DE69119593T2

DE69119593T2 - Bildverarbeitungsgerät mit verbesserter Prüfung der Datenumwandlung

Info

Publication number: DE69119593T2
Application number: DE69119593T
Authority: DE
Inventors: Paul Warren
Original assignee: International Business Machines Corp
Current assignee: International Business Machines Corp
Priority date: 1991-11-14
Filing date: 1991-11-14
Publication date: 1996-11-21
Anticipated expiration: 2011-11-15
Also published as: DE69119593D1; EP0541870A1; JPH07108020B2; EP0541870B1; JPH05244466A; US5544240A; CA2078713A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Bildverarbeitungsgerät, in dem die Bilddatenumwandlung automatisch durch Rückführenvon Bildprüfdaten geprüft wird.
Bildverarbeitungsgeräte, wie z.B. ein Multimedia-Rechnersystem, beinhalten in der Regel einen Bilderfassungsadapter mit einem Analog/Digital-(A/D)-Wandler zum Digitalisieren aufeinanderfolgender Datenübertragungsblöcke, die von einer Analog-Videoquelle, wie eine Videokamera, ein Videoband- Abspielgerät oder dergl. generiert werden. Die digitalisierten Datenblöcke werden gewöhnlich in einem Speicher des Rechnersystems abgespeichert, von dem aus auf sie zugegriffen und sie unter der Steuerung von Anwendersoftware verändert werden können, bevor sie über einen Digital/Analog-(D/A)- Wandler im Bilderfassungsadapter, auf eine Analogvideoausgangsvorrichtung wie eine Sichtanzeigeeinheit, ein Videobandaufnahmegerät oder dergl. übertragen werden.
Die digitalisierten Datenblöcke können sich während der Erfassungs- und Abspieloperationen verschlechtern. Spezifisch verschlechtern sich individuelle Pixel der Bildübertragungsblöcke durch Auflösungsfehler, die durch die D/A- bzw. A/D- Wandler-Hardware eingeführt werden. Signalverstärkung sowohl während des Erfassens als auch während der Abspieloperationen kann die Bilddatenblöcke ebenfalls verschlechtern. Diese Verschlechterung wird auf herkömmliche Weise manuell identifiziert durch Sichtprüfung der abgespielten Bilder. Eine solche Prüfung ist jedoch extrem subjektiv und kann durch Umgebungsfaktoren, wie z.B. Lichtverhältnisse in der Umgebung, nachteilig beeinflußt werden. Ferner ist es vielleicht nicht möglich, durch Sichtprüfung zwischen Fehlern, die in der Umwandlungshardware, und Fehler, die in der Verstärkungshardware zu suchen sind, zu unterscheiden.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen ein Verfahren zum automatischen Überprüfen der Datenumwandlung in Bildverarbeitungsanlagen, wobei das Verfahren beinhaltet: Abspeichern einer Vielzahl von Datenwörtern entsprechend unterschiedlicher Pixel eines Testbildes in einem ersten Speicher, wobei jedes Datenwort auf einen allgemeinen Testdatenwert gesetzt wird; Umwandeln der Datenwörter in ein oder mehrere analoge Videosignale unter Verwendung eines Digital/Analog-Wandlers; Umwandeln dieses einen bzw. dieser mehreren Videosignale in erfaßte Datenwerte unter Benutzen eines Analog/Digital- Wandlers, wobei jeder erfaßte Datenwert einem anderen der im ersten Speicher abgespeicherten Datenwörter entspricht; Abspeichern der erfaßten Datenwerte in einem zweiten Speicher, Mittelwertbildung aus den im zweiten Speicher abgespeicherten Datenwerten zum Bilden eines erfaßten Mittelwerts; Festlegen eines Unterschieds zwischen dem erfaßten Mittelwert und dem Testdatenwert zum Identifizieren eines Verstärkungsfehlers in den erfaßten Datenwerten; Festlegung erster und zweiter Toleranzwerte, die entsprechend größer oder kleiner als der erfaßte Mittelwert sind; und Zählen der erfaßten Datenwerte zwischen dem ersten und dem zweiten Toleranzwert zwecks Identifizierung etwaiger Auflösungsfehler in den erfaßten Datenwerten.
Die vorliegende Erfindung gründet sich auf die Erkenntnis, daß sich Auflösungsfehler automatisch von Verstärkungsfehlern unterscheiden lassen durch Rückführen oder 11 zum Umlauf bringen" eines Testbildes vom Ausgang des Geräts zum Eingang, unter Mittelwertbildung der erfaßten Pixeldaten zum Generieren eines Mittelwerts, Festsetzen von Toleranzgrenzen im Hinblick auf den Mittelwert und Festlegen der Fraktion der erfaßten Pixel, die innerhalb der Toleranzgrenzen liegen. Die Fraktion liefert ein Maß für die Verschlechterung des Bildes infolge von Auflösungsfehlern, die durch die Umwandlungshardware eingeführt werden. Der Unterschied zwischen dem Mittelwert und den Testbilddaten liefert ein Maß für die Verschlechterung des Bildes aufgrund der Verstärkung.
