CZ284654B6 - Širokoúhlá televizní zobrazovací soustava - Google Patents

Abstract

Zobrazovací jednotka (244) má první poměr stran formátu zobrazení. Mapovací obvod mapuje na zobrazovací jednotce (244) nastavitelný obraz. Signálový procesor (30) vytváří ze vstupních obrazových signálů (ANT1, ANT2, AUX1, AUX2, S1, S2), které mají jeden z formátů s různými poměry stran, první a druhý obrazový signál. Přepínací obvod (204) výběrově sdružuje zdroje obrazových signálů, jakožto vstupních obrazových signálů. Signálový procesor (30) může zpracovávat data vstupních obrazových signálů (ANT1, ANT2, AUX1, AUX2, S1, S2) výběrovou interpolací a ořezáváním. Synchronizační obvod synchronizuje první a druhý signálový procesor s mapovým obvodem. Volicí obvod (SW) provádí volbu zpracovaného prvního nebo druhého obrazového signálu nebo kombinace těchto zpracovaných signálů jako výstupního obrazového signálu. Řídicí obvod (216) řídí mapovací obvod, první a druhý signálový procesor (202, 30) a volicí obvod (SW) za účelem nastavení poměru stran zobrazení pro všechny obŕ

Description

(57) Anotace:

Zobrazovací Jednotka (244) má první poměr stran formátu zobrazení. Mapovací obvod mapuje na zobrazovací Jednotce (244) nastavitelný obraz. Signálový procesor (30) vytváří ze vstupních obrazových signálů (ΑΝΤΙ, ANT2, AUXI, AUX2, Sl, S2), které mají Jeden z formátů s různými poměry stran, první a druhý obrazový signál. Přepínací obvod (204) výběrově sdružuje zdroje obrazových signálů, jakožto vstupních obrazových signálů. Signálový procesor (30) může zpracovávat data vstupních obrazových signálů (ΑΝΤΙ, ANT2, AUXI, AUX2, Sl, S2) výběrovou interpolací a ořezáváním. Synchronizační obvod synchronizuje první a druhý signálový procesor s mapovacím obvodem. Volicí obvod (SW) provádí volbu zpracovaného prvního nebo druhého obrazového signálu nebo kombinace těchto zpracovaných signálů Jako výstupního obrazového signálu. Řídící obvod (216) řídí mapovací obvod, první a druhý signálový procesor (202, 30) a volicí obvod (SW) za účelem nastavení poměru stran zobrazení pro všechny obrazy, přenášené výstupním obrazovým signálem. Jeden z rozdílných poměrů stran formátu zobrazení vstupních obrazových signálů může být stejný Jako první poměr stran formátu zobrazení zobrazovací Jednotky (244). Mapovací obvod může obsahovat obvod pro vytváření rastru obrazovky nebo generátor adresové matice pro zobrazovací jednotku (244) s tekutými krystaly.

•t

Zobrazovací soustava

Oblast techniky

Vynález se týká televizní zobrazovací soustavy, zejména širokoúhlé zobrazovací soustavy, která interpoluje obrazová data za účelem vytváření různých formátů zobrazení, a to jak soustavy s obrazovkou k přímému pozorování, tak soustavy s projekční obrazovkou.

Dosavadní stav techniky

Většina dnešních televizních soustav má poměr stran obrazu, tj. poměr vodorovné šířky vůči svislé výšce, činící 4:3. Širokoúhlé zobrazení odpovídá spíše zobrazovacímu formátu filmů, například 16:9. Televize s poměrem stran obrazu 4:3, často označovaným jako 4x3, mají omezené možnosti zobrazování ze zdrojů jednoduchých a vícenásobných obrazových signálů. Televizní přenosy, vysílané komerčními vysílači, jsou s výjimkou experimentálních přenosů vysílány ve formátu 4x3. Mnozí diváci však shledávají formát zobrazení 4x3 méně uspokojivým, nežli širší formát zobrazení, který je běžný u filmů. Televize se širším formátem zobrazení poskytuje nejen příjemnější zobrazení, nýbrž je i schopna zobrazovat zdroje širokoúhlých signálů v odpovídajícím širokoúhlém formátu zobrazení. Filmy jsou zobrazovány v původním formátu a nikoliv v oříznuté nebo zkreslené podobě. Zdroj obrazového signálu nemusí být ořezán, a to ani v případě převádění filmu na videosignál, například pomocí filmového snímače nebo procesorů v televizním přijímači.

Širokoúhlý poměr stran obrazu může být uplatněn jak při základních nebo standardních rychlostech řádkového rozkladu, tak i při jejich násobcích a rovněž jak při prokládaném, tak i neprokládaném řádkování. Například standardní obrazové signály dle normy NTSC jsou zobrazovány prokládáním po sobě následujících půlsnímků obrazových snímků, přičemž každý půlsnímek je generován rastrovým rozkladem při základní nebo standardní rychlosti řádkového rozkladu, činící přibližně 15 734 Hz. Základní rozkladová rychlost obrazových signálů se označuje různě, a to jak f_H, fn nebo 1H. Skutečný kmitočet signálu lf_H bude kolísat v závislosti na rozdílných obrazových normách. Ve snaze o zlepšení kvality obrazu televizních přístrojů byly vyvinuty soustavy pro zobrazování obrazových signálů postupným způsobem bez prokládání. Postupný rozklad vyžaduje, aby každý zobrazený snímek byl rozkládán v téže časové periodě, jaká je přidělena pro rozklad jednoho nebo dvou půlsnímků prokládaného formátu. Zobrazení typu AA-BB bez blikání vyžadují, aby každý půlsnímek byl rozkládán postupně dvakrát za sebou. Kmitočet řádkového rozkladu musí být v každém případě dvojnásobkem standardního řádkového kmitočtu. Rozkladová rychlost pro takováto postupně rozkládaná zobrazení nebo zobrazení bez blikání se označuje jako 2f_H nebo 2H. Například podle norem, platných ve Spojených státech, činí rozkladový kmitočet přibližně 31468 Hz.

Televize s širokoúhlým formátem zobrazení jsou rovněž uzpůsobeny k rozmanitému zobrazování jak konvenčních signálů, tak signálů o širokoúhlém formátu zobrazení, jakož i jejich kombinací ve vícenásobné zobrazovací soustavě. Použití širokoúhlého televizního zobrazení však přináší četné problémy. Hlavní oblasti těchto problémů spočívají ve střídání formátů zobrazení u vícenásobných zdrojů signálů, vytváření shodných časovačích signálů z asynchronních, avšak simultánně zobrazovaných zdrojů, vytváření obrazů s vysokou rozlišovací schopností ze zhuštěných datových signálů a přepínání jednotlivých vícenásobných zdrojů za účelem generování vícenásobných zobrazovacích soustav.

- 1 CZ 284654 B6

Podstata vynálezu

Uvedené problémy řeší širokoúhlá televizní zobrazovací soustava podle vynálezu. Podstata vynálezu spočívá v tom, že zobrazovací soustava obsahuje obrazovku o prvním poměru stran formátu zobrazení, mapovací obvod pro umožnění konverze výstupního obrazového signálu do jiného formátu zobrazení, soustavu vstupů obrazových signálů, kde každý z obrazových signálů je signálem nesoucím informaci o obrazu v jednom z různých formátů zobrazení, obrazový procesor pro zpracování alespoň dvou ze soustavy obrazových signálů pro dosažení vzájemné kompatibility mezi těmito signály a pro dosažení kompatibility těchto signálů s obrazovkou, spínače pro přivedení prvního a druhého obrazového signálu ke vstupům obrazového procesoru, volič výstupního obrazového signálu pro volbu buď jednoho z prvních a druhých zpracovaných obrazových signálů, kde výstupní obrazový signál je zobrazením jediného obrazu, nebo pro volbu kombinace prvního a druhého zpracovaného obrazového signálu, kde výstupní obrazový signál je zobrazením násobného obrazu, a řídicí obvod mapovacího obvodu, obrazového procesoru a voliče výstupního obrazového signálu pro nastavení každého obrazu, přenášeného výstupním obrazovým signálem v poměru stran formátu zobrazení a v poměru stran obrazu, v průběhu zobrazení jak jednotlivého, tak i násobného obrazu.

V jednom výhodném provedení má obrazovka s prvním poměrem stran formátu zobrazení poměr stran širokoúhlého formátu zobrazení.

V dalším výhodném provedení je jeden ze soustavy vstupů obrazových signálů vstupem obrazového signálu s prvním poměrem stran formátu zobrazení obrazovky.

Je výhodné, má-li v tomto provedení obrazovka s prvním poměrem stran formátu zobrazení poměr stran širokoúhlého formátu zobrazení.

V jiném výhodném provedení je jeden ze soustavy vstupů obrazových signálů vstupem obrazového signálu s poměrem stran formátu zobrazení, odlišným od prvního poměru stran formátu zobrazení obrazovky.

Je výhodné, má-li v tomto provedení obrazovka s prvním poměrem stran formátu zobrazení poměr stran širokoúhlého formátu zobrazení.

V dalším výhodném provedení jsou dva ze soustavy vstupů obrazových signálů vstupy obrazových signálů s poměrem stran formátu zobrazení, odlišným od prvního poměru stran formátu zobrazení obrazovky.

Je výhodné, má-li v tomto provedení obrazovka s prvním poměrem stran formátu zobrazení poměr stran širokoúhlého formátu zobrazení.

V ještě dalším výhodném provedení je jeden ze soustavy vstupů obrazových signálů vstupem obrazového signálu s prvním poměrem stran formátu zobrazení zobrazovacích prostředků a jiný ze soustavy vstupů obrazových signálů je vstupem obrazového signálu s poměrem stran formátu zobrazení, odlišným od prvního poměru stran formátu zobrazení obrazovky.

Je výhodné, má-li v tomto provedení obrazovka s prvním poměrem stran formátu zobrazení poměr stran širokoúhlého formátu zobrazení.

Obrazový procesor s výhodou obsahuje ořezávací obvod pro výběrové ořezávání a interpolátor pro výběrovou interpolaci každého z prvních a druhých ze soustavy obrazových signálů.

Mapovací obvod s výhodou obsahuje rastrovací obvod pro vytvoření rastru pro obrazovku, případně obvod pro vytváření adresové matice pro obrazovku s tekutými krystaly.

-2CZ 284654 B6

Mapovací obvod je dále s výhodou vytvořen pro zajištění nezávislého nastavení rozměru obrazu v prvním směru a obrazový procesor je vytvořen pro zajištění nezávislého nastavení rozměru obrazu v druhém směru, který je kolmý na první směr, přičemž obraz je představován výstupním obrazovým signálem.

Výhodné rovněž je, je-li mapovací obvod vytvořen pro zajištění nezávislého nastavení rozměru obrazu v horizontálním nebo vertikálním směru a obrazový procesor je vytvořen pro zajištění nezávislého nastavení rozměru obrazu ve vertikálním nebo horizontálním směru.

V dalším výhodném provedení jsou mapovací obvod a obrazovka vytvořeny pro práci s neprokládanými obrazovými signály, majícími horizontální rychlost rozmítání nf_H, kde f_H je běžná četnost horizontálního rozmítání an je celé kladné číslo, a dále obsahuje prostředky pro převod obrazových signálů, majících prokládaný formát a horizontální četnost rozmítání fy, na obrazové signály, mající neprokládaný obrazový formát a horizontální četnost rozmítání nfy.

V dalším výhodném provedení obsahuje druhý volič pro volbu mezi výstupním obrazovým signálem a dalším vstupním obrazovým signálem, který je přiveden k mapovacímu obvodu podél signálové dráhy, která obchází obrazový procesor.

V jiném výhodném provedení má obrazovka širokoúhlý poměr stran formátu zobrazení, různé poměry stran formátu obrazových signálů jsou buď konvenční poměr stran formátu zobrazení nebo širokoúhlý poměr stran formátu zobrazení obrazovky, první a druhý obrazový procesor, z nichž každý zahrnuje prostředky pro ořezávání a interpolaci obrazových signálů, pro příslušné zpracování alespoň dvou ze soustavy obrazových signálů podle potřeby, řídicí obvod je vytvořen pro selektivní implementování soustavy zobrazovacích formátů násobných obrazů na obrazovce, kde některé ze soustavy zobrazovacích formátů představují různé formáty obrazových signálů, majících vzájemně odlišný poměr stran formátů zobrazení, přičemž alespoň jeden z nich se liší od prvního poměru stran formátu zobrazení obrazovky.

U tohoto provedení pak s výhodou vstup obrazových signálů je vstupem obrazového signálu, nesoucího informaci o hlavním obrazu o poměru stran širokoúhlého formátu a překrývajícím přídavném obrazu o poměru stran konvenčního formátu, a o hlavním obrazu o poměru stran konvenčního formátu a překrývajícím přídavném obrazu o poměru stran širokoúhlého formátu.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže vysvětlen na příkladech provedení pomocí výkresů, na kterých znázorňují obr. 1 (a) až 1 (i) rozdílné formáty zobrazení širokoúhlou televizí, obr. 2 blokové schéma širokoúhlé televizní zobrazovací soustavy podle vynálezu, uzpůsobené pro činnost při řádkovém rozkladu 2fy, obr. 3 blokové schéma širokoúhlého procesoru, znázorněného na obr. 2, obr. 4(a) blokové schéma širokoúhlé televizní zobrazovací soustavy podle vynálezu, uzpůsobené pro činnost při řádkovém rozkladu lfy, obr. 4(b) blokové schéma širokoúhlé televizní zobrazovací soustavy podle vynálezu, uzpůsobené pro činnost se zobrazovací jednotkou s tekutými krystaly, obr. 5 blokové schéma širokoúhlého procesoru, znázorněného na obr. 4, obr. 6 blokové schéma s dalšími podrobnostmi širokoúhlého procesoru, společného schématům dle obr. 3 a 5, obr. 7 blokové schéma procesoru pro vytváření obrazu v obraze, znázorněného na obr. 6, obr. 8 blokové schéma hradlového pole, znázorněného na obr. 6 se stranami hlavního, pomocného a výstupního signálu, obr. 9 a 10 schémata časových průběhů vytváření formátu zobrazení podle obr. l(d) se zcela ořezanými signály, obr. 11 (a) blokové schéma s podrobnějším znázorněním dráhy hlavního signálu podle obr. 8, obr. 1 l(b) tvarový průběh hlavního signálu podle obr. 1 l(a) při stlačení obrazového signálu, obr. 1 l(c) tvarový průběh hlavního signálu podle obr. 11 (a) při roztažení obrazového signálu, obr. 12 blokové schéma s podrobnějším znázorněním dráhy pomocného signálu podle obr. 8, obr. 13 blokové schéma časovači a řídicí části procesoru pro vytváření

-3 CZ 284654 B6 obrazu v obraze dle obr. 7, obr. 15, 16 a 17 bloková schémata decimační části časovači a řídicí části, znázorněné na obr. 14, obr. 18 tabulku hodnot, použitou pro řízení decimační části, znázorněné na obr. 15 až 17, obr. 19(a) a 19(b) bloková schémata plně programovatelných univerzálních decimačních obvodů pro řízení poměrů vodorovného a svislého stlačení, obr. 20 blokové schéma obvodu pro přeměnu prokládaného řádkování na řádkování postupné, znázorněného na obr. 2, obr. 21 blokové schéma obvodu pro útlum šumu, znázorněného na obr. 20, obr. 22 kombinaci blokového schématu a schématu zapojení vychylovacího obvodu, znázorněného na obr. 2, obr. 23 časové průběhy svislého pohybu obrazu, obr. 24(a) až 24(c) formáty zobrazení dle časových průběhů, znázorněných na obr. 23, obr. 25 blokové schéma rozhraní RGB, znázorněného na obr. 2, obr. 26 blokové schéma převodníku RGB na Y, U, V, znázorněného na obr. 25, obr. 27 blokové schéma obvodu pro vytváření vnitřního signálu 2f_H při převodu lfn na 2fn, obr. 28 rozdílné blokové schéma části dráhy pomocného signálu, znázorněné na obr. 8, obr. 29 schéma pětiřádkové paměti s obsluhou podle pořadí příchodu pro zamezení kolizím ukazatele pro čtení a zápis, obr. 30 blokové schéma zjednodušeného obvodu, sloužícího jako pomocný dráhový synchronizační obvod v hradlovém poli, obr. 31 schéma časové závislosti mezi stavem indikátoru půlsnímků a řádky obrazového snímku, obr. 32 až 34 schémata způsobu udržování integrity prokládání současně zobrazovaných vzájemně se předcházejících obrazových signálů, obr. 35(a) až 35(c) tvarové průběhy signálů zpracovávaných obvodem, znázorněným na obr. 36, obr. 36 blokové schéma obvodu pro udržování integrity prokládání dle obr. 31 až 35, obr. 37 schéma činnosti obrazové paměti s libovolným přístupem spojené s procesorem pro vytváření obrazu v obraze, obr. 38 blokové schéma obvodu pro řízení přepínání výstupů mezi hlavním a pomocným obrazovým signálem, obr. 39 a 40 bloková schémata jednotlivých obvodů redukce a obnovy dat, plnících funkci rozlišovacích zpracovacích obvodů dle obr. 6 a 8, obr. 41 a 42 bloková schémata dvoubitového obvodu redukce a obnovy dat pro doplnění rozlišovacích zpracovacích obvodů dle obr. 6 a 8, obr. 43 tabulku hodnot, tvořících schéma natočení pro zlepšení činnosti obvodů redukce a obnovy dat, obr. 44 schematickou tabulku, vysvětlující další alternativu provedení rozlišovacích zpracovacích obvodů dle obr. 6 a 8, obr. 45 a 46 schémata, vysvětlující činnost automatického obálkového detektoru, obr. 47 blokové schéma automatického obálkového detektoru, obr. 48 blokové schéma alternativního provedení obvodu automatického obálkového detektoru, obr. 49 blokové schéma obvodu pro nastavování svislého rozměru obrazu včetně obálkového detektoru, obr. 50(a) až 50(f) tvarové průběhy barevných složek hlavního obrazového signálu při převodu z analogové do digitální podoby, obr. 51 (a) a 51 (b) tvarové průběhy, vysvětlující sklon složek jasu a barevných složek při průchodu hlavního signálu hradlovým polem, obr. 52(a) a 52(b) části dráhy složek jasu a barevných složek hlavního signálu při stlačení obrazu, obr. 53(a) až 53(1) tvarové průběhy, vysvětlující stlačení barevných složek vzhledem ke složkám jasu, obr. 54(a) a 54(b) části dráhy složek jasu a barevných složek hlavního signálu při roztažení obrazu, obr. 55(a) až 55(1) tvarové průběhy, vysvětlující roztažení barevných složek vzhledem ke složkám jasu, obr. 55 a 57 schémata obrazových prvků, vysvětlující činnost dvoustupňových proměnných interpolačních filtrů, použitelných v interpolátorech dle obr. 8, 11 (a) a 12, obr. 58 blokové schéma dvoustupňového kompenzovaného proměnného interpolačního filtru, obr. 59 blokové schéma dvoustupňového kompenzovaného proměnného filtru, uspořádaného pro transfokaci, obr. 60 blokové schéma obvodu osmiodbočkového dvoustupňového interpolačního filtru, obr, 61 blokové schéma rozlišovacího interpolátoru 1/16 nebo 1/32, obr. 62 tabulku hodnot KaC pro interpolátor, znázorněný na obr. 61, obr. 63 blokové schéma obvodu pro určování hodnot C z hodnot K, obr. 64 tabulku hodnot počítaných obvodem dle obr. 63, obr. 65 blokové schéma alternativního provedení obvodu pro určování hodnot C z hodnot K, obr. 66 blokové schéma jiného alternativního provedení obvodu pro určování hodnot C z hodnot K, obr. 67 průběhy křivek kmitočtové odezvy konvenčního dvoustupňového čtyřbodového interpolátoru, obr. 68 tabulku a obr. 69 graf, společně vyjadřující průběh kmitočtové odezvy osmibodového interpolátoru, a obr. 70 blokové schéma osmibodového interpolátoru s kmitočtovou odezvou, odpovídající obr. 68 a 69.

-4CZ 284654 B6

Příklady provedení vynálezu

Jednotlivé části obr. 1 znázorňují některé, avšak ne všechny, z různých kombinací jednoduchých a vícenásobných obrazových formátů, které mohou být prováděny různými uspořádáními zobrazovací soustavy podle vynálezu. Vybraná znázornění jsou určena k usnadnění popisu jednotlivých obvodů, obsažených v širokoúhlé televizní zobrazovací soustavě podle vynálezu. Pro zjednodušení znázornění a popisu je zde za konvenční poměr šířky a výšky formátu zobrazení pro obrazový zdroj nebo signál pokládán poměr 4x3, zatímco za širokoúhlý poměr šířky a výšky formátu zobrazení je obecně pokládána hodnota 16x9. Jednotlivá provedení zobrazovací soustavy podle vynálezu však nejsou omezena pouze na tyto poměry.

Obr. l(a) znázorňuje televizi pro přímé pozorování, nebo projekční, o konvenčním formátu zobrazení, činícím 4x3. Jestliže je přenášen obraz o formátu zobrazení s poměrem stran 16x9 jako signál ve formátu 4x3, objeví se v horní a spodní části obrazovky černé pruhy. Toto se obvykle označuje jako obálkový formát. V tomto případě je pozorovatelný obraz dosti malý vzhledem k celkové zobrazovací ploše, která je k dispozici. Další možnost spočívá v tom, že zdroj zobrazení o formátu 16x9 je před přenosem převeden, takže obraz vyplní celý svislý rozsah pozorovací plochy zobrazovací jednotky o formátu 4x3. V tomto případě se avšak ořízne mnoho informací na levé a/nebo na pravé straně. Jiná alternativa spočívá v tom, že obraz v obálkovém formátu může být rozšířen svisle, nikoliv však vodorovně, přičemž však výsledný obraz bude svislým protažením znatelně zkreslen. Žádná z těchto tří možností není vhodná.

Obr. l(b) znázorňuje obrazovku o formátu 16x9. Zdroj obrazu o formátu zobrazení s poměrem stran 16x9 se zobrazuje celý, bez ořezání a zkreslení.

Obraz v obálkovém formátu o poměru stran 16x9, který sám je převáděn signálem o formátu 4x3. může být postupně rozkládán zdvojováním nebo přičítáním řádků za účelem vytvoření většího zobrazení s uspokojivou svislou rozlišovací schopností. Širokoúhlá televizní zobrazovací soustava podle vynálezu může zobrazovat takovýto signál na formátu s poměrem stran zobrazení 16x9, ať již z hlavního zdroje, z pomocného zdroje nebo z externího zdroje barevného signálu.

Obr. 1 (c) znázorňuje zobrazení hlavního signálu o formátu 16x9, ve kterém je vložen obraz ve formátu zobrazení s poměrem stran 4x3. Jestliže jak hlavní, tak pomocný obrazový signál jsou zdroji formátů zobrazení 16x9, může mít vložený obraz rovněž formát zobrazení s poměrem stran obrazu 16x9. Vložený obraz může být zobrazován v různých polohách.

Obr. l(d) znázorňuje formát zobrazení, ve kterém jsou hlavní a pomocný obrazový signál zobrazeny se stejnými rozměry. Každá z obrazových oblastí má formát zobrazení o poměru 8x9, který je ovšem odlišný jak od formátu 16x9, tak od formátu 4x3. Aby bylo v takové obrazové oblasti možno zobrazit zdroj o formátu zobrazení 4x3, aniž by došlo k jeho vodorovnému nebo svislému zkreslení, musí být signál na levé a/nebo pravé straně ořezán. Větší část takovéhoto obrazu může být zobrazena (s menším oříznutím) tehdy, jestliže je přípustné určité zkreslení poměru stran vodorovným stlačením. Vodorovné stlačení má za následek svislé protažení předmětů v obrazu. Širokoúhlá televize podle vynálezu je schopna zajistit jakoukoli kombinaci oříznutí a zkreslení poměru stran, od maximálního oříznutí bez deformace poměru stran po maximální zkreslení poměru stran bez oříznutí.

Omezení, daná vzorkováním dat při zpracování pomocného obrazového signálu, znesnadňují vytváření obrazu o vysoké rozlišovací schopnosti, který by měl stejný rozměr jako zobrazení hlavního obrazového signálu. Tyto obtíže lze překonat různými způsoby.

-5CZ 284654 B6

Obr. l(e) znázorňuje formát zobrazení, ve kterém je ve středu obrazovky o formátu 16x9 zobrazen obraz o formátu 4x3. Na pravé a levé straně jsou zřejmé svislé tmavé pruhy.

Obr. l(f) znázorňuje obrazovku, na které je současně zobrazen jeden velký obraz o formátu 4x3 a tři menší obrazy o formátu 4x3. Menší obraz mimo obvod velkého obrazu se někdy označuje jako obraz mimo obraz, spíše nežli obraz v obraze. Termín obraz v obraze je zde použit pro oba formáty zobrazení. Jestliže je širokoúhlá televize opatřena dvěma tunery, buď oběma vnitřními, nebo jedním vnitřním a jedním vnějším, například v připojeném videorekordéru (magnetoskopu, zařízení pro obrazový záznam), dva ze zobrazených obrazů mohou zobrazovat pohyb v reálném čase v souladu se zdrojem. Zbývající obrazy mohou být zobrazeny ve formátu nepohyblivých snímků. Je zřejmé, že přidáním dalších tunerů a obvodů pro zpracování pomocných signálů lze vytvořit více než dva pohyblivé obrazy. Dále je zřejmé, že velký obraz a tři malé obrazy mohou být přepnuty také do polohy, znázorněné na obr. l(g).

Obr. 1 (h) znázorňuje alternativu, při které je ve středu obrazovky umístěn obraz o formátu 4x3 a ve svislých sloupcích na každé straně je uspořádáno po šesti menších obrazech, rovněž ve formátu 4x3. Stejně jako u předešlého uspořádání může širokoúhlá televize, opatřená dvěma tunery, poskytnout dva pohyblivé obrazy. Zbývajících jedenáct obrazů bude v podobě nepohyblivých snímků.

Obr. l(i) znázorňuje obrazovku spolem dvanácti obrazů ve formátu zobrazení 4x3. Takovéto uspořádání je výhodné zejména jako vodítko při volbě kanálů, kdy je každý z obrazů alespoň nepohyblivým snímkem, příslušným k určitému kanálu. Stejně jako u výše popsaných uspořádání bude počet pohyblivých obrazů záviset na počtu tunerů a obvodů pro zpracování signálů, které jsou k dispozici.

Různé formáty, znázorněné na obr. 1, jsou ilustrativním, nikoliv vymezujícím výčtem a mohou být zobrazovány širokoúhlou televizí, znázorněnou na ostatních výkresech a podrobněji popsanou dále.

Na obr. 2 je znázorněno celkové blokové schéma širokoúhlé televizní zobrazovací soustavy 10 podle vynálezu, uzpůsobené pro činnost s řádkovým rozkladem 2f_H. Televizní zobrazovací soustava 10 obecně sestává ze vstupního obvodu 20, obrazových signálů, šasi nebo televizního mikroprocesoru 216, procesoru 30 širokoúhlého obrazu, převodníku 40 lfH/2fH, mapovacího obvodu 50, vytvořeného jako vychylovací obvod, druhého voliče 60 rozhraní barev, převodníku 240 YUV/RGB, budiče 242 obrazovky, obrazovky 244 pro přímé pozorování nebo projekčního typu, a napájecího zdroje 70. Seskupení různých obvodů do rozdílných funkčních bloků je provedeno za účelem usnadnění popisu a není jím vymezena vzájemná fyzická poloha těchto obvodů.

Vstupní obvod 20 obrazových signálů je uzpůsoben pro příjem několika úplných obrazových signálů z různých zdrojů. Obrazové signály mohou být volitelně přepínány tak, aby byly zobrazovány jako signály hlavní nebo pomocné. Vysokofrekvenční přepínač 204 má dva anténní vstupy ΑΝΤΙ a ANT2. Tyto představují vstupy jak pro příjem vnější anténou, tak pro kabelový příjem. Vysokofrekvenční přepínač 204 určuje, který anténní vstup je přiveden k prvnímu tuneru 206 a který ke druhému tuneru 208. Výstup prvního tuneru 206 je vstupem jednočipového obvodu 202, který provádí řadu funkcí souvisejících sladěním, vodorovným a svislým vychylováním a řízením obrazového signálu. Konkrétní znázorněný čip má průmyslové označení TA7730. V jednočipovém obvodu 202 se ze signálu prvního tuneru 206 vytváří obrazový signál VIDEO OUT základního pásma, který je veden jednak do přepínače 200 obrazového signálu, a jednak na vstup TVÍ procesoru 30 širokoúhlého obrazu. Další vstupy základního pásma do obrazového přepínače 200 jsou označeny AUX1 aAUX2. Tyto mohou být využity pro videokamery, laserové přehrávače kompaktních desek, videopřehrávače, videohry a podobná

-6CZ 284654 B6 zařízení. Výstup obrazového přepínače 200, který je řízen televizním mikroprocesorem 216, je označen SWITCHED VIDEO a je dalším vstupem do procesoru 30 širokoúhlého obrazu.

