DE69320158T2 - Bildkomprimierungsvorrichtung - Google Patents

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
• Die vorliegende Erfindung betritil eine Bildkompressionsvorrichtung zur Verwendung in einem Videospezialeffektgerät eines Fernsehempfängers oder dergleichen.
• Es ist üblich, daß, wenn ein Fernsehbild von der Fläche her komprimiert wird und einem Abschnitt von einem Bildschirm eines Fernsehempfängers überlagert wird, die Anzahl der Bildrasterzeilen in Vertikalrichtung dezimiert wird und die Anzahl der Pixel in Horizontalrichtung reagierend auf ein Kompressionsverhältnis dezimiert wird, Daten, welche nicht dezimiert sind, vorübergehend in einem Speicher gespeichert werden, und dann aus diesem ausgelesen werden.
• Eine herkömmliche Bildspeichervorrichtung dieser Art beinhaltet eine Taktdezimierungsschaltung zum Dezimieren von Takten sowohl in der Vertikal- als auch der Horizontalrichtung, und zwar reagierend auf ein Kompressionsverhältnis, und verwendet ein Durchschnittswert-Bildungsverfahren zum Mitteln von Bilddaten basierend auf einem kontinuierlichen Verlauf von dezimierten Takten.
• Fig. 3 der begleitenden Zeichnungen ist ein schematisches Blockdiagramm, welches eine Schaltungsanordnung einer herkömmlichen Bildkompressionsvortichtung darstellt. Wie in Fig. 3 gezeigt, weist diese herkömmliche Bildkompressionsvorrichtung auf einen A/D-(Analog/Digital)-Wandler 31 zum Umwandeln eines am Eingang liegenden Bildsignals in digitale Bilddaten, eine Taktdezimierungsschaltung 33 zum Erzeugen eines Dezimierungssignals und eines Dezimierungstaktes basierend auf einem Schreibtakt und Kompressionsverhältnisdaten, eine Durchschnittswert-Bildungsschaltung 32 zum Mitteln der Bilddaten in Übereinstimmung mit einem bleibenden Signal, das nicht dezimiert ist, einen Speicher 35, in welchem eine Ausgangsgröße der Durchschnittswert-Bildungsschaltung 32 sequentiell gespeichert wird, und zwar reagierend auf einen bleibenden Takt, welcher nicht dezimiert ist, eine Leseschaltung 36 zum Auslesen der im Speicher 35 gespeicherten Bilddaten und einen D/A-(Digital/Analog)-Wandler 37 zum Umwandeln der ausgelesenen Bilddaten in ein analoges Signal. Gemäß der auf diese Weise angeordneten herkömmlichen Bildkompressionsvorrichtung kann ein reduziertes Bild mit einem willkürlichen Kompressionsverhältnis erzielt werden.
• Jedoch verwendet die oben erwähnte herkömmliche Bildkompressionsvorrichtung unterschiedliche Durchschnittswert-Bildungsverfahren, wenn ein Bild mit Kompressionsverhältnissen von bis zu 1/2 vermindert wird, bei dem dezimierte Takte nicht kontinuierlich sind, und wenn ein Bild mit Kompressionsverhältnissen von weniger als 1/2 vermindert wird, bei dem dezimierte Takte kontinuierlich sind. Daher gibt es, wenn ein Bildkompressionsverhältnis sukzessive verändert wird, dann den Nachteil, daß ein Bild, welches mit einem Kompressionsverhältnis von weniger als 1/2 vermindert wurde, unnatürlich aussieht.
• In Übereinstimmung mit der vorliegenden Erfindung wird eine Bildkompressionsvorrichtung mit den im nachfolgend aufgeführten Anspruch 1 festgelegten Merkmalen bereitgestellt.
• Ein Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, eine Bildkompressionsvorrichtung mit hervorragenden Eigenschaften bereitzustellen, welche ein Bild mit kontinuierlichen Kompressionsverhältnissen in natürlicherer Weise reduzieren kann, und zwar durch Verwendung eines Durchschnittswert-Bildungsverfahrens, das nicht auf einen kontinuierlichen Verlauf von Takten bezogen ist.
