DE2940439C2

DE2940439C2 - Schaltungsanordnung zur Umwandlung von digitalen Chrominanz-Signalen in digitale Farbton-Signale und Sättigungs-Signale

Info

Publication number: DE2940439C2
Application number: DE2940439A
Authority: DE
Inventors: Franz Dr. 2301 Schönkirchen Kuhn; Wilfried Lippek; Klaus 2300 Kiel Möllgaard; Friedrich Dipl.-Ing. 2305 Heikendorf Redecker
Original assignee: Dr Ing Rudolf Hell GmbH
Current assignee: Heidelberger Druckmaschinen AG
Priority date: 1979-10-05
Filing date: 1979-10-05
Publication date: 1985-01-17
Also published as: DE2940439A1

Description

7* = ei arc tan —

2»

gespeichert sind, wöbe! S die SatUgungs-Signale, T* die Farbton-Signale und A" und Y' die umgewandelten Chrominanz-Signale des ausgewählten Quadranten sowie c, und C₁ konstante Faktoren sind, und d) eine von der Quadranten-Erkennungsstufe (11) gesteuerte Invertierungs-Stufe (13), die mit den Farbtonsignal-Ausgängen des Tabellen-Speichers (12; 12') In Verbindung steht, wobei die Schaltungselemente --* folgende Funktionen ausführen:

2) Vergleichen der umzuwandelnden Chrominanz-Signale (X; Y) rr..i vorgebbaren Grenzen (X_nIl: YJl) in der Quadranten-Erkennungsstufe (11), um denjenigen Quadranten festzustellen, in dem die umzuwandelnden Chrominanz-Signale (X: Y) liegen und um die digitalen Quadranten-Kennummern der -■*> festgestellten Quadranten zu markleren:

ß) bttragsmäßlgc Differenzbildung In der Transformatlons-Schaltung (10) zwischen den umzuwandelnden Chrominanz-Signalen (A"; Y) und den Grenzwerten (A"„/2; YJl) zur Ermittlung der auf den ausgewählten Quadranten des zweiten Farbkoordinatcn-Systems (8) bezogenen, umgewandelten Chrominanz-Signale (A"; Yl:

-'? ;·) Adressieren des Taoellen-Spelchers (12; ti') durch die In der Transformailons-Schaltung (10) umgewandelten Chrominanz-Signale (A"; Yl und Auslesen der zugehörigen Sättlgungs-Signale (S) und der Farbton-Signale (T*) des ausgewählten Quadranten;

δ) Invertieren der Farbton-Signale (7"*) des ausgewählten Quadranten In der Inverticrungs-Stufe (13),

falls der festgestellte Quadrant der zweite oder vierte Quadrant lsi, und

*' ε) Ermitteln der Farbton-Signale (D aus den In der Quadranten-Erkennungsstufe (11) markierten Quadranteri-Kennummern und den aus dem Tabellen-Speicher (12; 12') ausgelesenen Farbton-Signalen (T*) des ausgewählten Quadranten, wobei die Quadranten-Kennummern die höchstwertigen Bits und die ausgelesenen Farbton-Signale (T*) des ausgewählten Quadranten die nlederwertlgen Bits der zu ermittelnden Farbton-Signale (T) darstellen.

f; 2. Schaltungsanordnung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Transformalions-Schaltung

!■> (10) als ein von den jeweils höchstwertigen Bits der digitalen Chromlnanz-Slgnalc (A"; Y) gesteuerter Inverter

<ί| für deren nlederwerilgc Bits ausgebildet Ist.

tj| 3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

SI a) zwischen der Transformatlons-Schaltung (10) und dem Tabellen-Speicher (12') eine steuerbare

i i Verschlebe-Stufe (46) zur Stellenverschiebung de: umgewandelten Chrominanz-Signale (A". Y') angeord-

I net Ist.

