DE4127280A1 - Adressierverfahren und -schaltung zur bilddatenspeicherung in einem dram - Google Patents
Adressierverfahren und -schaltung zur bilddatenspeicherung in einem dramInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Adressierverfahren nach dem
Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie auf eine Schaltung zur
Durchführung dieses Verfahrens.
Solche Adressierverfahren für Bilddaten in einem Speicher wer
den dazu benutzt, die Daten zum Bildaufbau in ein Videoaufnahme
und -wiedergabegerät einzuspeichern und aus diesem auszulesen.
Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf ein Adressierver
fahren für Daten zum Aufbau eines Bildes, bei dem die Bilddaten
eine vorbestimmte Bitanzahl aufweisen und während jeder Periode
eines Horizontal-Synchronsignals in ein DRAM (dynamischer Spei
cher mit wahlfreiem Zugriff) eingeschrieben oder aus diesem
ausgelesen werden, wobei zu beachten ist, daß das DRAM Auf
frischzyklen erfordert.
Üblicherweise werden die Bilddaten mittels einer Verzögerungs
einrichtung verzögert, um ein Bewegungs- und ein Farbsignal von
einem Video-Signalgemisch abzutrennen, wenn ein Videosignal auf
ein Magnetband eines Videoaufnahme- und -wiedergabegerätes auf
gezeichnet und von diesem wiedergegeben wird. Als Verzögerungs
einrichtung wird normalerweise eine Speichereinheit benutzt. In
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild eines Teils eines Videoaufnahme
und -wiedergabesystems dargestellt, bei dem die Erfindung An
wendung findet. Ein analoges Video-Signalgemisch ist einem A/D-
Wandler (10) zugeführt und wird dort in ein digitales Video-
Signalgemisch umgewandelt. Daraufhin wird dieses Signalgemisch
in einer Zeitbasis-Korrekturstufe (20) (nachfolgend TBC be
zeichnet) in richtiger Weise auf eine Zeitbasis abgeglichen und
in einer Bild-Kammfilterstufe (50) gefiltert. Die Bild-Kammfil
terstufe (50) besteht aus einer Speichereinheit (30) und einem
Addierer (40), filtert die vom TBC (20) zugeführten zeitbasis
korrigierten Signale und gibt das kammgefilterte Signal an ei
nen Bewegungs- und Farbsignalseparator weiter. Die Speicherein
heit (30) enthält einen Speicher und eine nicht gezeigte Steu
erschaltung zur Steuerung des Einschreibens und Auslesens der
Bilddaten in den und aus dem Speicher. Als Speicher kann ein
SRAM, ein Feldspeicher oder ein DRAM in dem Videoaufnahme- und
-wiedergabesystem, bei dem die Erfindung zum Einsatz kommt,
verwendet werden.
Zwar wird im Gegensatz zur Benutzung eines DRAMs keine separate
Auffrisch-Steuerschaltung benötigt, wenn als Speicher ein SRAM
oder ein Feldspeicher benutzt wird, jedoch entsteht dadurch der
Nachteil höherer Kosten. Bei Verwendung eines DRAMs als
Speicherbaustein wird eine Zeit von 512·63,5 µs = 30 ms für die
Speicherung der Daten eines Bildes bei einem Speicher mit zwei
Megabyte benötigt, wenn die Bilddaten jeder Horizontal-Syn
chronsignalperiode 1 H Zeile für Zeile in das DRAM adressiert
werden, sobald jeweils, wie in Fig. 3A gezeigt, ein Zeilenad
ressen-Abfragesignal (RAS) dem Speicher zugeführt wird. Daher
ist es bei Speicherung der Daten eines Bildes in einem DRAM
unmöglich, einen Auffrischzyklus des DRAMs, das für gewöhnlich
alle 4 ms bis 8 ms aufgefrischt werden sollte, vorzusehen, ohne
eine Auffrisch-Steuerschaltung zu verwenden. Aus diesem Grunde
erhöhen sich Aufwand und Kosten der gesamten Einrichtung wegen
eines komplizierteren Aufbaus bei Verwendung eines DRAMs, ob
gleich der Preis für den DRAM-Baustein selbst gering ist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Adressierverfahren zum Ein
schreiben von Bilddaten in und zum Auslesen derselben aus einem
DRAM sowie eine Vorrichtung zu deren Durchführung zu schaffen,
die keine separate Auffrisch-Steuerschaltung innerhalb eines
Videoaufnahme- und -wiedergabegerätes erfordern.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des
Patentanspruches 1 sowie durch eine Schaltung mit den Merkmalen
des Patentanspruches 5 gelöst.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sowie zu deren
besseren Verständnis eine bekannte Ausführungsform sind in den
Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend beschrieben.