Jak je dále zřejmé z obr. 3, provádí přepínač SW1 procesoru 30 širokoúhlého obrazu volbu mezi signály TVÍ a SWITCHED VIDEO, přičemž výstupem je obrazový signál SEL COMP OUT, vedený na vstup Y/C dekodéru 210. Y/C dekodér 210 může být proveden jako adaptivní řádkový hřebenový filtr. Další dva zdroje Sl a S2 obrazových signálů jsou rovněž vstupy Y/C dekodéru 210. Každý ze vstupů Sl a S2 představuje rozdílný S-VHS zdroj a sestává ze samostatných jasových a barvonosných signálů. Přepínač, který může být proveden jako součást Y/C dekodéru 210, v některém z adaptivních řádkových hřebenových filtrů nebo jako samostatný přepínač. reaguje odezvou na signály TV mikroprocesoru 216 a provádí volbu jedné z dvojic jasového a barvonosného signálu, označené jako výstupy Y_M aC_IN. Zvolená dvojice jasových a barvonosných signálů je poté považována za hlavní signál a je zpracovávána v obvodech dráhy hlavního signálu. Označení signálů, obsahující _M nebo _MN, se vztahují k dráze hlavního signálu. Barvonosný signál C_IN je procesorem 30 širokoúhlého obrazu přesměrován zpět do jednočipového obvodu 202 za účelem vytvoření rozdílových signálů barvy U_M a V_M. Z tohoto hlediska je U ekvivalentním označením pro (R-Y) a V ekvivalentním označením pro (BY). Signály Y_M, U_M aV_M jsou pak pro další zpracování převáděny procesorem 30 širokoúhlého obrazu do číslicového tvaru.

Druhý tuner 208, který je funkčně vymezen jako součást procesoru 30 širokoúhlého obrazu, vytváří obrazový signál TV2 základního pásma. Přepínač SW2 provádí volbu mezi signály TV2 a SWITCHED VIDEO, jakožto vstupy druhého Y/C dekodéru 220. Druhý Y/C dekodér 220 může být rovněž proveden jako adaptivní řádkový hřebenový filtr. Přepínače SW3 a SW4 provádějí volbu mezi jasovými a barvonosnými výstupy dekodéru 220 ajasovými a barvonosnými signály vnějšího obrazového zdroje, označenými Y_EXT a C_EXT. Signály

Y EXT aC EXT odpovídají S-VHS vstupu Sl. Dekodér 220 a přepínače SW3 a SW4 mohou být kombinovány, například v adaptivních řádkových hřebenových filtrech. Výstup přepínačů SW3 a SW4 je pak považován za pomocný signál a je dále zpracován v obvodech dráhy pomocného signálu. Zvolený jasový výstup je označen Y_A. Označení signálů, obsahující _A,_AX, _AUX, se vztahují k dráze pomocného signálu. Zvolený barvonosný signál je převáděn na rozdílové signály barvy U_A a V_A. Signály Y_A, U_A a V_A jsou pak pro další zpracování převáděny do číslicového tvaru. Uspořádání zařízení pro přepínání zdrojů obrazových signálů do drah hlavního a pomocného signálu zajišťuje maximální pružnost při provádění volby zdrojů pro různé části různých formátů zobrazení. Úplný synchronizační signál COMP SYNC, odpovídající signálu Y_M a vytvářený procesorem 30 širokoúhlého obrazu, je veden do oddělovače 212 synchronizačního signálu. Vodorovná synchronizační složka H a svislá synchronizační složka

V jsou vstupy vertikálního odčítacího obvodu 214, který vytváří signál VERTICAL RESET, vedený do procesoru 30 širokoúhlého obrazu. Procesor 30 širokoúhlého obrazu vytváří vnitřní vertikální nulovací výstupní signál INT VERT RST OUT, vedený do druhého voliče 60 v rozhraní barev. Druhý volič 60 v rozhraní barev provádí volbu mezi vnitřním vertikálním nulovacím výstupním signálem a vertikální synchronizační složkou vnějšího zdroje barevného signálu. Výstupem tohoto spínače je volená vertikálně synchronizační složka SEL_VERT_SYNC, vedená do mapovacího obvodu 50, vytvořeného jako vychylovací obvod. Horizontální a vertikální synchronizační složky pomocného obrazového signálu jsou vytvářeny oddělovačem 250 synchronizační směsi v procesoru 30 širokoúhlého obrazu.

Převodník 40 signálu lfn na signál 2f_H převádí prokládané obrazové signály na postupně rozkládané neprokládané signály, například takové, při kterých je každý řádek zobrazován dvakrát, nebo takové, kdy se interpolací sousedních řádků téhož půlsnímku vytváří přídavná soustava řádků. V některých případech bude použití předešlého řádku nebo interpolovaného řádku záviset na úrovni pohybu, který je zjištěn mezi sousedními půlsnímky nebo snímky. Vytváření časovačích signálů o kmitočtu 2f_H je podrobněji znázorněno na obr. 27. Obvod převodníku 40 pracuje v součinnosti s obrazovou pamětí 420 typu RAM. Tato paměť může být

-7 CZ 284654 B6 použita pro ukládání jednoho nebo několika půlsnímků obrazu za účelem umožnění postupného zobrazování. Převedená obrazová data, jako jsou signály Y_2f_H a U_2f_H a V_2f_H,jsou vedena do druhého voliče 60 v rozhraní barev.

Druhý volič 60 v rozhraní barev, podrobněji znázorněný na obr. 25, umožňuje volbu mezi převedenými obrazovými daty nebo vnějšími RGB obrazovými daty pro zobrazení vstupním obvodem 20 obrazových signálů. Za vnější barevný signál se pokládá signál v širokoúhlém formátu zobrazení, uzpůsobený pro rozklad o kmitočtu 2f_H. Z procesoru 30 širokoúhlého obrazu je do druhého voliče 60 v rozhraní barev vedena svislá synchronizační složka INT VERT RST OUT hlavního signálu, umožňující vedení zvolené svislé synchronizační složky (f_vin nebo f_vext) do mapovacího obvodu 50, vytvořeného jako vychylovací obvod. Funkce širokoúhlé televize umožňuje uživatelskou volbu externího barevného signálu vytvářením řídicího signálu ΓΝΤ_ΕΧΤ. Volba vstupu vnějšího signálu barev však může v případě nepřítomnosti takovéhoto signálu vést ke svislému zhroucení rastru a poškození obrazovky nebo projekční obrazovky. Druhý volič 60 v rozhraní barev proto zjišťuje externí synchronizační signál za účelem zamezení volbě vstupu neexistujícího vnějšího barevného signálu. Barvy a časový interval vnějšího barevného signálu jsou řízeny rovněž mikroprocesorem ve funkci řídicího obvodu 340 mapovacího obvodu širokoúhlého obrazu.

Procesor 30 širokoúhlého obrazu obsahuje procesor 320 pro vytváření obrazu v obraze, který zpracovává pomocný obrazový signál. Termín obraz v obraze se někdy zkracuje jako PIP nebo pix-in-pix. Hradlové pole 300 kombinuje data hlavního a pomocného obrazového signálu do rozmanitých formátů zobrazení, z nichž některé jsou znázorněny na obr. l(b) až l(i). Procesor 320 pro vytváření obrazu v obraze a hradlové pole 300 jsou řízeny mikroprocesorem ve funkci řídicího obvodu 340 mapovacího obvodu širokoúhlého obrazu. Mikroprocesor ve funkci řídicího obvodu 340 mapovacího obvodu širokoúhlého obrazu je ve spojení s TV mikroprocesorem 216 přes sériovou sběrnici. Sériová sběrnice obsahuje čtyři signální vedení, a to pro data, hodinové impulzy, otvírací signály a nulovací signály. Procesor 30 širokoúhlého obrazu dále vytváří úplný vertikální zatemňovací a nulovací signál v podobě tříúrovňového sandcastle signálu. Zatemňovací a nulovací signály mohou být alternativně vytvářeny také jako samostatné signály. Úplný zatemňovací signál je veden prostřednictvím vstupního obvodu 20 obrazových signálů do druhého voliče 60 v rozhraní barev.

Do mapovacího obvodu 50, který je vytvořen jako vychylovací obvod a je podrobněji znázorněn na obr. 22, je veden svislý nulovací signál ze širokoúhlého procesoru 30, zvolený vodorovný synchronizační signál o kmitočtu 2fn z druhého voliče 60 v rozhraní barev a přídavné řídicí signály procesoru 30 širokoúhlého obrazu. Tyto přídavné řídicí signály se týkají vodorovného fázování, seřizování svislého rozměru a nastavení východ/západ. Mapovací obvod 50 v provedení jako vychylovací obvod vytváří zpětné impulzy o kmitočtu 2f_H, vedené do procesoru 30 širokoúhlého obrazu, převodníku 40 pro přeměnu lfy na 2f_H do YUV/RGB převodníku 240.

Pracovní napětí pro celou širokoúhlou televizní zobrazovací soustavu jsou vytvářena napájecím zdrojem 70, který může být připojen ke střídavé síti.

Procesor 30 širokoúhlého obrazu je podrobněji znázorněn na obr. 3. Hlavními součástmi procesoru 30 jsou hradlové pole 300, obvod 301 pro vytváření obrazu v obraze, analogově číslicové a číslicově analogové převodníky, druhý tuner 208, mikroprocesor ve funkci řídicího obvodu 340 mapovacího obvodu širokoúhlého obrazu a, výstupní kódovací obvod 227 širokoúhlého obrazu. Další podrobnosti procesoru 30 širokoúhlého obrazu, které jsou společné jak pro lf_H, tak pro 2f_H, např. obvod pro vytváření obrazu v obraze, jsou znázorněny na obr. 6. Procesor 320 pro vytváření obrazu v obraze, který tvoří podstatnou část obvodu 301 pro vytváření obrazu v obraze, je podrobněji znázorněn na obr. 7. Hradlové pole 300 je podrobněji znázorněno na obr. 8. Některé ze součástí, znázorněných na obr. 3 a tvořících části drah hlavního a pomocného signálu, již byly podrobně popsány.

-8CZ 284654 B6

Druhý tuner 208 je spojen s mezifrekvenčním stupněm 224 a zvukovým stupněm 226 a pracuje v součinnosti s mikroprocesorem ve funkci řídicího obvodu 340 mapovacího obvodu širokoúhlého obrazu. Mikroprocesor ve funkci řídicího obvodu 340 mapovacího obvodu obsahuje vstupní/výstupní obvod 340A a analogový výstupní obvod 3408. Vstupní/výstupní obvod 340A vytváří signály pro řízení barvy a časových intervalů, signál ΙΝΊ7ΕΧΤ pro volbu zdroje externího barvonosného signálu a řídicí signály pro přepínače SW1 až SW6. Vstupní/výstupní obvod 340A rovněž sleduje signál EXT SYNC DET od RGB rozhraní za účelem ochrany vychylovacího obvodu a obrazovky či obrazovek. Analogový výstupní obvod 3408 vytváří řídicí signály pro nastavování svislého rozměru, nastavování východ-západ a vodorovné fázování prostřednictvím příslušných propojovacích obvodů 254, 256 a 258.

Hradlové pole 300 kombinuje obrazové informace z drah hlavního a vedlejšího obrazového signálu za účelem vytváření složeného širokoúhlého zobrazení, například některého ze zobrazení, znázorněných v různých částech obr. 1. Hodinové impulzy jsou pro hradlové pole 300 vytvářeny zpětnovazební smyčkou 374 fázového závěsu, která je v součinnosti s dolní propustí 376. Hlavní obrazový signál je do procesoru 30 širokoúhlého obrazu přiváděn v analogové podobě a ve formátu YUV, a to jako signály, označené Y_M, U_M a V_M. Tyto hlavní signály jsou převáděny z analogového do číslicového tvaru analogově číslicovými převodníky 342 a 346, které jsou podrobněji znázorněny na obr. 4.

Signály barvonosných složek mají společná označení Ua V, která mohou být přiřazena buď signálům R-Y nebo B-Y, nebo signálům I a Q. Šířka pásma vzorkovaného signálu jasu je omezena na 8 MHz, protože taktovací kmitočet systému je 1024 f_H, což je přibližně 16 MHz. Pro vzorkování dat barevných složek může být použit jediný analogově-číslicový převodník a analogový přepínač, protože signály UaV jsou omezeny na 500 kHz, nebo 1,5 MHz pro pásmo I. Zvolený řádek UV_MUX pro analogový spínač nebo multiplexní obvod 344 je signál o kmitočtu 8 MHz, odvozený podělením hodinového kmitočtu systému dvěma. Spouštěcí řádkový impulz SOL o šířce jednoho hodinového impulzu nastavuje tento signál na začátku každého obrazového řádku synchronně na nulu. Signál UV_MUX pak v řádku mění svůj stav při každém hodinovém cyklu. Jelikož délka řádku odpovídá sudému počtu hodinových cyklů, stav spuštěného signálu se bude průběžně bez přerušení překlápět mezi hodnotami 0 a 1. Toky dat Y a UV z analogově-číslicových převodníků 342 a 346 jsou posunuty, protože každý z analogověčíslicových převodníků má zpoždění, činící jeden hodinový cyklus. Aby byl tento posuv dat vykompenzován, musí být obdobně zpožděny hodinové hradlové informace z řídicího obvodu 349 interpolátoru dráhy hlavního signálu v obrazovém procesoru 304. Pokud by hodinové hradlové informace nebyly zpožděny. UV data by nebyla při vyřazení správně spárována. Toto je důležité proto, že každá dvojice UV představuje jeden vektor. Prvek U jednoho vektoru nemůže být spárován s prvkem V jiného vektoru, aniž by došlo k posunu barvy. Namísto toho je vzorek V předchozí dvojice vyřazován společně se vzorkem U nové dvojice. Tento způsob multiplexování složek U a V se označuje jako 2 = 1:1, poněvadž na každou dvojici vzorků barevných složek U, V připadají dva vzorky jasu. Nyquistův kmitočet je jak pro U, tak pro V efektivně smíšen na polovinu Nyquistova kmitočtu jasu. Nyquistův kmitočet výstupu analogově-číslicového převodníku je tak pro jasovou složku 8 MHz, zatímco pro barevné složky činí 4 MHz.

Obvod 301 pro vytváření obrazu v obraze a/nebo hradlové pole 300 mohou rovněž obsahovat prostředky pro zlepšení rozlišovací schopnosti pomocných dat i přes jejich stlačení. Byla vyvinuta řada obvodů pro redukci a obnovu dat, včetně např. stlačování dvojic obrazových prvků a opravných kódů. Navíc jsou zvažovány různé korekční sekvence pro redukci dat, zahrnující různé počty bitů a různé způsoby stlačování dvojic obrazových prvků při různých počtech bitů. Jedno z těchto schémat pro redukci a obnovu dat může pak být zvoleno mikroprocesorem ve funkci řídicího obvodu 340 mapovacího obvodu širokoúhlého obrazu, a to za účelem dosažení maximální rozlišovací schopnosti zobrazení pro každý jednotlivý druh formátu zobrazení.

-9CZ 284654 B6

Hradlové pole 300 obsahuje interpolátory, které jsou v součinnosti s řádkovými paměťmi 356 a 358 s obsluhou v pořadí příchodu. Interpolátory a paměti jsou využívány pro znovu vzorkování hlavního signálu. Další interpolátor může provádět znovuvzorkování pomocného signálu. Taktovací a synchronizační obvody, uspořádané v hradlovém poli 300, řídí manipulaci s daty jak hlavního, tak pomocného signálu, včetně jejich zkombinování do jediného výstupního obrazového signálu, majícího složky Y-MX, U_MX a V_MX. Tyto výstupní složky se převádí do analogového tvaru číslicově-analogovými převodníky 360. 362 a 364.

Signály Y, U a V v analogové podobě se vedou do převodníku 40 pro přeměnu lf_H na 2f_H, kde jsou převedeny na neprokládané řádkování. Signály Y, U a V jsou rovněž kódovány kodérem 227 do formátu Y/C za účelem vytvoření výstupního signálu Y-OUT-EXT/C-OUT_EXT o širokoúhlém formátu zobrazení, který je k dispozici na zdířkách panelu. Volbu synchronizačního signálu pro kódovací zařízení 227 provádí přepínač SW5, a to buď signálu C-SYNC-MN hradlového pole 300, nebo C_SYNC_AUX obvodu 301 pro vytváření obrazu v obraze. Přepínač SW6 pak provádí volbu mezi Y_M a C_SYNC_AUX coby synchronizačními signály pro výstup panelu širokoúhlého obrazu.

Jednotlivé části vodorovného synchronizačního obvodu jsou podrobněji znázorněny na obr. 27. Fázový komparátor 228 je součástí smyčky fázového závěsu, obsahující dolní propust 230, napěťově řízený oscilátor 232, dělič 234 a kondenzátor 236. Napěťově řízený oscilátor 232 pracuje s kmitočtem 32fn, vyvozovaným keramickým rezonátorem 238 nebo obdobným zařízením. Výstup signálu 32f_H REF rezonátoru 238 je vstupem převodníku 40 pro přeměnu lf_H na 2fn. Výstup napěťově řízeného oscilátoru 232 je dělen hodnotou 32 za účelem vytvoření druhého vstupního signálu o vhodné frekvenci pro fázový komparátor 228. Výstupem děliče 234 je časovači signál lf_H REF, vedený do procesoru 30 širokoúhlého obrazu a do převodníku 40 pro proměnu lf_H na 2f_H. Časovači signály 32f_H REF a lfn REF jsou vedeny do děliče 400, kde jsou děleny hodnotou 16. Výstup 2f_H je pak veden do obvodu 402 pro modulaci šířky impulzů. Řízení děliče 400 signálem lfH REF zajišťuje synchronizaci činnosti děliče se zpětnovazební smyčkou fázového závěsu vstupní části pro vstup obrazových signálů. Obvod 402 pro modulaci šířky impulzů zajišťuje vhodnou šířku impulzů signálu 2fn REF pro správnou činnost fázového komparátoru 404, například typu CA 1391, který je součástí druhé zpětnovazební smyčky fázového závěsu, obsahující dále dolní propust 406 a napěťově řízený oscilátor 408 pro kmitočet 2f_H. Napěťově řízený oscilátor 408 vytváří vnitřní časovači signál o kmitočtu 2f_H, použitý pro buzení postupně řádkovaného zobrazení. Dalším vstupním signálem, vedeným do fázového komparátoru 404, jsou zpětné impulzy mapovacího obvodu 50 nebo příslušný časovači signál. Použití druhé zpětnovazební smyčky fázového závěsu, obsahující fázový komparátor 404, zajišťuje, že každá rozkladová perioda, daná kmitočtem 2f_H, je symetrická uvnitř každé periody lf_H vstupního signálu. V opačném případě by zobrazení mohlo vykazovat přerušení rastru, například takové, při němž je jedna polovina řádků obrazu posunuta doprava a druhá polovina řádků obrazuje posunuta doleva.

Blokové schéma obvodu 900 pro přeměnu zobrazení s prokládaným řádkováním na zobrazení s postupným řádkováním je znázorněno na obr. 20. Obvod 900 může být proveden jako integrovaný obvod a plní všechny funkce spočívající ve zpracování signálů, které jsou potřebné pro přeměnu obrazových signálů s prokládanými složkami na postupný neprokládaný formát. U signálů, u kterých je tomu třeba, navíc obvod 900 provádí útlum šumu v nastavitelném rozsahu. Znázorněný obvod může být použit pro složky Y, U a V signálů, a to ve spojení s obrazovou pamětí 902 typu RAM, tvořenou integrovaným obvodem, například typu HM53051P.

Barvonosné složky U_C a V_C signálu jsou pomocí jedné prodlevy impulzů vnitřně nuceně převáděny na napětí odpovídající logické nule. Analogový multiplexní obvod 908, spojený s výstupy klíčovacích obvodů 904 a 906, střídavě vzorkuje každou z barvonosných složek při kmitočtu 2 MHz. Tyto vzorky se pak převádějí na osmibitový číslicový signál rychlým analogově-číslicovým převodníkem 910, pracujícím s kmitočtem 4 MHz. Vzorky dále procházejí

- 10CZ 284654 B6 obvodem 912 pro útlum šumu barvonosného signálu do zrychlovací paměti 914. Tato paměť uchovává pouze aktivní část každého příchozího obrazového řádku o délce 53 mikrosekund, takže je v ní současně uloženo pouze 106 vzorků každé barvonosné složky. Obsah paměti se načítá rychlostí, která je dvojnásobná nežli rychlost zápisu, čímž se vytvářejí dva identické řádky barvonosných informací. Signál je během intervalu, kdy nejsou na výstupu paměti k dispozici žádné vzorky, nastavován zatemňovacím obvodem 916 na nulovou hodnotu. Uvedené dvě barvonosné složky se poté oddělují v demultiplexním obvodu 918 a převádějí se do analogového tvaru pomocí dvou číslicově-analogových převodníků 920 a 922. Referenční základna pro číslicověanalogové převodníky 920 a 922 je nastavitelná pomocí sériové sběrnice, propojené s obvodem 924 pro řízení sběrnice a v případě potřeby může být použita pro nastavování sytosti barvy.

Jasový signál Y_C je klíčovacím obvodem 926 během zadní prodlevy impulzů nucené vnitřně převáděn na úroveň, která může být nastavována prostřednictvím sériové řídicí sběrnice. Tento signál se převádí od osmibitového číslicového formátu za použití rychlého analogově-číslicového převodníku 928, pracujícího s kmitočtem 16 MHz. Poté tento signál prochází obvodem 930, který může být v případě potřeby použit pro automatické nastavování úrovně černé. Jas je filtrován pomocí dolní propusti 932, jejíž charakteristika je dána následujícím vztahem:

H(z) = (1 + z’¹)² (1 + z'²)²/16

Tento přefiltrovaný signál se poté přídavně vzorkuje v obvodu 934 při kmitočtu 4 MHz. Přídavně vzorkovaný signál se interpoluje interpolátorem 936 zpět na kmitočet 16 MHz za použití stejné charakteristiky dolní propusti a odčítá se od zpožděné verze původního jasového signálu v sumačním bodu 938, čímž se vytváří signál, který obsahuje pouze vysokofrekvenční jasové složky. Vysokofrekvenční jasový signál pak prochází nelineárním obvodem 940 pásma necitlivosti, ve kterém se odstraní šumy s malou amplitudou. Body zlomu nelineární charakteristiky mohou být nastaveny sériovou řídicí sběrnicí.

Přídavně vzorkovaný nízkofrekvenční signál prochází rekurzívním obvodem 942 pro útlum šumu a je pak interpolován interpolátorem 944 zpět na kmitočet 16 MHz, načež se v sumačním bodu 946 přičítá k vysokofrekvenčnímu signálu zbavenému šumů. Jasový signál se pak pomocí zrychlovací paměti 948 převádí na postupný nebo prokládaný formát. V paměti je uloženo pouze 53 milisekund signálu, což odpovídá 848 vzorkům. Obsah této jasové paměti je pro každý příchozí řádek obrazu načítán dvakrát. Další, menší zrychlovací paměť 950 obsahuje informace, představující rozdíl mezi interpolovanými jasovými signály pro mezilehlý řádek a příchozí jasový signál. Menší zrychlovací paměť 950 obsahuje pouze nízkofrekvenční informace o 212 vzorcích. Když je zrychlovací paměť 948 jasového signálu načítána poprvé, je rozdílový signál z druhé zrychlovací paměti 950 interpolován interpolátorem 952 na plnou intenzitu a v sumačním bodu 970 se přičítá k jasovému signálu. Tím se vytváří signál mající nízkofrekvenční složky, které odpovídají interpolovanému jasovému signálu, a vysokofrekvenční složky, které odpovídají příchozímu jasovému signálu. Když je obsah paměti 948 načítán podruhé, rozdílový signál se nepřičítá. Výstupem je pak signál o dvojnásobné rychlosti vzhledem ke vstupu.

Zatemňování obvodem 954 se vkládá během intervalu, kdy nejsou k dispozici žádná data ze zrychlovacích pamětí. Úroveň tohoto vkládaného zatemňování je nastavitelná mikroprocesorem šasi za použití sériové řídicí sběrnice. Je zapotřebí tří signálů: DATA, CLOCK a ENABLE. Zrychlené číslicové signály se převádějí do analogového tvaru číslicově analogovým převodníkem 956. Vztažná základna pro převodník je nastavitelná prostřednictvím řídicí sběrnice.

Řádková interpolace nízkofrekvenčních jasových informací se provádí kompletně při sníženém vzorkovacím kmitočtu (4 MHz) za použití pohybově adaptivního zpracování. Vnější obrazová paměť 902 typu RAM o kapacitě 1 Mbit, použitá jako paměť snímková, uchovává dva půlsnímky osmibitového nízkofrekvenčního jasového signálu a jeden půlsnímek tříbitového pohybového signálu. Spojení s obrazovou pamětí 302 typu RAM je provedeno rozhraním 964 snímkové

- 11 CZ 284654 B6 paměti. Každý z půlsnímků uložených v paměti představuje maximálně aktivních obrazových řádků, z nichž každý obsahuje 212 aktivních vzorků. Při průchodu nízkofrekvenčního jasového signálu se sníženým šumem zpožďovacím obvodem 958 lfn se vytváří prostorová interpolace (použitá v oblastech pohybu), načež se zpožděné a nezpožděné signály průměrují v obvodu 960. Výstup zpožďovacího obvodu 958 lfn se rovněž ukládá ve snímkové paměti 902. O jeden půlsnímek bez jedné poloviny řádku později se tento výstup vybavuje jako půlsnímkový zpožděný signál. Tím se vytváří časově interpolovaný signál pro nepohyblivé oblasti.

Půlsnímkový zpožděný signál se opět ukládá ve snímkové paměti 982 a vybavuje se z ní opět po dalším půlsnímků, zmenšeném o jednu polovinu řádku. Výsledkem je čisté zpoždění o jeden snímek. Snímkový zpožděný signál se pak porovnává s nezpožděným signálem vzorek po vzorku v pohybovém detektoru 962. Zde se vytváří tříbitový pohybový signál, představující osm rozdílných úrovní pohybu. Pohybový signál je rovněž ukládán ve snímkové paměti 902, ze které se vybavuje o jeden půlsnímek, zvětšený o jednu polovinu řádku, později.

Zpožděný půlsnímkový pohyb se porovnává s nezpožděným pohybem a v obvodu 978 se provádí volba signálu, představujícího větší úroveň pohybu. Tento pohybový signál je použit pro řízení měkkého přepínače nebo prolínače 966, který provádí volbu mezi prostorově interpolovanými a časově interpolovanými signály v osmi rozdílných gradacích šedé.

Nezpožděný nízkofrekvenční jasový signál se v sumačním bodu 968 odečítá od výstupu prolínače 966, čímž se vytváří signál, představující rozdíl mezi interpolovaným a příchozím nízkofrekvenčním jasovým signálem. Rozdílový signál se pak ukládá v samostatné zrychlovací paměti 950, jak je popsáno výše.

Dekurzívní obvod 942 pro útlum šumu může být proveden tak, jak je znázorněno v blokovém schématu na obr. 21. Vstupní signál se v sumačním bodu 980 odečítá od výstupního signálu, zpožděného zpožďovacím obvodem 986. Jestliže je hodnota zpoždění zvolena správně, je vstup většiny signálů téměř stejný jako zpožděný výstup a rozdíl je malý. Tento rozdíl poté prochází omezovačem 382, a to bez omezení (neprovádí-li omezení, má omezovač zisk, činící 7/8). Při přičtení výstupu omezovače 982 ke vstupu obvodu v sumačním bodu 984 se většina vstupního signálu potlačí, přičemž je nahrazena zpožděným výstupním signálem. Tím se potlačí malé změny, zejména šumy. Jestliže je vstup značně rozdílný od zpožděného výstupu, provádí se omezení. Výsledný výstup je pak téměř roven vstupu. Práh, při kterém nastává omezení, je nastavitelný prostřednictvím sériové řídicí sběrnice, přičemž je možno měnit míru útlumu šumu v rozmezí od nuly (práh nuly) po jakoukoli požadovanou hodnotu.

Pro útlum šumu nízkofrekvenčního jasového signálu je zpoždění ve výše popsaném obvodu rovno době jednoho snímku. Sum nepohyblivých obrazů je tedy utlumován dočasnou dolní propustí.

Obvod pro útlum šumu barvonosných signálů je tvořen kaskádou, sestávající ze dvou těchto obvodů, z nichž jeden má zpoždění rovno jednomu vzorkovacímu intervalu (0,5 mikrosekundy) a druhý má zpoždění rovno době, odpovídající jednomu řádku rastru (64 mikrosekund). První obvod filtruje šum ve vodorovném směru, zatímco druhý obvod provádí filtraci ve směru svislém.

Obvod 900 může obsahovat převodník 40 pro přeměnu lf_H na 2f_H, který je podrobněji znázorněn na obr. 27. Vztahové značky, použité na obr. 27, jsou proto uvedeny i na obr. 20, a to v levém spodním rohu. Časovači signály, použité v obvodu, jsou odvozeny z oscilátoru 238, který pracuje s kmitočtem 32 MHz a je synchronizován fázovým závěsem s 1024-násobkem vodorovného vychylovacího kmitočtu zobrazovací jednotky. Tyto signály jsou doplněny zpětným signálem vychylovacího obvodu, vedeným na vstup 2fn. Střední kmitočet oscilátoru 238 je řízen vnějším LC-obvodem 974, zatímco vnější smyčkový RC-filtr 406 řídí charakteristiku smyčky fázového

- 12CZ 284654 B6 závěsu. Fázování vnitřních časovačích signálů (svorkovací hradla, zatemňování, atd.) může být nastavováno vzhledem ke vstupu 2fn prostřednictvím sériové sběrnice.