• Um das oben genannte Ziel zu erreichen, weist eine Bildkompressionsvorrichtung auf eine A/D-Wandlereinheit, welche ein Bildsignal synchron mit einem Schreibtakt in Bilddaten umwandelt, eine Speichereinheit, in welcher die Bilddaten vorübergehend gespeichert werden, eine Taktdezimierungseinheit, welche einen Schreibtakt reagierend auf ein Kompressionsverhältnis dezimiert, eine Wähleinheit, welche ein Durchschnittswert-Bildungsverfahren reagierend auf ein Kompressionsverhältnis bestimmt, eine Durchschnittswert-Bildungseinheit; welche die Bilddaten mittels dem durch die Auswähleinheit bestimmten Durchschnittswert-Bildungsverfahren mittelt, eine Schreibeinheit, welche einen Schreibbefehl ausgibt, und zwar in Übereinstimmung mit einem bleibenden Schreibtakt, welcher nicht dezimiert ist, eine Leseeinheit, welche die Bilddaten aus der Speichereinheit ausliest, und eine D/A-Wandlereinheit, welche die Bilddaten in ein analoges Signal umwandelt.
• Gemäß dieser Bildkompressionsvorrichtung wird, wenn Daten, welche ein gewünschtes Kompressionsverhältnis repräsentieren, dieser zugeführt werden, ein Dezimierungstakt entsprechend dem gewünschten Kompressionsverhältnis erzeugt, und eine Menge von zu mitteln den Bilddaten wird auf Basis des Kompressionsverhältnisses bestimmt. Auf diese Weise werden dezimierte Bilddaten, welche nicht in den Speicher geschrieben sind, gemittelt und dann in den Speicher geschrieben, so daß ein Bild mit einem willkürlichen Kompressionsverhältnis reduziert werden kann, und dabei verhindert werden kann, daß das Bild bei der Reduzierung unnatürlich wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
• Fig. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm, welches eine Schaltungsanordnung einer Bildkompressionsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;
• Fig. 2 ist ein Schaltungsdiagramm, welches ein Beispiel einer Addierschaltung zeigt, die in der in Fig. 1 dargestellten Bildkompressionsvorrichtung verwendet wird; und
• Fig. 3 ist ein schematisches Blockdiagramm, welches eine Schaltungsanordnung einer Bildkompressionsvorrichtung gemäß dem Stand der Technik darstellt.
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
• Eine Bildkompressionsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend bezugnehmend auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
• Fig. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm, welches eine Schaltungsanordnung der Bildkompressionsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt. Fig. 2 ist ein Schaltungsdiagramm, welches ein Beispiel einer Addierschaltung zeigt, die in der in Fig. 1 dargestellten Bildkompressionsvorrichtung verwendet wird.
• Wie in Fig. 1 dargestellt, wird eine Ausgangsgröße 15 von einem A/D-Wandler 1, welcher ein Eingangsbildsignal 10 digitalisiert, einer Durchschnittswert- Bildungssclialtung 2 zugeführt, welche Bilddaten mittelt. In der Durchschnittswert- Bildungsschaltung 2 wird einer Verzögerungsschaltung (DLY) 21 die Ausgangsgröße vom A/D-Wandler 1 zugeführt und diese verzögert Daten um eine vorbestimmte Zeitdauer. Eine Addierschaltung 22 ist geeignet, die Ausgangsdaten des AJD-Wandlers 1 und Ausgangsdaten 16 der Verzögerungsschaltung 21 zu mitteln. Ausgangsdaten 17 von der Addierschaltung 22 werden einem Volladdierer 23 zugeführt. Ausgangsdaten von einer Verzögerungsschaltung (DLY) 24, welche die Ausgangsdaten des Volladdierers 23 um eine vorbestimmte Zeitdauer verzögert, und die Ausgangsdaten 17 der Addierschaltung 22 werden durch den Volladdierer 23 addiert und dann einem Verschieberegister 25 zugeführt. Die Durchschnittswert-Bildungsschaltung 2 ist wie oben beschrieben angeordnet.
