專利名稱：用于視頻測試圖案的有效測試生成器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及測試圖案生成器，且更具體地，涉及減少生成標準和 高清晰度屏幕測試圖案兩者中的測試圖案所需的存儲器存儲量的有效測試圖 案生成器。
背景技術(shù)：
典型地，數(shù)字視頻測試圖案生成器存儲視頻的全部行的像素。對于顏色 條圖案，存在被存儲用于視頻行的純色(solid color)段的大量多余的數(shù)據(jù)。 圖案越復雜，則為了存儲所有視頻行必須的存儲越多。這種情況在每個視頻 行中存在更多像素的高清晰度視頻中進一步加重。例如，可能需要若干千字 節(jié)來存儲一行視頻。過去，足夠的像素存儲器被包括在生成器中以構(gòu)成視頻的全部行。對于 標準清晰度顏色條，每個視頻行需要1440字節(jié)的存儲(對于高清晰度視頻需 要高達3840字節(jié))。隨著測試圖案復雜度增加，每個圖案需要存儲的視頻行 越多。因此，存在對于帶有顯示屏幕的設備的更多存儲器的有效測試圖案生成 器的需要。發(fā)明內(nèi)容視頻測試圖案生成器和方法包括控制定序器，其被配置用于控制一個或 多個地址計數(shù)器來生成視頻測試圖案。第一存儲器被配置用于存儲用于在視 頻測試圖案的各部分之間過渡(transition)的像素值，且被配置用于存儲重 復的像素值。第二存儲器被配置用于存儲圖案信息以確定用于過渡的像素值
和重復的像素值的放置。重復計數(shù)器被配置用于控制在下一過渡之前產(chǎn)生的 重復的像素值的數(shù)目。第一和第二存儲器可以被包括在同一芯片或盤中。


現(xiàn)在當考慮將結(jié)合如下附圖詳細描述的例示實施例時，將更全面地看到本發(fā)明的優(yōu)點、特性和各種附加特征，在附圖中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的各方面而呈現(xiàn)的示例視頻測試圖案的圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的例示實施例的測試圖案生成器的方塊圖；圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的包括被存儲在例示只讀存儲器中的像素值和過渡位置的存儲器設備的內(nèi)容的方塊圖；以及圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的例示實施例的用于有效地生成測試圖案的方法流程圖。應該理解，附圖是用于圖示本發(fā)明的構(gòu)思的目的，而不必是用于圖示本 發(fā)明的唯一可能的配置。
具體實施方式
本發(fā)明的各方面提供用于減少存儲視頻測試圖案、更具體地是垂直條形 視頻測試圖案的像素數(shù)據(jù)所需的存儲器量的系統(tǒng)和方法。在一個實施例中， 對于條之間的過渡存儲像素數(shù)據(jù)，且通過重復每個過渡的最后像素長達條持 續(xù)時間來生成條本身。對于條圖案，在此描述的實施例通過僅存儲用于不同 顏色的條之間的過渡(需要顏色之間的平滑過渡而不是突然的切換，以防止 在下游視頻處理中的問題)的那些像素而大大地減少了所需的像素存儲量。視頻測試圖案通常是帶寬受限的。顏色值不能簡單地從一個躍進到另一 個。顏色需要從一個顏色條到下一個顏色條的平滑過渡。因此，本發(fā)明的各 方面使用對于條之間的每個過渡的預先計算的像素(使用適當?shù)牡屯V波 器)，以及在ROM (只讀存儲器)中存儲這些過渡像素。在ROM中還存儲 每個過渡的最后像素被重復以構(gòu)成顏色條的寬度的次數(shù)(而不對于每個條存 儲同一像素值數(shù)百次)。將理解，在視頻測試圖案生成器的方面來描述本發(fā)明；但是，本發(fā)明范 圍更廣，且可以包括具有帶有重復的顏色或圖案的一個或多個場的任何測試 生成器。另外，本發(fā)明可用于任何視頻顯示設備或視頻顯示生成器設備，包
括但不局限于電視、機頂盒、DVR、 DVD或錄像機、個人數(shù)字助理、手持計算機、移動電話、個人計算機或膝上計算機等等。應該理解，可以以硬件、軟件或其組合的各種形式實現(xiàn)圖中所示的元件。 優(yōu)選地，以包括處理器、存儲器和輸入/輸出接口的一個或多個適當編程的通 用設備上的硬件和軟件的組合來實現(xiàn)這些元件。在下面的討論中，下列術(shù)語將被用于圖示本發(fā)明的概念。例如，表達"測 試圖案"是指由測試圖案生成器產(chǎn)生的整個視頻圖像。表達"條圖案"是指 被包括在構(gòu)成測試圖案的一個或多個視頻行中的一個顏色條序列。術(shù)語"過 渡"是指兩個不同的顏色條之間的像素(例如八個像素)。現(xiàn)在具體詳細地說明附圖，其中在各個^L圖中相同的附圖標記標識類似 或相同的元件，從圖l開始，利用用于例示目的的灰度級陰影(shading)來 示出示例顏色條圖案。