%_t b) den Sättlgungsslgnal-Ausgängen des Tabellen-Speichers (12') eine steuerbare Korrektur-Stufe (52) für die

5 ^5? Sättigungs-Signale (S) nachgeschaltet Ist, um die Stellenverschlebung rückgängig zu machen, und

κ c) die Steuereingänge der Verschiebe-Stufe (46) und der Korrektur-Stufe (52) mit einem Steuergenerator

■'■, (48) verbunden sind, der mit den umgewandelten Chrominanz-Signalen (A"; ΥΊ beaufschlagt ist.

vj Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Umwandlung von digitalen Chrominanz-Signalen eines V^ rechtwinkligen Farbkoordlnaten-Systems In digitale Farbton-Signale und Sättlgungs-Signale eines polaren Farbig koordlnaten-Systcms unter Verwendung eines Dlgltal-Spelchers nach Patent P 29 23 477.

IjI <>■* Im Hauptpatent wird eine Schaltungsanordnung zum Erkennen von Farben beschrieben, bei der eine Koordl-

?-. naientransfomiatlon von Chrominanz-Signalen In Farbton-Signale und Sättlgungs-Signale angewendet wird. In

r, dieser Schaltungsanordnung werden vor der Farberkennung Innerhalb eines l'urbraumcs Farberkcnnungsräume

Tür dle/u erkennenden larbcn In einer farbigen Flüche abgcgrcn/l. Indem entsprechende Idcntlflkailonssymbolc

ί ^; für clic Farberkennungsräume In einem Farberkennungs-Spelcher abgelegt werden, welche durch Farbkomponen-

i; len-Tripcl adressierbar sind. Während der eigentlichen Farberkennung rufen die durch eine punki- und zelien-0— weise optoelektronische Abtastung der zu analysierenden farbigen Flüchen gewonnenen Farbkomponemen-

;, Trlpel laufend die Adressen des Farberkennungs-Spelchers auf, wodurch die dort abgelegten Identlfikatlonssym-

]}^:', bole ausgelesen und die Zugehörigkeit der abgetasteten Farben zu den abgegrenzten Farberkennungsräumen

;."; festgestellt wird.

.K Die Farbkomponenten-Tripel können den drei primären Farbmeßwert-Slgnalen, den Chrominanz- and Lumi-

Ά nanz-Signalen oder aber auch den Farbton- und Sättigungs-Signalen entsprechen.

S Die primären Farbmeßwert-Slgnale sind die rechtwinkligen Koordinaten des RGB-Farbraumes und die Chro-

ψ_{ mlnanz- und Lumlnanz-Signale die entsprechenden rechtwinkligen Koordinaten des Chrominanz/Luminanz-

?? Farbraumes. Die Farbton-, Sättigungs- und Luminanz-Slgnale stellen die Zyilnderkoordlnaten des Farbton/Sätti-

H gungs/Lumlnanz-Farbraumes dar, wobei die Farbton-Signale die Winkel, die Sättigungs-Signale die Radien und

i'ff die Luminanz-Slgnale die dritten Koordinaten bilden.

γι Zur Koordinatentransformation von Chrominanz-Signalen In Farbton-Signale und Sättigungs-Signale ist in

ϊβ dem Hauptpatent ein analog arbeitender Funktionsgenerator vorgesehen. Solche analogen Funktionsgeneratoren

Jl sind aber aufwendig, instabil und haben nur eine geringe Arbeltsgeschwindigkeit.

i| Aus der DE-OS 26 40 833 Ist es ferner bekannt, einen Dlgltal-Speicher durch Farbkomponenten-Trlpel zu

rf. adressieren.

: Der Irfi Anspruch 1 angegebenen Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur

p Umwandlung von digitalen Chrominanz-Signalen eines rechtwinkligen Farbkoordinaten-Systems in digitale 2"

j| Farbton-Signale und Sättigungs-Signale eines polaren Farbkoordinaten-Systems unter Verwendung eines Digital-

fj Speichers anzugeben, mit der eine hohe Arbeitsgeschwindigkeit und Genauigkeit erreicht wird ut:_; die mit einer ώ . kleinen Speicherkapazität für den verwendeter Diglul-Spelcher auskommt.

i; Die Erfindung wird anhand der Fi g. 1 bis 5 näher erläutert.

g: Es zeigt >5

i| Flg. 1 eine räumliche Darstellung des Chromlnanz/Luminanz-Farbraumes und des Farbton/Sättigung/Lumi-

p nanz-Farbraumes;

