DD269738A1 - Schaltungsanordnung zur gleichzeitigen wiedergabe von videosignalen unterschiedlicher quellen - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur gleichzeitigen Wiedergabe von Videosignalen unterschiedlicher Quellen. Gegenstand der Erfindung ist eine gleichzeitige Wiedergabe von Videosignalen aus unterschiedlichen Quellen auf einer Wiedergabeeinrichtung, wobei die durch den Takt definierten tatsaechlichen Abfragezeitpunkte jedes Videosignals nicht mit der Zeilenfrequenz des entsprechenden Videosignals synchronisiert sind, fuer die Verwendung in Geraeten mit einer speichergestuetzten Videosignalverarbeitung, welche die zu verarbeitenden Videosignale verzoegert, um weitergehende Massnahmen zur Bildverbesserung und Bildmanipulation wie Rausch- und Flimmerreduktion und Standbildwiedergabe zu ermoeglichen. Die erfindungsgemaesse Schaltungsanordnung besteht aus einem Hauptabtastratenumsetzer 1, einem Multiplexer 2, einer Wiedergabeeinrichtung 3, einer Hauptsynchronisiereinheit 4, die sich wiederum aus einem Hauptsynchrondetektorgenerator 5 und einer Leseadresseinheit 6 zusammensetzt, einer Anzahl von n Nebenabtastumsetzern 7.1-7.n, der Anzahl von n Speichereinheiten 8.1-8.n und der Anzahl von n Nebensynchronisiereinheiten 9.1-9.n, die sich jeweils aus einem Nebensynchrondetektorgenerator 10 und einer Schreibadresseinheit 11 zusammensetzen. Figur

Description

Schaltungsanordnung zur gleichzeitigen Wiedergabe von Videosignalen unterschiedlicher Quellen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur gleichzeitigen Wiedergabe von Videosignalen unterschiedlicher Quellen und findet Anwendung in Geräten und Systemen zur digitalen, speichergestützten Verarbeitung und Wiedergabe von Videosignalen, deren durch den Takt definierte Abfragezeitpunkte nicht mit der Zeilenfrequenz des Videosignals synchronisiert sind, insbesondere bei der digitalen Verarbeitung des Videosignals und Wiedergabe durch Konsumgüter wie z.B. Fernsehempfänger.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Durch den Einsatz von Bildepeichern eröffnet die digitale Verarbeitung von Videosignalen neue Wege zur Verbesserung der Bildwiedergabe. Die verkleinerte Darstellung eines oder mehrerer Fernseh(neben)bilder aus anderen Quellen innerhalb des Fernseh-(haupt)bildes wird dadurch möglich. Das Videosignal der Nebenbilder wird zu diesem Zweck in verringerter Auflösung gespeichert und an geeigneter Position im Hauptbild wiedergegeben

Ein Problem der Bild-im-Bild-Darstellung ist die Wahl eines Abfr*setaktes für die Quantisierung des analogen Videosignals der Nebenbilder. Die vorhandenen Lösungen basieren zum einen auf dem Prinzip der Synchronisation des Taktes mit der vierfachen Frequenz einer Farbhilfsträgerkomponente. Dies hat den enormen Vorteil, daß die Dekodierung der Farbinformation außerordentlich einfach gestaltet werden kann. Bei Verwendung eines farbträger- oder unsynchronisierten Taktes kommt es jedoch bei nicht-normgerechten Haupt- oder Nebenvideosignalen mit inkonstanter Zeilenfrequenz, wie sie z.B. bei einem Videorecorder oder Bildplatten^pieler auftreten, zur zeitlichen Verschiebung der Abfragezeitpunkte innerhalb des Bildes. Durch diesen Fehler können bei der Anwendung der

