NL7900324A

NL7900324A - Rasterinterpolatieschakeling.

Info

Publication number: NL7900324A
Application number: NL7900324A
Authority: NL
Original assignee: Philips Nv
Priority date: 1979-01-16
Filing date: 1979-01-16
Publication date: 1980-07-18
Also published as: BR8000213A; JPS5595477A; FR2447122B1; GB2040641A; CA1159169A; ES487670A1; SE8000260L; BE881140A; FR2447122A1; DE3001006C2; IT8019165A0; GB2040641B; US4300162A; AU5455280A; AU535232B2; JPH0214833B2; DE3001006A1; IT1130858B

Description

J

PHN 9331 N.V. Philips* Gloeilampenfabrieken te Eindhoven. Rasterinterpolatieschakeling.

De uitvinding heeft betrekking op een rasterinterpolatieschakeling voor het in een zodanige amplitude-verhouding samenvoegen tot een geïnterpoleerd signaal van signalen correspondereid met signalen uit opeenvolgende 5 rasters van een oorspronkelijk beeld, dat in een met dit geïnterpoleerde signaal weer te geven beeld de som van de helderheden te veroorzaken door signalen corresponderend met signalen uit een aantal lijnen van het weer te geven beeld die door de rasterinterpolatieschakeling worden ver-10 kregen in plaats van een signaal uit een lijn van het oor spronkelijke beeld, voor elk raster praktisch dezelfde is.

Uit de Nederlandse Octrooiaanvrage 770^512 (PHN 8821) is een rasterinterpolatieschakeling van de bovengenoemde soort bekend waarmee storende verschijnselen worden 15 verminderd die bij een lijnentalverdubbeling met behoud van rasterfrequentie optreden bij bewegingen in het beeld.

De uitvinding heeft ten doel andere, bij geïnterlinieerde beelden optredende storende verschijnselen zoals het flikkeren en het op en neer wippen van bepaalde 20 typen van weer te geven beeld, zoals beelden opgewekt door bijvoorbeeld karaktergeneratoren of schrijftabletten, te voorkomen.

Een rasterinterpolatieschakeling van de in de aanhef genoemde soort volgens de uitvinding heeft daarom 25 tot kenmerk, dat de amplitudeverhouding zodanig is dat in een met het geïnterpoleerde signaal weer te geven beeld in een met een lijn van het oorspronkelljke beeld corresponderende groep van lijnen waarover de in plaats van een 790 0 3 24 9 2 PHN 9331 signaal uit een lijn van het oorspronkelijke beeld verkregen signalen door de rasterinterpolatieschakeling zijn verdeeld, voor elk raster de som van de producten van de helderheid en de afstand van de lijnen van de groep tot 3 het midden van die groep praktisch nul is.

De uitvinding berust op het inzicht dat een interpolatieschakeling gebruikt kan worden voor extrapolatie. Tengevolge van een rasterinterpolatieschakeling worden namelijk signalen uit het ene raster ook in het 10 volgende raster weergegeven. Gebeurt dit in dat volgende raster enkele, een lijntijd verschoven, malen dan worden in dat volgende raster enkele beelden weergegeven die in verticale richting iets ten opzichte van dat of die in het vorige raster zijn verschoven. Worden deze verschoven beel-15 den onder en boven dat of die van het vorige raster weer gegeven en worden de helerheden zodanig gekozen dat het oog de indruk krijgt dat de gemiddelde positie van deze beelden in het volgende raster samenvalt met die van het vorige raster dan wordt door deze extrapolatie het op en 20 neer wippen van contouren voorkomen. Als bovendien de hel derheden van deze door het oog gemiddelde beelden in de twee opeenvolgende rasters gelijk zijn treedt ook geen flik-kerverschijnsel meer op bij deze contouren.

Deze vorm van interpolatie heeft bovendien 23 tot gevolg dat contouren in verticale richting een iets minder scherp verloop krijgen. Worden volgens een verdere uitwerking van de uitvinding ook in horizontale richting de contouren iets minder scherp gemaakt door een puntinter-polatieschakeling dan wordt een aangename weergave van con-30 touren verkregen die bovendien de voordelen heeft dat bij weergave van schrijftabletsignalen dunne, vrijwel horizontale lijnen geen brokkelige indruk meer maken en bij weergave van tekstbeeldsignalen zoals bij teletext- of viewdata geen afronding meer noodzakelijk is.