I FI g. 2 eine Projektion der Farbräume;

l| Flg. 3 ein Ausführungsbelsple! für eine digitale Transformallons-Schaltung;

k? Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbelsplei für eine digitale Transformatlons-Schaltung; m\

'§. Flg. 5 ein Ausführungsbeispiel für eine Korrektur-Stufe.

|j Zur Erläuterung der Koordinaten-Transformation zeigt Fig. 1 ein rechtwinkliges (karthesisches) XYZ-Koordi-

% natensystem 1 mit dem Koordinaten-Nullpunkt P₀- In dem ATZ-Koordinatensystem 1 Ist der Chrominanz-

U Lumlnanz-Farbraum 2 aufgespannt. Ein beliebig angenommener Farbort F hat die Farbkoordinaten X, Y und Z.

y. Die Farbkoordinaten X und Y entsprechen den Chrominanz-Signalen und die Farbkoordinate Z dem Luminanz- ■>?

ij Signal. Der Chrominanz-Lumlnanz-Farbraum 2 Ist durch die Farbkoordinaten X_n, Y_n und Z_n begrenzt.

i| In das rechtwinklige ATZ-Koordinatensystem 1 ist ein zylindrisches 7"5Z.-Koordinatensystem 3 mit dem Koor-

fa dinaten-Nullpunkt P'_o einbeschrieben, der Im ATZ-Koordinatensystem ! die Farbkoordinaten A;/2, Y_nIl und 0

5 aufweist. Der Wlnkei Γ entspricht dem Farbion-Signai T, der Radius S dem Sättigungs-Signal S und die Koordl-

ί 5 nate L dem Lumlnanz-Slgnal L, das mit dem Lumlnanz-Slgnal Im Chrominanz-Lumlnanz-Farbraum 2 identisch ⁴"

<?; Der In der XY-Vbznt projlzlerte Farbort F Ist In dem A^-T-Ko .rdlnatensystem 8 durch die Farbkoordlnaien A"

!£ und Y' und In dem polaren TS-Koordlnatensystem 4' durch den Winkel T und den Radius S gekennzeichnet.

;j Zur Bestimmung des Winkels T und des Radius S eines Farbortes F wird In der Schaltungsanordnung

H zunächst durch Untersuchung der Farbkoordinaten X und Y festgestellt. In welchen Quadranten der Farbort F "¹^

;'^: fällt und die betreffende Quadranten-Kennummer markiert, wodurch die eigentliche Koordlnatenumwandlu.ig

[ In vorteilhafter Welse auf einen Haupt-Quadranten, Im Ausfuhrungsbeispiel auf den Quadranten 0, beschränkt

Daher können In der Schaltungsanordnung die '"arbkoordlnaten A" und Y' des zu untersuchenden Farbortes F betragsmäßig ohne Zusatz eines Vorzeichens aus den entsprechenden Farbkoordinaten X und Y ermittelt ⁵" werden. Danach werden aus den Farbkoordinaten A" und Y' die Radien 5 bzw. die gesuchten Sättigungs-Signale 5 nach der Gleichung:

S= ο

(D

und der zugehörige Winkel T* zunächst be/ogcn auf den Haupt-Quadranten 0 (Winkel 0 bis 90) nach der Gleichung:

7* = Q arc tan - (2)

berechnet. Im Ausführungsbelsplei haben .S' und / * ein Auflösungsvermögen von 4 BIl, so dall Insgesamt sechzehn Radien S und sechzehn Winkel T* pro Quadrant unterschieden werden können, die In Flg. 2 für den Haupt-Quadranten 0 angedeutet sind.

Die Winkel T bzw. die gesuchten digitalen Farbton-Signale T für alle vier Quadranten (Winkel 0^J bis 360⁼) ergeben sich aus dem berechneten Winkel T* a 4 Bit und der vorangestellten nwklertep. Quadranten-Kennummer ä 2 Bit, so daß bei einer Wortlängc von 6 Bit Insgesamt vierundsechzig Winkel bzw. Farbton-Signale T unterschieden werden kUrsnen.

