DE69631445T2 - Videosignalverarbeitungsvorrichtung zur automatischen Phasenregelung von Abtasttakten - Google Patents

Videosignalverarbeitungsvorrichtung zur automatischen Phasenregelung von Abtasttakten Download PDF

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Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Videosignalwiedergabevorrichtung zum Abtasten eines ein Bild wiedergebenden Videosignals in einer auf Abtasttakten basierenden zeitlichen Abfolge und zum Wiedergeben des Bildes auf der Basis von Bildelementen.
  • Videosignale, die von einer technischen Workstation, einem Personal Computer oder einem Bildschirmendgerät eines Computers ausgegeben werden, werden als analoge Signale auf der Grundlage von Punkten ausgegeben, die Bildelementen auf einem Wiedergabebildschirm entsprechen.
  • Im Stand der Technik werden die Videosignale in ein digitales Signal umgewandelt, und dann wird das digitale Signal verschiedenartigen Bildverarbeitungen unterworfen, wie zum Beispiel einer Konvertierungsverarbeitung eines Signalformats wie Feldfrequenz, Seitenverhältnis etc., Vergrößerungs- und Verkleinerungsverarbeitung, Verarbeitung zur Bildzusammensetzung, Verarbeitung zur geometrischen Konvertierung etc., indem ein Speicher, eine Operationsverarbeitungsschaltung etc. verwendet werden.
  • Zur Durchführung einer solchen oben beschriebenen Verarbeitung digitaler Signale wird eine A/D-Konvertierungsverarbeitung verwendet, um analoge Videosignale in digitale Daten umzuwandeln.
  • Die analogen Videosignale werden abgetastet und in einer zeitlichen Abfolge, die auf Basis der Abtasttakte bestimmt wird, von einer A/D-Wandlerschaltung in digitale Daten gewandelt. Die Phase der Abtasttakte muss deshalb perfekt mit der Phase der Punkte des Videosignals (im Folgenden als "Punktphase" bezeichnet) synchronisiert werden, wenn die analogen Videosignale abgetastet und von der A/D-Wandlerschaltung in das digitale Signal gewandelt werden.
  • Stimmt die Phase der Abtasttakte nicht genau mit der Punktphase überein, treten häufig solche Bildelemente auf, die unklare Zwischenabstufungen an einem Randabschnitt aufweisen, der einem Übergang von Weiß nach Schwarz oder von Schwarz nach Weiß entspricht, was zu einer Verschlechterung der Bildqualität führt. Die Verschlechterung der Bildqualität ist besonders erkennbar, wenn Schriftzeichen oder feine Muster angezeigt werden.
  • Im Allgemeinen wird die Frequenz der Punkte des Videosignals (im Folgenden als "Punktfrequenz" bezeichnet) auf ein ganzzahliges Vielfaches der horizontalen Abtastfrequenz einer Anzeige eingestellt. Deshalb werden beim Stand der Technik Signale, die in Phase mit horizontalen Synchronisierungssignalen synchronisiert sind und deren Frequenz ein ganzzahliges Vielfaches der horizontalen Abtastfrequenz ist, von einer PLL-(Phase Locked Loop)- Schaltung erzeugt, wodurch Abtasttakte erzeugt werden, die mit der Phase der Punktphase der Punktfrequenz synchronisiert sind.
  • Wie oben beschrieben werden die Abtasttakte so gesteuert, dass sie mit den horizontalen Synchronisierungssignalen von der PLL-Schaltung synchronisiert sind. Tatsächlich ist jedoch die Phase der auf Basis der Synchronisierungssignale erzeugten Abtasttakte nicht immer synchron in Phase mit der Punktphase, bedingt durch eine Verarbeitungsverzögerung einer Synchronisierungstrennschaltung zum Trennen der horizontalen Synchronisierungssignale von den Videosignalen (wenn die Synchronisierungssignale den Videosignalen überlagert übertragen werden), die Differenz der Verarbeitungsverzögerung zwischen den horizontalen Synchronisierungssignalen und den Videosignalen, die normalerweise in einem anderen System verarbeitet werden, oder den Unterschied zwischen der Länge eines Übertragungskabels zur Übertragung der horizontalen Synchronisierungssignale und der Länge eines Übertragungskabels zur Übertragung der Videosignale (wenn die Synchronisierungssignale unabhängig von den Videosignalen übertragen werden). In diesem Fall muss deshalb die Phase der Abtasttakte oder der Synchronisierungssignale durch eine Verzögerungsleitung verzögert werden, wodurch die Phase der Abtasttakte eingestellt wird.
  • Vor kurzem sind Anzeigevideosignale bei einer technischen Workstation, einem Personal Computer etc. hinsichtlich Auflösung und Feinheit verbessert worden und diese Verbesserung fördert die Erhöhung der Punktfrequenz auf bis zu etwa 150 MHz. Es wird damit gerechnet, dass sich eine derartige Verbesserung der Auflösung und Feinheit für die Videosignale noch weiter steigern lässt. Außerdem muss die Einstellung der Phase der Abtasttakte wie oben beschrieben mit hinreichender Genauigkeit erfolgen, was mindestens etwa einem Zehntel der Punktperiodendauer entspricht. Beispielsweise muss bei einer Punktfrequenz von 100 MHz die Einstellung mit einer Genauigkeit in 1-ns-Stufen erfolgen.
  • Eine solche Phaseneinstellung ist immer dann erforderlich, wenn eine Vorrichtung zur Ausgabe der Videosignale und der abzutastenden Synchronisierungssignale durch eine Andere ersetzt oder die horizontale Abtastfrequenz oder die Punktfrequenz der Eingangsvideosignale geändert wird.
  • Bei einer herkömmlichen Vorrichtung muss deshalb, immer wenn die Eingangsvideosignale geändert werden, eine Bedienperson die Phase der Abtasttakte einstellen, während sie ein Wiedergabebild oder dergleichen auf dem Bildschirm betrachtet.
  • Als eine Weise zur Einstellung des Abtasttaktes kann außerdem in Betracht gezogen werden, das Maß der Einstellung der Abtasttaktphase für alle Videosignale, die möglicherweise einge geben werden, zu prüfen und einen Sollwert gemäß der Änderung der Eingangsvideosignale zu variieren. Auch in diesem Fall muss die Bedienperson jedoch die oben beschriebene Phaseneinstellung für sämtliche Videosignale vornehmen, während sie ein angezeigtes Bild auf dem Bildschirm betrachtet, wenn eine Einstellung zur Installation durchgeführt wird oder neue Signale geprüft werden.
  • Das bedeutet, dass die herkömmliche Technik zur Einstellung der Phase der Abtasttakte verschiedene Probleme aufweist, da die Einstellung der Phase der Abtasttakte umständlich ist, nicht benutzerfreundlich ist und die Einstellung zur Installation viel Zeit in Anspruch nimmt.
  • US 5,255,330 offenbart eine Vorrichtung zum Steuern der Phase eines Abtasttaktsignals, das verwendet wird, um Signale digital abzutasten, die ein spezielles Bild definieren. Eine Phase des Abtastsignals wird auf einen anfänglichen Wert eingestellt und danach um eine vorbestimmte Zeitdauer inkrementiert, die der Erfassung jedes einer vorbestimmten Anzahl von Kopien des Bildes folgt, wobei jede derartige Kopie durch entsprechende Pixelwerte definiert ist. Bei Erfassung einer aktuellen Kopie des Bildes wird aus einem der Pixelwerte ein Histogramm gebildet und in einem Speicher anstelle eines zuvor gespeicherten Histogramms gespeichert, wenn das letzte Histogramm mehr Pixelwerte, die Text angeben, enthält als das zuvor gespeicherte Histogramm. Die Phase des Abtasttaktsignals wird dann auf die Phase eingestellt, die mit dem Histogramm verknüpft ist, das in dem Speicher nach der letzten derartigen Erfassung gespeichert ist.
  • Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Videosignalwiedergabevorrichtung bereitzustellen, die die Abtasttaktphase mit hoher Genauigkeit einstellen kann.
  • Eine Videosignalwiedergabevorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Anspruch 1 beschrieben.
  • Bevorzugte Ausführungsformen dieser Vorrichtung sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Die Figuren zeigen:
  • 1 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines Videosignalverarbeitungssystems zeigt;
  • 2 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau einer Videoverarbeitungsvorrichtung zeigt;
  • 3A bis 3E sind Impulsdiagramme, die die Änderung der Abtastdaten mit der Phase der Abtasttakte zeigen;
  • 4A und 4B sind graphische Darstellungen, die die Beziehung zwischen der Phase der Abtasttakte und der Auftrittshäufigkeit der Datenwerte zeigen;
  • 5 sind graphische Darstellungen die die Beziehung zwischen der Phase der Abtasttakte und der Auftrittshäufigkeit von (a) den Daten der Differenz AT zwischen den Mittelwerten weißer Bildelementdaten und schwarzer Bildelementdaten und (b) der Gesamtvarianz VT der Varianz der weißen Bildelementdaten und der Varianz der schwarzen Bildelementdaten zeigen;
  • 6 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau eines Hauptteils für die Erzeugung von Abtasttakten einer Einschreibsteuerschaltung zeigt;
  • 7 ist ein Flussdiagramm, das die Berechnungsprozedur für jede Statistikart zeigt;
  • 8 ist ein Blockschaltbild, das einen anderen Aufbau der Videosignalverarbeitungsvorrichtung zeigt; und
  • 9 ist ein Blockschaltbild, das den Aufbau der Videosignalverarbeitungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform zeigt.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • 1 zeigt den Aufbau eines Videosignalverarbeitungssystems, das durch eine Videoverarbeitungsvorrichtung gebildet ist.
