DE2655133C2

DE2655133C2 - Verfahren zum Darstellen eines Videosignals auf dem Bildschirm eines Videosichtgerätes

Info

Publication number: DE2655133C2
Application number: DE2655133A
Authority: DE
Inventors: Jürgen Dipl.-Ing. 6101 Seeheim Heitmann; Gerhard Illetschko; Hans-Peter Dipl.-Ing. 6100 Darmstadt Maly
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1976-12-04
Filing date: 1976-12-04
Publication date: 1983-01-13
Also published as: US4276563A; GB1541379A; DE2655133A1

Description

a) die einzelnen Bildpunkte der bestimmten Zeile in Zeilenrichtung vollbildweise abgetastet und deren Spannungswerte ermittelt werden,

b) jeder ermittelte Spannungswert A/D-gewandelt vwird,

c) die einzelnen A/D-gewandelten Spannungswerte gespeichert werden.

d) jedem gespeicherten Spannungswer* eine Zeile des Zeilenrasters auf dem Bildschirm des Videosichigerätes zugeordnet wird, wobei gleiche Amplitudenwerte g'eichen Zeilen entsprechen, und

e) einer der Bildpunkte der zugeordneten Zeile bezüglich seiner Helligkeit gegenüber anderen v Bildpunkten abgehoben wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß für die Darstellung der bestimmten Videozeile die Horizontalperioden des Videosignals während eines VollbildintervJls gezählt und mit einer gewählten Zeilennummer verglichen werden und daß bei Koinzidenz der gezählten Horizontalpe rioden und der gewählten Zeile die A/D-gewandelten Spannungswerte der Bildpunkte in der bestimmten Videozeile in einen Speicher geschoben werden.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die analogen Spannungswerte der Bildpunkte in der bestimmten Videozeiie in ein PCM-Signal umgesetzt werden.

5. Verfahren nach Anspruch 4. dadurch gekennzeichnet, daß für eine vertikale Lageverschiebung der bestimmten Videozeile auf dem Bildschirm des Videosichtgerätes je nach Codierung des PCM-Signals zur gewählten Zeilennummer eine wählbare Zeilenanzahl addiert bzw subtrahiert wird und daß entsprechend der erhaltenen Summe bzw. Differenz der Beginn der Helligkeitsänderung des Amplitudenbereichs der bestimmten Videozeile in vertikaler Richtung auf dem Zeilenraster verschoben wird.

6. Verfahren nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß zum meßtechnischen Auswerten der Amplituden des Oszillogramms zusätzliche Linien als Referenz auf dem Bildschirm des Videosichtgeräts zur Darstellung gebracht werden, deren Spannungswerte bekannt sind.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Darstellung einer bestimmten Zeile des Videosignals als Funktion von χ und y zum Ableiten dery-Funktion

a) die einzelnen Bildpunkte der bestimmten Videozeile in Zeilenrichtung vollbildweise abgetastet und deren Spannungswerte ermittelt werden,

b) jeder ermittelte Spannungsv/ert A/D-gewandeltwird,

c) die einzelnen A/D-gewandelten Spannungswerte gespeichert werden,

d) jedem gespeicherten Spannungswert eine Zeile des Zeilenrasters auf dem Bildschirm des Videosichtgerätes zugeordnet wird, wobei gleiche Amplitudenwerte gleichen Zeilew entsprechen, und zur Ableitung der x-Funktion

a) die einzelnen Bildpunkte der bestimmten Zeilen in Zeilenrichtung vollbildweise abgetastet und deren Spannungswerte ermittelt werden,

b) jeder ermittelte Spannungswert A/D-gewandelt wird,

c) die einzelnen A/D-gewandelten Spannungswerte gespeichert werden,

d) jedem gespeicherten Spannungswert eine Spalte eines in Reihe von Spalten unterteilten Zeilenrasters zugeordnet wird, wobei gleiche Amplitudenwerte gleichen Spalten entsprechen, und einer der Bildpunkte in der zugeordneten Zeile und Spalte bezüglich seiner Helligkeit gegenüber anderen Bildpunkten des Zeilenrasters abgehoben wird.

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der

λ Gattung des Hauptanspruchs. Aus der Zeitschrift »eiektor«, Dezember 1971, S. 1234-1242, ist eine Einrichtung zum Darstellen des Spannungsverlaufes von periodischen Signalen bekannt, bei welcher d<e nach einem Bildrasterverfahren abgetastete Bildröhre eines

■w Heim-Fernsehempfängers rur M'edergabe dient. In dieser Einrichtung wird mit einem Komparator ein horizontalfrequentes Sägezahnsignal mit einem darzustellenden Signal verglichen. Beim Erreichen von Spannungsgleichheit wird der Elektronenstrahl der

