專利名稱：樣本值之間標繪點的插入的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于生成數(shù)字生成的樣本值的圖形標繪的裝置與方 法，其中包括推測和標繪離散取樣點之間的插入點的值。插入點可以 緊密相鄰，從而可以標繪一條基本連續(xù)的線。根據(jù)一個發(fā)明方面，通 過在所存儲的相關(guān)因數(shù)的集合中重復(fù)進行選擇，生成插入值以產(chǎn)生標 繪，例如，在視頻信號電平的顯示中振幅與時間關(guān)系的標繪。
背景技術(shù)：
有時，必須在將加以標繪的、某一具體功能的已知值之間推測或 者插入值。在時間樣本的標繪過程中，例如，可以在按其實際測量值 的離散取樣時間之間的時間處推測變量的插入值。插入可能出于各種
原因。 一個例子是，使用示波器顯示，按增量(incremental)間隔的離 散時間，根據(jù)限于具體信號參數(shù)的取樣值的輸入數(shù)據(jù)，生成連續(xù)的線 標繪，否則將必須作為間隔的圓點加以標繪。
在視頻產(chǎn)品測試裝置中，傳統(tǒng)上，把電壓與時間關(guān)系的模擬標繪 用于顯示參數(shù)值。標準的測試圖案信號產(chǎn)生用于測試應(yīng)用的常見的波 形形狀。 一個例子是，在相應(yīng)于一條水平掃描線的時間周期上對亮度 進行標繪，同時顯示垂直彩色條的測試圖案?？梢愿鶕?jù)水平同步所觸 發(fā)的示波器描跡(trace)在水平軸上標繪時間，而在垂直軸上標繪代表 亮度的電壓(當(dāng)然，其它標繪和/或變量也是可能的)。如果重復(fù)地進 行掃描，同時視頻數(shù)據(jù)適度靜止，例如，當(dāng)處理彩色條測試圖案時， 則產(chǎn)生用于診斷目的的顯示。即使視頻數(shù)據(jù)改變或者即使斷續(xù)地觸發(fā) 掃描，示波器磷光體也能夠充分得以持續(xù)，以提供所顯示的線。存儲 示波器甚至可以為單次掃描保持所顯示的線。
在時間取樣的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)中，取代連續(xù)變化的變量值，視頻數(shù)據(jù)為一連串按規(guī)則間隔的時間測量的即時樣本值。實際數(shù)據(jù)，即相繼 樣本值的標繪將受限于在時間上規(guī)則間隔的離散點或圓點，或者如果 把樣本值解釋為在下一個樣本到來之前加以保持，則標繪階梯式變 化。需要某種技術(shù)在離散取樣點之間的時間周期期間提供值，其中， 對插入值進行選擇，以盡可能地近似表示變量值在樣本之間實際上將 如何變化。
把時間間隔的數(shù)字樣本轉(zhuǎn)換回其中通過連續(xù)變化的電壓或者電 流的電平來表示參數(shù)值的模擬信號是可能的。這是通過把樣本施加于
數(shù)字到模擬轉(zhuǎn)換器、使D/A轉(zhuǎn)換器的輸出通過低通濾波器以消除源自 取樣的信號中的階梯式變化、并且最終使用類似示波器的顯示設(shè)備標 繪低通濾波器的輸出電平與時間關(guān)系實現(xiàn)的。模擬型示波器顯示設(shè)備 具有偏轉(zhuǎn)放大器，該放大器產(chǎn)生隨模擬電平變化的射束的水平時間掃 描和垂直位置。
如果用于標繪所述輸出的設(shè)備為與具有X和Y放大器的模擬示 波器相對的數(shù)字顯示生成設(shè)備，則通常處理器通過對比的亮度和/或色 調(diào)來構(gòu)成像素的顯示場。所述處理器通過制定顯示存儲器中的 一行對 比的像素，以對應(yīng)示波器等中的掃描射束所產(chǎn)生的圖像，而生成代表 參數(shù)值與時間關(guān)系的標繪。顯示存儲器中的數(shù)據(jù)用于產(chǎn)生振幅與時間 關(guān)系的標繪，但不像示波器中那樣涉及相應(yīng)的射束偏轉(zhuǎn)。通過數(shù)學(xué)調(diào) 節(jié)與數(shù)據(jù)處理技術(shù)產(chǎn)生所述標繪。
在通過用于在樣本之間插入值的低通濾波器把樣本轉(zhuǎn)換成模擬 的例子中，如果數(shù)字顯示設(shè)備將通過操縱顯示存儲器產(chǎn)生顯示數(shù)據(jù)， 則必須把源自低通濾波器的模擬電平再次轉(zhuǎn)換回數(shù)字電平，并且按高 于原始取樣速率的速率取樣，以產(chǎn)生由顯示生成器加以處理的插入 值。顯然，期望數(shù)學(xué)地產(chǎn)生數(shù)據(jù)，而無需為把原始樣本轉(zhuǎn)換成低通模 擬的，然后按較高的取樣速率轉(zhuǎn)換回數(shù)字的，而在數(shù)字的與模擬的之 間來回轉(zhuǎn)換。