Wurde beispielsweise der Winkel T* = HLLL (45°) und die digitale Quadranten-Kennummer /.// (Quadrant I) ermittelt, so ergibt sich der tatsächliche Winkel T=UIIIlLL (135°). In Flg. 2 sind einige charakteristische Winkel T als 6-Blt-Worte angegeben, und zwar LLLLLL ± 0°; LUILLL & 45"; LIILLLL * W; LHHLLL s 135°; HLLLLL & 180°; HLHLLL & 225° und HIILLLL £ 270°.

·< Flg. 3 zeigt ein Ausführungsbelsplel für eine digitale Koordlnatentransformatlons-Schaltung zur Umrechnung der digitalen Chrominanz-Signale X und Y In die digitalen Farbton-Signale T und die digitalen Sättlgungs-Slgnalt! 5. Die Koordlnatentransformatlons-Schaltung besteht aus einer Invertierungs-Stufe 10, einer Quadranten-Erkennungsstufe 11, einem Tabellen-Speicher 12 und aus einer weiteren Invertierungs-Stufe 13. Die digitalen Chrominanz-Signale X und Y mögen Im Ausführungsbalsple! eine Wortlange von jeweils 8 Bit

ίο aufweisen, wobei die einzelnen Bits mit kleinen Buchstaben bezeichnet und deren Wertigkeiten durch Indizes angegeben sind. Bei der 8-Blt-Auflösung sind die Endwerte Im ΛΎ-Koordlnaiensystem 1 X_n= Y„ = 255 und somit XJ2=Y„/2=m.

Die höchstwertigen Bits (MSB) χ, und >', der Chrominanz-Signale X und Y auf den Leitungen 14 und 15 werden In einem Exkluslv-ODER-Tor 16 und einem Inverter 17 der Quadranten-Erkennungsstufc U logisch

i' ausgewertet. Die Ausgangssignale t, und ι, der Quudrantcn-Erkcnnungsstufc 11 nuf den Leitungen 18 und 19 bilden die digitalen Quadranten-Kennummern a 2-Blt derjenigen Quadranten, In welche die zu untersuchenden

Farboue F fallen. Die Ausgangssignale t, und /, .sind gleichzeitig die höchstwertigen Bits der zu bestimmenden

digitalen Farbton-Signale T.

Wie aus Flg. 2 ersichtlich lsi, liefern die Werte X 2: 128 und X < 128 eine Aussage darüber, ob der zu unter-

-" suchende Farbort F rechts (Quadrant 0; III) oder links (Quadrant I; II) der !"-Achse und die Werte Y > 128 und Y < 128 die entsprechende Aussage, ob der Farbort Γ oberhalb (Quadrant 0; I) oder unterhalb (Quadrant II; III) der A"-Achse liegt. Die betreffenden Quadranten werden durch Untersuchung der jeweils höchstwertigen Sits (MSE).ν, und v- nach folgender Tabelle festgestellt:

:* XZ 128 α .ν- = //(Quadrant 0 oder III)

X< 128 - .v = L (Quadrant I oder II) (<»

>'S 128 A_r = //(Quadrant 0 oder I) Y< 128 A_r = L (Quadrant Il oder IU)

.'» Diese Beziehungen werden In dem Excluslv-ODER-Tor 16 und dem Inverter 17 der Quadranlen-Erkennungsstufe W nach folgender Wahrheitstabelle ausgewertet:

MSB	Q-K-Nr.	Quadrant
Λ- I-	H '*
*H H*	L /.	O
*L Il*	// /.	I
*L L*	*L Il*	Il
*H L*	Il H	III

L Ii Il I. I

In der Invertierungs-Stufe 10 werden gemäß Flg. 2 die digitalen Farbkoordinaten Λ" und Y' des A")"-Koordl-

natensystems 8 betragsmäßig ohne Zusatz eines Vorzeichens ermittelt.