**> Bildröhre hell getastet. Bei dieser Betriebsweise wird der Spannungsverlauf des darzustellenden Signals jedoch um 90° gedreht, d. h. senkrecht wiedergegeben. Außerdem können nur niederfrequente Signale wiedergegeben werden, deren Frequenz kleiner als die Horizontalablenktrequenz der Bildröhre des Heim-Fernsehempfängers ist. Ein weiterer Nachteil ist darin zu sehen, daß nur analoge Signale dargestellt werden können. DigitaleSignale.z. B. PCM-codierte Videosigna Ie, müssen bei einer Darstellung nach dem zuvor beschriebenen Verfahren in eine analoge Form gewandelt werden.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat demgegen über den Vorteil, daß nunmehr Horizontalperioden eines Videosignals auf dem Bildschirm des Videosichtgerätes mit einer frequenzmäßigen Auflösung von ca. 5 MHz in waagrechter Lage wiedergegeben werden können. Dadurch daß die Zuordnung der Spannungswerte von Bildpunkten zu einer bestimmten Zeile und/oder Spalte des Zeilenrasters einem D/A-Wandlungsprozeß entspricht, können weiterhin bereits digital

vorliegende Videosignale direkt dargestellt werden, ohne daß eine zusäuiicne D/A-Wa.idlung vorgenommen werden muß. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich. So kann beispielsweise das Oszillogramm einer bestimmten Zeile im Videosigne¹ durch Eingab'* einer Digitaizah! der Zeilennummer angewählt werden oder die Lage des Oszillogramms auf dem Bildschirm in vertikaler Richtung verschoben werden. Außerdem können auch vektorielle Zusammenhänge auf dem Bildschirm des Videosichtgerätes dargestellt werden.

Zeichnung

Weitere Vorteile und Einzelheiten des erfindungsgemäßen Verfahrens werden im folgenden anhand eines Ausführungsbeispiels in einer Zeichnung mit einer Figur näher beschrieben und erläutert

Die Figur zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels zur Darstellung des Spannungsverlaufs einer bestimmten Zeile des Videosignals als Funktion der Zeit gemäß dem erfindungsgemäöen Verfahren.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
der Erfindung

In der Figur wird über eine Klemme 1 ein (Färb)-Videosignal (F)BAS einem gesteuerten Umschalter 2 zugeführt. Je nachdem ob das an der Klemme 1 liegende (Färb)-Videosignal in analoger oder PCM-codiener Form anliegt, wird zwischen der Klemme 1 und dem gesteuerten Umschalter 2 ein Analog-Digital-Wandler 3 geschaltet. An der Eingangsleitung 4 des gesteuerten Umschalters 2 soll das darzustellende Videosignal in digitalisierter Form vorliegen. Die gesteuerte Kontaktstrecke des gesteuerten Umschalters 2 befindet sich während eines Vollbildes für die Dauer einer Zeilenperiode in der gezeichneten Stellung. Die Lage der Horizontalperiode innerhalb des Vollbildes ist wählbar. Üblicherweise wird man an dem Spannungsverlauf einer bestimmten Zeile, z. B. einer Prüfzeile in Jer vertikalen Austastlücke des Videosignals, interessiert sein. Die Steuerung der Kontaktstrekke des gesteuerten Umschalters 2 erfolgt derart, daß die Horizontalperioden des an Klemme 1 liegenden (Farb)-Videosignals mit einem Zeilenzähler 5 fortlaufend gezählt werden und mit einer bestimmten Zeilennumr.ier. z. B. der der gewünschten Prüfzeile, an Klemme 6 mit einem Komparator 7 verglichen werden. Stimmt die an der Klemme 6 liegende digitale Zahl mit der am Ausgang des Zeilenzählers 5 gezählten Zahl überein, liefert der Komparator 7 an seinem Ausgang ein Koirizidenzsignal an eine Impulsformerstufe 8. an deren Ausgang ein Toriiiipulssignal abnehmbar ist. dessen Impulsfolgefrequenz der der Bildfrequenz entspricht und dessen Impulsbreite einer Horizontalperiode. Am Eingang eines dem gesteuerten Umschalter 2 nachgeschalteten Schieberegisters 9 liegt somit das digitale Signal einer darzustellenden /.eilenperiode des an Klemme 1 liegenden (Färb)-Videosignals Durch ein in einem Taktgenerator 10 erzeugtes Taktsignal wird diese /eilenperiode Bildpunkt für Bildpunkt in das Schieberegister 9 geschoben. In dem Schieberegister 9 wird somit eine ganze Zeile in digitaler Form gespeichert.