把數(shù)據(jù)從時間樣本的階梯式變化的集合轉(zhuǎn)換成用于標繪的值的 基本連續(xù)變化的集合，需要類似低通濾波器的數(shù)學(xué)函數(shù)，并且能夠產(chǎn)
生比僅得自于輸入樣本的樣本值多的、用于填充在標繪的時間跨度中 的樣本值。
Hartley等人的美國專利6， 493， 024公開了這樣一種技術(shù)使 用數(shù)字濾波器來沿其中在已知樣本值之間插入附加值的平滑曲線、按 實際高于輸入值的速率提供樣本值?？梢园堰@一概念描述為"過取 樣"，而且所迷樣本相應(yīng)于較短的取樣時間周期(或較高的取樣速率)， 然而，這一技術(shù)依賴于把數(shù)學(xué)函數(shù)施加于樣本數(shù)據(jù)以獲得虛擬定時增 量，而不依賴于實際的周期性取樣或者類似的步驟。數(shù)字濾波器和相 關(guān)的處理器需要按足夠高的速率進行操作，以跟上輸入樣本，并且在 顯示存儲器中產(chǎn)生所映射的數(shù)據(jù)，但無需與取樣時鐘等同步。
在Hartley的專利中，把多個因數(shù)的圖案化的集合(patterned set)應(yīng)用于每一樣本值，每一因數(shù)根據(jù)樣本值產(chǎn)生新得到的值。根據(jù) 所述因數(shù)所得到的值填充進標繪值中，以根據(jù)離散的樣本產(chǎn)生基本連 續(xù)的標繪。
Hartley的專利中的數(shù)字濾波器為橫向有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾 波器。所使用的因數(shù)為根據(jù)sin(x)/x低通脈沖響應(yīng)曲線所得出的系數(shù)。 在一個實施例中，濾波器具有系數(shù)的5個階段或集合。在每一階段， 把所迷系數(shù)乘以樣本值的數(shù)學(xué)乘積相加，以確定標繪值。系數(shù)定義了 輸出中一個范圍上的每一樣本值的數(shù)學(xué)貢獻。為了填充標繪值，以及 為了在標繪中形成更連續(xù)的線，針對樣本對系數(shù)的調(diào)整隨樣本數(shù)據(jù)的 每條相繼的線而變化。這一變化為系數(shù)值的sin(x)/x圖案相對于向其 施加因數(shù)的樣本的增量位移。這平滑了在取樣值上的標繪，并且在所 得到的輸出值之間填充進了或插入了標繪的各部分。
Hartley數(shù)字濾波器可用于處理視頻的一條水平線，或者可以處 理整個視頻場，其中，場中樣本數(shù)據(jù)的所有線均貢獻于代表單條線的 一條所標繪的曲線。當(dāng)用于一條線時，再循環(huán)(一遍一遍地使用)線 樣本數(shù)據(jù)。Hartley通過針對每條線或者一條線的重復(fù)，向濾波器施 加一個新的系數(shù)集合，來改變用于每條水平線或者給定線的每一重復(fù) 的系數(shù)。即，使用同一濾波器，但通過增量相位差改變所述系數(shù)。針
對視頻場的第一線和最后線之間的每一條線，或者針對同一視頻線的
預(yù)定數(shù)目的迭代的每一重復(fù)，以-180。和+ 180。之間的離散間隔相移 根據(jù)其導(dǎo)出系數(shù)的sin(x)/x曲線。
在Hartley技術(shù)中，需要在迭代之間(在各水平線之間或者針對 正被再循環(huán)的單條水平線的每次重復(fù))改變數(shù)字濾波器所使用的系 數(shù)。具體地講，在相位上增量地位移定義sin(x)/x曲線的系數(shù)。改變 所迷系數(shù)可能涉及按在每次迭代中加以使用的增量相位偏移重新加 載相同的系數(shù)值，或者也可能通過增量地修改對相繼計算中所使用的 操作數(shù)的尋址，以使得可以把增量差相位關(guān)系用于每次迭代。在任何 情況下，都針對每一增量差相位或者時間計算點值，從而產(chǎn)生數(shù)目多 于原始樣本值的數(shù)目的點，然后填充樣本之間的區(qū)域。如果所插入的 附加點足夠多，則所述標繪更像一條連續(xù)的線。
就電路元件、計算要求和/或處理時間而言，這些設(shè)置是復(fù)雜的。 如果數(shù)字濾波器能夠使用預(yù)定的系數(shù)，而不是變化它們，使得可以在 無需針對每條線重新計算、重新加栽或者重新選擇系數(shù)的情況下得到 平滑的過取樣的標繪，則將是有利的。然而，如果在Hartley的專利 中要提供預(yù)加載的系數(shù)，則對于視頻場中的每條水平線，似乎將需要 大的系數(shù)陣列(array)來表示不同的且離散的、從sin(x)/x的-180。到 + 180。的相位位置。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供了 一種用于插入在把所取樣的視頻參數(shù)圖形標 繪為振幅值隨時間變化的線的過程中所使用的值的不同技術(shù)。根據(jù)一 個發(fā)明方面，令具有預(yù)定的靜態(tài)系數(shù)值的數(shù)字濾波器經(jīng)歷可變的延 遲，以產(chǎn)生用作取樣點之間的插入值的增量不同的值(incrementally different value)。通過使用一種具有預(yù)定系數(shù)的可變延遲技術(shù)，不必 使用改變的系數(shù)或者變更或者位移在生成插入值的過程中所使用的 操作數(shù)。而且，根據(jù)另一個方面，可以在延遲范圍上隨機化可變延遲 的程度，或者根據(jù)預(yù)先設(shè)置的函數(shù)變化可變延遲的程度。
