DE2736368A1 - Aperture correction circuit for video signals - has full adders and digital delay circuits giving correction signals - Google Patents
Aperture correction circuit for video signals - has full adders and digital delay circuits giving correction signalsInfo
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Abstract
Description
Kurzfassungshort version
Es wird ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung zur Aperturkorrektur eines digitalen Videosignals voroeschlagen. Mit Volladdierern und digitalen Verzögerungsstufen wird ein digitales Korrektursignal abgeleitet, welches in einem Festwertspeicher signalwertabhängig beeinflußt wird, bevor es dem zu korrigierenden digitalen Videosignal zuaddiert wird.A method and a circuit arrangement for aperture correction are disclosed of a digital video signal. With full adders and digital delay stages a digital correction signal is derived, which is stored in a read-only memory is influenced depending on the signal value before the digital video signal to be corrected is added.
Stand der Technik Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Aperturkorrektur eines digitalen Videosignals nach der Gattung des Hauptanspruchs.PRIOR ART The invention is based on a method for aperture correction a digital video signal according to the preamble of the main claim.
Ein solches Verfahren ist aus der Zeitschrift: "The Royal Television Society Journal", Sept./Okt.1973, S.261 bis 264, insbesondere Seite 262, bekannt. Dieses bekannte Verfahren ist jedoch sehr störempfindlich gegenüber kleinen Signalrauschabständen im zu korrigierenden Videosignal.Außerdem ist eine nach diesem Verfahren realisierte Schaltungsanordnung relativ schaltungsaufwendig.One such method is from the magazine: "The Royal Television Society Journal ", Sept./Oct. 1973, pages 261 to 264, in particular page 262. However, this known method is very sensitive to interference with respect to small signal-to-noise ratios in the video signal to be corrected. In addition, one is implemented using this method Circuit arrangement relatively complex in terms of circuitry.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, ein Verfahren und eine Scnaltungsanordr.ung gemäß der eingangs genannten Art anzugeben, welche diese Nachteile nicht aufweisen.The object of the present invention is therefore to provide a method and a Scnaltungsanordr.ung according to the type mentioned to indicate which these disadvantages do not exhibit.
Vorteile der Erfindung Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat denigegentiber den Vorteil,daß durch eine digitale Bewertung EinfluB auf den Funktionswertverlauf des digitalen Korrektursignals genommen werden kann. Ein Festwertspeicher im Korrektursignalweg übernimmt die digitale Bewert-ung. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen kann die gleiche Schaltungsanordnung durch einfache Verzögerungszeitänderung der Verzögerungsstufen sowohl zur horizontalen als auch zur vertikalen Aperturkorrektur eines digitalen Videosignals verwendet werden. Bisher benötigte Frequenzteiler können entfallen.Advantages of the invention The method according to the invention with the characterizing Features of the main claim has the advantage that a digital Evaluation Influence on the function value curve of the digital correction signal can be taken. A read-only memory in the correction signal path takes over the digital one Valuation. The measures listed in the subclaims can do the same Circuit arrangement by simply changing the delay time of the delay stages for both horizontal and vertical aperture correction of a digital Video signal can be used. Frequency dividers previously required can be omitted.
Zeichnung Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden im folgenden in einem Ausführungsbeispiel mit einer Zeichnung anhand mehrerer Figuren näher beschrieben und erläutert. Von den Figuren zeigen: Fig.1 ein Blockschaltbild gemäß der Erfindung, Fig.2 eine grafische Darstellung des Übertragungsverhaltens des Festwertspeichers und Fig.3 Zeitdiagramme zur Erläuterung des Blockschaltbiides.Drawing Further advantages and details of the invention are shown in following in one embodiment with a drawing based on several figures described and explained in more detail. The figures show: FIG. 1 a block diagram according to the invention, FIG. 2 a graphical representation of the transmission behavior of the read-only memory and Fig. 3 timing diagrams to explain the block diagram.
Ueschreibung der Erfindung Das Blockschaltbild der Fig.1 zeigt eine Schaltungsanordnung zur horizontalen Aperturkorrektur eines digitalen Videosignals.Description of the invention The block diagram of Figure 1 shows a Circuit arrangement for the horizontal aperture correction of a digital video signal.