35 De uitvinding zal nu aan de hand van de teke ning worden toegelicht.

790 0 3 2 4 3 ΡΗΝ 9331

In de tekening illustreert: fig. 1 met een blokschema een mogelijke uitvoeringsvorm van een rasterinterpolatiescliakeling volgens de uitvinding, 5 fig. 2 een deel van een bij gebruik van een rasterinterpolatiescliakeling volgens fig. 1 verkregen weergegeven beeld, fig. 3 met een bloksckema een andere raster-interpolatieschakeling volgens de uitvinding, 10 fig. h een deel van een bij gebruik van een rasterinterpolatiescliakeling volgens fig. 3 weergegeven beeld, fig. 5 met een bloksckema een tekstbeeld-weergeefinrichting met een interpolatiesckakeling volgens 15 de uitvinding.

In fig. 1 wordt aan een ingang 5 van de ras-terinterpolatiesckakeling een tweevoudig geïnterlinieerd videosignaal toegevoerd met bijvoorbeeld een rasterfrequen-tie van 50 Hz en een lijnfrequentie van 15625 Hz. Dit video-20 signaal wordt via een amplitudebepalende sckakeling 7» zoals een versterker of een verzwakker, aan een ingang 9 van een optelschakeling 11 toegevoerd. Verder wordt dit videosignaal via een vertragingssckakeling 13> die een vertra-gingstijd heeft gelijk aan een rastertijd verminderd met 25 een halve lijntijd (R-^-L) , en een amplitudebepalende schakeling 15 aan een tweede ingang 17 van de optelschakeling 11 toegevoerd. Een derde ingang 19 van de optelschakeling 11 ontvangt het videosignaal via de vertragingsschakeling 13» een vertragingsschakeling 21 die een vertragings-30 tijd van een lijntijd (l) heeft, en een amplitudebepalende schakeling 23. Aan een uitgang 25 van de optelschakeling 11 verschijnt nu een videosignaal dat in een beeldweergeef-inrichting een oorspronkelijk raster zoals dat met het ingangssignaal weergegeven zou worden, drie maal weergeeft 35 en wel een eerste maal overeenkomend met de tijd en de positie van het oorspronkelijke raster en met een helder- 790 0 3 2 4 > 4 4» t PHN 9331 held 2a bepaald door de amplitudebepalende schakeling 7> een tweede maal en een volgende rastertijd met een helderheid a bepaald door de amplitudebepalende schakeling 15 in een positie die iets boven die van het .oorspronkelijke 5 raster ligt en een derde maal in dezelfde volgende raster tijd met een helderheid a bepaald door de amplitudebepalende schakeling 23 in een positie die iets lager ligt dan die van het oorspronkelijke raster. De gemiddelde positie en gezamenlijke helderheid van de twee laatstgenoemde weerge-10 geven rasters komen echter overeen met die van het eerst genoemde. Hierdoor worden flikker- en wipverschijnselen vermeden. Deze vinden namelijk bij een geïnterlinieerd beeld hun oorzaak in het feit dat een beeldpunt met een bepaalde helderheid en positie van een eerste raster in het 15 tweede raster niet dezelfde positie inneemt en ter plaatse van het eerstgenoemde beeldpunt dus een helderheid nul heeft. Dit wordt met een schakeling volgens de uitvinding voorkomen.

Aan de hand van fig. 2 zal de werking van de 20 schakeling van fig. 1 worden nagegaan. Er is schetsmatig een klein deel van een met behulp van de schakeling van fig. 1 weergegeven geïnterlinieerd beeld getekend waarin lijnen van een eerste raster zijn getrokken en van het volgende raster zijn gestippeld. Een op een tijdstip t 25 in het eerste raster optredend beeldpunt met een helderheid 2a wordt in het volgende raster op een tijdstip t + (R - ^-L) herhaald met een helderheid a en op een tijdstip t + (R + ·*τΊ-ι) nogmaals met een helderheid a. Er ontstaat een groep van drie lijnen waarin een beeldpunt uit het oor-3® spronkelijke videosignaal in het met het geïnterpoleerde videosignaal weergegeven beeld optreedt. Het midden van deze groep valt samen met de lijn door het beeldpunt dat op het tijdstip t wordt weergegeven. De som van de helderheden in deze groep van lijnen is in het eerste raster ge-33 lijk aan 2a en in tweede raster gelijk aan a + a en dus ook gelijk aan 2a. De afstand van het beeldpunt in het eerste raster tot het midden is nul en dus ook het product van die 790 0 3 2 4 5 -¾ PHN 9331 afstand en dé helderheid. In het tweede raster is het product van helderheid en afstand tot het midden van het beeldpunt op het tijdstip t + (R - -g-L>) gelijk aan da en van het beeldpunt op het tijdstip t + R + -g-L gelijk aan -da. De 5 som van deze producten is da - da = 0. In elk raster is deze som dus nul.

