DE3842797C2

DE3842797C2 - Vorrichtungen zur digitalen Farbbildübertragung

Info

Publication number: DE3842797C2
Application number: DE19883842797
Authority: DE
Inventors: Rainer Dr Heiss; Wolfgang Dipl Ing Daub; Ulrich Dipl Ing Barth
Original assignee: Alcatel SEL AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1988-12-20
Filing date: 1988-12-20
Publication date: 1997-03-13
Anticipated expiration: 2008-12-21
Also published as: DE3842797A1

Description

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zur digitalen Farbbildübertragung nach den Oberbegriffen der nebengeordneten Patentansprüche 1 und 2.

Aus der US-PS 45 20 386 ist eine Vorrichtung zur digitalen Farbbildübertragung bekannt, bei der analoge Farbkomponentensignale in ein digitales Luminanzsignal und in zwei digitale Chrominanzsignale umgewandelt werden. Dazu werden die analogen Farbkomponentensignale zunächst digitalisiert und dann einer Rechenschaltung zugeführt (s. dort Fig. 1). Die Rechenschaltung wandelt die digitalisierten Farbkomponentensignale in das digitale Luminanzsignal und in die digitalen Chrominanzsignale um. Nach welchen Rechenvorschriften und Gleichungen dies geschieht wird dort nicht beschrieben.

Weiterhin ist eine Vorrichtung zur digitalen Farbbildübertragung aus der DE-C2 32 03 852 bekannt. Dort werden ein analoges Luminanzsignal und zwei analoge Chrominanzsignale mittels Analog/Digitalwandlern in digitale Signale umgewandelt und wieder in das analoge Luminanzsignal und die analogen Chrominanzsignale rückumgewandelt. In der Schrift wird davon ausgegangen, wenn auch nicht näher erläutert, daß analoge Farbkomponentensignale Rot, Grün und Blau zunächst in ein analoges Luminanzsignal und zwei analoge Chrominanzsignale umgewandelt werden. Die Rückumwandlung kann sich nach dieser Schrift ebenfalls nur zwischen den analogen Signalen vollziehen.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine erste Vorrichtung anzugeben, in der nach einer genauen ersten Rechenvorschrift analoge Farbkomponentensignale in ein digitales Luminanzsignal und zwei digitale Chrominanzsignale umgewandelt werden, und eine zweite andere Vorrichtung anzugegen, in der nach einer genauen zweiten Rechenvorschrift das digitale Luminanzsignal und die digitalen Chrominanzsignale zuerst in die analogen Farbkomponentensignale rückumgewandelt werden.

Die Aufgabe wird gelöst, wie in den Patentansprüchen 1 und 2 angegeben. Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Vorteilhaft ist, daß die digitale Rechenschaltung keine Bauteil-Alterung aufweist, nicht von Bauteil-Toleranzen abhängt und somit im Vergleich zu den analog arbeitenden Vorrichtungen eine während der gesamten Lebensdauer konstante Umsetzung zwischen den Farbkomponenten einerseits und dem Luminanzsignal und den Chrominanzsignalen andererseits gewährleistet. Die Genauigkeit der Umsetzung ergibt sich hierbei nur aus der Genauigkeit der Koeffizienten.

Die Erfindung wird anhand der Figuren beispielsweise erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild der neuen Vorrichtung zur Umwandlung analoger Farbkomponentensignale in ein digitales Luminanzsignal und zwei digitale Chrominanzsignale,

Fig. 2 den Aufbau der Rechenschaltung 3 aus Fig. 1,

Fig. 3 ein Blockschaltbild der neuen Vorrichtung zur Rückumwandlung eines digitalen Luminanzsignals und zweier digitaler Chrominanzsignale in analoge Farbkomponentensignale.

Gemäß Fig. 1 werden analoge Farbkomponentensignale RA (Rot), GA (Grün) und BA (Blau) einem Analog-Digital-Wandler 1 zugeführt, wo sie in entsprechende digitale Farbkomponentensignale RD (Rot), GD (Grün) und BD (Blau) umgewandelt werden. Dem Analog-Digital-Wandler 1 sind drei digitale Rechenschaltungen 2, 3 und 4 derart nachgeschaltet, daß diese drei Signale allen Rechenschaltungen 2, 3 und 4 zugeführt werden; in der Rechenschaltung 2 wird nach einer ersten Gleichung aus den digitalen Farbkomponentensignalen RD, GD, BD ein digitales Luminanzsignal Y, in den Rechenschaltungen 3 bzw. 4 werden nach einer zweiten bzw. dritten Gleichung aus den digitalen Farbkomponentensignalen RD, GD, BD ein digitales Chrominanzsignal C_R bzw. C_B erzeugt.

Die Gleichungen können lineare Gleichungen oder Gleichungen höheren Grades sein.

Die Vorrichtung arbeitet nach den Gleichungen

Y = (77 _* RD + 150 _* GD + 29 _* BD)/256 (1),

C_R = (128 _* RD - 107 _* GD - 21 _* BD)/256 + 128 (2),

C_B = (- 43 _* RD - 85 _* GD + 128 _* BD)/256 + 128 (3).

