专利名称：视频信号产生系统及视频信号产生方法
技术领域：
本发明与测试装置相关，并且尤其与针对显示设备设计的测试装置的信号产生系 统及信号产生方法相关。
背景技术：
近年来，由于相关制造技术渐趋成熟且制造成本降低，无论是在商用或家用场合， 各种尺寸的显示设备都愈来愈普及。对显示设备的制造商来说，如何提升显示设备的质量 以获取消费者的青睐是值得高度重视的议题。一般而言，显示设备在出厂销售之前都必须经过质量检验的程序，以确保其内部 外部各方面的特性都符合预定规格。比方说，在测试过程中，具有某些特定色彩或线条的测 试图案会被输入显示设备；显示设备实际呈现的结果画面即可做为判断其显示特性是否符 合标准的依据。如熟悉此领域的技术人员所知，测试信号的质量不容忽视。若测试设备提 供的测试信号本身不够理想，显示设备呈现的画面质量便会大打折扣，并因此为测试者带 来难以判断显示设备是否达到质量控制要求的困扰。现今的许多显示设备同时具有模拟信号接口和数字信号接口。请参阅图1，传 统上负责产生测试用的模拟视频信号的系统通常如图1所示，包含一数字/模拟转换器 (digital to analog converter, DAC) 12、一第一差分放大器 14、一第二差分放大器 16，以 及一钳位电路(clamping circuit) 18。数字/模拟转换器12负责接收如图2A中横轴所示的范围在Imin到Imax之间的数 字信号，并将该数字信号转换为一正(positive) —负(negative)的模拟差分信号(正的 简称为正模拟信号，负的简称为负模拟信号)。这两个模拟信号的范围都在0到一预设电 压Vfs之间；随着该数字信号的数值的增加，该正模拟信号的电压值逐渐上升，该负模拟信 号的电压值则是逐渐下降。在图2A中，该正模拟信号和该负模拟信号的变化曲线分别被标 示为22k及22B。图2B中范围在-Vfs和Vfs之间的电压变化曲线M用以表示以该正模拟 信号减去该负模拟信号的结果，也即第一差分放大器14的输出电压。为了令传送至显示装置的视频信号的电压皆为正电压，第二差分放大器16和钳 位电路18负责抬升第一差分放大器14的输出电压。图2C中的电压变化曲线沈即代表第 二差分放大器16的输出电压。如图2C所示，该输出电压的范围在0和2X Vfs之间；这个电 压范围通常也就是显示系统所能接受的视频信号输入范围。图1所示的传统架构的缺点在 于使用钳位电路18非但会占据电路板空间，还会增加不少电路成本。另一方面，在同时具有模拟信号接口和数字信号接口的显示系统中，模拟信号很 容易受到数字信号的干扰。如何提高测试信号的信噪比(signal tonoise ratio, SNR)也 是值得探讨的重点。图1所示的传统架构的另一个缺点在于其信噪比的表现不佳。因此， 由第二差分放大器16传送至显示装置的测试用视频信号通常还必须经过低通滤波器，以 滤除其中的高频噪声。然而，这样的方式也会损伤测试用视频信号本身的高频成分，造成其 质量下降，因此不是个理想的方案。
发明内容
为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种视频信号产生系统及视频信号产生 方法。通过为视频信号采用适当的电压范围，根据本发明的系统及方法除了可有效提升视 频信号的信噪比，还可省去现有电路架构中的钳位电路，进而降低视频信号产生系统的硬 件成本。根据本发明的一具体实施例为一视频信号产生系统，其中包含一数字/模拟转换 器和一差分放大器。该数字/模拟转换器用以接收一数字输入信号，并根据该数字输入 信号产生一正模拟信号和一负模拟信号。