在這一情況下，插入的目的在于根據(jù)時間間隔的數(shù)字樣本生成看 起來象是類似示波器描跡的標繪線的顯示。在像素場中，使用或者不 使用插入值的數(shù)字產(chǎn)生的標繪包括離散像素值的線。因此，就某種意 義而言，所插入的輸出值還包括插入之后的不連續(xù)的樣本值。在標繪 中，插入值比輸入樣本密度高。利用此處所描述的插入技術(shù)，可以使
標繪值可以非常多，以致那些定義了在代表時間標繪的合成像素場中 所標繪的描跡線的對比像素可沿時間軸基本上互相相鄰，即提供了這
樣的線被數(shù)字化為每一插入值小于或等于一個像素位置的時間分辨 率。還可以通過本發(fā)明的技術(shù)生成插入值標繪，其中，對標繪進行調(diào) 節(jié)(scale)，以使得插入值的密度可以比像素的密度大或者小。
根據(jù)又一個發(fā)明方面，在具有多個階段的Farrow配置中使用了 固定數(shù)字濾波器系數(shù)的集合。每一個階段具有一個系數(shù)集合，并且可 以通過隨機化增量使各個階段中的系數(shù)增量地不同，也可以根據(jù)某一 函數(shù)使各個階段中的系數(shù)不同。每一個階段可以載有根據(jù)系數(shù)值的低 通有限脈沖響應(yīng)濾波器模式(例如sin(x)/x模式)的固定因數(shù)，其中， 諸如振幅、周期、相對相位等的系數(shù)值的參數(shù)隨階段不同而不同。
可變數(shù)字延遲元件可選地變更到本發(fā)明的濾波器的延遲輸入。這 傾向于按類似低通功能的方式增量地變化所得到的插入值，并且還在 時間間隔的輸入樣本之間填充值。把各個濾波階段加以耦合，以進行 求和，并且生成過取樣的(即，數(shù)目多于時間間隔的輸入樣本)的數(shù) 據(jù)輸出值。根據(jù)一或多個規(guī)則或者不規(guī)則的序列來改變?yōu)V波器的可變 延遲，濾波器可以按比此時的輸入樣本實質(zhì)上更為連續(xù)級數(shù) (progression)產(chǎn)生過取樣值，以看起來象是連續(xù)的線，就輸出設(shè)備 的像素分辨率而言，這樣是優(yōu)選的，但可選的是，足夠就行。
所述設(shè)備特別適用于在諸如水平線上或者整個視頻場上的亮度 值的、視頻參數(shù)的數(shù)字生成的顯示中標繪相應(yīng)于樣本的點。還可以把 所述設(shè)備應(yīng)用于對其中已知一 系列間隔的點的兩個軸中標繪其它參 數(shù)，而且期望在一個其上值集合明顯大于另一個軸的值集合的軸上推
測一個值。與時間取樣的數(shù)據(jù)相結(jié)合，優(yōu)選的是令一個軸為時間軸。
因此，本發(fā)明的用于數(shù)字化視頻數(shù)據(jù)的視頻顯示在時間樣本之間 插入值，諸如視頻信號中一條水平線上或者所有水平線的平均值上的 亮度，以產(chǎn)生一條類似示波器的連續(xù)線顯示的數(shù)字標繪的測試顯示。 數(shù)字脈沖響應(yīng)濾波器存儲了系數(shù)，該系數(shù)作為因數(shù)貢獻于填充樣本值 之間的線顯示的插入數(shù)據(jù)點的值。取代改變系數(shù)以產(chǎn)生在樣本值之間 插入輸出的變動，令系數(shù)保持不變，但變化延遲因數(shù)，以變更各個系 數(shù)和樣本值相互作用并且貢獻于插入值的程度。
通過以下對示例的討論，本發(fā)明的其它目的與方面將會變得明顯。


通過對優(yōu)選實施例的所附描述以及相關(guān)圖示，本發(fā)明的更多其它
目的與方面將會明顯，其中
圖1為根據(jù)本發(fā)明的方法的示意性方框圖，描迷了當(dāng)應(yīng)用于視頻 數(shù)據(jù)時與所取樣的數(shù)據(jù)輸入相關(guān)的畫面與標繪的細節(jié)。
圖2為可應(yīng)用于本發(fā)明的數(shù)字濾波器的方框示，在這一情況 下，具有Farrow配置，其中，提供了預(yù)定的脈沖響應(yīng)系數(shù)，并且根 據(jù)可控延遲可變地用于這些脈沖響應(yīng)系數(shù)。
