DE68907064T2

DE68907064T2 - Ausgleich von verlusten und fehlern bei telekinovorrichtungen.

Info

Publication number: DE68907064T2
Application number: DE90900303T
Authority: DE
Inventors: Stuart Hunt; Terrence Mead; Trevor Osborne
Original assignee: Rank Cintel Ltd
Current assignee: Cintel International Ltd
Priority date: 1988-12-23
Filing date: 1989-12-22
Publication date: 1993-12-23
Anticipated expiration: 2009-12-23
Also published as: JPH04506133A; US5327247A; EP0449875A1; DE68927389T2; GB2229885B; GB8929016D0; DE68907064D1; EP0449875B1; DE68927389D1; WO1990007842A3; WO1990007842A2; GB2229885A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Fernsehfilmabtaster und insbesondere auf die Korrektur schattenbildender Fehler, die durch Einbrennen, Defektstellen und Schmutz hervorgerufen werden. Die Erfindung ist auch anwendbar auf Filmschreiber, das heißt auf Telekinogeräte, die zur Filmbelichtung aus einem eingangsseitigen Videosignal betrieben werden.
Es sind Versuche unternommen worden, Fehler zu minimieren, die durch Mängel in Kathodenstrahlröhren (CRT) oder in Fotovervielfacherröhren (PMT) verursacht werden. Schattierungskorrektur wird seit vielen Jahren bei Fernsehkameras und in der Fernsehfilmabtastung angewandt, im allgemeinen in Form einer Gruppe von Wellenformen, die so vordefiniert sind oder justiert werden, daß sie das Reziproke des schattenbildenden Fehlers sind; diese Wellenformen werden mit den unkorrigierten Videosignalen multipliziert (im Falle linearer Signale) oder addiert (bei logarithmischen Signalen), um Signale zu erzeugen, die im wesentlichen frei von schattenbildenden Fehlern sind.
Dieses Korrekturverfahren ist zufriedenstellend für weiche und symmetrische Fehler, wie sie durch ungleichmäßige Ubertragungseigenschaften des Linsensystems hervorgerufen werden können. Fehler jedoch, die durch Unterschiede im Wirkungsgrad der Leuchtstoffschicht in Kathodenstrahlröhren verursacht werden, sind nicht konsistent und erfordern das Kombinieren vieler verschiedener Wellenformen in justierbaren Proportionen, um eine zufriedenstellende Korrektur zu erreichen. Dieselben Überlegungen gelten für Unterschiede in der Kathodenempfindlichkeit von Fotovervielfacherröhren und in den Graduierungen von Farbfiltern. Infolgedessen ist zur Erzielung zufriedenstellender Korrektur eine große Anzahl von Einstellungen notwendig, die einen komplizierten Abgleich erfordern. Selbst dann ist es nicht möglich, isolierte Flecken auf dem Bild zu korrigieren.
Ein anderer Fehlertyp ist als Einbrennung bekannt. Einbrandfehler entstehen, wenn die Abtastung an gewissen Stellen des Bildschirms der Kathodenstrahlröhre länger zubringt als an anderen Stellen. Die Folge ist dann eine örtliche Solarisation des Glases oder Verfärbung des Leuchtstoffes, was an den betreffenden Stellen zu deutlichen Sprüngen in der Lichtabgabe führt.
Einbrandfehler können durch den oben beschriebenen Typ von Schattenkorrektoren nicht korrigiert werden, weil sie im allgemeinen eine Reihe scharfer Ränder zeigen. Es wurde vorgeschlagen, einen gesonderten Einbrandkorrektor zu benutzen, der eine zusätzliche Fotovervielfacherröhre verwendet, die direkt auf den Schirm der Kathodenstrahlröhre blickt, um die Einbrandfehler zu messen, und der dann die reziproke Funktion der Fehlerwellenform berechnet, bevor er sie zusammen mit den Video-Wellenformen multipliziert, um korrigierte Video-Wellenformen zu erzeugen.
Dieses vorgeschlagene Verfahren hat sich nicht als voll zufriedenstellend erwiesen, da es den Nachteil hat, daß Ungleichmäßigkeiten im optischen Weg der Einbrandkorrektur oder Ungleichmäßigkeiten infolge von Empfindlichkeitsunterschieden in der die Einbrennungen beobachtenden Fotovervielfacherröhre (die sehr beträchtlich sein können) in das Videosignal eingehen, was zu einer schwierigeren Aufgabe für den Schattierungskorrektor führt.
Eine weitere Fehlerquelle sind Defektstellen und Schmutz. Defektstellen sind kleine scharf begrenzte Flecken ohne Lichtausgang von der Kathodenstrahlröhre, die durch fehlende Leuchtstoffteilchen oder durch Trümmer auf der Leuchtstoffoberfläche verursacht werden. Schmutz auf der Frontplatte der Kathodenstrahlröhre erscheint ebenfalls in Form dunkler Flecken.
Keiner dieser Fehler kann durch den oben beschriebenen Schattierungskorrektor korrigiert werden. Allerdings läßt sich durch den oben beschriebenen Einbrandkorrektor der eine oder andere Schmutz- oder Defektstellen-Fehler korrigieren. Beide Fehler können nicht zugleich korrigiert werden, weil die einbrandbeobachtende Fotovervielfacherröhre gegenüber der optischen Achse versetzt liegt und dadurch Parallaxenfehler bringt, so daß sie, wenn sie auf die Korrektur hinsichtlich Defektstellen eingestellt ist, eine Korrektur hinsichtlich Verschmutzungen an der falschen Stelle des Bildes bewirkt. Eine Installation der einbrandbeobachtenden Fotovervielfacherröhre in der optischen Achse ist unerwünscht, weil man dann ein Spiegelsysem verwenden müßte, das einen zwangsläufigen Lichtverlust und eine Verschlechterung des Rauschabstandes des Telekinosignals bringt.
Eine andere Fehlerquelle sind die Leuchtstoffkörner selbst. Die Kornstruktur des Leuchtstoffes in der Kathodenstrahlröhre führt zu regellosen Unterschieden in der Lichtausbeute, die kleine Größe und Amplitude haben. Diese Fehler können durch den oben beschriebenen Schattierungskorrektor nicht korrigiert werden, sie lassen sich jedoch durch den Einbrandkorrektor bessern, wenn er auf die Minimierung von Defektstellen eingestellt ist.
Es sind verschiedene Verfahren vorgeschlagen worden, um Unterschiede des Ansprechens in Telekinogeräten und Fernsehkameras zu kompensieren. Der BBC Research report BBC RD 1985/3 offenbart ein System, das Unterschiede in der Empfindlichkeit einzelner Elemente einer zeilenförmig angeordneten CCD-Sensorgruppe kompensiert. Dieses System ist als "Streifenstripper" bekannt und arbeitet unter Messung der Ansprache eines jeden Elementes der aus 1024 Elementen bestehenden Zeilenanordnung. Im wesentlichen multipliziert das System das Ausgangssignal eines jeden Elementes mit einem Korrekturfaktor, der für das betreffende Element abgeleitet ist, um einen im wesentlichen gleichmäßigen Ausgang über die Zeile zu liefern und vertikale Streifen zu eliminieren, die aus Unterschieden des Ansprechvermögens längs der Zeile resultieren.
Die GB 2149260 (Marconi) offenbart ein anderes Kompensationssystem für CCD-Anordnungen. Das Prinzip ist ähnlich wie bei dem Vorschlag nach BBC RD 1985/3, wird jedoch auf flächige CCD-Matrixanordnungen angewandt. Für jedes Element der Matrix wird also ein Korrekturfaktor abgeleitet.
Die GB 2074416 (Ampex) bezieht sich auf Fernsehkameras und unterteilt ein aktives Videobild in einem Verhältnis von 13 Blöcken und 14 Bändern. In einer Einstell-Betriebsart wird das Signal aus einer ausgewählten Kamera an einen A/D-Wandler im Videosignalweg gesendet. Es werden horizontale und vertikale Fehlermessungen durchgeführt, wobei ausgewählte Abtastproben innerhalb von Blöcken aufeinanderfolgender horizontaler Linien und innerhalb von Bändern vertikaler Linien summiert werden, um horizontale und digitale Daten zu liefern, die dann von der gemessenen Ausgangsgröße eines jeden Blockes oder Bandes subtrahiert werden, um einen Korrekturfaktor abzuleiten.
Die US-A-3 902 011 (Pieters) offenbart eine Einrichtung zur Bildanalyse, bei welcher Schattierungskorrekturwerte in einem Speicher gespeichert und ankommenden Videodaten aufgegeben werden. Die Korrekturwerte werden für eine Anzahl von Bereichen der Abtastung abgeleitet und interpoliert, um modifizierte Korrekturwerte für andere Punkte der Abtastung zu liefern.
Die US-A-4 343 021 (Frame) zeigt ein System zur Verwendung mit einem Sensor vom CCD-Typ, das Empfindlichkeitsunterschiede zwischen Sensorelementen kompensiert. Für jedes Element wird ein Korrekturwert in Bezug auf eine Beleuchtung unter einem Feld gleichmäßiger Helligkeit abgeleitet, und während des Betriebs werden die von jedem Element her empfangenen Videodaten mit dem jeweils zugeordneten Korrekturfaktor multipliziert.
Keiner der oben genannten Vorschläge zieht in Betracht, wie der Typ von Fehlern zu korrigieren ist, die in Telekinogeräten auftreten, welche mit Lichtpunktabtastung arbeiten. Die beiden Dokumente, die sich mit der Kompensation der Unterschiede in der Empfindlichkeit einzelner CCD-Elemente befassen, berücksichtigen auch nicht die Frage, wie andere Fehler zu kompensieren sind, die im optischen Weg auftreten, z.B. ungleichmäßige Beleuchtung des Films.
Die vorliegende Erfindung zielt darauf ab, ein System vorzusehen, das für die Kompensation des Typs von Fehlern sorgt, die in mit Lichtpunktabtastung arbeitenden Telekinosystemen wie oben beschrieben auftreten.
Die Erfindung ist in ihren verschiedenen Aspekten in den Patentansprüchen definiert, auf die nun Bezug genommen werde.
Bestehende Telekinogeräte mit Lichtpunktabtastung erfordern häufiges und kompliziertes Abgleichen. Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ermöglicht die Durchführung einer selbstabgleichenden Operation, wann immer gefordert. Der Selbstabgleich ist ein automatischer Prozeß, der vom Telekinogerät durchgeführt wird, indem es Korrekturfaktoren und, wo angemessen, Defektstellensignale für den gesamten Abtastbereich ableitet und diese abgeleiteten Werte auf ausgangsseitige Videodaten gibt. Für alle Pixel in der Bildfläche werden individuelle gespeicherte Korrekturen geliefert, und diese Korrekturen werden während des normalen Betriebs auf das Videosignal gegeben.
In einer bevorzugten Ausführungsform verwendet das System einen Digitalabtastgenerator, der den Raster einer Kathodenstrahlröhre in eine Karte von 1024 mal 1024 digitalen Korrekturadressen abbildet. Eine Linearabtastungs-Steuerschaltung gewährleistet, daß jede digitale Abtastadresse einer genauen und konsistenten Position auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre entspricht. Jeder der 1 048 576 Kartenpunkte hat eine entsprechende 16-Bit-Speicherstelle, an welcher der zugeordnete Schattierungskorrekturwert gespeichert wird.
Während des Prozesses des Selbstabgleichs wird jede dieser Stellen ohne das Vorhandenseins eines Films gemessen, und das unkorrigierte Videosignal wird vorzugsweise über eine Zeitperiode integriert, während der abtastende Punkt innerhalb eines abbildenden Pixelbereichs bewegt wird; die letztgenannten Techniken haben den Vorteil, daß die Effekte statistischen Rauschens und feiner Körnung in der Kathodenstrahlröhre, die ansonsten als ein festes Muster eingeriegelt würden, reduziert werden. Die integrierten Videomeßwerte werden dann in Schattierungskorrekturwerte umgewandelt.
Während des normalen Betriebs werden die Videosignale mit dem laufenden Korrekturwert der gerade abgetasteten Pixel multipliziert, was unter Verwendung eines digitalen Multiplizierers geschieht, dessen Videoeingangssignal ein 14-Bit- Digitalsignal ist. Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist für den Rot-, den Grün- und den Blau-Videokanal jeweils eine gesonderte selbständige Schaltung vorgesehen.
Die hochauflösende 1024-mal-1024-Karte hat den Vorteil, daß unregelmäßige Schattierungsmuster korrigiert werden können, sogar kleinflächige Änderungen und ziemlich scharfe Ränder, wie Einbrandfehler. In ähnlicher Weise können die Körnung der Kathodenstrahlröhre und in gewissem Maß Defektstellen und Verschmutzungen korrigiert werden.
Vorzugsweise wird während des Abgleichprozesses eine konstante Prüfung durchgeführt, um irgendwelche Abtastpixel zu erfassen, die Videopegel unterhalb des korrigierbaren Pegels enthalten, und die Speicherstelle eines jeden dieser Pixel wird mit einer Markierung versehen, die anzeigt, daß das betreffende Pixel defekt oder verschmutzt ist. Während des normalen Betriebs wird jede in dieser Weise markierte Stelle als ungültige Videodaten behandelt und wird durch die unmittelbar vorhergehenden Videodaten ersetzt.
In einer bevorzugten Ausführungsform wird der Speicherbereich der Video-Korrekturfaktoren dazu verwendet, Testmuster in den Videoweg einzubringen. Der Speicherbereich wird vorübergehend mit dem Testmuster anstatt mit den Korrekturdaten geladen, und das Videoeingangssignal wird auf den Pegel Eins gezwungen, so daß das Ausgangssignal des Multiplizierers das Testsignal ist. Das Testmuster stammt aus einem gesonderten Prozessorsystem, wo es in einem ROM enthalten sein kann oder aus einer geeigneten Gruppe von Algorithmen erzeugt werden kann.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein Hochgeschwindigkeitsspeicher mit wahlfreiem Zugriff durch eine Multiplexiertechnik geschaffen, indem eine Vielzahl gleicher, schnell arbeitender RAM-Speicherbänke, z.B. vier Bänke, jeweils mit den gleichen Daten geladen und durch einen vierphasigen Takt ausgelesen werden, was eine Datenleserate erlaubt, die viermal höher ist als es mit einem RAM in Form eines einzigen Blocks möglich ist. Während dieses System viermal so viel RAM benötigt, ist es dennoch billiger als die Verwendung eines schnelleren RAM in einem einzigen Block. Diese Technik erhöht die effektiven RAM-Betriebsgeschwindigkeiten, während ein echter wahlfreier Zugriff aufrechterhalten bleibt.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung können Spezialeffekte erzeugt werden. Dies läßt sich erzielen durch Erzeugung digitaler horizontaler und vertikaler Abtastadressen, ständigen Vergleich der Adresse mit vorbestimmten Bezugsadressen, die den Rand des aktiven Bildes umreißen, Anlegen eines Austastsignals, wenn die Abtastadresse die durch die Bezugssadressen umrissenen Grenzen des aktiven Bildes überschreitet, und Modifizieren der Bezugsadressen zum Einführen ausgetasteter Bereiche in das aktive Bild.
Spezieleffekte können auch erzeugt werden durch Erzeugung einer Helligkeitskarte, die anstelle der gespeicherten Korrekturfaktoren oder zusätzlich hierzu in den Korrekturfaktorspeicher geladen werden kann. Die Helligkeitskarte kann gewählt werden, um eine gewünschte Bildabschattung hervorzurufen, z.B. eine optische Vignette.