当该数字输入信号具有一最低输入准位(input level)，该正模拟信号和该负模拟信号大致相同。该差分放大器用以接收该正模拟信号和 该负模拟信号、将该正模拟信号和该负模拟信号整合为一视频信号，并将该视频信号传送 给一显示系统。根据本发明的另一具体实施例为一视频信号产生方法。该方法首先执行接收一数 字输入信号的步骤，并根据该输入信号产生一正模拟信号和一负模拟信号，其中当该数字 输入信号具有一最低输入准位，该正模拟信号和该负模拟信号大致相同。接着，该方法执行 接收该正模拟信号和该负模拟信号，并将该正模拟信号和该负模拟信号整合为一视频信号 的步骤。接着，该方法将该视频信号传送给一显示系统。本发明的视频信号产生系统及视频信号产生方法适用于各种为显示系统提供视 频信号的场合，也即不仅限应用于测试设备中。关于本发明的优点与精神可以通过以下的 发明详述及所附附图得到进一步的了解。
。于此实施例中，R2的阻抗值被设定为队的阻抗值的两倍。因此，如图4C中的电压变 化曲线46所示，当数字该输入信号具有最低输入准位(Imin)，视频信号Vott的电压值大致等 于零；当该数字输入信号具有最高输入准位(IMX)，视频信号Vott的电压值大致等于2XVfs。 由此可看出，根据本发明的视频信号产生系统30不需要传统电路中的第二差分放大器16 和钳位电路18，也可以达到提供显示系统60所需电压的效果，因此能降低视频信号产生系 统30的硬件成本。实务上，数字/模拟转换器32的输入/输出电压关系可直接被设计为如图4A所 示。如果数字/模拟转换器32原本的输入/输出电压关系为如图2A所示，电路设计者可以 在数字/模拟转换器32的最前端加上一个调整单元(未显示于图中)，用以将所有数字输 入信号的最高有效位(most significant bit)修改为1或维持为1，以产生一调整后输入 信号。以原数字输入信号包含十四位元的情况为例，该调整单元会将原数字输入信号0000 调整为2000 (以十六进位制表示)，并且数字/模拟转换器32中的后续电路根据该调整后 输入信号2000产生正模拟信号V (+)和负模拟信号V(-)。借此，该调整单元后端的数字/ 模拟转换器32的输入/输出电压关系就会被调整为如图4A所示。
由于外围电路中的数字信号在正模拟信号V(+)和负模拟信号V(-)上造成的噪声 干扰会具有相同的相位，因此经过差分放大器34的相减运算后产生的视频信号Vott可被有 效降低。此外，由于不需再经过第二差分放大器16和钳位电路18等后续电路，视频信号 Vout被其他噪声影响的机率也会大幅降低。经过实际量测后证实，相较于传统架构，根据本 发明的视频信号产生系统30所产生的视频信号Vott确实具有较高的信噪比。根据本发明的另一具体实施例为一视频信号产生方法。请参阅图5，图5示出该方 法的流程图。首先，该方法执行步骤S51，接收一数字输入信号的步骤，并根据该输入信号 产生一正模拟信号和一负模拟信号。根据本发明，当该数字输入信号具有一最低输入准位， 该正模拟信号和该负模拟信号大致相同。接着，该方法执行接收该正模拟信号和该负模拟 信号，并将该正模拟信号和该负模拟信号整合为一视频信号的步骤S52。接着，在步骤S53 中，该视频信号被传送给一显示系统。由于该等步骤的详细实施方式与前一个实施例相似， 因此不再赘述。如上所述，通过为视频信号采用适当的电压范围，本发明的视频信号产生系统及 方法除了可有效提升视频信号的信噪比，还可省去现有电路架构中的钳位电路，进而节省 整体硬件成本。根据本发明的视频信号产生系统及视频信号产生方法适用于各种为显示系 统提供视频信号的场合，也即不仅限应用于测试设备中。通过以上较佳具体实施例的详述，希望能更加清楚描述本发明的特征与精神，而 并非以上述所揭示的较佳具体实施例来对本发明的范畴加以限制。相反地，其目的是希望 能涵盖各种改变及具等同性的实施于本发明所欲申请的专利范围的范畴内。
