KR20000005945A - 이상파형의검출 - Google Patents

Abstract

본 발명에서 이상 파형(unusual waveforms)은 파형의 래스터화 처리가 이루어진 "신규" 화소의 수에 의해 정의된다. 신규 화소는 현재의 습득 세트 내의 어떠한 파형 래스터화도 이루어지지 않았거나, 정의된 값 이하로 감쇠된 래스터 메모리 위치 내에서 높은 값을 가지는 화소가 될 수 있다. 파형을 검출하면, 이러한 파형은 추가 휘도로 재래스터화(re-rasterization)될 수 있으며, 또는 래스터 메모리에 저장가능한 파형의 남겨진 범위의 값을 사용하여 다른 색상으로 재래스터화될 수 있다. 대안적으로 특정 영역의 값을 계수기/타이머로 사용하여 연장된 구간의 시간동안 이상 파형과 연관된 화소를 가장 밝은 휘도 값 또는 이에 상당하는 색상으로 유지할 수 있다. 사용자 입력에 의해 "신규" 화소의 정의에 영향을 미치고 이상 파형에 부여된 특정 잔광을 조정할 수 있다. 또한 이상 파형을 장기 메모리(long term memory)에 저장될 수 있다. 전술한 바와 같이 다중 감쇠 함수(multiple decay function) 및 래스터 메모리 위치 내의 영역의 값을 사용하거나 또는 밝은 가시 영역에서는 고속의 감쇠를 생성하고 다소 어두운 영역에서는 사용자에 의해 조정가능한 저속의 감쇠를 생성하여, 따라서 최근에 습득된 파형은 밝고 "선명하게" 표시하고, 이전 파형은 비교적 어둡고 안정되게 표시할 수 있다. 색상을 휘도 변화와 함께 사용하거나 휘도 변화를 대체하여 사용하는 경우에는 동일한 기술을 사용할 수 있다.

Description

이상 파형의 검출 {DETECTION OF UNUSUAL WAVEFORMS}

본 발명은 디지털 오실로스코프에 의해 습득된 이상 파형(unusual waveform)의 정의 및 검출에 관한 것이다.

일반적으로 디지털 오실로스코프는 래스터 스캔 디스플레이(raster scan display)를 사용하여 전기 신호의 활동을 이들 사용자에게 표시한다. 컴퓨터 스크린 상에서 매일 보여지는 것과 같은 각 래스터 스캔 디스플레이는 2차원 배열의 화소를 포함하며, 여기서 각 화소의 위치는 행 수(row number)와 열 수(column number)에 의해 독창적으로 정의된다. 가장 간단하고 가장 값싼 버전의 디스플레이는 "단일 비트" 디스플레이이며, 디스플레이될 정보를 파생시키는 메모리는 각 화소와 연관된 단일 비트의 휘도 정보만을 가진다. 이러한 디스플레이에 있어서, 단일 비트의 정보는 디스플레이에 연관된 화소가 "온(on)" 또는 "오프(off)"인지를 판단하는데, 여기서 "온"은 소정의 양의 휘도를 사용하여 화소를 조명할 것을 지시하며, "오프"는 화소가 전혀 조명되지 않고 있음을 표시한다.

단일 비트의 디스플레이보다 복잡하고 값이 비싼 디스플레이로 다중 비트(multi-bit) 디스플레이가 있는데, 다중 비트 디스플레이는 밝기를 표시하는대체 표시자(indicator)로서 가변 휘도(때로는 "계조(gray-scale)"라고 함) 또는 색상 변화를 제공할 수 있다. 가변 휘도 디스플레이의 각 화소와 연관된 메모리 위치는 화소가 조명될 수 있는 다양한 휘도 레벨의 수를 표시하는 다중 비트의 휘도 정보를 포함한다. 단일 비트 디스플레이의 화소와 마찬가지로, 다중 비트 디스플레이의 화소는 "오프" 또는 암(dark) 상태를 표시할 수 있지만, 다중 비트 디스플레이는 하나의 값의 조도(illumination)를 가지기보다는 다중 값의 조도를 가진다. 통상적으로 사용가능한 값의 수는 2^N-1인데, 여기서 N은 래스터 메모리의 각 어드레스의 메모리 깊이를 의미한다. 따라서 예를 들어, 4비트 깊이의 래스터 스캔 메모리는 암 상태 또는 "오프"상태뿐만 아니라 최대 조명을 통과하는 15개의 부분 레벨을 지원할 수 있다. 또한 화소 휘도는 휘도 또는 "밝기"뿐만 아니라 다른 색상으로 변환될 수 있다.

다중 비트 디스플레이는 이러한 다량의 데이터를 사용하여, 관찰중인 전기 신호 파형의 동작에 대하여 보다 많은 정보를 전달할 수 있으며, 특히 신호가 완전하게 반복적이지 않기 때문에 다른 신호에 비해 일정 부분에서는 활동성이 작다. 본 발명에 참조되어 본 발명의 일부를 이루는 Katayama등의 미합중국 특허 제 4,940,931호 "Digital Waveform Measuring Apparatus Having A Shading-tone Display"는 디지털 가변 휘도 디스플레이를 생성하는 시스템에 대하여 개시하고 있다.

일반적으로 디지털 오실로스코프는 회로 노드에서 존재하는 전압을 주기적으로 샘플링하여 노드 동작에 대한 정보를 구한다. 오실로스코프 프로브의 끝은 노드와 접촉하여 위치하며, 오실로스코프의 프로브 및 전단(front end)은 신호, 또는 소정의 소수(fraction) 또는 배수(multiple) 신호를 정밀하게 복사(replicate)하여, 이를 아날로그/디지털 변환기로 보낸다. 아날로그/디지털 변환기는 습득 메모리(acquisition memory)에 저장된 다중 비트 디지털 워드(words) 시리즈를 출력한다. 연속적으로 습득된 샘플은 습득 메모리 내의 순차적으로 연관된 어드레스에 저장되어, 그 결과 시간 눈금(time scale)과 연관된다. 이들 어드레스는 결과적으로 시간 눈금으로 역변환되며, 이들 중 하나는 오실로스코프의 래스터 스캔 디스플레이의 x축을 따라 수평 거리로 표시된다.

일반적인 디지털 오실로스코프에 있어서, 습득 메모리 위치의 데이터 내용으로부터 파생된 전압 진폭 값은 조명된 화소의 수직 위치(행 수)를 결정하며, 습득 메모리의 어드레스로부터 파생된 시간 값은 수평 위치(열 수)를 결정한다. 습득 메모리의 내용과 어드레스를 확장하여 2차원 래스터 메모리의 내용을 생성하기 위한 과정을 "래스터화(rasterization)"라 한다.

또한 다중 비트 휘도 정보는 시간이 흐름에 따라 신호 휘도가 감쇠하는 것과 같은 아날로그-유사 "잔광" 효과를 생성할 수 있도록 한다. 이전의 아날로그 오실로스코프에서, 잔광은 CRT(음극선관: cathode ray tube)의 구조에서 사용되는 형광 물질(phosphor) 형태의 물질 및 이러한 진공관의 다른 성분에 인가된 전압에 따라 음극선관의 조명이 감쇠되는 것을 의미한다. 디지털 오실로스코프에서, 잔광 감쇠 함수는 일정 알고리즘에 따라 조명된 각 화소와 연관된 휘도 값을 감소시킴으로써구현될 수 있다. 본 명세서에 참조되어 본 발명의 일부를 이루는 Hanson 등의 미합중국 특허 제 4,504,827호 "Synthetic Persistence for Raster Scan Displays"는 래스터 스캔 디스플레이 내의 휘도 데이터를 가상 임의적(pseudo randomly)으로 감소시키는 방법에 대하여 개시하고 있다. 본 명세서에 참조되어 본 발명의 일부를 이루는 Long 등의 미합중국 특허 제 5,254,983호 "Digitally Synthesized Gray Scale for Raster Scan Oscilloscope Display"는 디지털 숫자로 저장된 습득된 파형을 잔광과 유사하게 감쇠시키기 위한 하나의 방법에 대해 개시하고 있다. 본 명세서에 참조되어 본 발명의 일부를 이루는 Alappat 등의 미합중국 특허 제 5,387,896호는 2가지 방법 중 하나의 방법으로 국부(local) 화소 상에서 동작하는 래스터화용 시스템에 대해 개시하고 있으며, 이 방법들은 화소의 초기 값에 기초한 산정에 의존한다.