Alternativ können die Helligkeitsfaktoren in Verbindung mit den Korrekturfaktoren verwendet werden, um Unregelmäßigkeiten im verwendeten Film auszugleichen, z.B. Empfindlichkeitsunterschiede über den Film. Nach dem Ableiten der Korrekturfaktoren wird ein Klarfilm in das Fenster gesetzt und ein Satz von Helligkeitsfaktoren abgeleitet, die durch den Film verursachte Verluste ausgleichen. Die Helligkeitsfaktoren werden mit den Korrekturfaktoren kombiniert, um einen Satz von Kompensationsfaktoren zu erzeugen, die dann den Videodaten aufgegeben werden.
Anstatt die Helligkeitsfaktoren von einem Klarfilm abzuleiten, kann durch die Bedienungspersion ein Satz von Faktoren voreingegeben werden, die z.B. der Steigung eines gegebenen Gradienten über die Breite des Films oder einer Parabel entsprechen. Die voreingegebene Kurve kann aus bekannten Charakteristiken des Films oder der benutzten Filmcharge bestimmt werden.
Ausführungsformen der Erfindung werden nun im einzelnen als Beispiele und anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen
Figur 1 eine schematische Darstellung der Bildabtaststrecke eines die Erfindung verkörpernden Telekinogerätes ist;
Figur 2 das grundlegende Konzept der Videosignalkorrektur zeigt;
Figur 3 einen Ausschnitt der Arbeitsfläche des Schirms einer Kathodenstrahlröhre zeigt, unterteilt in eine Abtastkarte und eine Schattierungskarte;
Figur 4 den Einfluß einer Defektstelle auf die Schattierungskarte veranschaulicht;
Figur 5 ein Blockschaltbild ist, welches zeigt, wie die Korrekturfaktoren für Schattierungsfehler auf jedes Farbsignal gegeben werden;
Figur 6 ein Blockdiagramm ist, das die Phase der Probenentnahme im Abgleichprozeß zeigt;
Figur 7 die Verwendung eines weiteren Nachschlagespeichers während des Abgleichprozesses zeigt;
Figur 8 eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines Testmusters zeigt;
Figur 9 ein zusammengesetztes Blockschaltbild ist, welches zeigt, wie alle Funktionen der Figuren 5 bis 8 realisiert werden können;
Figur 10 ein ausführlicheres Blockschaltbild der Verzögerungseinheit in den Figuren 5 bis 9 ist;
Figuren 11 und 12 Zeitsteuer-Wellenformen während der tatsächlichen Abtastung bzw. des Abgleichs zeigen;
Figur 13 schematisch die Konfiguration des Korrekturfaktorspeichers und den Zugriff auf diesen Speicher zeigt;
Figur 14 die Speicherstruktur einer von drei Speicherschaltungsplatten zeigt;
Figur 15 die Ausgangsstufe der einen Speicherschaltungsplatte nach Figur 14 zeigt;
Figur 16 schematisch einen Speicherfehlerkorrektor zeigt;
Figur 17 ein Flußdiagramm des Betriebs der Systemsteuereinrichtung in verschiedenen Betriebsarten ist;
Figur 18 eine Blockdarstellung der Abgleich-Beriebsart ist;
Figur 19 zeigt, wie jeder Arbeitsgang der Abgleichoperation in Unter-Arbeitsgänge unterteilt wird;
Figuren 20(a) und (b) einen Verlauf der Schattierungsintensität bzw. der Defektstellenmarkierung über die Abtastproben zeigen;
Figuren 21 (a) und (b) ähnliche Darstellungen wie die Figuren 20(a) und (b) sind, jedoch für eine modifizierte Methode zur Defektstellenverdeckung;
Figuren 22(a) und (b) ein unmodifiziertes bzw. ein modifiziertes Bild zur Illustrierung der Anwendung von Farbtrickeffekten zeigt;
Figuren 23a), b) und c) die Ableitung der Farbtricks nach Figur 22(b) veranschaulichen, und
Figuren 24a), b) und c) Austastrandtricks veranschaulichen.
Bei der in Figur 1 dargestellten Ausführungsform erzeugt eine digitale Abtaststeuereinrichtung 10 ein Muster von xy- Koordinatendaten, die durch einen D/A-Wandler 12 in ein Analogsignal umgewandelt werden. Das Analogsignal bildet das Eingangssignal zu einer Kathodenstrahlröhre 14 und steuert die Wanderung des beleuchtenden Elektronenstrahls über den Bildschirm der Kathodenstrahlröhre. Licht von der Kathodenstrahlröhre durchdringt über ein optisches System 18 den Bildfilm 16 und gelangt dann über ein zweites optisches System 22 auf drei fotoelektrische Zellen 20R, 20G und 20B, jeweils eine für jede Primärfarbe. Das zweite optische System 22 enthält einen Strahlteiler (nicht gezeigt), um das von der Kathodenstrahlröhre kommende Licht in drei einzelne Komponenten aufzuteilen. Jede der fotoelektrischen Zellen (PECs) 20R, G und B erzeugt ein individuelles Analogsignal, das proportional der Menge des auf sie fallenden Lichts ist. Diese Signale werden durch Filter 24R, G, B gefiltert und durch Analog/Digital-Wandler 26 digitalisiert, um drei getrennte digitale Ausgangssignale zu bilden.
In der Praxis sind die digitalen RGB-Ausgangssignale keine getreue Darstellung des Bildes auf den Filmen, weil sie unter einer Mehrzahl von Einflüssen leiden, die charakteristisch für den analogen/optischen Teil der Abtaststrecke sind und die zu einer wesentlichen Verschlechterung der Ausgangsgröße beitragen.
Schattierung, der hauptsächliche Verschlechterungseffekt, ist eine globale Änderung in der Bildintensität, die in erster Linie durch ein Abfallen der Beleuchtungsstärke zu den Rändern der Kathodenstrahlröhre hin verursacht wird, außerdem durch Randbeschneidung im ersten und zweiten optischen System 18, 22 (Figur 1). Die Durchlaßeigenschaften der verschiedenen dichroitischen Spiegel und der Filter, die in den farbtrennenden Stufen 22 und 24 verwendet werden, beeinflussen die Schattierung ebenfalls. Die dichroitischen Spiegel haben unterschiedliches Leistungsvemögen als Funktion des Lichteinfallswinkels, während die Filter eine über ihre Oberfläche ungleichmäßige Durchlässigkeit haben. Die fotoelektrischen Zellen 20 haben ebenfalls eine über ihre Oberflächen ungleichmäßige Empfindlichkeit.
Die vorstehend genannten Faktoren können Änderungen der Röhrenintensität von bis zu 50% in einem beliebigen Profil von Rand zu Rand über den Schirm verursachen. Die Schattierung hat auf jeden Farbkanal eine andere Wirkung, teilweise bedingt durch die Kathodenstrahlröhre 14 und teilweise bedingt durch die dichroitischen Elemente des zweiten optischen Systems 22. Ungleichmäßigkeit des Durchlaßvermögens ist ein besonderes Problem bei blauen Filtern.
Einbrand-Effekte, die durch Beschädigung des Bildschirms der Kathodenstrahlröhre durch den Abtastfleck verursacht werden, können ebenfalls Anlaß zu globalen Intensitätsänderungen geben. Der Effekt ist von Natur aus regellos und kann zu einem weiteren 20%-igen Verlust der Beleuchtungsstärke beitragen. Eine Farbabhängigkeit besteht in hohem Maße eher hinsichtlich der Einbrandamplitude als hinsichtlich des Profils. Änderungen in der Bleuchtungsintensität, die durch Änderung in der Größe und Orientierung der Leuchtstoffkörner auf dem Schirm der Kathodenstrahlröhre verursacht werden, sind relativ gering im Vergleich zu Schattierungs- und Einbrandverlusten, können aber dennoch Intensitätsschwankungen von rund 1% begründen.
Defektstellen äußern sich als Fehler in Pixelgröße, die eingeführt werden, wenn das Abtastmuster einem Fehler in der Leuchtstoff-Fläche der Kathodenstrahlröhre begegnet. Die Amplitude des Effektes ist gewöhnlich schwerwiegend, sie bringt einen Beleuchtungsverlust von bis zu 100%. Wegen der Schwere des Effektes können Röhrenspezifikationen viel dazu beitragen, Defektstellenprobleme zu reduzieren.
Verschmutzung auf dem Bildschirm der Kathodenstrahlröhre kann zu einem defektstellenähnlichen Effekt führen, obwohl die betroffenen Bereiche von Natur aus unschärfer sind und sich über einen weiteren Bereich ausdehnen. Schmutz kann natürlich an jedem Punkt entlang des beschriebenen optischen Weges auftreten, er ist jedoch ein besonders ernstes Problem auf der Fläche der Kathodenstrahlröhre, wo er ähnlich den Defektstellen Verluste von bis zu 100% verursacht.
Gemäß der Figur 2 sorgt das die Erfindung verkörpernde System für eine automatische Schattierungseinheit, die alle oben erwähnten Effekte, welche eine Verschlechterung der Beleuchtungsstärke verursachen, korrigiert und keine manuelle Einstellung oder Justierung erfordert.
Der allgemeine Ansatz des Systems besteht darin, für jede Farbkomponente einen gesonderten Korrekturfaktor zu berechnen und zu verwenden. Dies ist notwendig, weil die regellosen Änderungen in der wahrgenommenen Bildintensität in gewissem Maß farbabhängig sind. So ist in Figur 2 die in Figur 1 dargestellte Schaltung der Abtaststrecke allgemein bei 30 gezeigt und erzeugt digitale Ausgangssignale r, g, b. Diese Ausgangssignale werden einem Multiplizierer 32 angelegt, der jedes Eingangssignal mit einem individuell zugeordneten Korrekturfaktor d, e, f multipliziert, um Ausgangsgrößen dr, eg, fb zu erzeugen, die korrigierte Farbsignale R, G, B sind. Die Korrekturfaktoren d, e, f werden durch eine Korrektureinheit 34 erzeugt, die nun ausführlicher beschrieben werde.
Für Abtastzwecke ist die Arbeitsfläche der Kathodenstrahlröhre als eine Karte dargestellt, deren jeder Punkt durch übliche X- und Y-Koordinaten adressierbar ist. Die Arbeitsfläche ist diejenige Fläche des Bildschirms, die durch das Filmfenster hindurch abgebildet wird, und ist ein Reckteck mit Dimensionen entsprechend ungefähr 1000 Fernsehzeilen. Das Koordinatensystem hat das Zentrum der Arbeitsfläche als Ursprung (...0,...0).
Die Adressenauflösung beträgt 14 Bits längs jeder Achse, was ein 8192 mal 8192-Bitgitter ergibt (8K mal 8K). Da die Intensitätsänderungen infolge von Schattierung, Einbrand, Körnungseffekten, Defektstellen und Schmutz im wesentlichen zufäliger Natur sind, ist es zweckmäßig, den Korrekturfaktor aus einer gespeicherten kartograhischen Abbildung der Bildfläche abzuleiten, die unter der Bedingung eines offenen Fensters (kein Film) hergestellt ist.
Für die Fehlerkartierung ist nicht dasselbe Maß an Genauigkeit wie für die Abtastauflösung erforderlich. Mit der Abtastauflösung ließe sich eine Karte mit 64 Millionen Punkten erzeugen, was viel mehr als notwendig ist. Zufriedenstellende Ergebnisse kann man mit einer 10-Bit-Auflösung (1024 mal 1024) erreichen, was eine Million Kartograhiepunkte ergibt. Eine noch niedrigere Auflösung könnte das Leistungsvermögen hinsichtlich der einbrand- und körnungsbedingten Schattierungsfehler verschlechtern, die sich räumlich viel schneller ändern.
Die Schattierungskarte ist teilweise in der Figur 3 dargestellt. Es wird das gleiche Koordinatensystem wie bei der Abtastkarte benutzt (jedoch mit einer geringeren Auflösung). Die Pixel der Schattierungsksarte sind zweckmäßigerweise so angeordnet, daß sie durch die Hauptordinaten des höher aufgelösten Abtastgitters begrenzt sind.
Aus der Figur 3 ist zu entnehmen, daß jedes Pixel der Schattierungskarte ein 16-mal-16-Abtastgitter enthält. So können die Koordinaten der Schattierungskarte einfach dadurch aus den Abtastkoordinaten abgeleitet werden, daß die letzten vier (niedrigstwertigen) Bits der Abtastkoordinaten abgebrochen werden. Es sei erwähnt, daß bei diesem System die Adresse des Pixels in der Schattierungskarte demjenigen Punkt des Abtastgitters entspricht, der am Ort seiner linken unteren Ecke liegt, also nicht in seiner Mitte.
Es können Abtastmuster variabler Geometrie verwendet werden, um kompliziertere Effekte als den traditionellen X-Y-Zoom und Schwenks zu erzeugen, z.B. Bilddrehung und perspektivische Verzerrung. Deswegen wird die Richtung der Abtastung im allgemeinen nicht orthogonal zu den Achsen sein, wie es mit den durchgezogenen Abtastlinien in Figur 3 veranschaulicht ist.
Eine Abtastlinie wird erzeugt, indem eine Abtaststeuereinrichtung eine Folge von Koordinatenpunkten adressiert, deren jeder den Mittellpunkt c eines Abtastpixels 42 definiert. Die Grenzen der Röhrenauflösung bedeuten, daß Abtast- und Kartenpixel als gleich groß betrachtet werden können, obwohl es keine gemeinsame Orientierung oder Pixeldeckung gibt.
Die kartierte Abtastkorrektur für ein beliebiges Abtastpixel ist diejenige, die für das Kartenpixel gespeichert ist, welches die (Mittelpunkts-)Koordinate des betreffenden Abtastpixels einschließt, d.h. für das Kartenpixel, das durch die abgebrochene Form der Abtastadresse adressiert ist. Wie sich aus Figur 3 entnehmen läßt, fallen die meisten Abtastpixel im allgemeinen auf mehrere Kartenpixel. Das ausgewählte Kartenpixel enthält jedoch immer den größten einzelnen "Flächenabschnitt" des Abtastpixels. In Anbetracht der relativ geringen Änderung des Schattierungswertes über ein oder zwei Pixel besteht keine Notwendigkeit, Werte zwischen benachbarten Kartenpixeln zu interpolieren, so daß die beschriebene Methode der Adressierung völlig hinreichend ist. So werden gemäß der Figur 3 die Abtastpixel 42a, 42b und 42c entsprechend denjenigen Daten korrigiert, die gespeichert sind für die ersten drei Pixel der Schattierungskarte im oberen der beiden dargestellten Blöcke von Schattierungskartenpixeln, während Korrekturen für das nächste Abtastkartenpixel 42d aus dem vierten Schattierungskartenpixel der unteren der beiden Reihen abgeleitet werden (Pixel 44).
Defektstellen im Bildschirm der Röhre und kleine Schmutzpartikel stellen ein anderes Problem dar. Da die Flächengröße einer Defektstelle im Vergleich zur Breite einer Abtastzeile relativ klein ist, werden nur diejenigen Abtastzeilen betroffen, die sehr dicht an einer Defektstelle liegen oder direkt über die Defektstelle laufen.
Für eine adäquate Kartierung dieser Effekte wäre eine viel höhere Auflösung als diejenige der Schattierungskarte erforderlich, wahrscheinlich die volle 14-Bit-Auflösung. Wie erwähnt, ist eine solche Auflösung nicht durchführbar.
Die Probleme können überwunden werden, indem jedes Schattierungskartenpixel, das eine durch eine Defektstelle betroffene Abtastkoordinate einschließt, markiert wird. Gemäß der Figur 4 schließt das Schattierungskartenpixel, welches die Koordinaten (...001,...001) hat, die Koordinate eines Abtastpixels ein, das eine Defektstelle enthält. Das betreffende Kartenpixel wird deswegen als defekt markiert.
Diese Technik erlaubt es, selbst die kleinste Defektstelle mit einem geringauflösenden Muster von Kartenpixeln darzustellen. Wenn ein Abtastpixel auf eines der gezeigten Kartenpixel fällt, wird es zur Defektstellenkorrektur und nicht zur Schattierungskorrektur verarbeitet, wie später beschrieben. Eine Folge dieser Vereinfachung ist, daß eine Defektstellenverarbeitung in manchen Fällen auf Abtastpixel angewandt wird, die in Wirklichkeit nicht durch eine Defektstelle beeinträchtigt sind. Es wird jedoch eine hart geschaltete Einrichtung mit der Funktion "Defektstellenkorrektur aus" vorgesehen, die verwendet wird, wenn z.B. eine ungewollte Defektstellenkorrektur Bilder beeinträchtigt, die eine Menge kleiner Details enthalten.