Vstup lf_H musí rovněž zjišťovat, které z impulzů o kmitočtu 2f_H se objevují na začátku 5 příchozího řádku a které ve středu příchozího řádku.

Vstup svislých impulzů, například f_Vm, je použit ke zjišťování začátků půlsnímku tak, aby ve snímkové paměti byly ukládány správné řádky. Počet řádků, který uplyne mezi čelem svislého impulzu a začátkem činnosti paměti, je nastavitelný prostřednictvím povelu sběrnice. Soustava 10 obvodů pro vytváření vnitřního signálu o kmitočtu 2f_H pro buzení vodorovné vychylovací soustavy již byla popsána. Fázování výstupu 2fn vzhledem ke vstupu lf_H může být nastavováno za použití sériové sběrnice.

Mapovací obvod 50, vytvořený jako vychylovací obvod, je podrobněji znázorněn na obr. 22. 15 Obvod 500 je určen pro seřizování svislého rozměru rastru v souladu s potřebnou velikostí svislého překmitu, potřebného pro vytváření různých formátů zobrazení. Jak je schematicky znázorněno, vytváří proudový zdroj 502 konstantní množství proudu Iramp, který nabízí svislý překlápěcí kondenzátor 504. Ke kondenzátoru 504 je paralelně připojen tranzistor 506, který jej při odezvách na svislý nulovací signál periodicky vybíjí. Není-li provedeno žádné seřízení, je 20 proudem Iramp vytvářena maximální dostupná svislá velikost rastru. Toto může odpovídat rozsahu svislého překmitu, potřebnému pro vyplnění širokoúhlé zobrazovací jednotky zdrojem rozšířeného signálu o poměru stran formátu zobrazení 4x3, jak je znázorněno na obr. 1 (a).

Jestliže je požadován menší svislý rozměr rastru, odebere nastavitelný proudový zdroj 508 od proudu Iramp proměnné množství proudu Iadj, takže svislý překlápěcí kondenzátor 504 se nabíjí 25 pomaleji a na nižší špičkovou hodnotu. Nastavitelný zdroj 508 proměnného proudu pracuje s odezvou na signál regulace svislého rozměru, například v analogovém tvaru, vytvářený obvodem 1030 pro řízení svislého rozměru, znázorněným na obr. 49. Obvod 500 pro seřizování svislého rozměru je nezávislý na ručním nastavování 510 svislého rozměru, které může být tvořeno potenciometrem nebo seřizovacím otočným knoflíkem v zadním panelu. V obou 30 případech je do vychylovací cívky nebo cívek 512 veden budicí proud o náležité velikosti.

Vodorovné vychylování je opatřeno obvodem 518 pro nastavování fází, korekčním obvodem 514 východ-západ, zpětnovazební smyčkou 520 fázového závěsu s kmitočtem 2f_H a vodorovného výstupního obvodu 516.

Druhý volič 60 v rozhraní barev je podrobněji znázorněn na obr. 25. Volba signálu, který má být konečně zobrazen, se provádí mezi výstupem převodníku 40 pro přeměnu lf_H na 2f_H a vstupem vnějšího barevného signálu. Pro účely popisované širokoúhlé barevné televize podle vynálezu je vnější vstup barevného signálu předpokládán jako zdroj postupně rozkládaného obrazového signálu o širokoúhlém formátu zobrazení. Vnější barevné signály a úplný zatemňovací signál, vedený ze vstupního obvodu 20 pro příjem obrazových signálů, jsou vstupy převodníku 610 pro přeměnu signálu RGB na signál YUV, který je podrobněji znázorněn na obr. 26. Vnější úplný synchronizační signál o kmitočtu 1¾ pro vnější barevný signál je vstupem oddělovače 600 vnějšího synchronizačního signálu. Volba svislého synchronizačního signálu se provádí přepínačem 608. Volba vodorovného synchronizačního signálu se provádí přepínačem 604.

Volba obrazového signálu se provádí přepínačem 606. Každý z přepínačů 604, 606 a 608 je řízen vnitřním/vnějším řídicím signálem, vytvářeným mikroprocesorem ve funkci řídicího obvodu 340 mapovacího obvodu širokoúhlého obrazu.. Volbu vnitřních nebo vnějších obrazových zdrojů provádí uživatel. Jestliže však uživatel náhodně zvolí vnější zdroj barevného signálu a tento zdroj není připojen nebo zapnut, nebo jestliže dojde k výpadku vnějšího zdroje, svislý rastr se zbortí a může dojít k vážnému poškození obrazovky nebo obrazovek. Proto je přítomnost vnějšího synchronizačního signálu kontrolována vnějším synchronizačním detektorem 602.

Není-li potřebný signál přítomen, vyšle se každému z přepínačů 604, 606 a 608 blokovací řídicí signál, který zamezí volbě vnějšího zdroje barevného signálu. Převodník 610 pro přeměnu

- 13 CZ 284654 B6 signálu RGB na signál YUV rovněž přijímá řídicí signály z mikroprocesoru ve funkci řídicího obvodu 340 mapovacího obvodu širokoúhlého obrazu.

Převodník 610 je podrobněji znázorněn na obr. 26. Synchronizační složky barevných signálů jsou oddělovány příslušnými obvody 612, 614 a 616. Signály se dále algebraicky kombinují v sumačních obvodech 618, 620 a 622, kde se vytvářejí signály R-Y (U), B-Y (V) aY. Násobičky 628 a 634 přenosové rychlosti bitů mění fázi signálů R-Y a B-Y tak, že se mění účinná barva signálů, a to i tehdy, jestliže fáze není zcela vhodná pro fázovače R-Y a B-Y. Násobičky 640 a 638 pak obdobně mění fázi za účelem, střídání účinného barevného tónu bez ohledu na vychýlení signálů R-Y a B-Y ze správného fázového úhlu. Signály pro řízení barvy a barevného tónu mohou být vytvářeny mikroprocesorem ve funkci řídicího obvodu 340 mapovacího obvodu širokoúhlého obrazu řízeným TV mikroprocesorem 216. To umožňuje snadné řízení charakteristik barvy a tónu barvy vnějšího barevného signálu, aniž by bylo třeba použití dalších obvodů nebo nastavování samotného vnějšího zdroje barevného signálu.

U signálu Y je rozdíl činící 7,5 IRE vzhledem ke správně definované úrovni černé. Kompenzaci provádí korekční zatemňovací obvod 648, který vkládá posunutí o velikosti 7,5 IRE. Signál KEY je řídicí signál, vytvářený v přední prodlevě obrazového signálu za týlem svislého synchronizačního signálu a před začátkem aktivního obrazu. Signál KEY určuje, kdy se má v obvodu 646 provést klíčování. Zpožďovací obvody 624 a 626 určují přesný fázový vztah signálů R-Y, B-Y a Y, i přes následné změny v důsledku instrukcí pro řízení barvy a tónu barvy.

Celkové blokové schéma širokoúhlé televize 11 podle vynálezu, uzpůsobené pro činnost s řádkovým rozkladem o kmitočtu lfn,je znázorněno na obr. 4. Těm součástem televize 11, které v podstatě odpovídají svým protějškům v televizi 10, znázorněné na obr. 2, jsou přiřazeny tytéž vztahové značky. Televize 11 obecně obsahuje vstupní obvod 21 pro přijetí obrazových signálů. TV mikroprocesor 216. procesor 31 širokoúhlého obrazu, vodorovný vychylovací obvod 52, svislý vychylovací obvod 56, maticový obvod 241, budiče 242 obrazovky, obrazovky 244 pro přímé pozorování nebo projekčního typu a napájecí zdroj 70. Převodník lf_H na 2f_H a RGB rozhraní nejsou využity. Vzhledem k tomu zde jsou provedena opatření pro zobrazování vnějšího barevného signálu o širokoúhlém formátu zobrazení při rozkladovém kmitočtu lf_H. Seskupení různých obvodů do funkčních bloků je provedeno za účelem usnadnění popisu a není tedy zamýšleno jako vymezení vzájemné fyzické polohy těchto obvodů.

Vstupní obvod 21 pro příjem obrazových signálů je uzpůsoben pro příjem většího množství úplných obrazových signálů z různých zdrojů. Obrazové signály mohou být výběrově přepínány pro zobrazení jako obrazové signály hlavní a pomocné. Vysokofrekvenční přepínač 204 má dva anténní vstupy ΑΝΤΙ a ANT2. Tyto představují vstupy jak pro příjem z venkovní antény, tak pro příjem kabelový. Vysokofrekvenční přepínač 204 určuje, který z anténních vstupů je veden k prvnímu tuneru 206 a který ke druhému tuneru 208.

Výstup prvního tuneru 206 je vstupem jednočipového obvodu 203, který provádí řadu funkcí spojených s laděním, vodorovným a svislým vychylováním a řízením obrazového signálu. Konkrétní znázorněný jednočipový obvod nese průmyslové typové označení TA8680. Obrazový signál VIDEO OUT základního pásma, vytvářený v jednočipovém obvodu 203 ze signálu, přiváděného z prvního tuneru 206, je jednak vstupem přepínače 200 obrazového signálu, a jednak vstupem TVÍ procesoru 31 širokoúhlého obrazu. Další vstupy obrazových signálů základního pásma do přepínače 200 obrazového signálu jsou označeny AUX1 a AUX2. Tyto vstupy mohou být použity pro videokamery, videorekordéry a podobná zařízení. Výstup přepínače 200 obrazového signálu, který je řízen TV mikroprocesorem 216, je označen SWITCHED VIDEO, což je současně další vstup procesoru 31 širokoúhlého obrazu.

Jak je znázorněno na obr. 5, provádí přepínač SW1 procesoru 31 širokoúhlého obrazu volbu mezi signály TVÍ a SWITCHED VIDEO, přičemž výstupem je obrazový signál SEL COMP

- 14CZ 284654 B6

OUT, vedený na vstup Y/C dekodéru 210. Dekodér může být proveden jako adaptivní řádkový hřebenový filtr. Další zdroj SI obrazového signálu je rovněž vstupem Y/C dekodéru 210. Zdroj SI představuje S-VHS zdroj a sestává ze samostatných jasových a barvonosných signálů. Přepínač, který může být proveden jako součást dekodéru 210 v některém z adaptivních řádkových hřebenových filtrů nebo jako samostatný přepínač, reaguje odezvou na signály TV mikroprocesoru 216 a provádí volbu jedné z dvojic jasového a barvonosného signálu, označené jako výstupy Y_M a C_IN. Zvolená dvojice jasových a barvonosných signálů je poté považována za hlavní signál a je zpracována v obvodech dráhy hlavního signálu. Dekodér/demodulátor, uspořádaný v procesoru 301 širokoúhlého obrazu, vytváří rozdílové signály barvy U M a V_M. Signály Y_M, U M a V_M se poté v procesoru 31 širokoúhlého obrazu převádějí do číslicového tvaru za účelem dalšího zpracování v hradlovém poli 300.

Druhý tuner 208, který je funkčně vymezen jako součást procesoru 31 širokoúhlého obrazu, vytváří obrazový signál TV2 základního pásma. Přepínač SW2 provádí volbu mezi signály TV2 a SWITCHED VIDEO, jakožto vstupy Y/C druhého dekodéru 220. Druhý dekodér 220 může být proveden jako adaptivní řádkový hřebenový filtr. Přepínače SW3 a SW4 provádějí volbu mezi jasovými a barvonosnými výstupy dekodéru 220, jasovými a barvonosnými signály vnějšího obrazového zdroje, označenými Y EXT/C EXT, a signály Y_M, C_IN. Signály Y_EXT/C_ EXT odpovídají S-VHS vstupu Sl. Dekodér 220 a přepínače SW3 a SW4 mohou být kombinovány, například v adaptivních řádkových hřebenových filtrech. Výstup přepínačů SW3 a SW4 je pak považován za pomocný signál a je dále zpracováván v obvodech dráhy pomocného signálu. Zvolený jasový výstup je označen Y_A. Zvolený barvonosný signál je převáděn na rozdílové signály barvy U_A a V_A. Signály Y_A, U_A a V_A se pak pro další zpracování převádějí do číslicového tvaru. Uspořádání zařízení pro přepínání zdrojů obrazových signálů do drah hlavního a pomocného signálu zajišťuje maximální pružnost při provádění volby zdrojů pro různé části různých formátů zobrazení.

Širokoúhlý procesor 31 obsahuje procesor 320 pro vytváření obrazu v obraze, který zpracovává pomocný obrazový signál. Termín obraz v obraze se někdy zkracuje jako PIP nebo pix-in-pix. Hradlové pole 300 kombinuje data hlavního a pomocného obrazového signálu do rozmanitých formátů zobrazení, z nichž některé jsou znázorněny na obr. l(b) až l(c). Procesor 320 pro vytváření obrazu v obraze a hradlové pole 300 jsou řízeny širokoúhlým mikroprocesorem ve funkci řídicího obvodu 340 mapovacího obvodu. Mikroprocesor ve funkci řídicího obvodu 340 mapovacího obvodu je ve spojení s TV mikroprocesorem 216 prostřednictvím sériové sběrnice. Sériová sběrnice obsahuje čtyři signální vedení, a to pro data, hodinové impulzy, otvírací signály a nastavovací signály. Procesor 31 širokoúhlého obrazu dále vytváří úplný vertikální zatemňovací a nastavovací signál v podobě tříúrovňového sandcastle signálu. Vertikální zatemňovací a nastavovací signály mohou být alternativně vytvářeny také jako samostatné signály. Úplný zatemňovací signál je pak veden prostřednictvím vstupního úseku pro příjem obrazových signálů do RGB rozhraní.

Vodorovná a svislá synchronizační složka hlavního signálu se vytvářejí v oddělovači 286 synchronizačního signálu, který tvoří část demodulátoru 288, uspořádaného v širokoúhlém procesoru 34. Vodorovná synchronizační složka je vstupem zpětnovazební smyčky 290 fázového závěsu s kmitočtem lf_H. Vodorovné a svislé synchronizační signály pomocného obrazového signálu se vytvářejí v oddělovači 250 synchronizačního signálu, uspořádaném v procesoru 31 širokoúhlého obrazu. Vodorovný vychylovací obvod 52 pracuje v součinnosti s jednočipovým obvodem a reaguje na nastavení východ/západ a na vodorovné fázové řídicí signály mikroprocesoru ve funkci řídicího obvodu 340 mapovacího obvodu širokoúhlého obrazu. Svislý vychylovací obvod 56 je řízen obvodem 54 pro řízení svislého rozměru. Obvod 54 pro řízení svislého rozměru reaguje na signály pro řízení svislého rozměru, vysílané mikroprocesorem ve funkci řídicího obvodu 340 mapovacího obvodu širokoúhlého obrazu a pracuje obdobně jako obvod pro řízení svislého rozměru pro kmitočet 2f_H u televize, která je popsána výše.

- 15CZ 284654 B6

Procesor 31 širokoúhlého obrazu je podrobněji znázorněn na obr. 5. Základními součástmi procesoru 31 širokoúhlého obrazu jsou hradlové pole 300, obvod 301 pro vytváření obrazu v obraze, analogově číslicové a číslicově analogové převodníky, druhý tuner 208, mikroprocesor ve funkci řídicího obvodu 340 mapovacího obvodu širokoúhlého obrazu a výstupní kodér 227 5 širokoúhlého obrazu. Další podrobnosti procesoru 31 širokoúhlého obrazu, které jsou společné jak pro lf_H, tak pro 2f_H, například obvod pro vytváření obrazu v obraze, jsou znázorněny na obr. 6. Procesor 320 pro vytváření obrazu v obraze, který tvoří podstatnou část obvodu 301 pro vytváření obrazu v obraze, je podrobněji znázorněn na obr. 7. Hradlové pole 300 je podrobněji znázorněno na obr. 8. Řada součástí, znázorněných na obr. 3 a tvořících části obvodů dráhy 10 zpracování hlavního a pomocného signálu, již byla podrobně popsána výše. Řada dalších součástí, jako druhý tuner 208, mikroprocesor ve funkci řídicího obvodu 340 mapovacího obvodu širokoúhlého obrazu, propojovací výstupy, analogově číslicové a číslicově analogové převodníky, hradlové pole 300, obvod 301 pro vytváření obrazu v obraze a zpětnovazební smyčka 374 fázového závěsu pracují v podstatě tak, jak bylo vysvětleno v souvislosti s obr. 3, 15 takže jejich podrobný popis není opakován.

Hlavní obrazový signál je do procesoru 31 širokoúhlého obrazu veden v analogovém tvaru, a to jako signály Y_M a C_IN. Signál C_IN se demodulátorem 288 dekóduje na rozdílové signály barvy U_M aV_M. Hlavní signály se poté převádějí z analogového do číslicového tvaru 20 analogově-číslicovými převodníky 342 a 346, které jsou podrobněji znázorněny na obr. 6.

Pomocná obrazová data jsou rovněž v analogovém tvaru a ve formátu YUV, a to jako signály, označené Y_A, U_A a V_A. V obvodu 301 pro vytváření obrazu v obraze se tyto pomocné signály převádějí do číslicového tvaru, načež se data stlačují a ukládají do půlsnímkové paměti pro synchronizaci s hlavním signálem a poté se vedou do hradlového pole 300, kde se kombinují 25 s hlavním signálem za účelem vytvoření zvoleného formátu zobrazení, například sdružováním řádků. Činnost obvodu 301 pro vytváření obrazu v obrážeje podrobněji vysvětlena v souvislosti s obr. 6. Obvod 301 pro vytváření obrazu v obraze a/nebo hradlové pole 300 mohou rovněž obsahovat prostředky pro zlepšení rozlišovací schopnosti pomocných dat, i přes jejich stlačení. Signály v analogovém tvaru, označené Y, U a V, jsou vedeny do kodéru 227 za účelem vytvoření 30 výstupních signálů YOUTEXT/COUTEXT v širokoúhlém formátu, které jsou v tomto případě vstupy jednočipového obvodu 203. Kodér přijímá z hradlového pole 300 pouze signál C_SYNC_MN. Přepínač SW5 provádí volbu mezi signály Y_M a CSYNC AUX jakožto vstupy analogově-číslicových převodníků. Jednočipový obvod 203 vytváří signály ve formátu YUV pro RGB matrixový obvod 241, který ze signálů Y_OUT_EXT a C OUT EXT vytváří signály ve 35 formátu RGB pro budiče 242 obrazovky.

Obr. 6 je blokové schéma, znázorňující další podrobnosti procesorů 30 a 31 širokoúhlého obrazu, společné pro lf a 2fn, jak je znázorněno na obr. 3 a 5. Signály Y_A, U_A a V_A jsou vstupy procesoru 320 pro vytváření obrazu v obraze, který může obsahovat obvod 370 řízení rozlišení. 40 Širokoúhlá televize podle vynálezu může stlačovat a roztahovat obraz. Tyto zvláštní efekty, představované různými sdruženými formáty zobrazení, znázorněnými na obr. 1, jsou generovány procesorem 320 pro vytváření obrazu v obraze, který může přijímat na rozlišení zpracované datové signály Y_RP, U_RP aV RP z obvodu 370 řízení rozlišení. Rozlišovací zpracování nemusí být využíváno stále, ale pouze během zvolených formátů zobrazení. Procesor 320 pro 45 vytváření obrazu v obrážeje podrobněji znázorněn na obr. 7. Hlavními součástmi procesoru 320 jsou úsek 322 analogově-číslicových převodníků, vstupní úsek 324, rychlopřepínací a sběmicový úsek 326, časovači a řídicí úsek 328 a úsek 330 číslicově-analogových převodníků. Časovači a řídicí úsek 328 je podrobněji znázorněn na obr. 14.

Procesor 320 pro vytváření obrazu v obraze může být vytvořen jako zdokonalená obměna základního čipu typu CPIP. Umožňuje řadu speciálních funkcí nebo efektů, z nichž následně uvedené jsou ilustrativní. Základním speciálním efektem je velký obraz, jehož část je překryta menším obrázkem, jak je znázorněno na obr. l(c). Velké a malé obrazy mohou být vytvářeny z téhož obrazového signálu nebo z různých obrazových signálů a mohou být navzájem zaměňo

- 16CZ 284654 B6 vány nebo přesouvány. Zvukový signál se obecně přepíná vždy tak, aby odpovídal velkému obrazu. Malý obraz může být přesouván do kterékoli polohy na obrazovce nebo může postupovat řadou předem stanovených poloh. Transfokační funkce umožňuje zvětšování a zmenšování rozměrů malého obrazu, například do kterékoli řady předem stanovených velikostí. V určitém okamžiku, například při formátu, znázorněném na obr. l(d), mají malý a velký obraz v podstatě stejnou velikost.

Při jednoobrazovém režimu, například u formátů, znázorněných na obr. l(b), l(e) nebo l(f), může uživatel provádět transfokaci v obsahu jediného obrazu, například v krocích od poměru 1,0:1 po 5,0:1, zatímco v transfokačním režimu může uživatel prohledávat nebo panorámovat obsah obrazu, přičemž se zastíněný obraz může pohybovat různými oblastmi obrazu. V obou případech může být malý obraz nebo velký obraz či transfokovaný obraz zobrazen jako nepohyblivý snímek (statický obrazový formát). Tato funkce umožňuje i stroboskopický formát, při kterém může být na obrazovce opakováno posledních devět snímků obrazu. Rychlost opakování snímků může být měněna od třiceti snímků za sekundu po nulu snímků za sekundu.

Procesor 320 pro vytváření obrazu v obraze, použitý v širokoúhlé televizi podle vynálezu, se poněkud odlišuje od základního provedení čipu typu CPIP. Kdyby byl základní čip typu CPIP použit u televize s obrazovkou o formátu 16x9, aniž by přitom byl použit obvod pro zrychlování obrazu, vložené obrazy by měly zkreslený poměr stran v důsledku 4/3 násobného vodorovného roztažení, vznikajícího rozkladem v širší obrazovce.

Předměty v tomto obraze by byly vodorovně protáhlé. Kdyby byl použit vnější zrychlovací obvod, nenastalo by zkreslení poměru stran, avšak obraz by nevyplnil celou obrazovku.

Stávající procesory pro vytváření obrazu v obraze, které jsou založeny na základním provedení čipu typu CPIP a jsou používány v konvenčních televizních přístrojích, mají určité nežádoucí vlastnosti. Příchozí obrazový signál je vzorkován pomocí hodinových impulzů o kmitočtu 640fH, které jsou spřaženy s vodorovným synchronizačním signálem hlavního obrazového zdroje. Jinými slovy, data uložená v obrazové paměti typu RAM, sloučené s čipem typu CPIP. nejsou vzhledem ke zdroji příchozího pomocného signálu vzorkována ortogonálně. Toto je základní omezení půlsnímkové synchronizace s použitím základního provedení čipu CPIP. Neortogonální povaha vstupní vzorkovací rychlosti má za následek rovnoběžníková zkreslení vzorkovaných dat. Omezení je důsledkem obrazové paměti typu RAM použité s čipem CPIP, která musí používat tentýž hodinový impulz pro zápis i vybírání dat. Jestliže jsou data z obrazové paměti RAM, jako je obrazová paměť 350 typu RAM, zobrazována, rovnoběžníková zkreslení se projevují jako nahodilé chvění podél svislých okrajů obrazu a obecně jsou pokládána za zcela nepřijatelná.

Procesor 320 pro vytváření obrazu v obraze podle vynálezu, rozdílný od základního provedení čipu CPIP, je uzpůsoben pro asymetrické stlačování obrazových dat v jednom z řady volitelných režimů zobrazení. Při tomto provozním režimu jsou obrazy stlačovány v poměru 4:1 ve vodorovném směru a v poměru 3:1 ve svislém směru.. Tento asymetrický režim stlačování vytváří obrazy o zkresleném poměru stran, které se ukládají do obrazové paměti RAM. Předměty na obrazech jsou vodorovně stlačeny. Avšak tyto obrazy jsou pro následné zobrazení na obrazovce o poměru formátu zobrazení 16x9 vybírány z paměti normálně, například kanálovým rozkladem. Obraz vyplňuje obrazovku a poměr jeho stran není zkreslen. Asymetrické stlačení podle tohoto aspektu vynálezu umožňuje vytváření speciálních formátů zobrazení na obrazovce o formátu 16x9, aniž by bylo nutno použít vnější soustavu zrychlovacích obvodů.

Obr. 14 je blokové schéma časovacího a řídicího obvodu 328 procesoru 320 pro vytváření obrazu v obraze, například modifikované verze výše popsaného čipu typu CPIP. Časovači a řídicí úsek 328 obsahuje decimační obvod 328C, který provádí asymetrické stlačování jakožto jeden z řady volitelných režimů zobrazení. Zbývajícími režimy zobrazení se mohou provádět pomocné

- 17CZ 284654 B6 obrazy o různých velikostech. Každý z vodorovných a svislých decimačních obvodů obsahuje čítač, který je programován pro koeficient stlačením zvolený z tabulky hodnot, řízené širokoúhlým mikroprocesorem ve funkci řídicího obvodu 340 mapovacího obvodu. Rozmezí hodnot může být 1:1, 2:1, 3:1 atd. Koeficienty stlačení mohou být symetrické nebo nesymetrické, ato v závislosti na sestavení tabulky. Řízení poměrů stlačení může být prováděno rovněž plně programovatelnými univerzálními decimačními obvody, řízenými mikroprocesorem ve funkci řídicího obvodu 340 mapovacího obvodu širokoúhlého obrazu. Decimační obvod 328C je podrobněji znázorněn na obr. 15 až 18.

Obr. 15 je blokové schéma obvodu pro provádění vodorovného stlačení. Obvod obsahuje decimační obvod, tvořený čítačem 850, označeným MOD_N_CNTR1. Číselná hodnota na vstupu N je vodorovný koeficient N, označený HORNFACTOR. Vodorovný koeficient N se týká rozsahu, v jakém bude zmenšen rozměr obrazu, představovaného obrazovými daty pomocného signálu, pro zobrazení jako obraz v obraze nebo jako obraz mimo obraz. Tento koeficient je současně měřítkem rychlosti, jakou jsou vzorkovány obrazové prvky v řádku. Číselný vstup pro vkládanou hodnotu je nastaven na 0. Asynchronním výstupem (RCO) je vodorovný řádkový vzorkovací otevírací signál. Obr. 16 je blokové schéma obvodu pro provádění svislého stlačení. Obvod obsahuje decimační obvod, tvořený čítačem 858, označeným MOD N CNTR2. Číselná hodnota na vstupu N je svislý koeficient N, označený VERT_N_FACTOR. Svislý koeficient N se rovněž týká rozsahu, v jakém bude zmenšen rozměr obrazu, představovaného obrazovými daty pomocného signálu, pro zobrazení jako obraz v obraze nebo obraz mimo obraz, avšak v tomto případě je měřítkem toho, kolik řádků je zvoleno pro subvzorkování. Číselný vstup pro vkládanou hodnotu je určen číselným výpočtem, vycházejícím ze svislého koeficientu N. Ke svislému koeficientu N se přičtou 2, součet se poté podělí dvěma a výsledek dělení se klíčuje se signálem U/L_FIELD_TYPE pro rozlišení horního a spodního půlsnímku. Výstupem čítače 858 je svislý řádkový vzorkovací otevírací signál.

Vodorovný a svislý koeficient N jsou vytvářeny obvodem 859, znázorněným na obr. 17. Vstupem je hodnota NFACTOR, která je v rozmezí od 0 do 7. Každá hodnota N odpovídá dvojici poměrů vodorovného a svislého stlačení, jak je znázorněno tabulkou na obr. 18. Hodnoty N_FACTOR jsou vytvářeny mikroprocesorem ve funkci řídicího obvodu 340 mapovacího obvodu širokoúhlého obrazu. Obvod 859 obsahuje multiplexní obvody 862 a 864 a obvod 860 pro porovnání s hodnotou 6. Pro každou hodnotu N FACTOR jinou nežli 6 jsou poměry vodorovného a svislého stlačení symetrické, což je důsledkem nulových vstupů multiplexních obvodů. Jestliže má N_FACTOR hodnotu 6, klíčují se jako výstupy jedničkové vstupy multiplexních obvodů. Důsledkem těchto vstupů je asymetrické stlačení, a to 4:1 ve vodorovném směru a 3:1 ve svislém směru.

Čítače v decimačních obvodech jsou znázorněny jako celočíselné decimátory. Zpracování však nemusí být omezeno na stlačení obrazů v celočíselných přírůstcích, za předpokladu, že koeficient vodorovného stlačení je 4/3-násobkem koeficientu svislého stlačení. Asymetrické stlačení se rovněž neomezuje pouze na širokoúhlá zařízení o formátu zobrazení 16x9. Kdyby měl být poměr stran formátu zobrazení například 2:1, koeficient vodorovného stlačení by byl 3/2násobkem koeficientu svislého stlačení.

