間差，來進行擷取的動作。即是每隔多少時間去 擷取一筆數據進來。例如8位元的YCbCr 4:2:2信號，在擷取4個位元數據(即 Cb、 Y、 Cr、 Y)後，經過一個水平空白(Horizontal blanking)期間再去擷取4 個位元數據(Cb、 Y、 Cr、 Y)，而此信號的傳送方式可以是ITU-RBT656等方式。
綜上所述，本發明的色彩自動分析裝置及方法至少具有下列優點
1. 利用分析單元或個人電腦自顯示裝置擷取數據，以產生測量值與預設值自 動做比對，進而節省分析色彩的時間。
2. 將自顯示裝置擷取的數據轉換為十進位，使用者可快速了解色彩優劣狀況。
雖然本發明己以較佳實施例揭示如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬
技術領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許更動與 潤飾，因此本發明的保護範圍當以權利要求所界定的為準。
權利要求
1.一種色彩自動分析裝置，適用於一顯示裝置，而該色彩自動分析裝置包括一信號產生器，用於提供一測試視頻信號至該顯示裝置，而當該顯示裝置接收該測試視頻信號時，會解碼成多個顯示數據以供多個色彩數據用；以及一分析單元，擷取該些顯示數據或該些色彩數據，以產生多個測量值，並分別與多個預設值進行比對而產生一測量結果。
2. 如權利要求1所述的色彩自動分析裝置，其特徵在於，該分析單元還包括控 制該信號產生器，以產生該測試視頻信號。
3. 如權利要求1所述的色彩自動分析裝置，其特徵在於，還包括一個人電腦， 用以控制該信號產生器，以產生該測試視頻信號，以及控制該分析單元回傳該些顯 示數據和該些色彩數據二者其中之一至該個人電腦，以產生多個測量值，並分別比 對該些測量值與該些預設值而產生該測量結果。
4. 如權利要求1所述的色彩自動分析裝置，其特徵在於，該顯示裝置包括 一解碼器，用以將該測試視頻信號解碼成該些顯示數據以供該些色彩數據用；以及一轉換器，用以將該些顯示數據轉換成該些色彩數據或是以供一面板信號讀取。
5. 如權利要求1所述的色彩自動分析裝置，其特徵在於，該些顯示數據為色差 信號。
6. 如權利要求1所述的色彩自動分析裝置，其特徵在於，該些色彩數據為三原 色信號。
7. 如權利要求1所述的色彩自動分析裝置，其特徵在於，該分析單元為邏輯分 析儀。
8. 如權利要求1所述的色彩自動分析裝置，其特徵在於，該測試視頻信號包括 複合視頻信號、分離視頻信號、色差信號及高解析度多媒體界面信號其中之一。
9. 一種色彩自動分析方法，包括產生一測試視頻信號給一顯示裝置，而該顯示裝置將該測試視頻信號解碼成 多個顯示數據以供多個色彩數據用； 擷取該些顯示數據或該些色彩數據，以產生多個測量值；以及 分別與多個預設值進行比對而產生一測量結果。
10. 如權利要求9所述的色彩自動分析方法，其特徵在於，還包括-選擇一色彩格式，以轉換該測試視頻信號為該些顯示數據；以及 根據該色彩格式設定一有效數據位置。
11. 如權利要求10所述的色彩自動分析方法，其特徵在於，還包括轉換該些顯 示數據成該些色彩數據。
12. 如權利要求9所述的色彩自動分析方法，其特徵在於，還包括轉換該些顯 示數據或該些色彩數據為十進位數據。
13. 如權利要求9所述的色彩自動分析方法，其特徵在於，該些顯示數據為色 差信號。
14. 如權利要求9所述的色彩自動分析方法，其特徵在於，該些色彩數據為三 原色信號。
15. 如權利要求9所述的色彩自動分析方法，其特徵在於，該測試視頻信號包 括複合視頻信號、分離視頻信號、色差信號及高解析度多媒體界面信號其中之一。
全文摘要
本發明公開了一種色彩自動分析裝置及方法。本發明利用信號產生器產生測試視頻信號給顯示裝置，而顯示裝置便將測試視頻信號解碼成顯示數據或是色彩數據。最後分析單元自顯示裝置擷取顯示數據或色彩數據，以產生測量值，並與預設值進行比對而產生測量結果。因此，可節省分析色彩的時間。
文檔編號H04N17/02GK101198075SQ20061016673
公開日2008年6月11日 申請日期2006年12月7日 優先權日2006年12月7日
發明者莊淑雯 申請人:英業達股份有限公司