圖3為代表多個系數(shù)集合的可能版本的標繪，注意所包括的系 數(shù)集合可以不同。
圖4為標記有"現(xiàn)有技術(shù)，，的標繪，為進行比較而描述了改變給定 系數(shù)集合以改變相位的技術(shù)，注意所包括的系數(shù)集合全都依據(jù)粗線 圖案中所示的值。
具體實施例方式
圖1中從功能上描述了本發(fā)明的視頻測試裝置與方法。所述設(shè)置 產(chǎn)生顯示標繪22，顯示標繪22類似于可以從耦合于合成模擬視頻信 號的模擬示波器獲得的顯示，但本發(fā)明的設(shè)置對數(shù)字樣本進行操作。圖1中描述了樣本數(shù)據(jù)的YCbCr源26。例如，把樣本數(shù)據(jù)26說明為 把彩色條紋測試圖案31表示為內(nèi)容，即使用了亮度變化的縱向條紋 33，通常具有亮度減弱，其中給定的帶35與相鄰的帶毗鄰。
樣本數(shù)據(jù)26可以代表任何種類的包括諸如振幅變量和時間變量 的兩個變量的數(shù)據(jù)。旨在把亮度作為非限制性例子，而且這樣做是有 益的，因為跨越相繼帶之間的過渡的亮度變化隨著時間改變在亮度的 標繪樣本值中產(chǎn)生了不同的下降。如圖1中所示，所標繪的樣本僅為
點。然而，通過使用具有有限脈沖響應(yīng)(FIR)系數(shù)C。至Cn的數(shù)字 濾波器，把插入值的集合填充在樣本之間，從而產(chǎn)生線標繪22。
表示增量取樣時間處的視頻參數(shù)的時間取樣的輸入數(shù)據(jù)值的源 26可以為數(shù)字數(shù)據(jù)樣本的串行流的任何源。例如，來自廣播或者回放 裝置，或者作為模擬到數(shù)字轉(zhuǎn)換器(未顯示)的輸出。
如圖2中所示，數(shù)字濾波器通過寄存器位移樣本的值X，同時把 系數(shù)Co至Cn施加于被施加于濾波器的樣本X，并且對系數(shù)的貢獻和
樣本值求和，以產(chǎn)生輸出值Z。反復(fù)地或迭代地^a樣本值x乘以系數(shù)
Cn，以獲得比輸入值X數(shù)目多的輸出值Z。系數(shù)Co至Cn代表了脈沖 響應(yīng)，具體地講，例如可以代表圖3和4中所示的sin(x)/x函數(shù)。通 過提供更多數(shù)目的值，濾波器可以產(chǎn)生在所標繪的樣本值或者所濾波 的標繪樣本值之間插入的值。
假設(shè)一遍又一遍地把相同的樣本值施加于數(shù)字濾波器，則對于輸 出Z，結(jié)果每次都是相同的值，即為階梯函數(shù)(stair step function )， 而不是隨輸入樣本X的改變而有目的地變化的插入值的集合。依據(jù)現(xiàn) 有技術(shù)，例如依據(jù)Hartley等人的美國專利6493024，對于每次重復(fù)， 通過根據(jù)從一次迭代到下一次迭代的增量相位差提高系數(shù)，改變系數(shù) Co至Cn的值。圖4中把這一過程描述為時間或者相位的函數(shù)，該過 程產(chǎn)生增量不同的插入值，并且使用它們在否則不變化的輸出值Z之 間插入點，其中，輸出值Z是由給定輸入值或者一連串值X所產(chǎn)生的。
根據(jù)本發(fā)明的一個方面，對于每次迭代，在不改變系數(shù)Q至Cn 的情況下，提供增量不同的插入值。而延遲輸入a被提供來變更系數(shù)
Co至Cn對每一輸出值Z做貢獻的方式。具體地講，把附加因數(shù)a應(yīng)
用于濾波器，以調(diào)整在因數(shù)C()至Cn對輸出值的貢獻中根據(jù)其施加因
數(shù)Q至Cn的延遲?？梢愿鶕?jù)一個序列變化延遲值a，從而其隨每次
迭代改變至一個新的值，并且周期性地重復(fù)。這提供了不同的函數(shù)，
如圖3所表明的，其中，對于每次迭代，較大或者較小的延遲因數(shù)產(chǎn) 生不同的FIR數(shù)字濾波器響應(yīng)，從而可以提供插入值。然而，這是通 過改變傳遞函數(shù)所實現(xiàn)的，即迭代地變化數(shù)字Farrow濾波器中的延 遲，而不是針對每次迭代^修正FIR濾波器的系數(shù)。
在圖2中示意性地描述的Farrow濾波器中，所述濾波器具有在 計算階段51、 52、 53等中相繼施加于輸入數(shù)據(jù)值的多個系數(shù)C。至
Cn。在每一個計算階段，系數(shù)C。至Cn根據(jù)相應(yīng)的輸入數(shù)據(jù)值Z產(chǎn)生
乘積。把所述多個系數(shù)和集合的乘積迭代地位移到輸出60,而且所述 乘積貢獻于輸出值Z。輸出值Z為輸入值X的濾波版本，并且包括輸 入值X之間的插入附加值。
如圖2中所示，把輸出值Z耦合于顯示生成器70。這一顯示生 成器可以包括經(jīng)由存儲一或多個延遲值的控制寄存器72也確定延遲 a的改變的值的處理器。
