CN101401444B - 用于视频测试图案的有效测试生成器 - Google Patents

Abstract

一种视频测试图案生成器(100)和方法包括控制定序器(106)，被配置来控制一个或多个地址计数器(110、112、114、116)以生成视频测试图案。第一存储器(102)被配置用于存储用于视频测试图案的各部分之间的过渡的像素值，并被配置用于存储重复的像素值。第二存储器(104)被配置用于存储图案信息以确定用于过渡的像素值和重复的像素值的放置。重复计数器(116)被配置用于控制在下一个过渡之前产生的重复的像素值的数目。

Description

用于视频测试图案的有效测试生成器

相关申请的交叉引用

本申请涉及2005年8月31日提交的题为“COMPACT TESTGENERATOR”的美国临时专利申请序列号60/712952，其全部被引用附于此。

技术领域

本发明一般地涉及测试图案生成器，且更具体地，涉及减少生成标准和高清晰度屏幕测试图案两者中的测试图案所需的存储器存储量的有效测试图案生成器。

背景技术

典型地，数字视频测试图案生成器存储视频的全部行的像素。对于颜色条图案，存在被存储用于视频行的纯色(solid color)段的大量多余的数据。图案越复杂，则为了存储所有视频行必须的存储越多。这种情况在每个视频行中存在更多像素的高清晰度视频中进一步加重。例如，可能需要若干千字节来存储一行视频。

过去，足够的像素存储器被包括在生成器中以构成视频的全部行。对于标准清晰度颜色条，每个视频行需要1440字节的存储(对于高清晰度视频需要高达3840字节)。随着测试图案复杂度增加，每个图案需要存储的视频行越多。

因此，存在对于带有显示屏幕的设备的更多存储器的有效测试图案生成器的需要。

发明内容

视频测试图案生成器和方法包括控制定序器，其被配置用于控制一个或多个地址计数器来生成视频测试图案。第一存储器被配置用于存储用于在视频测试图案的各部分之间过渡(transition)的像素值，且被配置用于存储重复的像素值。第二存储器被配置用于存储图案信息以确定用于过渡的像素值和重复的像素值的放置。重复计数器被配置用于控制在下一过渡之前产生的重复的像素值的数目。第一和第二存储器可以被包括在同一芯片或盘中。

附图说明

现在当考虑将结合如下附图详细描述的例示实施例时，将更全面地看到本发明的优点、特性和各种附加特征，在附图中：

图1是示出根据本发明的各方面而呈现的示例视频测试图案的图；

图2是根据本发明的例示实施例的测试图案生成器的方块图；

图3是示出根据本发明的一个实施例的包括被存储在例示只读存储器中的像素值和过渡位置的存储器设备的内容的方块图；以及

图4是示出根据本发明的例示实施例的用于有效地生成测试图案的方法流程图。

应该理解，附图是用于图示本发明的构思的目的，而不必是用于图示本发明的唯一可能的配置。

具体实施方式

本发明的各方面提供用于减少存储视频测试图案、更具体地是垂直条形视频测试图案的像素数据所需的存储器量的系统和方法。在一个实施例中，对于条之间的过渡存储像素数据，且通过重复每个过渡的最后像素长达条持续时间来生成条本身。对于条图案，在此描述的实施例通过仅存储用于不同颜色的条之间的过渡(需要颜色之间的平滑过渡而不是突然的切换，以防止在下游视频处理中的问题)的那些像素而大大地减少了所需的像素存储量。

视频测试图案通常是带宽受限的。颜色值不能简单地从一个跃进到另一个。颜色需要从一个颜色条到下一个颜色条的平滑过渡。因此，本发明的各方面使用对于条之间的每个过渡的预先计算的像素(使用适当的低通滤波器)，以及在ROM(只读存储器)中存储这些过渡像素。在ROM中还存储每个过渡的最后像素被重复以构成颜色条的宽度的次数(而不对于每个条存储同一像素值数百次)。

将理解，在视频测试图案生成器的方面来描述本发明；但是，本发明范围更广，且可以包括具有带有重复的颜色或图案的一个或多个场的任何测试生成器。另外，本发明可用于任何视频显示设备或视频显示生成器设备，包括但不局限于电视、机顶盒、DVR、DVD或录像机、个人数字助理、手持计算机、移动电话、个人计算机或膝上计算机等等。

应该理解，可以以硬件、软件或其组合的各种形式实现图中所示的元件。优选地，以包括处理器、存储器和输入/输出接口的一个或多个适当编程的通用设备上的硬件和软件的组合来实现这些元件。

在下面的讨论中，下列术语将被用于图示本发明的概念。例如，表达“测试图案”是指由测试图案生成器产生的整个视频图像。表达“条图案”是指被包括在构成测试图案的一个或多个视频行中的一个颜色条序列。术语“过渡”是指两个不同的颜色条之间的像素(例如八个像素)。

现在具体详细地说明附图，其中在各个视图中相同的附图标记标识类似或相同的元件，从图1开始，利用用于例示目的的灰度级阴影(shading)来示出示例颜色条图案。图案A和图案B是本发明能够生成实现的测试图案的类型的两个示例。测试图案A 12利用使用每个不同颜色八个垂直条13的一个条图案。测试图案B使用三个不同的条图案14、16和18和在图案B的下半部中重复的两个条图案14和16。

参考图2，根据一个实施例来示出例示的测试图案生成器100的方块图。生成器100可以包括第一只读存储器(ROM 1)102、和第二ROM(ROM 2)104。控制定序器106提供处理功能以确定生成什么颜色或图案。采用多个计数器、例如行计数器(LCTR)110、过渡计数器(TCTR)112、像素计数器(PCTR)114和重复计数器(RCTR)116来贯穿视频行地址和部分而运行。在所示的实施例中，在ROM 1 102中存储过渡像素数据，且在ROM 2 104中存储像素数据的重复计数。采用复用器120来在没有测试图案要输出时(诸如在视频光栅的水平和垂直回程(retrace)期间)提供作为缺省的黑色像素。

参考图1中的测试图案(A和B)，将描述用于两种不同的视频格式的测试图案(在这种情况下，以1080i或720p格式的高清晰度视频)。条图案1(12和14)是带有总共9个过渡的简单8-条图案(第九个过渡是从最后的条颜色到黑色)。条图案2(16)是相反顺序的同一颜色条图案1，且条图案3(18)是从白色到黑色的12阶灰度级。还可以采用其他条图案。

参考图2以后接着参考图3，例示地示出ROM 1 102和ROM 2 104的内容。ROM 1 102包括用于在所有条图案1、2、3(206)中的所有过渡204的像素数据202。在这种情况下，存在块208中所示的每个过渡8个像素(例如，以4:2:2的Y-Cb-Cr格式)。在以4:2:2的Y-Cb-Cr格式中，色差采样(Cb和Cr)每个以亮度(Y)采样的采样率的一半出现，这意味着每个像素具有一个Y采样，且两个连续像素共享一个Cb采样和一个Cr采样。每组八个像素的最后两个像素210是条颜色，且是被重复以构成条宽度的像素。

ROM 2 104包括对于每个颜色条的重复计数值。ROM 2 104中的每个位置220对应于ROM 1 102中的八个像素的组。由于这个原因，两个ROM 102和104能够共享选择要产生的颜色条的地址位222。由于每个条图案的最后过渡224进行水平消隐(黑色)而不是另一条颜色，不使用ROM 2 104中对应于该最后过渡的位置，并设置该位置为0。

ROM 2 104包括处理多种视频格式225和227(例如，以1080i或720p格式的高清晰度视频)的能力。可以基于外部逻辑，例如使用视频格式选择信号来选择格式225或227。应该理解，所描述和所示的测试图案、条图案和格式是用于图示目的。还可以采用且以较大数量采用其他图案和格式。

再次参考图2，控制定序器106被用于对实施方式能产生的每个测试图案(例如A和B(图1))的条图案12、14、16、18等等(例如图1)进行排序。外部逻辑(未示出)通过输入图案选择信号来通知定序器106要生成哪种测试图案和视频格式。外部逻辑还给定序器106提供光栅定时信号。在定序器106的控制下，由二进制计数器112和114来寻址ROM 102和104。计数器114可以包括给ROM 1 102提供最低有效地址位的3位上计数器(up-counter)。对于每个颜色条，计数器114从0向上计数到7，然后在6和7计数之间反复(toggle)长达条的持续时间。6和7计数是重复的像素值。以此方式，地址值改变，同时保持所分配的像素值，以生成纯色条或提供重复的图案。

计数器112寻址ROM 102和104两者以选择过渡像素序列和重复计数。在每个条图案的开始处，由控制定序器106装载计数器112。在每个条过渡的开始处，用ROM 2 104输出装载计数器116，且计数器114被复位到0，且然后被许可向上计数。当计数器114开始重复计数6和7时，计数器116对于每次重复递减。当计数器116到达0时，计数器114被复位到0，且计数器112增1，ROM 2 104的下一个输出被载入计数器116中。该循环重复直至完成视频行。

计数器110包括视频行计数器，其向下计数条图案重复的行的数目(例如，图1中的测试图案A仅使用占据视频场的所有行的一个条图案，而测试图案B具有3个不同的条图案(其中两个是在场的下半部中重复的))。在每个条图案的开始处，控制定序器106将行计数载入计数器110。当完成每个视频行时，计数器110减1。当计数器110到达0时，控制定序器106中止条生成(如果是测试图案A)，或者前进到下一条图案(如果是测试图案B)。在视频行(水平消隐期间)之间或在视频场之间，定序器106使用被使能根据空白信号输出黑色像素值的复用器120，致使黑色视频被插入到输出中。

有利地，通过再利用或重复相同的像素值，节省了大量像素存储空间。例如，限定大部分屏幕像素的测试图案所需的存储区域被减少到仅少量的存储器位置。参考图2所描述的测试生成器电路可以被并入任何视频屏幕或设备中以提供用于调整或另外测试视频屏幕的有效测试图案生成器。

参考图4，示出了根据例示实施例的有效地生成测试图案的方块/流程图。在块302中，执行调整(增加或减少)地址计数器来给像素分配像素值。这包括采用控制定序器来设置以及增加和减少计数器。例如，计数器包括提供像素值地址的像素值计数器、提供何时何地呈现过渡的过渡计数器、存储对于非过渡区域像素值重复的次数的重复计数器、和调整正寻址的行的行计数器。

在块304中，根据被存储的过渡值，从存储器输出用于视频测试图案的过渡区域的像素值。过渡像素值可以被存储在一个存储器中，且用于呈现过渡像素值的图案可以被存储在另一存储器中。还可以使所有被存储的信息存储在单个存储器设备中。

在块306中，在除了过渡区域以外的区域中重复像素值，使得从同一存储器位置重复输出重复的像素值。从同一存储器位置重复例如图1的纯色区域的像素值。这排除了用于存储大量相同的像素值的需要。

在块308中，不同的图案可以被存储并呈现在同一屏幕上，或可以根据应用或其他标准来选择图案。类似地，可以选择用于呈现的视频格式。图案和格式可以基于用户偏好、出厂设置，或可以响应于显示类型。例如，视频格式可以在高和标准清晰度电视之间改变。替换地，对于譬如高清晰度电视(例如，高清晰度1080i或720p)格式可以不同。

已经描述了用于视频测试图案的有效测试生成器的系统和方法的(意图图示但不限制)优选实施例，应注意本领域技术人员可以在上述教导之下进行修改和变化。因此要理解，在由所附权利要求概述的发明的范围和精神内，在所公开的发明的具体实施例中可以进行改变。已经如此详细且通过专利法律具体要求地描述了声明和期望由所附权利要求中阐述的文字专利所保护的本发明。

Claims (20)

1.一种视频测试图案生成器(100)，包括：

控制器(106)，用于控制至少一个地址计数器来生成视频测试图案；

第一存储器(102)，用于存储所述视频测试图案的各部分之间的过渡的像素值且用于存储重复的像素值；

第二存储器(104)，用于存储图案信息以确定所述像素值和所述重复的像素值的放置；以及

用于确定下一过渡之前产生的所述重复的像素值的数目的装置(116)。

2.根据权利要求1所述的生成器，其中所述控制器是控制至少一个地址计数器(110、112、114和116)使得至少一个所述地址计数器加/减计数以改变被分配了像素值的像素地址的控制定序器。

3.根据权利要求1所述的生成器，其中所述至少一个地址计数器包括根据Y-Cb-Cr格式提供用于过渡的像素值的像素计数器(114)。

4.根据权利要求1所述的生成器，其中所述至少一个地址计数器包括提供用于过渡的像素值的地址位置的过渡计数器(112)。

5.根据权利要求1所述的生成器，其中所述计数器是包括表示下一过渡之前重复像素值的次数的计数的重复计数器(116)。

6.根据权利要求1所述的生成器，其中所述至少一个地址计数器包括改变行计数以将像素值应用于下一像素行的行计数器(110)。

7.根据权利要求1所述的生成器，其中所述第一存储器包括根据所述视频测试图案的至少一个图案存储了像素过渡值的只读存储器(102)。

8.根据权利要求7所述的生成器，其中所述第二存储器包括用于存储与所述第一存储器中存储的重复的像素值对应的重复计数值的只读存储器(104)。

9.根据权利要求1所述的生成器，其中所述第二存储器(104)包括所存储的用于至少一个视频格式的过渡图案，且所述视频格式是可选的。

10.根据权利要求1所述的生成器，进一步包括用于生成黑色像素的装置(120)。

11.一种视频测试图案生成器(100)，包括：

控制定序器(106)，被配置用于根据所选视频测试图案来控制地址计数器，所述地址计数器包括像素计数器(114)、过渡计数器(112)、重复计数器(116)和行计数器(110)；

第一存储器(102)，被配置用于存储所述视频测试图案的各部分之间的过渡的像素值且被配置用于存储重复的像素值，所述第一存储器被配置用于根据来自所述过渡计数器和所述像素计数器的地址信息输出被存储于其中的像素值；以及

第二存储器(104)，被配置用于存储图案信息以确定所述过渡的像素值和所述重复的像素值的放置，所述第二存储器被配置用于根据来自所述过渡计数器的地址信息和所选格式来限定过渡区域和重复的像素区域；

所述行计数器(110)被配置用于改变行计数以将像素值应用于下一像素行，且所述重复计数器被配置用于控制在下一过渡之前产生的所述重复的像素值的数目。

12.根据权利要求11所述的生成器，其中所述地址计数器加/减计数以改变被分配了重复的像素值和/或过渡的像素值的地址。

13.根据权利要求11所述的生成器，其中根据Y-Cb-Cr格式存储所述像素值。

14.根据权利要求11所述的生成器，其中所述第一存储器(102)包括根据所述视频测试图案的一个或多个图案存储了像素过渡值的只读存储器。

15.根据权利要求14所述的生成器，其中所述第二存储器(104)包括用于存储与所述第一存储器中存储的重复的像素值对应的重复计数值的只读存储器。

16.根据权利要求11所述的生成器，其中所述第二存储器(104)包括被存储的用于一个或多个视频格式的过渡图案，且所述视频格式是可选的。

17.根据权利要求11所述的生成器，进一步包括用于生成黑色像素的装置(120)。

18.一种用于生成视频测试图案的方法，包括：

调整(302)地址计数器以给像素分配像素值；

根据所存储的过渡值，从存储器输出(304)用于视频测试图案的过渡区域的像素值；以及

重复(306)除了所述过渡区域以外的区域中的输出的像素值，使得从同一存储器位置重复输出重复的像素值。

19.根据权利要求18所述的方法，进一步包括选择(308)要呈现的测试图案。

20.根据权利要求18所述的方法，进一步包括选择(310)要呈现的视频格式。

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