  • In 1 enthält das Videosignalverarbeitungssystem einen Videosignalgenerator 19 zur Ausgabe von Videosignalen, wie zum Beispiel eine technische Workstation, ein Personal Computer oder andere Rechnertypen, eine Videoverarbeitungsvorrichtung 18 gemäß der ersten Ausführungsform, eine Anzeige 20 zur Wiedergabe von Bildern und eine Steuerung 21 zum Betrieb der Videoverarbeitungsvorrichtung 18.
  • Bei diesem Aufbau gibt der Videosignalgenerator 19 Videosignale VI und ein Synchronisierungssignal SI an die Videoverarbeitungsvorrichtung 18 aus. Bei der ersten Ausführungsform repräsentiert ein Videosignal VI die Widergabehelligkeit jedes Bildelements (Punkt) mit einem Spannungswert in mehreren Abstufungen. Das Synchronisierungssignal SI ist ein zusammengesetztes Signal, das durch Überlagerung horizontaler Synchronisierungssignale und vertikaler Synchronisierungssignale erhalten wird.
  • Die Videoverarbeitungsvorrichtung 18 tastet die Videosignale VI mit Abtasttakten ab, die synchron mit den von den Synchronisierungssignalen SI getrennten horizontalen Synchronisierungssignalen erzeugt werden, um die Videosignale VI in digitale Daten mit 8 Bits zu wandeln und die digitalen Daten dann auf Basis der Anweisung der Steuerung 21 einer Bildverarbeitung zu unterwerfen, wandelt die bildverarbeiteten digitalen Daten wieder zu analogen Videosignalen VO und gibt dann die analogen Videosignale VO zusammen mit einer Synchronisierungssignalausgabe SO an die Anzeige aus. Die Anzeige gibt die von den Videosig nalen VO repräsentierten Bilder wieder, während sie einen Wiedergabebildschirm synchron mit der Synchronisierungssignalausgabe SO abtastet.
  • Wenn die Phase der Abtasttakte eingestellt ist, gibt der Videosignalgenerator 19 Videosignale VI aus, die ein relativ feines Wiedergabemuster repräsentieren, das binäre Werte von Weiß und Schwarz umfasst. Diese Operation kann erfolgen, indem im Voraus ein Muster zur Einstellung der Phase der Abtasttakte im Anzeigevideosignalgenerator 19 gespeichert und der Videosignalgenerator 19 so angesteuert wird, dass er die das gespeicherte Muster repräsentierenden Videosignale VI ausgibt, wenn die Phase der Abtasttakte eingestellt ist. Handelt es sich bei dem Videosignalgenerator 19 um eine technische Workstation, einen Personal Computer oder um andere Rechnertypen, können alternativ durch Eingabe von Schriftzeichen über eine Tastatur oder dergleichen, mit der die obigen Vorrichtungen ausgerüstet sind, die ein Bild mit weißen Schriftzeichen auf einem schwarzen Hintergrund oder mit schwarzen Schriftzeichen auf einem weißen Hintergrund repräsentierenden Videosignale VI vom Videosignalgenerator ausgegeben werden. Eine solche Funktion, die Schriftzeichen gemäß der Eingabeoperation über eine Tastatur oder dergleichen repräsentierenden Videosignale auszugeben, wird im Allgemeinen mit der technischen Workstation, dem Personal Computer oder den anderen Rechnertypen bereitgestellt.
  • Wird die Einstellung der Abtasttaktphase über die Steuerung 21 von einer Bedienperson angewiesen, nachdem die Ausgabe der das oben beschriebene Wiedergabemuster repräsentierenden Videosignale VI vom Videosignalgenerator gestartet worden ist, stellt die Videosignalverarbeitungsvorrichtung 18 die Phase der darin erzeugten Abtasttakte für die Eingangsvideosignale VI ein. Nach dem Einstellen führt die Videosignalverarbeitungsvorrichtung 18 die Bildverarbeitung mit den Videosignalen VI durch, die ein beliebiges vom Videosignalgenerator 19 ausgegebenes Bild repräsentieren, und gibt dann die bildverarbeiteten Videosignale aus Videosignale VO an die Anzeige 20 aus.
  • Als Nächstes wird die Videosignalverarbeitungsvorrichtung 18 für die Ausführung der Phase der Abtasttakte im Einzelnen beschrieben.
  • 2 zeigt den internen Aufbau der Videosignalverarbeitungsvorrichtung 18.
  • Wie in 2 zu sehen, enthält die Videosignalverarbeitungsvorrichtung 18 einen Eingangsanschluss 1 zum Empfang von Eingangsvideosignalen VI vom Videosignalgenerator 19, z. B. eine technische Workstation, ein Personal Computer oder dergleichen, einen Eingangsanschluss 2 zum Empfang von Eingangs-Synchronisierungssignalen SI, die überlagerte horizontale und vertikale Synchronisierungssignale der Eingangsvideosignale VI umfassen, und eine Synchronisierungstrennschaltung 3 zur Ausgabe der von dem in den Anschluss 2 eingegebenen Signal getrennten horizontalen und vertikalen Synchronisierungssignale an eine Schreibsteuerschaltung 5. Wird das Eingangssynchronisierungssignal SI nicht unabhängig eingegeben und sind die horizontalen und vertikalen Synchronisierungssignale den Eingangsvideosignalen VI überlagert, trennt die Synchronisierungstrennschaltung 3 die horizontalen und vertikalen Synchronisierungssignale von den Eingangsvideosignalen VI und gibt diese Synchronisierungssignale dann an die Schreibsteuerschaltung 5 aus.
  • Die Videosignalverarbeitungsvorrichtung 18 enthält des Weiteren eine A/D-Wandlerschaltung 4 zum Abtasten der Eingangsvideosignale VI synchron mit den von der Schreibsteuerschaltung 5 ausgegebenen Abtasttakten und zum Wandeln der abgetasteten Videosignale VI in digitale Daten, die Schreibsteuerschaltung 5 zum Erzeugen der Abtasttakte auf Basis der von der Synchronisierungstrennschaltung 3 ausgegebenen horizontalen Synchronisierungssignale und zum Erzeugen eines Speicherschreibsteuersignals auf Basis der horizontalen und vertikalen Synchronisierungssignale, einen Speicher 6, in den die digitalen Daten von der A/D-Wandlerschaltung 4 gemäß einem Steuersignal von der Schreibsteuerschaltung 5 geschrieben werden, eine D/A-Wandlerschaltung 7 zum Wandeln der aus dem Speicher 6 ausgelesenen digitalen Daten in analoge Signale, und eine Lesesteuerschaltung 8 zum Steuern der Lesereihenfolge der Daten aus dem Speicher 6, der Auswahl der Lesedaten aus dem Speicher 6 und des Zeitablaufs der Analogwandlung der D/A-Wandlerschaltung 7, so dass die Ausgangsvideosignale VO an die Anzeige 20 zu einem Signal werden, das einer vorgegebenen Bildverarbeitung unterzogen wird.
  • Die Videosignalverarbeitungsvorrichtung 18 enthält des Weiteren eine Mikroprozessoreinheit (im Folgenden mit "MPU" bezeichnet) 9, die Daten aus dem Speicher 6 auslesen kann, einen Festwertspeicher (im Folgenden mit "ROM" bezeichnet) 10, in den Programme und Daten zur Steuerung der MPU 9 eingeschrieben sind, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (im Folgenden mit "RAM" bezeichnet) 11 zur Bereitstellung eines Speicherbereichs für eine Verarbeitungsaufgabe der MPU 9, einen Ausgangsanschluss 12, von dem die in der D/A-Wandlerschaltung 7 in die analogen Signalen gewandelten Videosignale VO an die Anzeige 20 ausgegeben werden, einen Ausgangsanschluss 17 zur Ausgabe des Synchronisierungssignals SO an die Anzeige 20, einen Kommunikationsanschluss 16 zur Eingabe des Steuersignals von der Steuerung 21 an die MPU 9, einen nicht flüchtigen Speicher 22 zum Speichern der korrekten Daten des Einstellungsbetrags nach der Phaseneinstellung und eine selbsterregende Taktgeneratorschaltung 23.
  • Bei der so aufgebauten Videosignalverarbeitungsvorrichtung werden die Abtasttakte, die mit der Punktfrequenz und der Punktphase der Videosignale synchronisiert sind, auf Basis der horizontalen Synchronisierungssignale von der Synchronisierungstrennschaltung 3 in der Schreibsteuerschaltung 5 erzeugt. Wie später beschrieben, werden die in der Schreibsteuerschaltung 5 erzeugten Abtasttakte von einem von der MPU 9 ausgegebenen Steuersignal CKPH hinsichtlich ihrer Phase variiert.
  • Andererseits werden die vom Anschluss 1 eingegebenen Eingangsvideosignale VI in der A/D-Wandlerschaltung 4 synchron mit den in der Schreibsteuerschaltung 5 erzeugten Abtasttakten abgetastet und dann für jedes Bild, Feld oder Zeile in eine vorgegebene Adresse des Speichers 6 geschrieben. Diese Schreiboperation wird durch das von der Schreibsteuerschaltung 5 auf Basis der von der Synchronisierungstrennschaltung 3 getrennten horizontalen und vertikalen Synchronisierungssignale ausgegebene Schreibsteuersignal gesteuert.
  • Die Daten, die wie oben beschrieben in den Speicher 6 geschrieben werden, können von der MPU 9 ausgelesen werden. Die MPU 9 kann Daten, die aus dem Speicher 6 gelesen werden sollen, dadurch auslesen, dass mit einem Adressreferenzsignal ADR als Signal DAT eine Adresse für die Daten angegeben wird. Die MPU 9 wird mittels eines in den ROM 10 eingeschriebenen Programms gesteuert und der RAM 11 wird als Arbeitsbereich zur Ausführung des Programms oder der Berechnung verwendet. Die MPU 9 bestimmt des Weiteren die gemäß dem von der Steuerung 21 über den Anschluss 16 eingegebenen Steuersignal durchzuführende Verarbeitung.