Řízení poměrů stlačení může být prováděno rovněž plně programovatelnými univerzálními decimačními obvody, řízenými mikroprocesorem ve funkci řídicího obvodu 340 mapovacího obvodu širokoúhlého obrazu, jak je znázorněno na obr. 19(a) a 19(b). Koeficienty vodorovného stlačení jsou vytvářeny obvodem, znázorněným na obr. 19(a), který sestává ze sumačního bodu 866, pole 868 osmi hradel typu OR a střádače 870. Každý bit osmibitového výstupu hradlového pole 868 má stav logické jedničky, jestliže je přiveden signál H_RESET: Jestliže je signál H_RESET nulový, je výstup pole 868 roven vstupu pole, který je výstupem sumačního bodu 866. Koeficienty svislého stlačení jsou vytvářeny obvodem dle obr. 19(b), který sestává ze

- 18CZ 284654 B6 sumačního bodu 872, multiplexního obvodu 874 a střádače 876. V každém z obvodů je přenosový vstup Cl sumačního bodu spojen s napětím pro stálý logický signál úrovně 1.

V každém z obvodů je výstupem CO sumačního bodu příslušný vzorkový otevírací signál.

V obvodu dle obr. 19(b) je jedničkový vstup multiplexního obvodu spojen se zemí pro získání stálého logického signálu úrovně 0. Koeficienty vodorovného a svislého stlačení mohou být přiváděny z mikroprocesoru ve funkci řídicího obvodu 340 mapovacího obvodu širokoúhlého obrazu.

Při celoobrazovkových režimech vytváření obrazu v obraze přijímá procesor pro vytváření obrazu v obraze v součinnosti s volně kmitajícím oscilátorem 348 jako vstup Y/C signál dekodéru, například adaptivního řádkového hřebenového filtru, dekóduje tento signál na barevné složky Y, U, V a vytváří vodorovné a svislé synchronizační impulzy. Tyto signály se v procesoru pro vytváření obrazu v obraze zpracovávají pro různé celoobrazovkové režimy, jakými jsou transfokace, statický obraz nebo kanálový rozklad. Během režimu kanálového rozkladu mají například vodorovné a svislé synchronizační složky, přiváděné ze vstupního úseku obrazových signálů, mnoho nespojitostí, protože vzorkované signály (různé kanály) mají různé synchronizační impulzy a jsou spínány ve zdánlivě nahodilých časových okamžicích. Proto je hodinový signál vzorkování (a hodinový signál pro čtení a zápis v obrazové paměti RAM) určován volně kmitajícím oscilátorem. Pro režimy se statickým obrazem nebo s transfokací je hodinový signál vzorkování spřažen s vodorovnou synchronizační složkou příchozího obrazového signálu, která je v těchto speciálních případech stejná jako kmitočet hodinových impulzů pro zobrazení.

Jak je opět znázorněno na obr. 6, mohou být výstupy Y, U, V a CSYNC (synchronizační směs) procesoru 320 pro vytváření obrazu v obraze, které jsou v analogovém tvaru, opět zakódovány do složek Y/C, a to kódovacím obvodem 366, který je v součinnosti s oscilátorem 380 o kmitočtu 3,58 MHz. Tento signál, označený Y/C P1P ENC, může být připojen k neznázoměnému přepínači Y/C, který umožňuje nahrazení Y/C složek hlavního signálu opětovně zakódovanými Y/C složkami z kódovacího obvodu. Od tohoto okamžiku jsou zakódované signály Y, U,

V obrazu v obraze a synchronizační signály základem pro vodorovné i svislé časování ve zbytku přístroje. Tento pracovní režim je vhodný pro provádění transfokačního režimu pro obraz v obraze, který je založen na činnosti interpolátoru a pamětí s obsluhou podle pořadí příchodu, uspořádaných v obvodech dráhy hlavního signálu.

Při vícekanálovém režimu, jaký je například znázorněn na obr. l(i), může být současně zobrazeno dvanáct malých obrazů z dvanácti kanálů podle předem stanoveného pořadí rozkladu. Procesor 320 pro vytváření obrazu v obraze má vnitřní zdroj hodinových impulzů, řízený oscilátorem 348 o kmitočtu 3,58 MHz. Příchozí pomocný signál se převádí z analogového do číslicového tvaru, a v závislosti na zvoleném speciálním efektu se zavádí do obrazové paměti 350 typu RAM. U dosavadních uspořádání se kompilovaný speciální efekt převádí v procesoru pro vytváření obrazu v obraze zpět do analogového tvaru, načež se kombinuje s daty hlavního signálu. U popisované širokoúhlé televize však, částečně v důsledku omezení počtu proveditelných rozdílných kmitočtů hodinových impulzů, jsou pomocná data přímým výstupem obrazové paměti 350 typu RAM, aniž by byla dále zpracovávána procesorem 320 pro vytváření obrazu v obraze. Minimalizace počtu hodinových signálů však s výhodou snižuje rušení zvukovým signálem, které nastává v televizních obvodech.

Jak je dále znázorněno na obr. 7, obsahuje procesor 320 pro vytváření obrazu v obraze úsek 322 analogově-číslicových převodníků, vstupní úsek 324, rychlopřepínací a sběmicový úsek 326, časovači a řídicí úsek 328 a úsek 330 číslicově-analogových převodníků. Procesor 320 pro vytváření obrazu v obraze obecně digitalizuje obrazový signál na jasový signál Y a rozdílové signály barvy U, V, přičemž přídavně vzorkuje výsledky a ukládá je do obrazové paměti 350 typu RAM o kapacitě 1 megabitu, jak je vysvětleno výše. Obrazová paměť 350 typu RAM, která je s procesorem 320 spojena, má kapacitu jednoho megabitu, což nepostačuje k ukládání celého půlsnímku obrazových dat v osmibitových vzorcích. Zvýšení kapacity paměti je nákladné a může

- 19CZ 284654 B6 vyžadovat složitější soustavu řídicích obvodů. Menší počet bitů na jeden vzorek v pomocném kanálu naopak představuje snížení kvantizační rozlišovací schopnosti nebo šířky pásma vzhledem k hlavnímu signálu, který je zpracováván výhradně v osmibitových vzorcích. Toto účinné snížení šířky pásma nebývá obvykle problémem, jestliže je přídavně zobrazovaný obraz poměrně malý, avšak může způsobovat obtíže, jestliže je tento přídavný obraz větší, například stejné velikosti jako hlavní obraz. Obvod řízení rozlišení může dle volby provádět jedno nebo několik schémat pro zlepšení kvantizační rozlišovací schopnosti nebo účinné šířky pásma pomocných obrazových dat. Byla vyvinuta řada schémat redukce a obnovy dat, včetně například stlačování dvojic obrazových prvků, přičítání a odečítání kódovaných signálů. Obvod přičítání kódovaných signálů by byl funkčně uspořádán za obrazovou pamětí 350 typu RAM, například v dráze pomocného signálu v hradlovém poli 300. jak je podrobněji vysvětleno dále. Navíc jsou uvažovány různé sekvence kódovaných signálů, zahrnující různé počty bitů, a různé způsoby stlačování dvojic obrazových prvků při různých počtech bitů. Jedno z těchto schémat pro redukci a obnovu dat může pak být zvoleno mikroprocesorem ve funkci řídicího obvodu 340 mapovacího obvodu širokoúhlého obrazu, a to za účelem dosažení maximální rozlišovací schopnosti zobrazení pro každý jednotlivý druh formátu zobrazení.

Obvody řízení rozlišení jsou podrobněji vysvětleny ve spojení s obr. 56 až 70.

Jasové signály a rozdílové signály barev jsou ukládány v šestibitových složkách Y, U, V v poměru 8:1:1. Jinými slovy, každá složka je kvantizována do šestibitových vzorků a na každou dvojici vzorků rozdílů barev připadá osm vzorků jasových. Procesor 320 pro vytváření obrazu v obraze pracuje v takovém režimu, při kterém se příchozí obrazová data vzorkují kmitočtem hodinových impulzů 640f_H. který je v tomto případě spřažen se synchronizační složkou příchozího obrazového signálu. Při tomto režimu se data uložená v obrazové paměti RAM vzorkují ortogonálně. Jestliže jsou data z obrazové paměti 350 procesoru 320 pro vytváření obrazu v obraze čtena, děje se tak za použití téhož kmitočtu 640fn hodinových impulzů, spřaženého s příchozím pomocným obrazovým signálem. Ačkoli jsou však tato data vzorkována a uložena ortogonálně a mohou být ortogonálně čtena, není je možno přímo z paměti 350 RAM ortogonálně zobrazit vzhledem k asynchronní povaze zdrojů hlavního a pomocného obrazového signálu. Zdroje hlavního a pomocného obrazového signálu by mohly být pokládány za synchronní pouze v tom případě, jestliže by zobrazovaly signály z téhož zdroje obrazu.

Další zpracování je potřebné pro synchronizaci pomocného kanálu, který je datovým výstupem obrazové paměti 350 RAM, s hlavním kanálem. Jak je opět zřejmé z obr. 6, jsou pro opětovné vytvoření osmibitových datových bloků kombinací čtyřbitového výstupu obrazové paměti 350 RAM použity dva čtyřbitové střádače 352A a 352B. Čtyřbitové střádače rovněž snižují kmitočet datových hodinových impulzů z 1280f_H na 640f_H.

Zobrazovací jednotka a vychylovací soustava jsou obecně synchronizovány s hlavním obrazovým signálem. Hlavní obrazový signál musí být urychlován, aby vyplnil širokoúhlou obrazovku, jak je vysvětleno výše.

Pomocný obrazový signál musí být svisle synchronizován s prvním obrazovým signálem a se zobrazovací jednotkou. Pomocný obrazový signál může být zpožděn v půlsnímkové paměti o zlomek půlsnímkové periody, a poté roztažen v řádkové paměti. Stručně řečeno, synchronizace pomocných obrazových dat s hlavními obrazovými daty se provádí s využitím obrazové paměti 350 typu RAM jako půlsnímkové paměti a řádkové paměti 354 s obsluhou podle pořadí příchodu, jíž je signál roztahován. Interpolátor 359 dráhy pomocného signálu může v paměti 354 korigovat urychlování. Velikost paměti 354 s obsluhou v pořadí příchodu je 2048 x 8. Problémy, které mohou nastat při synchronizaci hlavního a vedlejšího signálu, spočívají v kolizích ukazatelů pro čtení a zápis v paměti 354 s obsluhou podle pořadí příchodu v dráze pomocného signálu a v udržování integrity prokládání. Soustava pro synchronizaci půlsnímků, která zame

-20CZ 284654 B6 zuje takovýmto kolizím ukazatelů čtení a zápisu a která udržuje integritu půlsnímků, je vysvětlena pomocí obr. 28 až 36.

Hradlové pole 300 je společné oběma širokoúhlým procesorům, tedy jak procesoru 30. tak procesoru 31. Dráha hlavního signálu v obrazovém procesoru 304, dráha pomocného signálu v obrazovém procesoru 306 a dráha voliče 312 výstupního obrazového signálu jsou znázorněny blokovým schématem na obr. 8. Hradlové pole 300 rovněž obsahuje časovači a synchronizační obvod 320 a širokoúhlý mikroprocesorový dekodér 310. Datové a adresové výstupy širokoúhlého mikroprocesorového dekodéru 310, označené jako WSP DATA, jsou vedeny do každého z hlavních obvodů a drah, které jsou uvedeny výše, jakož i do procesoru 320 pro vytváření obrazu v obraze a do obvodu 370 řízení rozlišení. Je zřejmé, že to, zda určité obvody jsou či nejsou definovány jako součásti hradlového pole, je dáno převážně potřebou usnadnění vysvětlení jednotlivých provedení vynálezu.

Hradlové pole 300 je uspořádáno pro roztahování, stlačování a ořezávání obrazových dat hlavního obrazového kanálu a, v případě potřeby, k provádění různých formátů zobrazení. Jasová složka Y MN je ukládána v řádkové paměti 356 s obsluhou v pořadí příchodu, a to po dobu závisející na druhu interpolace jasové složky. Kombinované barvonosné složky U/V_MN jsou ukládány v paměti 358 s obsluhou v pořadí příchodu. Jasové a barvonosné složky pomocného signálu Y_PIP, U_PIP a V PIP jsou vytvářeny demultiplexním obvodem 355. Jasová složka je podrobena rozlišovacímu zpracování v obvodu 357 (je-li třeba) a poté se podle potřeby roztahuje interpolátorem 359, jehož výstupem je signál Y_AUX.

V některých případech je přídavný obraz stejně velký jako zobrazení hlavního signálu, jak je například znázorněno na obr. 1 (d). Omezení kapacity obrazové paměti 350 typu RAM, spojené s procesorem 320 pro vytváření obrazu v obraze, nemusí poskytovat dostatečný počet datových bodů nebo obrazových prvků pro vyplnění takto velké zobrazovací plochy. Za těchto okolností může být použit obvod 357 řízení rozlišení pro obnovu obrazových prvků pomocného obrazového signálu, které nahradí obrazové prvky, zaniklé při stlačení nebo redukci dat. Rozlišovací zpracování může odpovídat zpracování, prováděnému obvodem 370, znázorněným na obr. 6. Obvod 370 může být například obvod přičítání kódovaných signálů a obvod 357 může být obvod odečítání kódovaných signálů. Interpolace pomocného signálu se může provádět v dráze pomocného signálu v obrazovém procesoru 306, která je podrobněji znázorněna na obr. 12. Obvod 301 pro vytváření obrazu v obraze, znázorněný na obr. 6, řídí půlsnímkovou paměť pro šestibitové složky Y, U, V, ukládané v poměru 8:1:1, kterou je obrazová paměť 350 RAM. Obrazová paměť 350 RAM udržuje vždy dva půlsnímky obrazových dat ve větším množství paměťových míst. Každé paměťové místo uchovává osm bitů dat. V každém osmibitovém místě je uložen jeden šestibitový vzorek Y (jas), vzorkovaný při 640f_H, a 2 další bity. Tyto dva další bity obsahují buď data pro rychlé přepínání (FSW_DAT) nebo část vzorku U nebo V (vzorkovaného při 80f_H). Hodnoty FSWDAT následujícím způsobem naznačují, který typ půlsnímků byl zapsán do obrazové paměti RAM:

FSW DAT = 0: žádný obraz, FSW_DAT = 1: homí (lichý) půlsnímek, a FSW DAT = 2: spodní (sudý) půlsnímek.

Půlsnímky v obrazové paměti RAM zaujímají prostorové polohy, jejichž hranice jsou definovány vodorovnými a svislými adresami, jak je znázorněno ve schématu paměťových míst na obr. 37. Hranice je na těchto adresách definována změnou dat rychlého přepínání z polohy bez obrazu do polohy s činným půlsnímkem a naopak. Tyto přechody dat rychlého přepínání vymezují obvod obrazu vloženého v obraze, který se označuje rovněž jako schránka nebo překrytí obrazu v obraze. Je zřejmé, že poměr stran zobrazení předmětů v obraze vloženém v obraze může být řízen nezávisle na poměru stran formátu schránky či překrytí obrazu v obraze, např. 4x3 nebo

-21 CZ 284654 B6

16x9. Poloha vloženého obrazu na obrazovce bude pro každý půlsnímek hlavního signálu určena počáteční adresou čtecího ukazatele obrazové paměti RAM při zahájení rozkladu. Poněvadž jsou v obrazové paměti RAM uloženy dva půlsnímky dat a celá obrazová paměť 350 RAM je načítána během periody zobrazení, jsou oba půlsnímky načítány během rozkladu zobrazení. Obvod 301 pro vytváření obrazu v obraze určuje, který půlsnímek bude vyčten z paměti pro zobrazení, a to pomocí dat rychlého přepínání a počáteční polohy čtecího ukazatele. Může se zdát logickým, že pokud by zobrazovací jednotka, která je spřažena se zdrojem hlavního obrazového signálu, právě zobrazovala horní půlsnímek hlavního obrazu, pak by byla načítána ta část obrazové paměti RAM, která odpovídá hornímu půlsnímku přídavného obrazu, s následným převodem na analogová data a zobrazením.

Toto by bylo dobře proveditelné pro asi polovinu všech možných fázových vztahů mezi zdroji hlavního a pomocného obrazového signálu. Problémy však vznikají proto, že čtení obrazové paměti RAM je vždy rychlejší než zápis obrazů, stlačovaných do této paměti při režimu s obrazem v obraze. Čtecí ukazatel paměti může předbíhat zapisovací ukazatel, jestliže je současně čten i zapisován stejný typ půlsnímku. Důsledkem toho by byla padesátiprocentní pravděpodobnost trhání pohybu v některém místě malého obrazu. Obvod pro vytváření obrazu v obraze proto čte vždy půlsnímek opačného typu nežli je právě zapisovaný půlsnímek, aby se překonal problém s trháním pohybu. Jestliže je typ snímku, který je právě čten, opačný nežli typ půlsnímku, který je právě zobrazován, pak se provádí inverze sudého půlsnímku, uloženého v paměti RAM, vymazáním jeho horního řádku při jeho vyčítání z paměti. Výsledkem je to, že malý obraz udržuje správné prokládání bez trhání pohybu. Konečným výsledkem této půlsnímkové synchronizace je to, že čip CPIP vytváří signál, který se nazývá PIPFSW. Toto je překrývací signál, který obvod pro vytváření obrazu v obraze dodává analogovému přepínači, který přepíná signály Y/C hlavního a pomocného kanálu (jasové a modulované obrazové informace).

Pomocná obrazová vstupní data se vzorkují při kmitočtu 640f_H a ukládají se v obrazové paměti 350 typu RAM. Pomocná data, čtená z této paměti, jsou označena VRAM OUT. Obvod 301 pro vytváření obrazu v obraze je rovněž schopen zmenšovat přídavný obraz celočíselnými koeficienty, shodnými ve vodorovném i svislém směru, jakož i asymetricky. Jak je dále znázorněno na obr. 12, jsou data pomocného kanálu ukládána do vyrovnávacích pamětí a synchronizována s číslicovým obrazovým signálem hlavního kanálu čtyřbitovými střádači 352A a 352B, přídavnou pamětí 354 s obsluhou v pořadí příchodu, časovacím obvodem 369 a synchronizačním obvodem 371. Data VRAM_OUT se demultiplexním obvodem 355 třídí na Y (jas), U, V (barevné složky) a FSW-DAT (data rychlého přepínání). FSW_DAT indikuje, který typ půlsnímku byl zapsán do obrazové paměti RAM. Signál PIP FSW je přijímán přímo z obvodu pro vytváření obrazu v obraze a veden do výstupního řídicího obvodu. Zde se provádí zakódování o tom, který z půlsnímků, vyčtených z paměti RAM, má být zobrazen. Na závěr se provádí volba dat složek pomocného obrazového kanálu pro výstup ke zobrazení, a to pomocí tří multiplexních obvodů 315, 317 a 319, znázorněných na obr. 8. Namísto překrývání malého obrazu v obraze za použití analogového přepínače ve sdruženém nebo Y/C propojovacím obvodu, jak tomu je u čipu CPIP, provádí širokoúhlý mikroprocesor ve funkci řídicího obvodu 340 mapovacího obvodu překrytí obrazu v obraze digitálně. Jak je však popsáno dále, je řídicí signál PIP FSW upotřeben pro řízení digitálního překrytí společně se signálem FSW_DAT.

Pomocný kanál je vzorkován při kmitočtu 640fH, zatímco hlavní kanál při kmitočtu 1024f_H. Paměť 354 s obsluhou v pořadí příchodu má velikost 2048 x 8 a převádí data ze vzorkovacího kmitočtu pomocného kanálu na taktovací kmitočet hlavního kanálu. Při tomto procesu je obrazový signál podroben stlačení v poměru 8/5 (1024/640), což je více nežli stlačení v poměru 4/3, potřebné ke správnému zobrazení signálu pomocného kanálu. Pomocný kanál proto musí být pro správné zobrazení malého obrazu o formátu 4x3 roztažen interpolátorem. Požadovaný rozsah roztažení interpolátorem je 5/6. Koeficient X roztažení je stanoven následovně:

-22CZ 284654 B6

X = (640/1024) x (4/3) = 5/6

Malý obraz tedy může být správně zobrazen ve formátu 4x3 nastavením interpolátoru 359 na provádění roztažení v poměru 5/6 (5 vstupních vzorků, 6 výstupních vzorků), bez ohledu na to, jakým způsobem je zmenšen procesorem pro vytváření obrazu v obraze. Data PIP_FSW neposkytují dostatečnou interpretaci toho, který půlsnímek z obrazové paměti RAM, spojené s čipem typu CPIP, by měl být zobrazen, poněvadž data obrazu v obraze jsou vodorovně rastrována pro zachování správného poměru stran obrazu v obraze. Třebaže by u malého obrazu v obraze bylo zachováno správné prokládání, oblast překrytí obrazu v obraze by měla obecně nesprávný vodorovný rozměr. Jediný případ, kdy by velikost oblasti překrytí obrazu v obraze byla správná, by nastal při roztažení v poměru 5/8 za použití interpolátoru 359, výsledkem čehož by byl malý obraz o formátu 16x9. Pro všechna ostatní nastavení interpolátoru 359 by obvod překrytí zůstal ve formátu 16x9, zatímco vložený obraz by se vodorovně měnil. Signál PIPFSW obsahuje nedostatečné množství informací o správném vodorovném rozměru překrytí obrazu v obraze. Data uložená v obrazové paměti jsou čtena ještě před tím, než obvod pro vytváření obrazu v obraze dokončí synchronizační algoritmus. Data rychlého přepínání FSWDAT, která jsou obsažena v toku dat VRAM-OUT z obrazové paměti RAM, tedy odpovídají typu půlsnímku zapsaného do paměti RAM. Data obrazových složek (Y, U, V), uložená v obrazové paměti RAM, jsou sice korigována pro zamezení trhání pohybu a dosažení správného prokládání, avšak signál FSW_DAT není modifikován.

V souladu s řešením podle vynálezu má obvod překrytí obrazu v obraze správnou velikost, poněvadž informace FSW_DAT jsou roztahovány a interpolovány společně s daty obrazových složek Y, U, V. Signál FSW_DAT obsahuje informace pro správné stanovení rozměrů oblasti překrytí, avšak nenaznačuje, který z půlsnímků je správným půlsnímkem pro zobrazení. Pro vyřešení problému se zachováním integrity prokládání a se správnou velikostí překrytí mohou být signály PIP FSW a FSW DAT použity společně. Při normálním provozu, kdy je v televizních přijímačích s formátem zobrazení 4x3 použit čip typu CPIP, je umístění půlsnímků v obrazové paměti RAM libovolné. Půlsnímky mohou být seřazeny svisle i vodorovně nebo nemusejí být vůbec seřazeny. Aby se dosáhlo funkční slučitelnosti širokoúhlého procesoru, je nezbytné, aby polohy půlsnímků obrazu v obraze nebyly v paměti uloženy na stejných svislých řádcích. Jinými slovy, půlsnímky obrazu v obraze nesmějí být programovány s použitím stejných adres pro horní i spodní půlsnímky. Z hlediska programování je vhodné ukládat půlsnímky obrazu v obraze do obrazové paměti 350 RAM svisle seřazené, jak je znázorněno na obr. 37.

Signál PIP_OVL řídí výstupní řídicí obvod 321 tak, aby pomocná data byla zobrazována tehdy, jestliže je tento signál aktivní, to jest, jestliže má úroveň logické jedničky. Blokové schéma obvodu pro vytváření signálu PIP_OVL je znázorněno na obr. 38. Obvod 680 obsahuje klopný obvod 682 typu J-K, jehož výstup Q je jedním ze vstupů multiplexního obvodu 688. Výstup multiplexního obvodu 688 je vstupem klopného obvodu 684 typu D, jehož výstup Q je druhým vstupem multiplexního obvodu 688 a současně jedním ze vstupů součinového hradla 690. Signály PIP_FSW a SOL (začátek řádku) jsou příslušnými vstupy J a K klopného obvodu 682. Obvod 686 nonekvivalence má dva vstupy pro signály FSW DATO aFSW DATl bitů dat rychlého přepínání. Hodnoty (1,0) a (0,1), které jsou logicky výlučné vstupy, indikují platný půlsnímek jakožto sudý nebo lichý. Hodnoty (0,0) a (1,1), které nejsou logicky výlučné, indikují nepřítomnost platných dat. Přechod z jedné z dvojic (0,1) nebo (1,0) na jednu z dvojic (0,0) nebo (1,1), nebo naopak, indikuje hranici vymezující obvod neboli překrytí obrazu v obraze. Výstup obvodu 686 nonekvivalence je druhým vstupem součinového hradla 690. Třetím vstupem součinového hradla 690 je signál RD_EN_AX, což je povolovací signál čtení pro pomocnou paměť 354 s obsluhou v pořadí příchodu. Výstupem součinového hradla 690 je signál PIP OVL. Obvod 680 zavádí jednořádkové zpoždění (zpoždění jednoho řádku půlsnímku) od okamžiku, kdy se PIP FSW stane aktivním pro skutečné zpřístupnění oblasti překrytí. Toto se započítá i v dráze obrazových dat, protože paměť 354 s obsluhou v pořadí příchodu rovněž zavádí

-23 CZ 284654 B6 zpoždění o velikosti jednoho řádku půlsnímku pro data obrazu v obraze. Překrytí obrazu v obraze je proto dokonale vyrovnáno s obrazovými daty, třebaže je opožděno o jeden řádek půlsnímku vůči naprogramování v obvodu pro vytváření obrazu v obraze. Signál RD_EN_AX umožňuje, aby byl obraz v obraze překryt pouze tehdy, jestliže z paměti 354 s obsluhou v pořadí příchodu byla načtena platná pomocná data. Toto je nutné proto, že data zpaměti 354 mohou být uchována i po ukončení čtení, což může způsobit, že logika překrývání obrazu v obraze určí, že překrytí je aktivní mimo platná data obrazu v obraze. Povolení překrytí obrazu v obraze prostřednictvím signálu RD_EN_AX zajistí, že data obrazu v obraze jsou platná. V souladu s řešením podle vynálezu je překrytí, neboli schránka malého přídavného obrazu, správně umístěno a má správnou velikost bez ohledu na to, jak byl pomocný obrazový signál roztažen, stlačen nebo interpolován. Toto platí pro zdroje signálů malých obrazů o formátech 4x3 i 16 x 9 a mnoha dalších formátech.

Barvonosné složky U PIP a V PIP jsou obvodem 367 zpožděny o časový úsek, závisející na druhu interpolace jasové složky, při které se coby výstupy vytvářejí signály U_AUX a V_AUX. Příslušné složky Y, UaV hlavního a pomocného signálu se kombinují v příslušných multiplexních obvodech 315, 317 a 319. uspořádaných v dráze voliče 312 výstupního obrazového signálu tak, že jsou řízeny povolovací signály čtení pamětí 354, 356 a 358 s obsluhou v pořadí příchodu. Multiplexní obvody 315, 317 a 319 jsou řízeny obvodem 321 řízení výstupu multiplexorů. Obvod 321 řízení výstupu multiplexorů je řízen taktovacím signálem CLK, signálem SOL začátku řádku, signálem H COUNT, nastavovacím signálem svislého zatemnění a výstupem rychlého přepínače procesoru 320 pro vytváření obrazu v obraze a širokoúhlého mikroprocesoru ve funkci řídicího obvodu 340 mapovacího obvodu. Multiplexované jasové a barvonosné složky Y_MX, U_MX a V_MX jsou vedeny do příslušných číslicově-analogových převodníků 360, 362 a 364. Za číslicově analogovými převodníky jsou uspořádány dolní propusti 361, 363 a 365, znázorněné na obr. 6. Různé funkce procesoru 320 pro vytváření obrazu v obraze, hradlového pole 300 a obvodu redukce dat jsou řízeny širokoúhlým mikroprocesorem ve funkci řídicího obvodu 340 mapovacího obvodu. Širokoúhlý mikroprocesor ve funkci řídicího obvodu 340 mapovacího obvodu provádí odezvy na signály TV - mikroprocesoru 216, se kterým je spojen sériovou sběrnicí. Sériová sběrnice může být čtyřvodičová, jak je znázorněno, přičemž má vedení pro data, taktovací signály, povolovací signály a nastavovací signály. Širokoúhlý mikroprocesor ve funkci řídicího obvodu 340 mapovacího obvodu je spojen s různými obvody datového pole 300 prostřednictvím dekodéru 310.

V jednom případě je nutno stlačit obrazový signál dle normy NTSC a ve formátu 4x3 pomocí koeficientu 4/3 za účelem zanesení zkreslení poměru stran zobrazovaného obrazu. Ve druhém případě může být obraz roztažen za účelem provádění vodorovných transfokačních funkcí, které jsou obvykle doprovázeny svislou transfokací. Vodorovná transfokace do 33 % může být prováděna zmenšením stlačení na méně než 4/3. Pro přepočítání příchozího obrazového signálu do nových poloh obrazových prvků je použit, vzorkovací interpolátor, poněvadž šířka pásma jasové složky obrazového signálu (pro formát S_VHS činí do 5,5 MHz) zaujímá Nyquistovým přeložením značnou procentuální část kmitočtu, který pro taktovací signál 1024f_H činí 8 MHz.