Vorzugsweise beinhaltet das Verfahren das Vergleichen der etwaigen Differenz zwischen dem erfaßten Mittelwert und dem Testdatenwert mit einem ersten Schwellenwert. Das ergibt vorteilhafterweise ein automatisches Erfassen eines Funktionsfehlers im Bildverarbeitungsgerät.
Das Verfahren kann auch den Vergleich der Anzahl der erfaßten Datenwerte zwischen der ersten und der zweiten Toleranzgrenze mit einem zweiten Schwellenwert beinhalten. Das ergibt vorteilhafterweise die automatische Erfassung eines Umwandlungsfehlers im Analog/Digital-Wandler bzw. im Digital/Analog- Wandler
Ferner kann das Verfahren beinhalten die Festlegung, welche einer Vielzahl von Bezugsdatenverteilungen, die in einer Nachschlagtabelle aufgeführt sind, im wesentlichen den erfaßten Datenwerten entspricht. Das ergibt vorteilhafterweise die automatische Ortsbestimmung des Umwandlungsfehlers.
Unter einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen ein Bildverarbeitungsgerät, das beinhaltet: Einen ersten Speicher zum Abspeichern einer Vielzahl von Datenwörtern entsprechend unterschiedlicher Pixel eines Testbildes; einen Digital/Analog-Wandler zum Umwandeln der Datenwörter in ein oder mehrerer analoge Videosignale; einen Analog/Digital-Wandler zum Umwandeln eines oder mehrerer Videosignale in erfaßte Datenwerte, wobei jeder erfaßte Datenwert einem anderen der im ersten Speicher abgespeicherten Datenwörter entspricht; und einen zweiten Speicher zum Abspeichern der erfaßten Datenwerte; dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät ferner umfaßt: eine Analysierlogik, die mit dem ersten und dem zweiten Speicher verbunden ist, und die Analysierlogik enthält: Mittel zum Setzen jedes Datenworts im ersten Speicher auf einen gemeinsamen Testdatenwert; Mittel zur Mittelwertbildung der erfaßten Datenwerte aus dem Testdatenwert zum Bilden eines erfaßten Mittelwerts; Mittel zum Festlegen einer Differenz zwischen dem erfaßten Mittelwert und dem Testdatenwert zum Identifizieren eines Verstärkungsfehlers in den erfaßten Datenwerten; Mittel zum Festlegen erster bzw. zweiter Toleranzwerte, die entsprechend größer bzw. kleiner als der erfaßte Mittelwert sind; und Mittel zum Zählen der erfaßten Datenwerte zwischen dem ersten und dem zweiten Toleranzwert zwecks Identifizierung etwaiger Quantisierungsfehler in den erfaßten Datenwerten.
Da das Bildverarbeitungsgerät der vorliegenden Erfindung einen Selbsttest durchführt, ist es zuverlässiger beim Identifizieren und Ausfindigmachen von Fehlern, als die herkömmliche manuelle, und daher subjektive Überprüfung.
In einem besonders bevorzugten Beispiel der vorliegenden Erfindung in der Form eines Rechnersystems umfaßt die Analysatorlogik: Mittel zum Vergleichen einer etwaigen Differenz zwischen dem erfaßten Mittelwert und dem Testdatenwert mit einem ersten Schwellenwert zum Erfassen einer Funktionsstörung im Bildverarbeitungsgerät; Mittel zum Vergleichen der Anzahl der erfaßten Datenwerte zwischen der ersten und der zweiten Toleranzgrenze mit einem zweiten Schwellenwert zum Finden eines Umwandlungsfehlers des Analog/Digital-Wandlers oder des Digital/Analog-Wandlers; sowie Mittel zum Bestimmen, welche der Vielzahl der in einer Nachschlagtabelle abgespeicherten Bezugsdatenverteilungen im wesentlichen den erfaßten Datenwerten zum Lokalisieren des Umwandlungsfehlers entspricht.
Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sollen jetzt anhand der beilegenden Zeichnungen beschrieben werden, in denen
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen Bildverarbeitungsgeräts in der Form eines Multimedia-Rechnersystems ist.
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild eines Bilderfassungsadapters des Multimedia-Rechnersystems.
Fig. 3 ist ein Graph einer typischen Verteilung erfaßter Pixel um einen Testpixelwert.
Fig. 4 ist ein Graph einer typischen Verteilung erfaßter Pixel, der gegenüber dem Testpixelwert versetzt ist.
Fig. 5 ist ein Testbild, das vom Bilderfassungsadapter generiert wird.
Fig. 6 ist ein Flußdiagramm einer Analysatorlogik für den Bilderfassungsadapter.
Fig 7 und 8 sind Graphen der typischen Erfaßten-Pixel- Verteilung mit Verschiebungskompensation.