  • Die Lesesteuerschaltung 8 steuert die Lesereihenfolge der Daten aus dem Speicher 6 und die Auswahl der Lesedaten aus dem Speicher 6, um die Daten auszulesen, so dass ein durch die in den Speicher 6 eingeschriebenen Daten repräsentiertes Bild eine einem Befehl der MPU 9 entsprechende Form hat (z. B. hat das Bild eine angegebene Bildgröße), und übergibt dann die Daten an die D/A-Wandlerschaltung 7. Des Weiteren erzeugt die Lesesteuerschaltung 8 das Synchronisierungssignal SO synchron mit der oben beschriebenen Leseoperation und gibt dieses aus und nimmt außerdem das Auslesen aus dem Speicher 6 synchron mit einem Lesetakt vor, der in der Taktgeneratorschaltung 23 erzeugt wird.
  • Die Schreibsteuerschaltung 5 und die Lesesteuerschaltung 8 führen die Schreibsteuerung und die Lesesteuerung für den Speicher 6 gemäß dem Befehl von der MPU 9 aus, wodurch verschiedenartige Bildverarbeitung, wie z. B. Vergrößerung/Verkleinerung einer Bildgröße, Wandlung der Feld- oder Bildfrequenz etc., erreicht werden kann.
  • Die Einzelheiten der Phaseneinstellung der Abtasttakte in der oben beschriebenen Videoverarbeitungsvorrichtung 18 werden nun erläutert.
  • Vom Videosignalgenerator 19 wird nun in Form von Eingangsvideosignalen ein Testmuster eingegeben, das Signale mit zwei Abstufungspegel aufweist, z. B. ein Schwarzsignal (0% Helligkeit) mit einem niedrigeren Pegel als ein vorgegebener Pegel und ein Weißsignal (100% Helligkeit) mit einem höheren Pegel als ein vorgegebener Pegel, und in dem Übergänge von Schwarz zu Weiß und von Weiß zu Schwarz relativ häufig auftreten.
  • 3A zeigt die Wellenform des Eingangsvideosignals VI, das das Testmuster mit den schwarzen (0% Helligkeit) und den weißen (100% Helligkeit) Pegelsignalen repräsentiert. Stehen, wie in 3B dargestellt, die Punktphase des Eingangsvideosignals VI und die Phase der Abtasttakte in einer geeigneten Beziehung zueinander, nimmt jeder der Abtastwerte der abgetasteten Videosignale, wie in 3C gezeigt, notwendigerweise einen der 0%- und 100%-Werte an. Sind andererseits, wie in 3D dargestellt, die Punktphase des Eingangsvideosignals VI und die Phase der Abtasttakte gegenüber der geeigneten Beziehung (Zustand) versetzt, tritt, wie in 3E gezeigt, ein Abtastwert eines unklaren Zwischenpegels auf, der weder zu Schwarz (0% Helligkeit) noch zu Weiß (100% Helligkeit) gehört, wenn ein Datenübergang von Schwarz nach Weiß oder von Weiß nach Schwarz erfolgt.
  • 4A und 4B sind Histogramme, die die Beziehung zwischen dem Wert der durch Abtasten und Wandeln der in 3A gezeigten Eingangsvideosignale VI im A/D-Wandler 4 erhaltenen digitalen Daten mit 8 Bits (Abszisse) und der Auftrittshäufigkeit der Datenwerte (Ordinate) zeigen. 4A ist ein Histogramm, bei dem die Phase der Abtasttakte korrekt ist. In diesem Fall tritt kein Abtastwert mit einem unklaren Zwischenpegel auf und somit sind die Werte nahezu sämtlicher Bildelemente entweder im Weißpegel (100% Helligkeit) (z. B. "220" bei 256 Abstufungen, repräsentiert durch 8 Bit-Daten) oder im Schwarzpegel (0% Helligkeit) (z. B. "16" bei 256 Abstufungen, repräsentiert durch 8 Bit-Daten) konzentriert. Deshalb hat, wie in 4A gezeigt, das Histogramm in diesem Fall eine Kennlinie mit zwei scharfe Spitzen.
  • Ist andererseits die Phase der Abtasttakte nicht korrekt, nimmt, wie in 4B gezeigt, die Auftrittshäufigkeit von Abtastwerten mit unklaren Zwischenpegeln zu und somit werden die Spitzen der Schwarzpegel- und Weißpegelwerte schwächer ausgeprägt, so dass die Auftrittshäufigkeit der Daten mit einem Zwischenwert zwischen den Weiß- und Schwarzpegelwerten zunimmt.
  • Gemäß dieser Ausführungsform wird die Phase der Abtasttakte unter Berücksichtigung der Verteilung der Auftrittshäufigkeit dieser Datenwerte (der Daten mit Zwischenpegelwerten) eingestellt.
  • Die MPU 9 berechnet deshalb Statistiken, wie zum Beispiel einen Mittelwert, die Varianz etc., der Datenwerte, um die Phase der Abtasttakte einzustellen.
  • Zunächst wird der Betrieb der MPU 9 zur Berechnung jeder Statistik beschrieben.
  • Die Daten, die durch die A/D-Wandlung der Eingangsvideosignale VI erhalten werden, werden so gesteuert, dass sie von der Schreibsteuerschaltung 5 in eine vorgegebene Adresse jedes Feldes oder Zeile im Speicher 6 geschrieben werden. Die MPU 9 kann deshalb als Datensignale DAT aufeinander folgend Daten eines aktiven Bildelementbereichs ausschließlich einer Horizontalaustastperiode und einer Vertikalaustastperiode der Eingangsvideosignale VI vom Speicher 6 auslesen, indem der Wert des Adressreferenzsignals ADR auf einen geeigneten Wert eingestellt wird. Hat der Speicher 6 beispielsweise eine Kapazität für ein Feld oder ein Bild, kann auf beliebige Bildelementdaten in einem Bild der Eingangsbilder verwiesen werden. Ist weiterhin der Speicher 6 ein Zeilenspeicher, kann auf beliebige aktive Bildelementdaten in einer Zeile verwiesen werden. Die MPU 9 verweist nur auf die Daten der im Speicher 6 gespeicherten aktiven Bildelemente.
  • Das bedeutetet beispielsweise, dass die MPU 9 das Adressreferenzsignal ADR steuert, um nacheinander Bildelemente aus den 1024 Zeilen in der 512. Zeile in einem mittleren Abschnitt des Bildes aus einem aktiven Bereich mit 1280 Bildelementen in horizontaler Richtung und 1024 Zeilen in vertikaler Richtung in den RAM 10 übernimmt. Die Anzahl der Daten wird für alle Datenwerte gezählt, dabei ist z. B. die Anzahl der Daten eines Wertes "0" gleich h(0), die Anzahl der Daten eines Wertes "1" ist gleich h(1), die Anzahl der Daten eines Wertes "2" ist gleich h(2), ..., die Anzahl der Daten eines Wertes "255" ist gleich h(255) und ein so erhaltenes Histogramm h(i) wird im RAM 11 erstellt. Auf Basis des so erhaltenen Histogramms h(i) werden verschiedene Statistiken, wie zum Beispiel die Datenanzahl TB der Bildelementdaten mit Schwarzpegel, die Datenanzahl TW der Bildelementdaten mit Weißpegel, der Mittelwert AB der Bildelementdaten mit Schwarzpegel, der Mittelwert AW der Bildelementdaten mit Weißpegel, die Varianz VB der Bildelementdaten mit Schwarzpegel und die Varianz VW der Bildelementdaten mit Weißpegel gemäß den Gleichungen (1) bis (8) und ferner die Differenz AT zwischen den Mittelwerten der Bildelementdaten mit Weißpegel und der Bildelementdaten mit Schwarzpegel (im Folgenden als "mittlere Differenz AT" bezeichnet) und die Summe der Varianzwerte der Bildelementdaten mit Weißpegel und der Bildelementdaten mit Schwarzpegel (im Folgenden als "Gesamtvarianz VT" bezeichnet) berechnet. Hier stellen Bildelementdaten mit Weißpegel Daten, deren Werte gleich oder größer als "128" sind, und Bildelementdaten mit Schwarzpegel Daten dar, deren Werte gleich oder kleiner als "127" sind.
    Figure 00100001
    AT = AW – AB (5)
    Figure 00100002
    VT = VB + VW (8)
  • Eine allgemeine Definition eines Varianzwertes ist, wie in Gleichungen (6) und (7) gezeigt, mittels einer Quadratberechnung gegeben, die jedoch, wie in Gleichungen (9) und (10) gezeigt, durch eine Berechnung eines Absolutwertes ersetzt werden kann, um die Berechnung zu vereinfachen. Dadurch kann die Rechenzeit verkürzt und somit die Geschwindigkeit der Einstellungsverarbeitung erhöht werden.
  • Figure 00100003
  • Die obige Beschreibung gilt für die Berechnungsoperation der entsprechenden Statistiken, die von der MPU 9 ausgeführt werden.
  • Die mittlere Differenz AT entspricht der Differenz zwischen dem Mittelwert der Bildelementdaten mit Weißpegel und dem Mittelwert der Bildelementdaten mit Schwarzpegel. Wenn die Phase der Abtasttakte optimal ist, sind keine Daten mit unklaren Zwischenwerten zwischen den Weißpegel- und Schwarzpegelwerten vorhanden, und daher nimmt die mittlere Differenz AT den maximalen Wert an. Wenn die Phase der Abtasttakte gegenüber dem optimalen Zustand verschoben ist, nimmt die Anzahl der Daten mit Zwischenwerten zu und der Mittelwert AW der Bildelementdaten mit Weißpegel und der Mittelwert AB der Bildelementdaten mit Schwarzpegel liegen näher beieinander, so dass die mittlere Differenz AT kleiner wird.
  • Die Gesamtvarianz VT entspricht der Summe des Varianzwertes VW der Bildelementdaten mit Weißpegel und des Varianzwertes VB der Bildelementdaten mit Schwarzpegel. Wenn die Phase der Abtasttakte optimal ist und alle Daten auf den "Weiß" (z. B. 220) repräsentierenden Wert und den "Schwarz" (z. B. 16) repräsentierenden Wert konzentriert sind, ist die Varianz jedes der Bildelementdaten mit Weißpegel und der Bildelementdaten mit Schwarzpegel gleich Null, und somit hat die Gesamtvarianz VT den minimalen Wert. Ist die Phase der Abtasttakte gegenüber dem optimalen Zustand verschoben, verbreitert sich die Verteilung jedes der Bildelementdaten mit Schwarzpegel und der Bildelementdaten mit Weißpegel, und somit wird die Summe VT der Varianzwerte größer.
  • 5 zeigt die Abweichung der mittleren Differenz AT und der Gesamtvarianz VT relativ zur Variation der Phase der Abtasttakte. Wie in 5 gezeigt (an den mittleren Abschnitten dieser Figuren), ist die mittlere Differenz AT maximal und der Varianzwert VT minimal, wenn die Phase der Abtasttakte optimal ist. Mit der Änderung der Phase der Abtasttakte erscheinen die Maximal- und Minimalwerte periodisch abwechselnd. Wird die Phase der Abtasttakte gegenüber der optimalen Phase verschoben, wird die mittlere Differenz AT kleiner, während die Gesamtvarianz VT größer wird.
  • Überschreitet jedoch die Phasenbeziehung zwischen der Abtasttaktphase und der Punktphase der Eingangsvideosignale VI 180°, nimmt die mittlere Differenz AT zu, während die Gesamtvarianz VT abnimmt, da sich die Phase der Abtasttakte der optimalen Phase der Abtasttakte für den benachbarten Punkt nähert.
  • Der Betrieb der MPU 9 zur Einstellung der Phase der Abtasttakte während Berechnung der oben beschriebenen Statistiken wird im Folgenden erläutert.
  • Bei einer Anweisung zur Einstellung der Phase der Abtasttakte von der Steuerung 21 über den Kommunikationsanschluss 16 nach Beginn, die Eingangsvideosignale VI des Schwarz-Weißmusters, wie in 4A gezeigt, vom Videosignalgenerator 19 einzugeben, liest die MPU 9 zuerst Daten aus dem Speicher 6 aus, um die mittlere Differenz AT und die Gesamtvarianz VT (erste) zu berechnen. Danach wird die Phase der in der Schreibsteuerung 5 auf Basis des Steuersignals CKPH von der MPU 9 erzeugten Abtasttakte in einer bestimmten Richtung (z. B. in Plus-Richtung) variiert. In diesem Zustand werden die Daten, die im A/D-Wandler 4 abgetastet und digital gewandelt werden, erneut aus dem Speicher 6 ausgelesen, um die mittlere Differenz AT und die Gesamtvarianz VT (zweite) zu berechnen.
  • Nimmt die mittlere Differenz AT zu und die Gesamtvarianz VT ab, wird die Phase der Abtasttakte weiter in der gleichen Richtung (Plus-Richtung) verschoben. Anschließend werden die Daten, die im A/D-Wandler 4 abgetastet und digital gewandelt werden, nacheinander von den Abtasttakten, deren Phase variiert ist, aus dem Speicher 6 ausgelesen. Die Änderung der Phase der Abtasttakte wird fortgesetzt, während die mittlere Differenz AT zunimmt und die Gesamtvarianz VT abnimmt. In dem Stadium, in dem die Änderung der mittleren Differenz AT so umkehrt wird, dass sie abnimmt, während die Änderung der Gesamtvarianz so umkehrt wird, dass sie zunimmt, wird die unmittelbar vorherige Phase der Abtasttakte als die richtige Phase betrachtet, und die Abtasttaktphase wird auf Basis des Steuersignals CKPH auf die richtige Phase eingestellt, wonach die Einstellung abgeschlossen ist.
  • Umgekehrt wird, wenn bei der zweiten Berechnung der mittleren Differenz AT und der Gesamtvarianz VT im Vergleich zur ersten Berechnung die mittlere Differenz AT stärker abnimmt und die Gesamtvarianz VT stärker zunimmt, die Phase der Abtasttakte von einem Anfangssollwert ausgehend in die entgegengesetzte Richtung (Minus-Richtung) geändert und die Änderung der Phase der Abtasttakte wird fortgesetzt, während die mittlere Differenz AT zunimmt und die Gesamtvarianz VT abnimmt. In dem Stadium, in dem die Änderung der mittleren Differenz AT so umkehrt wird, dass sie abnimmt, während die Änderung der Gesamtvarianz so umkehrt wird, dass sie zunimmt, wird die unmittelbar vorherige Phase der Abtasttakte als die richtige Phase betrachtet, und die Abtasttaktphase wird auf Basis des Steuersignals CKPH auf die richtige Phase eingestellt, wonach die Einstellung abgeschlossen ist.
  • Liegen in diesem Fall weiterhin mehrere Punkte für die Abtasttaktphase kontinuierlich vor, die die minimale Gesamtvarianz VT oder die maximale mittlere Differenz AT liefert, kann die Phase der Abtasttakte im Mittelpunkt dieses kontinuierlichen Abschnitts als korrekte Phase betrachtet werden.
  • Ist die Einstellung abgeschlossen, speichert die MPU 9 eine Einstellungsgröße der Phase der Abtasttakte, mit dem die berechnete richtige Phase erreicht wird, im nicht flüchtigen Speicher 22. Der nicht flüchtige Speicher 22 ist ein Speicher, wie zum Beispiel ein EEPROM, ein Flash-Speicher oder dergleichen, in dem kein Speicherinhalt verloren geht, selbst wenn eine Spannungsquelle abgeschaltet wird.
  • Wird die Spannungsquelle abgeschaltet und dann wieder eingeschaltet, liest die MPU 9 die im nicht flüchtigen Speicher 22 gespeicherte Einstellungsgröße aus und setzt auf Basis des Steuersignals CKPH die Schreibsteuerschaltung auf die Einstellungsgröße.
  • Als Nächstes wird der Aufbau der Schreibsteuerschaltung 5 zum Einstellen der Phase der Abtasttakte gemäß dem Steuersignal CKPH von der MPU 9 beschrieben.
  • 6 zeigt den Aufbau eines Elements zur Erzeugung der Abtasttakte der Einschreibsteuerschaltung 5.
  • In 6 bezeichnen Bezugszeichen 51 eine Verzögerungsschaltung zum Verzögern des von der Synchronisierungstrennschaltung 3 getrennten horizontalen Synchronisierungssignals HD um die Verzögerungszeit, die vom Phasensteuersignal CKPH eingestellt ist, Bezugszeichen 52 einen Phasenkomparator zum Vergleichen der Frequenz und der Phase zwischen einem in der Verzögerungsschaltung 51 verzögerten Signal R und einer Ausgabe V eines Frequenzteilers 55, wie später beschrieben, Bezugszeichen 53 einen Schleifenfilter zum Glätten der Ausgabe des Phasenkomparators 52, um die gewünschte Ansprechcharakteristik zu erzielen, Bezugszeichen 54 einen spannungsgesteuerten Oszillator (im Folgenden als "VCO" bezeichnet) zum Erzeugen von SYSCLK mit variabler Schwingungsfrequenz gemäß der Ausgabe des Schleifenfilters 53 und Bezugszeichen 55 einen Frequenzteiler zum Teilen von SYSCLK durch M und anschließendem Eingeben des frequenzgeteilten SYSCLK in den Phasenkomparator 52.
  • In 6 bilden der Phasenkomparator 52, das Schleifenfilter 53, der VCO 54 und der Frequenzteiler 55 eine PLL-Schaltung und die beiden Eingangssignale R und V des Phasenkomparators 52 sind so ausgelegt, dass sie stets in Phase sind. Demzufolge hat der Ausgang SYSCLK des VCO 54 die M-fache Frequenz des horizontalen Synchronisierungssignals und ist mit der Ausgabe R der Verzögerungsschaltung in Phase synchronisiert. Dieser SYSCLK dient als Systemtakt der Schreibsteuerschaltung. Des Weiteren wird dieser Systemtakt als Abtasttakt zur A/D-Wandlung verwendet, oder der Abtasttakt kann erzeugt werden, indem der Systemtakt der Frequenzteilung im Teiler 55 unterworfen wird. In diesem Fall wird der Teiler 55 durch das Signal V rückgesetzt, so dass die Phasenbeziehung zwischen dem Signal V und dem Abtasttakt stets konstant gehalten wird.
  • Das horizontale Synchronisierungssignal HD wird in einer festen Phasenbeziehung mit der Punktphase des Eingangsvideosignals VI gehalten. SYSCLK, bei dem es sich um eine Quelle für die Abtasttakte handelt, wird in Phase mit der Eingabe R des Phasenkomparators synchronisiert. Dementsprechend kann die Phasenbeziehung zwischen den Videosignalen und den Abtasttakten geändert werden, indem die Phasenbeziehung zwischen dem horizontalen Synchronisierungssignal HD und der Eingabe R des Phasenkomparators gemäß dem Steuersignal CLKPH in der Verzögerungsschaltung 51 variiert werden. Die Verzögerungsschaltung 51 kann als eine LC-Verzögerungsleitung mit mehreren Abgriffen verwendet werden, die gemäß dem Steuersignal CLKPH geschaltet werden.
  • Bei der in 6 dargestellten Konstruktion wird das horizontale Synchronisierungssignal HD von der Verzögerungsschaltung 51 verzögert, um die Phase von SYSCLK zu variieren. Der gleiche Effekt kann erzielt werden, wenn die Verzögerungsschaltung 51 an Position A oder B in 6 eingefügt wird. Wenn die Verzögerungsschaltung an Position A in 6 eingefügt wird, ist jedoch eine teure Verzögerungsleitung mit großer Bandbreite erforderlich, weil das SYSCLK mit einer Frequenz von einigen Vielfachen von 10 MHz bis zu einigen hundert MHz verzögert werden muss. Im Allgemeinen hat das horizontale Synchronisierungssignal eine Frequenz von einigen Vielfachen von zehn kHz bis zu etwa 100 kHz und daher benötigt die Konstruktion von 6 keine Verzögerungsleitung mit großer Bandbreite. Ist die Verzögerungsschaltung dagegen an Position B in 6 eingefügt, besteht die Möglichkeit, dass die Antwort und Stabilität des Systems nachteilig beeinflusst werden, da eine variable Verzögerungsschaltung in der Regelschleife der PLL-Schaltung eingefügt ist.
  • Wie oben beschrieben werden gemäß der ersten Ausführungsform die mittlere Differenz AT und die Gesamtvarianz VT nacheinander in der MPU 9 berechnet, wobei die Phase der Abtasttakte eingestellt werden kann, indem die Schreibsteuerschaltung 5 mit dem Phasensteuersignal CKPH gesteuert wird, um den optimalen Abtastpunkt zu erhalten, der dem Anfangswert am Nächsten liegt und bei dem die mittlere Differenz AT maximal und die Gesamtvarianz minimal sind. Es kann deshalb verhindert werden, dass ein Bildelement mit einer unklaren Zwischenabstufung aufgrund eines Phasenversatzes an einem Randabschnitt auftritt und Schriftzeichen und feine Muster in der Bildqualität verschlechtert werden.
  • Des Weiteren wird die Verarbeitung durch die MPU 9 von dem im ROM 10 abgelegten Verarbeitungsprogramm verwirklicht. Demgemäss kann die Phase der Abtasttakte ohne Eingriff einer Bedienperson automatisch auf den optimalen Wert eingestellt werden, indem lediglich Videosignale, die ein vorgegebenes Testmuster repräsentieren, vom Videosignalgenerator 19 erzeugt werden und eine Anweisung zum Start der Einstellung der Abtasttaktphase von der Steuerung 21 an die MPU 9 gegeben wird.
  • Des Weiteren wird ein Phaseneinstellungsmaß, bei dem die optimale Abtasttaktphase erreicht wird, im nicht flüchtigen Speicher 22 gespeichert und rückgesetzt, wenn die Spannungsversorgung eingeschaltet wird. Es ist deshalb unnötig, ein Testmuster repräsentierende Videosignale zu erzeugen und den Start der Phaseneinstellung bei jedem Start des Videosignalverarbeitungssystems anzuweisen.
  • Es wird davon ausgegangen, dass das Videosignalverarbeitungssystem der ersten, oben beschriebenen Ausführungsform so ausgelegt ist, dass eines von mehreren, von mehreren Videosignalgeneratoren 19 zur Ausgabe verschiedener Videosignale ausgegebenen Videosigna le ausgewählt und in eine Videosignalverarbeitungsvorrichtung 18 eingegeben wird. Wenn eines der mehreren Videosignale, die sich in der Horizontalfrequenz oder Punktfrequenz unterscheiden, vom Videosignalgenerator 19 in die Videosignalverarbeitungsvorrichtung 18 eingegeben wird, wird in diesem Fall die oben beschriebene Einstellung der Phase der Abtasttakte im Voraus auf alle Videosignale angewendet, die möglicherweise eingegeben werden. In diesem Fall wird das so erhaltene optimale Einstellungsmaß für jedes Videosignal im nicht flüchtigen Speicher 22 gespeichert, und zu dem Zeitpunkt, an dem der Videosignaleingang zur Videosignalverarbeitungsvorrichtung geschaltet wird, wird ein Einstellungsmaß, der für das geschaltete (neue) Videosignal erhalten und im nicht flüchtigen Speicher 22 gespeichert wird, von der MPU 9 auf Basis der Anweisung von der Steuerung 21 als Einstellungsmaß für die Abtasttakte in der Schreibsteuerschaltung 5 festgelegt. Mit dieser Operation kann die Einstellung der Phase der Abtasttakte für die mehreren Videosignale automatisch erfolgen, wobei seitens der Bedienperson nur geringer Aufwand erforderlich ist.
  • Außerdem sind die MPU 9, der ROM 10 und der RAM 11 in 2 als unabhängige und getrennte Elemente aufgebaut. Diese Elemente können jedoch auch als Ein-Chip-Mikrocomputer ausgeführt sein, so dass der ROM oder RAM in der MPU integriert ist.
  • Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist die zur Berechnung der mittleren Differenz AT und der Gesamtvarianz VT erforderliche Anzahl der Daten für jede Zeile gleich 1024. Die Zahl kann entsprechend der Leistung und Charakteristika, die für das Videosignalverarbeitungssystem gefordert sind, erhöht oder verringert werden. Die Anzahl kann beispielsweise weiter erhöht werden (z. B. auf 2048). In diesem Fall können die mittlere Differenz AT und die Gesamtvarianz VT mit höherer Genauigkeit berechnet werden. Alternativ kann die Anzahl der Daten verringert werden (z. B. auf 512). In diesem Fall kann die Anzahl der Berechnungen in der MPU 9 verringert und die Einstellungsverarbeitung mit hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden.
  • Des Weiteren kann angenommen werden, dass zuerst eine Grobeinstellung mit Referenzdaten erfolgt, deren Anzahl auf eine relativ geringe Anzahl festgelegt ist, wobei dann die Anzahl der Referenzdaten zur Durchführung einer Feineinstellung erhöht wird, wodurch die Verarbeitung bei hoher Geschwindigkeit unter Beibehaltung der Genauigkeit erfolgen kann.
  • Die MPU 9 kann Daten jeder Position auf dem Bildschirm vom Speicher 6 erhalten, vorausgesetzt, die Position liegt innerhalb eines Bereichs, der weiße Bildelemente und schwarze Bildelemente umfasst und ein Muster mit einer Änderung von Weiß nach Schwarz oder von Schwarz nach Weiß darstellt. Beispielsweise kann eine Abtastlücke im mittleren Teil des Bildschirms, bei dem eine Verschlechterung wahrscheinlich erheblich ist, hinreichend unterdrückt werden, indem die Phase der Abtasttakte mit den Daten optimiert wird, die den Bildelementen in einem Bereich im mittleren Bereich des Bildschirms entsprechen.
  • Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird das Eingangsvideosignal VI digital in Daten von 8 Bits (256 Abstufungen) gewandelt. Schwarz (0% Helligkeit) entspricht einem Datenwert "16" und Weiß (100% Helligkeit) entspricht einem Datenwert "220", und sämtliche Daten werden in Bildelementdaten mit Schwarzpegel und Bildelementdaten mit Weißpegel klassifiziert, wobei ein Datenwert "128" auf einen Grenz-(Schwellen)-Wert eingestellt wird. Um jedoch die Verarbeitung genauer auszuführen, kann der Schwellenwert für die Klassifizierung auf den dazwischenliegenden Datenwert (16 + 220)/2 = 118 zwischen den Datenwerten für Weiß und Schwarz eingestellt werden. Wenn in diesem Fall ein aus dem Speicher 6 ausgelesener Datenwert kleiner als 118 ist, werden die Anzahl TB der Bildelementdaten mit Schwarzpegel um "1" inkrementiert, der Mittelwert AB der Bildelementdaten mit Schwarzpegel zum Datenwert addiert und die Varianz VB der Bildelementdaten mit Schwarzpegel zum Quadrat des Datenwertes addiert. Wenn andererseits der Datenwert höher als "118" ist, werden die Anzahl TW der Bildelementdaten mit Weißpegel um "1" inkrementiert, der Mittelwert AW der Bildelementdaten mit Weißpegel zum Datenwert addiert und die Varianz VW der Bildelementdaten mit Weißpegel zum Quadrat des Datenwertes addiert. Alternativ können Bildelementdaten, die zu einem spezifischen Datenwertbereich gehören, als Bildelement mit Weiß- oder Schwarzpegel bewertet werden. Beispielsweise können die Daten von 0 bis 31 als Bilddaten mit Schwarzpegel verarbeitet werden, während die Daten von 202 bis 235 als Bildelementdaten mit Weißpegel verarbeitet werden können. Die Anzahl von Quantisierungsbits des A/D-Wandlers, die Datenwerte zur Klassifizierung in schwarze und weiße Datengruppen, der Schwellen-(Grenz)-Datenwert zur oben beschriebenen Bewertung, ob die Bildelementdaten Bildelementdaten mit Weißpegel oder Bildelementdaten mit Schwarzpegel sind, etc., sind nicht auf die oben beschriebenen Werte begrenzt und jeder Wert kann verwendet werden, vorausgesetzt, die Phase der Abtasttakte kann mit diesen Werten bestens eingestellt werden.
  • Können des Weiteren bei der oben beschriebenen Ausführungsform aufgrund zeitlicher Schwankungen oder Rauschen der Abtasttakte keine stabileren Datenwerte erhalten werden, können Datenwerte an den gleichen Positionen über mehrere Felder Bemittelt werden, um die Mittelwerte als die Datenwerte zu verwenden, mit denen die Phase der Abtasttakte mit höherer Genauigkeit eingestellt werden kann.
  • Bei der oben beschriebenen Ausführungsform brauchen nicht notwendigerweise sämtliche aus dem Speicher 6 beim Berechnungsprozess des Histogramms h(i) durch die MPU 9 ausgelesenen Daten im RAM 11 abgelegt zu werden. Das heißt, eine Datenanordnung h(L), die die Nummer einer Abstufung L repräsentiert, kann in Antwort auf aus dem Speicher 6 ausgelesene Daten mit der Abstufung L nacheinander um "1" inkrementiert werden. Es ist demnach ausreichend, im RAM 11 Datenanordnungen zu speichern, die zum Speichern der die Nummer jeder Abstufung repräsentierenden Daten h(L) dienen und deren Anzahl gleich der Anzahl der Abstufungen ist. Mit diesem Aufbau kann eine große Anzahl Daten unter Verwendung eines RAM's 11 kleiner Kapazität verarbeitet werden. Wird außerdem die zur Verarbeitung verwendete Datenmenge vergrößert, ist es unnötig, die Speicherkapazität extrem zu vergrößern.
  • Bei der obigen Ausführungsform ist es ausreichend, 2-Byte-Datenbereiche bereitzustellen, von denen jeder eine solche Kapazität hat, dass die maximale Anzahl Daten (1024) bei Konzentration aller Bildelemente auf einem Pegel gespeichert werden kann, und deren Anzahl gleich der Anzahl Datenwerte ist (z. B. 256, wenn der Datenwert durch 8 Bits repräsentiert wird). Das heißt, wenn die Anzahl der Daten gleich 65535 oder kleiner ist (was durch 2 Bytes repräsentiert werden kann), kann die Speicherkapazität von etwa 512 Bytes (= 2 × 256) zur Berechnung und Speicherung des Histogramms h(i) verwendet werden.
  • Bei der oben beschriebenen Ausführungsform führt die MPU 9 die Einstellung der Phase der Abtasttakte unter der Annahme durch, dass der Punkt, in dem die mittlere Differenz AT maximal und die Gesamtvarianz VT minimal sind, als die optimale Phase der Abtasttakte betrachtet wird. Die Einstellung kann so durchgeführt werden, dass nur eine der mittleren Differenz AT und der Gesamtvarianz VT maximal oder minimal sind.
  • Das heißt, die mittlere Differenz AT hat eine solche Charakteristik, dass sie, wie in 5 dargestellt, in der Nachbarschaft der optimalen Phase moderat variiert und an einem Abschnitt scharf variiert, wo die Phase um 180° verschoben ist. Andererseits hat die Gesamtvarianz VT eine solche Charakteristik, dass sie in der Nachbarschaft der optimalen Phase deutlich variiert und an einem Abschnitt mäßig variiert, wo die Phase um 180° verschoben ist. Unter Berücksichtigung der Charakteristik der Gesamtvarianz VT wird die Phase der Abtasttakte so eingestellt, dass die Gesamtvarianz VT, deren Empfindlichkeit in der Nachbarschaft der optimalen Phase höher ist, minimal ist. Insbesondere wenn bei der zweiten Berechnung wie oben beschrieben die mittlere Differenz AT größer als der Berechnungswert der ersten Berechnung ist, oder wenn die Gesamtvarianz VT kleiner als der Berechnungswert der ersten Berechnung ist, wird die Phase der Abtasttakte weiterhin in der gleichen Richtung variiert wie bei der vorherigen Berechnung. Die Variation der Abtasttaktphase wird fortgesetzt, während die mittlere Differenz AT zunimmt oder die Gesamtvarianz VT abnimmt. Beginnt die Variation der Gesamtvarianz VT zuzunehmen, wird die Phase der Abtasttakte auf die unmittelbar vorherige Phase eingestellt und die Einstellungsverarbeitung ist beendet. Wenn bei der zweiten Berechnung die mittlere Differenz AT kleiner als der Berechnungswert der ersten Berechnung oder die Gesamtvarianz VT größer als der Berechnungswert der ersten Berechnung ist, wird umgekehrt die Phase der Abtasttakte in der entgegengesetzten Richtung der vorherigen Berechnung variiert. Die Variation der Abtasttaktphase in der entgegengesetzten Richtung wird fortgesetzt, während die mittlere Differenz AT zunimmt oder die Gesamtvarianz VT abnimmt. Beginnt die Variation der Gesamtvarianz VT zuzunehmen, wird die Phase der Abtasttakte auf die unmittelbar vorherige Phase eingestellt und die Einstellungsverarbeitung ist beendet.
  • Wenn mehrere Punkte kontinuierlich vorliegen, bei denen die Phase der Abtasttakte die minimale Gesamtvarianz VT liefert, wird ferner der Mittelpunkt dieses kontinuierlichen Abschnitts als geeignete Phase verarbeitet.
  • Bei der oben beschriebenen Ausführungsform wird das Histogramm h(L) aus den Daten im Speicher 6 erstellt und die mittlere Differenz AT und die Gesamtvarianz VT werden auf Basis des Histogramms h(L) berechnet. Die mittlere Differenz AT und die Gesamtvarianz VT können jedoch direkt berechnet werden, indem der kumulative Wert der aus dem Speicher 6 ausgelesenen Daten und der kumulative Werte des Quadrats der Daten berechnet werden. Diese Berechnung kann durch die in 7 dargestellte Verarbeitung erfolgen. Das heißt, dass zuerst "0" als Anfangswert für jedes Bildelement mit Schwarzpegel der Datenzahl TB, jedes Bildelement mit Weißpegel der Datenzahl TW, den Mittelwert AB der Bildelementdaten mit Schwarzpegel, den Mittelwert AW der Bildelementdaten mit Weißpegel, die Varianz VB der Bildelementdaten mit Schwarzpegel und die Varianz VW der Bildelementdaten mit Weißpegel eingestellt wird (Schritt 1101). Ein Datenelement wird aus dem Speicher 6 ausgelesen und sein Wert wird als D festgelegt (Schritt 1102). In Schritt 1103 wird D mit 128 verglichen. Ist D kleiner als 128, werden das Bildelement mit Schwarzpegel der Datenzahl TB um "1" inkrementiert, der Mittelwert AB der Bildelementdaten mit Schwarzpegel zu dem Datenwert addiert und die Varianz VB der Bildelementdaten mit Schwarzpegel zum Quadrat des Datenwertes addiert (Schritt 1104).
  • Andererseits werden, wenn D größer als 128 ist, das Bildelement mit Weißpegel der Datenzahl TW um "1" inkrementiert, der Mittelwert AW der Bildelementdaten mit Weißpegel zu dem Datenwert addiert und die Varianz VW der Bildelementdaten mit Weißpegel zum Quadrat des Datenwertes addiert (Schritt 1105).
  • Die obige Verarbeitung (Schritte 1102 bis 1105) erfolgt mit allen aus dem Speicher 6 ausgelesenen Daten. Ist die Verarbeitung aller Daten abgeschlossen (die Bewertung in Schritt 1106 ist JA), werden die Gesamtzah) der Bildelementdaten mit Schwarzpegel auf TB, die Ge samtzahl der Bildelementdaten mit Weißpegel auf TW, der kumulative Wert der Bildelementdaten mit Weißpegel auf AW und der kumulative Wert der Bildelementdaten mit Schwarzpegel auf AB eingestellt. Des Weiteren werden der kumulative Wert des Quadrats der Bildelementdaten mit Weißpegel auf VW und der kumulative Wert des Quadrats der Bildelementdaten mit Schwarzpegel auf VB eingestellt. Jeder der Mittelwerte AB der Bildelementdaten mit Schwarzpegel und der Mittelwerte AW der Bildelementdaten mit Weißpegel kann berechnet werden, indem ihr kumulativer Datenwert durch ihre Datenzahl dividiert wird, und jede Varianz VB der Bildelementdaten mit Schwarzpegel und Varianz VW der Bildelementdaten mit Weißpegel kann berechnet werden, indem der kumulative Wert des Quadrats ihrer Daten durch ihre Datenzahl dividiert und dann das Quadrat des Mittelwertes subtrahiert wird. Des Weiteren können die mittlere Differenz AT und die Gesamtvarianz VT wie folgt berechnet werden: AT = AW – AB; VT = VW + VB.
  • Dementsprechend kann die Phase der Abtasttakte durch Verwendung der Werte von AT und VT wie oben beschrieben auf den optimalen Wert eingestellt werden.
  • Weiterhin betrifft die oben beschriebene Ausführungsform die Videosignalverarbeitungsvorrichtung 18 zur Verarbeitung eines Videosignals eines Systems, das die Helligkeit mit mehreren Abstufungen repräsentiert. Die Videosignalverarbeitungsvorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform ist jedoch auch auf die Verarbeitung von Videosignalen dreier Systeme wie R, G, B oder Y, R-Y, B-Y anwendbar.
  • In diesem Fall werden die Datenreferenz nur auf Grundlage von Signalen eines Systems, wie zum Beispiel G oder Y, vorgenommen, bei denen sich Energie eher konzentriert und bei denen eine Bildverschlechterung stärker erkennbar ist, die Phase der Abtasttakte optimiert und die Abtastung auf die anderen Signale der anderen Systeme mit der gleichen Phase wie bei G oder Y angewendet.
  • Des Weiteren kann die Datenreferenz unabhängig auf jedes der drei Systeme angewendet werden, um die Phase der Abtasttakte zu optimieren. In diesem Fall können die MPU 9, der ROM 10, der RAM 11 etc. für die drei Systeme gemeinsam genutzt werden und die Optimierung der Phase der Abtasttakte wird nacheinander und individuell für jeweils R, G und B (oder Y, R-Y, B-Y) in dieser Reihenfolge durchgeführt. In diesem Fall können, wie in 6 gezeigt, den jeweiligen drei Systemen drei PLL-Schaltungen zugeordnet sein. Anstelle dieser Vorgehensweise kann jedoch vorgesehen sein, dass nur eine PLL-Schaltung bereitgestellt ist, SYSCLK von 6 in drei Systeme verzweigt ist und eine Verzögerungsschaltung 51 zur un abhängigen Verzögerung von SYSCLK jedes der verzweigten Systeme um einen Verzögerungswert entsprechend dem Steuersignal von der MPU 9 unabhängig für jedes der drei Systeme bereitgestellt ist. Dieser Aufbau entspricht dem Aufbau, bei dem die Verzögerungsschaltung 51 an Punkt A in 6 vorgesehen ist.
  • Anstelle der obigen Vorgehensweise kann vorgesehen sein, eine Grobeinregelung durchzuführen, indem eine Verzögerungsschaltung mit einer großen Verzögerungsstufe (1 bis 5 ns), die für die drei Systeme gemeinsam genutzt wird, verwendet wird, SYSCLK in drei Systeme verzweigt wird und eine Verzögerungsschaltung mit einer feinen Stufe (0,25 ns) vorgesehen ist, die SYSCLK jedes der verzweigten Systeme unabhängig regeln kann.
  • Des Weiteren kann die Einstellung der optimalen Phase der Abtasttakte mit allen Daten der drei Systeme durchgeführt werden. So kann beispielsweise die Einstellung der Abstasttaktphase so erfolgen, dass die Summe der Werte der Gesamtvarianz VT der drei Systeme minimal sind.
  • Wird die Einstellung der Phase der Abtasttakte bei allen diesen drei Systemen durchgeführt, wird ein Videosignal, das ein Testmuster mit Videosignalen zweier Pegel für alle Videosignale von R, G und B (oder Y, R-Y, B-Y) repräsentiert, wobei ein Pegel auf einen Pegel (z. B. 0%) eingestellt ist, der niedriger als 50% ist, und der andere Pegel auf einen Pegel (z. B. 100%) eingestellt ist, der höher als 50% ist, und das häufig vom niedrigen auf den hohen oder vom hohen auf den niedrigen Pegel wechselt, zum Zeitpunkt der Einstellung der Phase der Abtasttakte als Eingangsvideosignal verwendet.
  • 8 zeigt den Aufbau der Videosignalverarbeitungsvorrichtung 18, wenn die Phase der Abtasttakte für alle Daten der drei Systeme R, G, B optimal eingestellt ist. Bei diesem Aufbau greift die MPU 9 auf drei Speicher 6R, 6G und 6B zu, die für die entsprechenden drei Systeme R, G und B bereitgestellt sind, um alle Daten auszulesen, und stellt die Phase der von der Schreibsteuerung 5 erzeugten Abtasttakte über das Steuersignal CLKPH so ein, dass die Summe der Werte der Gesamtvarianz VT der drei Systeme minimal ist.
  • Es gibt einen Fall, in dem die Betriebsfrequenz der MPU 9 niedriger als die Punktfrequenz der Videosignale eingestellt ist oder bei dem nicht alle zur Durchführung der Berechnung der oben beschriebenen Statistiken erforderlichen Bildelementdaten während eines Feldes (oder eines Bildes) oder einer Zeile aufgrund einer für die in der MPU 9 nach der Übernahme der Daten durchgeführten Berechnungsverarbeitung benötigten Zeit übernommen werden können. In einem solchen Fall werden die Daten eines neuen Feldes (oder Bildes) oder einer neuen Zeile nacheinander vom A/D-Wandler 4 in den Speicher 6 geschrieben. Wird jedoch ein Testmuster verwendet, bei dem das gleiche Muster für jedes Feld (oder Bild) oder jede Zeile wiederholt wird, wird der Datenwert auch dann nicht geändert, wenn das Feld oder die Zeile erneuert werden, so dass gewünschte Daten in die MPU 9 übernommen werden können. Wird des Weiteren der Zugriff auf den Speicher 6 für die ursprüngliche Datenverarbeitung mit dem Zugriff auf den Speicher 6 zur Übernahme der Daten in die MPU 9 überlagert, kann die Signalverarbeitung mit einer Priorität für den Datenzugriff versehen werden. Alternativ können die Daten aus dem Speicher 6 während der Horizontal- oder Vertikalaustastperiode ausgelesen werden, in der keine Schreiboperation in den Speicher 6 erfolgt.
  • Nun wird eine zweite Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben.
  • 9 zeigt den internen Aufbau der in 1 dargestellten Videosignalverarbeitungsvorrichtung.
  • In 9 enthält die Videosignalverarbeitungsvorrichtung einen Eingangsanschluss 1 für das Videosignal VI, einen Eingangsanschluss 2 für das Synchronisierungssignal, eine Synchronisierungstrennschaltung 3, einen A/D-Wandler 4 zum Wandeln des Eingangsvideosignals VI in digitale Daten, einen D/A-Wandler 7 und einen Ausgangsanschluss 12 zur Ausgabe des Videosignals VO an die Anzeige 20. Diese Elemente sind identisch mit denjenigen, die mit den gleichen Bezugszeichen in der Videosignalverarbeitungsschaltung (siehe 2) der ersten Ausführungsform dargestellt sind.
  • Die Videosignalverarbeitungsvorrichtung enthält des Weiteren eine Schreibsteuerschaltung 5 zum Erzeugen der Abtasttakte und des Speicherschreibsteuersignals auf Basis des Synchronisierungssignals von der Synchronisierungstrennschaltung 3, eine Seriell-Parallel-Wandlerschaltung (im Folgenden als "S/P-Wandlerschaltung" bezeichnet) 13 zum Teilen von Daten vom A/D-Wandler 4 in Signale zweier Systeme mit jeweils der halben Geschwindigkeit und zur Ausgabe der Signale, Schreibspeicher 6a und 6b zum Speichern der Daten mit der halben Geschwindigkeit auf Basis des Steuersignals von der Schreibsteuerschaltung 5, eine Parallel-Seriell-Wandlerschaltung (im Folgenden als "P/S-Wandlerschaltung" bezeichnet) 14 zum Synthetisieren der Signale (Daten) der beiden aus den Speichern 6a, 6b ausgelesenen Systeme in ein Signal eines Systems mit der doppelten Geschwindigkeit der Signale der beiden Systeme, eine Lesesteuerschaltung 8 zum Steuern der Speicher 6a, 6b, der D/A-Wandlerschaltung 7 etc., so dass ihr Ausgangssignal eine vorgegebene Form hat, eine Schaltschaltung 17 zum Schalten der beiden Ausgänge der S/P-Wandlerschaltung 13 gemäß dem Steuersignal von der MPU 9, einen Pufferspeicher 15 zum Empfangen eines Signals eines Systems der Ausgangsdaten der S/P-Wandlerschaltung, das von der Schaltschaltung 17 gewählt wird, wobei die MPU 9 ausgelegt ist, auf Daten vom Pufferspeicher 15 zu verweisen, einen ROM 10 zum Speichern von Programmen und Daten zur Steuerung der MPU 9, einen RAM 11 zur Bereitstellung eines Speicherbereichs für die Verarbeitungsarbeit der MPU 9, und einen Kommunikationsanschluss 16 zur Eingabe des Steuersignals von der externen Steuerung 21 in die MPU 9.
  • Bei dem Aufbau der in 9 dargestellten zweiten Ausführungsform ist der Speicher 6 der ersten Ausführungsform durch die S/P-Wandlerschaltung 13, die P/S-Wandlerschaltung 14 und die Speicher 6a und 6b für die beiden Systeme ersetzt worden. Der in 9 dargestellte Aufbau unterscheidet sich von der ersten Ausführungsform darin, dass die MPU 9 die vom A/D-Wandler 4 gewandelten Daten und nicht die vom Speicher 6 ausliest, jedoch über den Pufferspeicher 15.
  • Bei diesem Aufbau werden die vom A/D-Wandler 4 gewandelten Daten von der S/P-Wandlerschaltung 13 in die Daten der zwei Systeme mit der halben Geschwindigkeit geteilt. So werden beispielsweise die nacheinander eingegebenen Daten in eine Datengruppe mit ungeradzahlig nummerierten Bildelementen und in eine Datengruppe mit geradzahlig nummerierten Bildelementen geteilt und jede dieser Datengruppen wird als Datensequenz mit der doppelten Zeitbreite in den Speicher 6a (6b) eingegeben.
  • Die Speicher 6a und 6b können deshalb mit der halben Taktfrequenz der Abtasttakte des A/D-Wandlers 4 arbeiten. Dementsprechend können selbst dann, wenn die Videosignale VI mit der doppelten Frequenz der ersten Ausführungsform abgetastet werden, die Speicher 6a und 6b durch Speicherelemente aufgebaut sein, die die gleiche Betriebsfrequenz wie die erste Ausführungsform haben. Das heißt, dass die Videosignalverarbeitungsvorrichtung 18, die an Videosignale mit hoher Auflösung angepasst ist, ohne einen Speicher mit höherer Betriebsfrequenz verwirklicht werden kann.
  • In der P/S-Wandlerschaltung 14 werden die in der S/P-Wandlerschaltung 13 geteilten Signale der beiden Systeme in das Signal eines Systems synthetisiert und es wird als der gleiche Signaltyp eines Einzelsystems wie bei der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform an die D/A-Wandlerschaltung 7 ausgegeben.
  • Der übrige Signalfluss ist dem der in 1 dargestellten ersten Ausführungsform ähnlich. Die Schreibsteuerschaltung 5 und die Lesesteuerschaltung 8 steuern jedoch die Schreiboperation und die Leseoperation hinsichtlich beider Speicher 6a und 6b.