顯示生成器70在時標(time scale)上標繪輸出值Z的流，即通 過變更在像素數(shù)據(jù)存儲器中的像素的出現(xiàn)，該像素由顯示驅(qū)動器(未 顯示)使用來產(chǎn)生可以在監(jiān)視器上呈現(xiàn)的顯示。有利地，作為可以顯 示在所希望的一般或者專用監(jiān)視器上的VGA、 SVGA或者其它標準 顯示場，生成所述顯示。
本發(fā)明的數(shù)字濾波器的系數(shù)Q至Cn至少在插入裝置的操作階段 期間(在該操作階段期間處理多個輸入值)保持不變。改變系數(shù)或者 自適應(yīng)地或者通過用戶選擇來改變系數(shù)，也是可能的。然而，根據(jù)本 發(fā)明，不必改變系數(shù)，這是因為可以通過變化延遲因數(shù)、根據(jù)給定的 系數(shù)C。至Cn的集合，產(chǎn)生有意義的插入值。在圖2中所示的簡單應(yīng) 用中，在每一相繼的階段之間，可以施用單個延遲值a。這旨在變更 轉(zhuǎn)換函數(shù)，如圖3中所示。其它特定的變化也是可能的，例如，把隨
機延遲施加于各個階段(例如，隨機的時鐘周期延遲數(shù)可達到給定的 最大值)。不過，還是把所提供的延遲輸入耦合于數(shù)字濾波器，并且 加以變化，以在其中系數(shù)保持不變的階段期間，變更系數(shù)向輸入數(shù)據(jù)
值的施加，在輸出Z處所得到的結(jié)果為供顯示生成器70加以使用的 插入值，以把輸出數(shù)據(jù)值作為時間的函數(shù)進行標繪。
本發(fā)明主要適用于把Farrow型數(shù)字FIR濾波器應(yīng)用于其中希望 標繪視頻參數(shù)值(即視頻數(shù)據(jù)樣本)的串行流的視頻測試裝置。所描 述的插入可使所述生成器在顯示標繪中標繪輸出數(shù)據(jù)值的一條基本 上連續(xù)的線，其看上去與示波器描跡十分相像，并且至少代表視頻畫 面中的一條水平線。與測試圖案顯示相結(jié)合，通過反復(fù)過濾作為迭代 輸入數(shù)據(jù)的源的畫面場或者幀中的每一相繼的水平線，單線標繪可以 代表合成輸出乘積，其中所述迭代的輸入數(shù)據(jù)隨線的不同至少名義上 保持相同的。
數(shù)字濾波器的系數(shù)代表了低通濾波器系數(shù)陣列。與其中濾波器使 用具有相位延遲的相同傳遞函數(shù)的圖4的現(xiàn)有技術(shù)不同，圖3中所示 的本發(fā)明的濾波器可以變更低通濾波器的傳遞函數(shù)，以產(chǎn)生插入值。
數(shù)字濾波器的系數(shù)代表了具有不同屬性的低通濾波器系數(shù)陣列。 所述屬性可以包括振幅、周期以及相位中至少一個的不同的值。然而， 為各個插入點獲得的值中的可變性不是通過再生成或者在不同系數(shù) 集合之間位移產(chǎn)生的。相反，所述可變性因在圖2中的Farrow濾波 器設(shè)置中應(yīng)用了因數(shù)所引起的，其中所述因數(shù)在每次迭代或者視頻數(shù) 據(jù)的每一條新的水平線中為每一系數(shù)的應(yīng)用定義了不同的延遲。這通 過變化系數(shù)陣列的應(yīng)用產(chǎn)生了一組不同的結(jié)果，而且無需改變系數(shù) 值。圖3中的示范性設(shè)置描述了這一差別，這表明通過增大或者減小 施加于每一系數(shù)階段的延遲輸入因數(shù)，可以在時間或者相位上壓縮或 者延長系數(shù)所代表的值的圖案。這一技術(shù)不同于把靜態(tài)系數(shù)值圖案移 動至圖4中所示的、并且標記為現(xiàn)有技術(shù)的不同相位參照位置(例如， 在Hartley的專利中)。并且，在計算上本發(fā)明的技術(shù)并不復(fù)雜的。
如在Hartley的專利中那樣，在本發(fā)明的技術(shù)中，至少一個濾波
器系數(shù)陣列可以代表sin(x)/x傳遞函數(shù)。然而，如在Hartley技術(shù)中 那樣，與具有迭代地重新計算或者迭代地重新寫入的系數(shù)的數(shù)字FIR 相反，本發(fā)明的技術(shù)特別使用了 Farrow濾波器。
耦合于數(shù)字濾波器的延遲輸入a的控制器72變化把固定系數(shù)施 加于數(shù)據(jù)值的方式。重復(fù)給定的一連串輸入數(shù)據(jù)樣本，例如，由于控 制器延遲輸入的時間變化，可以通過反復(fù)地處理彩色測試條紋圖案中 相繼的水平線，或者反復(fù)地處理可選擇用于顯示的一或多條單個水平 線，來產(chǎn)生一連串略有差別的輸出值。在這一方式下，并且如圖1中 所示，用緊密間隔的插入值的基本上連續(xù)的線取代時間間隔的標繪樣 本值的離散圓點，通過使用根據(jù)不同延遲值的濾波器系數(shù)推測標繪樣 本之間的數(shù)據(jù)值。