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Bild-im-Bild-Darstellung im wiedergegebenen Nebenbild sichtbare Artefakte in Form zitternder Horizontaldetaile oder schräg verzerrter oder gezackter vertikaler Kante.i auftreten. Eine bekannte Lösung dieses Problems geht davon aus, daß sich die Zeilenlänge bzw. Zeilenfrequenz innerhalb der Verzögerungszeit von einem Bild nicht, sondern nur die Phasendifferenz zwischen der Horizontalsynchronflanke und der vorausgehenden Taktflanke signifikant ändert. Dieser Fehler wird durch eine phasengesteuerte interpolation des Nebenvid.eosigna.ls korrigiert, indem für dae Videosignal der verkleinerten Nebenbilder die Phasendifferenz zwischen der aktuellen Horizontalsynchronflanke des Hauptbildes und dem farbträgersynchronisierten Takt eingestellt oder diese Taktphase selbst auf einen konstanten Wert korrigiert wird (DD-AP 249 365). Der Vorteil dieser Lösung ist, daß auf den Einsatz aufwendiger Zeitbasiskorrektoren verzichtet v/erden kann. Ein Nachteil der vorstehend beschriebenen Lösung besteht darin, daß die durch innerhalb der Verzögerungszeit der speichergestützten Verarbeitung auftretenden Änderungen der Zeilenfrequenz verursachten Abfragezeitpunktfehler nicht korrigiert werden können. Wenn die Nebenvideosignale entsprechend der Phasenlage des farbträgersynchronisierten Taktes wiedergegeben werden, die er gegenüber der Horizontalsynchronflanke des Hauptbildes einnimmt, welche synchron zur Zeilenfrequenz des Hauptvideoeingangseignale ist, muß das Nebenvideosignal vor dem Einschreiben und. nach dem Auslesen aus dem Bildspeicher interpoliert werden. Die Interpolation am auegelesenen, unterabgetasteten Nebenvideosignal bewirkt starke Signalverfälschungen. Da die Abfragezeitpunkte auf eine auch innerhalb normgerechter Hauptvideosignale variierende Phasendifferenz bezogen werden, treten die eigentlich zu eliminierenden Artefakte bei der Verwendung einer matrixorientierten Wiedergabeeinrichtung erneut auf. Wenn das Nebenvideosignal nur vor dem Einschreiben interpoliert und die Phasendifferenz zwischen der Horizontalsynchronflanke des Hauptvideoeingangssignals und dem Takt zum Auslesen korrigiert werden muß, führt die Taktphasenkorrektur zu einem beträchtlichen apparativen Mehraufwand.

Ein weiteres Grundprinzip basiert auf der durchgehenden Verwendung von mit einem ganzzahligen Vielfachen der Zeilenfrequenz synchronisierten Takten. Hierbei wird das Entstehen der vorstehend beschriebenen Abfragezeitpunktfehler von vornherein verhindert, indem die Taktfrequenz bei nicht-normgerechten Videosignalen proportional zur Zeilenfrequenz verändert wird. Der Vorteil dieser Lösung besteht darin, daß der Takt unabhängig von der Farbnorm gewählt werden kann. Die Dekodierung der Farbinformation gestaltet' sich allerdings nachteilig und sehr aufwendig, da mit einem nicht mit der Farbhilfsträgerkomponente synchronisierten und nicht konstanten Takt gearbeitet werden muß (GB-Po 2 059 711, DE-OS 34 32 314).

Eine bekannte Kombination zwischen den zwei vorstehend beschriebenen Prinzipien soll die Vorteile beider vereinen und die beschriebenen Nachteile beseitigen, indem das Videosignal sowohl mit dem farbträgersynchronisierten Takt für die Farbdemodulation als auch mit dem zeilensynchronisierten Takt für die Digitalisierung des Helligkeitssignals sowie für die speichergestützte Verarbeitung abgefragt und für die Farbdifferenzsignale unter Korrektur der Abfragezeitpunktfehler eine Phasengleichheit zum zeilensynchronisierten Takt hergestellt wird (EP-PS 0 104 681). Einen besonderen Nachteil stellt die Notwendigkeit von jeweils awei Analog-Digital-Umsetzern, zwei unabhängigen Takten und deren Aufbereitung für jedes Videosignal dar.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zur gleichzeitigen Wiedergabe von Videosignalen unterschiedlicher Quellen vorzuschlagen, welche Videosignale verwendet, die mit einem Takt, der nicht mit der Zeilenfrequenz synchronisiert ist, abgefragt sind und welche nur mit Hilfe dieses Taktes die Abfragezeitpunktfehler im Haupt- und den Nebenvideosignalen auch bei Änderung der Zeilenfrequenz durch nicht-normgerechte Videosignalquellen vollständig korrigiert.