Nehmen wir zunächst Bezug auf Fig. 1; ein Multimedia-Rechner system enthält in der Regel eine analoge Farbvideoquelle 10 wie z.B. eine Farbvideokamera, einen Fernsehempfänger, einen Videobandspieler oder dergl. Die Videoquelle 10 hat analoge Videoausgänge R, G und B für rot, grün und blau, die an einen Bilderfassungsadapter 20 angeschlossen sind. Der Bilderfassungsadapter 20 hat Analogvideoausgänge R', G' und B' für rot, grün und blau zu einer Videoausgabevorrichtung 30 wie z.B. ein Videobandaufnahmegerät, eine Videoanzeigeeninheit oder dergl. Der Bilderfassungsadapter 20 hat auch digitale Eingänge und Ausgänge, die an einer Busarchitektur 50 eines Hauptrechnersystems, wie z.B. eines Personalcomputers liegen. Das Hauptrechnersystem beinhaltet eine Zentraleinheit 90, Speicher mit wahlfreiem Zugriff 80, Festwertspeicher 70 und Hochkapazitätsspeicher 60, wie z.B. eine Festplatte, ein Band-Streamer oder dergl., die alle über die Busarchitektur 50 miteinander verbunden sind. Die Busarchitektur 50 kann auch an andere Rechnersysteme in einem lokalen Netz 40 angeschlossen sein. Hier wird darauf hingewiesen, daß der Bilderfassungsadapter 20 in der Form einer peripheren Karte ausgeführt sein kann, die so ausgelegt ist, daß sie ausbaubar an die Busarchitektur 50 des Hauptrechnersystems angeschlossen wird.
Im Betrieb wandelt der Bilderfassungsadapter 20 die R, G und B Videosignale von der Videoeingangsquelle 10 in digitalisierte Leuchtdichte-Y-, Sättigungs-U- und Farbton-V-Signale um. Herkömmlicherweise werden U und V als Chrominanzsignale bezeichnet. Die Zentraleinheit 90, unter der Steuerung eines Anwendungsrechnerprogramms, kann die digitalisierten Y-, U- und V-Signale als Daten behandeln, die im Speicher mit wahlfreiem Zugriff 80 oder auf der Speichervorrichtung 60 als Datenfile abgespeichert werden, den anderen Rechnersystemen des lokalen Netzes 60 zugeführt, oder im Bilderfassungsadapter 20 zur Ausgabe zur Videoausgabevorrichtung 40 aufbereitet werden.
Nehmen wir jetzt Bezug auf Fig. 2; der Bilderfassungsadapter 20 beinhaltet einen Wahlfreien Videoanzeigespeicher (VRAM) 100 der an einen Digital/Analog-Wandler (D/A) 110 angeschlossen ist. Die Y-, U- und V-Werte entsprechend den einzelnen Pixeln eines Bildes, die im Anzeige-VRAM 100 gespeichert sind, sind mit neun Bits definiert. Der D/A-Wandler 110 wandelt die digitalisierten Y-, U- und V-Signale entsprechend dem abgespeicherten Bild in die R'-, G'- und B'-Analog-Videosignale um zur Ausgabe an die Videoausgabevorrichtung 30 über einen Ausgangspuffer 120. Der Adapter 20 enthält ferner einen Erfassungs-VRAM 150, der an einen Analog/Digital-Wandler (A/D) 140 angeschlossen ist. Der A/D-Wandler 140 wandelt die R-, G- und B-Videosignale, die er aus der Videoeingangsquelle 10 über einen Eingangspuffer erhalten hat, in digitalisierte Y-, U- und V-Videosignale um. Die Y-, U- und V-Werte, die den einzelnen Pixeln eines über den A/D-Wandler 140 digitalisierten Bildes entsprechen, werden im Erfassungs-VRAM 150 mit neun Bits gespeichert.
Systemrauschen, wie z.B. Auflösungsfehler, die vorn D/A-Wandler 110 eingeführt werden, können die Y-, U- und V-Werte der Pixel eines Bildes, das aus dem Anzeige-VPAM 100 zur Videoausgabevorrichtung 30 übertragen wird, verändern. Auf ähnliche Weise kann Systemrauschen, wie z.B. Auflösungsfehler, die vom A/D-Wandler 140 eingeführt werden, die Y-, U- und V-Werte der Pixel eines Bildes, das von der Videoeingangsvorrichtung 10 an den Erfassungs-VRAM 150 übertragen wird, verändern. Wenn also, unter Bezugnahme auf Fig. 3, die Y-, U- und V-Werte jedes Pixels eines in Anzeige VPAM gespeicherten Bildes entsprechend gesetzt sind, z.B. auf Yo, Uo und Vo, können sich die Y'-, U'- und V'-Werte der Pixel des gleichen Bildes beim Wiederdigitalisieren und -speichern im Erfassungs-VRRM 150 entsprechend um Yo, Uo und Vo in im wesentlichen symmetrischen Verteilungen dehnen. In der Praxis ist die Qualität eines erfaßten Bildes akzeptabel, wenn die meisten der erfaßten Y' U'- und V'-Werte jeweils innerhalb vorgegebener oberer und unterer Toleranzgrenzen (Yl und Yu, Ul und Uu, Vl und Vu) symmetrisch um Yo, Uo und Vo beabstandet sind. Jedoch können, unter Bezugnahme auf Fig. 4, der D/A-Wandler 110, der Ausgangspuffer 120, der Eingangspuffer 130, der A/D-Wandler 140 in Kombination einen Verstärkungsfaktor einführen, der die Verteilung der erfaßten Y'-, Ur - und V'-Werte nach einer Seite von Yo, Uo und Vo verschiebt, so daß die vorgegebenen Grenzen keine geeigneten Toleranzen mehr definieren.