Diese Gleichungen sind von den in der CCIR-Empfehlung 601 angegebenen Gleichungen abgeleitet, wobei die Koeffizienten so gewählt sind, daß sie digital als 8-Bit-Werte darstellbar sind. Die Werte der digitalen Farbkomponentensignale werden ebenfalls als 8-Bit-Werte dargestellt.

Beispielhaft für den Aufbau der Rechenschaltungen 2, 3, 4 aus Fig. 1 wird die Rechenschaltung 3 zur Realisierung der Gleichung (2) in Fig. 2 dargestellt.

Jedes digitale Farbkomponentensignal RD, GD, BD wird mit dem Koeffizienten aus der Gleichung (2), 128, 107, 21, jeweils einem 8_*8-Bit-Multiplizierer 9, 10, 11 zugeführt. Die Ergebnisse sind dann 16-Bit-Werte, wobei die digitalen Werte 128 _* RD und 107 _* GD einem ersten 16-Bit-Subtrahierer 12 zugeführt werden, der aus ihnen eine erste Differenz bildet, und in einem zweiten 16-Bit-Subtrahierer 13 eine zweite Differenz aus der ersten Differenz und einem digitalen Wert 21 _* BD gebildet wird.

In einem Dividierer 14 wird die zweite Differenz, die ebenfalls ein 16-Bit-Wert ist, durch 256 dividiert; das Ergebnis ist also wieder ein 8-Bit-Wert. Dieses Ergebnis kann anschließend noch gerundet werden, was eine geringe Auswirkung auf die Fehlerverteilung zeigt).

In einem 8-Bit-Addierer 15 wird 128 addiert. Das Endergebnis ist wieder ein 8-Bit-Wert.

Die Gleichungen (1) und (3) werden durch die entsprechend aufgebauten Rechenschaltungen 2 und 4 realisiert.

Fig. 3 zeigt, daß in gleicher Weise, wie sich gemäß Fig. 1 aus den analogen Farbkomponentensignalen RA, GA und BA ein digitales Luminanzsignal Y und zwei digitale Chrominanzsignale C_R, C_B erzeugen lassen, diese in Rechenschaltungen 5, 6, 7 sich wieder in digitale Farbkomponentensignale RD, GD, BD rückumwandeln lassen, aus denen in einem Digital-Analog-Wandler 8 die analogen Farbkomponentensignale RA, GA BA rückgewonnen werden.

Ebenso, wie in den Rechenschaltungen 2, 3, 4 die Gleichungen (1), (2), (3) realisiert werden, werden in den Rechenschaltungen 5, 6, 7 Gleichungen

RD = Y + C_R + (103 _* C_R)/256 - 179 (4)

GD = Y - (183 _* C_R + 88 _* C_B)/256 + 135 (5)

BD = Y + C_B + (198 _* C_B)/256 - 227 (6)

realisiert.

Claims

1. Vorrichtung zur digitalen Farbbildübertragung, bei der analoge Farbkomponentensignale Rot (RA), Grün (GA) und Blau (BA) in ein digitales Luminanzsignal (Y) und zwei digitale Chrominanzsignale (C_R, C_B) umgewandelt werden, bei der die analogen Farbkomponentensignale (RA, GA, BA) einem Analog-Digital- Wandler (1) zugeführt werden, wo sie in digitale Farbkomponentensignale (RD, GD, BD) umgewandelt werden und bei der die digitalen Farbkomponentensignale jeweils in digitalen Rechenschaltungen (2, 3, 4) in das digitale Luminanzsignal (Y) und die digitalen Chrominanzsignale (C_R, C_B) umgewandelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenschaltungen (2, 3, 4) Gleichungen Y = (77 _* RD + 150 _* GD + 29 _* BD)/256 (1),C_R = (128 _* RD - 107 _* GD - 21 _* BD)/256 + 128 (2),C_B = (- 43 _* RD - 85 _* GD + 128 _* BD)/256 + 128 (3)realisieren.

2. Vorrichtung zur digitalen Farbbildübertragung, bei der ein digitales Luminanzsignal (Y) und zwei digitale Chrominanzsignale (C_R, C_B) in analoge Farbkomponentensignale Rot (RA), Grün (GA) und Blau (BA) rückumgewandelt werden, bei der das digitale Luminanzsignal (Y) und die digitalen Chrominanzsignale (C_R, C_B) in digitalen Rechenschaltungen (5, 6, 7) in die digitalen Farbkomponentensignale (RD, GD, BD) rückumgewandelt und bei der diese einem Digital-Analog-Wandler (8) zugeführt werden, wo sie in die analogen Farbsignale (RA, GA, BA) rückumgewandelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Rechenschaltungen (5, 6, 7) Gleichungen RD = Y + C_R + (103 _* C_R)/256 - 179 (4),GD = Y - (183 _* C_R + 88 _* C_B)/256 + 135 (5),BD = Y + C₈ + (198 _* C_B)/256 - 227 (6)realisieren.