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Darlegung dee Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe augrunde, eine Schaltungsanordnung 3Uf gleienaeitigen Wiedergabe von n+1 Videosignalen unterschiedlicher Quellen su entwickeln, wobei die Schaltungeanordnung so au konzipieren ist, daß die Verwendung von nicht mit der Zeilenfrequena synchronisierten Takten TS und der mit ihnen abgefragten Videosignale auch bei nicht-normgerechten Videosignalen möglich wird.

Erf indungsgernäß wird die Aufgabe unter Einsatz einer Hauptsynchronisiereinheit, eines Hauptabtastra/tenumsetzers, einer bekannten Wiedergabeeinrichtung, eines Multiplexers, von Speichereinheiten, von Nebensynchronisiereinheiten und Nebenabtastratenumsetzern dadurch gelöst, daß das Hauptvideoeingangssignal VEH sowohl mit dem Eingang der Hauptsynchronisiereinheit als auch mit dem Dateneingang des Hauptabtastratenumsetzers verbunden ist, der Ausgang des. Hauptabtastratenumsetzers das in der Abtastrate umgesetzte Hauptvideoausgangssignal VAH an den ersten Dateneingang des Multiplexers führt und das gemeinsame Videosignal VG vom Datenausgang des Multiplexers dem Dateneingang der Wiedergabeeinrichtung zugeleitet wird, und. daß das erste bis n-te Nebenvid.eoeingangssignal VENl-VENn sowohl jeweils mit dem Eingang einer Nebensynchronisiereinheit als auch mit dem Dateneingang jeweils eines Nebenabtastratenumsetzers verbunden ist, der Ausgang des jeweiligen Mebenabtastratenumsetzers das jeweilige in der Abtastrate umgesetzte Nebenvideosignal VUNl-VUNn an den Dateneingang der jeweiligen Speichereinheit führt. Weiterhin sind die Datenausgünge der Speichereinheiten, die das jeweilige Nebenvideoausgangssignal VANl-VANn führen, am jeweiligen zweiten bis n+1. Dateneingang des Multiplexers angeschlossen, und der erste Ausgang der Hauptsynchronisiereinheit, der mit Hilfe der Zuctandsgröße PH die Phasenlage sämtlicher korrigierter Abfragezeitpunkte' gegenüber dem Haupttakt TSH liefert, mit dem das Hauptvideoeingangssignal VEH abgefragt ist, ist an den Steuereingang des Hauptautastratenumeetzers angeschlossen. Der zweite Ausgang der Hauptsyndhronisiereinheit, der mit der Zustandsgröße U den Schaltzustand, des Multiplexers beschreibt, ist an den Steuereingang des Multiplexers

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gelegt und der dritte bie n+2. Ausgang der Hauptsynchronisiereinheit, der mit den Zustandsgrößen LANl-LANn jeweils ein Leseadressignal für jeweils eine von η Nebenspeichereinheiten bereitste .1It, ist mit dem zweiten Steuereingang der jeweiligen Nebenspeiche reinheit verbunden und der n+3. Ausgang der Hauptsynchronisiereiuheit, der die Zustandsgröße PH liefert, deren Wert aktuell anzeigt, wieviel korrigierte Abfragezeitpunkte zwischen zwei tatsächlichen Abfragezeitpunktes des Taktes TSH vorhanden sind, ist am ersten Steuereingang der Wiedergabeeinheit angeschlossen und der n+4. Ausgang der Hauptsynchronisiereinheit, der mit der Zustandsgröße SH die zeitliche Position der Synchronflanken des Hauptvideoausgangssignale VAH kennzeichnet, führt an den zweiten Steuereingang der Wisdergabeeinrichtung sowie der jeweils erste Ausgang der Nebensynchronisiereinheiten, der mit Hilfe der Zustandsgrößen PNl-PNn die Phasenlage sämtlicher korrigierter Abfragezeitpunkte gegenüber dem jeweiligen Nebentakt TSNl-TSNn liefert, mit dem das jeweilige Nebenvideoeingangssignal VENl-VENn abgefragt ist, ist an den Steuereingang dee jeweiligen Nebenabtastratenumsetzers angeschlossen. Der zweite Ausgang der jeweiligen Nebensynchronisiereinheit, der mit der jeweiligen Zustandsgröße SANl-SANn ein Schreibadressignal für jeweils eine von η Speichereinheiten verkörpert. ißt mit dem ersten Steuereingang der jeweiligen Speichereinheit verbunden.