Dazu werden die restlichen Bits (LSB) x„ bis x_s des digitalen Chrominanz-Signals X In der Invertierungs-Stufe 10 auf eine erste Gruppe von sieben Exkluslv-ODER-Toren 20 bis 26 und die entsprechenden restlichen Bits y₀ bis y_t des digitalen Chrominanz-Signals Y auf eine zweite Gruppe von weiteren sieben Exkluslv-ODER-Toren 27 bis 33 gegeben. Alle Exkluslv-ODER-Tore 20 bis 26 der ersten Gruppe sind mit einem Inverter 34 verbunden,

⁵⁽¹ In dem ύζι höchstwertige Bit (MSB) x₇ des digitalen Chrominanz-Signals X Invertiert wird. Alle E klusiv-ODER-Tore 27 bis 33 der zweiten Gruppe sind an einem weiteren Inverter 35 angeschlossen, welcher das höchstwertige Bit (MSB) ν, des digitalen Chrominanz-Signais Y Invertiert. Die Bltsx'„ blsx'₆ an den Ausgangen der Exkiuslv-ODER-Tore 20 bis 26 bzw. die Bits v'„ bis y\ an den Ausgängen der Exkluslv-ODER-Tore 27 bis 33 bilden die digitalen Farbkoordinaten A" und Y' des verschobenen ATT'-Koordlnatensystems 8 nach Flg. 2.

■" Mit Hilfe der Exklusiv-OÜER-Tore 20 bis 26 bzw. 27 bis 33 erfolgt eine von den höchstwertigen Bits (MSB) χ. bzw. v- gesteuerte Invertierung oder Nlchllnvertierung aller niederwertigen Bits (LSB) X₀ bis X₆ bzw. y_a bis y„ der digitalen Chrominanz-Signale .V und )' nach den Tabellen:

(II)

Ist beispielsweise das höchstwertige Bit X₁ = L, Hegt der entsprechende Farbort F Im Quadranten I oder II, und die Farbkoordinaten A" berechnen sich gemäß Flg. 2 nach der Beziehung X' = X- 127. die Im digitalen Bereich durch Weglassen des höchstwertigen Bits (MSB) und Invertierung aller niederwertigen Bits (ISB) realisiert wird.

V7	\^J	bis	.Vi,	yi	y
L	Xn	bis	-Vi,	L	y_n bis Vh
H	Xu		H	Hi bis »,

lsi dagegen ν, = //, befindet sich der Farbort /· Im Quadranten 0 oder III, und die zugehörigen l'arbkoorcllnaten A" ergeben sich nach den Gleichungen A"- 128 .V, die Im digitalen Herelch durch Weglassen des höchstwertigen Bits (MSB) und Nlchllnvcrilerung aller nledcrwcrtlgcn Bits (LSB) gelöst wird. Aul'dieselbe Weise wird das Bit y₇ ausgewertet.

Die In der Invertlcrungs-Stufe 10 gewonnenen digitalen Farbkoordinaten A'' und )' ä 7 Bi! rufen über die Leitungen 36 die I4-Blt-Adressen des Tabellen-Speichers 12 auf. Im Tabellen-Speicher 12 mit einer Speicherkapazität von 16 K χ 8 Ist für jede A"r-Wertekomblnatlon ein 4-Bit-Farbtonwert T * (/„ bis /,) und ein 4-Blt-Sätllgungswert S (s₀ bis s,) abgespeichert, die nach den angegebenen Gleichungen (1) und (2) für den Hauptquadranten !^rechnet wurden. Somit können In Abhängigkeit der A"K'-Wertekomblnatlonen sechzehn digitale Sätti gungswerte S und sechzehn digitale Farbtonwerte T" pro Quadrant aus dem Tabellenspeicher 12 abgerufen werden.

Die aus dem Tabellen-Speicher 12 ausgelesenen Farbtonwerte T* bilden die nlederwertigen Bits (/„ bis t_t) und die In der Quadranten-Erkennungsstufe 11 gewonnenen Quadranten-Kennummern f/₄ und /,) die hochwertigen Bits der gesuchten digitalen Farbton-Signale T mit einer Wortlänge von 6 Bit.

Falls der zu untersuchende Farbort F Im Quadranten I oder HI liegt, werden die digitalen Farbton-Signale 7"* In der Invertierungs-Stufe 13 Invertiert, die mit dem Ausgang 37 des Tabellen-Speichers 12 verbunden Ist. Die Invertierungs-Stufe 13 besteht aus vier Exkluslv-ODER-Toren 39 bis 42, welche über einen weiteren Inverter 43 vom Ausgangssignal ι, der Quadranten-Erkennungsstufe U gesteuert werden.

Durch die gesteuerte Invertierung wird erreicht, daß die Farbtonsignale T* von 0 bis 63 bzw. die Winkel von 0 bis 36ö⁼ von Quadrant zu Quadrant stetig ansteigen.