In de rasterinterpolatieschakeling voor een tweevoudige geïnterlinieerd videosignaal van fig. 3 zijn voor overeenkomstige elementen dezelfde verwijzingscijfers 10 gebruikt als in fig. 1. De optelschakeling 11 heeft nu een vierde ingang 27 waaraan het videosignaal aan de ingang 5 via een vertragingsschakeling 29 met een vertragings-tij:d van een lijntijd (L-) en een amplitudebepalende schakeling 31 "wordt toegevoerd.

15 De amplitudebepalende schakelingen zorgen in dit geval voor helderheden in het weergegeven beeld zoals in de verder met fig. 3 corresponderende fig. k is aangegeven en die voor een beeldpunt op het tijdstip t gelijk is aan 3a>°P het tijdstip t + L gelijk aan a, op 20 het tijdstip t +R - -g-L gelijk aan a en op het tijdstip t + R + -g-L gelijk aan 3a· Deze beeldpunten corresponderen met een enkel beeldpunt dat met het oorspronkelijke videosignaal, dat aan de ingang 5 wordt toegevoerd, op het tijdstip t zou worden verkregen. De groep van lijnen- waarover 25 dit beeldpunt nu wordt verdeeld heeft een midden dat met een streep-stiplijn is aangegeven. De tijdstippen t en t + L treden op in het eerste raster en de tijdstippen t + R - jrL en t+ R + g-L in het tweede raster. De som van helderheden in het eerste raster is 3a + a. = 4a. en die in het tweede 30 raster a + 3a = 4a. Deze sommen zijn gelijk. De producten van de helderheden en de afstand tot het midden zijn in het eerste raster ^-d . 3a en -1-jrd . a. De som hiervan is nul. In het tweede raster zijn deze producten 1-g-d . a en --jrd . 3a waarvan de som ook nul is. In beide rasters is de 35 gemiddelde positie van de beeldpunten dus gelegen in het midden van de genoemde groep van lijnen en is de gemiddel de helderheid van de beeldpunten dezelfde.

790 03 24 r *n 6 PHN 9331

Als de weergeefinrichting waarmee het uitgangssignaal van de interpolatieschakeling wordt weergegeven een niet-lineaire karakteristiek heeft 1) moe ten de araplitudebepalende schakelingen een aangepaste am-

θ'- '}T

5 plitudeverhouding'/2a : y a in het geval van fig. 1, res- ’ N "" pectievelijk V 3a : Va i*1 l1®* geval van fig. 3 veroorza ken zodat aan de genoemde voorwaarden voor de helderheid van de beeldpunten wordt voldaan waarbij vanzelfsprekend kleine afwijkingen van de ideale waarden toelaatbaar zijn 10 evenals in de gegeven uitvoeringsvoorbeelden.

Moet een meervoudig geïnterlinieerd beeld worden weergegeven waarin voor een compleet televisiebeeld meer dan twee rasters noodzakelijk zijn dan moet de inter-polatieschakeling volgens de hierboven beschreven principes 15 worden aangepast door een interpolatie over die rasters en een geschikt gekozen aantal lijnen.

Het is vanzelfsprekend op de aangegeven manier ook mogelijk over meer rasters te interpoleren dan voor een compleet televisiebeeld noodzakelijk is.

20 De gebruikte vertragingsschakelingen kunnen analoge of digitale vertragingsinrichtingen gebruiken. Xn het laatste geval kunnen analoog-digitaal en digitaal-ana-loogomzetters worden toegepast voor de aanpassing van het televisiesignaal aan de vertragingsinrichting en de beeld-25 weergeefinrichting.

Interpolatieschakelingen volgens de uitvinding zullen in het algemeen toegepast worden wanneer vi-deosignaalopwekkingsinrichtingen worden gebruikt die zeer scherpe helderheidsovergangen in verticale richting kunnen 30 opwekken zoals schrijftabletten en tekengeneratoren. Bij dergelijke videosignaalgeneratoren is het dikwijls mogelijk de vertragingsinrichtingen te vermijden door het toepassen uitleesverfijningen van van/geheugens zoals m het uitvoeringsvoorbeeld van fig.

5 zal worden uiteengezet.