Wieder unter Bezugnahme auf Fig. 2 gemtß der vorliegenden Erfindung sind sowohl der Anzeige-VRAM 100 als auch der Erfassungs-VRAM 150 an die Analysatorlogik 160 in der Form eines Mikroprozessors unter der Steuerung eines Rechnerprogramms angeschlossen. Die Analysatorlogik 160 hat einen Eingangs/Ausgangsport 190 zum Kommunizieren mit der Busarchitektur 50 des Rechnersystems. Im Betrieb generiert die Analysatorlogik 160 ein binäres Steuersignal zum Aktivieren eines Wahlschalters 170. Wenn das Steuersignal auf einen ersten Zustand gesetzt ist, verbindet der Wahlschalter R', G' und B' Videosignale aus dem Ausgangspuffer 120 mit der Videoausgabevorrichtung 30. Wenn jedoch, das Steuersignal auf einen zweiten Zustand gesetzt ist, werden die R'-, G'- und B'-Videosignale mit dem Eingangspuffer 130 verbunden. Die Analysatorlogik 160 ist auch mit einem Speicher verbunden, der so konfiguriert ist, daß er als Nachschlagtabelle 180 dient. Die Nachschlagtabelle 180 wird noch später in Einzelheiten beschrieben.
Nehmen wir jetzt Bezug auf Fig. 5; die Analysatorlogik 160 schreibt zunächst ein Testbild 500 in den Anzeige-VRAM 100.
Das Testbild 500 liegt in der Form von acht vertikalen Farbbalken 510 bis 717 vor. Jeder Balken ist auf eine andere Farbe einer Farbgruppe eingestellt, die aus den drei Hauptfarben, den drei Nebenfarben, und schwarz und weiß besteht. Der Y-Wert jedes Pixels des Testbilds wird auf Yo gestellt, jedoch werden den Pixeln der verschiedenen Farbbalken unterschiedliche U- und V-Werte (U1 bis U8; V1 bis V8) zugeordnet.
Nehmen wir wieder Bezug auf Fig. 2; die Analysatorlogik 160 setzt das Steuersignal auf den zweiten Zustand, um den Ausgangspuffer 120 an den Eingangspuffer 130 zu legen, und konfiguriert somit den Adapter, daß er in einem Testmodus arbeitet. Das Testbild wird vom Anzeige-VRAM 100 abgelesen und vom D/A-Wandler 110 in R-, G- und V-Videosignale umgesetzt. Die R-, G- und B-Videosignale werden vom A/D-Wandler 140 in digitalisierte Y'-, U'- und V'-Signale umgewandelt und an den Erfassungs-VRAM 150 zurückgeführt oder "zum Umlauf gebracht".
Jetzt soll ein bevorzugtes Verfahren zum Testen der Leuchtdichte-Codierung und -Decodierung im Multimedia-Rechnersystem unter Bezugnahme auf Fig. 6 beschrieben werden.
In Schritt 700 liest die Analysatorlogik 160 einen Y'-Wert eines der gewählten Pixel, die im Erfassungs-VRAM 150 gespeichert sind. In Schritt 705 addiert die Analysatorlogik 160 den Wert Y' zu einem laufenden Gesamtwert. Im Schritt 710 bestimmt die Analysatorlogik 160, ob es noch mehr Y'-Werte gibt, die aus dem Erfassungs-VRAM 150 ausgelesen werden sollen. Wenn nicht, teilt die Analysatorlogik 160 die laufende Summe, in Schritt 715, durch die Anzahl der gewählten Pixel, um eine Durchschnittsleuchtdichte Yo' zu erzeugen. Wenn ja, liest in Schritt 700 die Analysatorlogik 160 den Y'-Wert eines weiteren der ausgewählten Pixel.
Nehmen wir jetzt Bezug auf die Fig. 7 und 8; in Schritt 720 bestimmt die Analysatorlogik 160 die etwaige Differenz dY zwischen dem Mittelwert Yo' und Yo. In Schritt 725 vergleicht die Analysatorlogik 160 dY mit einem Schwellenwert Yt. Der Schwellenwert Yt ist voreingestellt auf die Differenz zwischen dem Mittelpunkt und den Extremwerten des Bereichs der möglichen Y'-Werte. Wenn dY größer als Yt ist, liegen die meisten, wenn nicht alle, Y'-Werte an oder in der Nähe des einen oder des anderen Extremwerts. Das kann vorkommen, wenn z.B. die Leuchtdichtenumwandlungshardware nicht arbeitet, wenn die Leuchtdichtenverstärkungshardware nicht arbeitet, oder wenn beide nicht arbeiten. Deshalb zeigt in Schritt 735 die Analysatorlogik 160, daß ein fundamentaler Systemfehler aufgetreten ist. Wenn dY kleiner ist als der Schwellenwert, dann addiert in Schritt 730 die Analysatorlogik 160 dY zur Obergrenze und zur Untergrenze, um die Obergrenze und die Untergrenze der Verschiebung Yu' und Yl' zu generieren. Die Größe von dY ist ein Maß für die Verschlechterung der erfaßten Leuchtdichtedaten, die von der Verstärkungshardware eingeführt wurde.
In Schritt 740 liest die Analysatorlogik 160 wieder einen Y'- Wert eines der im Erfassungs-VRAM 150 abgespeicherten Pixel. Wenn im Schritt 745 die Analysatorlogik 160 bestimmt, daß der Y'-Wert größer oder gleich Yl' ist, und wenn in Schritt 750 die Analysatorlogik 160 bestimmt, daß der gleiche Y'-Wert kleiner oder gleich Yu' ist, dann inkrementiert die Analysatorlogik in Schritt 760 einen Zähler. Wenn im Schritt 745 die Analysatorlogik 160 festlegt, daß der Y'-Wert kleiner ist als Yl', oder wenn in Schritt 750 die Analysatorlogik 160 bestimmt, daß der Y'-Wert größer ist als Yu', dann bestimmt in Schritt 755 die Analysatorlogik 160 ob noch weitere Musterleuchtdatenwerte aus dem Erfassungs-VRAM 100 erneut gelesen werden müssen oder nicht. Wenn ja, liest die Analysatorlogik 160 in Schritt 740 den Y'-Wert entsprechend einem anderen der gewählten Pixel. Wenn nein, dann bestimmt in Schritt 765 die Analysatorlogik 160 aus dem Zähler und aus der Gesamtzahl der geprüften Y'-Werte den Prozentsatz der Y'- Werte zwischen der Obergrenze und der Untergrenze Yu' und Yl' der Verschiebung. Der Prozentsatz gibt ein Maß für die Verschlechterung der erfaßten Leuchtdichtewerte, die von der Umwandlungshardware eingeführt wurde.
Die Analysatorlogik 160 kann auf bequeme Weise im wesentlichen den gleichen Test benutzen, um die Codierung und Decodierung auch der Sättigung und des Farbtons zu bewerten. Jedoch werden im ersteren Fall die U'-Werte der gewählten Pixel gelesen, und im letzteren Fall werden die V'-Werte der gewählten Pixel gelesen. Als Beispiel soll jetzt nachfolgend ein Verfahren zum Testen des Codierens und Decodierens der Sättigung in einem erfindungsgemäßen Rechnersystem unter Bezugnahme wieder auf Fig. 6 beschrieben werden,
In Schritt 700 liest die Analysatorlogik 160 jetzt einen U'- Wert eines gewählten Pixels eines 510 der Farbbalken, die im Erfassungs-VRAM 150 gespeichert sind. In Schritt 705 addiert die Analysatorlogik 160 den U'-Wert zu einem laufenden Gesamtwert. Im Schritt 710 bestimmt die Analysatorlogik 160, ob es noch mehr U'-Werte gibt, die aus dem Farbbalken ausgelesen werden sollen. Wenn nicht, teilt die Analysatorlogik 160 die laufende Summe, in Schritt 715, durch die Anzahl der gewählten Pixel des Farbbalkens, um einen Durchschnittssättigungswert Un' zu erzeugen (bezugnehmend auf Fig. 5 ist n eine Ganzzahl zwischen 1 und 8 einschließlich). Wenn ja, dann liest in Schritt 700 die Analysatorlogik 160 den U'-Wert eines weiteren der ausgewählten Pixel im Farbbalken 510,
Nehmen wir jetzt wieder Bezug auf die Fig. 7 und 8; in Schritt 720 bestimmt die Analysatorlogik 160 die etwaige Differenz dU zwischen dem Sättigungsmittelwert Un' und dem Sättigungswert Un des im Anzeige-VRAM 100 gespeicherten Farbbalkens. In Schritt 725 vergleicht die Analysatorlogik 160 dU mit einem Schwellenwert Ut. Der Schwellenwert Ut ist voreingestellt auf die Differenz zwischen dem Mittelpunkt und den Extremwerten des Bereichs der möglichen U'-Werte. Wenn dU größer als Ut ist, liegen die meisten, wenn nicht alle, U'- Werte an oder in der Nähe des einen oder des anderen Extremwerts. Das kann vorkommen, wenn z.B. die Leuchtdichtenumwandlungshardware nicht arbeitet, wenn die Leuchtdichtenverstärkungshardware nicht arbeitet, oder wenn beide nicht arbeiten. Deshalb zeigt in Schritt 735 die Analysatorlogik 160, daß ein fundamentaler Systemfehler aufgetreten ist. Wenn dU kleiner ist als der Schwellenwert, dann addiert in Schritt 730 die Analysatorlogik 160 dU zur Obergrenze und zur Untergrenze, Uu und Ul, um die Obergrenze und die Untergrenze der Verschiebung Uu' und Ul' zu generieren. Die Größe von dU ist ein Maß für die Verschlechterung der erfaßten Sättigungsdaten, die von der Verstärkungshardware eingeführt wurde.
In Schritt 740 liest die Analysatorlogik 160 wieder einen U'- Wert eines der Blöcke ausgewählter Pixel des ersten Farbbalkens, der im Erfassungs-VRAM 100 abgespeichert ist. Wenn im Schritt 745 die Analysatorlogik 160 bestimmt, daß der U'- Wert größer oder gleich Ul' ist, und wenn in Schritt 750 die Analysatorlogik 160 bestimmt, daß der gleiche U'-Wert kleiner oder gleich Uu' ist, dann inkrementiert die Analysatorlogik in Schritt 760 einen Zähler. Wenn im Schritt 745 die Analysatorlogik 160 festlegt, daß der U'-Wert kleiner ist als Ul', oder wenn in Schritt 750 die Analysatorlogik 160 bestimmt, daß der Sättigungswert U' größer ist als Uu', dann bestimmt in Schritt 755 die Analysatorlogik 160 ob noch weitere U'- Werte aus dem Erfassungs-VRAM 100 gelesen werden müssen oder nicht. Wenn ja, liest die Analysatorlogik 160 in Schritt 740 den U'-Wert eines anderen der gewählten Pixel. Wenn nein, dann bestimmt in Schritt 765 die Analysatorlogik 160 aus dem Zähler und aus der Anzahl der geprüften Proben, zehn, den Prozentsatz der U'-Werte zwischen der Obergrenze und der Untergrenze Uu' und Ul' der Verschiebung. Die Analysatorlogik 160 generiert dann Prozentsätze entsprechend den restlichen Farbbalken 511 bis 517 auf gleiche Weise. Der Prozentsatz gibt ein Maß für die Verschlechterung der erfaßten Leuchtdichtewerte, die von der Umwandlungshardware eingeführt wurde.
Da das menschliche Auge auf die Leuchtdichte eines Bildes empfindlicher reagiert als auf die Chrominanz, werden die Toleranzgrenzen Yu und Yl, die auf die erfaßten Y'-Werte angewandt werden, vorzugsweise so gesetzt, daß sie ein engeres Band für die akzeptablen Werte geben als die für die erfaßten U'- und V'-Werte.
Nehmen wir wieder Bezug auf Fig. 2; die Nachschlagtabelle 180 enthält einen Satz Bezugsverteilungen für Y-, U- und V-Pixeldaten. Jede Verteilung entspricht einem unterschiedlichen Fehlermodus des Adapters 20. Im Betrieb, wenn der Prozentsatz der akzeptablen Y'-Werte unter einem vorgegebenen Schwellenwert liegt, vergleicht die Analysatorlogik 160 die entsprechende, erfaßte Y'-Wertverteilung mit jeder der Y-Bezugsverteilungen, die in der Nachschlagtabelle 180 gespeichert sind, und bestimmt die am nächsten kommende Übereinstimmung, um den Fehler ausfindig zu machen. Auf gleiche Weise, wenn entweder der Prozentsatz der akzeptablen U'-Werte oder der Prozentsatz der aktzeptablen V'-Werte unter einem vorgegebenen Schwellenwert liegt, vergleicht die Analysatorlogik 160 die entsprechend erfaßte U'- oder V'-Wertverteilung mit jeder der geeigneten U- bzw. V-Bezugswerteverteilungen, die in der Nachschlagtabelle abgespeichert sind, und bestimmt wieder den am nächsten kommenden Wert, um den Fehler ausfindig zu machen.
Weiter unter Bezugnahme auf Fig. 2 wird darauf hingewiesen, daß das Testbild vom Anzeige-VRAM 100 über die Videoausgabevorrichtung 30 und die Videoeingangsvorrichtung 10 rückgeführt werden kann anstatt über den Schalter 170, so daß die vorliegende Erfindung das Multimedia-Rechnersystem und insbesondere die Verstärkerhardware des Multimedia-Rechnersystems sehr eingehend testet.
In der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsform wird jedes Pixel, sowohl im Anzeige-VRAM als auch im Erfassungs-VRAM durch neun Bits repräsentiert. Hier wird darauf hingewiesen, daß in anderen Beispielen der vorliegenden Erfindung jedes Pixel auch von mehr oder weniger als neun Bits dargestellt werden kann. Ebenso erkennt man, daß in der oben beschriebenen erfindungsgemäßen Ausführungsform zwar acht Blöcke mit acht Pixeln entlang 64 Zeilen des erfaßten Bildes abgetastet wurden, in anderen Beispielen für die vorliegende Erfindung können jedoch auch mehr oder weniger Pixel des erfaßten Bildes abgetastet werden, um eine entsprechend größere oder kleinere Genauigkeit zu erzielen. Ferner wird erkannt, daß zwar das Testbild in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung nach obiger Beschreibung aus acht vertikalen Farbbalken besteht, in anderen Beispielen der vorliegenden Erfindung können jedoch auch andere Testbilder benutzt werden, um verschiedene Fehler zu bestimmen. Ferner wird erkannt, daß zwar die erfaßten Daten als Datenanordnungen der Leuchtdichte Y, der Sättigung U und des Farbtons V in der oben beschriebenen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gespeichert werden, in anderen Beispielen der vorliegenden Erfindung können erfaßte Werte jedoch auch als Datenanordnungen von Rot R, Grün G und Blau B gespeichert werden. Ebenso erkennt man, daß die vorliegende Erfindung im gleichen Maße auf monochrome Multimedia-Rechnersysteme anwendbar ist, in denen nur Leuchtdichtewerte erfaßt werden, Im oben beschriebenen Beispiel der vorliegenden Erfindung liegt die Analysatorlogik in der Form eines von einem Rechnerprogramm gesteuerten Mikroprozessors vor. Hier wird erkannt, daß in anderen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung die Analysatorlogik auch in der Form einer festverdrahteten Logikschaltung vorkommen kann.

Claims

1. Bildverarbeitungsgerät, enthaltend:

Einen ersten Speicher (100) zum Abspeichern einer Vielzahl von Datenwörtern entsprechend den unterschiedlichen Pixeln eines Bildes;

einen Digital/Analog-Wandler (110) zum Umwandeln der Datenwörter ein oder mehrere analoge Videosignale;

einen Analog/Digital-Wandler (140) zum Umwandeln des einen bzw. der mehreren Videosignale in erfaßte Datenwerte, wobei jeder erfaßte Datenwert einem anderen der im ersten Speicher (100) abgespeicherten Datenwörter entspricht; und

einen zweiten Speicher (150) zum Speichern der erfaßten Datenwerte;

dadurch gekennzeichnet, daß das Gerät ferner umfaßt:

eine Analysierlogik (160) die an diesen ersten und diesen zweiten Speicher angeschlossen ist, wobei die Analysierlogik (160) umfaßt:

Mittel zum Setzen jedes Datenworts im ersten Speicher (100) auf einen gemeinsamen Testdatenwert;

Mittel zur Mittelwertbildung über die erfaßten Datenwerte, die aus dem Testdatenwert abgeleitet sind, um einen erfaßten Mittelwert zu bilden;

Mittel zum Bestimmen einer etwaigen Differenz zwischen dem erfaßten Mittelwert und dem Testdatenwert zum Identifizieren eines Verstärkungsfehlers in den erfaßten Datenwerten;

Mittel zum Bestimmen erster bzw. zweiter Toleranzwerte, die entsprechend größer bzw. kleiner als der erfaßte Mittelwert sind; und

Mittel zum Zählen der erfaßten Datenwerte zwischen dem ersten und dem zweiten Toleranzwert zwecks Identifizierung etwaiger Quantisierungsfehler in den erfaßten Datenwerten.