• Es ist ein Decoder (Auswähleinheit) 3 dargestellt, welcher ein Durchschnittswert-Bildungsverfahren 13 der Addierschaltung 22 und eine Verschiebeanzahl 14 des Verschieberegisters 25 bestimmt und ausgibt, und zwar basierend auf Kompressionsverhältnisdaten 12. Es ist eine Taktdezimierungsschaltung 4 dargestellt, welche Taktdezimierungsinformation aus den Kompressionsverhältnisdaten erhält, um dadurch einen Takt 11 zu dezimieren. Eine Schreibeinheit 5, welche Daten basierend auf einem bleibenden Takt, welcher nicht dezimiert ist, schreibt, führt einen Schreibbefehl einem Speicher 6 zu, welcher Bilddaten vorübergehend speichert. Eine Leseeinheit 7 liest Bilddaten aus dem Speicher 6 aus und ein D/A-Wandler 8 wandelt die auf diese Weise aus dem Speicher 6 ausgelesenen Bilddaten in ein analoges Signal um.
• Die Funktionsweise der auf diese Weise angeordneten Bildkompressionsvorrichtung wird nachfolgend beschrieben.
• Wenn die Kompressionverhältnisdaten 12 der Bildkompressionsvorrichtung der vorliegenden Erfindung zugeführt werden, trennt der Decoder 3 die zugeführten Kompressionsverhältnisdaten in Kompressionsverhältnisdaten, welche ein Kompressionsverhältnis von 1/1 bis 1/2 darstellen, und Kompressionsverhältnisdaten, welche ein Kompressionsverhältnis von 1/2n darstellen (n = 0, 1, 2, ...), deren Produkte zu den Kompressionsverhältnisdaten 12 werden. Wenn die Kompressionsverhältnisdaten 12 ein Kompressionsverhältnis von 3/8 darstellen, dann ist beispielsweise 3/8 = (6/8 · (1/2) = (3/4 · (1/2). Somit gibt der Decoder 3 das Durchschnittswert-Bildungsverfahren 13 der Addierschaltung 22 entsprechend dem Kompressionsverhältnis von 1/l bis 1/2 und die Verschiebeanzahl (n) 14 des Verschieberegisters 25 aus, um ein Bild mit einem Kompressionsverhältnis von 1/2n zu vermindern.
• Wie in Fig. 2 dargestellt, weist die Addierschaltung 22 auf einen Schalter 22a, welcher durch das Durchschnittswert-Bildungsverfahren 13 umgeschaltet wird, und Volladdierer 22b, 22c und 22d, um dadurch die durch den A/D-Wandler 1 digitalisierten Bilddaten und die Daten 16 zu mitteln, welche aus dem Verzögern der Bilddaten 15 um die vorbestimmte Zeitdauer durch die Verzögerungsschaltung (DLY) 21 resultieren. Erneut bezugnehmend auf Fig. 1 werden die gemittelten Daten 17 zu den Daten von der Verzögerungsschaltung (DLY) 24 (n-fach) durch den Volladdierer 23 addiert, und das addierte Ergebnis vom Volladdierer 23 wird durch das Verschieberegister 25 um n Bits nach rechts verschoben, um dadurch als gemittelte Ausgangsgröße 18 ausgegeben zu werden.
• Wie oben beschrieben werden gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung jegliche Kompressionsverhältnisdaten ausgedrückt als:
• (Kompressionsverhältnis von 1/l bis 1/2) x (Kompressionsverhältnis von 1/2n) und die Durchschnittswert-Bildungsbearbeitung, welche derartigen Kompressionsverhältnisdaten entspricht, wird so durchgeführt, daß ein natürliches und kontiuierliches reduziertes Bild erzielt werden kann.
• Die in Fig. 2 dargestellte Addierschaltung 22 kann die Kompression von 1/l bis 1/2 mit einer höheren Genauigkeit durchführen, wenn die Addierschaltung 22 derart modifiziert wird, daß dieser weitere Schalter und Volladdierer oder dergleichen hinzugefügt werden.
• Wie oben dargelegt ist es gemäß der vorliegenden Erfindung möglich, eine hervorragende Bildkompressionsvorrichtung zu realisieren, welche ein Bild mit kontinuierlichen Kompressionsverhältnissen reduzieren kann, und dabei verhindert wird, daß ein reduziertes Bild beim Anzeigen unnatürlich wird. Mit anderen Worten können Bilddaten eines Fernsehvideosignals durch die vereinfachte Schaltungsanordnung mit kontinuierlichen Kompressionsverhältnissen reduziert werden, und dabei verhindert werden, daß ein reduziertes Bild beim Anzeigen unnatürlich wird.