所迷控制器可以按提供應(yīng)用于每一插入點的數(shù)據(jù)的變化的多種 不同方式中的任一種，變化延遲輸入。可以根據(jù)定義了最大和最小延 遲的端點之間的增量不同的延遲的一或多個時變函數(shù)，或者通過循環(huán) 遍歷一連串所存儲的延遲值，變化延遲。另一種選擇是，根據(jù)隨機或 者偽隨機序列選擇延遲值。
根據(jù)先前的描述確定插入值，以在如圖1中所示的樣本之間引入 新的點。顯示標繪的實際生成為顯示生成器70的功能，在圖2中將 顯示生成器70描述為耦合于數(shù)字濾波器的輸出。數(shù)字濾波器可以為 專用電路或者編程門陣列器件，也可以簡單地為由其編程控制進行必 要計算的處理器的功能。同樣，顯示生成器也可以涉及獨立的設(shè)備， 或者具有這一功能以及其它功能的處理器的功能。顯示生成器可以包 括顯示驅(qū)動器將根據(jù)其產(chǎn)生用于控制顯示設(shè)備的信號的傳統(tǒng)的像素 存儲器。優(yōu)選的是令顯示生成器具有所存儲的、將產(chǎn)生空白圖形標繪 的背景圖像，并且被編程為通過變更產(chǎn)生與所標繪的線將出現(xiàn)于其處 的空間點相對應(yīng)的像素的屬性的亮度、色彩或者其它對照特性來填充 圖形標繪。于是，把輸出值映射到像素存儲器中的地址，以產(chǎn)生振幅 (或者其它量化參數(shù))與時間關(guān)系的標繪?？梢苑磸?fù)地生成或者僅選 擇性地生成所迷標繪?？梢赃x擇的各種選項，包括改變所顯示的參數(shù)、改變時間或者振幅縮放比例、選擇將加以處理的信號的部分(例如， 一條水平線，或者數(shù)條或者全部水平線等)。
優(yōu)選的是，顯示處理器標繪到像素存儲器的數(shù)據(jù)被映射到增量時 標上，根據(jù)增量時標，可以把所述輸出值中的至少一個標繪于沿時間 軸的多個位置中的每一個上。更優(yōu)選的是，沿時間軸的每一個像素位 置可以具有至少一個標繪來代表沿振幅軸的值的點。因此，所述標繪 似乎為呈像素位置的時間軸的分辨率的連續(xù)線，盡管輸入樣本的數(shù)目 可少于能夠用于顯示設(shè)備的像素時間軸位置的數(shù)目。
從裝置的角度來看，本發(fā)明涉及一種對來自輸入的樣本進行操作 的插入設(shè)備，所述輸入用于接收由至少兩個變量定義的參數(shù)的相繼的 離散輸入數(shù)據(jù)值。優(yōu)選的是至少兩個變量包括直接值或者作為時間的
函數(shù)(Y-f(t))的可導(dǎo)出值，并且通過重復(fù)的時間樣本加以提供。
數(shù)字濾波器(圖2)根據(jù)每一個輸入數(shù)據(jù)值(圖1:視頻數(shù)據(jù)樣 本)，產(chǎn)生多個輸出數(shù)據(jù)值(插入值)的集合。輸出值的數(shù)目多于輸 入值，而且輸出值插入在輸入值之間。根據(jù)一個發(fā)明方面，數(shù)字濾波 器具有通過至少一個計算階段相繼地施加于輸入數(shù)據(jù)值的多個系數(shù) (圖2: Co至Cn)，其中，每一個所述系數(shù)根據(jù)每一所述輸入數(shù)據(jù)值， 產(chǎn)生對輸出集合的至少一個數(shù)據(jù)值有貢獻的乘積。數(shù)字濾波器的系數(shù) 在插入裝置的至少 一個操作階段期間保持不變，其中在該操作階段期 間處理多個輸入值。把延遲控制器耦合于數(shù)字濾波器，所述延遲控制 器變更在其中系數(shù)保持不變的階段期間系數(shù)向輸入數(shù)據(jù)值的施加。如 以上所討論的，優(yōu)選的數(shù)字濾波器包括具有施加于經(jīng)歷了延遲的、代 表系數(shù)圖案的因數(shù)的輸入樣本的Farrow型濾波器。
從方法的角度來看，根據(jù)本發(fā)明的處理隨時間取樣的視頻參數(shù)值 包括把表示增量取樣時間處的視頻參數(shù)的時間取樣的輸入數(shù)據(jù)值的 源施加于數(shù)字濾波器；針對每一輸入值，使用數(shù)字濾波器計算多個輸 出數(shù)據(jù)值的集合，從而在取樣時間之間的時間插入值，其中，數(shù)字濾 波器具有通過至少一個計算階段相繼地施加于輸入數(shù)據(jù)值的所存儲 的系數(shù)的多個集合，所述多個集合中的每一個系數(shù)根據(jù)相應(yīng)的輸入數(shù)據(jù)值產(chǎn)生乘積，對輸出值有貢獻的所述多個系數(shù)與集合的乘積包括依