2. Gerät gemäß Anspruch 1, in dem die Analysierlogik (160) Mittel zum Vergleichen der etwaigen Differenz zwischen dem erfaßten Mittelwert und dem Testdaten-Mittelwert mit einem erste Schwellenwert zum Erfassen eines Funktionsfehlers im Bildverarbeitungsgerät enthält.

3. Gerät gemäß Anspruch 1 oder Anspruch 2, in dem die Analysierlogik (160) Mittel zum Vergleichen der Anzahl der erfaßten Datenwerte zwischen der ersten und der zweiten Toleranzgrenze mit einem zweiten Schwellenwert zum Erfassen eines Urnwandlungsfehlers im Analog/Digital-Wandler oder im Digital/Analog-Wandler enthält.

4, Gerät gemäß Anspruch 3, in dem die Analysierlogik (160) Mittel zum Bestimmen enthält, welche der Vielzahl der in einer Nachschlagtabelle (180) gespeicherten Bezugsdatenverteilungen im wesentlichen den erfaßten Datenwerten entspricht, um den Umwandlungsfehler zu lokalisieren.

5. Eine Adapterkarte für ein Rechnersystem, wobei die Adapterkarte das Gerät gemäß einem der vorstehenden Ansprüche enthält.

6. Ein Rechnersystem, das ein Gerät gemäß einem beliebigen Anspruch vor dem Anspruch 5 enthält.

7. Ein Verfahren zum automatischen Testen der Datenumwandlung in einem Bildverarbeitungsgerät, wobei das Verfahren beinhaltet:

Abspeichern einer Vielzahl von Datenwörtern entsprechend den unterschiedlichen Pixeln eines Testbildes in einem ersten Speicher (100), wobei jedes Datenwort auf einen gemeinsamen Testdatenwert gesetzt wird;

Umwandeln der Datenwörter in ein oder mehrere analoge Videosignale unter Verwendung eines Digital/Analog- Wandlers (110);

Umwandeln dieses einen oder mehrerer Videosignale in erfaßte Datenwerte unter Verwendung eines Analog/Digital- Wandlers (140), wobei jeder erfaßte Datenwert einem anderen der im ersten Speicher (100) abgespeicherten Datenwörter entspricht;

Abspeichern der erfaßten Datenwerte in einem zweiten Speicher (150),

Mittelwertbildung aus den im zweiten Speicher abgespeicherten Datenwerte zum Bilden eines erfaßten Mittelwerts;

Bestimmen einer etwaigen Differenz zwischen dem erfaßten Mittelwert und dem Testdatenwert zum Identifizieren eines Verstärkungsfehlers in den erfaßten Datenwerten;

Bestimmen erster und zweiter Toleranzwerte, die entsprechend größer oder kleiner als der erfaßte Mittelwert sind; und

Zählen der erfaßten Datenwerte zwischen dem ersten und dem zweiten Toleranzwert zum Identifizieren etwaiger Quantisierungsfehler in den erfaßten Datenwerten.

8. Verfahren gemäß Anspruch 7, enthaltend das Vergleichen der etwaigen Differenz zwischen dem erfaßten Mittelwert und dem Testdatenwert mit einem ersten Schwellenwert zum Erfassen eines Funktionsfehlers im Bildverarbeitungsgerät.

9. Verfahren gemäß Anspruch 7 oder Anspruch 8, enthaltend das Vergleichen der Anzahl der erfaßten Datenwerte zwischen der ersten und der zweiten Toleranzgrenze mit einem zweiten Schwellenwert zum Erfassen eines Umwandlungsfehlers im Analog/Digital-Wandler (140) oder im Digital/Analog-Wandler (110).

10. Verfahren gemäß Anspruch 9, enthaltend das Bestimmen, welche einer Vielzahl der in einer Nachschlagtabelle (180) gespeicherten Bezugsdatenverteilungen im wesentlichen den erfaßten Datenwerten entspricht, um den Umwandlungsfehler zu lokalisieren.