35 In fig. 5 is een blokschema geschetst van een tekstbeeldweergeefinrichting zoals voor teletext of 790 0 3 24 7 * PHN 9331 viewdata kan worden toegepast.

Een impulsgenerator 33 levert aan een uitgang 35 een impulssignaal van de lijnfrequentie en aan een uitgang 37 een impulssignaal van de rasterfrequentie. Deze 5 signalen worden aan een afbuigschakeling 39 toegevoerd die een elektronenbundel van een beeldweergeefbuis zodanig afbuigt dat een geïnterlinieerd beeld ontstaat.

De impulsgenerator 33 levert verder via een uitgang 43 een nieuw-teken-signaal aan een ingang 45 van 10 een bladzijdegeheugen 47· Dit bladzijdegeheugen 47 wordt verondersteld te zijn ingeschreven via een groep van ingangen 49 en geeft telkens bij het optreden van een nieuw-teken-signaal een nieuwe groep van tekencodesignalen af aan een groep van uitgangen 51· De tekens zijn ingedeeld 15 in regels en bij het begin van een nieuwe regel wordt een nieuwe-regel-signaal aan een ingang 53 van het paginageheu-gen 47 toegevoerd. Dit nieuwe-regel-signaal is afkomstig van een uitgang 55 van een lijnnummersignaalgenerator 57·

Deze lijnnummersignaalgenerator 57 wordt aan een ingang 20 59 gestuurd door een nieuwe-lijn-signaal afkomstig van een uitgang 61 van de impulssignaalgenerator 33· * De groep van tekencodesignalen die aan de groep van uitgangen 51 van het bladzijdegeheugen 47 optreedt wordt toegevoerd aan een groep van ingangen 63 van 25 een eerste tekengenerator (ROM l) 65 en aan een groep van ingangen 67 van een tweede tekengenerator (ROM 2) 69· De eerste tekengenerator 65 ontvangt aan een groep van ingangen 71 een lijnnummersignaalgroep afkomstig van een groep van uitgangen 73 van de lijnnnummersignaalgenerator 57. De twee-30 de tekengenerator 69 ontvangt aan een groep van ingangen 75 een lijnnummersignaalgroep afkomstig van een groep van uitgangen 77 van een lijnnummercorrectieschakeling 79· Deze lijnnummercorrectieschakeling verandert een aan een groep van ingangen 81 ontvangen lijnnummersignaalgroep 35 in een signaalgroep die hoort bij een lijnnummer dat in het ene raster één hoger is dan het lijnnummer behorende 790 0 3 2 4 l 8 PHN 9331 bij de aan de ingang toegevoerde lijnnummergroep en in het volgende raster één lager. Dit gebeurt onder invloed van een aan een ingang 83 ervan toegevoerd signaal dat afkomstig is van een uitgang 85 van de impulssignaalgenerator 5 33 en dat aangeeft of het op de beeldweergeefbuis 41 weer te geven raster even of oneven is.

De tekengenerator 65 respectievelijk 69 geeft aan een groep van uitgangen 87 respectievelijk 89 een groep van videosignalen af behorende bij het door de lijn-10 nummersignaalgroep aan de groep van ingangen 71 respectie velijk 75 bepaalde lijnnummer van een teken bepaald door de groep van tekencodesignalen aan de groep van ingangen 63 respectievelijk 67. Deze groepen van videosignalen worden door een parallelserieomzetter 91 respectievelijk 93 15 omgezet in een videosignaal dat voor weergave geschikt is en dat aan een uitgang 95 respectievelijk 97 wordt afgegeven. Dit gebeurt onder invloed van het van de uitgang 43 van de impulssignaalgenerator 33 afkomstige nieuw-teken-signaal, dat aan een ingang 99 respectievelijk 101 wordt 20 toegevoerd, en een kloksignaal afkomstig van een uitgang 103 van de impulsgenerator 33» dat aan een ingang 105 respectievelijk 107 wordt “toegevoerd.