Das digitale Videosignal kann beispielsweise aus einem analogen Videosignal abgeleitet sein. Die Ableitung erfolgt üblicherweise mittels eines Analog/Digital-Wandlers. In der Fig.1 ist dieser Vorgang schematisch dargestellt. Über eine Klemme 1 wird das analoge Videosignal BA einem Analog/Digital-Wandler 2 zugeführt, an dessen Ausgang ein n-Bit PCM-codiertes Videosignal abnehmbar sein soll. Der Analog/Digital-Wandler 2 enthält eine Abtastschaltung, die in Abhängigkeit des an einer Klemme 3 liegenden Abtastimpulssignals f das analoge Videosignal BA amplitudenmäßig abtastet. Die abgetasteten Amplitudenwerte werden nachfolgend in dem Analog/Digital-Wandler 2 quantisiert und puls-code-moduliert. Das n Bit PCM-Videosignal soll am Ausgang des Anaiog/Digital-Wandlers 2 in paralleler Form vorliegen. Dabei soll im folgenden Beispiel n = 8 angenommen werden.The digital video signal can, for example, consist of an analog video signal be derived. The derivation is usually carried out by means of an analog / digital converter. This process is shown schematically in FIG. A terminal 1 is used the analog video signal BA fed to an analog / digital converter 2 at its output an n-bit PCM-coded video signal should be removable. The analog / digital converter 2 contains a sampling circuit which, depending on the at one Clamp 3 lying sampling pulse signal f samples the analog video signal BA in terms of amplitude. The sampled amplitude values are then used in the analog / digital converter 2 quantized and pulse code modulated. The n bit PCM video signal should be at the output of the analog / digital converter 2 are present in parallel. In the following Example n = 8 can be assumed.
Zur horizontalen Aperturkorrektur wird das digitale Videosignal einmal einem D-Flip-Flop 4 und zum anderen einem Eingang eines Volladdierers 5 zugeführt. In den D-Flip-Flop 4 wird das digitale Videosignal um eine Taktperiode des an Klemme 3 liegenden Abtastimpulssignals fA verzögert, das heißt um eine Bildpunktperiodendauer. Der invertierte Ausgang des D-Flip-Flop 4 ist mit einem anderen Eingang des Volladdierers 5 verbunden. An einem Ubertragseingang (Rlemme 6) des Volladdierers 5 liegt ein Spannungspegel, der dem logischen Potential H entspricht. Wird das unverzögerte digitale Videosignal mit A bezeichnet und das um eine Bildpunktperiodendauer verzögerte und invertierte digitale Videosignal mit B, so ist am Ausgang des Volladdierers 5 ein digitales Signal A-B abnehmbar.Dieses Signal verfügt im Gegensatz zu dem unverzEgerten digitalen Videosignal A nunmehr über einen anderen Bereich der Quantisierungsstufen. Während der Bereich der Ouantisierungsstufen des unverzögerten digitalen Videosignals A von 0 bis 256 reicht, wird nunmehr in dem digitalen Signal A-B ein Bereich von +256 Quantisierungsstufen erfaßt. Durch die Invertierung des verzögerten digitalen Videosig>alsB und dem gleichzeitigen Anlegen eines logischen Pegels von H an Klemme 6 arbeitet der Volladdierer 5 als Subtrahierer.The digital video signal is used once for horizontal aperture correction a D flip-flop 4 and, on the other hand, an input of a full adder 5. In the D flip-flop 4, the digital video signal is one clock period of the on terminal 3 lying sampling pulse signal fA delayed, that is, by one pixel period. The inverted output of the D flip-flop 4 is connected to another input of the full adder 5 connected. A carry input (Rlemme 6) of the full adder 5 is present Voltage level that corresponds to the logic potential H. Will be instantaneous digital video signal denoted by A and delayed by one pixel period and inverted digital video signal with B, so is at the output of the full adder 5 a digital signal A-B can be removed. This signal, in contrast to the undelayed digital video signal A now over a different range of quantization levels. During the range of quantization levels of the undelayed digital video signal A ranges from 0 to 256, now in the digital signal A-B becomes a range of +256 quantization levels recorded. By inverting the delayed digital Videosig> alsB and the simultaneous application of a logic level from H. Terminal 6, the full adder 5 works as a subtracter.