Die von der Korrektureinheit 34 angelegten Korrekturfaktoren werden auf die Videodaten für jedes Pixel des abgetasteten Bildes gegeben. Wie oben erwähnt, wird für jeden der drei Farbkanäle ein gesonderter Korrekturfaktor abgeleitet, um die Einflüsse einer Farbabhängigkeit in den Fehlern zu neutralisieren. Alternativ können die Korrekturfaktoren auch für die Leuchtdichtekomponente (Y) und die Farbdifferenzkomponenten (d.h. R-Y und B-Y) eines herkömmlichen Videosignals abgeleitet werden.
Die Faktoren für die Schattierungskorrektur werden in nachstehender Weise abgeleitet:
Der A/D-Wandler 26 am Ausgang der Abtaststrecke liefert ein 14-Bit-Binärsignal im Wertebereich von 0000 bis 3FFF (Hexadezimalsystem). Es sei angenommen, daß 0000 dem (Spitzen-) Wert "Schwarz" entspricht und daß die Zahl 3FFF den Spitzenwert "Weiß" darstellt. Der von jedem Abtastpixel erhaltene Videopegel wird mit einem Korrekturfaktor (CF) multipliziert, bevor er an nachfolgende Stufen des Systems durchgelassen wird, so daß
VIDEOAUSG = CF x VIDEOEING.
Die Korrekturfaktoren werden aus dem Videoausgangssignal bei offenem Filmfenster abgeleitet und werden so berechnet, daß sich bei Durchmultiplizierung, d.h. ohne eingelegten Film, der maximal mögliche Ausgangswert ergibt. Jedes Pixel der Schattierungskarte hat seinen eigenen individuell berechneten CF.
Die Forderung für die Korrektur eines gegebenen Pixels lautet VOF x CF = VMAX, wobei
VMAX = maximales A/D-Ausgangssignal und
VOF = Videopegel (bei offenem Fenster),
so daß der Korrekturfaktor CF = VMAX/VOF.
VMAX kann erhalten werden aus einer Messung des Spitzenwertes für jedes Pixel unter Hinzufügung passender Verstärkung.
In der Praxis wird zunächst VOF für jedes Kartenpixel als ein Mittelwert berechnet, der über 64 getrennte Durchläufe der Abtastung erhalten wird, so daß die zeitliche Mittelung die Einflüsse von Rauschen und wandlerbedingten Spannungsspitzen auf den CF reduziert. Die einzelnen Abtastproben werden außerdem, ebenfalls zu Zwecken der Mittelung, räumlich innerhalb der Grenzen des Kartenpixels verteilt, um eine bessere Flächenabdeckung für die Aufnahme kleiner Defektstellen zu bringen. Einleuchtenderweise ist es höchst unerwunscht, ein Videosignal unter Verwendung eines fälschlich aus einer Störspitze erzeugten Korrekturfaktors zu "korrigieren".
Der Bereich des CF ist so beschränkt, daß Schattierungskorrektur normalerweise nur auf diejenigen Pixel angewandt wird, die bei offenem Fenster einen gemittelten Ausgangswert von mindestens 30% des Maximalwertes VMAX liefern. Wenn man diese Schwelle nicht vorsieht, wird das Pixel als defekt angenommen und eine Defektstellenkorrektur angewandt, wie noch beschrieben wird. In diesem Fall wird zwar immer noch ein CF- Wert errechnet, um verwendet zu werden, falls die Defektstellenverarbeitung ausgeschaltet wird, jedoch wird dieser Wert auf einen Maximalwert von 3,99 begrenzt.
Als nächstes werden die Defektstellenkorrekturen angewandt. Wenn ein Videosignal von einem Pixel stammt, das als defekt identifiziert ist, wird keine multiplikative Korrektur angewandt. Stattdessen wird der letztvorhergehende "defektfreie" Videoausgangswert VIDEOAUSG wiederholt (weder auf das Videoeingangssignal VIDEOEING oder auf den Korrekturfaktor CF kann zu 100% gebaut werden, abhängig davon, wie schlimm das Pixel durch die Defektstelle und durch die Abgleichung der Abtastzeile beeinträchtigt wird).
Defektstellen werden identifiziert durch das eine oder das andere von zwei Kriterien. Das erste Kriterium ist eine 30%- Schwelle von VMAX (wie oben beschrieben). Das zweite Kriterium ist ein tieferliegender absoluter Defektstellen-Schwellenwert, wonach eine Defektstelle angenommen wird, wenn einer der 64 Werte von VOF die während des Mittelungsprozesses von einem Pixel erhalten werden, niedriger ist als der Defektstellen- Schwellenwert (VMDEFEKT). Das zweite Qualifizierungskriterium ist notwendig, um schattierende Kartenpixel am Rand von Defektstellen aufzunehmen, deren Beeinträchtigung unter Umständen insgesamt nicht ausreicht, bei dem Mittelwerttest durchzufallen. Der Schwellenwert VDEFEKT wird genügend weit unterhalb der 30%-Schwelle gesetzt, um zu vermeiden, daß Rauschen im Videosignal zu ungewollten Defektstellenanzeigen führt.
Wenn der Mechanismus zur Defektstellenverarbeitung ausgeschaltet ist, wird wieder der Schattierungskorrekturfaktor CF auf jedes Pixel gegeben.
Die Figur 5 zeigt schematisch die erforderliche Hardware zur Verarbeitung eines ankommenden Videosignals durch Anwendung des Korrekturfaktors CF und der Defektstellenkorrektur auf jedes Pixel. Für jeden der Farbkanäle oder jede Komponente des Videosignals wird eine gesonderte Schaltung verwendet.
Die ankommende Angabe der Abtastkoordinate x, y wird als Speicheradresse für eine Nachschlagetabelle 50 gespeicherter CF-Werte verwendet, die das eine Eingangssignal für die Video- Multiplizierschaltung 32 (Figur 2) bei d, e und f liefert.
Wie oben erwähnt, wird der CF-Wert bei offenem Filmfenster abgeleitet. Das Adressensignal für die Nachschlagetabelle 50 wird in einem Verzögerungselement 52 verzögert, um für die - korrekte Paarung zwischen der Abtastkoordinate und dem Videopixel zu sorgen, so daß jedes Pixel mit dem richtigen CF multipliziert wird. Die Verzögerung ist gleich der Differenz zwischen der Laufzeit in der Abtaststrecke 30 der Figur 2 und der Laufzeit in der Korrektur- oder Schattierungseinheit 34.
Die Nachschlagetabelle 50 hat zwei Ausgänge, nämlich den Ausgang 54 entsprechend dem Multiplizierer 32 in Figur 2 und einen zweiten Ausgang zu einer Halteschaltung 56. Die Halteschaltung 56 verhindert die Signalausgabe vom Multiplizierer, wenn eine Defektstelle angezeigt wird, und setzt stattdessen den Wert des letztvorherigen defektstellenfreien Ausgangssignals ein.
Das richtige Funktionieren der Nachschlagetabelle hängt von ihrer korrekten Zusammenstellung ab. Die Tabelle muß in verschiedenen Intervallen abgeglichen werden, bei erstmaliger Einschaltung des Gerätes und gewünschtenfalls zu anderen Zeiten danach. Während des Abgleichprozesses arbeitet die Korrektur- oder Autoschattierungseinheit 34 in der oben erläuterten Weise, um die Korrekturfaktoren abzuleiten. Die für das Ableiten notwendige Schaltungsanordnung sei nun beschrieben.
Der Abgleichprozeß umfaßt zwei Stufen, nämlich Videoprobenentnahme und Korrekturfaktorerzeugung. Während der Stufe der Probenentnahme wird ein Mittelwert von VOF für jedes Pixel abgeleitet, und jedes Pixel wird auf Defektstellen geprüft. In der zweiten Stufe werden die wirklichen Korrekturfaktoren errechnet, auf der Grundlage der bei der Probenentnahme gewonnenen Daten. Die letztgenannte Rechnung erfolgt wie oben beschrieben.
Die Figur 6 zeigt ein Blockschaltbild der Schaltungsanordnung zur Videoprobenentnahme. Auch diese Schaltung ist individuell für jeweils der RGB-Signale vorgesehen. Alternativ können individuelle Schaltungen für das Y-Signal und die Farbdifferenzsignale vorgesehen werden. Die Verzögerungseinheit 52 und der Nachschlagespeicher 50 sind dieselben wie in Figur 5.
Während die Probenentnahme am eingangsseitigen Videosignal erfolgt, wird die Nachschlagetabelle als Zwischenspeicherbereich für Zwischendatenwerte und Defektstellenwerte verwendet. Die Tabelle wird in einem Lese-Modifizier-Schreib- Modus betrieben. Der ankommende Videodatenwert für jedes Pixel wird im Addierer 75 mit der Zwischensumme ZWSUM für das betreffende Pixel addiert. Die resultierende Summe SUM am Ausgang des Addierers 57 wird zurück an dieselbe Stelle in der Nachschlagetabelle geschrieben. Dieser Prozeß wird 64-mal für jede Pixelposition durchgeführt. Beim ersten Durchgang ist es jedoch notwendig, die Summe ZWSUM auf Null zu zwingen.
Die Operation kann mathematisch folgendermaßen ausgedrückt werden:
Erster Durchlauf: SUM = 0 + VIN(1)
wobei VIN(1) = VIDEOEING(Durchlauf 1) usw.
Nachfolgende Durchläufe: SUM = ZWSUN + VIN(n)
wobei ZWSUM = VIN(n-1) + VIN(n-2) + ... + VIN(1),
bis SUM = ZWSUN + VIN(64),
dann SUM = VIN(mittel) x 64.
Parallel zum Addierer 56 ist eine Defektstellen-Registriereinrichtung 58 geschaltet, die jeden Eingangswert registriert, der gegen die Einzelproben-Defektstellenschwelle stößt, d.h. das oben erwähnte zweite Defektstellenkriterium erfüllt. Ist der Probenwert geringer als der Schwellenwert, wird von der Defektstellen-Registriereinrichtung 58 ein Signal DEFEKT abgegeben und an dem laufenden Speicherplatz in der Nachschlagetabelle 50 mit der laufenden Summe gespeichert. Ähnlich wie bei der Summenberechnung wird das Ausgangssignal der Nachschlagetabelle beim ersten Durchlauf auf Null gezwungen, so daß existierende Werte ignoriert werden.
Bei nachfolgenden Durchläufen wird der gespeicherte Zustand (falls vorhanden) des Signals DEFEKT in die Defektstellen- Registriereinrichtung als Signal VD (vorherige Defektstelle) zurückgelesen. Wenn VD gesetzt ist, wird DEFEKT ohne Rücksicht auf VIN neu geltend gemacht. Diese Funktion ist notwendig, weil ein Defektstellensignal geltend gemacht werden muß, wenn irgendwo im betreffenden Pixel eine Defektstelle vorhanden ist. Da die einzelnen Durchläufe den Wert VIN an verschiedenen Punkten im Pixel messen, nehmen nicht alle Durchläufe eine Defektstelle auf. Somit wird ein einziges Erscheinen einer Defektstelle effektiv für alle übrigen Durchläufe in der mittelwertbildenden Sequenz eingeriegelt.
Die Figur 7 zeigt, wie die Nachschlagetabelle geladen wird, sobald der Prozeß der Probenentnahme beendet ist. Die Nachschlagetabelle wird mit CF-Werten geladen, die aus einem programmierbaren Festwertspeicher PROM 60 genommen werden, der selbst als eine Nachschlagetabelle codiert ist. Daten werden ausgegeben als Signale VOF(mittel) und DEFEKT. Der Mittelwert VOF(mittel) des Videopegels bei offenem Fenster wird abgeleitet aus der gespeicherten Summe von 64 Werten durch Abbruch der fünf niedrigstwertigen Bits der Summe, was gleichwertig mit einer Division durch 64 ist. Dieser Wert wird benutzt, um das PROM 60 zu adressieren, gemeinsam mit der endgültigen Anzeige aus DEFEKT (entweder ein positives Signal "Defektstelle gefühlt" oder ein negatives Signal "keine Defektstelle gefühlt". Der passende Korrekturfaktor wird dann in der Haupt-Nachschlagetabelle gespeichert.
Die Figur 8 zeigt, wie die Nachschlagetabelle 50 eingesetzt werden kann, um eine Testmöglichkeit für das System zu schaffen.
Anstatt den Nachschlagespeicher mit Korrekturdaten zu laden (oder in manchen Fällen ebensogut wie dieses) wird die Korrekturfaktortabelle direkt mit Daten geladen, die ein Videotestmuster bilden. Die Eingabe dieser Daten kann durch den Mikroprozessor des Systems (nicht gezeigt) gesteuert werden. Das Testmuster kann aus einem Speicher geliefert werden oder entsprechend einem Algorithmus direkt vom Mikroprozessor erzeugt werden.
Bei derart geladenem Nachschlagespeicher werden die ausgangsseitigen Videosignale in Ansprache auf eine Abtastkoordinate aus dem Nachschlagebereich ausgelesen und nicht aus dem Videoeingangssignal abgeleitet, das für die meisten Zwecke ignoriert wird. Die Testeinrichtung arbeitet in zwei Betriebsarten, nämlich mit einem Muster geringer Auflösung und einem Muster hoher Auflösung.
Bei der Betriebsart mit geringer Auflösung werden horizontale Musteränderungen auf jedes vierte Pixel beschränkt. Es besteht keine Notwendigkeit, den gesamten Abgleichprozeß am Ende des Testlaufs vor der Wiederaufnahme des normalen Betriebs zu wiederholen, weil die Korrekturfaktoren CF nicht aus dem Nachschlagespeicher 50 entfernt zu werden brauchen. Bei der Betriebsart mit geringer Auflösung wird nur ein Teil des Tabellenbereichs benutzt, und der gesamte normale Inhalt wird bewahrt.
Bei der Betriebsart mit hoher Auflösung erscheinen horizontale Musteränderungen in jedem der aufeinanderfolgenden Pixel. Der hierzu notwendige Nachschlagebereich ist so groß, daß alle gespeicherten CF-Daten zerstört werden müssen und der gesamte Abgleichprozeß neu durchlaufen werden muß, bevor der normale Betrieb wieder aufgenommen werden kann.
Somit wird gemäß der Figur 7 der Multiplizierer (dargestellt in Figur 5) mit einem konstanten Mal-1-Eingangssignal und dem Ausgangssignal der Nachschlagetabelle (dem Testmuster) geladen. Das Ausgangssignal des Multiplizierers ist daher das Testmuster multipliziert mit Eins.
In der Praxis werden die Bausteine, die in den Figuren 5 bis 8 dargestellt sind und in Verbindung mit diesen Figuren beschrieben wurden, auf einer einzigen Verarbeitungsplatte kombiniert, wobei für jedes der Farbsignale R, G und B eine solche Platte vorgesehen ist. Die Gesamtanordnung ist in der Figur 9 dargestellt. Eine weitere Beschreibung der oben erwähnten Bausteine ist nicht notwendig. Es sei jedoch bemerkt, daß der Auffrischungs-Zähler 70, die Bus-Schnittstelle 72 und der Fehlerkorrektor 74 nicht beschrieben wurden. Der Auffrischungs-Zähler und der Fehlerkorrektor sind notwendig, bloß um die Integrität der Daten aufrechtzuerhalten, die im CF-Speicher gespeichert sind, der bei dieser Ausführungsform als dynamisches RAM ausgebildet ist.
Die Kommunikation mit dem Steuerbus des Gestells wird durch den Block der Bus-Schnittstelle abgewickelt, die Datenübertragungen zum und vom Speicherbereich und den Arbeitsregistern der Systemsteuereinrichtung 76 erlaubt. Letztere, in der Figur 9 bequemlichkeitshalber isoliert dargestellt, ist hauptsächlich damit befaßt, für die korrekte Folgesteuerung von Daten in den und aus dem CF-Speicher während des Betriebs zu sorgen.
Aus der Figur 9 ist zu entnehmen, daß gemeinsame Datenbusse 78 und 80 verwendet werden für die ankommende bzw. abgehende Datenkommunikation zwischen einerseits dem Nachschlagespeicher 50 und andererseits der Schnittstelle 72, dem Fehlerkorrektor 74, dem Korrektur-PROM 60, der Defektstellen-Registiereinrichtung 58, dem Addierer 57 und dem Multiplizierer 54.