Jak je znázorněno na obr. 8, jsou jasová data Y_MN vedena interpolátorem 337, uspořádaným v dráze hlavního signálu v obrazovém procesoru 304, který přepočítává hodnoty vzorků na základě stlačení nebo roztažení obrazu. Funkcí přepínačů nebo směrových voličů 323 a 331 je obracení topologie dráhy hlavního signálu v obrazovém procesoru 304 vzhledem k relativní poloze paměti 356 s obsluhou v pořadí příchodu a interpolátoru 337. Tyto přepínače tedy provádějí volbu, zda je interpolátor 337 zařazen před pamětí 356, jak je tomu zapotřebí pro stlačení, nebo zda paměť 356 předchází interpolátoru 337, což je požadováno pro roztažení. Přepínače 323 a 331 jsou řízeny obvodem 335 řízení směru, který je řízen širokoúhlým mikroprocesorem ve funkci řídicího obvodu 340 mapovacího obvodu. Je třeba mít na paměti, že při režimech s vytvářením malých obrazů je pomocný obrazový signál stlačen při uložení do

-24CZ 284654 B6 obrazové paměti 350 RAM a pro praktické účely je potřebné pouze roztahování. V dráze pomocného signálu v obrazovém procesoru 306 proto nejsou obdobné přepínače potřebné.

Dráha hlavního signálu v obrazovém procesoru 304 je podrobněji znázorněna na obr. 11 (a). Přepínač 323 je tvořen dvěma multiplexními obvody 325 a 327. Přepínač 331 je tvořen multiplexním obvodem 333. Tyto tři multiplexní obvody jsou ovládány obvodem 335 řízení směru, který je řízen širokoúhlým mikroprocesorem ve funkci řídicího obvodu 340 mapovacího obvodu. Obvod 339 vodorovného časování a synchronizace vytváří taktovací signály, které řídí zápis a čtení zpaměti s obsluhou v pořadí příchodu, jakož i střádače 347 a 351 a multiplexní obvod 353. Hodinový signál CLK a signál SOL začátku řádku jsou vytvářeny časovacím a synchronizačním obvodem 320. Obvod 369 řízení analogově-číslicových převodníků je řízen signálem Y_MN, širokoúhlým mikroprocesorem ve funkci řídicího obvodu 340 mapovacího obvodu a nejvyšším platným bitem signálu UV_MN.

Obvod 349 řízení interpolace vytváří hodnoty (K) mezilehlých poloh obrazových prvků, odvažování (C) interpolačního kompenzačního filtru a hodinové klíčovací informace CGY pro jasovou složku a CGUV pro složky barvonosné. Hodinové klíčovací informace vynechávají (decimují) nebo opakují data, uložená v pamětech s obsluhou v pořadí příchodu, čímž umožňují, že vzorky nejsou při některých hodinových impulzech zapisovány (pro vytvoření stlačení) nebo jsou čteny několikrát (pro vytvoření roztažení).

Takovéto stlačení je znázorněno na obr. 1 l(b). Přímka LUMAJRAMP IN představuje lineárně stoupající jasová data, zapisovaná do paměti s obsluhou v pořadí příchodu. Signál WR_EN_MN_Y je aktivní při úrovni logické jedničky, což znamená, že má-li tento signál úroveň logické jedničky, jsou data zapisována do paměti. Každému čtvrtému vzorku je přitom zabráněno, aby byl zapsán. Zoubkovaná čára LUMA_RAMP_OUT představuje stoupající jasová data tak, jak by byla čtena z paměti s obsluhou v pořadí příchodu, kdyby nebyla nejprve interpolována. Průměrný sklon stoupání charakteristiky čtených jasových dat je, jak je zřejmé z obr. ll(b), o 33 % strmější než stoupání charakteristiky zapisovaných dat. Potřebná aktivní doba čtení je současně o 33 % kratší než doba potřebná pro zápis dat. Toto vytváří stlačení v poměru 4/3. Interpolátor 337 přepočítává jasové vzorky zapisované do paměti s obsluhou v pořadí příchodu tak, aby charakteristika čtených dat byla hladká a nikoliv zoubkatá.

Roztažení může být prováděno přesně opačným postupem nežli stlačení. V případě stlačení jsou k povolovacímu signálu zápisu připojeny hodinové klíčovací informace ve formě blokovacích impulzů. Při roztahování dat jsou hodinové klíčovací informace připojeny k povolovacímu signálu čtení. Tímto se provádí zavádění prodlev mezi data při jejich načítání zpaměti 356 s obsluhou v pořadí příchodu, jak je znázorněno na obr. 11 (c). Přímka LUMA_RAMP_IN představuje data před jejich zápisem do paměti 356 a zvlněná čára LUMA_RAMP_OUT představuje data při jejich čtení zpaměti 356. V tomto případě provádí interpolátor, který je zařazen za pamětí 356, přepočet vzorkovaných dat ze zvlněného na hladký tvar charakteristiky, a to po jejich roztažení. Data musí být v případě roztahování opatřena prodlevami při čtení z paměti 356 a při taktování v interpolátoru 337. Toto je odlišné od stlačování, kdy jsou data při průchodu interpolátorem 337 taktována spojitě. V obou případech, tj. při stlačování i roztahování, mohou být hodinové klíčovací operace snadno prováděny synchronně, tj. za využití náběhových hran takto vacích impulzů systému o kmitočtu 1024fH·

Tato topologie interpolace jasového signálu má řadu výhod. Hodinové klíčovací operace, tj. vynechávání a opakování dat, mohou být prováděny synchronně. Kdyby nebyla použita přepínatelná topologie obrazových dat pro záměnu poloh interpolátoru a paměti, čtecí nebo zapisovací hodinové impulzy by musely být pro vynechávání nebo opakování zdvojeny, což znamená, že v jediném taktovacím cyklu by musely být zapisovány nebo čteny zpaměti dva datové body. Výsledná soustava obvodů by nemohla pracovat synchronně s taktovacími impulzy systému, poněvadž kmitočet zápisu nebo čtení by musel být dvojnásobně vysoký ve srovnání

-25 CZ 284654 B6 s kmitočtem taktovacího signálu systému. Přepínatelná topologie navíc vyžaduje pouze jeden interpolátor a jednu paměť s obsluhou v pořadí příchodu, které provádějí jak stlačení, tak roztahování. Kdyby nebylo použito popsané přepínání obrazového signálu, zdvojenému taktování by se bylo možno vyhnout pouze použitím dvou pamětí s obsluhou v pořadí příchodu, které by zajišťovaly provádění stlačení i roztahování. Paměť pro roztahování by musela být umístěna před interpolátorem a paměť pro stlačení za interpolátorem.

Jednou z podmínek pro správnou funkci obvodu je to, že počet datových vzorků, zapsaných do paměti s obsluhou v pořadí příchodu, musí být pro každý vodorovný řádek roven počtu vzorků čtených z paměti pro tento řádek. Pokud by počet zapisovaných a čtených vzorků nebyl stejný, obraz hlavního kanálu by byl značně sešikmen v důsledku předbíhání ukazatelů pro čtení a zápis řádek po řádku. Tento požadavek je dán skutečností, že paměti s obsluhou v pořadí příchodu, uspořádané v hlavním kanálu, jsou uváděny do výchozího stavu jednou za půlsnímek. Nejprve je svislým synchronizačním impulzem hlavního signálu vynulován ukazatel zápisu a poté je o jeden řádek později vynulován ukazatel čtení.

Pro ukazatele čtení a zápisu může být pro pohyb přes stejný počet míst potřebný různý počet taktovacích cyklů, a to v důsledku skutečnosti, že probíhá stlačení i roztažení obrazových dat. Aby byl počet zapisovaných datových vzorků vždy roven počtu čtených datových vzorků, a to bez ohledu na druh režimu, jsou pro vytváření povolovacích signálů čtení a zápisu v pamětech s obsluhou v pořadí příchodu pro složky Y a UV hlavního signálu použity tři hodnoty registrů a dva řídicí signály. Dvě hodnoty registrů WR-BEG-MN a RD BEG MN, vytvářené širokoúhlým mikroprocesorem ve funkci řídicího obvodu 340 mapovacího obvodu, určují polohu ve vodorovném řádku, při které má začít čtení a zápis, a to ve spojení s hodnotu H_COUNT počtu obrazových prvků ve vodorovném směru. Hodnota HCOUNT je desetibitová čítači hodnota, použitá pro určení polohy obrazového prvku v průběhu řádkové periody. Obsah čítače se vymazává signálem SOL začátku řádku. Signál SOL je impulz o šířce jednoho hodinového impulzu a uvádí vodorovný čítač H_COUNT na počátku každého řádku do nulové hodnoty. Impulz SOL je nominálně vyrovnán s čelem vodorovné synchronizační složky.

Třetí hodnota registru LENGTH je použita pro zavádění horních osmi bitů desetibitového čítače za účelem určení počtu datových vzorků, které byly skutečně zapsány do paměti s obsluhou v pořadí příchodu nebo z ní vyčteny. U bitů hodnoty registrů se provede inverze a nejmenší dva platné bity se uvedou do úrovně logické jedničky, výsledkem čehož je hodnota _LENGTH-1. Symbol A_, který předchází označení signálu, označuje logickou inverzi. Jestliže je tedy čítač přeplněný, uvede se převáděný přenos do úrovně logické jedničky a zapíše se nebo načte požadovaný počet vzorků. Skutečný počet zapsaných nebo načtených vzorků obrazových prvků je LENGTH x 4, protože registr je zaveden do horních osmi bitů čítače. Účinek hodinového klíčování je započten klíčováním povolovacího signálu přístupu do čítače. Tímto způsobem může být povolovací signál pro čítač použit také jako povolovací signál pro paměť s obsluhou v pořadí příchodu, přičemž je zajištěno, že počet zapsaných nebo čtených vzorků je vždy LENGTH x 4, bez ohledu na druh režimu.

Obr. 11 (d) znázorňuje jeden ze tří shodných obvodů, použitých k vytváření povolovacích signálů zápisu a čtení pro paměti s obsluhou v pořadí příchodu pro ukládání složek Y a UV, přičemž tyto povolovací signály jsou označeny WR_EN_FIFO_Y (případ 1), WR_EN_FIFO_UV (případ 2), RD EN FIFO Y a RDENFIFOUV. Při roztahování mohou být signály RD_EN_FIFO_Y a RD EN FIFO UV shodné a označeny pak jako RD_EN_FIFO_Y_UV (případ 3). Obvod 1100 je nejprve vysvětlen pro případ 1. Obvod 1100 porovnává signál WR_BEG_MN s horními osmi bity hodnoty H COUNT v komparátoru 1102. Hodnota H COUNT je desetibitová čítači hodnota, použitá pro určení polohy obrazového prvku v řádkové periodě. Čítač je mazán signálem SOL začátku řádku. Signál SOL je impulz o šířce jednoho hodinového impulzu a uvádí

-26CZ 284654 B6 vodorovný čítač HCOUNT na začátku každého řádku na nulovou hodnotu. Impulz SOL je nominálně vyrovnán s čelem vodorovné synchronizační složky.

Výstup komparátoru 1102 se zpožďuje obvodem 1118 a porovnává se v hradle 1104 typu NAND s převrácenou, avšak jinak nezpožděnou verzí sama sebe. Výstup hradla 1104 typu NAND, kterým je aktivní signál LO o šířce jedné taktovací periody, je zaváděcím vstupem LDn do desetibitového čítače 1106. Vstup LDn je rovněž použit pro zavádění náběžné hrany hodinového signálu systému do desetibitového čítače 1106. Bity signálu LENGTH se podrobují inverzi v invertorovém poli 1110. Hodnota LENGTH je použita pro zavádění horních osmi bitů desetibitového čítače za účelem určení počtu datových vzorků, které byly skutečně zapsány do paměti s obsluhou v pořadí příchodu. Výstup invertorového pole 1110 je veden do nejvyšších bitů čítače 1106 vstupem LOAD. Nejmenší dva platné bity se uvádějí do stavu logické horní úrovně. Účinná hodnota je _LENGTH-1. Aby byl nastaven aspekt -1 hodnoty LENGTH-l, je čítač 1106 zastavován převáděcím přenosovým signálem RCO, což nastává o jeden taktovací cyklus dříve nežli délkový čítač 1106 dosáhne nuly. Hodinové klíčovací informace se pak s převáděcím přenosovým signálem RCO sčítají v hradle 1112 typu NOR. Stejný povolovací signál je převracen hradlem 1116 a použit jako povolovací signál pro paměť s obsluhou v pořadí příchodu. Tato paměť a čítač 1116 jsou takto zpřístupňovány přesně stejným způsobem, čímž je zajištěn správný počet vzorků, které mají být zapsány. V případě 2 se rovněž porovnává signál WR BEG MU s H_COUNT. Pro vytváření výstupního signálu WR EN FIFO UV je však použit signál CGUVWR. V případě 3 se s H COUNT porovnává signál RD BEG MN a pro vytváření výstupního signálu RD_EN_FIFO_Y UV je použit signál CGY_RD.

Zpracování barvonosných složek pro obraz hlavního kanálu může být provedeno několika variantami uspořádání podle vynálezu. Jednou alternativou topologie je uspořádání, znázorněné na obr. 8 a 11 (a) a vysvětlené ve spojení s obr. 52 - 55. Další topologií pro zpracování barvonosných složek pro obraz hlavního kanálu je uspořádání, znázorněné na obr. 13 a vysvětlené pomocí obr. 51. Dráha 530 signálu UV je na obr. 13 znázorněna v podobě blokového schématu. Dráha 530 je velmi podobná volitelné topologii jasových dat ve dráze hlavního signálu v obrazovém procesoru 304. znázorněné na obr. 8 a 1 l(a). Nej významnějším rozdílem je použití přizpůsobovacího zpožďovacího obvodu 540 namísto interpolátoru 337. Multiplexní obvody 534, 536 a 538 s obsluhou v pořadí příchodu předchází přizpůsobovacímu zpožďovacímu obvodu 540, nebo dráhu, ve které přizpůsobovací zpožďovací obvod 540 předchází paměti 358. Multiplexní obvody jsou řízeny obvodem 532 řízení směru. Výstup multiplexního obvodu 538 je rozdělen na signály U_OUT a V_OUT demultiplexním obvodem 353.

Jestliže interpolační soustava provádí stlačení obrazu, musí být datové vzorky před zapsáním do paměti 358 vyřazeny. V případě multiplexovaných dat U/V to představuje problém. Kdyby byl tok dat Y vyřazován týmiž hodinovými klíčovacími impulzy, jako tok dat Y, nestřídaly by se složky UV důsledně v pořadí U, V, U, V...atd. Kdyby byl například před zapsáním do paměti 358 vyřazen pouze vzorek U, měla by posloupnost podobu U, V, U, V, V, U, V, atd. Proto je potřebný druhý hodinový klíčovací signál. Tento signál se nazývá CGUV (nebo _CGUV, jestliže je logicky převrácen). Tento signál se používá pouze během stlačování, má pouze poloviční četnost výskytu než impulzy CGY a vždy vyřazuje dvojici vzorků UV. Výsledky stlačení v poměru 8/5 jsou znázorněny na obr. 51 (a) a 51 (b).

Z tohoto příkladu je zřejmé, jak se od sebe odlišují signály CG pro zápis uY(_CGY) au UV(_CGUV). Jestliže jsou signály CGY a CGUV ve stavu logické jedničky, vzorky se vyřazují. Signál CGUV začíná vždy vzorkem U a končí vzorkem V. Dvojice UV je takto vyřazována společně, čímž je zamezeno situacím, při nichž by byla vyřazena složka V z jedné dvojice společně se složkou U z následující dvojice. Porovnání toho, jak jsou data UV a Y čtena z příslušných pamětí 358 a 356 s obsluhou v pořadí příchodu, je znázorněno na obr. 51(a) a 5 l(b). Je zřejmé, že data UV jsou vzhledem k datům Y zešikmena až o jeden taktovací cyklus. Toto je důsledkem skutečnosti, že do datového toku paměti s obsluhou v pořadí příchodu nejsou

-27CZ 284654 B6 ukládána indikační data U/V. Zešikmení dat UV mírně zhoršuje barevnou složku. Toto zhoršení však nikdy není horší než soustava 4:1:1 multiplexovaných barevných složek, která je běžně používána v high end televizních systémech. Účinný Nyquistův kmitočet složek UV je v důsledku vyřazování dvojic UV snížen na 2 MHz, což je pro zdroje široké barvonosné složky I ještě dostatečné. Výsledkem je zachování vysoké kvality barevných složek signálu i během vyřazování dvojic UV.

Stlačování obrazových dat vyžaduje, aby hodinové klíčovací signály pro zápis do pamětí 356 a 358 s obsluhou v pořadí příchodu byly pro dráhy signálů Y a UV rozdílné. Vzorky U a V musí být zásadně vyřazovány ve dvojicích, poněvadž jakmile je vzorek jednou vyřazen, je informace o stavu tohoto vzorku (zda se jednalo o vzorek U nebo V) ztracena. Kdyby byl například do paměti 358 přičten devátý bit pro přenos informací o stavu UV, mohly by být vyřazovány i jednotlivé vzorky UaV. Při čtení dat zpaměti 358 by pak mohly být složky UV správně roztříděny interpretací stavu devátého bitu. Poněvadž však tato třídicí informace není využívána, důsledkem je, že data UV musí být vyřazována ve dvojicích a následné roztřídění po načtení obsahu paměti 358 může být velmi jednoduché.

Třídění vyřazených dvojic UV vyžaduje pouze jednobitový čítač. Tento čítač je synchronně nastavován do stavu U (nula), na taktovací cyklus, který zahajuje čtení paměti 358 s obsluhou v pořadí příchodu. Tento jednobitový čítač je zpřístupňován signálem RD_EN_MN, který řídí čtení hlavních pamětí 356 a 358 s obsluhou v pořadí příchodu. Při režimu stlačování je signál RD_EN_MN nepřetržitě ve stavu logické jedničky od započetí do ukončení čtení, a to v každém vodorovném řádku. Výsledný signál UV_SEL_OUT je střídavý indikátor složek U/V, který budí volicí vedení demultiplexního obvodu 353. Tímto způsobem jsou vzorky UV po načtení z paměti 358 úspěšně roztříděny, a to i kdyby synchronizační informace složek UV nemohly být uloženy do paměti 358 pro pozdější vyvolání.

Při provádění roztahování obrazu je zápis do pamětí 356 a 358 s obsluhou v pořadí příchodu od začátku do konce nepřerušovaný. Čtení z těchto pamětí je prováděno s prodlevami a vzorky jsou při načítání z pamětí zadržovány (opakovány). Toto zadržování či opakování vzorků se provádí pomocí hodinových klíčovacích informací pro čtení, které jsou součástí signálu RD_EN_MN a jeho doplňku _RD_EN_MN.

Zde je nutno poukázat na důležitý rozdíl v porovnání se stlačením. Stav vzorku UV je znám při jeho čtení z paměti 358 s obsluhou v pořadí příchodu. Data UV se do paměti 358 zapisují za stálého střídání složek U, V, U, V...atd. Při načítání dat zpaměti 358 a jejich následném přerušování prodlevami je pozastavován i jednobitový čítač, který vytváří signál UV_SEL_OUT, aby se zohlednila skutečnost, že data zpaměti byla zadržena. Tím je zajištěno správné třídění demultiplexním obvodem 353.

Jednobitový čítač je pozastavován ve správnou dobu, protože je na jeho otvírací vstup veden signál RD EN MN. Tím je zajištěno, že při pozastavování činnosti paměti 358 je pozastavován také signál UV_SEL_OUT. Provádění roztažení nevyžaduje, aby povolovací signály čtení složek Y a UV pro paměti 356 a 358 s obsluhou v pořadí příchodu byly oddělené, poněvadž hodinový klíčovací signál čtení pro data UV, což je signál CGUV, je nyní shodný s hodinovým klíčovacím signálem čtení pro data Y, tedy signálem CGY. Provádění roztažení je snadnější než provádění stlačení. Nyquistův kmitočet barvonosné složky navíc při roztažení není zhoršen a kvalita signálu v poměru 2:1:1 je plně zachována.

Popsaná topologie multiplexované barevné složky má řadu výhod. Způsob je účinný a je ideálně přizpůsobený činnosti ve spojení s mapovací soustavou širokopásmového rastru jasu. Složitost obvodů je minimalizována při zachování vysokého stupně kvality barvonosného signálu. Tyto výhody jsou částečně důsledkem následujících zlepšení. Dvojice UV se vyřazují na vstupu paměti 358 pro složky UV. Tím je odstraněna potřeba vedení hodinových klíčovacích informací

-28CZ 284654 B6 touto pamětí, což by vyžadovalo, aby paměť s obsluhou v pořadí příchodu byla o 1 bit širší nežli je skutečná přesnost dat UV. Interpolátor složky UV, který by pracoval analogicky jako interpolátor 337. je nahrazen zpožďovacím přizpůsobovacím obvodem. Tím je odstraněna velmi složitá matematická funkce. Tím, že je hradlové pole vytvořeno v integrovaném obvodu, je navíc ušetřeno přibližně 2000 hradel. A konečně kvalita signálu UV není při stlačování ani v nejhorším případě snížena pod uspořádání barevného kanálu 4:1:1 (Y, U, V) a po roztahování zůstává v poměru 2:1:1.

Při dalším uspořádání podle vynálezu, znázorněném na obr. 8 all(a) není zpožďovací přizpůsobovací obvod třeba. Namísto toho je paměť s obsluhou v pořadí příchodu řízena způsobem, kterým je dosaženo stejných výsledků. Obr. 52(a) a 52(b) znázorňují části drah jasové a barevné složky v hradlovém poli 300. Obr. 52(a) představuje volitelnou topologii, odpovídající stlačení obrazu, při kterém je před pamětí 356 zařazen interpolátor 337. V dráze barevné složky je na obr. 52 (b) znázorněna pouze paměť 358 s obsluhou v pořadí příchodu.

Obr. 53 (a) až 53 (1) znázorňují příklad stlačení obrazu. Pro účely tohoto příkladu se předpokládá, že jasové a barevné složky byly před analogově-číslicovým převodem správně přizpůsobeny zpožděním a že interpolátor má zpoždění, činící 5 hodinových cyklů, ačkoli skutečné zpoždění interpolátoru činí 20 hodinových cyklů a jasový a barvonosný signál nejsou časově srovnány. Volicí vedení UV_MUX pro analogový přepínač nebo demultiplexní obvod 344 je signál o kmitočtu 8 MHz, odvozený podělením hodinových impulz; systému dvěma. Jak je znázorněno na obr. 53(a), nastavuje impulz SOL začátkem řádku, který má šířku jednoho hodinového impulzu, signál UV_MUX na začátku každého vodorovného obrazového řádku synchronně na nulu, což je zřejmé z obr. 53(b). Signál UV_MUX pak ve vodorovném řádku překlápí s každým hodinovým cyklem svůj stav. Poněvadž délka řádku představuje sudý počet hodinových cyklů, bude se stav jednou spuštěného signálu UV_MUX stále bez přerušení překlápět mezi úrovněmi 0 a 1. Toky dat UV a Y z analogově-číslicových převodníků 346 a 342 jsou posunuté, protože každý z analogově-číslicových převodníků má zpoždění jednoho hodinového cyklu. Aby byl tento posun dat vykompenzován, musí být obdobně zpožděny hodinové klíčovací informace _CGY, znázorněné na obr. 53(e) a CGUV, znázorněné na obr. 53(f), z řídicího obvodu 349 interpolace (viz obr. 9). Data UV_FIFO_IN složky UV, která jsou znázorněna na obr. 53(d) a ukládána do paměti 358 s obsluhou v pořadí příchodu, předbíhají data Y FIFO IN složky Y, znázorněná na obr. 53(c), protože jasová data procházejí interpolátorem 337 a barevné složky nejsou interpolovány. Čtení dat UV FIFO z paměti 358 pro složku UV je, jak je znázorněno na obr. 53(h), zpožděno o 4 hodinové cykly vůči čtení dat Y FIFO z paměti 356 pro složku Y, znázorněných na obr. 53 (g), čímž je přizpůsobeno výše uvedenému posunutí. Tím je dáno zpoždění o velikosti čtyř hodinových period mezi náběžnou hranou povolovacího signálu čtení RD_EN_MN_UV pro paměť složky UV, znázorněného na obr. 53(j), a náběžnou hranou povolovacího signálu čtení RD ΕΝ MN Y pro paměť složky Y, znázorněného na obr. 53(i). Výsledné toky dat Y a UV jsou znázorněny na obr. 53(k) a 53(1). Nejnepříznivější nepřizpůsobení složek Y aUV činí 1 hodinový cyklus, což je stejný výsledek, kterého lze dosáhnout pomocí složitějšího systému, například takového, ve kterém mohou být zaměňovány vzájemné polohy paměti s obsluhou v pořadí příchodu a zpožďovacího přizpůsobovacího obvodu.

Je třeba poznamenat, že čtení z paměti 358 složek UV je v uvedeném příkladu provedení zpožděno o 4 hodinové cykly, i když zpoždění interpolátoru činí 5 hodinových cyklů. Nejvýhodnějším nastavením počtu hodinových cyklů zpoždění čtení paměti složek UV je sudá hodnota, která není větší než zpoždění interpolátoru. Při vyjádření v počítačovém jazyce C a při označení zpoždění jako DLY RD UV vychází:

DLY_RD_UV = (int) ((int) INTERP_DLY/2)*2, kde

INTERP DLY je zpoždění interpolátoru, vyjádřené počtem hodinových cyklů.

-29CZ 284654 B6

V praxi může mít interpolátor zpoždění, činící 20 hodinových cyklů (INTERP_DLY = 20), a jasové abarvonosné složky nejsou přizpůsobeny. Jasové abarvonosné signály mohou být časově přesazeny mnoha způsoby. Barvonosné složky jsou obvykle zpožděny za jasovým signálem v důsledku demodulace. Rastrový mapovací systém podle vynálezu má výhodu v tom, že případné nepřizpůsobení složek Y a UV lze překonat zpožděním interpolátoru. V případě stlačení obrazu může být zpoždění DLY RD UV při čtení paměti 358 složek UV nastaveno v rozmezí od 0 do 31 hodinového cyklu. Poněvadž má interpolátor 337 jasového signálu vlastní zpoždění, činící 20 hodinových cyklů, a každý hodinový cyklus má délku přibližně 62 nanosekund, může popisovaný rastrový mapovací obvod provádět opravy zpoždění barvonosné složky vzhledem k jasovému signálu až do 1,24 mikrosekundy (62 nanosekundy x 20). Rastrový mapovací systém může navíc provádět opravy zpoždění jasového signálu vzhledem k barvonosné složce až do 682 nanosekund (62 nanosekundy x [31-20]). Tím je zajištěn mimořádně vysoký stupeň pružnosti pro připojování vnějších analogových obrazových obvodů.

Totéž různé zpoždění, jaké je prováděno interpolátorem v jasovém kanálu při stlačování obrazu, může být uskutečňováno i při roztahování obrazu. Obr. 54(a) a 54(b) znázorňují části drah jasové a barvonosné složky signálu v hradlovém poli 300. Obr. 54(a) představuje volitelnou topologii, odpovídající roztahování obrazu, kde je interpolátor 337 zařazen za pamětí 356 s obsluhou v pořadí příchodu. Dráha složky UV, obsahující paměť 358 s obsluhou v pořadí příchodu, zůstává beze změny. V příkladu roztažení obrazu, znázorněném na obr. 55(a) až 55(1), se předpokládá, že interpolátor má zpoždění, činící 5 hodinových cyklů. Signál SOL začátku řádku, signál UV_MUX, vstup Y_IN toku jasových dat do paměti 356 a vstup UV_IN toku barvonosných dat do paměti 358 jsou postupně znázorněny na obr. 55(a) až 55(d). Za účelem správného časového vyrovnávání dat Y a UV může být zpožděn zápis (DLY_WR_Y) do paměti 356 složky Y, nebo může být zpožděno čtení (DLY RD UV) z paměti 358 složek UV. Zpožděné čtení z paměti 358 složek UV je v tomto případě přípustné proto, že tato paměť nevyžaduje interpolační koeficienty K a C. Při režimu stlačování obrazu by nemohl být zpožděn zápis, protože by se tím rozladilo vyrovnání koeficientů K, C vzhledem k hodinovým klíčovacím informacím a porušila by se jasová část interpolace. Správné nastavení hodnoty DLY_WR_Y, která zpožďuje zápis do paměti složky Y o 4 hodinové cykly, je naznačeno mezi náběžnou hranou povolovacího signálu WR EN MN UV zápisu do paměti složek UV, znázorněného na obr. 55(f), a náběžnou hranou povolovacího signálu WR_EN_MN_Y zápisu do paměti složky Y, znázorněného na obr. 55(g). Hodinový klíčovací signál CG a výstupní signál Y FIFO jsou postupně znázorněny na obr. 55(i) a 55(j). Výsledné časové vyrovnání složek Y aUV je znázorněno vzájemnými polohami datových toků Y_OUT a UV_OUT dle obr. 55(k) a 55(1).

Schopnost rastrového mapovacího systému kompenzovat vnější nepřizpůsobení jasových a barvonosných složek je stejně velká pro roztažení i stlačení obrazu. Toto je velmi důležitá funkce rastrového mapovacího systému, poněvadž je tím odstraněna nutnost použití proměnného zpožďovacího vedení na vstupu jasového kanálu k provádění přizpůsobení jasové a barvonosné složky. Výběr konkrétní topologie může být založen na řadě faktorů, přičemž mohou být vzaty v úvahu i jiné obvody.