Das am Ausgang des Volladdierers 5 abnehmbare digitale Signal A-B wird einem Eingang eines zweiten Volladdierers 7 zugeführt.The digital signal A-B which can be taken off at the output of the full adder 5 is fed to an input of a second full adder 7.
An einem anderen Eingang des Volladdierers 7 liegt das um eine Bildpunktperiodendauer verzögerte und invertierte digitale Si-Signal A-B, welches im folgenden mit (B-C) bezeichnet wird. Die Verzögerung des digitalen Signals A-B erfolgt mit einem weiteren D-Flip-Flop 9, welches durch das an der Klemme 3 liegende Abtastimpulssignal fa getaktet wird. Durch Anlegen eines logischen Spannungspegels H an einer Klemme 9 des Übertragseingangs des Volladdierers 7 wird am Ausgang des Volladdierers 7 ein digitales Korrektursignal der Form A-2 B + C erhalten. Dieses Korrektursignal weist einen Quantisierungsbereich von +512 Quantisierungsstufen auf. Der Volladdierer 7 wirkt somit wie der Volladdierer 5 als Subtrahierer.This is at another input of the full adder 7 by one pixel period delayed and inverted digital Si-signal A-B, which in the following with (B-C) referred to as. The digital signal A-B is delayed with another D flip-flop 9, which is caused by the scanning pulse signal fa at terminal 3 is clocked. By applying a logic voltage level H to a terminal 9 of the carry input of the full adder 7 becomes a at the output of the full adder 7 digital correction signal of the form A-2 B + C received. This correction signal indicates a quantization range of +512 quantization levels. The full adder 7 thus acts like the full adder 5 as a subtracter.
Das so erhaltene digitale Korrektursignal der Forma A-2 B + C wird über einen Festwertspeicher 10 einem Eingang eines weiteren Volladdierers 11 zugeführt. Der Festwertspeicher 10, der aus einem PROM bzw. ROM bestehen kann, arbeitet als Codewandler.The digital correction signal of the form A-2 B + C thus obtained becomes is supplied to an input of a further full adder 11 via a read-only memory 10. The read-only memory 10, which can consist of a PROM or ROM, operates as a Code converter.
Dabei wird das digitale Korrektursignal nach einer bestimmten Kennlinienform bewertet und zugleich invertiert. In der Fig.2 ist die Bewertung der Binärwerte am Ausgang des Festwertspeichers 10 als Funktion der Binärwerte am Eingang des Festwertspeichers 10 beispielhaft dargestellt. Die strichpunktierte Linie gibt die Funktion eines linearen Übertragungsverhaltens mit einem Verstärkungsverhältnis von ; : 1 wieder. Die vollausgezeichnete Linie kennzeichnet dagegen die programmierte Übertragungsfunktion in dem Festwertspeicher 10. Danach werden kleine und große Korrektursignalwerte nur mit TerstSrkungßfaktoren <1 dem Volladdierer 11 zugeführt, während mittlere oder größer Korrektursignalwerte im Verstärkungsverhältnis von 1 : 1/zu dem Volladdierer 11 gelangen. Wie aus dem Kurvenverlauf der vollgezeichnetenlinie in der Fig.2 zu ersehen ist, werden sehr kleine Korrektursignalwerte nicht übertragen. Durch diese Maßnahme wird erreicht, daß beispielsweise auf Rauschen im zu korrigierenden Videosignal zurück zuführende Korrektursignalwerte von der Aperturkcrrektur ausgeschlossen werden.The digital correction signal is based on a specific characteristic curve valued and inverted at the same time. The evaluation of the binary values is shown in FIG at the output of the read-only memory 10 as a function of the binary values at the input of the read-only memory 10 shown by way of example. The dash-dotted line indicates the function of a linear transmission behavior with a gain ratio of; : 1 again. The fully marked line, on the other hand, indicates the programmed transfer function in the read-only memory 10. Thereafter, small and large correction signal values fed to the full adder 11 only with maximum amplification factors <1, while medium or greater correction signal values in the amplification ratio of 1: 1 / to the full adder 11 arrive. As from the curve of the fully drawn line in 2 can be seen, very small correction signal values are not transmitted. This measure ensures that, for example, noise in the to be corrected Correction signal values returning the video signal are excluded from the aperture correction will.