Fig. 1 zeigt schematisch ein Blockschaltbild eines erfin
dungsgemäßen Schaltkreises zum Einschreiben von Bild
daten in bzw. zum Auslesen derselben aus einem Spei
cher,
Fig. 2 schematisch ein Blockschaltbild eines Teils eines üb
lichen Videoaufnahme- und -wiedergabesystems, bei dem
der Schaltkreis der Fig. 1 einsetzbar ist und
Fig. 3A und 3B Speicherplatzeinteilungen im Detail, um Verfahren zur
Adressierung der Bilddaten in einem Speicher nach ei
ner bekannten und nach der erfindungsgemäßen Vorge
hensweise zu erläutern.
Die Kapazität eines für ein Videoaufnahme- und -wiedergabesy
stem geeigneten Speichers zum Einschreiben und Auslesen der Da
ten eines Bildes muß normalerweise größer als zwei Megabyte
sein (512·512·8 Bits). Wie aus Fig. 1 hervorgeht, sind bei dem
dort gezeigten Ausführungsbeispiel zwei Speicherbausteine mit
je zwei Megabyte verwendet, wobei abwechselnd der eine Spei
cherbaustein dem Einlesen und der andere Speicherbaustein dem
Auslesen dient. Obwohl die Schreib- und Leseoperationen bei dem
gezeigten Ausführungsbeispiel anhand von zwei Speicherbaustei
nen erläutert werden, ist anzumerken, daß die Erfindung nicht
hierauf beschränkt ist, sondern daß es auch möglich ist, einen
einzigen Speicherbaustein mit einer ausreichenden Speicherkapa
zität vorzusehen.
Wie in Fig. 1 gezeigt, wird das in dem TBC (20) zeitbasiskorri
gierte, digitale Video-Signalgemisch einem Addierer (40) und
einem Daten-Selektor (34) zugeführt. Die vom TBC (20) abgege
benen Videosignale, d. h. die digitalen Signale, werden über den
Daten-Selektor (34) in einen ersten (31) oder einen zweiten
Bild-Speicher (32) geschrieben oder aus diesen ausgelesen. Hier
bei schreibt der Daten-Selektor (34) die digitalen Daten in den
ersten oder zweiten Bild-Speicher (31 oder 32) oder liest die
hineingeschriebenen Daten wieder aus diesen aus, um die ausge
lesenen Daten dem Addierer (40) in Abhängigkeit von Speicher
steuerungsignalen zuzuführen, welche von einem Taktsteuerungs
block (33) abgegeben werden. Ein Schreib-Freigabesignal ()
und ein Lese-Freigabesignal () werden vom Taktsteuerungsblock
(33) im low-aktiven Zustand betrieben. Dabei ist der Ausgang
des Taktsteuerungsblocks (33) mit dem Schreib-Freigabeanschluß
() des ersten Bild-Speichers (31) und mit dem Lese-Freigabe
anschluß () des zweiten Bild-Speichers (32) direkt sowie mit
dem Lese-Freigabeanschluß () des ersten Bild-Speichers (31)
und dem Schreib-Freigabeanschluß () des zweiten Bild-Speichers
(32) über einen Inverter (35) verbunden. Wenn der Taktsteue
rungsblock (33) daher ein 1-Signal erzeugt, wird das Lese-Frei
gabesignal () des ersten Bild-Speichers (31) und das Schreib-
Freigabesignal () des zweiten Bild-Speichers (32) aktiviert.
Wenn hingegen ein 0-Signal vom Taktsteuerungsblock (33) erzeugt
wird, aktiviert dies das -Signal des ersten Bild-Speichers
(31) und das -Signal des zweiten Bild-Speichers (32) . Mit an
deren Worten, während der erste Bild-Speicher (31) eine Schreib
operation durchführt, macht der zweite Bild-Speicher (32) eine
Leseoperation, und der Daten-Selektor (34) schreibt Daten in
den ersten Bild-Speicher (31) und liest Daten aus dem zweiten
Bild-Speicher (32). Der Taktsteuerungsblock (33) führt hierbei
den beiden Bild-Speichern (31 und 32) ein Zeilenadressen-Ab
fragesignal (RAS), ein Spaltenadressen-Abfragesignal (CAS) und
ein Adressiersignal (ADDR) zu, um auf die Adressen in den Spei
chern Zugriff zu erhalten.
Nachfolgend wird anhand der Fig. 3A und 3B ein erfindungsgemä
ßes Adressierverfahren für Bilddaten in einem Speicher erläu
tert.
Wie aus Fig. 3A hervorgeht, wurden bislang zum Zwecke des Ein
schreibens von Bilddaten dieselben zeilenweise in einem Spei
cher wie folgt abgespeichert. Sobald jeweils ein RAS-Signal
empfangen wird, werden Bilddaten während einer 1 H-Periode in
eine Zeile in den Speicher geschrieben. Die Zeiteinheit H be
trägt hierbei 63,5 µs, d. h. sie entspricht 1/fH, wobei fH die
Frequenz für das Horizontal-Synchronsignal ist, für das NTSC-
Fernsehsystem also fH = 15 734 kHz. Wie bereits oben erwähnt,
beträgt die Zeitdauer zum Schreiben der Daten eines Bildes im
Fall eines 512·512 DRAM-Bausteins, wie er erfindungsgemäß ver
wendet wird, insgesamt 30 ms. Dementsprechend erfordert der
DRAM-Baustein mit einem normalen Auffrischzyklus von 4 ms bis 8 ms
zusätzlich eine Auffrisch-Steuerschaltung zum periodischen
Auffrischen des DRAMs.
Damit nun ein kostengünstiger DRAM-Baustein ohne Auffrisch-
Steuerschaltung zum Einschreiben und Auslesen der Daten eines
Bildes in und von einem für ein Videoaufnahme- und -wiedergabe
gerät geeigneten Speicher verwendbar ist, sieht die Erfindung
eine Teilung des DRAMs in mehrere Teilbereiche vor, wobei wäh
rend jeder Horizontal-Synchronsignalperiode eine vorbestimmte
Datenanzahl in die abgeteilten Teilbereiche eingeschrieben bzw.
aus diesen ausgelesen wird. Sobald ein Zeilenadressen-Abfrage
signal (RAS) in die beiden Bild-Speicher (31 und 32) eingegeben
wird, werden den beiden Bild-Speichern (31 und 32) daraufhin
eine Anzahl n von Spaltenadressen-Abfragesignalen (CAS) und
eine entsprechende Anzahl n von Adressiersignalen (ADDR) zu
geführt. Wenn eine Anzahl m von Zeilenadressen-Abfragesignalen
(RAS) während einer Horizontal-Synchronsignalperiode in die
beiden Bild-Speicher (31 und 32) eingegeben wurde, entspricht
dies dem Einschreiben oder Auslesen von Daten mit einer vorbe
stimmten Bitanzahl, nämlich m·n·(Bits pro Adresse) in bzw. aus
den Speicher-Teilbereichen.Wenn nach Zuführen aller Zeilen
adressen- Abfragesignale (RAS) die sich auf die n Spaltenadres
sen-Abfragesignale (CAS) beziehenden Schreib- und Leseoperatio
nen vervollständigt sind, werden die nächsten n Spaltenadres
sen-Abfragesignale (CAS) den entsprechenden Speicher-Teilberei
chen zugeführt, sobald eines der Zeilenadressen-Abfragesignale
(RAS) eingegeben wird. Die obigen Schreib- und Leseoperationen
werden so lange wiederholt, bis ein Datensatz eines Bildes kom
plett in die abgeteilten Speicher-Teilbereiche eingeschrieben
bzw. aus diesen ausgelesen worden ist.
Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung
eines 512·512 DRAM-Bausteins wird nachfolgend unter Bezugnahme
auf Fig. 3B beschrieben.
Der 512·512 DRAM-Baustein nach Fig. 3B wird in 512 Teilbereiche
abgeteilt, von denen jeder 16 Zeilenadressen und 32 Spaltenad
ressen enthält. Ein Bilddatensatz mit 4096 (16·32·8) Bits wird
daher in Abhängigkeit vom Zeilenadressen-Abfragesignal (RAS),
Spaltenadressen-Abfragesignal (CAS), Adressiersignal (ADDR) so
wie von den Schreib-Freigabesignalen () und den Lese-Freiga
besignalen (), die vom Taktsteuerungsblock (33) der Fig. 1
erzeugt werden, während einer Horizontal-Synchronsignalperiode
1 H in einen Speicher-Teilbereich eingeschrieben oder aus diesem
ausgelesen.
Sobald hierbei ein Zeilenadressen-Abfragesignal (RAS) in den
Speicher eingegeben wird, werden nacheinander die Spaltenadres
sen-Abfragesignale (CAS) für die Spaltenadressenabschnitte 0
bis 31 eingegeben. Derart werden nacheinander die Zeilenadres
sen-Abfragesignale (RAS) der Zeilenadressenabschnitte 0 bis 15
in den Speicher während einer Horizontal-Synchronsignalperiode
eingegeben und somit insgesamt 4096 Datenbits in die Teilbe
reiche gemäß der beiden Abfragesignale und der zugehörigen Ad
ressiersignale eingeschrieben bzw. aus diesen ausgelesen. Dar
aufhin werden für eine nächste Horizontal-Synchronsignalperiode
die Zeilenadressen-Abfragesignale für die Zeilenadressenab
schnitte 16 bis 31 und gleichzeitig die Spaltenadressen-Abfra
gesignale für die Spaltenadressenabschnitte 0 bis 31 und die
zugehörigen Adressensignale aufeinanderfolgend dem Speicher zu
geführt. Dementsprechend wird der nächste Datensatz mit 4096
Bits in einen nächsten Speicher-Teilbereich eingeschrieben bzw.
aus diesem ausgelesen, wobei der Teilbereich durch die Zeilen
adressen-Abfragesignale für die Zeilenadressenabschnitte 16 bis
31, die Spaltenadressen-Abfragesignale für die Spaltenadressen
abschnitte 0 bis 31 und die zugehörigen Adressiersignale be
stimmt ist. Wenn die Daten komplett in alle Zeilenadressen-
Speicher-Teilbereiche eingeschrieben wurden, die zu den Spal
tenadressenabschnitten 0 bis 31 gehören, d. h. in die Zeilen
adressenabschnitte 0 bis 511 des Ausführungsbeispiels, werden
die weiteren Daten in die Zeilenadressen der Speicherteilbe
reiche geschrieben, die zu den Spaltenadressenabschnitten 32
bis 63 gehören.
Dieser Vorgang wird so lange wiederholt, bis der Datensatz ei
nes Bildes komplett in die Speicher-Teilbereiche des 512·512
Speicherbausteins eingeschrieben oder aus diesen ausgelesen
worden ist. In dem erfindungsgemäß verwendeten 512·512 DRAM
werden diesem 16 Zeilenadressen-Abfragesignale für die Dauer
einer Horizontal-Synchronsignalperiode zugeführt. Dementspre
chend werden 512 (=16·32) Zeilenadressen-Abfragesignale dem
Speicher insgesamt während einer Periode von 32 Horizontal-
Synchronsignalen eingegeben. Es dauert daher für jede der 32
Horizontal-Synchronsignalperioden ungefähr 2,4 ms (= 32·63,5 µs)
die Zeilenadressen-Abfragesignale der Zeilenadressenabschnitte
0 bis 511 zuzuführen. Jeder der so gebildeten Speicher-Teilbe
reiche des erfindungsgemäß verwendeten DRAMs braucht daher
nicht extra nach einer bestimmten Zeitdauer aufgefrischt zu
werden, weil die Zeilenadressen-Abfragesignale der Zeilen
adressenabschnitte 0 bis 511 dem Speicher nacheinander inner
halb des normalen Auffrischzyklus des DRAMs, d. h. innerhalb
einer Periode von 32 Horizontal-Synchronsignalen, zugeführt
werden.
Das erfindungsgemäße, in einem Videoaufnahme- und -wiedergabe
gerät verwendbare Adressierverfahren für Bilddaten in einem
DRAM benutzt, kurz gesagt, ein DRAM und nicht ein aufwendigeres
SRAM oder einen Feldspeicher und benötigt keine zusätzliche
Auffrisch-Steuerungsschaltung zum Einschreiben der Daten eines
Bildes in das kostengünstige DRAM bzw. zum Auslesen derselben
aus diesem, wobei sich im Ergebnis ein einfacherer Aufbau er
gibt.
Claims (9)
1. Adressierverfahren zum Einschreiben und Auslesen von
Bilddaten in ein DRAM (dynamischer Speicher mit wahlfreiem Zu
griff) vorbestimmter Speicherkapazität in Abhängigkeit von Zei
lenadressen-Abfragesignalen (RAS), Spaltenadressen-Abfragesig
nalen (CAS) und durch diese beiden Signale bestimmten Adres
siersignalen (ADDR), welche als Speichersteuerungssignale zuge
führt werden, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- - aufeinanderfolgendes Eingeben einer Anzahl m von Zeilenad ressen-Abfragesignalen, einer Anzahl n von Spaltenadres sen-Abfragesignalen und der zugehörigen Anzahl m·n von Adressiersignalen in das DRAM für die Zeitdauer eines Horizontal-Synchronsignals;
- - sequentielles Einschreiben von Daten mit einer Anzahl m·n (Anzahl der Bits pro Adresse) von Bits in oder Auslesen derselben aus einem Speicher-Teilbereich mit einer Anzahl m·n von Adressen während der Zeitdauer eines Horizontal- Synchronsignals durch aufeinanderfolgendes Eingeben der n Spaltenadressen-Abfragesignale und der zugehörigen n Adressiersignale in das DRAM, wenn jeweils eines der m Zeilenadressen-Abfragesignale in das DRAM eingegeben wird;
- - Eingeben der nächsten n Spaltenadressen-Abfragesignale, wann immer eines der Zeilenadressen-Abfragesignale eingegeben und das Einlesen oder Auslesen im vorangegangenen Schritt dadurch abgeschlossen wurde, daß alle Zeilenadressen-Abfragesignale für die vorangegangenen n Spaltenadressen-Abfragesignale in das DRAM eingegeben wurden; und
- - Wiederholung der obigen Schrittfolge, bis die Daten eines Bildes vollständig in das DRAM eingeschrieben oder aus diesem ausgelesen worden sind.
2. Adressierverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Speicher aus 512 Zeilenadressenabschnitten und 512
Spaltenadressenabschnitten besteht und eine Speicherkapazität
von zwei Megabytes (=512·512·8 Bits) aufweist, wobei die Anzahl
von Abfragebits 8 ist.
3. Adressierverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß m=16 und n=32 ist.
4. Adressierverfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß jeder Speicher-Teilbereich 16 Zeilenadressenabschnitte
und 32 Spaltenadressenabschnitte aufweist.
5. Adressierschaltung zur Durchführung des Adressierverfah
rens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, insbesondere für ein
Videoaufzeichnungs- und -wiedergabegerät, gekennzeichnet durch:
- - einen Datenspeicher zum Einschreiben oder Auslesen einer vorbestimmten Anzahl von Daten eines Bildes;
- - eine Taktsteuerungseinrichtung (33), die dem Datenspeicher Taktsteuerungssignale zuführt; und
- - einen Daten-Selektor (34) zum Auswählen vorbestimmter Da ten, die in Abhängigkeit von Steuerungssignalen der Takt steuerungseinrichtung (33) in den Datenspeicher einzu schreiben oder aus diesem auszulesen sind, sowie zur Zu führung der ausgewählten Daten zu einem Addierer (40).
6. Adressierschaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich
net, daß der Datenspeicher einen ersten (31) und einen zweiten
Bilddaten-Speicher (32) enthält, welche jeweils eine vorbe
stimmte Speicherkapazität aufweisen.
7. Adressierschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeich
net, daß jeweils der eine der beiden Bilddaten-Speicher (31 und
32) eine Schreib- und der andere eine Leseoperation durchführt.
8. Adressierschaltung nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeich
net durch einen Inverter (35), der in eine Ausgangsleitung der
Taktsteuerungseinrichtung (33) eingeschleift ist, wobei die
beiden Bilddaten-Speicher (31 und 32) bei Empfang eines Signals
von der Taktsteuerungseinrichtung (33) in low-aktivem Zustand
betrieben werden.
9. Adressierschaltung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, da
durch gekennzeichnet, daß die beiden Bilddaten-Speicher (31 und
32) jeweils 512·512·8 Bits, d. h. eine Speicherkapazität von
zwei Megabyte, aufweisen.
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