Erfindungsgemäß sind die Abtastratenumsetzer so beschaffen, daß an ihrem Dateneingang die Videoeingangssignale VEH und VENl-VENn synchron zu tatsächlichen Abfragezeitpunkten der nicht mit der Zsilenfrequenz der Videoeingangssignale VEH und VENl-VENn synchronisierten Takte TSH und TSNl-TSNn zugeführt werden und der Datenausgang der Abtastratenumsetzer die umgesetzten Videosignale VAH und VUNl-VUNn synchron aum jeweiligen Takt TSH und TSNl-TSNn mit einer je Periode der Takte TSH und TSNl-TSNn nicht konstanten Anzahl von Werten liefert, die die Videoeingangssignale VEH und VENl-VENn zu den korrigierten Abfragezeitpunkten näherungsweise gehabt hätten, wären sie an ihnen tatsächlich abgefragt worden.

Die Ermittlung von Videoßignalwerten durch den Umsatz der Abfragerate synchron zu einem durch die Synchronieiereinheiten geschaffenen Raster, welches phasensynchron in bezug auf die Zeilen gehalten wird und daher orthogonal ist, ermöglicht hierbei eine vollständige Korrektur der Abfragezeitpunktfehler auch bei schwankender Zeilenfrequenz.

Die umgesetzten Videosignale VAH und VUNl-VUNn werden synchron zu den Takten TSH und TSNl-TSNn dem Multiplexer bzw. den Speichereinheiten zugeführt, um durch die vorausgehende Korrektur eine Wiedergabe ohne Abfragezeitpunktfehler vorzubereiten, "lie synchron zum nicht zeilensynchronisierten Haupttakt TSH mit der Zeilenfrequenz des Hauptvideoeingangssignals VEH gesteuert wird.

Erfindungsgemäß besteht die Hauptsynchronisiereinheit aus einem Hauptsynchrondetektorgenerator, dessen Eingang dem Eingang der Hauptsynchronisiereinheit und dessen erster, zweiter und dritter Ausgang dem ersten, n+3. bzw. n+4. Ausgang der Hauptsynchronisierr einheit entspricht und einer Leseadresseinheit, deren erster bis n+1. Ausgang mit dem zweiten bis n+2. Ausgang der Hauptsynchronisiereinheit identisch ist. Der Hauptsynchrondetektorgenerator ist erfindungsgemäß so beschaffen, daß der zweite Ausgang, der die Zustandsgröße BH liefert, deren Werte aktuell anzeigen, wieviel korrigierte Abfragezeitpunkte zwischen zwei tatsächlichen Abfragezeitpunktes des Taktes TSH vorhanden sind, mit dem ersten Eingang der Leseadresseinheit verbunden ist, und der dritte Ausgang des Hauptsynchrondetektorgenerators, der mit der Steuergröße SH anzeigt, in welcher Periode des Taktes TSH sich die Synchronflanken des Hauptvideoausgangssignals VAH befinden, mit dem zweiten Eingang der Leseadresseinheit verbunden ist, und der vierte Ausgang des Haupteynchrondetektorgenerators, der durch die Zustandsgröße MH kennzeichnet, aus wieviel Zeilen das Hauptvideoeingangssignal VEH innerhalb einer definierten Anzahl . von Vertikalsynchronflanken zusammengesetzt ist, an den dritten Eingang der Leseadresseinheit angeschlossen ist.

Erfindungsgemäß bestehen die Nebensynchronisiereinheiten aus jeweils einem Nebensynchrondetektorgenerator, dessen Eingang dem Eingang der jeweiligen Nebensynchronisiereinheit und dessen erster Auegang dem ernten Ausgang der jeweiligen Nebensynchronisiereinheit entspricht und einer Schreibadresseinheit, deren Auegang mit dem aweiten Ausgang der jeweiligen Nebeneynchronisiereinheit identisch ist. Die Nebensynchrondetektorgeneratoren sind erfindungsgemäß so beschaffen, daß der zweite Ausgang, der die Zustandsgrößen RNl-RNn liefert, deren Werte aktuell anzeigen, wieviel korrigierte Abfragezeitpunkte zwischen zwei tatsächlichen Abfragezeitpunkten des jeweiligen Taktes TSNl-TSNn vorhanden sind, mit dem ersten Eingang der jeweiligen Schreibadresseinheit verbunden ist, und der dritte Ausgang des jeweiligen Nebensynchrondetektorgenerators, der durch die Zustandsgrößen SNl-SNn anzeigt, in welcher Periode des entsprechenden Taktes TSNl-TSNn sich die Synchronilanken der umgesetzten Nebenvideosignale VUNl-VUNn befinden, mit dem zweiten Eingang der Schreibadresseinheit verbunden ist, und der vierte Ausgang des jeweiligen Nebensynchrondetektorgenerators, der durch die Zustandsgrößen MNl-MNn kennzeichnet, aus wieviel Zeilen das entsprechende Nebenvideoeingangssignal VENl-VENn innerhalb einer definierten Anzahl von Vertikalsynchronflanken zusammengesetzt ist, an den dritten Eingang der Schreibadresseinheit angeschlossen ist.