Ein derart erhaltenes bewertetes Korrektursignal wird in dem Volladdierer
11 mit dem nichtinvertierten verzögerten digitalen Videosignal B am Ausgang des
D-Flip-Flop 4 zu einem aperturkorrigierten digitalen Videosignal der Form B - F(A
- 2B + C) zusammengesetzt (Klemme 12). In einer nachgeschalteten Uberlauflogik 13
wird das an der Klemme 12 liegende Signal daraufhin geprüft, ob der Wertebereich
eines n-Bit-Wortes überschritten wird. Rnnzeichnend dafür sind das Bit mit dem größten
Stellenwert (MSB10) des Signals am Ausgang des Festwertspeichers 10 sowie das Bit
mit dem größten Stellenwert (MSB11) des Signals am Ausgang des Volladdierers 11.
Die Uberlauflogik genügt dabei der folgenden Wahrheitstabelle:
Die Wirkungsweise des Blockschaltbildes der Fig.1 soll im folgenden anhand der Diagramme der Fig. 3 näher erläutert werden.The mode of operation of the block diagram in FIG. 1 is described below are explained in more detail with reference to the diagrams of FIG. 3.
In der Fig.3a stellt die strichpunktierte Linie einen Helligkeitssprung von schwarz nach weiß in einem analogen Videosignal dar. Die entsprechenden Binärwerte des Helligkeitssprunges nach einer Digitalisierung zeigt die vollausgezetchnete Linie, wobei eine Punktperiodenlänge des abgetasteten Videosignals ta = 1/fa entspricht. Der kontinuierliche Helligkeitssprung wird durch den Digitalisierungsvorgang in einen treppenförmigen Helligkeitssprung umgewandelt. Die Dezimalwerte der einzelnen Quantisierungsstufen und die entsprechenden Binärwerte (8 Bit) sind rechts von den Diagrammen der Fig.3 dargestellt. In der Fig.3a ist der Helligkeitssprung des unverzögerten digitalen Videosignals A dargestellt, während in der Fig.3b der um eine Bildpunktperiodendauer ( iça) verzögerte entsprechende Helligkeitssprung dargestellt ist. In der Fig.3c ist der in der Fig.3b gezeigte Helligkeitssprung invertiert wiedergegeben. Ein solche;-Helligkeitssprung würde bei einem digitalen Videosignal A gemäß der Fig. 3a an dem invertierten Ausgang des D-Flip-Flops 4 abnehmbar sein. Durch Addition der Binärwerte des Helligkeitssprungs gemäß der Fig.3a und Fig.3c wird am Ausgang des Volladdierers 5 ein Verlauf gemäß der Fig.3d erhalten. In der Fig.3e ist das in der Fig.3d gezeigte Signal um eine weitere Bildpunktperiodendauer ra verzögert und invertiert wiedergegeben. Das Signal der Fig.3e ist an dem invertierten Ausgang des D-Flip-Flop 8 abnehmbar. Durch Addition der Binärwerte in den Signalverläufen der Fig.3d und 3e wird der in der Fig.3f gezeigte Binärwertverlauf erhalten. Dieses Signal ist am Ausgang des Volladdierers 7 abnehmbar. Der eingangs gewählte Bereich von n-Bit wird um 2 Bit überschritten. Am Ausgang des Festwertspeichers 10 ist nach der zuvor beschriebenen Bewertung des Korrektursignals (Fig.3f) ein Signal gemäß der Fig.3g abnehmbar.In FIG. 3a, the dash-dotted line represents a jump in brightness from black to white in an analog video signal. The corresponding binary values of the jump in brightness after digitization shows the fully exhausted Line, where a dot period length of the sampled video signal ta = 1 / fa. The continuous jump in brightness is caused by the digitization process converted into a step-shaped jump in brightness. The decimal values of each Quantization levels and the corresponding binary values (8 bits) are to the right of the Diagrams of Fig.3 shown. In Fig.3a is the jump in brightness of the undelayed digital video signal A shown, while in Figure 3b by one pixel period (iça) delayed corresponding jump in brightness is shown. In Fig.3c the jump in brightness shown in FIG. 3b is shown inverted. Such a; -brightness jump would with a digital video signal A according to FIG. 3a at the inverted output of the D flip-flop 4 be removable. By adding the binary values of the brightness jump According to FIGS. 3a and 3c, at the output of the full adder 5, a curve according to of Fig.3d obtained. In Fig.3e, the signal shown in Fig.3d is by one further pixel period duration ra delayed and reproduced inverted. The signal 3e can be removed from the inverted output of the D flip-flop 8. By addition of the binary values in the signal curves of FIGS. 3d and 3e becomes that shown in FIG. 3f Binary value history received. This signal can be taken from the output of the full adder 7. The initially selected range of n-bits is exceeded by 2 bits. At the exit of the read-only memory 10 is after the previously described evaluation of the correction signal (Fig.3f) a signal according to Fig.3g can be removed.