據(jù)數(shù)字濾波器所實現(xiàn)的多項式函數(shù)的所述插入附加值；其中，在插入 裝置的至少一個操作階段(在這一操作階段期間處理多個輸入值)期 間，數(shù)字濾波器的系數(shù)保持不變；向數(shù)字濾波器提供延遲控制器，用 于變更在其中系數(shù)保持不變的相位期間系數(shù)向輸入數(shù)據(jù)值的施加，從 而，由于延遲控制器而使得對于給定的輸入值集合產(chǎn)生了輸出值上的 變化。
視頻參數(shù)為視頻數(shù)據(jù)樣本，并把輸出值標繪在顯示器上的點上。 優(yōu)選的是所述標繪至少代表畫面中的一條水平線。作為選擇，并且最 好經(jīng)歷操作模式的選擇，所標繪的輸出數(shù)據(jù)值可以代表畫面中的多條 水平線。
本發(fā)明的一個方面是，取代重復(fù)計算或者重復(fù)配置系數(shù)集合(例 如，在增量不同的相位位置處)，本發(fā)明的系數(shù)是預(yù)定的，即永久性 地存儲系數(shù)。所述系數(shù)可以代表諸如sin(x)/x圖案等的、作為數(shù)字濾 波器的系數(shù)存儲的低通濾波器系數(shù)陣列。然而，為了選擇低通濾波器 系數(shù)陣列，以便包括振幅、周期和/或相位中的至少一個的不同屬性， 也可以準許根據(jù)所編程的選擇或者用戶輸入在不同的陣列或者圖案 之間進行選擇。這一選擇可能涉及值的計算或者隨機化，但通過把數(shù) 字濾波器實現(xiàn)為具有變化延遲的Farrow濾波器或者其它濾波器，本 發(fā)明準許給定的值集合生成更多數(shù)目的插入點，并且互相之間以及與 時間間隔的取樣點之間具有增量不同的值，以致可以把樣本表示為點 的基本上連續(xù)的標繪線。
權(quán)利要求
1.一種視頻測試裝置，包括表示增量取樣時間處的視頻參數(shù)的時間取樣的輸入數(shù)據(jù)值的源；數(shù)字濾波器，用于根據(jù)每一個輸入數(shù)據(jù)值產(chǎn)生多個輸出數(shù)據(jù)值的集合，其中，輸出值包括取樣時間之間的參數(shù)的插入附加值；其中，所述數(shù)字濾波器具有通過至少一個計算階段相繼施加于輸入數(shù)據(jù)值的多個系數(shù)集合，其中，所述多個系數(shù)集合中的每一系數(shù)集合由相應(yīng)的輸入數(shù)據(jù)值產(chǎn)生乘積，對輸出值有貢獻的所述多個系數(shù)和集合的乘積包括所述插入附加值；其中，在插入裝置的至少一個操作階段期間，數(shù)字濾波器的系數(shù)保持不變，在所述操作階段期間處理多個輸入值；還包括耦合于數(shù)字濾波器的延遲控制器，所述延遲控制器改變在其中系數(shù)保持不變的階段期間系數(shù)向輸入數(shù)據(jù)值的施加；顯示生成器，用于把輸出數(shù)據(jù)值標繪為時間的函數(shù)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻測試裝置，其中，視頻參數(shù)為視頻數(shù)據(jù)樣本，而顯示生成器把輸出數(shù)據(jù)值標繪為畫面中至少一條水平線的表示。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻測試裝置，其中，數(shù)字濾波器的系數(shù)表示低通濾波器系數(shù)陣列。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的視頻測試裝置，其中，數(shù)字濾波器的系數(shù)表示具有振幅、周期以及相位中的至少一個的不同屬性的低通濾波器系數(shù)陣列。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的視頻測試裝置，其中，濾波器系數(shù)陣列中的至少一個表示sin(x)/x轉(zhuǎn)換函數(shù)，
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的視頻測試裝置，其中，數(shù)字濾波器包 括所述系數(shù)和所述計算階段的Farrow配置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的視頻測試裝置，還包括耦合于數(shù)字濾波器的延遲輸入的控制器，用于改變系數(shù)向數(shù)據(jù)值的所述施加，從 而由于所述控制器的延遲輸入的時變性，通過重復(fù)給定的輸入數(shù)據(jù)樣 本序列產(chǎn)生不同的輸出值序列。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的視頻測試裝置，其中，所述控制器向 延遲輸入施加時變函數(shù)、存儲值序列以及至少部分隨機化的值的集合 中的一個。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的視頻測試裝置，其中，顯示生成器包 括像素存儲器，其中，把輸出值映射到像素存儲器中的地址。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的視頻測試裝置，其中，把像素存儲器 中的地址映射到增量時標上，通過所述增量時標把所述多個輸出值中 的至少一個輸出值標繪到沿時間軸的多個位置的每一個。