Die Leseadresseinheit der Hauptsynchronisiereinheit ist so beschaffen, daß sie erstens mit Hilfe der die Horizontalsynchronflanken des Hauptvideoausgangssignals VAH anzeigenden Zustandsgröße SH die Zeilennummer des Hauptvideoausgangssignals VAH und zweitens mit Hilfe der die Anzahl der korrigierten Abfragezeitpunkte pro Periode des Taktes TSH anzeigenden Zustandsgröße RH die Spaltennummer des Hauptvideoausgangssignals VAH synchron zum Takt TSH zählt. Aus der durch die Zustandsgröße MH angezeigten variablen Zeilenanzahl innerhalb einer definierten Anzahl von Vertikalsynchronflanken des Hauptvideoeingangssignals VEH wird jeweils die Nummer einer konstanten Anzahl von Zeilen sowie aus der konstanten Spaltenanzahl pro Fernsehzeile wird jeweils die Nummer einer konstanten Anzahl von Spalten in die Zustandsgrößen

LANl-LANn überführt. Die durch die Zustandsgrößen LANl-LANn repräsentierte Zeilen- bzw,- Spaltenleseadresse der jeweiligen Speichereinheit wird durch den Takt TSH dann zurückgesetzt, wenn die Zustandsgröße SH dae Vorhandensein der Vertikal- bzw. Horizontalsynchronflanke des Hauptvideoaußgangssignalß VAH anzeigt.

Die Sohreibadresseinheit der Nebensynchronisi^reinheiten ist so beschaffen, daß sie erstens mit Hilfe der die Horizontalsynchronflanken der umgesetzten Nebenvideosignale VUNl-VUNn anzeigenden Zustandsgrößen SNl-SNn die Zeilennummer der umgesetzten Nebenvideosignale VUNl-VUNn und zweitens mit Hilfe der die Anzahl der korrigierten Abfragezeitpunkte pro Periode der Takte TSNl-TSNn anzeigenden Zustandsgrößen RNl-RNn die Spaltennummer der umgesetzten Nebenvideosignale VUNl-VUNn synchron zu den Takten TSNl-TSNn zählt. Aus der durch die Zustandsgrößen MNl-MNn angezeigten variablen Zeilenanzahl innerhalb einer definierten Anzahl von.Vertikalsynchronflanken der Nebenvideoeingangssignale VENl-VENn wird jeweils die Nummer einer konstanten Anzahl von Zeilen sowie aus der konstanten Spaltenanzahl pro Fernsehzeile wird jeweils die Nummer einer konstanter» Anzahl von Spalten in die Zustandsgrößen SANl-SANn überführt. Die durch die Zustandsgrößen SANl-SANn repräsentierte Zeilen- bzw. Spaltenschreibadreese der jeweiligen Speichereinheit wird durch die Takte TSNl-TSNn dann zurückgesetzt, wenn die Zustandsgrößen SNl-SNn das Vorhandensein der Vertikal- bzw. Horizontalsynchronflanken der umgesetzten Nebenvideosignale VUNl-VUNn anzeigen.

Der Multiplexer hat die Aufgabe, statt des Hauptvideoausgangssignals VAH ein bestimmtes Nebenvideoausgangssignal VANl-VANn dann vom entsprechenden Dateneingang auf seinen Datenausgang zu schalten, wenn das entsprechende Nebenvideoausgangssignal VANl-VANn aus der entsprechenden Speichereinheit gelesen wird, was durch die Zustandsgröße U am Steuereingang des Multiplexers angezeigt wird.