Interpolace pomocného signálu se uskutečňuje v dráze pomocného signálu v obrazovém procesoru 306. Obvod 301 pro vytváření obrazu v obraze řídí půlsnímkovou paměť pro ukládání šestibitové složky Y a složek U, V příchozích obrazových dat v poměru 8:1:1, jíž je obrazová paměť 350 typu RAM. Obrazová paměť 350 uchovává dva půlsnímky obrazových dat ve větším množství paměťových míst. Každé paměťové místo uchovává osm bitů dat. V každém osmibitovém paměťovém místě je uložen jeden šestibitový jasový vzorek Y (vzorkován při kmitočtu 640fn) a dva další bity. Tyto dva další bity obsahují buď data FSW_DAT rychlého přepínání, nebo část vzorku U nebo V (vzorkovaného při kmitočtu 80f_H). Hodnoty FSW_DAT udávají, který typ půlsnímku byl zapsán do obrazové paměti RAM. Poněvadž jsou v paměti 350 RAM uloženy dva půlsnímky dat a během periody zobrazení je paměť 350 RAM čtena celá, jsou

-30CZ 284654 B6 během rozkladu obrazu načteny oba půlsnímky. Obvod 301 pro vytváření obrazu v obraze určuje, kteiý z půlsnímků bude z paměti načten pro zobrazení za použití dat rychlého přepínání. Obvod 301 pro vytváření obrazu v obraze čte vždy půlsnímek opačného typu, nežli je právě zapisovaný půlsnímek, aby se překonal problém s trháním obrazu. Jestliže je půlsnímek, který je čten, opačného typu nežli půlsnímek, který je právě zobrazován, převede se při načítání sudý půlsnímek, uložený v obrazové paměti 350 RAM, vymazáním horního řádku. Výsledkem je to, že malý obraz zachovává správné prokládání bez trhání pohybu.

Časovači a synchronizační obvod 320 vytváří čtecí, zapisovací a povolovací signály, potřebné pro činnost pamětí 354, 356 a 358 s obsluhou v pořadí příchodu. Paměti s obsluhou v pořadí příchodu pro hlavní a pomocný kanál jsou zpřístupňovány pro zápis dat těch částí každého řádku obrazu, které jsou požadovány pro následné zobrazení. Data se zapisují bud, z hlavního nebo z pomocného kanálu, nikoliv však z obou, což je nutné pro kombinaci dat z každého zdroje do téhož řádku či řádků obrazu. Paměť 354 s obsluhou v pořadí příchodu, uspořádaná v pomocném kanálu, je zapisována synchronně s pomocným obrazovým signálem, je však čtena synchronně s hlavním obrazovým signálem. Složky hlavního obrazového signálu jsou zapisovány do paměti 356 a 358 synchronně s hlavním obrazovým signálem a čteny z pamětí jsou rovněž synchronně s hlavním obrazovým signálem. Četnost přepínání mezi hlavním a pomocným kanálem je funkcí zvoleného konkrétního speciálního efektu.

Vytváření různých speciálních efektů, jakými jsou například ořezané obrazy, umístěné vedle sebe, se provádí řízením povolovacích signálů čtení a zápisu pro řádkové paměti s obsluhou v pořadí příchodu. Postup pro tento formát zobrazení je znázorněn na obr. 7 a 8. V případě oříznutých obrazů zobrazovaných vedle sebe je řídicí povolovací signál WR_EN_AX zápisu pro paměť 354 s obsluhou v pořadí příchodu o velikosti 2048 x 8, uspořádanou v pomocném kanálu aktivní po (1/2) x (5/12) = 5/12 neboli přibližně 41 % periody aktivního obrazového řádku (po zrychlení) nebo 67 % periody aktivního řádku pomocného kanálu (před zrychlením), jak je znázorněno na obr. 7. Toto odpovídá oříznutí v rozsahu 33 % (přibližně 67 % aktivního obrazu) a roztažení signálu interpolací v poměru 5/6. V hlavním obrazovém signálu, znázorněném v horní části obr. 8, je aktivní řídicí povolovací signál WR_EN_MN_Y zápisu pro paměti 356 a 358 s obsluhou v pořadí příchodu o velikostech 910x8 po (1/2) x (4/3) = 0,67 čili 67% periody aktivního obrazového řádku. Toto odpovídá oříznutí v rozsahu přibližně 33 % a poměru stlačení 4/3, prováděnému v obraze hlavního kanálu pamětmi s obsluhou v pořadí příchodu o velikostech 910 x 8.

V každé z pamětí s obsluhou v pořadí příchodu jsou data ukládána vyrovnávacím způsobem pro načítání v konkrétním časovém okamžiku. Aktivní časová oblast, ve které mohou být data z každé z pamětí načítána, je určena zvoleným formátem zobrazení. V případě znázorněného režimu oříznutých obrazů uspořádaných vedle sebe se obraz hlavního kanálu zobrazuje v levé polovině obrazovky a obraz pomocného kanálu se zobrazuje v pravé polovině obrazovky. Jak je znázorněno, mají signály jednotlivých libovolně volitelných částí obrazu rozdílné tvarové průběhy pro hlavní a pomocný kanál. Řídicí povolovací signál RD_EN_MN čtení pamětí s obsluhou v pořadí příchodu o velikostech 910x8, uspořádaných v hlavním kanálu, je aktivní po 50 % periody aktivního řádku obrazu, počínaje začátkem aktivního obrazu bezprostředně za zadní prodlevou obrazového signálu. Řídicí povolovací signál RD_EN_AX čtení pro pomocný kanál je aktivní po dalších 50 % periody aktivního řádku obrazu, počínaje zadní hranou signálu RD_EN_MN a konče začátkem přední prodlevy obrazového signálu hlavního kanálu. Řídicí povolovací signály zápisu jsou synchronní s příslušnými vstupními daty pamětí s obsluhou v pořadí příchodu (hlavní i pomocné), zatímco řídicí povolovací signály čtení jsou synchronní s obrazovým signálem hlavního kanálu.

Formát zobrazení, znázorněný na obr. l(d), je obzvláště potřebný, poněvadž umožňuje vytvoření dvou téměř plných obrazů, uspořádaných vedle sebe. Toto zobrazení je účinné a vhodné zejména

-31 CZ 284654 B6 pro širokoúhlý formát obrazovky, například 16x9. Většina signálů vysílaných v normě NTSC je ve formátu 4x3, což ovšem odpovídá poměru 12x9. Na téže obrazovce o formátu 16x9 mohou být uspořádány dva obrazy vysílané v normě NTSC a ve formátech 4 x 3, a to bud’ s oříznutím obrazů o 33 %, nebo se zmáčknutím obrazů o 33 % a zavedením zkreslení poměru stran. V závislosti na tom, čemu dá uživatel přednost, může být nastaven libovolný poměr oříznutí obrazů ku zkreslení poměru stran v rozmezí od 0 do 33 %. Dva obrazy uspořádané vedle sebe mohou být vytvořeny například jako zmáčknutí o 16,7 % a současně oříznutí o 16,7 %.

Činnost může být popsána pomocí obecně vyjádřených poměrů zrychlení a oříznutí. Zobrazovací prostředky mohou být uvažovány s poměrem šířky a výšky formátu zobrazení, vyjádřeným jako M:N, zdroj prvního obrazového signálu pak může mít poměr stran formátu zobrazení A:B a zdroj druhého obrazového signálu je uvažován s poměrem stran formátu zobrazení C:D. První obrazový signál může být volitelně zrychlován koeficientem v prvním rozmezí, přibližně od 1 do (M/N - A/B), a volitelně ořezáván pomocí koeficientu ve druhém rozmezí, přibližně od 0 do [(M/N - A/B) - 1]. Druhý obrazový signál může být volitelně zrychlován koeficientem ve třetím rozmezí, přibližně od 1 do (M/N - C/D), a volitelně ořezáván pomocí koeficientu ve čtvrtém rozmezí, přibližně od 0 do [(M/N - C/D) - 1].

Vodorovná doba zobrazení pro obrazovku o formátu s poměrem stran 16 x 9 je stejná jako pro obrazovku o formátu s poměrem stran 4x3, protože jmenovitá délka řádku je v obou případech 62,5 mikrosekundy. Obrazový signál vysílaný v normě NTSC proto musí být zrychlován koeficientem 4/3 za účelem zachování správného poměru stran bez zkreslení. Koeficient 4/3 je vypočten jako poměr dvou formátů zobrazení: 4/3 = (16/9) / (4/3)

Pro zrychlení obrazových signálů se v souladu s jednotlivými provedeními uspořádání podle vynálezu používá proměnných interpolátorů. V minulosti byly k provádění obdobných funkcí používány paměti s obsluhou v pořadí příchodu, které měly rozdílné hodinové kmitočty na vstupech a výstupech. Jestliže jsou, pro srovnání, zobrazovány dva signály NTSC o formátech 4 x 3 na jediné obrazovce o formátu zobrazení 4x3, musí být každý z obrazů (nebo jejich kombinace) zkreslen nebo oříznut o 50 %. Zrychlení, srovnatelné se zrychlením potřebným pro širokoúhlé zobrazení, zde není potřebné.

Půlsnímkový synchronizační systém pro zamezení kolizím ukazatelů pro čtení a zápis a pro udržování integrity prokládání je podrobněji vysvětlen v souvislosti s obr. 28 až 36. Procesor pro vytváření obrazu v obraze pracuje tím způsobem, že se pomocná obrazová data vzorkují hodinovými impulzy o kmitočtu 640fn, spřaženými s vodorovnou synchronizační složkou příchozího pomocného obrazového signálu. Tato funkce umožňuje ukládání ortogonálně vzorkovaných dat do obrazové paměti 350 typu RAM. Čtení dat z obrazové paměti RAM musí být prováděno při témže kmitočtu 640f_H. Vzhledem k obecně asynchronní povaze zdrojů hlavního a pomocného obrazového signálu nemohou být data z paměti RAM ortogonálně zobrazena, aniž by byla modifikována. Pro usnadnění synchronizace pomocného signálu s hlavním signálem je v dráze pomocného signálu za výstupem obrazové paměti 350 RAM uspořádána řádková paměť s nezávislými hodinovými signály pro čtení a zápis.

Jak je podrobněji znázorněno na obr. 28, je výstup obrazové paměti 350 typu RAM vstupem prvního ze dvou čtyřbitových střádačů 352A a 352B. Výstup VRAM_OUT je uspořádán ve čtyřbitových datových blocích. Čtyřbitové střádače jsou použity pro zpětné kombinování pomocného signálu do osmibitových datových bloků. Střádače rovněž snižují kmitočet hodinových impulzů dat z 1280f na 640f. Osmibitové datové bloky jsou zapisovány do paměti 354 s obsluhou v pořadí příchodu při tomtéž kmitočtu 640f hodinových impulzů, který je použit pro vzorkování pomocných obrazových dat při ukládání do obrazové paměti 350 RAM. Velikost paměti 354 s obsluhou v pořadí příchodu je 2048 x 8.

-32CZ 284654 B6

Čtení osmibitových datových bloků z paměti 354 se provádí zobrazovacím hodinovým signálem o kmitočtu 1024f, který je spřažen s vodorovnou synchronizační složkou hlavního obrazového signálu. Základní konfigurace, která využívá vícenásobnou řádkovou paměť s nezávislými vstupními hodinovými signály čtení a zápisu, umožňuje ortogonálně zobrazení dat, která byla ortogonálně vzorkována. Osmibitové datové bloky se v multiplexním obvodu 355 dělí na šestibitové jasové vzorky a na rozdílové vzorky. Datové vzorky pak mohou být interpolovány tak, jak je třeba pro požadovaný poměr stran formátu zobrazení a zapisovány jako výstup obrazových dat.

Poněvadž čtení a zápis dat z paměti s obsluhou v pořadí příchodu, uspořádané v pomocném kanálu, jsou asynchronní, existuje možnost kolizí ukazatelů pro čtení a zápis. Tyto kolize mohou nastat tehdy, jestliže jsou stará data čtena z paměti dříve, nežli do této paměti mohou být zapsána data nová. Kolize ukazatelů mohou nastat také tehdy, jestliže je paměť přepisována novými daty dříve, nežli z ní mohla být vyčtena data stará. Je tedy nutno zachovat integritu prokládání.

V první řadě musí být zvolena dostatečně velká paměť, aby se zamezilo kolizím ukazatelů pro čtení a zápis v paměti s obsluhou v pořadí příchodu, uspořádané v pomocném kanálu. Při zobrazení obrazu o normálním poměru stran formátu, oříznutého o 33 %, je pomocná paměť s obsluhou v pořadí příchodu, která má velikost 2048 x 8, schopna uchovávat 5,9 řádku obrazových dat, což je vypočteno následovně:

N = (2/3) x (0,82) x (640) = 350

L = 2048/350 = 5,9 kde N je počet řádků, přičemž je vzata v úvahu 82 %-ní perioda aktivního řádku, a L je délka každého řádku. Bylo zjištěno, že není vhodné používat větších rychlostí předstihu nežli 2 řádky na půlsnímek. Pětiřádková paměť s obsluhou v pořadí příchodu, vzorkovaná podle vynálezu pro pomocný kanál, může tedy být pro zamezení kolizím ukazatelů čtení a zápisu postačující.

Použití paměti s obsluhou v pořadí příchodu v pomocném kanálu může být znázorněno tak, jak je uvedeno na obr. 29. Na obr. 30 je znázorněno blokové schéma zjednodušeného obvodu, tvořeného klopnými obvody typu D pro vytváření řádkových zpoždění (Z'¹) a nulovacích impulzů pro čtení v paměti 354 s obsluhou v pořadí příchodu, uspořádané v dráze pomocného signálu. Na začátku nového půlsnímku hlavního .signálu se ukazatel zápisu nastavuje do výchozího bodu paměti s obsluhou v pořadí příchodu. Tento nulovací impulz, označený WR_RST_AX, je kombinací signálu V_SYNC_MN, vzorkovaného pomocí H SYNC AX. Jinými slovy: impuls WR_RST_AX se objevuje při prvním vodorovném synchronizačním impulzu pomocného obrazového signálu, který je vybavován po svislém synchronizačním impulzu hlavního signálu. O dva vodorovné řádky hlavního signálu později se nastavuje ukazatel čtení do výchozího bodu paměti 354 s obsluhou v pořadí příchodu. Příslušný nulovací impulz je označen RD_RST_AX a objevuje se při třetím vodorovném synchronizačním impulzu hlavního obrazového signálu, který je vybavován po svislém synchronizačním impulzu hlavního signálu, nebo, jinak řečeno, při druhém vodorovném synchronizačním impulzu hlavního signálu, který se objevuje po impulzu WR_RST_AX.

Poněvadž jsou hlavní a pomocný obrazový signál asynchronní, existuje určitá dvojznačnost v tom, kde se přesně nachází ukazatel zápisu, když je ukazatel čtení vynulován. Je známo, že ukazatel zápisu předbíhá ukazatel čtení alespoň o dva řádky. Je-li však kmitočet vodorovného synchronizačního signálu pomocného kanálu vyšší než kmitočet vodorovného synchronizačního signálu hlavního kanálu, pak bude mít ukazatel čtení předstih mimo znázorněný dvouřádkový index. Z toho tedy vyplývá, že kolizi ukazatelů je zamezeno pro všechny signály s rychlostí předstihu menší nežli 2 řádky na půlsnímek. Paměť 354 s obsluhou v pořadí příchodu, příslušná pomocnému kanálu, je rozdělena do pěti řádkových úseků, a to pomocí vhodně časovaných

-33CZ 284654 B6 nulovacích signálů čtení a zápisu. V tomto schématu jsou ukazatele čtení a zápisu iniciovány na začátku každého ze zobrazovaných půlsnimků tak, že jsou od sebe odděleny alespoň dvěma řádky.

Kdyby paměť s obsluhou v pořadí příchodu neměla délku celých pěti řádků, systém by paměťovou vzdálenost od ukazatele zápisu po ukazatel čtení obětoval. Toto je případ různých režimů stlačení, například o 16 %:

N = (5/6) x (0,82) x 640 = 437

L = 2048 (5 x 437) = 4,7

V těchto případech se osvědčuje délka paměti s obsluhou v pořadí příchodu menší nežli pět řádků. Při stlačení o 16% je skutečná délka paměti 4,7 řádku. Činitel 0,8 v rovnici pro N v případě stlačení o 33 % vyjadřuje funkční omezení čipu CPIP.

Poněvadž jsou nulovací signály čtení a zápisu paměti s obsluhou v pořadí příchodu odděleny minimálně dvěma řádky aktivního obrazu, uskutečňuje se obětování vždy za cenu toho, že ukazateli čtení je umožněno dohnat ukazatel zápisu. Navíc je pouze 80 % obrazového řádku považováno za aktivní, protože procesor pro vytváření obrazu v obraze není schopen ukládat v obrazové paměti 350 typu RAM více než 512 obrazových vzorků. V praxi je tím však ještě zajištěn dobrý aktivní řádek obrazu. V těchto případech se rychlost předstihu obětuje za viditelnější obsah obrazu. Kromě toho je pomocný obraz více zkreslen. V nejhorším případě může být mezi zdroji hlavního a pomocného obrazového signálu tolerován předstih, činící do jednoho řádku na půlsnímek. To je stále ještě více, nežli je nutné pro většinu zdrojů obrazových signálů a tolerance rychlosti předstihu je obětována při těch doplňkových režimech, u kterých se očekává, že budou používány nejméně.

Dalším problémem, pramenícím z asynchronního čtení a zápisu paměti s obsluhou v pořadí příchodu je udržování integrity prokládání obrazu pomocného kanálu. Poněvadž je obrazovka spřažena s hlavním obrazovým kanálem, je typ momentálně zobrazovaného půlsnímku, tedy horního či spodního půlsnímku, určován hlavním signálem. Typ půlsnímku, který je uložen v obrazové paměti 350 RAM aje připraven k načtení na počátku půlsnímku hlavního kanálu, může i nemusí být týž jako typ zobrazovaného půlsnímku. Může tedy být nutné, aby byl typ pomocného půlsnímku, uloženého v obrazové paměti 350 RAM, změněn za účelem jeho přizpůsobení obrazu hlavního kanálu.

Procesor 320 pro vytváření obrazu v obraze a hradlové pole 300 kvantizují půlsnímky signálu NTSC o 262,5 řádku na homí půlsnímky o 263 řádcích (někdy nazývané sudými půlsnímky). Toto je důsledkem skutečnosti, že svislá synchronizační složka je vzorkována impulzy, představujícími vodorovnou synchronizační složku, což je znázorněno pomocí schématu na obr. 31. Indikátor horních a spodních půlsnimků má pro homí půlsnímky hodnotu 1 a pro spodní půlsnímky hodnotu 0. Homí půlsnímky obsahují liché řádky 1 až 263. Spodní půlsnímky obsahují sudé řádky 2 až 262. Na obr. 32 představuje první půlsnímkový indikátor U/L MAIN SIGNÁL typ půlsnímku hlavního obrazového kanálu. Signál HSYNC AX představuje vodorovné synchronizační složky pro každý řádek pomocného kanálu.

Indikátor U/L(A) typu půlsnímku představuje typ půlsnímku, uložený v obrazové paměti 350 RAM, pokud byl každý řádek pomocného kanálu zapsán normálně. Výraz normálně, který je zde použit, znamená, že liché řádky 1 až 263 se do paměti 350 RAM zapisují tehdy, když je právě přijímán a dekódován homí půlsnímek. Indikátor U/L(B) typu půlsnímku představuje typ půlsnímku, uloženého v obrazové paměti 350 RAM, jestliže do paměti není zapsán během příjmu horního půlsnímku první řádek tohoto půlsnímku. První řádek je namísto toho ve skutečnosti připojen k poslednímu řádku (číslo 262) spodního půlsnímku. Tímto se provádí

-34CZ 284654 B6 účinné převrácení typu snímku, poněvadž řádek 2 bude prvním zobrazeným řádkem a řádek 3 bude druhým zobrazeným řádkem snímku. Přijatý homí půlsnímek se nyní stává spodním půlsnímkem a naopak. Indikátor U/L(C) typu půlsnímku představuje typ půlsnímku, uložený v obrazové paměti 350 typu RAM, jestliže je během příjmu spodního půlsnímku přičten do paměti 350 poslední řádek horního půlsnímku. Tímto se opět účinně převrací typ půlsnímku, poněvadž řádek 263 bude prvním zobrazeným řádkem a řádek 1 bude druhým zobrazeným řádkem.

Přičítání a odečítání řádků při režimech B a C nezhoršuje obraz pomocného kanálu, protože tyto řádky se objevují během svislého zpětného běhu nebo přesahu. Pořadí zobrazených řádků je znázorněno na obr. 34, kde plné čáry představují řádky horního půlsnímku a tečkované čáry řádky spodního půlsnímku.

Jelikož se signály hlavního a pomocného kanálu předcházejí, bude indikátor U/L MAIN SIGNÁL posunut doleva nebo doprava vzhledem k indikátorům U/L (A, B, C) typů půlsnímku pomocného kanálu. V poloze, znázorněné na schématu, by data měla být zapisována do obrazové paměti 350 RAM za použiti režimu A, protože rozhodovací hrana je v oblasti A. Režim A je vhodný proto, že když procesor pro vytváření obrazu v obraze přijímá svislou synchronizační složku, zapíše do obrazové paměti 350 RAM tentýž typ půlsnímku, jaký bude vyžadován zobrazovací jednotkou pro čtení z obrazové paměti 350 RAM, spouštěné signálem V_SYNC_MN (svislou synchronizační složkou hlavního kanálu). Poněvadž se signály předcházejí, bude se režim měnit podle jejich relativních poloh. Platné režimy jsou graficky znázorněny v homí části obr. 32 a vyjádřeny v tabulce na obr. 33. Mezi režimy B a C je překrytí, poněvadž po většinu doby, po kterou je platný režim B, je platný i režim C, a naopak. Toto platí pro všechny 262 řádky kromě dvou řádků. Jestliže jsou platné oba režimy B a C, může být využit kterýkoliv z nich.

Blokové schéma obvodu 700 pro udržování integrity prokládání podle vynálezu je znázorněno na obr. 36. Výstupní signály obvodu 700 jsou nulovacími řídicími signály zápisu a čtení pro obrazovou paměť 350 RAM, pro paměť 354 s obsluhou v pořadí příchodu, uspořádanou v dráze pomocného signálu, a pro paměť 356 s obsluhou v pořadí příchodu, uspořádanou v dráze hlavního signálu, jak je znázorněno na obr. 28. Typ půlsnímku hlavního obrazového signálu je určen dvojicí signálů VSYNC_MN aHSYNC_MN. Typ půlsnímku pomocného obrazového signálu je určen odpovídající dvojicí signálů VSYNC_AX aHSYNC_AX. Každá dvojice signálů má předem stanovený fázový vztah, který se nastavuje v hradlovém poli 300. Tento vztah je znázorněn na obr. 35(a) až 35(c), které se vztahují k oběma dvojicím signálů. Signál HSYNC má ve všech případech čtvercový tvarový průběh, jehož náběžné hrany odpovídají začátku vodorovného řádku příslušného signálu. Signál VSYNC má ve všech případech pouze jednu náběžnou hranu na půlsnímek, která odpovídá začátku svislého půlsnímku příslušného signálu. Vztah mezi náběžnými hranami příslušných dvojic signálů je kontrolován obvodem 700 za účelem stanovení kroků, které jsou nutné (pokud vůbec) pro přizpůsobení typů půlsnímků pomocného signálu a hlavního signálu. Aby se zamezilo dvojznačnosti, nejsou náběžné hrany hlavní dvojice signálu nikdy užší než 1/8 periody vodorovného řádku. Náběžné hrany pomocné dvojice signálů nejsou nikdy užší než 1/10 periody vodorovného řádku. Tímto je zamezeno vzájemné časové nestabilitě náběžných hran. Tento vztah je zajištěn časovacími obvody hradlového pole.

Hlavní dvojice signálů VSYNC-MN a HSYNC_MN jsou vstupy prvního obvodu 702 pro určování typů půlsnímku, který obsahuje dva klopné obvody typu D. V jednom případě je signál HSYNC-MN vzorkován signálem VSYNC-MN, což znamená, že VSYNC_MN je vstupem hodinových impulzů. Výstupem tohoto klopného obvodu je indikátor UL_MN horního a spodního půlsnímku pro hlavní signál, který může mít stav logické jedničky pro homí typ půlsnímku a stav logické nuly pro spodní typ půlsnímku, přičemž je však toto přiřazení libovolné. Ve druhém případě je signál VSYNC_MN vzorkován signálem HSYNC_MN, a to

-35 CZ 284654 B6 stejným způsobem, jakým je tomu v klopném obvodu 852,vysvětleném ve spojení s obr. 30. Příslušný výstup V_H obvodu 702 je svislý výstup, synchronizovaný s vodorovným výstupem.

Pomocná dvojice signálů VSYNC_AX aHSYC AX jsou vstupy druhého obvodu 710 pro určování typu půlsnímků, který rovněž obsahuje dva klopné obvody typu D. V jednom případě je signál HSYNC_AX vzorkován signálem VSYNC AX, což znamená, že VSYNC AX je vstupem hodinových impulzů. Výstupem tohoto klopného obvodu je indikátor UL AX horního a spodního signálu pro pomocný signál, který může mít stav logické jedničky pro homí typ půlsnímků a stav logické nuly pro spodní typ půlsnímků, přičemž je však toto přiřazení libovolné. Ve druhém případě je signál VSYNC_AX vzorkován signálem HSYNC AX, a to stejným způsobem, jakým je tomu v klopném obvodu 852, vysvětleném ve spojení s obr. 30. Příslušný výstup Vh obvodu 710 je svislý výstup, synchronizovaný s vodorovným výstupem.

Stanovení typu půlsnímků je pro oba signály znázorněno na obr. 35(a) až 35(c). Jestliže se náběh hrany půlsnímků vyskytuje v první polovině periody vodorovného řádku, jak je tomu na obr. 35(b), je půlsnímek spodního typu. Jestliže se náběh hrany půlsnímků vyskytuje ve druhé polovině periody vodorovného řádku, jak je tomu na obr. 36(c), je půlsnímek horního typu.

Výstup V_H pro hlavní signál a signál HSYNC_MN jsou vstupy zpožďovacích obvodů 704, 706 a 708, které vytvářejí zpoždění period vodorovných řádků pro zajištění správného fázového vztahu výstupních signálů WR_RST_FIFO_MN, RD_RST_FIFO_MN a RDRSTFIFOAX. Zpožďování, které může být prováděno klopnými obvody typu D, je obdobné jako u obvodu, znázorněného na obr. 30. Mezi ukazateli zápisu a čtení se vytváří zpoždění dvou až tří period vodorovných řádků.

Indikátor ULMN horního a spodního půlsnímků odpovídá signálu U/L MAIN SIGNÁL, znázorněnému v homí části obr. 32 a je jedním vstupem komparátoru 714, označeného UL_SEL. Dalšími vstupy komparátoru 714 jsou výstupy testovacího generátoru 712 signálu UL_AX. Testovací generátor 712 má vstup UL signálu UL_AX, který je výstupem obvodu 710. Dalším vstupem testovacího generátoru 712 je signál HSYNC_AX, jakožto hodinový signál. Výstupy testovacího generátoru 712 jsou signály U/L(A), U/L(B) a U/L(C), znázorněné ve spodní části obr. 36 a odpovídající třem možným režimům A, B a C. Každý ze signálů U/L(A), U/L(B) a U/L(C) se v době průchodu rozhodovací hrany signálu U/L MN porovnává s UL_MN, což je znázorněno také na obr. 32. Jestliže UL_MN souhlasí s U/L(A), jsou sesouhlaseny i typy půlsnímků a není třeba žádného opatření pro udržování integrity prokládání. Jestliže UL_MN souhlasí sU/L(B), nejsou typy půlsnímků sesouhlaseny. Pro zachování integrity prokládání je nutno zpozdit zápis horního půlsnímků o jeden řádek. Jestliže UL MN souhlasí sU/L(C), typy půlsnímků rovněž nejsou sesouhlaseny. Pro zachování integrity prokládání je nutno zavést předstih zápisu spodního půlsnímků o jeden řádek.

Výsledkem tohoto porovnání je vstup SEL selekčního obvodu 718, označeného RST_AX_SEL. Dalšími vstupy tohoto obvodu jsou tři svislé synchronizační signály RST_A, RST B a RST C, vytvářené generátorem 716, označeným RST AX GEN. Tyto tři synchronizační signály mají navzájem odlišné fáze, aby mohly provádět nápravná opatření pro udržování integrity prokládání podle výstupu komparátoru 714. Zpožďovací obvod 722 obnovuje synchronizaci zvoleného synchronizačního signálu s pomocným výstupním obrazovým signálem, čímž se vytváří signál WR_RST_VRAM_AX. Zpožďovací obvod 720 plní obdobnou funkci a vytváří signály RDRSTVRAMAX a WT_RST_FIFO_AX. Jak je zřejmé z obr. 32, režimy B a C se po většinu doby překrývají. Ve skutečnosti pouze dvě z každých 525 porovnání budou vyžadovat jen jeden z režimů B nebo C a nikoli kterýkoli z nich. Komparátor 714 může být uspořádán tak, že při platnosti obou režimů upřednostňuje režim C před režimem B. Tato volba může být libovolná nebo může být dána jinými důvody, vyplývajícími z uspořádání obvodů.