Het videosignaal aan de uitgang 95 respectievelijk 97 van de parallel-serieomzetter 91 respectieve-25 lijk 93 wordt via een amplitudebepalende schakeling 109 respectievelijk 111 aan een optelschakeling 113 toegevoerd in een amplitude verhouding 3a- *· &· De optelschakeling 113 geeft nu aan een uitgang 115 een videosignaal af waardoor een beeldpunt van een teken zou worden weergegeven op de 30 in fig. 4 aangegeven manier. Dit videosignaal wordt aan een puntinterpolatieschakeling 117 toegevoerd. Deze heeft een tweetal in serie geschakelde vertragingsschakelingen 119, 121 die het videosignaal elk vertragen over een tijd overeenkomende met een beeldpunt. Het uitgangssignaal van 35 de optelschakeling wordt via een amplitudebepalende scha keling 123, dat van de vertragingsschakeling 119 via een amplitudebepalende schakeling 125 en dat van de vertragings- 790 03 24 9 * PHN 9331 schakeling· 121 via een amplitudebepalende schakeling 127 een optelschakeling 129 toegevoerd bijvoorbeeld in een am-plitudeverhouding b ï 2b ï b. Van. een uitgang 131 van de optelschakeling 129» die tevens de uitgang van de puntin-5 terpolatieschakeling 117 is» wordt nu een videosignaal ver kregen dat ook in horizontale richting een aantal malen wordt herhaald zodat de scherpte van horizontale helderheids-sprongen is aangepast aan die van verticale helderheids-sprongen en weer te geven tekens een aangename vorm krijgen, 10 die een tekenafrondingsschakeling overbodig maakt.

Het videosignaal aan de uitgang 131 van de optelschakeling 129 wordt via een Y-correctieschakeling 133 toegevoerd aan een stuur electrode van de beeldweergeef-buis 41.

15 He puntvertragingsschakelingen kunnen, als ze vóór de amplitude-bepalende schakelingen 111 en 109 worden opgenomen, als digitale schakelingen wordt uitgevoerd.

De amplitudebepalende schakelingen 109, 111, 123, 125 en 127 en de optelschakelingen 113 en 129 kunnen dan door een 20 matrix worden gevormd. Als de parallel-serieomzetters 91 en 93 een aantal uitgangen hebben waaraan een beeldpunt ten opzichte van .elkaar verschoven signalen optreden kunnen de puntvertragingsfunkties door deze omzetters worden uitgevoerd.

25 Het zal duidelijk zijn dat bijvoorbeeld ook bij het gebruik van een schrijftablet voor het opwekken van een videosignaal een lijnnummercorrectieschakeling kan worden toegepast op een soortgelijke wijze als hierboven aangegeven voor de tekstbeeldweergeefinrichting.

30 Voor kleurweergave hebben de tekengeneratoren 65 en 69 elk drie uitgangsschakelingen met voor elke kleur een uitgang en wordt voor elke kleur een schakeling toegepast gelijk aan die aangegeven met verwijzingscijfers 109 t/m 133.

35 Behalve aan de ontvangwijze van een geïnter linieerd televisiesysteem is een rasterinterpolatieschake-ling volgens de uitvinding ook zeer bruikbaar aan de zend- 790 03 24

Claims

3* ΡΗΝ 9331 zijde bijvoorbeeld als ondertitels digitaal worden opgewekt. Ook voor weergave van facsimile beelden op geïnterlinieerde beeldweergeefinrichting kan een rasterin-terpolatieschakeling volgens de uitvinding worden toege-5 past waarbij evenals in het geval van het uitvoeringsvoor- beeld van fig. 5 uitleesverfijningen van geheugens kunnen worden toegepast in plaats van vertragingsschakelingen. Conclusies:

1. Rasterinterpolatieschakeling voor het in een zodanige amplitudeverhouding samenvoegen tot een geïnterpoleerd signaal van signalen corresponderend met signalen uit opeenvolgende rasters van een oorspronkelijk beeld, dat in een met dit geïnterpoleerde signaal weer te geven de 15 beeld de som van/helderheden te veroorzaken door signalen uit een aantal lijnen van het weer te geven beeld die door de rasterinterpolatieschakeling worden verkregen in plaats van een signaal uit een lijn van het oorspronkelijke beeld, voor elk raster praktisch dezelfde is met het kenmerk, dat 20 de amplitudeverhouding zodanig is dat in een met het geïn terpoleerde signaal weer te geven beeld in een met een lijn van het oorspronkelijke beeld corresponderende groep van lijnen waarover de in plaats van een signaal uit een lijn van het oorspronkelijke beeld verkregen signalen door de 25 rasterinterpolatieschakeling zijn verdeeld, voor elk ras ter de som van de producten van de helderheid en de afstand van de lijnen van de groep tot het midden van die groep praktisch nul is.

2. Rasterinterpolatieschakeling volgens conclusie 30 1, met het kenmerk, dat deze verder een puntinterpolatie- schakeling bevat.

3· Rasterinterpolatieschakeling volgens conclusie 1 of 2, met het kenmerk, dat deze een lijnnummercorrectie-schakeling bevat. 790 03 24