In den Figuren 5 bis 9 ist gezeigt, daß die Daten der Abtastkoordinate durch eine Verzögerungseinheit 50 laufen. Dieser Block, der anderweitig als Abtast-Schnittstelle bezeichnet wird, ist in Wirklichkeit eher komplizierter als eine einfache Verzögerungsleitung und ist in schematischer Weise in Figur 10 dargestellt.
Das aus einer 20-Bit-Koordinatenangabe bestehende Eingangssignal und zugehörige Takt- und Austastsignale sind folgende: ABTASTTAKT (81): Ein fortlaufendes Abtastkoordinaten-Taktsignal mit einer Frequenz entsprechend der Pixelrate (18,375 MHz für 625-zeiliges Bild, 18,3776 MHz für 525-zeiliges Bild), nominell in Rechteckform;
ZEILENAUSTASTUNG (82): Eine fortlaufende Zeilenaustast- Wellenform, aufrechterhalten ohne Rücksicht auf die Teilbild- Zeitsteuerung, auch als Signal "LB" bezeichnet;
AUSTASTUNG (84): Zusammengesetztes Zeilen- und Bild-Videoaustastsignal;
TEILBILDSTART (88): Ein einziges Impuls während des Signals LB zum Anzeigen des Beginns eines Video-Teilbildes, auch als Signal "FS" bezeichnet.
Die erstgenannten Signale sind schematisch in der Figur 11 gezeigt, zusammen mit dem die Abtastkoordinate angegebenen Datenstrom. Es sei erwähnt, daß das Zeilenaustastsignal LB während der Teilbildaustastung aktiv ist, um die Speicher- Auffrischungsprozesse der Schattierungseinheit aufrechtzuerhalten. Die tatsächliche Austastung des von der Schattierungsplatte kommenden Videoausgangssignals wird unter Verwendung des zusammengesetzten Signals AUSTASTUNG durchgeführt.
Während des oben beschriebenen Abtastprozesses wird das Abtastmuster komprimiert, so daß die Teilbild-Austastperiode die gleiche Länge wie die Zeilen-Austastperiode bekommt. In diesem Fall sind LB und BLANK identisch. Dies ist in Figur 12 dargestellt, die auch die Positionierung des Teilbild- Startimpulses 88 zeigt.
Alle Abtastsignale werden von einem anderen Gestell her als ECL-Differentialsignale empfangen. Sie werden in ein herkömmliches unsymmetrisches TTL-Format umgewandelt und dann zur Kompensation ihres Zeitversatzes mit dem ABTASTTAKT ausgerichtet mittels einer Reihenschaltung aus einer durchlässigen Latch-Schaltung 90, die von einem Impulsdehner 92 gesteuert wird, und einem flankengesteuerten Register 94. Dies bringt einen sauberen Strom synchroner Daten.
Weil diese Signale von einem anderen Gestell stammen, gibt es leider keine garantierte Phasenbeziehung zwischen dem ABTASTTAKT und dem SYSTEMTAKT, der überall in der Schattierungseinheit verwendet wird. Ein Wechsel der Datensynchronisierung von einem Takt zum anderen erfolgt über ein Zwischenregister 98, das durch eine verzögerte Version des Signals ABTASTTAKT gesteuert wird. Die mit dem Block 96 gezeigte Verzögerung ist (zumindest anfänglich) justierbar ausgelegt, so jedes Maß an Phasenversatz aufgefangen werden kann.
Eine Pipeline-Stufe 78 variabler Tiefe, die durch den Systemtakt gesteuert wird, spaltet die Abtastsignale in zwei Gruppen auf und liefert sie an den übrigen Teil der Schaltung. Die vollständige Koordinatenadresse wird über Tri-State-fähige Ausgänge auf den zum Speicherblock führenden Hauptadressenbus gegeben. Ein zweiter, permanenter Ausgang lenkt die Austastsignale und die vier niedrigstwertigen Bits der (Horizontal-)Koordinatenadresse zwei Zyklen im voraus gegenüber dem Hauptadressenausgang zur Schattierungssteuereinrichtung. Dies geschieht, um der Steuereinrichtung Zeit zu geben, die Information zu verarbeiten, bevor die zugeordnete Koordinate als Adresse am Eingang des Speichers erscheint.
Die Gesamttiefe der Pipeline wird in Verbindung mit einer ähnlichen Pipeline in der Abtaststeuereinrichtung so eingestellt, daß die Laufzeitverzögerungen der Abtaststrecke in der oben beschriebenen Weise ausgeglichen werden, indem der Adresseneingang zum Speicher zeitlich genügend weit vor dem Videodatenstrom gehalten wird, so daß der CF-Kopf aus dem Speicher den Videomultiplizierer zur selben Zeit wie die ihm zugeordneten Daten erreicht.
Es wurde erkannt, daß einer der Faktoren, die das Einbrennen beeinflussen, steile Flanken in den Wellenformen der Kathodenstrahlröhre sind, da sie scharfe Ränder am Einbrand verursachen. Um den Schattierungskorrektur zu unterstützen, kann der Einbrennschaden reduziert werden, indem man sanfte Flanken in den Ausgangs-Wellenformen der Kathodenstrahlröhre vorsieht, um die Einbrennränder verlaufener zu machen, oder indem man die Abtastwellenform zu den Zeiten der Austastflanke beschleunigt. Auch könnte der Abtastfleck zu den Zeiten der Austastflanken defokussiert werden, um die Intensität zu vermindern. Es muß jedoch Sorge getragen werden, um ein besonderes Einbrennen innerhalb des nicht-ausgetasteten Bereichs nahe den Austastflanken zu verhindern. Die in den Figuren 11 und 12 gezeigten Signale sind rein schematisch. In der Praxis ziehen sich die Flanken der Austastwellenformen über mehrere Taktperioden. Es kann auch eine Kombination der erwähnten Methoden angewandt werden.
Der Nachschlagespeicher wurde bis jetzt als ein Blockspeicher 50 angesehen. In Bezug auf Figur 9 wurde erwähnt, daß der Speicher als dynamisches RAM mit passenden Auffrischungs- und Fehlerkorrekturschaltungen realisiert wurde. Anhand der Figuren 13 bis 15 sei der Speicher nun in größerer Ausführlichkeit beschrieben.
Die Konstruktion des Korrekturfaktorspeichers hängt von drei grundlegenden Parametern ab: Menge des erforderlichen Speicherplatzes, Datenbreite und Speicherzykluszeit. Die Mindestmenge an Speicherplatz ist natürlich eine Speicherstelle pro Karteneintrag, was zweckmäßigerweise die volle Ausnutzung eins 1M-tiefen RAM-Bereiches bringt, was der Auflösung der Schattierungskarte entspricht.
Die Datenbreite ist bestimmt durch den Wertebereich der zu verwendenden Korrekturfaktoren und die aufrechtzuerhaltende Bitauflösung. Das Korrigieren von Intensitäten bei offenem Fenster bis herunter auf 30% des Maximums erfordert einen CF- Bereich von 1,00 bis 3,33. Bei Normierung des Videoeingangssignals auf 1 ist ein 16-Bit-Korrekturfaktor notwendig, um die Information aus allen Bits des Videoeingangssignals zu bewahren. Dies erlaubt einen tatsächlichen Bereich, der sich bis 3,99 erstreckt (4 minus ein niedrigstwertiges Bit), was derjenige ist, der bei Lokalisierung einer Defektstelle benutzt wird. Der Speicherbereich wird dementsprechend konfiguriert, um Datenbreiten von 16 Bits plus einem zusätzlichen (17-ten) Paritätsbit zu bringen.
Für die Speicherung der Defektstellendaten werden keine besonderen Vorkehrungen getroffen. Stattdessen wird die Defektstellenanzeige in den Korrekturfaktor codiert. Der beschränkte CF-Wertebereich bedeutet, daß die beiden höchstwertigen Bits für einen gültigen Korrekturfaktor niemals 00 sind (keines ist kleiner als 1). Diese beiden Bits können zur Defektstellencodierung benutzt werden. Wenn eine Stelle als defekt beurteilt wird, wird die Bitfolge im Korrekturfaktor geändert, indem die beiden höchstwertigen Bits zum niedrigwertigen Ende bewegt und die ersten beiden Bits am höchstwertigen Ende auf 00 gesetzt werden. Im normalen Betrieb wird also jeder als 00... gelesener CF ignoriert, und eine Defektstellenaktion wird eingeleitet. Wenn die Defektstellenverarbeitung ausgeschaltet ist, kann der CF rekonstruiert werden, indem die höchstwertigen und niedrigstwertigen Bitpaare umgekehrt werden, wenn auch in diesem Fall zwei Bits in der Auflösung verlorengehen.
Für vorübergehende Datenspeicherung während des Abgleichs wird ein breiterer Speicherbereich benötigt. Im einzelnen erfordert die Summierung von vierundsechzig 14-Bit-Videopegeln während des Abtastprozesses eine 20-Bit-Datenbreite, um die Information aus den niedrigstwertigen Bits zu bewahren. Da diese Extrabreite nur während der relativ kurzen Abgleichperiode benötigt wird, stellt man sie durch vorübergehendes Umordnen des normalen 16-Bit-Speichers her und nicht durch Erweiterung des gesamten Bereichs auf 20 Bits.
Die Hauptschwierigkeit in diesem Bereich ist die Rate, mit der Daten aus dem Speicher auszulesen sind. Um mit einem Strom von Videodaten Schritt zu halten, deren Probenrate 18,375 MHz beträgt, ist es notwendig, alle 54 ns einen neuen CF auszulesen. Außerdem müssen die vorhersagbaren Abtastsequenzen, die bei auf den CF-Speicher zutreffenden Trickerzeugungseinrichtungen angewandt werden, wirklich wahlfrei sein. Jeder CF muß daher in einem individuellen diskreten Zugriffszyklus gelesen werden. Dies wiederum erfordert, daß die effektive Zugriffszeit am Speicherbereich etwas kürzer als 54 ns ist, um Laufzeitverzögerungen usw. Rechnung zu tragen.
Das Erzielen eines Leistungsvermögens dieses Ranges in einem einfachen, einen einzigen Block bildenden Speicher ist nur möglich mit der Verwendung schneller statischer RAMs. Leider sind solche Einrichtungen in den hier benötigten Quantitäten unvertretbar teuer. Wir haben erkannt, daß das Problem überwunden werden kann, indem man Speicherbereiche einer langsameren Arbeitsgeschwindigkeit mehrfach vorsieht und den Zugriff auf sie in unterschiedlichen Zeitphasen bewerkstelligt, um die gewünschte Gesamtdatenrate zu erhalten. Eine solche Konfiguration ist in der Figur 13 veranschaulicht.
Die Figur 13 veranschaulicht die Grundidee der Verwendung einer vier Ebenen bildenden Anordnung von Speichern A, B, C, D. Ankommende Datenanforderungen (Adressen) werden in einer sich wiederholenden Folge A-B-C-D zu verschiedenen Speicherebenen gelenkt. Die Ausgangsdaten werden in ähnlicher Weise nacheinander aus jeder Ebene gezogen, nach Gewährung einer Periode für den Datenzugriff. Einzelne Speicherebenen werden also jetzt nur mit einem Viertel der geforderten Rate adressiert, d.h. die verfügbare ZUGRIFFPERIODE ist nun viermal so lang wie die DATENPERIODE.
Selbst in einer solchen Anordnung langsamer Einrichtungen sind statische RAMs aus Gründen der Kosten und/oder Packungsdichte nicht zufriedenstellend. (Ein langsames statisches RAM ist nur als Großbaustein mit geringer Packungsdichte billig.) Ein dynamisches RAM ist wesentlich billiger, leidet jedoch unter dem Problem, daß seine Zykluszeit für wahlfreien Zugriff typischerweise dreimal so lang wie die gewöhnlich angeführte "Adressen"-Zugriffszeit ist. Wie oben erwähnt, beruht das vorliegende System auf einer vollständig wahlfreien Adressensequenz infolge der ungewissen und sich ändernden Beziehung zwischen der Position der Abtastwellenform und der Schattierungskarte. Es wurde jedoch gefunden, daß es 80-ns-Bauelemente gibt, die das gewünschte Leistungsvermögen in dem vorgeschlagenen 4-Ebenen-System haben.
Die Figur 14 zeigt, für nur eine Farbe, die Anordnung des Speichers in vier parallelen Ebenen A, B, C und D. Alle Ebenen sind einander gleich und enhalten jeweils siebzehn (1M x 1)- DRAMs 100 mit verriegelten Adresseneingängen 102. Insgesamt sind drei gleiche Schaltungsplatten vorgesehen, eine für jede Komponente des Videosignals. Dynamische RAMs werden als rechteckige Reihen-Spalten-Matrix adressiert, wobei die Reihen- und Spaltenadressen getrennt an einem einzigen Satz von Adressenanschlüssen eingegeben werden. Dies erlaubt eine wesentliche Verminderung in der Zahl der Anschlüsse und somit in der Packungsgröße. (Hier sind nur zehn Adressenanschlüsse zur Eingabe einer 20-Bit-Adresse erforderlich.) Es ist jedoch eine externe multiplexierende Anordnung notwendig, wenn der Betrieb von einem Adressenbus voller Breite her erfolgt. In diesem Fall wird die Funktion der Adressenmultiplexierung durch die Adressen-Latchschaltungen erfüllt, die in zwei Teile mit getrennten Ausgangsaktivierungen (OE) aufgeteilt sind.
Alle vier Ebenen sind mit einem einzigen Adressenbus verbunden, während alle anderen Signale für jede Ebene einzig sind. Es gibt also vier Adressenblöcke, vier RAS-Signale, usw., usw.. Die Datenzyklen werden durch passende Folgesteuerung der verschiedenen Steuersignale über die verschiedenen Speicherebenen geleitet.
Die Daten aus den einzelnen Speicherebenen werden mittels einer Anordnung von Latch-Schaltungen 104-110, die in Figur 15 gezeigt ist, zu einem kontinuierlichen Strom von CFs kombiniert. Jede Latch-Schaltung wird, eine nach der anderen, aktiviert (EN), um Daten aus der ihr zugeordneten Speicherebene aufzunehmen, und dann eingeschaltet, um den kombinierten Bus anzusteuern, normalerweise nur für eine einzige Datenperiode. (Diese zeitliche Beschränkung gilt nicht, wenn langsame Auslesungen über die Bus-Schnittstelle durchgeführt werden.) Die CF-Daten werden auf gültige Pritätgeprüft, bevor sie durch eine andere Latch-Schaltung getaktet werden. Im Falle eines Paritätsfehlers wird die Latch-Schaltung abgeschaltet, was bewirkt, daß der vorhergehende (gültige) CF nochmals verwendet wird.
Dieser Mechanismus der Fehlerbehandlung wird nur unterwegs angewandt, und Fehler werden nicht markiert für den Haupt- Fehlerkorrektor, der autonom funktioniert und jeden Fehler selbst detektiert und verarbeitet.
Die Ausgangsgrößen der Latch-Schaltungen 104-110 werden direkt auf einen Eingang des Videomultiplizierers 32 (Figur 2) gegeben, mit Ausnahme der niedrigstwertigen und höchstwertigen Bitpaare, die zuerst durch eine Decodierschaltung 112 geleitet werden. Diese realisiert die Funktion der Defektstellen- Verarbeitung, falls sie angewandt wird, indem sie ein Haltesignal an den Multiplizierer gibt, wenn ein Defektstellen-Code dedektiert wird (entsprechend dem Block 54 in Figur 5). Sie erfüllt außerdem die Funktionen des Aufzwingens "mal 1" und "mal 0" und auch die Videoaustastung, indem sie ihre Austastleitungen direkt auf die jeweils betreffenden Zustände steuert, während sie gleichzeitig die Latch-Ausgänge auf Null zwingt.
Ein Merkmal dynamischer RAMs ist, daß sie empfänglich für kleine Fehler sind, die durch das Auftreffen von Alphateilchen verursacht werden. Die angeführten Fehlerraten liegen typischerweise in der Größenordnung 0,01% pro tausend Stunden, wenn auch moderne Bauelemente besser sein mögen (Daten über Fehlerraten sind nicht leicht verfügbar). Diese Fehlerrate scheint ziemlich unbedeutend, bis man sie im Kontext betrachtet.