-36CZ 284654 B6

Obvod 111, znázorněný na obr. 4(b), je modifikací obvodu 11 z obr. 4(a), ve kterém je uspořádána zobrazovací soustava s tekutými krystaly. Postupy mapování rastru, použité při výše podrobně popsaném zpracování číslicových signálů, mohou být vhodné i pro zobrazovací soustavu s tekutými krystaly. Mapa obrazových prvků, vytvářená mapovacím obvodem 113, vytvořeným jako maticový adresový generátor, vychází na číslicovém multiplexovaném výstupu Y_MX, U_MX a V_MX hradlového pole 300. Mapovací obvod 113, provedený jako maticový adresový generátor, provádí buzení obrazovky 115 s tekutými krystaly.

Redukce nebo stlačování dat a obnova nebo roztahování dat mohou být prováděny alternativními způsoby podle různých uspořádání širokoúhlé televize podle vynálezu. Podle jedné alternativy se k pomocnému signálu obvodem 370 řízení rozlišení přičte kódovaný signál, který se obvodem 357 řízení rozlišení opět odečte. Obvod 370 řízení rozlišení může být také pokládán za obvod redukce dat a obvod 357 řízení rozlišení lze pokládat za obvod obnovy dat. Při tomto způsobu řízení rozlišení se tedy k signálu o n bitech přičítá kódová sekvence o m bitech, po čemž se zanedbá m bitů o nejnižší platnosti. Jednobitový obvod přičítání kódovaných signálů a odpovídající jednobitový obvod odečítání kódovaných signálů jsou znázorněny na obr. 39 a obr. 40. Dvoubitový obvod přičítání kódovaných signálů a odpovídající dvoubitový obvod odečítání kódovaných signálů jsou znázorněny na obr. 41 a obr. 42.

Jak je znázorněno na obr. 39 a 40, kombinuje sumační obvod 372 n-bitový signál s jednobitovou kódovou sekvencí. Výhodná jednobitová sekvence je 01010101, atd. Po přičtení kódové sekvence k n-bitovému signálu se obvodem 374 vyřadí bit o nejnižší platnosti. Kódovaný signál o n-1 bitech je poté zpracován modulem 320 pro vytváření obrazu v obraze, střádači 352A a 352B a pamětí 354 s obsluhou v pořadí příchodu. Následný výstup obvodu 306B po dekódování obrazu v obrážeje zpracovaný kódovaný signál o n-1 bitech. V obvodu 357 obnovy dat se kódovaný signál o n-1 bitech vede do sumačního obvodu 802 a jednoho vstupu součinového hradla 804. Signál na druhém vstupu součinového hradla 804 maskuje nejnižší platný bit kódovaného signálu. Výstup součinového hradla 804 je jednak veden přímo na vstup obvodu 808 nonekvivalence a jednak zpožděn obvodem 806 o jeden hodinový impulz nebo jeden obrazový prvek a poté veden na druhý vstup obvodu 808 nonekvivalence. Výstup obvodu 808 nonekvivalence je jedním vstupem součinového hradla 810 a současně vstupem interpolátoru 359 složky Y, přičemž tento vstup tvoří nový nejnižší platný bit dekódovaného signálu. Druhým vstupem součinového hradla 810 je signál o téže kódové sekvenci a téže fázi, jaké má kódovaný signál, vedený do sumačního bodu 372. Výstupem součinového hradla 810 je odečtený vstup sumačního obvodu 802. Výstup sumačního obvodu 802 se kombinuje s přídavným bitem, přiváděným z výstupu obvodu 808 nonekvivalence, čímž se vytváří n-bitový dekódovaný signál coby vstup interpolátoru 359 složky Y.

Dvoubitový kódovací obvod 370, znázorněný na obr. 41, obsahuje sumační obvod 376, který kombinuje n-bitový signál s dvoubitovou kódovací sekvencí. Podle tohoto uspořádání dle vynálezu může být kódovací signál definován jakoukoli opakující se posloupností čísel 0, 1,2, 3, která jsou v této posloupnosti v libovolném pořadí. Tato definice zahrnuje následující posloupnosti, uvedené v tabulce 1.

Tabulka 1

0123	1023	2013	3012
0132	1032	2031	3021
0213	1230	2103	3120
0231	1203	2130	3102
0312	1302	2301	3201
0321	1320	2310	3210

Dvoubitová kódovací sekvence, která je obzvláště výhodná, je 02130213, atd. jak je znázorněno na obr. 41. N-bitový signál, který je výstupem sumačního obvodu 376, má dva bity o nejnižší

-37CZ 284654 B6 platnosti oříznuty obvodem 378. Kódovaný signál o n-2 bitech je poté zpracován procesorem 320 pro vytváření obrazu v obraze, střádači 352A a 352B, pamětí 354 s obsluhou v pořadí příchodu a obvodem 306B dekódování obrazu v obraze.

Složka o čtvrtinovém kmitočtu je obvykle méně výhodná než složka o polovičním kmitočtu, třebaže složka o čtvrtinovém kmitočtu má poloviční amplitudu ve srovnání se složkou o polovičním kmitočtu. Dekódovací schéma může proto být zvoleno pouze pro potlačení složky o čtvrtinovém kmitočtu. Dráha pevného signálu dekódovacího obvodu je určena pro zpožďování a pro přizpůsobování amplitud. Dráha druhého signálu obsahuje inverzní pásmovou propust, kombinovanou s omezovačem. Inverzní pásmová propust potlačuje kmitočet ve středu propustného pásma při přičítání ke zpožděnému a amplitudově přizpůsobenému původnímu signálu. Omezovač zajišťuje, že jsou potlačovány pouze amplitudy o kódované velikosti. Toto dekódovací uspořádání nepůsobí na složku signálu, která má poloviční kmitočet ve srovnání s kmitočtem vzorkovacím. Složka signálu o polovičním kmitočtu má dostatečně nízkou amplitudu a dostatečně vysoký kmitočet, aby měla dostatečně nízkou viditelnost atak se zamezilo vzniku problémů.

Na obr. 42 je znázorněn takovýto dekódovací obvod 306D'. Signál o n - 2 bitech, který je veden z výstupu obvodu 306B dekódování obrazu v obraze, je vstupem zpožďovacího obvodu 822. který vytváří zpoždění dvou hodinových impulzů nebo dvou obrazových prvků, do druhého zpožďovacího obvodu 814 a do sumačního obvodu 812. Výstup zpožďovacího obvodu 814 je odečtovým vstupem sumačního obvodu 812, jehož výstupem je signál o η - 1 bitech. Kódovaný signál o η - 1 bitech je vstupem omezovacího obvodu 816. Výstupní hodnoty omezovacího obvodu 816 jsou v tomto případě ohraničeny intervalem (-1, 0, 1), tedy absolutní hodnotou jedné. Dvoubitový výstupní signál omezovacího obvodu 816 se vede na vstup zpožďovacího obvodu 818 pro vytváření zpoždění dvou hodinových impulzů nebo dvou obrazových prvků a současně je odečtovým vstupem sumačního obvodu 820. Zpožďovací obvod 818 a sumační obvod 820 tvoří pásmovou propust, která má při středním kmitočtu zisk dva, přičemž tento kmitočet je čtvrtinou vzorkovacího kmitočtu. Dvoubitový signál je dvojkový doplňkový signál. Výstupem sumačního obvodu 820 je tříbitový signál, který je odečtovým vstupem sumačního obvodu 826. Výstupní signál o n-2 bitech zpožďovacího obvodu 822 je vstupem násobiče 824. Výstupem násobiče 824 je signál o n-bitech, jehož dva bity o nejnižší platnosti jsou rovny nule. Sumací v obvodu 826 jsou těmto bitům přiřazovány hodnoty, případně určité korekce. Výstupem sumačního obvodu 826 je částečně dekódovaný signál o n bitech, který je vstupem interpolátoru 359 složky Y.

Rozlišovací schopnost nebo, lépe řečeno, kvalita dekódovaného obrazového signálu může být za určitých okolností zlepšena časovým posuvem kódovací sekvence. Tato sekvence, ať jednobitová nebo dvoubitová, se v daném řádku průběžně opakuje, avšak na různých řádcích je fázově posunutá. Je možno vytvářet množství schémat časového posuvu. Pro skrytí chyb v zobrazení, vzniklých vlastním kódovacím postupem, mohou být obzvláště výhodné dvě posunuté sekvence, znázorněné na obr. 43. Vzájemná posunutí půlsnímků o jeden a dva obrazové prvky jsou ta, u kterých mají všechny řádky jednoho půlsnímků stejnou fázi a všechny řádky následujícího půlsnímků jsou vzhledem k prvnímu půlsnímků posunuty o jeden nebo dva obrazové prvky. Vzájemná posunutí půlsnímků, přenášených dvoubitovými kódovanými signály, jsou nejúčinnější u nepohyblivých obrazů. U živých obrazů může být viditelná určitá řádková struktura tam, kde se pohybují ploché oblasti. Posunutí o jeden obrazový prvek je výhodné zejména pro dvoubitové kódy, jestliže bude signál dekódován, avšak pro signál, který nebude dekódován, se v současnosti upřednostňuje posunutí o dva obrazové prvky. To, zda signál má či nemá být dekódován, závisí na formátu zobrazení.

Alternativou za kódování pro redukci dat je stlačování dvojic obrazových prvků, které je vysvětleno s odkazem na obr. 44. V homí části obr. 44 je znázorněn půlsnímek, obsahující řádky 1, 2, 3 atd. Obrazové prvky každého řádku jsou označeny písmeny. Každý obrazový prvek,

-38CZ 284654 B6 označený písmenem P, bude zachován a každý obrazový prvek, označený písmenem R, bude vyměněn. Trvalé a nahrazované prvky jsou řádek od řádku posouvány o jeden obrazový prvek. Jinými slovy: v řádcích s lichými čísly je vyměněn druhý, čtvrtý, šestý atd. obrazový prvek.

V řádcích se sudými čísly se pak vyměňují obrazové prvky, které jsou na lichých místech. Dvě základní alternativy spočívají v nahrazení každého vyměňovacího prvku jednobitovým nebo dvoubitovým kódem. Bity pro kódy jsou vzaty z řady bitů, které jsou k dispozici pro definování trvalých obrazových prvků. Tento počet bitů je omezen kapacitou paměti obrazového procesoru.

V tomto případě představují Čip typu CPIP a obrazová paměť 350 typu RAM omezení, činící průměrně 4 bity na obrazový prvek. Jestliže je každý vyměňovaný obrazový prvek nahrazen jednobitovým kódem, pak je pro každý trvalý obrazový prvek k dispozici 7 bitů. Obdobně, jestliže je každý vyměňovaný obrazový prvek nahrazen dvoubitovým kódem, pak je pro popis každého trvalého prvku k dispozici 6 bitů. V obou případech vyžaduje každá dvojice po sobě následujících obrazových prvků (jeden trvalý ajeden vyměněný) celkem 8 bitů. Celkový počet osmi bitů na dvojici tedy představuje průměr pouze čtyř bitů na obrazový prvek. Redukce dat je v rozmezí 6:4 až 7:4. Posloupnost s vyměňovanými prvky je znázorněna pomocí části půlsnímku, která obsahuje tři po sobě následující řádky: n-1, n, n+1. Obrazové prvky, které mají být vyměněny, jsou označeny Rl, R2, R3, R4 a R5. Prvky, které budou zachovány, jsou označeny A, B, C a D.

Podle jednobitového kódového schématu se vyměňovaný obrazový prvek nahradí nulou, jestliže je svojí hodnotou blíže obrazovému prvku, který je nad ním, nežli průměru obrazových prvků, které jsou po obou stranách od něho. V příkladu, znázorněném na obr. 44, bude jednobitovým náhradním kódem pro obrazový prvek R3 nula, jestliže hodnota obrazového prvku R3 bude bližší hodnotě průměru prvků B a C nežli hodnotě obrazového prvku A. Jinak bude jednobitovým náhradním kódem hodnota 1. Při obnově dat bude obrazový prvek R3 svoj í hodnotou průměrem hodnot obrazových prvků B aC, jestliže jednobitovým kódem bude nula. Jestliže je jednobitový kód roven jedné, pak bude hodnota obrazového prvku R3' stejná jako hodnota obrazového prvku A.

Znázorněna je rovněž posloupnost pro výměnu a obnovu v případě dvoubitového kódu. Dvoubitový náhradní kód pro obrazový prvek R3 je roven nule, jestliže je hodnota obrazového prvku R3 nejblíže hodnotě obrazového prvku A. Dvoubitový náhradní kód je roven jedné, jestliže je hodnota R3 nejblíže průměru hodnot A a B. Dvoubitový náhradní kód je roven dvěma, jestliže je hodnota R3 nejblíže průměru hodnot A a C, a třem, jestliže je hodnota R3 nejblíže průměru hodnot B a C. Obnovovací posloupnost odpovídá posloupnosti pro náhradu. Jestliže je dvoubitovým kódem nula, je hodnota obrazového prvku R3' rovna hodnotě A. Jestliže je dvoubitový kód roven jedné, je hodnota obrazového prvku R3' rovna průměru hodnot A a B. Jestliže je dvoubitový kód roven dvěma, je hodnota obrazového prvku R3' rovna průměru hodnot obrazových prvků A a C. Jestliže je dvoubitový kód roven třem, pak je hodnota obrazového prvku R3' rovna průměru hodnot obrazových prvků B a C.

Jednobitový kód je výhodný potud, jestliže jsou trvalé obrazové prvky popsány s jednobitovým rozlišením. Dvoubitový kód je výhodný tím, že nahrazené obrazové prvky jsou popsány s větším rozlišením. Výpočty je výhodné provádět pouze s hodnotami dvou řádků, čímž se minimalizuje potřebná kapacita řádkové paměti. Na druhé straně by však mohla být zahrnutím hodnoty D do výpočtů vytvářena přesnější náhradní posloupnost, avšak za cenu potřeby dalšího řádku kapacity obrazové paměti. Stlačování dvojic obrazových prvků může být účinné zejména pro zajištění dobré rozlišovací schopnosti ve vodorovném i svislém směru, a to v některých případech lepší než kódováním a dekódováním. Rozlišení úhlopříčných přechodů však obecně není tak dobré jako u kódování a dekódování.

Podle vynálezu je k dispozici řada schémat redukce a obnovy dat, a to včetně například stlačování dvojic obrazových prvků a kódování a dekódování. Navíc jsou k dispozici různé kódovací sekvence o různých počtech bitů a různé způsoby stlačení dvojic obrazových prvků

-39CZ 284654 B6 o různých počtech bitů. Konkrétní schéma redukce a obnovy dat může být voleno širokoúhlým mikroprocesorem, aby se pro každý konkrétní druh formátu zobrazení dosáhlo maximální rozlišovací schopnosti.

Širokoúhlý procesor má rovněž schopnost řízení svislého vychylování za účelem provádění svislé transfokace. Topologie širokoúhlého procesoru je taková, že funkce mapování rastru (interpolace) jsou jak pro pomocný, tak pro hlavní kanál nezávislé navzájem i na svislé transfokaci (která řídí svislé vychylování). Vzhledem ktéto topologii může být hlavní kanál roztahován jak vodorovně, tak svisle, čímž se udržuje transfokace hlavního kanálu o správném poměru stran. Pokud však není změněno nastavení interpolátorů pomocného kanálu, obraz v obraze (malý obraz) se bude transfokovat svisle, avšak nikoliv vodorovně. Interpolátor pomocného kanálu může proto být uzpůsoben pro provádění většího vodorovného roztahování, aby se při svislém roztahování zachoval správný poměr stran malého obrazu v obraze.

Vhodným příkladem tohoto postupu je zobrazování obálkového formátu 16x9, jak je podrobněji vysvětleno dále. Stručně řečeno, mapování hlavního vodorovného rastruje nastaveno na 1:1 (bez roztažení i stlačení). Vertikální směr je transfokován o 33 % (tj. roztažen v poměru 4/3), aby se zamezilo černým pruhům, souvisejícím s obrazem ze zdroje v obálkovém formátu. Poměr stran obrazu hlavního kanálu je nyní správný. Jmenovité nastavení pomocného kanálu činí pro zdroj 4x3 bez vertikální transfokace 5/6. Rozdílová hodnota pro koeficient roztažení X se určí následovně:

X = (5/6) x (3/4) = 5/8

Jestliže je interpolátor 359 pomocného kanálu nastaven na 5/8, je zachován správný poměr stran malého obrazu a předměty uvnitř obrazu v obraze nejsou zkresleny.

Obzvláštní výhoda televizí se širokoúhlým poměrem stran formátu zobrazení spočívá v tom, že signály v obálkovém formátu mohou být roztaženy, aby vyplnily celou širokoúhlou obrazovku, třebaže může být nutné tento signál interpolovat pro zajištění přídavného svislého rozlišení. Podle vynálezu je k dispozici obvod automatické detekce obálkového formátu, který automaticky provádí roztažení signálu o poměru stran formátu zobrazení 4x3, který obsahuje obraz o poměru stran 16x9 obálkového formátu. Automatický detektor obálkového formátu je podrobně vysvětlen pomocí obr. 45 až 49.

Aby se zvětšila svislá výška obálkového signálu, je zvýšen svislý rozkladový kmitočet, takže jsou odstraněny černé oblasti v homí a spodní části obrazu, nebo jsou alespoň podstatně omezeny. Automatický detektor obálkového formátu je založen na předpokladu, že obrazový signál bude obecně odpovídat signálu, znázorněnému na obr. 45. Oblasti A aC jsou bez aktivního obrazu, nebo mají nízké jasové úrovně, které jsou menší než předem stanovený jasový práh. Oblast B má aktivní obraz nebo alespoň jasovou úroveň, která je vyšší než předem stanovený jasový práh. Příslušné časové intervaly oblastí jsou funkcí obálkového formátu, který může být v rozmezí od 16x9 do 21 x 9. Časové trvání úseků A a C činí u obou z nich pro formát 16x9 přibližně 20 řádků. Detektor obálkového formátu kontroluje jasové úrovně oblastí A a/nebo C. Jestliže je v oblasti A a/nebo C zjištěn aktivní obraz nebo alespoň minimální úroveň jasu, vydá detektor obálkového formátu výstupní signál, například logickou nulu, indikující zdroj signálu NTSC o normálním poměru 4x3 stran formátu zobrazení. Jestliže je však obraz zjištěn v oblasti B, ale nikoliv v oblastech A a C, pak se předpokládá, že se jedná o zdroj obrazového signálu v obálkovém formátu. V tomto případě by byla výstupním signálem logická jednička.

Činnost detektoru může být zlepšena hysterezí, která je schematicky znázorněna na obr. 46. Jakmile byl jednou zjištěn signál v obálkovém formátu, musí být před změnou zobrazení na zobrazení, nutné pro normální signály 4x3, zjištěn minimální počet půlsnímků signálu v normálním formátu. Obdobně, jakmile byl jednou zjištěn normální signál o formátu 4x3, musí

-40CZ 284654 B6 být před přepnutím zobrazovací jednotky na širokoúhlém režimu zjištěn obálkový formát pro minimální počet půlsnímků. Obvod 1000 obsahuje řádkový čítač 1004, čítač 1006 půlsnímků a detekční obvod 1002, ve kterém se provádí výše popsaný algoritmus analýzy obrazového signálu.

V dalším provedení uspořádání dle vynálezu se zjišťování obálkového formátu provádí výpočtem dvou gradientů pro každý řádek obrazového půlsnímků. Pro výpočet těchto dvou gradientů jsou potřebné čtyři hodnoty: maximální a minimální hodnota právě zpracovávaného řádku a maximální a minimální hodnota předchozího řádku. První gradient, označený jako kladný 10 gradient, se vytváří odečtením minimální hodnoty předchozího řádku od maximální hodnoty stávajícího řádku. Druhý gradient, označený jako záporný gradient, se vytváří odečtením minimální hodnoty stávajícího řádku od maximální hodnoty předchozího řádku. Oba gradienty mohou mít kladnou nebo zápornou hodnotu v závislosti na obsahu scény, avšak záporné hodnoty obou gradientů mohou být ignorovány. Toto je proto, že současně může být záporný pouze jeden 15 gradient a velikost gradientu s kladnou hodnotou bude vždy větší nebo rovna velikosti gradientu se zápornou hodnotou. Tímto se zjednodušuje soustava obvodů, poněvadž je odstraněna potřeba výpočtu absolutní hodnoty gradientů. Jestliže má kterýkoli z gradientů kladnou hodnotu, která překračuje programovatelný práh, předpokládá se buď na stávajícím nebo na předešlém řádku přítomnost obrazu. Tyto hodnoty mohou být použity mikroprocesorem pro stanovení, zda je 20 zdroj obrazu v obálkovém formátu či ne.

Obvod 1010 pro provádění tohoto způsobu zjišťování obálkového formátu je znázorněn blokovým schématem na obr. 48. Obvod 1010 obsahuje vstupní jasový filtr, detektor 1020 maxima řádku, detektor 1022 minima řádku a výstupní úsek 1024. Vstupní jasový filtr obsahuje 25 stupně 1012 a 1014 konečné odezvy impulzu a slučovací obvody 1016 a 1018. Obvod 1010 detekce obálkového formátu zpracovává číslicová jasová data Y_IN ze širokoúhlého procesoru.

Pro zlepšení šumové charakteristiky je použit vstupní filtr, čímž je detekce spolehlivější. Filtr je v podstatě tvořen dvěma stupni konečné odezvy impulzu, mající následující přenosovou 30 charakteristiku:

H(z) = (1/4) x (1 + Z'¹) x (1 + Z’³)

Výstup každého stupně je oříznut na osm bitů (podělen dvěma) za účelem udržení jednotkového stejnosměrného zesílení.

Detektor 1020 maxima řádku obsahuje dva registry. První registr obsahuje maximální hodnotu obrazového prvku ve stávajícím bodu periody řádku. Na začátku každé řádkové periody je inicializován impulzem SOL o šířce jednoho hodinového impulzu na hodnotu 80h. Hodnota 80h představuje minimální možnou hodnotu osmibitového čísla ve dvojkovém doplňkovém formátu. 40 Obvod je zpřístupňován signálem, označeným LTRBX EN, který má stav logické jedničky po přibližně 70 % aktivního obrazového řádku. Druhý registr obsahuje maximální hodnotu obrazového prvku pro celý předchozí řádek a je aktualizován jednou za řádkovou periodu. Příchozí jasová data Y_IN se porovnávají se stávající maximální hodnotou obrazového prvku, uloženou v prvním registru. Jestliže přesáhnou hodnotu registru, je první registr v příštím 45 hodinovém cyklu aktualizován. Na konci obrazového řádku bude tento registr obsahovat maximální hodnotu z celé části řádku, která byla zpřístupněna. Na začátku dalšího obrazového řádku se hodnota prvního registru zavede do druhého registru.

Detektor 1022 minima řádku pracuje shodným způsobem, s výjimkou toho, že jeho druhý registr bude obsahovat minimální hodnotu obrazového prvku pro předchozí řádek. Minimální hodnota obrazového prvku se inicializuje na hodnotu 7Fh, která je maximální možnou hodnotou obrazového prvku pro osmibitové číslo v dvojkovém doplňkovém formátu.

-41 CZ 284654 B6

Výstupní úsek 1024 přebírá hodnoty obou druhých registrů a ukládá je do osmibitových střádačů, které jsou aktualizovány jednou za řádek. Poté se vypočítávají dva gradienty, a to kladný a záporný gradient. Na prvním řádku půlsnímku, kde je kterýkoli z těchto gradientů kladný a větší než programovatelný práh, se vytváří povolovací signál, který umožňuje zavedení výpočtové hodnoty stávajícího řádku do registril prvního řádku. V každém řádku, kde je kterýkoliv z obou gradientů kladný a překračuje programovatelný práh, se vytváří další povolovací signál, který umožňuje zavedení výpočtové hodnoty stávajícího řádku do registru posledního řádku. Registr posledního řádku bude takto obsahovat poslední řádek půlsnímku, ve kterém byl překročen práh. Oba tyto povolovací signály mohou působit pouze mezi řádky 24 a 250 každého půlsnímku. Tím je zamezeno nesprávným detekcím, vyplývajícím z uzavřených titulkových informací a z přechodových stavů přepínání hlavy videorekordéru. Na začátku každého půlsnímku se obvod opětovně inicializuje a hodnoty registrů prvního a druhého řádku se zavádějí do příslušných koncových registrů obálkového formátu. Signály LTRBX BEG a LTRBX_END označují začátek a konec signálu v obálkovém signálu.

Obr. 49 znázorňuje automatický detektor obálkového formátu jako součást obvodu 1030 řízení svislého rozměru. Obvod řízení svislého rozměru obsahuje detektor 1032 obálkového formátu, obvod 1034 řízení svislého zobrazení a třístavový výstupní obvod 1036. Svislé zatemňovací a nulovací impulzy mohou být alternativně vysílány jako samostatné signály. Podle vynálezu může automatický detektor obálkového formátu automaticky provádět svislou transfokaci nebo roztahování obrazového signálu o poměru stran formátu zobrazení 4x3, který obsahuje obraz v obálkovém formátu zobrazení o poměru stran 16x9. Jestliže se výstupní signál VERTICAL SIZE ADJ stane aktivním, zvětší obvod 500 řízení svislého rozměru, znázorněný na obr. 22, výšku svislého vychýlení v poměru 4/3, čímž se umožní, aby aktivní obrazová část signálu v obálkovém formátu vyplnila širokoúhlou obrazovku bez zkreslení poměru stran obrazu. V další alternativě, která není znázorněna na výkresech, může automatický detektor obálkového formátu obsahovat obvod pro dekódování kódového slova nebo signálu, přenášeného zdrojem signálu o obálkovém formátu, přičemž tento kód identifikuje signál, kterým je přenášen, jakožto signál v obálkovém formátu.

Obvod 1034 řízení svislého zobrazení rozhoduje také o tom, která část rastru, přesahující rozměr obrazu, bude zobrazena na stínítku. Tato funkce se označuje jako svislé panorámování. Jestliže obrazový signál s větším svislým rozměrem není v obálkovém formátu, bude obraz o konvenčním formátu zobrazení transfokován, tj. roztažen, za účelem simulace širokoúhlého formátu. V tomto případě však budou oříznuté části obrazu o formátu 4/3 obsahovat informace aktivního obrazu. Svislé oříznutí obrazu o 1/3 je nezbytné, bez ohledu na další zásahy bude tedy vždy oříznuta horní šestina a spodní šestina obrazu. Obsah obrazu však může určovat, že je lepší oříznout více jeho horní části, než spodní části, nebo naopak. Jestliže například veškerý děj probíhá ve spodní úrovni, tj. na zemi, může divák dát přednost oříznutí větší části oblohy. Schopnost svislého panorámování umožňuje tedy volbu, která část transfokovaného obrazu bude zobrazena a která část bude oříznuta.

Svislé panorámování je vysvětleno s odkazem na obr. 23 a 24(a) až (c). Na obr. 23 je v horní části znázorněn tříúrovňový úplný svislý zatemňovací a nulovací signál. Tyto signály mohou být vytvářeny také samostatně. Svislý zatemňovací impulz začíná tehdy, jestliže je signál LCOUNT roven hodnotě VRTJBLNKO, a končí tehdy, jestliže je signál L_COUNT roven hodnotě VRT_BLNK1. Svislý nulovací impulz začíná, když je signál L_COUNT roven hodnotě VRT PHASE, a trvá po 10 vodorovných řádků. Signál LCOUNT je výstupem desetibitového čítače, použitého pro udržování stopy vodorovných půlřádků vzhledem k náběžné hraně signálu VSYNC_MN. Signál VSYNC_MN je synchronizovaná verze signálu VDRV_MN, což je svislá synchronizační složka hlavního signálu, vedeného do hradlového pole. Signály VRT_BLNK0 aVRT_BLNKl jsou vytvářeny mikroprocesorem v závislosti na povelu pro svislé panorámování. Signál VRT_PHASE programuje relativní fázi výstupu VERT RST vzhledem

-42CZ 284654 B6 k náběžné hraně svislé synchronizační složky ve výstupu COMP_SYNC. Výstup COMP_SYNC je výstupem klopného obvodu typu J-K. Stav tohoto klopného obvodu je určen dekódováním výstupů čítačů L COUNT a HCOUNT. HCOUNT je čítač vodorovné polohy. Čítač L_COUNT je použit pro dělení signálu COMPSYNC na tři segmenty, odpovídající vodorovnému synchronizačnímu impulzu, vyrovnávacímu impulzu a svislému synchronizačnímu impulzu.

Proud pro svislé vychylování bez přesahu obrazu, který se ve skutečnosti týká normálního šestiprocentního přesahu obrazu, je znázorněn čárkovaně, poněvadž je odpovídajícím svislým zatemňovacím signálem. Šířka svislého zatemňovacího impulzu bez přesahu obrazu je C. Svislý synchronizační impulz je ve fázi se svislým nulovacím impulzem. Proud pro svislé vychylování je pro režim s přesahem obrazu znázorněn plnou čárou. Je to odpovídající svislý zatemňovací impulz o šířce D.