Zur analogen Darstellung des gespeicherten Signals auf dem Bildschirm eines Videosichtgerätes wird bei dem vorliegenden Ausfülirungsbeispiel die Zeilenstruktur des Zeilenrasters als Digital-Analog-Wandler ausgenutzt. Dabei wird jeder Zeile des Zeilenrasters entsprechend ihrer Lage im Zeilenraster ein bestimmter Amplitudenwert der gespeicherten Videozeile zugeordnet. Dazu sei angenommen, daß jeder einzelne Bildpunkt der angewählten Videozeile mit 8 Bit digitalisiert worden ist Dies entspricht einer Quantisierung eines jeden Bildpunktes in 256 Amplitudenstufen. Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren wird nun beispielsweise die hundertste Zeile des Zeilenrasters dem Amplitudenwert der Stufe 256 zugeordnet, die 101. Zeile der Stufe 255 und die 102. der Zeile der Stufe 254. Entsprechend wird der Amplitudenwert der Quantisierungsstufe 1 der 355. Zeile des Zeilenrasters

ι⁵ zugeordnet

Zur oszillographischen Darstellung der gespeicherten Videozeile auf einem Bildschirm wird die Kontaktstrekke des gesteuerten Umschalters 2 durch das Steuersignal am Ausgang des Impulsformers 8 so gesteuert, daß

Ausgang und Eingang des Schieberegisters 9 miteinander verbunden sind. Durch Anlegen eines geeigneten Taktsignals läuft die gespeicherte ^v leozei'e horizontalfrequent in dem als Ringspeic'ier geschalteten Schieberegister 9 ständig um. Ein Komparator 11

vergleicht nun den quantisierten Amplitudenwert eines jeden Bildpunktes mit den jeweiligen Zeilennun.mern des Zei'enrasters.

Unter den eingangs genannten Voraussetzungen werden in der 100. Zeile des Zeilenrasters nur die

^Jo Bildpunkte hell getastet, die der Quantisierungsstufe 255 entsprechen und in de^r 355. Zeile nur di° beim Vorliegen der Quantisierungsstufe 1. Damit bei einer Darstellung von Oszillogrammen auf dem Bildschirm eines Videosichtgerätes 12 die Oszillogramme in der richtigen Polarität wiedergegeben werden, das heißt positive Spannungswerte im oberen und negative Spannungswerte im unteren Teil des Bildschirms, ist eine Invertierstufe 13 vorgesehen, die die digitalen Zahlenwerte der gespeicherten Quantisierungsstufen für jeden Bildpunkt invertiert.

Um die Lage des auf dem Bildschirm dargestellten Oszillogramms verschieben zu können, ist eine digitale Sub'raktionsstufe 14 vorgesehen. In dieser digitalen .Subtraktionsstufe 14 werden vcn den mit dem Zeilenzähler 5 ermittelten Zeilenzahlen eine an Klemme 15 liegende wählbare Zeilenanzahl subtrahiert und erst dann dem Komparator 11 zum Vergleich mit den Quantisierungsstufen zugeführt. Entsprechend der jeweils subtrahierten Zeilenanzahl verschiebt sich die

^M Zuordnung der Zeilen im Zeilenraster.

Der A/D-Wandler 3 ist vorzugsweise so auszulegen, daß bei einer Bandbreite der darzustellenden Videozeile von 5 MHz die Bildpunkte im Abstand von je 100 nsec abgetastet werden. Die Abtastung erfolgt dabei derail.

daß im ersten Vollbild der erste Bildpunkt der bestimmten Zeile, im zweiten Vollbild der zweite Bildpunkt der bestimmten Zeile, im dritten Vollbild der driiie Bildpunkt der bestimmten Zeile usw. cftirch eine Abtast und Halteschaltung in seinem Amplitudenwert

°° festgehalten und einer anschließenden Quantisierung unterworfen wirl Vorzugsweise arbeitet der A/D-Wandler 3 nach dem sogenannten ökonomischen Zählerprinzip, bei welchem in jeder weiteren Zelle des Bildes die nächst höhere Quantisierungsstufe zum

*" Vergleich mit dem abgetasteten Amplitudenwert herangezogen wird. Die bestimmte Videozeile wird demnach ;:ach 64 ,..'7100 ns Vollbildern vollständig abgetastet und digital gewandelt sein.

5 6

Zum meßtechnischen Auswerten der Oszillogramm- Blockschaltbild verwandt. Dabei werden jedoch in

amplituden auf dem Bildschirm können beispielsweise v-Richtung die gespeicherten Quantisierungsstufen von

bestimmie Zeilen im Zeilenraster hell getastet werden. Bildpunkten einer bestimmten Videozeiie nicht be-

Diese Zeilen dienen als Referenz, wenn deren stimmten Zeilen des Fernsehrasters zugeordnet, son-

Spannungswerte bekannt sind. , dem Spalten. Eine Helltaslung erfolgt dabei nur dann.

Bei einer vektoriellen Darstellung der bestimmten wenn Koinzidenz zwischen zwei zugeordneten Signalen

Videozeile werden im wesentlichen zwei gleichartige vorliegt.
Schaltungen entsprechend dem zuvor beschriebenen

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Darstellen eines Videosignals auf dem Bildschirm eines Videosichtgerätes, dadurch gekennzeichnet, daß jedem digitalen Spannungswert eines Spannuugsbereiches eines durch A/D-Wandlung binär codierten Videosignals eine seiner Gewichtung entsprechenden Zeile und/oder Spalte im auf dem Bildschirm des Videosichtgeräts wiedergegebenen Zeilenraster zu- to geordnet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß für eine Darstellung des Spannungsverlaufs einer bestimmten Zeile des Videosignals als Funktion der Zeit