In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel wurde dieses Signal mit dem Faktor F = 1/L bewertet, invertiert und gleichzeitig wieder auf den Wertebereich eines n-Bit-Wertes begrenzt. Durch Addition des Binärwertverlaufes gemäß der Fig.3b mit dem bewerteten Korrektursignal gemäß der Fig.3g erhält man einen horizontal-apertur-korrigierten Helligkeitssprung an der Klemme 12 des Volladdierers 11.In the present embodiment, this signal was with the Factor F = 1 / L evaluated, inverted and at the same time back to the value range of an n-bit value. By adding the course of the binary values according to FIG with the weighted correction signal according to FIG. 3g, a horizontally-aperture-corrected one is obtained Jump in brightness at terminal 12 of full adder 11.
Durch einen nachfolgenden Digital-Analog-Wandlungsprozeß würde ein analoges Videosignal (strichpunktierte Linie) zurückerhalten werden, bei welchem Helligkeitssprünge gegenüber jenen in der Fig.3a um zwei Abtastimpulsperioden verzögert und versteilert sind.A subsequent digital-to-analog conversion process would result in a analog video signal (dash-dotted line) can be obtained, in which Jumps in brightness compared to those in FIG. 3a delayed by two sampling pulse periods and are steepened.
Wie eingangs erwähnt, bleibt die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung nicht nur auf eine horizontale Aperturkorrektur von digitalen Videosignalen beschränkt. Durch Xnderung der Verzögerungszeit von einer Eildpunktperiodendauer auf eine Zeilenperiodendauer kann ein digitales Videosignal auch vertikalapertur-korrigiert werden. Anstelle eines einzelnen D-Flip-Flops würde dann eine Reihenschaltung aus mehreren D-Flip-Flops treten. Die Anzahl der D-Flip-Flops in der Reihenschaltung wurde der Anzahl der Abtastperiodendauer pro Zeilenperiode entsprechen.As mentioned at the beginning, the circuit arrangement according to the invention remains not only limited to horizontal aperture correction of digital video signals. By changing the delay time from a single pixel period to a line period a digital video signal can also be corrected for vertical aperture. Instead of a single D-flip-flop would then be a series connection of several D-flip-flops step. The number of D flip-flops in the series connection became the number of Scanning period duration per line period correspond.
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Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19772736368 DE2736368C2 (en) | 1977-08-12 | 1977-08-12 | Method and circuit arrangement for correcting the aperture of a digital video signal |
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DE19772736368 DE2736368C2 (en) | 1977-08-12 | 1977-08-12 | Method and circuit arrangement for correcting the aperture of a digital video signal |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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DE2736368A1 true DE2736368A1 (en) | 1979-02-22 |
DE2736368C2 DE2736368C2 (en) | 1982-05-13 |
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ID=6016226
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE19772736368 Expired DE2736368C2 (en) | 1977-08-12 | 1977-08-12 | Method and circuit arrangement for correcting the aperture of a digital video signal |
Country Status (1)
Country | Link |
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DE (1) | DE2736368C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3017931A1 (en) * | 1979-05-11 | 1980-11-20 | Rca Corp | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR TREATING THE VERTICAL DETAIL INFORMATION CONTAINED IN A TELEVISION SIGNAL |
-
1977
- 1977-08-12 DE DE19772736368 patent/DE2736368C2/en not_active Expired
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Proceedings of the IEE, Sept. 1974, Vol. 121, Nr. 9, S. 929-934 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3017931A1 (en) * | 1979-05-11 | 1980-11-20 | Rca Corp | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR TREATING THE VERTICAL DETAIL INFORMATION CONTAINED IN A TELEVISION SIGNAL |
Also Published As
Publication number | Publication date |
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DE2736368C2 (en) | 1982-05-13 |
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