Der Arbeitsbereich einer jeden Speicherebene ist (wenn man die Parität ignoriert) 1M x 16 oder 16.777.216 Bits. Die vier Ebenen haben also insgesamt 67.108.864 Bits. Angesetzt auf diese hohe Anzahl an Bits bedeutet ein Maß von 0,01% pro tausend Stunden, daß durchschnittlich alle neun Minuten ein Bitfehler irgendwo im Speicher auftaucht. Solche Fehler sind regellos verteilt und könnten leicht in einem der höherwertigen Bits des CF auftreten, was einen sichtbaren Fehler im wiedergegebenen Bild verursacht. Da die Einrichtung gewöhnlich über lange Zeitperioden betrieben wird, besteht die Möglichkeit, daß sich solche Fehler akkumulieren und das Bild und mehr und mehr verschlechtern.
Die für den Speicher verwendete Architektur von mehreren Ebenen hat den Vorteil, daß sie ein einfaches Mittel bildet, um die Korrektur von Datenfehlern als Teil des bei dynamischen Speichern angewandten normalen Auffrischungsprozesses durchzuführen, der hier während der Austastung ausgeführt wird, so daß er das Videobild nicht zerreißt.
Anstatt einen einfachen, nur die RAS-Auffrischung besorgenden Mechanismus anzuwenden, bei welchem die erforderlichen 512 Auffrischungsadressen durchlaufen werden, geschieht die Auffrischung im Verlauf kontinuierlichen Neuschreibens aller im Speicher gespeicherten Daten. Es wird ein Lese-Modifizier- Schreib-Mechanismus angewandt, wobei alle vier Ebenen in Phase miteinander agieren.
Korrigierte Auffrischungsdaten werden erzeugt, indem ein bitweises Mehrheitsvotum der Daten genommen wird, die aus den Ebenen A, B und C ausgelesen werden, wie in Figur 16 gezeigt. Dieses wird dann in alle vier Ebenen zurückgeschrieben. Anders als bei einem Korrekturmechanismus für Speicher einer einzigen Ebene ist kein zusätzlicher Speicherplatz für zusätzliche Fehlercodierungsbits notwendig.
Ein solcher Prozeß kombinierter Auffrischung und Fehlerkorrektur wird als Fehlerwaschen bezeichnet. Natürlich ist es nötig, jede Speicherstelle einzeln zu waschen. Ein vollständiger Waschzyklus dauert viel länger als der übliche 512- Adressen-Auffrischungszyklus, der immer noch als Teilmenge des Waschzyklus vorhanden ist. Beschränkt man den Zugriff für die Auffrischung auf die Zeilenaustastperioden, können in jeder Zeilenperiode sieben Stellen aufgefrischt werden. Bei der normalen Zeilenfrequenz von 21 kHz erfolgt die Auffrischung in 3,48 ms, und ein vollständiger Waschzyklus ist in 7,1 s beendet.
Um jede Wahrscheinlichkeit zu vermeiden, daß Fehler als Signal spitzen erscheinen, bevor sie weggewaschen werden, wird der anhand der Figur 15 beschriebene Paritätsmechanismus angewandt, um ungewaschene Fehler vorübergehend auf Null zu bringen, indem der vorherige fehlerfreie CF wiederholt wird. Selbst bei der kleinsten Abtastrate wird kein kartierter CF für länger als etwa 11 Sekunden durch korrigierende Einflußnahme aus der Paritätsschaltung beeinträchtigt.
Während des Abgleichs ist es besonders wichtig, daß keine Fehler eingeführt werden, weil ein verfälschter CF anschließend Ursache für einen permanenten Pixelfehler im Videobild geben könnte. Es wird eine Anordnung in drei Ebenen verwendet, wobei Daten gleichzeitig in die Ebenen A, B und C geschrieben werden, deren jede durch Nutzung eines Drittels der Ebene D erweitert ist. Wenn Zwischendaten in den Addierer und in die Defektstellen-Registiereinrichtung oder den Korrekturfaktor- Generator gegeben werden, geschieht dies über den Fehlerdetektor, von dem ein Ausgang ständig zu den Eingängen der besagten Stufen geleitet ist.
Die in Figur 9 gezeigte System-Steuereinrichtung 76 behält die Gesamtsteuerung aller Datenübertragungen in den und aus dem CF-Speicher 50. Sie erzeugt außerdem Signale, die den Betrieb der Videoverarbeitungsstufen beeinflussen. Obwohl die Mehrzahl der Funktionen der Steuereinrichtung für die vorliegende Erfindung nicht relevant ist, ist es zweckmäßig, zu betrachten, wie sich die Steuereinrichtung während der Abgleichphase verhält.
Die Figur 17 ist ein Flußdiagramm, das den Betrieb der System- Steuereinrichtung zeigt.
Die Steuereinrichtung kann in vier Betriebsarten arbeiten: Lauf (Normalbetrieb); Buszugriff (um dem Systembus den Zugriff auf den Hauptspeicherbereich während Perioden zu erlauben, in denen die Videoverarbeitung suspendiert ist); Rücksetzung (Eintritt nach Einschaltung der Stromversorgung oder einer erzwungene Rückstellung), und Abgleichbetrieb. Wie man anhand der Pfeile sehen kann, welche die einzelnen Abschnitte der Figur 17 verbinden, ist die Betriebsarten-Umschaltung begrenzt. Im Rücksetzbetrieb kann das System entweder zum Abgleichbetrieb (Ableitung der Schattierungskarte) oder zum Buszugriff-Betrieb 150, 152 laufen. Aus dem Abgleichbetrieb 150 kann die Steuereinrichtung entweder zum Buszugriff-Betrieb 152 oder zum Lauf-Betrieb 156 übergehen, und aus dem Buszugriff-Betrieb kann nur in die Abgleich- und die Lauf- Betriebsart eingetreten werden. Aus der Lauf-Betriebsart kann entweder in die Abgleich- oder in die Buszugriff-Betriebsart eingetreten werden. In die Rücksetz-Betriebsart 154 kann durch eine "harte" Anforderung eingetreten werden.
Im Abgleichbetrieb kartiert ein selbstregulierender Prozeß die Intensität des Schirms der Kathodenstrahlröhre und erzeugt eine kombinierte Korrekturfaktor/Defektstellen-Karte im CF- Speicher 50 -- dies ist der bereits beschriebene Abgleichbetrieb. Abgesehen von der Inbetriebnahme (mit einem offenen Fenster) ist das einzige äußere Erfordernis, daß die Abtaststeuereinrichtung so zu schalten ist, daß die ganze Fläche der Kathodenstrahlröhre kontinuierlich abgetastet wird.
Die Figur 18 zeigt in Blockform die oben beschriebene Abgleichsequenz -- es gibt drei Grundfunktionen: einen anfänglichen Durchlauf der Probenentnahme; 63 weitere Durchläufe 116, in denen Proben mit den existierenden Daten summiert werden, und schließlich einen Durchlauf 118, bei dem die CF-Werte erzeugt werden. Die diesen Blöcken entsprechenden Bereiche des Flußdiagramms der Figur 17 sind in der vorgenannten Figur dargestellt.
Der Abgleich wird bei mit voller Geschwindigkeit laufendem Abtastmuster durchgeführt, d.h. alle 54 ns kommt eine neue Pixeladresse. Dies ist notwendig, um zu gewährleisten, daß erlebte Nachleuchteffekte charakteristisch für diejenigen sind, die während des Normalbetriebs auftreten. Eine langsame Abtastung würde zu einer Schattierungskarte führen, die nicht verwendbar ist, weil Nachleuchteffekte von der Abtastgeschwindigkeit abhängen. Leider nimmt die Verarbeitung für jedes Pixel eine Zeit in Anspruch, die viel länger ist als die Periodendauer von 54 ns. Schon allein der Addierer benötigt zwei Perioden, um ein Ergebnis zu liefern, und die Speicherebenen werden bei dem Lese-Modifizier-Schreib-Betrieb parallel betrieben, was die Verarbeitung ebenfalls beträchtlich verlangsamt. Um dieses Problem zu überwinden, wird jeder Abgleich-Durchlauf in einer Folge von sechzehn Unterdurchläufen durchgeführt, wobei jeder Unterdurchlauf über ein vollständiges Videoteilbild verteilt wird. Die Pixel werden auf einer 1-aus-16-Basis abgefragt, so daß 15 Taktperioden zwischen aufeinanderfolgenden Abfragen zur Verfügung stehen, um die verschiedenen Datenübertragungen und Additionen zu vollenden. Dieser Prozeß ist in Figur 19 veranschaulicht.
In dieser Stufe wird ein Vergleicher am Ausgang des Unterdurchlauf-Zählers verwendet. Ein Pixel wird nur abgefragt, wenn die vier niedrigstwertigen Bits seiner Adresse mit dem laufenden Wert des Unterdurchlauf-Zählers übereinstimmen, der von Null (erster Unterdurchlauf) bis fünfzehn über die sechzehn Teilbilder eines Durchlaufs zählt. Nachdem also alle 16 Unterdurchläufe vollendet sind, ist jeder Pixelort im Abtastmuster einmal und nur einmal abgefragt worden.
Um wieder auf die Figur 17 zurückzukommen, und zwar auf den mit der gestrichelten Linie umrahmten und mit 114 bezeichneten Bereich, findet beim Eintritt in die Abgleich-Betriebsart keine Aktion statt, bis dem Teilbild-Startsignal (FS) begegnet wird (WARTE), worauf der erste Durchlauf gestartet wird. Diese Verzögerung setzt die normale Speicherauffrischung außer Kraft, jedoch hat irgendein Datenverlust, der hierdurch verursacht wird, keine Konsequenz, weil der gesamte RAM-Inhalt sowieso neu festgelegt wird. Die Durchlauf- und Unterdurchlauf-Zähler werden auf Null gesetzt, so daß die Vergleicherschaltung bei jedem nullten Pixel eine Adressenübereinstimmung (GLEICH) anzeigt. Unmittelbar mit dem Ende der Zeilenaustastung (LB) beginnt die Pixelabfrage. Dieser Prozeß wird am Ende jeder Zeile unterbrochen, während eine Anzahl von Auffrischungszyklen im Verlauf der Austastperiode durchgeführt wird. Beim Schritt 160, WASCH, arbeiten drei Speicherebenen parallel, und die vierte ist unter sie aufgeteilt. An diesem Punkt wird das korrigierende Waschen durchgeführt.
Keine weiteren Änderungen finden statt, bis ein FS-Impuls während der Zeilenaustastung gefühlt wird. Dieser zeigt an, daß ein vollständiges Teilbild verarbeitet worden ist und das nächste gerade beginnt. Der Unterdurchlauf-Zähler wird erhöht, um das nächste Pixel abzufragen, und der ganze Prozeß wird wiederholt. Wenn alle sechzehn Unterdurchläufe vollendet sind, ist der betrefende Durchlauf zu Ende, und die Steuerung geht zur nächsten Stufe des Abgleichs (Kasten 116).
Die Ablaufsteuerung während der Summierungsdurchläufe ist im Grunde die gleiche wie für den Anfangsdurchlauf, nur daß am Ende eines jeden Durchlaufs der Durchlauf-Zähler erhöht wird, bevor die Verarbeitung wieder aufgenommen wird. Der Austritt aus dieser Stufe wird dadurch bestimmt, daß der Durchlauf- Zähler seinen Endwert erreicht.
Der letzte Durchlauf 118 vollzieht sich in ähnlicher Weise wie die anderen. Hier bezeichnet der Schritt 162 "Umwandeln" die Umwandlung der summierten Videodaten in einen CF-Wert. Ein wichtiger Punkt ist die Änderung im Auffrischungsformat. Nun werden nur die drei parallelen Ebenen gewaschen, die andere Ebene D wird ohne Neueinschreibung von Daten aufgefrischt. Der Grund hierfür ist, daß während dieses Durchlaufs die Nutzung der Ebene D aus einer dreigeteilten Ebene in eine einzige ganzheitliche Ebene geändert wird, während Rohdaten in CF- Werte umgewandelt werden. Würde man das Waschen in der gleichen Weise wie vorher bei der Ebene D anwenden, würden jegliche übergewaschene CF-Werte verfälscht.
Sobald der letzte Durchlauf vollendet ist, bleibt der Prozeß in einem "Warte"-Zustand stehen, bis Befehl gegeben wird, anderswo fortzufahren. Auffrischung wird weiterhin durch das Zeilenaustastsignal ausgelöst, alle vier Ebenen werden nun parallel gewaschen, die CF-Umwandlung ist vollendet und der gesamte Inhalt der Ebene D ist im Einebenen-Format. Der Buszugriff-Betrieb 152 gestattet den Systembuszugriff auf den Hauptspeicherbereich, und die Videoverarbeitung wird in dieser Betriebsart suspendiert. Die Steuereinrichtung erwartet und verarbeitet Lese- und Schreibübertragungsanforderungen, wobei die Datenübertragungen in zwei Stufen über Zwischenregister in der Bus-Schnittstelle abgefertigt werden. Die Speicherauffrischung geht weiter (Schritte 170, 172, 174), wobei die genaue Auffrischungsoperation von der augenblicklichen Lauf-Betriebsart abhängt.
Die Verteilung der Datenübertragungen zwischen den Speicherebenen wird durch Bankwählregister 176, 178 gesteuert. Diese Register erfüllen getrennte Lese- und Schreib-Wählfunktionen. Daten können aus irgendeiner Speicherebene ausgelesen werden, und Schreiboperationen können an einer einzigen Ebene, an den Ebenen A, B und C (bei 180) oder an allen Ebenen (bei 182) ausgeführt werden.
Die Lauf-Betriebsart 156 hat drei Betriebszustände: Test mit hoher Auflösung 184, Test mit geringer Auflösung 186 und normale Videoverarbeitung 188.
Da die Betriebsart für geringe Auflösung nur eine Speicherebene verwendet, um ihr Testmuster zu speichern, speichern die anderen drei Ebenen ihre ursprünglichen Daten. Dieser Zustand wird auf Auffrischung gehalten, indem drei Ebenen gewaschen und die besagte eine Ebene getrennt davon behandelt wird. Der übergang zwischen den drei Lauf-Betriebsarten geht normalerweise über die Buszugriff-Betriebsart oder die Abgleich- Betriebsart.
Die Figuren 20 und 21 veranschaulichen, wie die anhand der Figur 9 beschriebenen Methode der Defektstellen-Erfassung und -verdeckung modifiziert werden kann.
Obwohl die Methode zufriedenstellend funktioniert, wurde gefunden, daß sie zwei wesentliche Nachteile hat. Erstens neigen die um den Rand einer Defektstelle herum liegenden Proben zu einem Schattierungswert, der höher oder niedriger als der mittlere Schattierungswert in diesem Bereich ist. Dieser Unterschied ist zurückzuführen auf Aufnahmeeffekte, die rund um die Defektstelle erscheinen, und auf Schwierigkeiten beim Definieren des Defektstellenrandes. Die Wirkung der Hofbildung besteht darin, daß in den defekten Bereich Daten eingefügt werden, die nicht repräsentativ für den mittleren Schattierungswert des Bereichs sind, und so wird die Defektstelle nur teilweise verdeckt. Zweitens sind kleine Defektstellen schwer zu detektieren, weil es vorkommen kann, daß das Signal nur um einen kleinen Betrag reduziert wird. Dieser Betrag kann vergleichbar mit Schattierungs- und Einbrandfehlern sein, so daß eine kleine Defektstelle falsch interpretiert werden kann.
Das modifizierte System überwindet diese beiden Nachteile durch Nachbearbeitung des Inhaltes des Korrektursignalspeichers.
Der Speicherinhalt wird durch einen Mikroprozessor ausgelesen, der aufeinanderfolgende Proben vergleicht. Wenn sich zwei aufeinanderfolgende Proben um mehr als ein vorbestimmter Schwellenwert unterscheiden, dann werden beide Proben als defekt markiert. Die ursprünglichen pegelabhängigen Schwellenwerte werden ebenfalls aufrechterhalten. Wenn also eine Probe repräsentativ für die tatsächliche Defektstelle ist, werden sowohl diese Probe als auch die den Hof darstellende Nachbarprobe als defekt markiert.