Jestliže je spodní přesah obrazu A roven hornímu přesahu obrazu B, bude mít zobrazení podobu, znázorněnou na obr. 24(a). Jestliže je svislý nulovací impulz vytvářen tak, aby se opožďoval za svislým synchronizačním impulzem, je spodní přesah obrazu A menší než horní přesah obrazu B, výsledkem čehož je zobrazení, znázorněné na obr. 24(b). Toto je svislé panorámování směrem dolů, zobrazující spodní část a zatemňující horní třetinu obrazu. Jestliže je svislý nulovací impulz naopak vytvářen tak, aby předbíhal svislý synchronizační impulz, je spodní přesah obrazu A větší než horní přesah obrazu B, výsledkem čehož je zobrazení, znázorněné na obr. 24(c). Toto je panorámování směrem nahoru, zobrazující horní část a zatemňující spodní část obrazu. Fázový vztah svislého synchronizačního signálu a svislého nulovacího signálu lze řídit širokoúhlým mikroprocesorem, provedeným jako řídicí obvod 340 mapovacího obvodu, čímž se umožní svislé panorámování během přesahu obrazu provozních režimů. Je zřejmé, že rastr s přesahem obrazu zůstává na obrazovce nebo stínítku během svislého panorámování svisle vystředěný nebo souměrný. Svisle přesouvat nebo polohovat lze zatemňovací interval, ato asymetricky vzhledem ke středu rastru, čímž se zatemňuje větší část obrazu nahoře než dole nebo naopak.

Širokoúhlá televize podle různých provedení uspořádání dle vynálezu může roztahovat nebo stlačovat obraz za použití adaptivních interpolačních filtrů. Interpolátory pro jasové složky hlavního a pomocného signálu mohou být filtry pro korekci časového posunu. Čtyřbodový interpolátor například obsahuje dvoubodový lineární interpolátor a sloučený filtr a násobič, které jsou zapojeny v kaskádě za účelem zajištění amplitudové a fázové kompenzace. Celkově jsou pro výpočet každého interpolovaného bodu použity čtyři sousední datové vzorky. Vstupní signál se vede do dvoubodového lineárního interpolátoru. Zpoždění tohoto vstupu je úměrné hodnotě řídicího signálu (K) zpoždění. Amplitudové a fázové chyby zpožděného signálu jsou minimalizovány použitím korekčního signálu, získaného přídavným filtrem a násobičem, které jsou zapojeny v kaskádě. Tento korekční signál provádí zahrocování, které vyrovnává kmitočtovou odezvu dvoubodového lineárního interpolačního filtru pro všechny hodnoty (K). Původní čtyřbodový interpolátor je optimalizován pro použití pro signály, které mají propustné pásmo f/4, kde f_s je kmitočet vzorkování dat.

Podle další alternativy uspořádání dle vynálezu mohou být použity oba kanály, což se nazývá dvoustupňovým interpolačním procesem. Kmitočtová odezva původního proměnného interpolačního filtru může být použitím takovéhoto dvoustupňového procesu zlepšena. Tento proces se dále nazývá dvoustupňovou interpolací. Dvoustupňový interpolátor podle vynálezu obsahuje filtr konečné odezvy impulzů, o 2n + 4 odbočkách a s pevnými koeficienty a čtyřbodovým proměnným interpolátorem, jak je znázorněno na obr. 56 a 57. Výstup filtru konečné odezvy impulzů je prostorově umístěn uprostřed mezi vstupními vzorky obrazových prvků, jak je znázorněno na obr. 56. Výstup tohoto filtru se poté kombinuje prokládáním s původními datovými vzorky, které jsou zpožděny, čímž se vytváří účinný vzorkovací kmitočet 2f_s. Toto je platný předpoklad pro kmitočty v pásmu propustnosti filtru konečné odezvy impulzů. Výsledkem je značné rozšíření účinného pásma propustnosti původního čtyřbodového interpolátoru.

-43 CZ 284654 B6

Kompenzovaný proměnný interpolační filtr, známý ze stavu techniky, vytváří přesně interpolované vzorky, dokud kmitočtové složky signálu nejsou větší než přibližně jedna čtvrtina vzorkovacího kmitočtu, tj. l/4f_s. Pro signály, které mají kmitočtové složky podstatně větší než l/4f_s, může být použito dvoustupňové přiblížení, jak je znázorněno blokovým schématem pro dvoustupňový interpolátor 390 na obr. 58. Signál DS_A číslicových vzorků o vzorkovacím kmitočtu f_s je vstupem filtru konečné odezvy impulzů, například pevného filtru 391- Filtr 391 konečné odezvy impulzů vytváří ze signálu DS_A druhý signál DS_B číslicových vzorků, které mají také vzorkovací kmitočet f_s, ale jsou časově umístěny mezi hodnotami prvního signálu DS_A, například ve středních bodech mezi těmito hodnotami. Signál DS_A je také vstupem zpožďovacího obvodu 392, který vytváří signál DS_C číslicových vzorků, který je shodný se signálem DS_A, avšak časově zpožděný o (N+l)/f_s. Datové toky DS_B a DS_C jsou kombinovány prokládáním v multiplexním obvodu 393, výsledkem čehož je datový tok hodnot DS_D o dvojnásobném vzorkovacím kmitočtu, čili 2f_s. Datový tok DS_D je vstupem kompenzovaného proměnného interpolátoru 394.

Pevný filtr konečné odezvy impulzů je obecně navržen pro přesné vytváření hodnot vzorků, odpovídajících časovým umístěním přesně v polovině mezi polohami příchozích vzorků. Tyto jsou pak prokládány se zpožděnými, jinak však nemodifikovanými vzorky, přičemž se vytváří datový tok o vzorkovacím kmitočtu 2f_s. Filtr konečné odezvy impulzů bývá nejběžněji vytvářen použitím sudého počtu souměrně vyvážených odboček. Filtr o osmi odbočkách, který má například váhy odboček:

-1/32,5/64, 11/64, 5/8, 5/8, -11/64, 5/64, 1/32, bude přesně interpolovat signály, mající kmitočtové složky až po asi 0,4f_s. Poněvadž je kmitočet dat prokládáním zdvojnásoben na 2f_s, neobsahuje signál, zpracovávaný proměnným interpolátorem, nikdy kmitočtové složky vyšší než 1/4 vzorkovacího kmitočtu.

Výhodou dvoustupňového interpolátoru je umožnění přesných interpolací signálů se šířkami pásem, blížícími se jedné polovině vzorkovacího kmitočtu. Soustava je tedy nejvhodnější pro režimy zobrazení, které vyžadují časové roztažení, jako například transfokaci, kde je cílem zachování co největší části původní šířky pásma. Toto může být případné u širokoúhlé televize, zejména u pomocného kanálu, kde je pomocný signál zpočátku vzorkován při poměrně nízkém kmitočtu, například 10 MHz. Zachování co největší části šířky pásma může být důležité.

Dvoustupňový interpolátor 390’, který je vhodný pro transfokaci, je znázorněn v blokovém schématu na obr. 59. Součásti, které jsou společné s interpolátorem 390, znázorněným na obr. 17, mají stejné vztahové značky, pokud jde otoky dat. Účelem dvoustupňového interpolátoru 390' je vodorovné transfokování příchozího obrazu činitelem m, přičemž m je větší než 2,0. Jestliže tedy vstupní a výstupní datové signály mají tentýž vzorkovací kmitočet fix, musí být pro každý vstupní vzorek vytvářeno m výstupních vzorků. Signál se ukládá v řádkové paměti 395 s obsluhou v pořadí příchodu při kmitočtu fix a jeho část se poté načítá jako datový tok DS_A při redukovaném kmitočtu f_s. Hodinové impulzy f_s jsou tvořeny pod soustavou hodinových impulzů fix a nemají stejnoměrnou periodu.

Datový tok DS_B, odpovídající hodnotám vzorků uprostřed mezi existujícími vzorky datového toku DS_A, je určován za použití pevného filtru 391 konečné odezvy impulzů a poté se prokládá se zpožděnými vzorky datového toku DS_C za účelem vytvoření datového toku DS_D o dvojnásobném kmitočtu. Datový tok DS_D, který má dvojnásobek původní hustoty vzorků, se poté zpracovává proměnným interpolátorem 394, čímž se vytváří hodnoty vzorků pro každou periodu fi_N. Střádací obvod, obsahující střádač 398 a sumátor 399, vytváří výstup, který se každou hodinovou periodu f_s zvětší o přírůstek r = 2/m. Zlomková část řídí proměnný interpolátor přiváděním hodnoty K ze střádače 398. Celočíselný nosný výstup (CO) vytváří prostřednictvím střádače 397 hodinové impulzy 2f_s pro čtení paměti 395 s obsluhou v pořadí

-44CZ 284654 B6 příchodu a posuv dat filtrem 391 konečné odezvy impulzů zpožďovacím obvodem 392, multiplexním obvodem 393 a interpolátorem 394. Dělič 396 vytváří ze signálu 2f_s signál f_s.

Podle dalších variant uspořádání dle vynálezu mohou být použit interpolátory, jejichž výhoda spočívá vtom, že ukládají obraz pomocného a hlavního kanálu vyrovnávacím způsobem bez přídavné řádkové paměti. Řádková paměť hlavního kanálu se tak stává také obrazovou pamětí. Stávající proměnné interpolační filtry vyžadují dvojí násobení. První násobení se provádí činitelem C, což je dvoubitové číslo. Druhé násobení se provádí činitelem K. Činitel Kje pětibitové číslo, umožňující případ, kdy K = 16/16. Jsou dvě možnosti, jak se vyhnout potřebě pětibitového násobení. První možnost spočívá v násobení činitelem 1-K namísto K, přičemž se nikdy nevolí K = 0 jako bod zobrazení. Druhou možností je násobení činitelem K, přičemž se nikdy nevolí K = 1 jako bod zobrazení.

Zjednodušený násobič pro interpolátor s rozlišením 1/16 nebo 1/32 je znázorněn na obr. 61. Násobič umožňuje násobení proměnné a pětibitovou proměnnou b, kde b = (b₄, b₃, b₂, bj, b₀). Výraz b je bit s nejnižší platností a b je bit s nejvyšší platností. Hodnoty b jsou omezeny na celá čísla mezi 0 a 16 včetně, třebaže obdobný postup může být použit pro vytvoření složitějších násobičů. Ze stejného pravidla může být například odvozen násobič pro celá čísla mezi 0 a32. Jestliže b= 10000, násobí násobič výstup předcházejícího sčítacího obvodu podmíněně dvěma. Pro znázorněné uspořádání je číslo a číslem o n bitech. Funkce podmíněného násobení dvěma může být prováděna například posouvacím registrem nebo multiplexním obvodem.

Hodnoty K a C mohou být ukládány do paměťového bloku a čítač může, v závislosti na požadovaném zrychlení, indexovat ukazatel čtení pro vyvolávání požadovaného paměťového místa a zavádění hodnot K a C do interpolačních násobičů. Z tohoto důvodu je velmi výhodné, jestliže se hodnota C zakóduje do hodnoty K, takže jediné čtyřbitové nebo pětibitové slovo může přenášet jak hodnotu K, tak hodnotu C. Hodnota C je pak funkcí hodnoty K. Tabulka vhodných hodnot K a C je uvedena na obr. 62, kde Kje pětibitové číslo. V uspořádání, znázorněném na obr. 63, může být pro přesné stanovení hodnot C použito větší množství součtových hradel. Hodnoty jsou uvedeny v tabulce na obr. 64.

Pro dosažení různých průběhů funkce C = f(K) jsou možná další provedení, jak je znázorněno na příkladu alternativního dekodéru dle obr. 65. Pomocí tohoto dekódovacího schématu lze například odstranit potřebu jednočipové vyhledávací tabulky nebo přídavných registrů pro uchovávání hodnot tím, že se použije pouze několik málo hradel. Činitel K může být snadněji dekódován za použití obvodu, znázorněného na obr. 66.

Dvoustupňová interpolace, vysvětlená pomocí obr. 56 až 58, může být optimalizována za účelem překonání hodnoty 0,25f_s, kde f_s je původní vzorkovací kmitočet, a to alternativním způsobem vzhledem ke způsobu popsanému ve spojení s obr. 59. Kmitočtové křivky, znázorněné na obr. 67, ukazují, že odchylka kmitočtové odezvy má při 0,25f_s, co do velikosti, pro všechny hodnoty K = (0, 1/8, 2/8, ...1) hodnotu 0,5 dB. Jestliže jsou amplitudové odezvy různých interpolačních filtrů vzdáleny o více než 0,5 dB, lze očekávat výskyt viditelných chyb. Při určitých simulacích bylo zjištěno, že viditelné chyby se mohou objevovat při odstupu amplitudových odezev o více než 1,0 dB. Individuální odezva vodorovného interpolátoru by tedy měla tvořit pro vybrané hodnoty K obálku odezev, a to takovou, kdy odezvové křivky nejsou pro žádný kmitočet vzdáleny více než o 1,0 dB, jak je znázorněno na obr. 67. Kritický kmitočet, při kterém lze očekávat viditelné chyby, je označen f. Mezní kmitočet nebo divergence kmitočtových křivek by v praxi měly být sníženy co nejníže pod f_c.

Podle další varianty uspořádání dle vynálezu lze rozšířit šířku kmitočtového pásma interpolátoru kompenzačním obvodem o 2n + 4 obvodech, který rozšiřuje hodnotu f_c pro celou vodorovnou interpolaci. Takovýto kompenzační obvod může být navíc proveden bez přidání další řídicí proměnné, a tedy bez dalšího přídavného stupně volnosti.

-45 CZ 284654 B6

Následující kompenzační obvod pro lineární interpolaci může rozšiřovat kritický kmitočet f celkové interpolace na 0,7 x £/2 neboli 0,35f_s, a to za použití kritéria maximální dovolené obálky 0,5 dB. Jestliže je použito kritérium 1,0 dB, divergují křivky při f_s = 0,75 x f_s/2 = 0,375f_s. Jestliže je navíc při návrhu omezeno použití hodnot K = 0aK=l,ato tak, že je není třeba volit, může být šířka kmitočtového pásma zvětšena dokonce i mírně za hodnotu f_c. Volbou hodnoty C lze navíc řídit rozsah zahrocování.

Pomocí lineárního interpolátoru může být vytvořen osmibodový interpolátor s osmiodbočkovým filtrem konečné odezvy impulzů pro amplitudovou a fázovou kompenzaci. Celkový interpolátor může být pro hodnoty K = (0, 1/16, 2/16, ...1) popsán následujícím vztahem:

c/2 - Z’’(C'^3/2) + Z’²(K + C) + Z’³(l - K + C) - Ζ\3ί2)(Ο) + (C/2)(Z’⁵).

Vztah mezi K a C je znázorněn tabulkou a grafem na obr. 68 a 69. Sada křivek dokládá, že v pásmu propustnosti je zvlnění menší než 1,5 dB. Kritický kmitočet pro tento kompenzační obvod je při 0,7 x f_s/2.

Toto provedení vynálezu může být rozšířeno i na osmiodbočkový kompenzační obvod, který poskytuje další využitelnou šířku pásma.

Osmibodový interpolátor může být tvořen osmiodbočkovým kompenzačním filtrem konečné odezvy impulzů a dvoubodovým lineárním interpolátorem, jak je znázorněno na obr. 70.

Následujícími vztahy mohou být definovány tři takovéto kompenzační obvody:

(1) -C/4 + Z'¹ (3/4) (C) + Z'² (-3/2) (C) + Z³ (K+ C) + (1 - K + C) Z⁴ + Z'⁵ (-3/2) (C) + Z‘⁶ (3/4) (C) + Z-⁷ (-C/4), (2) -C/8 + Z’¹ (5/8) (C) + Z'² (-12/8) (C) + Z’³ (K + C) + 7^ (1 - K + C) + Z'⁵ (-12/8) (C) + Z’⁶ (5/8) (C) + Z'⁷ (-C/8), a (3) -C/8 + Z’¹ (C/2) + Z'² (-11/8) (C) + Z’³ (K + C) a Z’⁴ (1-K + C) a Z’⁵ (-11/8) (Cj + Z·⁶ (C/2) + Z'⁷ (-C/8), kdeK = (0, 1/16, 2/16, ...1)

Každý z těchto obvodů má vlastní přesné charakteristické pásmo propustnosti a výhody. Pro uspořádání dle obr. 70 nejsou uvedeny tabulky hodnot K a C. Hodnota C může být zvolena tak, aby umožňovala získání nejvýhodnější sady křivek pro kterékoliv konkrétní stlačení nebo roztažení jako celek.

Řídicí signál vysílá hodnotu K do lineárního interpolátoru. Hodnota K se poté dekóduje pro získání hodnoty C pro násobič kompenzačního obvodu. Násobiteli hodnoty C jsou ve všech interpolačních rovnicích koeficienty konečné odezvy impulzů. Například výše uvedená rovnice (1) má váhy odboček (-1/4, 3/4, -3/2, 1, 1, 3/2, 3/4, -1/4).

Toto provedení vynálezu může být obecně rozšířeno na filtry konečné odezvy impulzů o 2n odbočkách, použité jako kompenzační obvody, ačkoliv použití pouze dvou lineárních násobičů pro výpočet lineární interpolace a sdruženého kompenzačního obvodu může být značně obtížné. Alternativou desetiodbočkového filtru konečné odezvy impulzů může být například použití osmiodbočkového pevného filtru pro odbočky Z’¹ až Z’⁶, s odbočkami Z° a Z'⁷ závislými na některé z hodnot K a C. Toto je proveditelné proto, že kmitočtová odezva potřebuje přídavnou

-46CZ 284654 B6 kompenzaci pro rozšíření propustného pásma, jestliže se K blíží z kteréhokoliv směru hodnotě 1/2, tj. jestliže K = 0 nebo K = 1.

Na obr. 60 je znázorněno blokové schéma specifického obvodu 1150 pro vytvoření osmiodbočkového dvoustupňového filtru za použití čtyřbodového interpolátoru. Jasový obrazový signál, který má být roztažen nebo stlačen, je vstupem řádkového zpožďovacího obvodu 1152. Výstupy zpožďovacího obvodu, označené Z°, Z¹, Z'², Z'³, Z'⁴, Z’⁵, Z’⁶ a Z’⁷, jsou vstupy osmiodbočkového filtru 1154 Konečné odezvy impulzů. Tento filtr vytváří alespoň jednu sadu mezilehlých vzorků, označených I, například mezi skutečnými vzorky, označenými Z. Výsledky mohou být někdy zlepšeny použitím většího množství filtrů konečné odezvy impulzů, které vytvářejí množství sad mezilehlých bodů, třebaže se tímto podstatně zvyšuje složitost soustavy. Takovéto přídavné filtry, z nichž každý vyžaduje zpožďovací obvod Z'¹, jsou znázorněny znásobením filtru 1154 konečné odezvy impulzů a zpožďovacího obvodu 1158 pro Z¹. Výstupy Z'³, Z⁴ a Z^-’ jsou rovněž vstupy zpožďovacího přizpůsobovacího obvodu 1156. Výstup 1° je přímým vstupem obvodu 1160 voliče dat, stejně tak jako jeho verze Γ¹, zpožděná obvodem 1158. Výstupy Z'⁽³*ⁿ⁾, Z’^í4+n) a Z'⁽⁵⁺ⁿ⁾ jsou rovněž vstupy obvodu 1160 voliče dat. Vstupy obvodu 1160 voliče dat jsou voleny tak, aby byly co nejsouměmější vzhledem ke zpoždění. Počet takovýchto vstupů je o jeden větší než počet bodů interpolátoru druhého stupně, v tomto případě čtyřbodového interpolátoru 1162. Relativní časová poloha vstupů voliče 1160 dat je následující: 2(3+ⁿ) JO £-(4+11) pl £--(5+11)

Obvod 1160 voliče dat může být tvořen pólem multiplexorů, řízených například řídicím signálem MUX SEL. Volitelné sady jsou diagramaticky indikovány a uspořádány tak, aby každá interpolace interpolátoru 1162 byla založena na dvou reálných bodech a dvou mezilehlých bodech. Výstupy Y0, Yl, Y2 a Y3 obvodu 1160 voliče dat odpovídají jedné ze dvou volitelných sad a jsou vstupy čtyřbodového interpolátoru 1162. Činnost řídicího signálu MUX_SEL multiplexorů je funkcí hodnot K, tj. MUX_SEL = f(K). Volba signálu MUX_SEL závisí na tom, mezi které z původních bodů spadá mezilehlý bod. Výstupem Yout interpolátoru 1162, který reaguje odezvami na řídicí hodnoty K a C, je roztažený nebo stlačený obrazový jasový signál.

Claims (19)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Zobrazovací soustava, vyznačující se tím, že obsahuje obrazovku (244; 115) o prvním poměru stran formátu zobrazení, mapovací obvod (50; 113) pro umožnění konverze výstupního obrazového signálu (Y_MX, U_MX, V_MX) do jiného formátu zobrazení, soustavu vstupů obrazových signálů (Y_M, U_M, V_M; Y_A, U_A, V_A), kde každý z obrazových signálů (Y_M, U M, V_M; Y_A, U_A, V_A) je signálem, nesoucím informaci o obrazu v jednom z různých formátů zobrazení, obrazový procesor (304, 306) pro zpracování alespoň dvou ze soustavy obrazových signálů (Y_M, U_M, V_M; Y_A, U_A, V_A) pro dosažení vzájemné kompatibility mezi těmito signály (Y_M, U_M, V_M; Y_A, U_A, V_A) a pro dosažení kompatibility těchto signálů (Y_M, U_M, V_M; Y_A, U_A, V_A) s obrazovkou (244; 115), spínače (SW1, SW2, SW3, SW4) pro přivedení prvního a druhého obrazového signálu (Y_M, U_M, V_M; Y_A, U_A, V_A) ke vstupům obrazového procesoru (304, 306), volič (312) výstupního obrazového signálu (Y_MX, U_MX, V_MX) pro volbu buď jednoho z prvních a druhých zpracovaných obrazových signálů (Y_MN, U_MN, V_MN; Y_AUX, U_AUX, V_AUX), kde výstupní obrazový signál (Y_MX, U_MX, V_MX) je zobrazením jediného obrazu, nebo pro volbu kombinace prvního a druhého zpracovaného obrazového signálu (Y_MN,

   U_MN, V_MN; Y_AUX, U_AUX, V_AUX), kde výstupní obrazový signál (Y_MX, U_MX,

   V_MX) je zobrazením násobného obrazu, a řídicí obvod (340) mapovacího obvodu (50; 113), obrazového procesoru (304, 306) a voliče (312) výstupního obrazového signálu (Y_MX, U_MX,

   -47CZ 284654 B6

   V_MX) pro nastavení každého obrazu, přenášeného výstupním obrazovým signálem (Y_MX, U_MX, V_MX), v poměru stran formátu zobrazení a v poměru stran obrazu, v průběhu zobrazení jak jednotlivého, tak i násobného obrazu.
2. 2. Zobrazovací soustava podle nároku 1, vyznačující se tím, že obrazovka (244; 115) s prvním poměrem stran formátu zobrazení má poměr stran širokoúhlého formátu zobrazení.
3. 3. Zobrazovací soustava podle nároku 1, vyznačující se tím, že jeden ze soustavy vstupů obrazových signálů (Y_M, U M, V_M; Y_A, U_A, V_A) je vstupem obrazového signálu s prvním poměrem stran formátu zobrazení obrazovky (244; 115).
4. 4. Zobrazovací soustava podle nároku 3, vyznačující se tím, že obrazovka (244; 115) s prvním poměrem stran formátu zobrazení má poměr stran širokoúhlého formátu zobrazení.
5. 5. Zobrazovací soustava podle nároku 1, vyznačující se tím, že jeden ze soustavy vstupů obrazových signálů (Y_M, U M, V_M; Y_A, U_A, V_A) je vstupem obrazového signálu s poměrem stran formátu zobrazení, odlišným od prvního poměru stran formátu zobrazení obrazovky (244; 115).
6. 6. Zobrazovací soustava podle nároku 5, vyznačující se tím, že obrazovka (244; 115) s prvním poměrem stran formátu zobrazení má poměr stran širokoúhlého formátu zobrazení.
7. 7. Zobrazovací soustava podle nároku 1, vyznačující se tím, že dva ze soustavy vstupů obrazových signálů (Y_M, U_M, V_M; Y_A, U_A, V_A) jsou vstupy obrazových signálů s poměrem stran formátu zobrazení, odlišným od prvního poměru stran formátu zobrazení obrazovky (244; 115).
8. 8. Zobrazovací soustava podle nároku 7, vyznačující se tím, že obrazovka (244; 115) s prvním poměrem stran formátu zobrazení má poměr stran širokoúhlého formátu zobrazení.
9. 9. Zobrazovací soustava podle nároku 1, vyznačující se tím, že jeden ze soustavy vstupů obrazových signálů (Y_M, U_M, V_M; Y_A, U_A, V_A) je vstupem obrazového signálu s prvním poměrem stran formátu zobrazení zobrazovacích prostředků (244; 115) a jiný ze soustavy vstupů obrazových signálů (Y_M, U_M, V_M; Y_A, U_A, V_A) je vstupem obrazového signálu s poměrem stran formátu zobrazení, odlišným od prvního poměru stran formátu zobrazení obrazovky (244; 115).
10. 10. Zobrazovací soustava podle nároku 9, vyznačující se tím, že obrazovka (244; 115) s prvním poměrem stran formátu zobrazení má poměr stran širokoúhlého formátu zobrazení.
11. 11. Zobrazovací soustava podle nároku 1, vyznačující se tím, že obrazový procesor (304, 306) obsahuje ořezávací obvod pro výběrové ořezávání a interpolátor pro výběrovou interpolaci každého z prvních a druhých ze soustavy obrazových signálů (Y_M, U_M, V_M; Y_A, U_A, V_A).
12. 12. Zobrazovací soustava podle nároku 1, vyznačující se tím, že mapovací obvod (50) obsahuje rastrovací obvod pro vytvoření rastru pro obrazovku (244).

    -48CZ 284654 B6
13. 13. Zobrazovací soustava podle nároku 1, vyznačující se tím, že mapovací obvod (50; 113) obsahuje obvod (113) pro vytváření adresové matice pro obrazovku (115) s tekutými krystaly.
14. 14. Zobrazovací soustava podle nároku 1, vyznačující se tím, že mapovací obvod (50; 113) je vytvořen pro zajištění nezávislého nastavení rozměru obrazu v prvním směru a obrazový procesor (304, 306) je vytvořen pro zajištění nezávislého nastavení rozměru obrazu v druhém směru, který je kolmý na první směr, přičemž obraz je představován výstupním obrazovým signálem (Y_MX, U_MX, V_MX).
15. 15. Zobrazovací soustava podle nároku 1, vyznačující se tím, že mapovací obvod (50; 113) je vytvořen pro zajištění nezávislého nastavení rozměru obrazu v horizontálním nebo vertikálním směru a obrazový procesor (304, 306) je vytvořen pro zajištění nezávislého nastavení rozměru obrazu ve vertikálním nebo horizontálním směru.
16. 16. Zobrazovací soustava podle nároku 1, vyznačující se tím, že mapovací obvod (50; 113) a obrazovka (244; 115) jsou vytvořeny pro práci s neprokládanými obrazovými signály (Y_M, U M, V_M; Y_A, U_A, V_A), majícími horizontální rychlost rozmítání nf_H, kde f_H je běžná četnost horizontálního rozmítání a n je celé kladné číslo, a dále obsahuje prostředky pro převod obrazových signálů (Y_M, U_M, V_M; Y_A, U_A, V_A), majících prokládaný formát a horizontální četnost rozmítání f_H, na obrazové signály (Y_MN, U_MN, V_MN; Y_AUX, U AUX, V AUX), mající neprokládaný obrazový formát a horizontální četnost rozmítání nf_H.
17. 17. Zobrazovací soustava podle nároku 1, vyznačující se tím, že obsahuje druhý volič (60) pro volbu mezi výstupním obrazovým signálem (Y_MX, U_MX, V_MX) a dalším vstupním obrazovým signálem, který je přiveden k mapovacímu obvodu (50; 113) podél signálové dráhy, která obchází obrazový procesor (304, 306).
18. 18. Zobrazovací soustava podle nároku 1, vyznačující se tím, že obrazovka (244; 115) má širokoúhlý poměr stran formátu zobrazení, různé poměry stran formátu obrazových signálů (Y_M, U_M, V_M; Y_A, U_A, V_A) jsou bud’ konvenční poměr stran formátu zobrazení nebo širokoúhlý poměr stran formátu zobrazení obrazovky (244; 115), první a druhý obrazový procesor (304, 306), z nichž každý zahrnuje prostředky pro ořezávání a interpolaci obrazových signálů (Y_M, U_M, V_M; Y_A, U_A, V_A), pro příslušné zpracování alespoň dvou ze soustavy obrazových signálů (Y_M, U_M, V_M; Y_A, U_A, V_A) podle potřeby, řídicí obvod (340) je vytvořen pro selektivní implementování soustavy zobrazovacích formátů násobných obrazů na obrazovce (244; 115), kde některé ze soustavy zobrazovacích formátů představují různé formáty obrazových signálů (Y_M, U_M, V_M; Y A, U_A, V_A), majících vzájemně odlišný poměr stran formátů zobrazení, přičemž alespoň jeden z nich se liší od prvního poměru stran formátu zobrazení obrazovky (244; 115).
19. 19. Zobrazovací soustava podle nároku 18, vyznačující se tím, že vstup obrazových signálů (Y_M, U_M, V_M; Y_A, U_A, V_A) je vstupem obrazového signálu, nesoucího informaci o hlavním obrazu o poměru stran širokoúhlého formátu a překrývajícím přídavném obrazu o poměru stran konvenčního formátu, a o hlavním obrazu o poměru stran konvenčního formátu a překrývajícím přídavném obrazu o poměru stran širokoúhlého formátu.