Fig. 4 zeigt ein weiteres AusfUhrungsbelsplel einer Koordlnatentransformatlons-Schaltung.

Während der Tabellen-Speicher 12 bei der Ausführungsform nach Flg. 3 eine Kapazität von 16Kx8 Bit aufweist, hat der Tabellen-Speicher 12' In Flg. 4 eine geringere Kapazität, z. B. von I Kx8 Bit. Die geringere Kapazität hat unter anderem den Vorteil, daß die Zugriffszelt kürzer und damit die Arbeitsgeschwindigkeit der Koordlnatentransformatlons-Schaltung größer ist.

Während die in der Invcrlierungs-Slufe 10 gewonnenen Farbkoordinaien A" und >' nach wie vor als zweimal 7-Blt-lnformatlonen vorliegen, können bei dem kleinen Tabellen-Speicher 12' nur zweimal 5-Blt-Adressen ausgewählt werden. Ir. diesem Falle müssen die niederwertlgen Bits der Farbkoordinaten A" und Y' unberücksichtigt bleiben, was aber zu einer ungenauen Koordlnatenumwandiung führen würde. Zur Verbesserung der Genauigkeit, Insbesondere bei der Berechnung der digitalen Farbton-Signale T aus kleinen Farbkoordlnatenwerten X' und )", Ist dem Tabellen-Speicher 12' eine steuerbare Verschlebe-Stufe (46) (Shifter) vorgeschaltet. Mit der Verschlebe-Stufe 46 wird eine aufwärts gerichtete Stellenverschiebung der Farbkoordinaten A" und Y' gemäß einer Multiplikation um einen Faktor »a« durchgeführt, wodurch die Anzahl der Stellen, um die verschoben wird, von Werteberelchen A, B und C für die digitalen Farbkoordinaten A" und Y' abhängig ist. Nach einer Stellenverschiebung wird der Tabellen-Speicher 12' nicht mehr durch die Farbkoordinaten A" und K', sondern von den vergrößerten Farbkoordinaten X" = aX' und Y"=aY' adressiert. In diesem Falle ergeben sich die digitalen Farbton-Signale T* und die Sättigungs-Signale S nach den Beziehungen:

.V= π ~\j(aX'Y + (αΥΫ

.ν =

und

'X'2 ₊ y:

7* = Q arc tan

aY aX"

(13)

Die digitalen Farbkoordinaten A" und Y' werden um zwei Stellen aufwärts geschoben (o = 4). Die niederwertlgen Bits .v'_o und .τ', sowie >·'„ und >·', werden ausgewertet. Die hochwertiger·. Bits x'_t und .v'₅ sowie y\ und >■', werden nicht berücksichtigt, da sie ohnehin 0 sind.

Im Wertbereich B stellt die Verschiebe-Schaltung 46 folgende Verbindung her:

Die Werteberelche A, B und C sind in der Flg. 2 für den Quadranten I eingetragen. In den Werteberelch A fallen kleine. In den Werteberelch B mittlere und In den Werteberelch C große Werte von A" und Y'.
Im Werteberelch A stellt die Verschlebe-Schaitung 46 folgende Verbindungen her:

(14)

ί.7 "TV tJ7

Kr ,^-κ·,

κ.,""" ^r₁ (15)

K₁" K₁₁

Die digitalen Fabkoordinaten A" und Γ werden um eine Stelle aufwärts geschoben Ui = 2). In diesem Fall gehen jeweils nur die nlederwertlgen Bits y'_B und y'_o der Farbkoordinaten verloren. Ihre hochwertigen Bits v'„ und y\ können unberücksichtigt bleiben, da sie 0 sind.