Der markierte Bereich ist im Vergleich zur vorherigen Ausführungsform größer. Dies ist durch die Figuren 20 und 21 veranschaulicht. In der Figur 20, welche die Markierung einer Defektstelle entsprechend der vorherigen Ausführungsform zeigt, ist die Breite des Defektstellen-Markierungsimpulses 120 gleich der Dauer, für welche das Signal 122 den Defektstellen-Schwellenpegel 124 unterschreitet. So zeigen die unterbrochenen Linien 126 und 128 das gewünschte defektstellenfreie Signal, das die Defektstelle 130 bzw. die kleine Defektstelle 132 korrigiert. Anderseits zeigt die gebrochene Linie 134 die alleinige Korrektur, die durchgeführt wird, wenn der Wert der Probe, die neben dem unterhalb des Schwellenwertes liegenden defekten Bereichs liegt, sehr viel niedriger ist als der defektfreie Wert. Wenn also die Defektstelle steiler wäre, dann wäre die benachbarte Probe ungenau, weil sie den um die Defektstelle liegenden Hof darstellen würde, der mit den Spitzen 136 und 138 im Signal beidseitig der Defektstelle angezeigt ist.
Das modifizierte Defektstellensignal, das unter Verwendung der vorstehend beschriebenen Nachbearbeitungsmethode erhalten wird, ist in der Figur 21(b) gezeigt. Wie oben erwähnt, benutzt die Methode Schwellenwerte der Änderungsgeschwindigkeit anstatt Schwellenwerte des Schattierungspegels. Dies bedeutet, daß sowohl der Hof um die Defektstelle als auch die Defektstelle selbst als defekt markiert werden, weil ein Vergleich benachbarter Schattierungswerte eine Differenz ergibt, die größer ist als die Schwellenwerte. Außerdem ist die "Tiefe" der Defektstelle, d.h. ihr niedrigster Schattierungswert, unwesentlich, weil die Methode defekte Bereiche durch die Steigung der Wände eines Defektstelleneinbruchs identifiziert. Das heißt, daß kleinere Defektstellen wie die Defektstelle 132 in den Figuren 20(a) und 21(a) korrigiert werden.
In der Praxis ist die Defektstellenmarkierung um zwei Proben breiter als die eigentliche Defektstelle. Wie erwähnt, werden, wenn sich zwei Proben um mehr als der Schwellenwert voneinander unterscheiden, beide Proben als defekt markiert. Dies bedeutet, daß am vorderen und am hinteren Rand einer Defektstelle die letzte defektfreie Probe und die erste defektbehaftete Probe markiert werden. Somit ist eine Defektstellenmarkierung an jedem Ende um eine Probe breiter als die Defektstelle. Dies bedeutet, daß die Probe neben der Defektstellenmarkierung immer unbeschädigt ist, so daß das korrigierte Signal mit den verdeckten Defektstellen, wie sie durch die gebrochenen Linien 140 und 142 in Figur 21(a) gezeigt sind, nahezu identisch mit dem defektfreien Signal 126 und 128 in Figur 20(a) ist.
Aus der Diskussion der Figuren 20 und 21 ist zu entnehmen, daß der erstgenannte Nachteil beseitigt wird, weil die Defektstelle verbreitert wird. Der zweite Nachteil kann ebenfalls vermieden werden, da der angewandte Vergleich effektiv die Ränder einer Defektstelle detektiert. Dies bedeutet, daß der Schwellenwert sehr niedrig gesetzt werden kann, was eine bessere Unterscheidung zwischen Defektstellen einerseits und Einbrand- oder Schattierungsfehlern andererseits ermöglicht.
Um die Modifizierung zu realisieren, liest der Mikroprozessor einen kleinen Bereich des Schattierungsspeichers aus, vergleicht benachbarte Pixel in der horizontalen Richtung und speichert den Ort irgendwelcher Defektstellen. An den defekthafteten Orten wird eine Lese-Modifizier-Schreib-Operation durchgefhrt, um eine Defektstellenmarkierung mit dem Inhalt des Schattierungsspeichers zu addieren. Natürlich könnten Pixel, die in der vertikalen Richtung benachbart sind, ebenfalls verglichen werden. Dies würde jedoch doppelt so viel Verarbeitung während des Abgleichbetriebs erfordern.
Es sei bemerkt, daß beide beschriebenen Methoden der Defektstellenerfassung und der Verdeckung zusammmen in einem Telekinosystem angewandt werden können.
In weiterer Modifizierung kann die Schattierungskorrekturkarte benutzt werden, um einen weiten Bereich an Spezialeffekten zu erzeugen. Zwar sind diese Effekte zugegebenermaßen an sich bekannt, jedoch war es bis jetzt notwendig, spezialisierte digitale Bildtrickeinrichtungen zu verwenden, um die Effekte zu erzeugen. Die vorliegende Modifizierung erlaubt es, die Effekte mittels der Schattierungskorrekturschaltung und somit mittels eines Telekinogerätes zu erzeugen.
Gemäß einem ersten Aspekt der Modifizierung kann die Schattierungskorrekturschaltung verwendet werden, um vorbestimmte räumliche Änderungen in der Helligkeit des Telekino-Bildsignals zu erzeugen. Dies läßt sich erreichen durch Laden des Schattenkorrekturspeichers 60 (z.B. Figur 6) mit einer vorbestimmten Helligkeitskarte anstatt mit den Korrekturfaktoren oder zusätzlich zu diesen. Da die ausgangsseitigen Videodaten VIDEOAUSG das Produkt der Eingangsdaten VIDEOEING und des Inhaltes des Korrekturfaktorspeichers 50 sind, ist das Videoausgangssignal ein Signal, das mit der Helligkeitskarte moduliert ist. Beispielsweise kann der Schattierungsspeicher mit Daten geladen werden, die volle Verstärkung für eine auf der Bildmitte zentrierte Ellipse und allmählich abnehmende Verstärkung zu den Rändern des Bildes hin darstellen. Der hervorgerufene Effekt ist ähnlich einer optischen Vignette. Es sei bemerkt, daß jeder gewünschte Helligkeitstrick erzeugt werden kann, indem man den Korrekturfaktorspeicher einfach mit der gewünschten Helligkeitskarte lädt.
Außerdem können Teile des Bildes vollständig abgedeckt werden, indem man die Verstärkung dieser Teile auf Null reduziert.
Die Helligkeitskarten können entweder in Nachschlagetabellen gespeichert sein oder durch Algorithmen erzeugt werden und über einen Mikroprozessor in den Korrekturfaktorspeicher 50 eingegeben werden.
Die Helligkeitsfaktoren können ebensogut, wie sie zur Erzeugung von Spezialeffekten herangezogen werden, auch zu Kompensierung von Fehlern im Film benutzt werden. Gewöhnlich ist es so, daß sich die Filmempfindlichkeit über die Breite des Films ändert und daß verschiedene Filmchargen unterschiedliche Eigenschaften haben. Durch vorherige Bestimmung der Empfindlichkeit einer gegebenen Filmcharge läßt sich ein Satz Helligkeitsfaktoren ableiten, die einer gegebenen Korrekturkurve entsprechen, z.B. einer Schräge oder einer Parabel. Diese Kurve kann abgeleitet werden, indem man klaren Film in das Telekinogerät setzt und die Differenz der Ansprache in dieser Situation mit der Situation ohne Film vergleicht.
Um eine Kompensation hinsichtlich der Filmbedingung durchzuführen, werden die ausgewählten Helligkeitsfaktoren mit den gespeicherten Korrekturfaktoren multipliziert, um einen Gesamtkompensationsfaktor für jedes Pixel in der Abtastkarte zu erhalten. Diese Kompensationsfaktoren werden dann den jeweiligen Pixeln der Videodaten aufgegeben, wie oben beschrieben.
Es sei bemerkt, daß Farbtricks ebenfalls erzeugt werden können, indem drei getrennte Sätze von Korrekturfaktoren in drei verschiedenen Speichern erzeugt werden, jeweils ein Satz für den roten, den blauen und den grünen Kanal.
Die Figuren 22 und 23 zeigen, wie Farbtricks erzeugt werden können, und veranschaulichen außerdem, wie die eben beschriebenen Helligkeitstricks hervorgerufen werden können.
Die Figur 22a zeigt ein abzutastendes Bild, im vorliegenden Fall ein Drucktastentelefon, und die Figur 22b zeigt den durch Farbmischung hervorgerufenen Endeffekt. Der Trick ist sehr einfach und dient nur zum Zwecke der Veranschaulichung. Es sei bemerkt, daß gewünschtenfalls viel kompliziertere Tricks erzeugt werden können. In der Figur 22b ist das Bild in Quadranten unterteilt, wobei der obere linke Quadrant rot, der untere linke Quadrant gelb, der untere rechte Quadrant grün getönt ist und der obere rechte Quadrant leer ist.
Die Bildung der Quadranten läßt sich anhand der individuellen R-, G- und B-Schattierungskarten verstehen, die in den Figuren 23a, b und c gezeigt sind.
Die Figur 23(a) zeigt die Schattierungskarte für das Rotsignal. Der Prozessor lädt die Korrekturkarte für das R- Signal, so daß die linke Seite des Bildes maximales Ausgangssignal und die rechte Seite ein Ausgangssignal von Null hat. In ähnlicher Weise wird gemäß der Figur 23(b) die Korrekturfaktorkarte so geladen, daß die untere Hälfte der Karte maximales Grün-Ausgangssignal und die obere Hälfte Null- Ausgangssignal hat. Die Korrekturfaktorkarte für das Blausignal wird mit Nullen für alle Speicherstellen geladen, womit das Blausignal gesperrt wird.
Die drei Schattierungskarten werden einander überlagert, um das farbgetönte wiedergegebene Bild nach Figur 22(b) zu ergeben. Im unteren linken Quadranten überlappen sich die rote und die grüne Hälfte, um einen gelben Quadranten zu erzeugen. Im oberen rechten Quadranten ist die Korrekturfaktorkarte für alle drei Fälle mit Nullen geladen, so daß der obere rechte Quadrant des wiedergegebenen Bildes leer ist.
Es sei bemerkt, daß der vorstehend beschriebene Helligkeitstrick erzeugt werden kann, indem eine Helligkeitskarte in Speicher einer jeden der RGB-Schaltungsplatten geladen wird. Würde z.B. das Muster der Figur 23(a) in alle drei Korrekturfaktorspeicher geladen, hätte das resultierende Bild maximale Helligkeit auf der linken Seite des Bildes und minimale Helligkeit auf der rechten Seite des Bildes.
Das helligkeitsmodulierte Bild ist natürlich unkorrigiert. Um die Funktionen der Schattierungskorrektur zu behalten, muß von jeder Stelle der Korrekturfaktor gelesen werden, der an der betreffenden Stelle geltende Wert muß entsprechend korrigiert werden und der Korrekturfaktor muß zurück an die Speicherstelle gegeben werden.
Es sei bemerkt, daß die Helligkeitseffekte ein beträchtliches Maß an Verarbeitungszeit benötigen, um sie einzuführen und zu entfernen.
Um dies auszugleichen, können zusätzliche Schattierungsspeicher 50 eingefügt sein, die langsam geladen werden können und in den Betrieb geschaltet werden, wenn erforderlich.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Modifizierung kann ein Filmbild mit einem anderen Bild moduliert oder gemischt werden. Es sei daran erinnert, daß die Korrekturfaktoren bei der am Anfng beschriebenen Methode bei offenem Fenster (kein Film) des Telekinogerätes abgeleitet wurden. Um Bilder zu mischen, wird das einzumischende Bild während des Schattierungsabgleichs in das Filmfenster des Telekinogerätes eingeführt. Dies hat die Wirkung, daß die abgeleiteten und im Speicher 50 gespeicherten Korrekturfaktoren das Produkt der Schattierungskorrekturfaktoren mit dem Inversen des Bildes im Filmfenster sind.
Alternativ können Bilder gemischt werden, indem das Schattierungskorrekturprogramm so geändert wird, daß die existierenden Korrekturfaktoren für jede Stelle zuerst aus dem Speicher 50 gelesen, mit dem Bild an der betreffenden Stelle multipliziert werden und daß das Produkt zurück in den Schattierungsspeicher 50 gegeben wird. Auf diese Weise ergibt sich eine Speicherung von Bild und Korrekturfaktor, so daß es dieses Produkt und nicht die Korrekturfaktoren alleine sind, mit denen die nachfolgenden, vom Telekinogerät abgetasteten Filmbilder moduliert werden.
Eine dritte Methode des Ladens von Bildern in den Schattierungsspeicher wäre, Daten aus einem digitalen Bildspeicher oder einer anderen Bildquelle direkt in den Speicher zu übertragen. Diese Daten müssen unter Verwendung der existierenden gespeicherten Korrekturfaktoren modifiziert werden.
Sobald ein Bild oder Trick im Schattierungsspeicher unter Anwendung irgendeines der beschriebenen Aspeke der Modifizierung gespeichert worden ist, kann es von einer Graphiktafel oder einer anderen geeigneten Einrichtung her, die ein Mikroprozessor-Steuersystem verwendet, geändert oder aufbereitet werden.
Obwohl Teile des Bildes abgedeckt oder ausgetastet werden können, indem die Verstärkung für den betreffenden Bereich auf Null reduziert wird, wie oben erwähnt, ist aus Zweckmäßigkeitsgründen eine andere Methode vorzuziehen. Diese Methode beinhaltet eine Änderung der Bezugspunkte für das Austastsignal, so daß das Videosignal für die Bereiche, deren Austastung gewünscht ist, ausgeschaltet wird.
Die Figur 24 zeigt einen weiteren Trick, der erzeugt werden kann. Die Abtastgeneratorschaltung erzeugt eine digitale Adresse für alle horizontalen und vertikalen Abtastpositionen. Diese Adressen werden mit vier Bezugszahlenpaaren R1, R2, R3, R4 (Figur 24a) durch einen Austastsignalgenerator verglichen. Die Bezugszahlen entsprechen der oberen linken und rechten und der unteren linken und rechten Position im Bild. Immer wenn das Bild diese Grenzen überschreitet, wird ein Austastsignal erzeugt, das an Videoverstärker gelegt wird, um das Videosignal auszuschalten. Dem Austastsignal werden Trickeffekte aufgegeben, indem die Bezugszahlen geändert werden. Addiert man beispielsweise ein Offset mit der linken Bezugszahl, dann wird der Austastrand nach links oder rechts bewegt, je nach der Richtung des Offsets. Addiert man einen Teil der Vertikaladresse zur linken Bezugszahl, wird der linke Rand zu einer Seite schräg. Krummlinige oder unregelmäßige Effekte können an den Austasträndern durchgeführt werden, indem man die auf die Bezugszahl angewendeten Daten unter Verwendung von Nachschlagetabellen modifiziert.
So wird gemäß der Figur 24(b) der linke Austastrand versetzt, indem die Horizontal-Bezugszahlen so erhöht werden, daß R&sub1; und R&sub3; aus ihrer in Figur 24(a) gezeigten Position nach rechts bewegt werden. Die Vertikal-Zahlen von R&sub3; und R&sub4; werden erhöht, was den unteren Austastrand nach oben rückt. Die Folge ist, daß das Bild mit versetzten Austasträndern wiedergegeben wird, wie in Figur 24(b) gezeigt, wobei der linke Seitenteil und der unterste Teil des Bildes unterdrückt werden.
Die Figur 24(c) zeigt den Effekt der Addition eines Teils der Vertikaladresse mit der linken Bezugszahl. Dies bewirkt, daß der linke Austastrand nach einer Seite hin schräg wird. In der Figur 24(c) ist die linke Austast-Bezugszahl ebenfalls erhöht worden, was dazu führt, daß R&sub1; leicht nach rechts gerückt ist.
Es läßt sich einsehen, daß jeder der oben beschriebenen Tricks durch einen geeigneten Telekino-Vorprogrammierer programmiert werden kann.
Obwohl die Beschreibung in Verbindung mit einem Telekinogerät gegeben wurde, das mit Lichtpunkt abtastet, sei bemerkt, daß die Erfindung in allen ihren Aspekten auch auf Fälle anwendbar ist, in denen das Telekinogerät als Filmschreiber benutzt wird, d.h. wo unbelichteter Film in das Filmfenster gelegt und das Videosignal in drei getrennte Komponenten R, G, B zerlegt wird, deren jede ihrerseits verwendet wird, um den wandernden Lichtpunkt zum Schreiben des Films zu modulieren.