权利要求
1.一种视频信号产生系统，包含一数字/模拟转换器，用以接收一数字输入信号，并根据该数字输入信号产生一正模 拟信号和一负模拟信号，其中当该数字输入信号具有一最低输入准位，该正模拟信号和该 负模拟信号大致相同；以及一差分放大器，用以接收该正模拟信号和该负模拟信号、将该正模拟信号和该负模拟 信号整合为一视频信号，并将该视频信号传送给一显示系统。
2.如权利要求1所述的视频信号产生系统，其特征在于，该视频信号用以测试该显示 系统。
3.如权利要求1所述的视频信号产生系统，其特征在于，当该数字输入信号具有该最 低输入准位，该正模拟信号和该负模拟信号的电压值皆大致等于一预设电压值Vfs的一半； 当该数字输入信号具有一最高输入准位，该正模拟信号的电压值大致等于Ves，该负模拟信 号的电压值大致等于零。
4.如权利要求3所述的视频信号产生系统，其特征在于，当该数字输入信号具有该最 低输入准位，该视频信号的电压值大致等于零，当该数字输入信号具有一最高输入准位，该 视频信号的电压值大致等于2 X Vfs。
5.如权利要求3所述的视频信号产生系统，其特征在于，该数字/模拟转换器包含一调 整单元，用以将该数字输入信号的一最高有效位设定为1，以产生一调整后输入信号；该数 字/模拟转换器根据该调整后输入信号产生该正模拟信号和该负模拟信号。
6.一种视频信号产生方法，包含下列步骤(a)接收一数字输入信号，并根据该输入信号产生一正模拟信号和一负模拟信号，其中 当该数字输入信号具有一最低输入准位，该正模拟信号和该负模拟信号大致相同；(b)接收该正模拟信号和该负模拟信号，并将该正模拟信号和该负模拟信号整合为一 视频信号；以及(c)将该视频信号传送给一显示系统。
7.如权利要求6所述的视频信号产生方法，其特征在于，该视频信号用以测试该显示 系统。
8.如权利要求6所述的视频信号产生方法，其特征在于，当该数字输入信号具有该最 低输入准位，该正模拟信号和该负模拟信号的电压值皆大致等于一预设电压值Vfs的一半； 当该数字输入信号具有一最高输入准位，该正模拟信号的电压值大致等于Vfs，该负模拟信 号的电压值大致等于零。
9.如权利要求8所述的视频信号产生方法，其特征在于，当该数字输入信号具有该最 低输入准位，该视频信号的电压值大致等于零，当该数字输入信号具有一最高输入准位，该 视频信号的电压值大致等于2 X Vfs。
10.如权利要求8所述的视频信号产生方法，其特征在于，步骤(a)包含(al)将该数字输入信号的一最高有效位设定为1，以产生一调整后输入信号；以及(a2)根据该调整后输入信号产生该正模拟信号和该负模拟信号。
全文摘要
本发明提供一种视频信号产生系统及视频信号产生方法，该视频信号产生系统包含一数字/模拟转换器及一差分放大器。该数字/模拟转换器用以根据一数字输入信号产生一正模拟信号和一负模拟信号。当该数字输入信号具有一最低输入准位，该正模拟信号和该负模拟信号大致相同。该差分放大器用以将该正模拟信号和该负模拟信号整合为一视频信号，并将该视频信号传送给一显示系统。本发明的视频信号产生系统及方法除了可有效提升视频信号的信噪比，还可省去现有电路架构中的钳位电路，进而降低视频信号产生系统的硬件成本。
文档编号H04N7/24GK102118630SQ20101000142
公开日2011年7月6日 申请日期2010年1月6日 优先权日2010年1月6日
发明者徐建明, 陈普中 申请人:致茂电子股份有限公司