Im Wertbereich C werden durch die Vcrschlebe-Schaltung 46 folgende Verbindungen hergestellt:

Y₁,

*X",*	- X'\,
Λ 5	A~R
A"j	X" 7
*X¹S*	X\
Λ",	*- x\*
A",
A"„

r₄ Γ.-

κ, r,

K, Y'„

K, K₁,

■"> Die digitalen Farbkoordinaten A" und K' werden geradeaus durchgeschaltet (a = 1) und die nlederwertlgen Bits

|έ .v'o und ν', sowie y'_D und /, abgeworfen.

ff Ais Versehiebe-Stufe 46 kann beispielsweise ein Integrierter Four-Blt-Shlfter vom Typ Am25S10 der Firma

$ Advanced Micro Devices, Inc. Verwendung finden. Diese Bausteine werden von 2-Blt-Vcrschlebebefehlen I₁

^li;i und !■', an einen Steuereingang 47 nach folgender Tabelle gesteuert:

Wertebereich	Verschiebung	Vcrschicbe-Ucfehl

A	2 x	*H L*
B	I x	*L H*
C	ü	*L L*

Die Wertebcrelche A, B und C können durch die Bits x'„ x\. .v'„, y'₄. y\ und y'„ der digitalen Farbkoordinaten ,V und Y' definiert werden. Diese Bits adressieren einen Festwertspeicher 48 (PROM) nach einer Verknüpfung der Bits \\ und y\ In einem ODER-Tor 49 über die Adresseneingange 50. In dem Festwertspeicher 48 sind die Verschiebebefehle I', und V₁ In Abhängigkeit der Wcrteberelche A. B und C gespeichert. Diese ^s" Verschiebebefehle gelangen über eine Leitung 51 an die Steuere!ngängc 47 der Verschicbe-Stufe 46.

Wie aus den angegebenen Gleichungen (12) und (13) hervorgeht, ergeben sich für die Werteberelche A und B digitale Sättigungs-Signalc 5, die um den Faktor »</« zu groß sind und korrigiert werden müssen. Aus diesem Grunde Ist dem Ausgang 38 des Tabellen-Speichers 12' eine entsprechende Korrektur-Stufe 52 nachgeschaltet, die ebenfalls von den Verschiebebefehlen K, und ^₁ auf den Leitungen 51 über die Steuereingänge 53 gesteuert -^s> wird. Die Korrektur-Stufe 52 nimmt eine abwärts gerichtete Stellen verschiebung vor, die einer Division durch den Faktor »α« entspricht.

Die Korrektur-Stufe 52 kann entweder als Verschlebe-Stufe (Shifter), die In Ihrer Wirkungswelse der Verschlebe-Stufe 46 entspricht, oder aber gemäß Flg. 5 ausgebildet sein.

Anstelle des Tabellen-Speichers 12 In Fig. 3 mit einer Kapazität von 16 K χ8 Bit oder des Tabellen-Speichers 12' in Fig. 4 mit einer Kapazität von 1 K χ8 Bit könnten selbstverständlich auch zwei getrennte Tabellen-Speicher mit jeweils 16 K χ 4 Bit bzw. 1 K χ 4 Bit verwendet werden, wobei in dem ersten Tabellenspeicher die digitalen Farbton-Signale 7" und in dem zweiten Tabellenspclcher die digitalen Satllgungsslgnale S abgespeichert sind.

In diesem Falle könnte eine Variante der in Fig. 4 dargestellten Koordinaten-Transformations-Schaltung ■ ^ darin bestehen, daß nur dem ersten Tabellenspelchef die Verschiebe-Schaltung 46 vorgeschaltet wird, während I der zweite Tabellenspcicher direkt von der Invertierungs-Stufc 10 adressiert wird. Dann müßten allerdings jeweils die niederwertigen Bits .v'_e und .v', sowie y'_B und y', der Farbkoordinaten X' und Y' abgeworfen werden, wodurch die Koordinatenberechnung ungenauer wird. Die Variante hätte aber den Vorteil, daß eine Korrektur

der S'üLUgungs-Slgnalc S entfallen konnte. Die Rundung des Ergebnisses könnte mit In den /weiten Tabellenspelchcr einprogrammiert werden.

Eine vorteilhafte Ausl'ührungsfoim der Korrektur-Stufe 52 zeigt F^:lg. 5.

Die Korektursiufe 52 besteht l;n wesentlichen aus vier steuerbaren Gattern 54 und 57 und aus einem programmierbaren Festwertspeicher 58 (PROM).