11. 一種插入裝置，包括輸入端，用于接收由至少兩個變量定義的參數(shù)的連續(xù)離散的輸入 數(shù)據(jù)值(Y=f(t));數(shù)字濾波器，用于根據(jù)每一輸入數(shù)據(jù)值產(chǎn)生多個輸出數(shù)據(jù)值的集 合，其中，輸出值的數(shù)目多于輸入值，而且輸出值插入在輸入值之間；其中，數(shù)字濾波器具有通過至少一個計算階段相繼施加于輸入數(shù) 據(jù)值的多個系數(shù)，其中，所述系數(shù)的每一個才艮據(jù)每一個所述輸入數(shù)據(jù) 值產(chǎn)生用于產(chǎn)生輸出集合的數(shù)據(jù)值中的至少一個的乘積；其中，在插入裝置的至少一個操作階段期間，數(shù)字濾波器的系數(shù) 保持不變，在所述操作階段期間處理多個輸入值；以及還包括耦合于數(shù)字濾波器的延遲控制器，所述延遲控制器改變 在其中系數(shù)保持不變的階段期間系數(shù)向輸入數(shù)據(jù)值的施加。
12. —種處理時間取樣的視頻參數(shù)值的方法，包括 向數(shù)字濾波器施加表示增量取樣時間處的視頻參數(shù)的時間取樣的輸入數(shù)據(jù)值的源；針對每一輸入值，使用數(shù)字濾波器計算多個輸出數(shù)據(jù)值的集合， 從而在取樣時間之間的時間插入值，其中，數(shù)字濾波器具有通過在至少一個計算階段相繼施加于輸入數(shù)據(jù)值的所存儲的系數(shù)的多個集合， 所述多個集合中的每一個系數(shù)由相應(yīng)的輸入數(shù)據(jù)值產(chǎn)生乘積，對所述 輸出值有貢獻的所述多個系數(shù)與集合的乘積包括根據(jù)由數(shù)字濾波器實現(xiàn)的多項式函數(shù)的所述插入附加值；其中，在插入裝置的至少一個操作階段期間，所述數(shù)字濾波器的系數(shù)保持不變，在所述操作階段期間處理多個輸入值；向數(shù)字濾波器提供延遲控制器，所述延遲控制器用于改變在其中系數(shù)保持不變的階段期間系數(shù)向輸入數(shù)據(jù)值的施加，從而對于給定的 輸入值的集合，由于延遲控制器而導(dǎo)致輸出值中的變化。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其中，視頻參數(shù)為視頻數(shù)據(jù)樣本，并且還包括在顯示器上標繪輸出值，以表示畫面中的至少一條水平線。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，包括把低通濾波器系數(shù)陣列永久存儲為數(shù)字濾波器中的系數(shù)。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的方法，還包括選擇低通濾波器系數(shù)陣列，以便包括振幅、周期以及相位中的至少一個的不同屬性。
16. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，包括把數(shù)字濾波器的至少一部分配置為Farrow濾波器。
17. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，包括向延遲控制器施加時間改變函數(shù)、存儲值序列以及至少部分隨機化的值的集合中的至少一個。
全文摘要
一種用于數(shù)字化視頻數(shù)據(jù)的視頻顯示在時間樣本之間插入諸如視頻信號中一條水平線上或者所有水平線的平均值上的亮度的值，以產(chǎn)生類似示波器的連續(xù)線顯示的數(shù)字標繪的測試顯示。數(shù)字脈沖響應(yīng)濾波器存儲了作為因數(shù)貢獻于填充樣本值之間的線顯示的插入數(shù)據(jù)點的值的系數(shù)。取代為產(chǎn)生在樣本值之間插入輸出的變動而改變系數(shù)，令系數(shù)保持不變，但變化延遲因數(shù)，以變更各個系數(shù)和樣本值相互作用并且貢獻于插入值的程度。
文檔編號G09G5/00GK101346754SQ200680049378
公開日2009年1月14日 申請日期2006年11月2日 優(yōu)先權(quán)日2005年11月10日
發(fā)明者J·德尚 申請人:哈里公司