가변 휘도는 다수의 사용자들에게, 특히 아날로그 오실로스코프를 사용한 경험이 있는 사용자들에게 관찰중인 신호의 활동에 대한 정보를 유용하게 전달한다. 다수의 사용자들은 아날로그 오실로스코프의 동작과 유사한 동작을 선호하는 경향이 강하다. 예를 들어 아날로그 오실로스코프가 수평 소인 구간(horizontal sweep interval) 동안에 수직 진폭(vertical excursion)을 발생시켜 오실로스코프 프로브 끝에서의 신호 활동을 실시간 표시함에 따라, 수직 진폭은 이들이 발생시키는 라인 경사의 역함수에 따라 디스플레이의 휘도를 변화시키는 경향을 본질적으로 가지고 있다. 이는 CRT의 음극선관 전자총이 "휘도" 제어 설정에 의해 좌우되는 전자를 계속적으로 공급하고, 단위 시간 동안에 커버되는 궤도의 길이가 임의의 특정 소인속도와 연관된 X축 거리에 의해 최소로 결정되어 임의의 그리고 모든 Y축 진폭만큼 증가하기 때문이다. Y축 진폭이 이에 대응하는 X축 거리의 다수배(large multiple)가 될 수 있으므로, 일정하게 사용가능한 전자 빔 에너지가 아주 긴 거리에 걸쳐 연장되면 전자 빔 에너지는 큰 계수(factor)만큼 감소하는 것으로 나타난다. 따라서 아날로그 오실로스코프는 라인 경사의 역함수에 따라 아날로그 오실로스코프가 그리는 라인의 휘도를 본질적으로 변화시킨다.

높은 파형 처리량(throughput)을 가지는 아날로그 오실로스코프 또는 디지털 오실로스코프는 그렇지 않은 경우에 반복되는 신호에서 발생하는 간헐 신호(intermittent signal)를 예외적으로 검출할 수 있는 능력을 요구하는 것이 매우 바람직하다. 낮은 "활동 시간(live time)"을 가지는 이전의 디지털 발진기는 적어도 특정 종류의 간헐 신호 활동을 검출하도록 설계된 특수 트리거 모드가 존재하지 않는 경우, 개선가능한 간헐적인 신호의 활동을 관찰한다. 아날로그 오실로스코프는 약한 선(faint trace)을 표시하여 간헐적으로 예외 신호 동작이 존재함을 나타낸다. 물론 신호가 너무 간헐적으로 되면, 이러한 선의 휘도가 너무 약해져, 오실로스코프의 사용자는 이러한 선을 관찰할 수 없게 된다.

잔광 감쇠 함수가 턴 오프되면, 즉 잔광이 계속적으로 존재하면, 단일 비트(온/오프) 휘도 정보를 가지는 디지털 발진기는 매우 반복되는 파형 즉 "온"의 경우와 동일한 휘도를 가지는 희귀 파형 또는 이상 파형을 디스플레이한다. 다중 비트 래스터 메모리를 구비하여 따라서 가변 휘도(또는 가변 색상) 디스플레이를 제공할 수 있는 디지털 오실로스코프는 희귀 파형과 반복 파형을 시각적으로 구별한다. 그러나 잔광 함수가 턴 오프되지 않는 한 이들 오실로스코프는 충분히 긴 시간동안 충분한 휘도로 진실로 희귀한 이벤트를 조명하지 못하므로 사용자는 간헐적인 신호 활동을 관찰하고 분석을 적게 하게 된다.

Tektronix에서 생산되는 현재의 오실로스코프 제품은 사용자가 가장 최근의 개별적인 파형 습득과 이전에 습득된 이전의 파형을 구별할 수 있도록 하는 수단을 제공한다. TDS300 및 TDS200 오실로스코프 모두는 "오프" 및 두 가지 레벨의 "온"을 사용하며, "온"의 각 레벨은 다른 휘도 레벨을 가진다. 가장 최근에 그려진 파형이 전체 레벨의 "온" 휘도에 표시되는데, TDS300 시리즈의 오실로스코프에서는 명 상태로 표시되며, TDS200 시리즈의 오실로스코프에서는 암 상태로 표시된다. 이전의 "이력(historical)" 파형은 낮은 2차 휘도 레벨(TDS300의 경우에는 희미하고, TDS200의 경우에는 회색으로 나타남)에서 나타난다. 이력 정보는 습득 시리즈의 전체 지속 기간동안 또는 미리 선택된 잔광 시간동안 2차 휘도 레벨에서 머무른다(본 명세서에서 사용되는 용어 "습득 시리즈"는 개별적인 트리거 시리즈에 응답하여 긴 시간동안 동일한 세팅에서 구해진 개별적인 파형 습득 시퀀스를 지칭한다). 단일 또는 개별적인 "습득"은 단일 트리거에 응답하여 구해진 하나의 파형 레코드(waveform record)를 지칭한다.

단순화된 형태의 잔광 모드는 이들 비교적 저가의 디지털 오실로스코프에도 포함되어 단일 화면 상에서의 신호 이력의 수집을 용이하게 한다. 아무리 단순화된 버전일지라도 글리치(glitch) 또는 다른 희귀한 이벤트를 위치시키는데 매우 유용할 수 있다. TDS300은 잔광 형태를 간단하게 수집하고 제거(erase)하며, 이는모두 하나의 디스플레이 평면 상에서 이루어진다. 사용자는 원하는 잔광 시간 p를 수초 내로 설정하고, 오실로스코프는 이러한 양의 시간동안 동일한 디스플레이 평면 상으로 래스터화된 개별적인 파형 습득의 결과를 수집한다. 시간 p가 경과함에 따라, 최근의 습득이 전체 휘도로 디스플레이되며, 모든 다른 습득은 다른 단일 레벨의 감소된 휘도에서 디스플레이된다. 잔광 구간 P가 종료되면, 전체 디스플레이 평면이 클리어(clear)되며 동일한 과정이 반복된다. 이러한 방법에 있어서의 문제점은 잔광 구간 p 내의 임의의 특정 시간 t에서 현재 관찰가능한 이력은 사용자가 선택한 최대 시간 구간, 즉 P를 법으로 한 t일 뿐이다는 점이다. 구간의 말단 근처에서 수집된 정보는 이 정보를 분석하기 전에 사라지며, 디스플레이 화면이 클리어되고 난 직후에는 아무런 이력 정보도 전혀 관찰되지 않는다.

TDS200은 다소 고급(superior)의 다중 평면 모델 및 제거 모델을 사용한다. 개별적인 파형 습득을 단일 디스플레이 평면으로 수집하여 이를 제거하고 다시 사용하는 대신에, 선택된 시간 p동안 개별적인 파형 습득을 N개의 개별적인 디스플레이 평면 중 하나의 디스플레이로 수집한다. 디스플레이를 발생시키기 위해 모든 N개의 디스플레이 평면을 OR 연산한다. p/N 초마다 가장 이전의 디스플레이 평면이 클리어되고, 그후 다음 세트의 습득이 새로이 클리어된 평면으로 수집된다. 이러한 접근 방법을 사용하는 경우 임의의 시간 t에서 사용자가 (P - P/n + (t mod p/N)) 초의 이력을 관찰할 수 있기 때문에 이러한 접근 방법은 우수하다. 가장 최근의 평면이 최대 레벨의 휘도로 디스플레이되고, 다른 OR 연산된 평면은 다른 감소된 단일 레벨의 휘도로 디스플레이된다.

따라서 바람직하게는 사용자에 의해 제어될 이상 파형의 정의를 허용하고, 그 후 오실로스코프에 의해 파형 검출을 자동적으로 수행하는, 디지털 오실로스코프에 의해 습득된 이상 파형을 정의하고 검출하기 위한 방법이 필요하다.

본 발명의 제1 태양에 따라, 이상 파형 또는 예외 파형을 이들이 영향을 미치는 신규 화소 수에 의해 정상적이고 매우 반복적인 파형과 자동적으로 구별한다. "신규" 화소는 현재의 습득 시리즈가 시작된 이래로 어떠한 파형에 의해서도 이전에 닿은 적이 없는 화소 또는래스터 메모리에 저장된 감쇠 값에 의해 측정된 일정 구간의 시간동안 영향을 받지 않았던 화소를 의미하도록 가변적으로 정의될 수 있다. 사용자 입력은 "신규" 화소의 정의에 영향을 미치고 래스터 메모리 내에 저장된 값에 인가된 감쇠율(decay rate)에 영향을 미침으로써 이상 파형의 정의에 영향을 미친다.

본 발명의 다른 태양에 따라, 자동적으로 발견된 이상 파형 또는 예외 파형은 추가로 밝게 조명되거나 또는 다른 색상을 사용하여 강조되어, 그 결과 오실로스코프 사용자가 이러한 신호를 관찰할 수 있도록 한다. 또한 이들 신호에 높은 레벨의 휘도(또는 이에 해당하는 색상)를 부여하고 이들 신호를 비교적 긴 구간의 시간동안 이러한 높은 레벨의 휘도(또는 이에 해당하는 색상)로 유지함으로써 이상 파형의 화소를 강조할 수 있다. 다른 형태의 반응에서, 단일 이상 파형 또는 소정의 시간 구간 내에서의 지정된 개수의 파형의 검출 및 디스플레이는 현재의 습득 시리즈 내의 추가 개별적인 습득을 중단시키고 사용자의 분석을 위해 디스플레이를"정지화면화(freeze)"한다. 대안적으로 이상 파형 또는 예외 파형 동작을 포함하는 모든 파형 습득은 장기 파형 저장 영역에 저장되어, 이후에 오실로스코프 사용자에 의한 추가 검사 시에 사용되거나 또는 습득 시리즈가 계속되는 동안 사용자에 의해 또는 분석 소프트웨어에 의해 추가로 사용된다.

본 발명의 다른 태양에 따라, 화소 휘도(이에 해당하는 색상)로 변화하기 위해 래스터 스캔 메모리에 저장된 전체 범위의 값들은 2개 이상의 영역으로 세그먼트화되고, 이들 각각의 세그먼트는 연관된 다른 잔광 감쇠 함수를 가진다. 감쇠전(pre-decay) 휘도 값이 위치하는 영역에 따라 부여되는 잔광 감쇠 함수가 달라진다. 다중 감쇠 함수는 다양하게 사용되는 역할을 수행한다. 제1 방법에서 상부 및 하부 레벨은 중간 레벨에 비해 저속의 감쇠 속도를 가지며, 상부 레벨은 이상 파형을 위해 사용되기 위해 남겨진다. 상부 레벨 또는 하부 레벨 중 하나의 레벨 또는 이들 둘 모두는 실제 디스플레이에서 가시적(visible)일 수 있지만, 여전히 타이머/계수기의 역할을 수행한다. 하부 레벨은 어느 화소가 비교적 최근의 활동을 경험하였는 지를 알려주는 방법을 제공함으로써 화소들을 "신규" 또는 "이전" 카테고리로 분류하는 절차에서 계수기/타이머로서 동작할 수 있다. 상부 레벨은 이상 파형의 일부인 화소를 최대 휘도로 유지해야 하는 시간 또는 칼라 디스플레이에서 최대 밝기에 해당하는 색상으로 유지해야 하는 시간의 길이를 지정하는 계수기/타이머로서 동작할 수 있다. 래스터 메모리 내의 다른 영역의 값 및 이들의 다른 감쇠 함수를 사용하여 상부 영역에서의 휘도가 비교적으로 급속하게 감쇠하도록 하며, 하부 영역에서의 휘도가 더 저속으로 감쇠되도록 한다. 이는 이력파형이 점차적으로 페이딩되는 조정가능한 그리고 비교적 긴 시간을 제공하며, 이때 이들 파형은 공칭 밝기(nominal brightness)에서 거의 식별 불가능한 밝기로 변화한다. 중간 레벨은 상부 및 하부 레벨 사이에서 부드럽게 변화하도록 하는데 사용된다.

도 1은 종래의 디지털 오실로스코프 습득, 래스터화 및 디스플레이 기능과 관련하여 본 발명이 구현되는 방법을 나타내는 개념적인 블록도이다.

도 2a는 래스터 메모리 위치에 저장된 가능한 값의 범위를 가지는 3개의 영역에 걸쳐 동작하는 3개의 잔광 감쇠(persistence decay) 함수를 도시하며, 이 값은 결과적으로 여러 가지 휘도 레벨과 매핑되거나 또는 색상을 선택하여 디스플레이된다.

도 2b는 래스터 메모리 위치에 저장된 가능한 값의 범위를 가지는 2개의 영역에 걸쳐 동작하는 2개의 잔광 감쇠 함수를 도시한다. 상부 감쇠 함수는 지수함수적이고 비교적 고속이며, 하부 감쇠 함수는 선형이고 비교적 저속이다.

도 2c는 래스터 메모리 위치에 저장된 가능한 값을 가지는 3개의 영역에 걸쳐 동작하는 3개의 잔광 감쇠 함수를 도시하며, 여기서 중간 감쇠 값은 상부 감쇠 함수와 하부 감쇠 함수 사이에서 과도(transitional) 함수로 동작한다.

도 2d는 래스터 메모리 위치에 저장된 가능한 값의 범위를 가지는 4개의 영역에 걸쳐 동작하는 4개의 잔광 감쇠 함수를 도시한다. 상부 감쇠 함수는 저속이고 선형이며, 다음 감쇠 함수는 고속이고 지수함수적이며, 중간 속도를 가지는 제3 함수는 선형이고 과도적이며, 제4 함수는 다시 비교적 저속이고 선형이다. 고속이며 지수함수적 감쇠 함수, 과도적이고 선형인 감쇠 함수, 및 하부의 저속이고 선형인 감쇠 함수가 좌측 아래에 도시되어 있으며, 이들 함수의 활동은 상부 영역에 걸쳐 감소하는 제1 함수의 감쇠 시간을 초과하지 않는다.

도 1을 참조하여 설명하면, 도 1은 단지 개념적인 블록도이며, 여러 가지 부품을 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현할 수 있으며, 또는 아래에 기술된 발명의 넓은 사상으로부터 벗어나지 않고 서로 다르게 기능하거나 상호작용하도록 제조될 수 있다는 사실을 인식해야 한다.