Die Gatter 54 bis 57 (z. U. vom Typ SN74LSM4 der Firma Tcx'-s Instruments) stehen mit den Ausgängen 38 des Tabellen-Speichers 12' In Verbindung. Die Gatter weisen 3-.Staic-Ausgänge auf. deren Zustünde voii ei.iem Freischall-Elngang 59 her derart gesteuert werden, daß die Leitungen bei einem log. »/.« am Frelschali-Elngang 59 durchgeschaltet (Ausgang nlcderohmlg) und bei einem log. »//« gesperrt (Ausgang hochohmig) sind.

Der Festwertspeicher 58 (z. B. vom Typ SN74S288) mit einer Kapazität von 32x8 Bit weist ebenfalls 3-State- in Ausgänge auf, deren Zustände von einem Frelschalt-Elngang 61 her gesteuert werden. Da sowohl die Gatter als auch der Festwertspeicher 3-Siate-Ausgänge aufweist, können die Ausgangsleitungen unmittelbar verbunden werden.

Der F-'cstwertspelcher 58 hat zwei Speicherbereiche ä 16 Bit, In denen jeweils die durch a = 4 bzw. o = 2 dividierten und gegebenenfalls gerundeten Daten des Tabellen-Speichers 12' abgelegt sind. Diese Daten werden über ι j vier der 5-Blt-Adreß-Elngilnge 60, die mit den Ausgängen 38 des Tabellen-Speichers 12' verbunden sind, angewählt. Die Auswahl des Speicherbereiches erfolgt über den fünften Adreß-Elngang 60'.

Die Steuereingänge 53 der Korrektur-Stufe 52, an denen die Verschiebebefehle V₁ und V₂ erscheinen, stehen über ein ODER-Tor 63 mit dem Frelschalt-Elngang 59 der Gatter 54 bis 57 und über einen Inverter 64 mit dem FrcUrhali-FlngiinB ή! dns Festwertspeichers 58 In Verbindung. Der Adreß-Elngang 60' des Festwertspeichers 58 2" ist mit dem Ve;schlebebefehl V_x als Steuerbit beaufschlagt.

Die Wirkungsweise der Korrekturstufc 52 Ist folgende. Für den Fall daß In der Verschlebe-Schaltung 46 keine Stellenverschiebung stattgefunden hat (siehe Tabelle 17; V_x = V₁ = L), sind die Gatter 54 bis 57 durchgeschaltet, und es findet keine Korrektur der aus dem Tabellen-Speicher 12' ausgelesenen digitalen Süttlgungs-Slgnale S * statt. Falls aber In der Verschlebe-Schaltung 46 eine Stellenverschiebung um »1« oder »2« durchgeführt wurde (Tabelle 17: V₁ = H oder L: V₁ = L oder H), sind die Gatter 54 bis 57 gesperrt und die Ausgänge 62 des Festwertspeichers 58 wirksam. Dann adressleren die aus dem Tabellen-Speicher 12' ausgelesenen digitalen Sättigungs-Signale S * den Festwertspeicher 58 und der Verschiebebefehl V, am Adreß-Elngang 60' entscheidet als Steuerbit darüber, ob die durch den Faktor »2« oder »4« dividierten und damit korrigierten Sättigungs-Signale 5 aus dem Festwertspeicher 58 ausgelesen werden. .'"

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Umwandlung von digitalen Chrominanz-Signalen eines rechtwinkligen Farbkoordinaten-Systems in digitale Farbton-Signale und Sättigungs-Signale eines polaren Farbkoordlnaten-5 Systems unter Verwendung eines Digitalspeichers nach Patent P 29 23477, gekennzeichnet durch

a) eine Transformations-Schaltung (10), welche mit den digitalen Chrominanz-Signalen (X; Y) beaufschlagt 1st,

b) eine Quadranien-Erkennungsstufe (11), welche mit den hochwertigen Bits der digitalen Chrominanz-1» Signale (X; Y) beaufschlagt 1st,

c) einen adressierbaren Tabellen-Speicher (12; 12"), dessen Adresseneingange an die Ausgänge der Transformatlons-Schaltung (10) angeschlossen sind und in dem die Sättlgungs-Signale und Farbton-Signale eines ausgewählten Quadranten in Abhängigkeit von umgewandeiien Chrominanz-Signalen (A"; Y') des ausgewählten Quadranten nach den Funktionen: