199199. lajstromszámú szabadalom • Átlagoló digitalizáló berendezés analóg videojelek feldolgozására
199199 A találmány tárgya átlagoló digitalizáló berendezés analóg videojel feldolgozására mátrixtáblán, célszerűen 196x140 képpontú mátrixtáblán történő kijelzéshez és digitális videosínre történő továbbításhoz sorszinkron bemenettel, képszinkron bemenettel és órajelbemenettel ellátott mikroprocesszorral öszszekapcsolt vezérlő egységgel, valamint egy, az aktuális képpontot a körülötte lévő képpontok és az aktuális képpont átlagából képező átlagoló aritmetika egységgel, amely biztosítja, hogy a színes vagy fekete-fehér információtorzulás nélkül továbbíthatók és tetszőleges megjelenítőnlíijelezhetők legyenek, A találmány szerinti átlagoló digitalizáló berendezés tehát a digitális videosín és az analóg video jelbemenet közötti jelátalakítást végzi el nagy színhűséggel, illetőleg torzításmentesen nagy alakhűséggel. A jelenleg gyártott színes eredményjelző táblák felbontása 196x140 képpont vagy adott esetben ennél kisebb. Egyre inkább felmerült azonban az igény arra, hogy video forrásokból származó mozgóképeket, például TV kamera, video magnó stúdió adás, stb, képeit meg lehessen ezeken jó minőségű képként jeleníteni. A mátrixtábla viszonylag kis X, Y irányú felbontása a képi információ olyan méretű torzítását eredményezi azonban (vékony vonalak, illetőleg finomrészletek eltűnése), amely egyes esetekben élvezhetetlenné teszi a képet. A fenti probléma megoldására két megoldás is szóba jöhet, azonban egyikük sem alkalmas arra, hogy a megfelelő képminőséget biztosítsa. Az egyik megoldás lenne a képek analóg átlagolása, amely négybites integráló gyors A/D átalakítókat alkalmaz, amelyek azonban nem a videojel pillanatértékét, hanem 266 nsec mintavételi periódus alatt vett átlagértékét hozzák létre az A/D konverter kimenetén, és ezzel az X-irányú átlagolást megoldják. A Y irányú átlagolás is megoldható analóg úton. Ebben az esetben nyolc sornyi információ egyidejű jelenléte szükséges, amely egy sor tárolására alkalmas analóg tárolóval, illetve például a színes TV technikában alkalmazott késleltető művonalakkal elvben meg is oldható. Ennek a megoldásnak az az előnye, hogy az analóg sor átlagát az integráló A/D átalakítóra vezetve az átlagérték további feldolgozás nélkül a rendelkezésre áll, előny továbbá, hogy az átlagolás real-time üzemmódban történik. Hátránya a megoldásnak, hogy az analóg áramkörök áramköri elrendezése zaj és egyéb problémát okoz azon túlmenően, hogy meglehetősen nagy az alkatrészigény is. Zajcsökkentést és azzal egyidejű átlagolást végez analóg videojelek feldolgozásánál az US 4 573 070 sz. szabadalmi leírásban ismertetett megoldás is. Ez az elrendezés olyan automatikus fésű-szűrőket tartalmaz többek között, ahol automatikusan változik a fésű fogainak szélessége és közép1 frekvenciája és a jel amplitúdója mégpedig úgy, hogy illeszkedik mindenkor a videojel spektrumához. Ez a jelfeldolgozás igen jó, de ott nem használható, ahol kis felbontású tábla van, hiszen végülis analóg videojelből analóg videojelet állít elő. Egy további szóbajöhető megoldás lehet a software segítségével történő átlagolás. Az ilyen megoldásnál is nagy felbontású 384x288x4 bites képet kell első lépésként digitális jellé alakítani, a következő lépésben pedig egy 3x3 ablakos központi egységben végiglépkedve lehet az átlagolást elvégezni. Az eredmény egy 196x140x4 bites rasztertárban jelenik meg. Ennek a. megoldásnak az előnyei mellett (viszonylag egyszerű hardware), komoly hátrányai is vannak, mégpedig a következők: — az átalakítás hosszú ideig tart, még az INTEL 8085A-2 mikroprocesszorral is, — a nagyfelbontású kép átmeneti tárolására nagy, kb. 54 kbyte képmemória szükséges, a mintavétel ugyanakkor nagy sebességgel történik (132 nsec/képpont), ami gyors sorpufferek úgynevezett schratch-pad memóriák alkalmazását, illetve bonyolult sorkihagyásos képdigitalizálás vezérlést igényel. A találmány megalkotásakor célul tűztük ki olyan átlagoló digitalizáló berendezés kidolgozását, amely az analóg videojelből olyan megfelelően mintavételezett és kvantált videojelet állít elő, amely egyrészt az analóg videojel 196x140 képpontos mátrixtáblán való információtorzulás mentes megjelenítését, valamint a jelnek digitális videósínen történő továbbítását oldja meg a célnak megfelelően optimálisan. A találmány tehát átlagoló digitalizáló berendezés analóg videojel feldolgozására mátrixtáblán, célszerűen 196x140 képpontú mátrixtáblán történő kijelzéshez és digitális videosínre történő továbbításhoz sorszinkron bemenettel, képszinkron bemenettel és órajelbemenettel ellátott mikroprocesszorral öszszekapcsolt vezérlő egységgel, valamint egy, az aktuális képpontot a körülötte lévő képpontok és az aktuális képpont átlagából képező átlagoló aritmetika egységgel, amely a találmány értelmében úgy van kiképezve, hogy a vezérlőegység kimenete digitális multiplexer vezérlő bemenetére van'csatlakoztatva, amely digitális multiplexer bemeneté az analóg videojelből mintavételezett kvantált videojelet előállító, nagysebességű négybites A/D átalakítón keresztül van az analóg video jelbemenettel összekapcsolva, kimenete pedig ciklikusan működtetett, első sorpuffer, második sorpuffer, harmadik sorpuffer és adott esetben negyedik sorpuffer bemenetére van csatlakoztatva, és mindegyik sorpuffer kimenete egy-egy négybites tároló bemenetére van kötve, amelyeknek kimenetei három szintén négybites tároló bemenetére vannak csatlakoztatva úgy, hogy mindegyik kimenet mindegyik tárolóra el van vezetve, 2 3 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65