圖案A和圖案B是本發(fā)明能夠生成實現(xiàn)的測試圖案的 類型的兩個示例。測試圖案A 12利用使用每個不同顏色八個垂直條13的一 個條圖案。測試圖案B使用三個不同的條圖案14、 16和18和在圖案B的下 半部中重復的兩個條圖案14和16。參考圖2,根據(jù)一個實施例來示出例示的測試圖案生成器100的方塊圖。 生成器100可以包括第一只讀存儲器(ROM 1 ) 102、和第二ROM(ROM2) 104。控制定序器106提供處理功能以確定生成什么顏色或圖案。采用多個計 數(shù)器、例如行計數(shù)器(LCTR) 110、過渡計數(shù)器(TCTR) 112、像素計數(shù)器(PCTR) 114和重復計數(shù)器(RCTR) 116來貫穿一見頻行地址和部分而運行。 在所示的實施例中，在ROM 1 102中存儲過渡像素數(shù)據(jù)，且在ROM 2 104中 存儲像素數(shù)據(jù)的重復計數(shù)。采用復用器120來在沒有測試圖案要輸出時(諸 如在視頻光柵的水平和垂直回程(retrace)期間)提供作為缺省的黑色像素。 參考圖1中的測試圖案(A和B),將描述用于兩種不同的視頻格式的測 試圖案(在這種情況下，以1080i或720p格式的高清晰度視頻)。條圖案1(12和14 )是帶有總共9個過渡的簡單8-條圖案(第九個過渡是從最后的條 顏色到黑色)。條圖案2 (16)是相反順序的同一顏色條圖案1,且條圖案3(18)是從白色到黑色的12階灰度級。還可以采用其他條圖案。參考圖2以后接著參考圖3，例示地示出ROM 1 102和ROM 2 104的內(nèi) 容。R0M1 102包括用于在所有條圖案1、 2、 3 (206)中的所有過渡204的 像素數(shù)據(jù)202。在這種情況下，存在塊208中所示的每個過渡8個像素(例
如，以4:2:2的Y-Cb-Cr格式)。在以4:2:2的Y-Cb-Cr格式中，色差采樣(Cb 和Cr)每個以亮度(Y)采樣的采樣率的一半出現(xiàn)，這意味著每個像素具有 一個Y采樣，且兩個連續(xù)像素共享一個Cb采樣和一個Cr采樣。每組八個像 素的最后兩個像素210是條顏色，且是被重復以構(gòu)成條寬度的像素。ROM 2 104包括對于每個顏色條的重復計數(shù)值。ROM 2 104中的每個位 置220對應于ROM 1 102中的八個像素的組。由于這個原因，兩個ROM 102 和104能夠共享選4奪要產(chǎn)生的顏色條的地址位222。由于每個條圖案的最后 過渡224進行水平消隱(黑色)而不是另 一條顏色，不使用ROM 2 104中對 應于該最后過渡的位置，并設置該位置為0。ROM 2 104包括處理多種一見頻才各式225和227 (例如，以1080i或720p 格式的高清晰度視頻)的能力。可以基于外部邏輯，例如使用視頻格式選擇 信號來選擇格式225或227。應該理解，所描述和所示的測試圖案、條圖案 和格式是用于圖示目的。還可以釆用且以較大數(shù)量采用其他圖案和格式。再次參考圖2,控制定序器106被用于對實施方式能產(chǎn)生的每個測試圖 案(例如A和B (圖l))的條圖案12、 14、 16、 18等等(例如圖1)進行排 序。外部邏輯(未示出)通過輸入圖案選擇信號來通知定序器106要生成哪 種測試圖案和視頻格式。外部邏輯還給定序器106提供光柵定時信號。在定 序器106的控制下，由二進制計數(shù)器112和114來尋址ROM 102和104。計 數(shù)器114可以包括給ROM 1 102提供最低有效地址位的3位上計數(shù)器 (up-counter )。對于每個顏色條，計數(shù)器114從0向上計數(shù)到7，然后在6和 7計數(shù)之間反復(toggle)長達條的持續(xù)時間。6和7計數(shù)是重復的像素值。 以此方式，地址值改變，同時保持所分配的像素值，以生成純色條或提供重 復的圖案。計數(shù)器112尋址ROM 102和104兩者以選擇過渡像素序列和重復計數(shù)。 在每個條圖案的開始處，由控制定序器106裝載計數(shù)器112。在每個條過渡 的開始處，用ROM2 104輸出裝載計數(shù)器116,且計數(shù)器114被復位到0,且 然后被許可向上計數(shù)。當計數(shù)器114開始重復計數(shù)6和7時，計數(shù)器116對 于每次重復遞減。當計數(shù)器116到達0時，計數(shù)器114被復位到0，且計數(shù)器 112增1, ROM2 104的下一個輸出#_載入計數(shù)器116中。該循環(huán)重復直至完 成視頻行。計數(shù)器110包括視頻行計數(shù)器，其向下計數(shù)條圖案重復的行的數(shù)目(例 如，圖1中的測試圖案A僅使用占據(jù)視頻場的所有行的一個條圖案，而測試圖案B具有3個不同的條圖案(其中兩個是在場的下半部中重復的))。在每 個條圖案的開始處，控制定序器106將行計數(shù)載入計數(shù)器110。當完成每個 視頻行時，計數(shù)器110減1。當計數(shù)器110到達0時，控制定序器106中止條 生成(如果是測試圖案A)，或者前進到下一條圖案(如果是測試圖案B)。 在視頻行(水平消隱期間)之間或在視頻場之間，定序器106使用被使能根 據(jù)空白信號輸出黑色像素值的復用器120,致使黑色視頻被插入到輸出中。有利地，通過再利用或重復相同的像素值，節(jié)省了大量像素存儲空間。 例如，限定大部分屏幕像素的測試圖案所需的存儲區(qū)域被減少到僅少量的存 儲器位置。參考圖2所描述的測試生成器電路可以被并入任何視頻屏幕或設 備中以提供用于調(diào)整或另外測試視頻屏幕的有效測試圖案生成器。參考圖4,示出了根據(jù)例示實施例的有效地生成測試圖案的方塊/流程圖。 在塊302中，執(zhí)行調(diào)整(增加或減少)地址計數(shù)器來給像素分配像素值。這 包括釆用控制定序器來設置以及增加和減少計數(shù)器。例如，計數(shù)器包括提供 像素值地址的像素值計數(shù)器、提供何時何地呈現(xiàn)過渡的過渡計數(shù)器、存儲對 于非過渡區(qū)域像素值重復的次數(shù)的重復計數(shù)器、和調(diào)整正尋址的行的行計數(shù) 器。在塊304中，根據(jù)被存儲的過渡值，從存儲器輸出用于視頻測試圖案的 過渡區(qū)域的像素值。過渡像素值可以被存儲在一個存儲器中，且用于呈現(xiàn)過 渡像素值的圖案可以被存儲在另 一存儲器中。還可以使所有被存儲的信息存 儲在單個存儲器設備中。在塊306中，在除了過渡區(qū)域以外的區(qū)域中重復像素值，使得從同一存 儲器位置重復輸出重復的像素值。從同一存儲器位置重復例如圖1的純色區(qū) 域的像素值。這排除了用于存儲大量相同的像素值的需要。在塊308中，不同的圖案可以被存儲并呈現(xiàn)在同一屏幕上，或可以根據(jù) 應用或其他標準來選擇圖案。類似地，可以選擇用于呈現(xiàn)的視頻格式。圖案 和格式可以基于用戶偏好、出廠設置，或可以響應于顯示類型。例如，視頻 格式可以在高和標準清晰度電視之間改變。替換地，對于譬如高清晰度電視 (例如，高清晰度1080i或720p )格式可以不同。已經(jīng)描述了用于視頻測試圖案的有效測試生成器的系統(tǒng)和方法的(意圖 圖示但不限制)優(yōu)選實施例，應注意本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在上述教導之下進
，所公開的發(fā)明的具體實施例中可以進行改變。已經(jīng)如此詳細且通過;甲:法 ^:要求地描述了聲明和期望由所附權(quán)利要求中闡述的文字專利所
權(quán)利要求
1. 一種視頻測試圖案生成器(100)，包括控制器(106)，用于控制至少一個地址計數(shù)器來生成視頻測試圖案；第一存儲器(102)，用于存儲所述視頻測試圖案的各部分之間的過渡的像素值且用于存儲重復的像素值；第二存儲器(104)，用于存儲像素圖案信息以確定所述像素值和所述重復的像素值的放置；以及計數(shù)器(116)，用于控制下一過渡之前產(chǎn)生的所述重復的像素值的數(shù)目。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生成器，其中所述控制器是控制至少一個地址 計數(shù)器(110、 112、 114和116)使得至少一個所述地址計數(shù)器加/減計數(shù)以改 變被分配了像素值的像素地址的控制定序器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生成器，其中所述至少一個地址計數(shù)器包括根 據(jù)Y-Cb-Cr格式提供用于過渡的像素值的像素計數(shù)器(114 )。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生成器，其中所述至少一個地址計數(shù)器包括提 供用于過渡的像素值的地址位置的過渡計數(shù)器(112)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生成器，其中所述計數(shù)器是包括表示下一過渡 之前重復像素值的次數(shù)的計數(shù)的重復計數(shù)器(116)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生成器，其中所述至少一個地址計數(shù)器包括改 變行計數(shù)以將像素值應用于下一像素行的行計數(shù)器(110)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生成器，其中所述第一存儲器包括根據(jù)所述視 頻測試圖案的至少一個圖案存儲了像素過渡的只讀存儲器(102)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的生成器，其中所述第二存儲器包括具有與所述 第一存儲器中的像素過渡值的地址對應的過渡位置值的只讀存儲器(104)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生成器，其中所述第二存儲器(104)包括所 存儲的用于至少一個視頻格式的過渡圖案，且所述視頻格式是可選的。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的生成器，進一步包括用于生成黑色像素的裝 置(120)。
11. 一種視頻測試圖案生成器(100)，包括控制定序器(106)，被配置用于根據(jù)所選視頻測試圖案來控制地址計數(shù) 器，所述地址計數(shù)器包括像素計數(shù)器(114)、過渡計數(shù)器(112)、重復計數(shù) 器(116)和行計數(shù)器(110);第一存儲器(102)，被配置用于存儲所述視頻測試圖案的各部分之間的 過渡的像素值且被配置用于存儲重復的像素值，所述第一存儲器被配置用于 根據(jù)來自所述過渡計數(shù)器和所述像素計數(shù)器的地址信息輸出被存儲于其中的 像素值；以及第二存儲器(104),被配置用于存儲圖案信息以確定所述過渡的像素值 和所述重復的像素值的放置，所述第二存儲器被配置用于根據(jù)來自所述過渡 計數(shù)器的地址信息和所選格式來限定過渡區(qū)域和重復的像素區(qū)域；所述行計數(shù)器(110 )被配置用于改變行計數(shù)以將像素值應用于下一像素 行，且所述重復計數(shù)器被配置用于控制在下一過渡之前產(chǎn)生的所述重復的像 素值的數(shù)目。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的生成器，其中所述地址計數(shù)器加/減計數(shù)以 改變^皮分配了像素值和/或過渡的地址。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的生成器，其中根據(jù)Y-Cb-Cr格式存儲所述像素值。
14. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的生成器，其中所述第一存儲器(102)包括 根據(jù)所述視頻測試圖案的 一個或多個圖案存儲了像素過渡值的只讀存儲器。
15. 根據(jù)權(quán)利要求14所述的生成器，其中所述第二存儲器(104)包括 在其中存儲了與所述第一存儲器中的像素過渡值的地址對應的過渡位置值的 只讀存儲器。
16. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的生成器，其中所述第二存儲器(104)包括 被存儲的用于一個或多個視頻格式的過渡圖案，且所述視頻格式是可選的。
17. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的生成器，進一步包括用于生成黑色像素的裝 置(120)。
18. —種用于生成視頻測試圖案的方法，包括 調(diào)整(302)地址計數(shù)器以給像素分配像素值；根據(jù)所存儲的過渡值，從存儲器輸出(304)用于視頻測試圖案的過渡區(qū) 域的像素值；以及重復(306 )除了所述過渡區(qū)域以外的區(qū)域中的輸出的像素值，使得從同 一存儲器位置重復輸出重復的像素值。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，進一步包括選擇(308 )要呈現(xiàn)的測 試圖案。
20. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的方法，進一步包括選擇(310)要呈現(xiàn)的視頻格式。
21. —種由機器可讀的程序存儲設備，確實地實現(xiàn)可由所述機器執(zhí)行的 指令的程序，以執(zhí)行如權(quán)利要求18所述的方法的步驟。
全文摘要
一種視頻測試圖案生成器(100)和方法包括控制定序器(106)，被配置來控制一個或多個地址計數(shù)器(110、112、114、116)以生成視頻測試圖案。第一存儲器(102)被配置用于存儲用于視頻測試圖案的各部分之間的過渡的像素值，并被配置用于存儲重復的像素值。第二存儲器(104)被配置用于存儲圖案信息以確定用于過渡的像素值和重復的像素值的放置。重復計數(shù)器(116)被配置用于控制在下一個過渡之前產(chǎn)生的重復的像素值的數(shù)目。
文檔編號H04N17/02GK101401444SQ200680031743
公開日2009年4月1日 申請日期2006年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2005年8月31日
發(fā)明者托德·M·比茲利 申請人:湯姆森特許公司