Claims (3)

1. Bildkompressionsvorrichtung zum Komprimieren eines Eingangsbildsignals in Übereinstimmung mit einem Kompressionsverhältnis, wobei die Vorrichtung aufweist:

einen A/D-Wandler (1), welcher das Eingangsbildsignals synchron mit einem Schreibtaktsignal in Bilddaten umwandelt;

eine Durchschnittswertbildungseinrichtung (2), welche die vom A/D-Wandler (1) ausgegebenen Bilddaten entsprechend dem Kompressionsverhältnis mittelt;

eine Speichereinrichtung (6), welche die von der Durchschnittswertbildungseinrichtung (2) ausgegebenen gemittelten Bilddaten vorübergehend speichert;

eine Taktdezimierungseinrichtung (4), welche das Schreibtaktsignal in Übereinstimmung mit dem Kompressionsverhältnis dezimiert;

eine Schreibeinrichtung (5), welche an die Speichereinrichtung (6) einen Schreibbefehl ausgibt, und zwar reagierend auf das von der Taktdezimierungseinrichtung (4) ausgegebene dezimierte Schreibtaktsignal;

eine Leseeinrichtung (7), welche die gespeicherten Bilddaten aus der Speichereinrichtung (6) ausliest; und

einen D/A-Wandler (8), welcher die ausgelesenen Bilddaten in ein analoges Bild umwandelt,

dadurch gekennzeichnet, daß:

die Vorrichtung weiter aufweist: eine Durchschnittswertbildungs-Steuereinrichtung (3), welche das Kompressionsverhältnis in ein erstes Kompressionsverhältnis von 1/2 bis 1 und ein zweites Kompressionsverhältnis von 1/2n aufteilt, wobei n eine ganze Zahl nicht kleiner Null repräsentiert, und ein erstes und ein zweites Durchschnittswertbildungs-Steuersignal liefert, welches dem ersten bzw. dem zweiten Kompressionsverhältnis entspricht; und

die Durchschnittswertbildungseinrichtung (2) ein erstes Durchschnittswertbildungsglied (21, 22), welches die vom A/D-Wandler (1) ausgegebenen Bilddaten in Übereinstimmung mit dem ersten Durchschnittswertbildungs-Steuersignal mittelt, sowie ein zweites Durchschnittswertbildungsglied (23, 24, 25) beinhaltet, welches die vom ersten Durchschnittswertbildungsglied (21, 22) ausgegebenen gemittelten Bilddaten in Übereinstimmung mit dem zweiten Durchschnittswertbildungs-Steuersignal weiter mittelt.

2. Bildkompressionsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das erste Durchschnittswertbildungsglied (21, 22) beinhaltet:

eine Verzögerungsschaltung (21), welche die vom A/D-Wandler (1) ausgegebenen Bilddaten verzögert;

eine Mehrzahl von Auswählschaltern (22a), von denen jeder entweder die vom A/D-Wandler (I) ausgegebenen Bilddaten oder die von der Verzögerungsschaltung (21) ausgegebenen verzögerten Bilddaten auswählt, und zwar in Übereinstimmung mit dem ersten Durchschnittswertbildungs-Steuersignal; und

eine Mehrzahl von Addierschaltungen (22b, 22c, 22d), welche Ausgangsgrößen von der Mehrzahl von Auswählschaltern (22a) addiert.

3. Bildkompressionsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei das zweite Durchschnittswertbildungsglied (23, 24, 25) beinhaltet:

eine Addierschaltung (23), welche die vom ersten Durchschnittswertbildungsglied (21, 22) ausgegebenen gemittelten Bilddaten und zweite Eingangsdaten addiert;

eine Verzögerungsschaltung (24), welche die von der Addierschaltung (23) ausgegebenen Bilddaten verzögert, um der Addierschaltung (23) die verzögerten Bilddaten als zweite Eingangsdaten zuzuführen; und

ein Schieberegister (25), welches jedes Bit der von der Verzögerungsschaltung (24) ausgegebenen verzögerten Bilddaten in Übereinstimmung mit dem zweiten Durchschnittswertbildungs-Steuersignal verschiebt.