습득 회로(10)는 오실로스코프에 의해 모니터중인 입력 신호를 추적하고 주기적으로 샘플링하며, 오실로스코프의 모든 회로 또는 이러한 회로를 대체하는 소프트웨어가 도 1에 부품으로 예시되어 있다. 아날로그/디지털 변환기(11)는 습득 회로에 의해 추적된 입력 신호의 진폭을 그리는 이진 값 스트림을 출력한다. 이들 진폭 값은 습득 메모리(12) 내의 순차적 연관 어드레스에 저장된다. 이러한 결과로 발생하는 데이터-어드레스 쌍들은 이어서 프로세스 제어장치(process controller; 13)로부터의 명령에 따라 래스터라이저(14)로 전송된다.

래스터라이저(14)는 단일 쌍의 데이터-어드레스를 도트로 변환하거나, 연속적인 데이터-어드레스 쌍을 벡터로 변환하여 그 결과로 발생하는 포인트(point)를 행과 열로 구성된 2차원 배열로 매핑하며, 그리하여 행과 열로 구성된 2차원 배열이 결과적으로 래스터 디스플레이(20)에 디스플레이된다. 통상적으로 래스터라이저(14)는 생성된 현재의 도트 또는 벡터에 의해 영향을 받는 래스터 메모리(16) 내의 각 메모리 위치 상에서 읽기-변경-쓰기 동작을 수행하면서 동시에 래스터의 하나의 열 상에서 동작한다. 본 명세서에서 참조되어 본 발명의 일부를 이루는 1998년 2월 19일에 출원된 동일 출원인 명의의 미합중국 특허 출원 번호 제 09/026,185호 "Spare Vector Rasterization"는 이러한 회로에 대한 추가 상세 정보를 개시하고 있다.

프로세스 제어장치(13)는 종래 기술 분야에서 공지된 다수의 방법 중 임의의 하나의 방법으로 습득 메모리(12), 래스터라이저(14), 및 래스터 메모리(16)의 활동을 조정하도록 작동되며, 본 발명의 여러 가지 태양에 따라 신규 기능을 추가로 수행하도록 작동한다. "신규" 화소 계수기("new" pixel counter; 15)는 그 자체가 신규적이며 본 발명에 따라 작동하는데, 이에 대해서는 아래에서 상세하게 기술한다. 다중 함수 래스터 감쇠 장치(multi-function raster decay; 17)는 종래 기술에 의한 단일-함수 래스터 감쇠 발생 장치(single-function raster decay generator)가 변경된 버전이다. 이와 유사하게, 휘도 또는 색상 매퍼(intensity or color mapper; 18)는 이전의 회로를 본 발명에 따라 사용되도록 조정하여 변경한 것이다. 임계값 계산기(threshold calculator; 24) 및 이상 파형 검출 장치(unusual waveform detector; 19)는 또한 신규적이며, 본 발명의 제1 및 제2 태양의 일부이다. 종래 기술의 장기 파형 저장 메모리의 래스터 메모리 버전(raster memory version; 22) 및 습득 레코드 메모리 버전(acquisition record memory version; 22') 양자 모두가 사용가능하지만, 본 명세서에서 이들 메모리는본 발명의 제1 또는 제2 태양에 따라 서로 다르게 동작한다.

본 발명의 제1 태양에 의하면, "신규" 화소 계수기(15)는 이러한 파형 래스터화 경로에 의해 "히트(hit)"중인 화소 중에서 현재의 파형 습득 시리즈 내에서 이전에 히트된 적이 없는 화소의 수를 계속적으로 추적한다. 이러한 방법은 사용된 적이 있는 모든 화소를 계속적으로 추적하도록 제공된 1비트의 화소 맵을 사용함으로써 구현된다. 이러한 단일 비트 화소 맵은 주 래스터 메모리 내에 보유(reserve)된 비트를 사용함으로써 구현될 수 있다.

본 발명의 동일한 태양에 의한 다른 실시예에서, "신규" 화소 계수기(15)는 이러한 파형 래스터화 경로 동안에 히트중인 래스터 메모리 위치에 저장된 신규 최소 임계값보다 작은 값을 가지는 화소의 수를 계속적으로 추적한다. 후자의 실시예에서 "신규" 화소인지 "이전" 화소인지에 대한 판단은 래스터라이저(14)가 읽기-수정-쓰기 동작을 수행하여 래스터 메모리(16)의 판독 값을 검사함으로써 이루어진다. 래스터 메모리(16)의 판독 값이 신규 임계값보다 작은 경우, 이와 연관된 화소를 "신규" 화소로 간주한다. 신규 임계값은 0 또는 양수가 될 수 있으며, 다양한 방법으로 메모리 위치로부터의 값은 임계값보다 작거나 동등한 값이 될 수 있다. 예를 들어 메모리 위치는 이러한 습득 시리즈 내의 이전의 파형에 의해 결코 영향을 받지 않을 수 있으며, 따라서 이 값은 여전히 0을 유지한다. 또는 "가볍게(lightly)" 그리고 가끔씩(infrequently) 히트한 경우, 그 이후의 메모리 위치 값은 임계값 이하가 될 때까지 수회의 감쇠 사이클을 거치게 된다. 또는 다수에 걸쳐 "무겁게" 히트한 경우, 따라서 수회의 감쇠 사이클을 지나 임계값 이하의 낮은 레벨에 도달한다. 또는 후자의 두 가지 가능성을 혼합하고 결과적으로 시간이 지남에 따라 가산하거나 감산함으로써 다소 "임의의 워킹(walk)"의 결과로 메모리 위치의 값이 임계값 이하가 된다. 따라서 신규 화소가 검출된다는 사실은 이 화소가 얼마간의 시간 동안 영향을 받지 않았다는 것을 의미하므로, 이러한 시간의 양은 매우 가변적으로 될 수 있다.

아래에서 상세하게 설명하고 있듯이, 휘도 또는 색상 매퍼(18)는 소정의 임계값 이하로 저장된 래스터 위치의 값을 래스터 스캔 디스플레이(20) 내의 휘도 값 0으로 매핑하도록 프로그래밍될 수 있다. 이는 일반적으로 다중 함수 래스터 감쇠 발생 장치(17)의 사용과 결합하여 이루어지는데 다중 함수 래스터 감쇠 발생 장치(17)의 작동에 대해서는 아래에서 상세하게 서술한다. 이러한 동작 모드에서, "히트"를 표시하기 위해 래스터라이저(14)에 의해 가산된 최소값은 원하는 최근의 사이클의 소정의 수보다 클 수 있다. 이렇게 최소값 이상의 값을 가산하는 것은 가시적 래스터 감쇠 사이클을 생성하고 디스플레이 상의 제한을 야기하지 않고 계수기/타이머 기능을 수행하는 "비가시적(invisible)" 감쇠 사이클에서 사용될 나머지를 생성하기 위해 이러한 값의 일부를 사용하는 것을 허용한다. 비가시적 영역의 값은 모두 휘도 또는 색상 매퍼(18)에 의해 휘도 0으로 매핑된다. 다중 함수 래스터 감쇠 발생 장치(17)의 이러 저러한 사용에 대해서는 아래에서 상세하게 설명한다.

몇몇의 실시예에 있어서, 특히 단일 디스플레이 평면만을 가지고 래스터 메모리를 지원하는 실시예에 있어서, "비가시적" 영역을 사용하는 것은 원하지 않는복잡함을 추가할 수 있다. 특히 다수의 파형이 종래 방식에 따라 단일 평면에 그려지면, 결과적으로 높은 우선권을 가지는 파형이 낮은 우선권을 가지는 파형을 오버라이트(overwrite)하며, 비가시적 영역을 특수 경우로 처리하기 위해 해야할 일은 아무 것도 없으며, 상부의 우선권 파형 내에 위치하는 비가시적 영역은 아래에 높인 파형의 공백 영역(blank area)으로 진행될 수 있으며 그렇지 않으면 이들 영역 전체에 걸쳐 나타난다.

또한 몇몇의 래스터 스캔 디스플레이(209)가 명 상태의 배경 상에서 암 상태의 파형을 생성한다는 사실에 주목해야 한다. 따라서 특허청구범위를 포함하여 본 명세서에서 사용되는 "휘도 0"라는 표현은 이러한 형태의 디스플레이에 적용된 경우 디스플레이 내의 가장 어두운 상태가 아니라 가능한 가장 밝은 값을 의미한다.

각 파형 래스터화가 완료된 후에, "신규" 화소 계수기(15)는 임계값 계산기(24) 및 이상 파형 검출 장치(19)에 "신규" 화소를 제공한다. 임계값 계수기(24)는 이상 파형 검출 장치(19)에 제공하는 신규 임계값을 공식화(formulating)하는데 있어서 사용자 입력을 사용할 수도 있으며 사용하지 않을 수도 있다. 이상 파형 검출 장치(19)는 "신규" 화소 계수기(15)로부터 수신하는 "신규" 화소 정보를 임계값 계수기(24)로부터 수신하는 신규 임계값과 비교하고, 이들을 비교함으로써 신규 파형이 존재하는 지의 여부를 판단한다. 신규 파형이 존재하는 경우, 활성 신규 파형 신호는 이러한 이벤트를 프로세스 제어장치(13)에 통지한다.

프로세스 제어장치(13)에 입력되는 활성 신규 파형의 존재는 다수의 동작을 야기하며, 이들 중 일부는 사용자 선택에 의존한다. 최대 휘도 값을 사용하여 이상 파형의 재래스터화(re-rasterization)를 야기할 수 있다. 여기서 "최대값"은 여러 가지 값들 중 임의의 하나의 값 또는 이들의 조합을 의미한다. 최대값의 하나의 의미는 단순히 정상적으로 사용되는 화소 휘도의 가장 높은 값을 사용하는 것이다. 최대값의 다른 의미는 "극한값(super-maximum)"을 사용하는 것이며, 여기서 극한값은 정상 파형을 디스플레이하기 위해 사용되는 값보다 훨씬 더 밝은 값의 영역의 상부에 위치한다. "최대값"의 다른 의미는 도트로부터 벡터로 전환되어, 따라서 전술한 정의 중 하나의 정의에 따라 이들 화소가 최대 휘도로 조명될 뿐만 아니라 매우 많은 수의 화소가 조명된다는 것이다. "최대값"의 또 다른 의미는 가능한 도트 서브세트의 조명에 의해 정의된 벡터로부터 모든 가능한 도트 이상의 도트에 의해 조명된 벡터로 전환될 수 있다는 것이다.

이상 파형의 휘도를 증가시키는 것에 추가하여, 또는 이상 파형의 휘도를 증가시키는 대신, 프로세스 제어장치(13)는 습득 메모리(12)가 이상 파형을 생성한 데이터 레코드를 장기 파형(습득) 저장 메모리(22')에 제공하도록 할 수 있다. 그렇지 않으면, 프로세스 제어장치(13)는 래스터 메모리(16)가 AND 게이트(21)를 통해 이상 파형을 포함하는 래스터 메모리 이미지를 장기 파형 저장 (래스터) 메모리(22)에 제공하도록 할 수 있다. 일반적으로 이상 파형을 장기 래스터 파형 저장 장치(22)에 저장하기 전에 이상 파형을 재래스터화하고 이를 최대로 밝게 하는 것이 바람직하다. 또한 프로세스 제어장치(13)는 특히 이상 파형을 최대 휘도로 재래스터화한 후에 디스플레이의 추가 습득을 중단하고 디스플레이를 "정지화면화" 시킬 수 있다.

임계값 계산기(24)는 우선 초기 세트의 "신규" 화소 데이터를 무시함으로써 신규 습득 시리즈의 개시에 응답하고 그 후 일반적인 파형 래스터화 샘플 세트와 연관된 "신규" 화소 데이터의 절감(saving)에 응답하도록 조정되거나 미리 프로그램화될 수 있으며, 여기서 데이터는 신규 습득 시리즈에서 래스터화된 제1 파형으로부터 나온다. 제1 파형과 연관된 데이터를 폐기(discard)시키는 목적은 제1 파형이 후자의 더 일반적인 파형에 비해 더 많은 수의 "신규" 화소를 가지고 있다는 사실에 기인하며, 이는 제1 파형이 비교적 공백 디스플레이에 걸쳐 그려지기 때문이다. 의심스러운 초기 데이터(initial suspect data)를 폐기하면, 충분한 "정상" 파형을 사용하여 파형당 예상되는 "신규" 화소의 일반적인 개수를 정의하고, 그후 이러한 데이터를 사용하여 평균을 계산하고 이러한 평균으로부터 표준 편차를 계산할 수 있으며, 이러한 값들을 사용하여 이상 파형 검출 장치(19)로 전송될 적당한 신규 임계값을 형성할 수 있다.

다른 알고리즘적 접근 방법은 정상 파형 세트로부터의 데이터 및 사용자 입력을 서로 다르게 처리할 수 있으며, 여전히 만족스러운 신규 임계값을 생성할 수 있다. 임계값 계산기(24)에 입력되는 사용자 입력을 사용하여 다수의 방법으로 신규 임계값에 영향을 미친다. 사용자 입력을 직접 설정할 수도 있다. 사용자 입력은 폐기될 초기 파형 세트의 크기 및/또는 평균값과 표준 편차를 구하는데 사용되는 일반 파형 세트의 크기를 결정할 수 있다. 또는 사용자 입력을 사용하여 신규 임계값을 결정하는데 있어서 평균으로부터 몇 개의 표준 편차 또는 표준 편차의 소수가 "정상적"인 것으로 간주되어야 하는 지를 결정할 수 있다. 또는 사용자 입력을 사용하여 "정상(nomalcy)"을 특성화하고 신규 임계값을 결정하기 위한 몇 개의 다른 알고리즘의 몇 개의 매개변수(평균 및 표준 편차)에 영향을 미칠 수 있다. 하나의 평균 및 다른 평균에 의해 사용자 입력은 신규 임계값을 제어하여 다음 질문에 답하도록 조정될 수 있다. "파형을 이상 상태로 만들기 위해서 필요한 "신규" 화소의 수는 몇 개인가?"

도 2a를 참조하여 설명하면, 도 2a에 3개의 영역으로 분할된 래스터 메모리의 위치 내에 저장된 휘도-연관 값이 예시되어 있으며, 여기서 각 영역은 독립된 단순 감쇠 함수를 갖는다. 본 명세서의 다음 설명 및 본 명세서의 후미에 기술된 특허청구범위에서 "단순성"을 제한하며 용어 "다른 감쇠 함수"에 대하여 설명한다. 2개 이상의 이러한 단순한 다른 감쇠 함수를 다른 영역에 대해 다른 특성을 가지는 보다 복잡한 복합 감쇠 함수와 결합시킬 수 있지만, 이를 본 명세서에서 기술하고 청구할 목적으로 모든 이러한 복합 감쇠 함수를 다수의 단순한 다른 감쇠 함수와 동등화시키고 이를 변환하는 것이 우리의 의도이다.

이상 파형을 조명하기 위해 상부 영역, 즉 휘도 임계값 I_A이상이며 최대값이 MAX이며 화소 위치에 저장될 수 있는 영역을 남겨둘 수 있으며, 일반적인 즉, "정상" 파형을 위해 사용된 최대 휘도를 I_A의 최대값으로 한정할 수 있다. 그러나 전체 동적 범위의 휘도가 사용자에게 신호 활동을 전달하는데 있어서 부족(scarce commodity)하기 때문에, TOP 범위의 모든 값을 압축하여 래스터 스캔 디스플레이(도 1의 20) 상에 실제적으로 디스플레이된 최대 휘도 값으로 매핑(도 1의 18)한다. 이러한 접근 방법은 TOP 범위 및 TOP 범위의 감쇠 함수 F_T를 계수기/타이머로서 사용하며, 매핑된 화소 휘도를 최대값으로 유지하는 구간을 생성한다.

또한 매핑된 화소 휘도가 최대값 또는 그 근처에 남아 있는 구간을 연장하기 위해, 도 2a에 도시되어 있는 바와 같이 상부 영역의 감쇠 함수 F_T를 저속의 감쇠를 제공하도록 설정하므로, 이상 파형에 최대 밝기가 주어지지 않으며 이러한 방법으로 상당히 긴 시간 즉, T₀내지 T₁동안 머무르는 경향이 있다. 이와 대조적으로 보다 많은 수의 정상 파형은 덜 밝은 상태에서 시작하여, T₁내지 T₂에서 그 밝기가 MIDDLE 영역에서 사용되는 감쇠 함수 F_M에 따라 매우 신속하게 감쇠한다. 그러나 이렇게 낮은 레벨의 최대 밝기는 정상 파형과 연관되어 존재하는 비교적 많은 수의 히트에 의해 보상된다. 이상 파형은 정의상 비교적 희귀하기 때문에, 오실로스코프의 사용자에 의해 적절하게 인지되기에 충분한 정도로 눈에 띄기 위해서는 보다 밝게 되고 보다 저속으로 감쇠될 필요가 있다.

예를 들어 본 명세서에 참조되어 본 발명의 일부를 이루는 본 발명의 출원과 동일한 출원인에 의해 1998년 2월 19일에 출원된 미합중국 특허 출원 번호 제 09/026,185호, "Sparse Vector Rasterization"에 그 일부가 개시되어 있듯이, 다수의 오실로스코프 디스플레이 디자인에 있어서, 특정 래스터화 사이클에 의해 래스터화 메모리 내에 저장된 수에 가산된 최대값은 이러한 위치에서 유지될 수 있는 최대 양과 절대로 동일한 크기가 될 수 없다는 사실에 주목해야 한다. 이것은 래스터화 메모리 위치에 의해 유지될 수 있는 실제 최대값에 도달하기 위해, 반복 파형은 일정 시간 동안 거의 계속적으로 화소를 "히트"하여야 한다는 것을 의미한다. 동일한 화소에 대한 다수 "히트"를 최대 레벨 I_A로 제한하여 구축할 수 있으며, TOP 영역은 화소를 I_A로 매핑된 동일한 최대 휘도 레벨 또는 거의 이와 동일한 값에 의해 생성된 동일한 밝기에서의 이상 파형과 연관되도록 유지하는 타이머로서 동작하기 위해 남겨진다.

도 2a의 BOTTOM 영역은 즉, 임계값 I_B이하의 휘도-연관 값을 저장한 래스터 위치 영역은 비교적 저속의 함수 F_B에 의해 감쇠되어, 매우 저속으로 페이딩(fade)되는 비교적 어두운 이력 배경을 제공한다. 신규 임계값 I_NEW이상의 휘도-연관 값을 포함하는 래스터 메모리 위치와 연관된 화소는 "이전" 화소로 처리되거나 이들의 위치에 저장된 값이 I_NEW이하의 일정한 값으로 감쇠될 때까지 또는 "신규 화소"로 간주되지 않는다. 물론 I_NEW를 0으로 설정할 수 있다. 어느 방법이든지간에, 레벨 I_NEW까지 감쇠하는 것과 연관된 시간 T_NEW는 일정 화소가 최근에 사용되어 따라서 "신규 화소"의 자격을 상실한 것으로 식별되는 시간을 의미한다.

또한 도 1의 휘도 또는 색상 매퍼(18)는 0이 아닌 값들을 래스터 스캔 디스플레이(20) 상의 최대 휘도 값으로 매핑할 수 있다. 예를 들어, I_B또는 I_B와 I_NEW사이의 다른 값은 휘도 0(더 작은 모든 값이 될 수 있음)으로 매핑된 값이 될 수있다. 0으로 매핑된 값과 INEW로 할당된 값 사이의 BOTTOM 영역의 일부는 계수기/타이머 기능을 제공하여, 특정 화소가 "신규" 화소로 역변환(back transition)하는 시간을 결정하며, 이때 사용자는 이를 볼 수 없다.

도 2b를 참조하여 설명하면, 도 2b에 다수의 잔광 감쇠 함수 및 영역을 사용하는 매우 다른 방법이 예시되어 있다. 여기에는 저장된 단지 두 가지의 휘도-연관 값 영역 즉, TOP 및 BOTTOM이 존재하며 이들과 연관된 감쇠 함수 F_T및 F_B가 존재한다. 이 경우, TOP 감쇠 함수 F_T는 비교적 고속의 지수함수이며, BOTTOM 영역에서 사용된 선형 감쇠 함수 F_B는 비교적 저속인 함수이다. 정상 파형이든, 이상 파형이든지 간에 모든 신규 파형은 TOP 영역의 일부로 매핑되며, 이들 파형은 비교적 고속으로 감쇠된다. BOTTOM 영역 내의 휘도-연관 값에 도달하는 유일한 방법은 TOP 영역으로부터 감쇠되는 것이다. 따라서 이러한 방법을 사용하면, TOP 영역으로 그려진 신규 파형은 BOTTOM 영역으로 감쇠될 때까지 밝고 "선명"한 상태를 유지하며, BOTTOM에서의 그 값은 약한 휘도를 표현하며, 다소 어둡고 저속으로 페이딩하는 이력 배경의 일부가 된다. 색상과 휘도의 조합 및 색상에 의해 동일한 효과를 얻을 수 있다. 이에 의해 사용자는 신속하게 변하는 가장 최근의 파형을 식별하고 평가하며, 동시에 이전 파형의 이력을 관찰한다. 2개의 색상만―여기서 제1 색상은 TOP 영역 내의 휘도 값을 위한 것이며, 제2 색상은 BOTTOM 영역 내의 휘도 값을 위한 것임―을 사용하는 것이 유용하며, 적당한 색상이 선택되면 미학적으로도 만족된다. 예를 들어 노란색은 밝은 활성 TOP 영역을 위해 사용될 수 있으며,오렌지색은 휘도가 약하고 활동성이 약한 이력 BOTTOM 영역을 위해 사용될 수 있다.

TOP 및 BOTTOM 영역만이 존재하는 전술한 예에서는 사소한 문제점이 발생하는데, 이러한 사소한 문제점은 도 2c에 도시되어 있는 바와 같이 I_A와 I_B을 약간 분리하여 제3 또는 MIDDLE 영역을 생성함으로써 보정될 수 있다. 2개의 영역을 사용하는 접근 방법과 관련된 문제점은 TOP 영역 내의 감쇠 경사의 가파름과 연관되어 최소로 증가하는 잔광이 존재한다는 점이다. TOP 영역이 BOTTOM 영역과 연속적으로 이루어진 경우, 최소로 증가하는 감쇠는 때로는 다음 증가 값으로 이동하는데, 단순히 상부로 증가하는 대신에 BOTTOM 영역으로 증가한다. 이러한 현상이 발생하는 빈도는 최소로 증가하는 감소의 크기에 의존하며, 시작 점(start point)이 TOP과 BOTTOM 영역을 구분하는 라인과 얼마나 근접한 가에 따라 달라진다. 이는 이러한 오버슛(overshoot)의 가시적 효과가 디스플레이 내의 작은 인공 산물(artifact)을 생성하고, MIDDLE 영역은 TOP 영역 및 BOTTOM 영역 사이에서 버퍼의 기능을 수행하도록 생성된다는 사실을 인식하였기 때문이다.

I_A와 I_B사이의 분리는 TOP 영역에서 사용된 감쇠 함수 F_T에 의해 생성된 이러한 최소로 증가하는 감쇠와 동등하도록 선택된다. 도 2c에서, 이러한 감쇠 함수 F_T는 선형이지만 고속이며, 따라서 도 2b에 도시된 범위의 TOP 영역에서 사용된 고속의 지수함수적 잔광 함수 F_T와 크게 다르지 않은 결과를 생성한다. BOTTOM 영역으로 감쇠하는 대신에 MIDDLE 영역으로 감쇠하는 감쇠중인 TOP 값을 보장하기 위해서는 단지 MIDDLE 영역, 즉 I_A와 I_B를 구분하는 영역의 크기를 F_T에 의해 생성된 최소로 증가하는 감쇠의 크기로 하면 된다. 그후 감쇠 함수 F_M에 의해 생성된 MIDDLE 영역 내의 모든 감쇠는 I_B값과 동등한 다음 값을 생성하도록 이루어진다. 이것은 모든 가시적 인공산물을 제거하며, TOP 및 BOTTOM 영역 사이에서 부드럽게 변화되도록 하기 위한 유일한 방법이다. 두 가지 색상을 코딩하기 위해, MIDDLE 영역을 TOP 영역과 동일한 배색(coloration)으로 구성하는 것이 바람직하다.

MIDDLE 영역 내의 모든 값이 I_B, MIDDLE 영역의 하부 및 BOTTOM 영역으로 감쇠하기 때문에, 임의의 화소가 중간 영역을 통해 감쇠하는데 소요되는 최대 시간 이 T₂에서 T₁을 감산한 값이며, 이 값은 하나의 래스터 감쇠 사이클에 필요한 시간과 동일하다.

사용자는 TOP 영역 내에서 사용되는 고속 지수함수적 감쇠 함수 F_T를 제어할 수 있다. 이것은 새로이 습득된 파형이 밝게 그리고 생생하게 보이는 시간의 양을 제어하는 것을 허용한다. 또한 사용자는 BOTTOM 영역과 연관된 저속의 잔광 감쇠 함수 F_B을 제어할 수 있다. 이것은 낮은 휘도 및/또는 I_B와 참(true) 0 사이의 값의 영역과 연관된 다른 색상에 의해 생성된 배경 내에 존재하는 이력 데이터의 양을 제어하는 것을 허용한다.

마지막으로 도 2d를 참조하여 설명하면, 도 2d에 래스터 메모리 위치 내에 저장된 가능한 휘도-연관 값의 범위를 가지는 4개의 영역에 걸쳐 동작하는 4개의잔광 감쇠 함수가 예시되어 있다. TOP 감쇠 함수 F_T는 저속이며 선형이다. 다음 영역인 HI-MIDDLE 영역은 고속이며 지수함수적인 감쇠 함수 F_HM(좌측에는 F_EXP로 표시되어 있음)를 가진다. 다음 영역인 LO-MIDDLE는 선형이며 과도적인 중간 속도(intermediate speed)를 가지는 감쇠 함수 F_LM(좌측에는 F_TRANS로 표시되어 있음)을 가진다. BOTTOM 영역은 다시 비교적 저속이며 선형인 감쇠 함수 F_B(좌측에는 F_LINEAR로 표시되어 있음)를 가진다. 좌측에 고속 지수함수적인 F_EXP, 과도적이며 선형인 F_TRANS, 및 하부의 선형 F_LINEAR로 표시된 감쇠 함수는, 이들 값이 TOP 영역의 상부에서의 MAXimum 대신에 I_N에서의 NOMinal값에서 HI-MIDDLE 영역의 상부로 유도되는 경우, 전체 공칭 시간 T_NOMINAL이 다른 방법과 이유를 예시한다. T₀내지 T_A는 T₁내지 T₂와 동일하며, T_A내지 T_B는 T₂내지 T₃과 동일하며, T_B내지 T_NOMINAL은 T₃내지 T_MAX와 동일하다. 또한 래스터 메모리에 저장될 수 있는 MAXimum 휘도-연관 값(TOP 영역의 상부)에서의 원래 엔트리를 위한 전체 감쇠 시간 T_MAX는 HI-MIDDLE 영역의 상부에서의 NOMinal 값에서의 원래 엔트리에 대한 전체 감쇠 시간 T_NOMINAL에 F_T에 따라 TOP 영역 전체를 통해 감쇠하는데 소요되는 시간인 T₀에 T₁을 가산한 값과 동일하다. F_T를 따라 TOP 영역을 통해 감쇠되는데 소요되는 시간인 후자의 T₀내지 T₁시간은 이상 파형과 연관된 화소가 최대 레벨의 밝기로 유지되는 여분의 시간이며, TOP 영역이 단지 계수기/타이머로 사용되며, TOP 영역 내의 모든 휘도-연관 값이 래스터 스캔 디스플레이 화면 휘도의 최대값으로 매핑되면 I_N과 동일한 값이 매핑된다.

또한 LO-MIDDLE 과도 영역(I_A와 I_B사이의 값)에서 사용되는 감쇠 함수 F_TRANS(F_LM로도 표시되어 있음)는 도 2c에 도시된 MIDDLE 영역에서 사용되는 과도 함수 F_M와 동일한 함수의 역할을 하지만함수 F_TRANS과 F_M이 동일한 것은 아니다. 도 2d에서, 과도 함수 F_TRANS는 F_TRANS이상 함수 F_EXP와 이하 함수 F_LINEAR경사 사이의 중간 값을 가지는 경사를 사용하며, 도 2c의 함수 F_M은 전혀 다른 원리 즉, 모든 지점이 말단 지점으로 매핑되는 원리를 사용하여 동작한다.

전술한 바와 같이, 여러 가지 방법으로 사용자 입력을 사용하여 도 1의 임계값 계산기(24)의 신규 임계값 출력 결정을 도울 수 있다. 또한 사용자 입력을 사용하여 모든 전달 함수(transfer function) 및/또는 도 2a-2d에 도시된 영역 사이의 경계(boundary)를 결정하는데 사용되는 임계값을 결정하거나 영향을 미칠 수 있다.

본 발명의 실시예에서 사용되는 다른 값에 의존하여, 1만큼 감소하고, 1보다 큰 정수만큼 감소하고, 2자리 소수의 멱(power)값만큼 감소하거나, 확률 함수에 의해 1 또는 2자리 소수의 멱값만큼 감소되어 선형 경사를 구현할 수 있다. 후자는 1이하 또는 특정 소수 이하인 숫자만큼 감소되는 것을 구현한다. 이는 임계값 발생 장치 및 비교기와 결합하여 임의의 숫자 발생 장치를 사용함으로써 구현된다. 임계값 발생 장치는 임계값을 생성함으로써 확률을 결정하고 이 확률은 임의 숫자 발생 장치의 출력과 비교되어 이 확률이 만족되었는 지의 여부를 결정한다. 가변 속도(rate)를 가지는 지수함수적 감쇠는 VALUE_NEW= VALUE_OLD*X/16을 반복적으로 그리고 순환적으로 구현함으로써 달성되며, 여기서 X는 사용자 입력으로 이루어질 수 있다.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 기술하였지만, 당업자들에게 있어서 본 발명에 대하여 더 넓은 태양에서 본 발명을 벗어나지 않고서 다수의 변화와 변경을 가할 수 있다는 것은 명확하다. 예를 들어, 본 명세서에서 사용된 표현 "휘도-연관 값" 대신에 또한 "색상-연관 값"을 사용할 수 있다. 따라서 다음의 특허청구범위는 본 특허가 허여되는 각 나라의 특허법에 의해 허용되는 범위내의 모든 변화 및 변경을 포함하는 것으로 되어 있다.

전술한 바와 같이 본 발명에서는 다중 감쇠 함수(multiple decay function) 및 래스터 메모리 위치 내의 영역의 값을 사용하거나 또는 밝은 가시 영역에서는 고속의 감쇠를 생성하고 다소 어두운 영역에서는 사용자에 의해 조정가능한 저속의 감쇠를 생성하여, 따라서 최근에 습득된 파형은 밝고 "선명하게" 표시하고, 이전 파형은 비교적 어둡고 안정되게 표시할 수 있다.

Claims (23)

1. 디지털 오실로스코프에 의해 대체적으로 반복되는 전기 신호를 모니터하는 동안 이상 파형을 자동적으로 검출하기 위한 방법에 있어서,

   각 파형 래스터화 처리가 이루어진 "신규" 화소의 수를 결정하는 단계;

   상기 결정된 "신규" 화소의 수를 화소의 신규 임계값과 비교하는 단계; 및

   상기 결정된 화소의 수가 상기 화소의 신규 임계값 이하인 경우에는 래스터화된 파형을 정상 파형으로 분류하고, 상기 결정된 화소의 수가 상기 화소의 신규 임계값 이상인 경우에는 래스터화된 파형을 이상 파형으로 분류하는 단계

   를 포함하는 이상 파형 자동 검출 방법.
2. 제1항에 있어서,

   현재의 파형 래스터화 시리즈중 어떠한 파형 래스터화도 이루어지지 않은 화소를 "신규" 화소로 정의하는 예비 단계를 추가로 포함하는 이상 파형 자동 검출 방법.
3. 제2항에 있어서,

   현재의 파형 래스터화 시리즈중 임의의 파형 래스터화가 이루어진 화소들을 계속 추적하기 위해 단일 비트 래스터 맵 또는 그 균등물을 유지하는 단계를 추가로 포함하는 이상 파형 자동 검출 방법.
4. 제1항에 있어서,

   신규 임계값 이하인 래스터 메모리 위치 휘도-연관 내용을 가지는 화소를 "신규" 화소로 정의하는 예비 단계를 추가로 포함하는 이상 파형 자동 검출 방법.
5. 제4항에 있어서,

   상기 신규 임계값이 0인 이상 파형 자동 검출 방법.
6. 제4항에 있어서,

   상기 신규 임계값이 0보다 큰 이상 파형 자동 검출 방법.
7. 제4항에 있어서,

   상기 신규 임계값이 사용자의 입력으로 이루어지는 이상 파형 자동 검출 방법.
8. 제4항에 있어서,

   상기 래스터 메모리 위치 휘도-연관 내용이 감쇠 함수에 따라 주기적으로 감소하는 이상 파형 자동 검출 방법.
9. 제4항에 있어서,

   상기 래스터 메모리 위치의 휘도-연관 내용이 다수의 감쇠 함수 중 하나의 함수에 따라 주기적으로 감소하며, 상기 각 감쇠 함수는 휘도-연관 값의 범위―여기서 휘도-연관 값의 범위는 래스터 메모리 위치에 저장 가능함―를 가지는 다른 영역과 연관되어 있는 이상 파형 자동 검출 방법.
10. 제9항에 있어서,

    상기 다수의 감쇠 함수 중에서 활성 상태의 감쇠 함수가 현재 처리중인 래스터 메모리 위치 내에 포함된 휘도-연관 값에 의해 결정되는 이상 파형 자동 검출 방법.
11. 제9항에 있어서,

    상기 신규 임계값이 소정 영역―여기서 소정의 영역의 모든 휘도-연관 값은 휘도 0으로 매핑되어 디스플레이됨― 내의 휘도-연관 값과 동일한 이상 파형 자동 검출 방법.
12. 제1항에 있어서,

    상기 화소의 신규 임계값이 각 파형 래스터화 샘플 세트에서 제일 먼저 영향을 받는 화소의 수를 계산하는 단계를 포함하는 방법에 의해 결정되는 이상 파형 자동 검출 방법.
13. 제2항에 있어서,

    상기 화소의 신규 임계값이 각 파형 래스터화 샘플 세트에서 제일 먼저 영향을 받는 화소의 수를 계산하는 단계를 포함하는 방법에 의해 결정되는 이상 파형 자동 검출 방법.
14. 제4항에 있어서,

    상기 화소의 신규 임계값이 각 파형 래스터화 샘플 세트에서 제일 먼저 영향을 받는 화소의 수를 계산하는 단계를 포함하는 방법에 의해 결정되는 이상 파형 자동 검출 방법.
15. 제1항에 있어서,

    상기 신규 임계값이 사용자 입력을 일체화시키는 방법에 의해 결정되는 이상 파형 자동 검출 방법.
16. 제2항에 있어서,

    상기 신규 임계값이 사용자 입력을 일체화시키는 방법에 의해 결정되는 이상 파형 자동 검출 방법.
17. 제4항에 있어서,

    상기 신규 임계값이 사용자 입력을 일체화시키는 방법에 의해 결정되는 이상파형 자동 검출 방법.
18. 제1항에 있어서,

    소정 파형을 개선된 휘도로 재래스터화(re-rasterizing)함으로써 상기 파형을 이상 파형으로 분류하도록 반응(react)하는 단계를 추가로 포함하는 이상 파형 자동 검출 방법.
19. 제2항에 있어서,

    소정 파형을 개선된 휘도로 재래스터화함으로써 상기 파형을 이상 파형으로 분류하도록 반응하는 단계를 추가로 포함하는 이상 파형 자동 검출 방법.
20. 제4항에 있어서,

    소정 파형을 개선된 휘도로 재래스터화함으로써 상기 파형을 이상 파형으로 분류하도록 반응하는 단계를 추가로 포함하는 이상 파형 자동 검출 방법.
21. 제1항에 있어서,

    소정 파형을 코딩하여 다른 색상을 생성하도록 재래스터화함으로써 상기 파형을 이상 파형으로 분류하도록 반응하는 단계를 추가로 포함하는 이상 파형 자동 검출 방법.
22. 제2항에 있어서,

    소정 파형을 코딩하여 다른 색상을 생성하도록 재래스터화함으로써 상기 파형을 이상 파형으로 분류하도록 반응하는 단계를 추가로 포함하는 이상 파형 자동 검출 방법.
23. 제4항에 있어서,

    소정 파형을 코딩하여 다른 색상을 생성하도록 재래스터화함으로써 상기 파형을 이상 파형으로 분류하도록 반응하는 단계를 추가로 포함하는 이상 파형 자동 검출 방법.