Claims

1) Verfahren zum Gewichten eines Videosignals zur Kompensierung von Fehlern und Verlusten in dem das Signal erzeugenden Abtastgerät, bei dem die Abtastfläche in eine Korrekturkarte mit einer Mehrzahl einzeln adressierbarer Pixel aufgeteilt wird, für jedes Pixel ein Korrekturfaktor abgeleitet wird, der zu dem Pixel gehörige Verluste und Fehler angibt, die abgeleiteten Korrekturfaktoren in einem Speicher gespeichert und die Korrekturfaktoren beim Betrieb des Abtastgerätes einem Videosignal zur Erzeugung eines kompensierten Signals zugefügt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturkarte aus einer digitalen Abtastkarte abgeleitet und durch deren Abtastkoordinaten adressierbar ist und die gegenseitige Orientierung der Abtast- und der Korrekturkarte variabel ist und der einem gegebenen Abtastkartenpixel zugeordnete Korrekturfaktor von demjenigen Korrekturkartenpixel abgeleitet ist, welches das Zentrum dieses Abtastkartenpixels enthält.

2) Verfahren nach Anspruch 1, bei dem zu jedem Pixel der Korrekturkarte gehörige Helligkeitsfaktoren gespeichert werden und das Eingangsvideosignal modifiziert wird, indem für jedes pixel Videodaten von einem dem Pixel entsprechenden Bereich der Abtastkarte mit dem für dieses Pixel gespeicherten Helligkeitsfaktor multipliziert werden.

3) Verfahren nach Anspruch 2, bei welchem die Helligkeitsfaktoren vorbestimmt sind und zusätzlich zu oder an Stelle der Korrekturfaktoren in einen Speicher eingegeben werden.

4) Verfahren nach Anspruch 3, bei welchem die Helligkeitsfaktoren im Sinne einer Kompensation von Änderungen in der Filmintensität bestimmt werden und mit den Korrekturfaktoren zur Bildung eines Satzes von Kompensationsfaktoren multipliziert werden und die Kompensationsfaktoren den Videodaten hinzugefügt werden.

5) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem zu einem ersten Bild gehörige Bildinformation zusammen mit dem abgeleiteten Korrekturfaktor für jedes Pixel gespeichert wird und ein zweites Bild modifiziert wird, indem für jedes Pixel des Bildes Videodaten von einem dem Pixel entsprechenden Bereich der Abtastkarte multipliziert werden mit dem gespeicherten Produkt aus der Bildinformation des ersten Bildes und dem Korrekturfaktor für dieses Pixel.

6) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die gespeicherten Korrekturfaktoren von Paaren benachbarter Pixel miteinander verglichen werden, jedes Paar benachbarter Pixel, für die der Korrekturfaktorvergleich außerhalb eines vorbestimmten Schwellwertes liegt, als defekt markiert werden, die Korrekturfaktoren während des Betriebs des Abtastgerätes einem Videosignal für nicht als defekt markierte Pixel zugeordnet werden zur Erzeugung eines kompensierten Signals, die Korrekturfaktoren der als defekt markierten Pixel unterdrückt werden und für diese Pixel von benachbarten Pixeln abgeleitete Videodaten eingesetzt werden.