  • Der Pufferspeicher 15 wird mit den Daten der aktiven Bildelemente belegt, die zu einer der durch die Schaltschaltung 17 von der S/P-Wandlerschaltung 13 geteilten Datensequenzen gehören. Die Geschwindigkeit der in den Pufferspeicher 15 eingegebenen Signale wird hier durch die S/P-Wandlerschaltung 13 verringert und daher kann ein Speicherelement mit niedriger Geschwindigkeit als Pufferspeicher 15 verwendet werden kann.
  • Daten, die zu einem Zeitpunkt in den Pufferspeicher 15 eingegeben und gespeichert werden, sind auf Daten einer der Datensequenzen der beiden Systeme beschränkt, die wie oben beschrieben geteilt worden sind. Wenn die zu wählende Datensequenz von der Schaltschaltung 17 jedoch umgeschaltet werden kann, können dadurch die zu einer der beiden Datensequenzen gehörigen Daten, die den geradzahfigen Bildelementen oder den ungeradzahligen Bildelementen entsprechen, in den Pufferspeicher 15 eingegeben und dort gespeichert werden. Dementsprechend liest die MPU 9 wie bei der ersten Ausführungsform alle gewünschten Daten aus dem Pufferspeicher 15 aus, um die verschiedenen Statistiken wie oben beschrieben zu berechnen und die Phase der Abtasttakte zu steuern.
  • Mit Ausnahme spezieller Testmuster wird die Auftrittswahrscheinlichkeit von Daten unklarer Zwischenabstufung, die durch die Verschiebung der Phase der Abtasttakte aus dem optimalen Zustand verursacht werden, zwischen den geradzahligen Bildelementen und den ungeradzahligen Bildelementen als gleich betrachtet, und deshalb kann der folgende Aufbau anstelle des obigen Aufbaus vorgesehen sein. Das heißt, die Schaltschaltung 17 entfällt, nur die den geradzahligen oder ungeradzahligen Bildelementen entsprechenden Daten werden im Pufferspeicher 15 gespeichert und die MPU 9 berechnet die bei der ersten Ausführungsform beschriebenen, verschiedenen Statistiken auf Basis nur der den geradzahligen oder ungeradzahligen im Pufferspeicher 15 gespeicherten Bildelementen entsprechenden Bildelemente, wodurch die Phase der Abtasttakte gesteuert wird.
  • Die MPU 9 liest nacheinander die Daten aus dem Pufferspeicher 15 aus und führt die Verarbeitung gemäß den Programmen im ROM 10 auf diese gleiche Weise wie bei der ersten Ausführungsform durch, um die Phase der Abtasttakte auf Basis des Phasensteuersignals CKPH in der Schreibschaltung 5 zu steuern.
  • Wenn der Pufferspeicher 15 einen FIFO-Speicher aufweist, braucht die MPU 9 hier keine Adresse zur Übernahme der Daten aus dem Pufferspeicher 15 anzugeben. Des Weiteren liest die MPU 9 die Daten aus dem Pufferspeicher 15 aus, der von den Speichern 6a und 6b unabhängig ist. Indem der Pufferspeicher 15 einfach so ausgefegt wird, dass die in den Pufferspeicher 15 eingegebenen Daten gesperrt werden, bis die im Pufferspeicher 15 gespeicherten Daten ausgelesen sind, kann daher verhindert werden, dass die Daten im Pufferspeicher 15 erneuert werden, bevor die Daten ausgelesen worden sind, wenn die Verarbeitungsgeschwindigkeit der MPU 9 niedrig ist. Des Weiteren steht der Zugriff auf die Speicher 6a und 6b zur ursprünglichen Signalverarbeitung nicht in Konkurrenz mit dem Datenauslesen der MPU 9, so dass die MPU 9 die Referenzdaten auch aus der Austastperiode des Videosignals kontinuierlich verarbeiten kann. Dieser Aufbau kann deshalb die Verarbeitungsdauer zur Einstellung verkürzen.
  • Die Berechnung der Statistiken durch die MPU 9 kann durchgeführt werden, indem entweder die mittlere Differenz AT und die Gesamtvarianz VT nach Erhalt des Histogramms wie oben beschrieben berechnet werden oder der kumulative Wert und der kumulative Wert der Quadratwerte auf Basis der Referenzbildelementdaten wie oben beschrieben unmittelbar berechnet werden.
  • Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen können die Videosignalverarbeitungsvorrichtung 18 und die Anzeige 20 als eine Einheit hergestellt sein.
  • Gibt der Videosignalgenerator 19 nicht nur die Videosignale VI etc. aus, sondern auch die Abtasttakte zum Abtasten der Videosignale VI, ist die in 6 dargestellte PLL-Schaltung unnotwendig. In diesem Fall werden die Abtasttakte in die Videosignalverarbeitungsvorrichtung eingegeben und es wird eine variable Verzögerungsschaltung zur Verzögerung der Eingangsabtasttakte bereitgestellt. Die Phase der oben beschriebenen Abtasttakte wird durch die variable Verzögerungsschaltung wie oben beschrieben eingestellt und die eingestellten Abtasttakte werden im A/D-Wandler 4 etc. verwendet.
  • Weiterhin wird bei den oben beschriebenen Ausführungsformen die Phase der Abtasttakte eingestellt. Umgekehrt kann jedoch die Phase der Videosignale VO eingestellt werden. In jedem Fall kann die Phasendifferenz zwischen der Phase der Abtasttakte und der Punktphase der Videosignale eingestellt werden.
  • Wie oben beschrieben kann gemäß den Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Einstellung der Phase der Abtasttakte im Wesentlichen auf der Grundlage der Videosignale automatisch erfolgen, die ein Bild mit weißen Schriftzeichen auf schwarzem Hintergrund oder mit schwarzen Schriftzeichen auf weißem Hintergrund repräsentieren, das durch jede Art Workstation oder Computer erzeugt werden kann, und die Einstellung der Abtastphase kann in einfacher Weise auch von Personen durchgeführt werden, die über keine speziellen Kenntnisse oder spezielle Techniken verfügen, um zur Einstellung ein Muster darzustellen.

Claims (6)

  1. Videosignalwiedergabevorrichtung zum Abtasten eines ein Bild repräsentierenden Videosignals in einer zeitlichen Abfolge auf der Basis von Abtasttakten und zum Wiedergeben des Bildes auf der Basis von Bildelementen, mit: – einer Phaseneinstelleinrichtung (9) zum Einstellen einer Phase der Abtasttakte auf der Basis von Pegeln von abgetasteten Bildelementdaten, – einer Speichereinrichtung (22) zum Speichern eines von der Phaseneinstellrichtung eingestellten Phaseneinstellwerts in einer nicht flüchtigen Speichervorrichtung, – einer Wiedergabeeinrichtung (20) zum Wiedergeben eines Bildes auf der Basis eines Bildes der abgetasteten Bildelementdaten, und – einer Klassifizierungseinrichtung (9) zum Klassifizieren der abgetasteten Bildelementdaten in eine Gruppe von Bildelementdaten niedrigen Pegels mit Werten innerhalb eines ersten Wertebereichs und in eine Gruppe von Bildelementdaten hohen Pegels mit Werten innerhalb eines zweiten Wertebereichs, die höher als die Werte des ersten Wertebereichs sind, gekennzeichnet durch – eine Berechnungseinrichtung (9) zum Berechnen einer Gesamtvarianz (VT) der Varianz der Werte der Bildelementdaten niedrigen Pegels und der Varianz der Werte der Bildelementdaten hohen Pegels und zum Berechnen einer mittleren Differenz (AT) zwischen dem Mittelwert der Bildelementdaten hohen Pegels und dem Mittelwert der Bildelementdaten niedrigen Pegels, wobei die Phaseneinstelleinrichtung die Phase der Abtasttakte auf der Basis der Gesamtvarianz (VT) und der mittleren Differenz (AT) einstellt.
  2. Videosignalwiedergabevorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Phaseneinstelleinrichtung (9) die Phase der Abtasttakte so einstellt, dass die Gesamtvarianz (VT) erhöht und die mittlere Differenz (AT) verkleinert werden.
  3. Videosignalwiedergabevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Phaseneinstelleinrichtung eine Einstelleinrichtung zum Einstellen einer Phase der Abtasttakte der Art umfasst, dass Bildelementdaten in einem vorbestimmten weißen Pegel und schwarzen Pegel konzentriert werden, wenn ein Bildbereich, der Bildelemente zweier unterschiedlicher Pegel (weiß und schwarz) umfasst, abgetastet wird.
  4. Videosignalwiedergabevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, bei der die Phaseneinstelleinrichtung eine Einstelleinrichtung zum Einstellen einer Phase der Abtasttakte der Art umfasst, dass die Bildelementdaten nicht in einem dazwischenliegenden Niveau zwischen vorbestimmten weißen und schwarzen Pegeln liegen, wenn ein Bildbereich, der Bildelemente zweier unterschiedlicher Pegel (weiß und schwarz) umfasst, abgetastet wird.
  5. Videosignalwiedergabevorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, bei der die Phaseneinstelleinrichtung eine Initialisierungseinrichtung (9) zum Initialisieren der Phase der Abtasttakte gemäß dem Phaseneinstellwert umfasst, der beim Start in der Speichereinrichtung gespeichert ist.
  6. Videosignalwiedergabevorrichtung nach Anspruch 1, 2, 3, oder 4, bei der – die Speichereinrichtung eine einzelne Speichereinrichtung (22) zum Speichern des von der Phaseneinstelleinrichtung eingestellten Phaseneinstellwerts abhängig von der Art eines Eingangsbildes in einem Speicherbereich umfasst, der der Art des Eingangsbildes entspricht, und – die Phaseneinstelleinrichtung eine Initialisierungseinrichtung (9) zum Initialisieren der Phase der Abtasttakte gemäß dem Phaseneinstellwert umfasst, der in Abhängigkeit der Arten des Eingangsbildes gespeichert ist.
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