7) Verfahren nach Anspruch 6, bei welchem ein Bereich des Korrekturfaktorspeichers ausgelesen wird, benachbarte Pixel in diesem Bereich miteinander verglichen werden, die Stelle jedes als defekt markierten Pixels gespeichert wird und zu den Speicherplätzen der defekten Pixel eine Defektmarkierung hinzuaddiert wird.

8) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Korrekturfaktoren abgeleitet werden durch Zuführung eines gleichförmigen Elektronenstrahls zu dem unversperrten Abtastbereich und Messung des Ausgangswertes von jedem Pixel, wobei der Korrekturfaktor proportional zu dem Intensitätsverlust des gemessenen Ausgangswertes gegenüber einem maximalen Ausgangswert ist, und wobei dann, wenn das Vergleichsergebnis des Ausgangswertes für ein gegegebenes Pixel niedriger liegt als ein vorbestimmter Schwellwertanteil des maximalen Wertes, das Pixel als defekt markiert wird und der für dieses Pixel abgeleitete Korrekturfaktor unterdrückt wird.

9) Verfahren nach Anspruch 8, bei welchem das Videosignal für einen Abtastbereich, der einem als defekt markierten Pixel der Korrekturkarte entspricht, kompensiert wird durch Ersetzen des kompensierten Signals durch ein benachbartes defektfreies Pixel.

10) Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, bei welchem die Korrekturfaktoren und Defektsignale in einen Speicher eingegeben werden und das Videosignal korrigiert wird, indem für jedes nicht als defekt markierte Pixel Videodaten von einem dem Pixel entsprechenden Bereich der Abtastkarte mit dem für dieses Pixel gespeicherten Korrekturfaktor multipiziert werden und indem korrigierte Videodaten von einem vorangehenden Pixel an Stelle jedes als defekt markierten Pixels ersetzt werden.

11) Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem ein Testmuster niedriger Auflösung in den Speicher zusätzlich zu den Korrekturfaktoren und den Defektsignalen eingegeben wird.

12) Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem Korrekturfaktoren und Defektsignale durch ein Testmuster hoher Auflösung ersetzt werden.

13) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem ein separater Satz von Korrekturfaktoren für jede Komponente des Videosignals abgeleitet und ihr zugeordnet wird und wobei vorbestimmte Daten in den Korrekturfaktorspeicher für jede Farbkomponente des Videosignals eingegeben werden und die Inhalte der Speicher den Videodaten zur Erzielung gewünschter Farbeffekte zugeordnet werden.

14) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, bei dem der Korrekturfaktor für jedes Pixel abgeleitet wird durch mehrfaches Abtasten jedes Pixels und Mittelung der Summe aller Abtastwerte, wobei jeder Abtastwert von einer anderen Stelle innerhalb des Pixels genommen wird.

15) Verfahren nach Anspruch 14, bei welchem jeder Abtastwert mit einem zweiten vorbestimmten Schwellwert verglichen wird und dann, wenn irgendein Abtastwert unter diesen Schwellwert fällt, das Pixel als defekt markiert wird und der für dieses Pixel abgeleitete Korrekturfaktor unterdrückt wird.

16) Bildabtastgerät mit einer Abtastfläche (14), einer einen digitalen Abtastgenerator enthaltenden Adressiereinrichtung (10,12) für jede Stelle der Abtastfläche, einer Einrichtung (34) zur Ableitung einer Korrekturpixelkarte, welche durch von dem digitalen Abtastgenerator erzeugte Koordinaten adressierbar ist, einer Gewichtungseinrichtung (32) zur Gewichtung des Ausgangsvideosignals zur Kompensierung von Fehlern und Verlusten längs des optischen Weges des Gerätes, wobei die Gewichtungseinrichtung eine Anordnung zur Unterteilung der Abtastfläche in eine Mehrzahl von Unterflächen, die jeweils einem Pixel der Korrekturpixelkarte entsprechen, eine Einrichtung zur Bestimmung eines Korrekturfaktors für jede Unterfläche des Abtastbereiches, welcher zu diesem Abtastbereich gehörige Fehler und Verluste angibt,

einen Speicher (50) zur Speicherung der abgeleiteten Korrekturfaktoren und einer Zuordnungseinrichtung (54) zur Zuordnung der Korrekturfaktoren zu den Ausgangsvideodaten des Gerätes zur Erzeugung eines gewichteten Videosignals enthält, dadurch gekennzeichnet, daß die Adressiereinrichtung ferner eine vom Digitalabtastgenerator abgeleitete Abtastpixelkarte (42) aufweist und die gegenseitige Orientierung der Abtast- und der Korrektur-Pixelkarten variabel ist, sowie eine Einrichtung zur Zuordnung des für ein gegebenes Pixel abgeleiteten Korrekturfaktors zu einem Pixel der Abtastkarte, dessen Zentrum in dieses Korrekturkartenpixel (44) fällt, aufweist.

17) Bildabtastgerät nach Anspruch 16, mit einem Komparator (58) zum Vergleich der Korrekturfaktoren benachbarter Pixel, einer Markiereinrichtung (58,50) zur Markierung jedes Pixelpaares als defekt, dessen Vergleichsergebnis aus einer vorbestimmten Schwelle herausfällt, einer Unterdrückungseinrichtung (56) für die Korrekturfaktoren aller als defekt markierter Pixel, und einer Einrichtung (56,57) zum Ersetzen der unterdrückten Korrekturfaktoren entsprechenden Pixeln durch von benachbarten Pixeln abgeleitete Videodaten, wobei die Einrichtung zur Zuordnung der Korrekturfaktoren zu Ausgangsvideodaten nur bei nicht unterdrückten Korrekturfaktoren arbeitet.

18) Bildabtastgerät nach Anspruch 16 oder 17, mit einer Einrichtung zur Eingabe von Helligkeitsfaktoren für jedes Pixel der Abtastfläche in den Speicher (50) und einer Einrichtung zur Modifizierung des Eingangsvideosignals, indem für jedes Pixel Videodaten von einem dem Pixel entsprechenden Bereich der Abtastkarte multipliziert werden mit dem für dieses Pixel gespeicherten Helligkeitsfaktor.

19) Bildabtastgerät nach Anspruch 18 mit einer Mehrzahl von Speichern für jede Videosignalkomponente und einer Einrichtung zur Vorspeicherung eines individuellen Satzes von Helligkeitsfaktoren in jeden Speicher.

20) Bildabtastgerät nach Anspruch 18 mit einer Kombinationseinrichtung für die Helligkeitsfaktoren mit den gespeicherten Korrekturfaktoren zu einem Satz von Kompensationsfaktoren und mit einer Kombinationseinrichtung für die Kompensationsfaktoren mit den Videodaten von den entsprechenden Bereichen des Abtasters.

21) Bildabtastgerät nach einem der Ansprüche 16 bis 20, mit einer Einrichtung zur Einspeicherung von zu einem ersten Bild gehöriger Bildinformation zusätzlich zu den Korrekturfaktoren in den Speicher (50) und einer Einrichtung zur Modifizierung eines zweiten Bildes durch Multiplikation der gespeicherten Korrekturfaktoren und der Daten des ersten Bildes mit den Daten des zweiten Bildes für jedes Pixel des zweiten Bildes.

22) Bildabtastgerät nach einem der Ansprüche 16 bis 21, mit einem Defektstellendetektor (58) zum Feststellen von Pixeln der Korrekturpixelkarte, für welche der Ausgangswert niedriger als ein vorbestimmter Schwellwert ist, und mit einer Einrichtung (56) zur Unterdrückung der Zuordnung eines Korrekturfaktors zu einem gegebenen Pixel nach Erhalt eines Defektsignals für dieses Pixel.

23) Bildabtastgerät nach Anspruch 22, bei welchem die Gewichtungseinrichtung ferner eine Einrichtung zum Ersetzen kompensierter Daten von einem benachbarten Pixel an Stelle eines unterdrückten Pixels enthält.

24) Bildabtastgerät nach Anspruch 22 oder 23, bei welchem der Defektstellendetektor (58) eine Einrichtung zum Feststellen, ob ein Abtastwert in einem Pixel einen niedrigeren Wert als den Schwellwert hat, und zum Abgeben eines Defektsignals an eine Nachschlagtabelle beim Feststellen eines Abtastwertes niedrigeren Wertes, enthält.

25) Bildabtastgerät nach einem der Ansprüche 16 bis 24, bei dem die Korrekturfaktor-Ableitungseinrichtung einen Abtaster zur mehrfachen Abtastung jedes Pixels der Korrekturkarte an einer Anzahl unterschiedlichen Stellen innerhalb des Pixels und eine Mittelungseinrichtung zur Mittelwertbildung aus der Summe aller Abtastwerte enthält.

26) Bildabtastgerät nach Anspruch 25 mit einem Generator (50,54) für ein Testsignal niedriger Auflösung und einem Speicher (50) zur Speicherung von Daten, die das irgendeinem gegebenen Pixel der Korrekturpixelkarte entsprechende Testsignal umfassen, an demselben Speicherplatz wie der Korrekturfaktor und das Verschmutzungssignal für dieses Pixel.

27) Bildabtastgerät nach Anspruch 25 mit einem Generator (50,54) für ein Testsignal hoher Auflösung und mit einem Speicher (50) für das Testsignal enthaltende Daten an demjenigen Speicherplatz, welchem bestimmte Pixel des Testsignals entsprechen, und an Stelle von Korrekturfaktoren und Defektsignalen der Korrekturpixelkarte.

28) Bildabtastgerät nach einem der Ansprüche 25 bis 27 mit einem Farbeffektgenerator, der eine Einrichtung zur Eingabe vorbestimmter Farbdaten in die den Korrekturfaktor bestimmende Einrichtung für jede Farbkomponente und einen Mischer zur Mischung der vorbestimmten Daten für jede Komponente zur Erreichung einer vorbestimmten Farbtönung des dargestellten Bildes enthält.

29) Verfahren zur Korrektur eines von einem Fernsehfilmabtaster erzeugten Videosignals zur Kompensation von Veränderungen in Abhängigkeit von dem Film, von welchem das Videosignal abgeleitet werden soll, bei welchem ein Satz von Korrekturfaktoren durch das Verfahren eines der Ansprüche 1 bis 15 abgeleitet wird, ein Satz von Helligkeitsfaktoren entsprechend den Charateristika des Films abgeleitet wird und ein Satz von Kompensationsfaktoren abgeleitet wird durch Kombination der Helligkeits- und Korrekturfaktoren und Zuordnung der Kompensationsfaktoren zu den Videodaten.

30) Verfahren nach Anspruch 29, bei welchem die Helligkeitsfaktoren einer vorausgewählten Kennlinie über die Breite des Films entsprechen.

31) Verfahren nach Anspruch 29, bei welchem die Helligkeitsfaktoren abgeleitet werden von einem in das Filmfenster eingefügten klaren Film nach Ableitung der Korrekturfaktoren für den Zustand eines leeren Filmfensters.

32) Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 15 bei dem Daten aus dem Speicher ausgelesen werden durch Eingabe identischer Daten in n dynamische RAM-Speichereinheiten, wobei n mindestens 3 ist, und jede RAM-Einheit einen Zugriffszyklus hat, der eine Adressenperiode, eine Zugriffsperiode und eine Datenausgangsperiode umfaßt, Adressierung jeder Speichereinheit sequentiell zu einer anderen Phase eines n-phasigen Adressentaktes und Auslesen von Daten sequentiell aus jeder Speichereinheit, wobei während des Zugriffszyklus zu irgendeiner Speichereinheit Daten aus einer Mehrzahl von Speichereinheiten ausgelesen werden, gekennzeichnet durch die Aktualisierung der Speichereinheiten durch Auslesen der an jedem Speicherplatz von mindestens drei Speichereinheiten gespeicherten Daten und Einschreiben der am häufigsten an jedem der Lesespeicherplätze auftretenden Daten in die entsprechenden Speicherplätze jeder Speichereinheit.

33) Verfahren nach Anspruch 32, bei welchem die Ausgangsdaten jeder Speichereinheit in eine entsprechende Verriegelungsschaltung für diese Speichereinheit eingegeben werden und jede Verriegelungseinheit in Folge aktiviert wird zur Datenaufnahme aus ihrer zugehörigen Speichereinheit und geschaltet wird zur Datenabgabe an eine gemeinsame Ausgangsdatenleitung während des Datenzyklus der Speichereinheit.

34) Verfahren nach Anspruch 32 oder 33, bei welcher die Adresse für jede Speichereinheit von einer gemeinsamen Adressenleitung geliefert werden.

35) Bildabtastgerät nach einem der Ansprüche 16 bis 28, bei dem der Speicher n dynamische RAM-Speichereinheiten aufweist, wobei n mindestens 3 ist und die Anordnung so getroffen ist, daß in jede Speichereinheit identische Daten eingegeben werden und jede Speichereinheit einen Zugriffszyklus aufweist, der eine Adressenperiode, eine Zugriffsperiode und eine Datenausgangsperiode umfaßt, ferner mit einer Zuführungs-Schaltung zur sequentiellen Zuführung einer jeweils anderen Phase eines n-phasigen Taktes an jede Speichereinheit, wobei während des Zugriffszyklus jeder Speichereinheit Daten aus einer Mehrzahl von Speichereinheiten ausgelesen werden, gekennzeichnet durch eine Aktualisierungsschaltung für die Speichereinheiten mit einer Einrichtung zum Auslesen des Inhalts von mindestens drei Speichereinheiten und Wiedereinschreiben der häufigsten Daten, die an diesem Speicherplatz in den Lesespeichereinheiten enthalten sind, in jeden Speicherplatz aller n Speichereinheiten.

36) Bildabtastgerät nach Anspruch 35 mit einer jeder Speichereinheit zugeordneten Verriegelungsschaltung, einer Aktivierungsschaltung zur sequentiellen Aktivierung jeder Verriegelungsschaltung für die Übernahme von Daten aus ihrer zugeordneten Speichereinheit und einer Schalteinrichtung zum Schalten jeder Verriegelungsschaltung zur Datenabgabe auf eine gemeinsame Ausgangsdatenleitung während des Datenzyklus der zugehörigen Speichereinheit

37) Bildabtastgerät nach Anspruch 35 oder 36 mit einer gemeinsamen Adressenleitung für jede Speichereinheit.

38) Bildabtastgerät nach einem der Ansprüche 35 bis 37, bei welchem n = 4 und der Datenzyklus des Speichers im wesentlichen gleich einem Viertel des Zugriffszyklus jeder Speichereinheit ist.