Aueführungsbeispiel

Die Erfindung soll nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels sowie eines Blockschaltbildes näher erläutert werden.

Der besondere Vorteil dieser Ausführung besteht darin, daß die Abfragezeitpunkte der Videoeingangssignale VEH und VENn₁ wobei n=l ist, die durch einen Takt TS-TSH=TSN mit der vierfachen PAL-Farbhilfsträgerfrequenz synchronisiert sind, gemäß der CCIR-Ernpfehlung 601 korrigiert werden.

Die Figur zeigt das Blockschaltbild der Anordnung zur gleichzeitigen Wiedergabe von Videosignalen. Die korrigierten Abfragezeitpunkte bilden ein Raster, wie es durch die Empfehlung 601 der CCIR definiert ist. Jede Videosignalzeile besitzt für die Luminanz 864 und für die Farbdifferenzsignale 432 Werte an den korrigierten Abfragezeitpunkten, wobei die Farbdifferenzsignale den ungeraden Abfragepunkten der Luminanz zugeordnet sind, d.h. die Farbdifferenzsignale besitzten effektiv die halbe horizontale Auflösung der Luminanz. Der Takt TS, mit dem sowohl das Hauptvideoeingangssignal VEH als auch das Nebenvideoeingangssignai VEN abgefragt ist, besitzt die Frequenz 17,734475 MHs. Die Zustandsgrößen eind durch folgende Dimeneionierung .gekennzeichnet .·

- Genauigkeit der Phasenlage PH ,PN *. 3 Bit

- Umfang der Torsignale RH₁RN

- Umfang der Zeilenanzahl MH,MN

- Umfang der Synchronsignale SH₁SN

- Umfang der Spaltenadressen SAN₁LAN

- Umfang der Zeilenadressen SAN,LAN

- Umfang des Umschalteignals U

1 Bit 10 Bit

2 Bit 8 Bit 8 Bit 1 Bit

Die Hauptsynchroi'iieiereinheit 4 enthält den Hauptsynchrondetektorgenerator 5 und die Leeeadresseinheit 6, die Nebeneynchronisiereinheit 9 enthält den Nebensynchrondetektor 10 und die Schreibadresseinheit 11

Die digitalen und vorteilhaft bereite farbdekodierten Haupt- und

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Nebenvideoeingangssignale VEH und. VEN werden dem Haupt- bzw. Nebenabtastratenumsetzer 1 und 7 sowie dem Haupt- und Nebensynchrondetektorgeneratcr 5 und 10 augeführt. Letztere geben zum Takt TS synchron die Zustandsgröße PH bzw PN aus, welche die Phasenlagen der je Videosignalzeile 864 korrigierten Abfragezeitpunkte bezeichnen, die äquidistant verteilt sind. Der Wert der steuernden Zustandsgrößen PH und PN ist so beschaffen, daß die Phasenlage der korrigierten Abfragezeitpunkte folgendermaßen gekennzeichnet wird:

PH₁PN = 0 - sie ist mit .:1er Phasenlage des vorausgehenden

tatsächlichen /"bfragezeitpunktes identisch;

PH₁PN - 1 - sie ist mit der Phasenlage des nachfolgenden

tatsächlichen Abfragezeitpunktes identisch;

0 < PH,PN > 1 - sie befindet sich proportional zum Wert von

PH bzw. PN zwischen der Phasenlage des tatsächlichen vorausgehenden und nachfolgenden Abfragese itpunktes.

Da die Anzahl von Perioden des Taktes TS innerhalb einer Zeile der Videoeingangssignale in jedem Fall größer als 364 und kleiner als 1728 ist, treten Perioden des Taktes TS auf, in denen entweder ein oder kein korrigierter Abfragezeitpunkt vorhanden ist. Dies wird durch die Zustandsgrößen BH und BN₁ die dazu jeweils 1 Bit umfassen, angezeigt. Die Abfragerate des umgesetzten Nebenvideosignals VUN wird in horizontaler und vertikaler Richtung gegenüber der CCIB-Ernpfehlung auf ein Drittel verringert. Die Unterabtastung in horizontaler Richtung wird durch die Zuetandsgröße BN bereits berücksichtigt. Die Synchrondetektorgeneratoren 5 und 10 zählen die für eine gegebene Videoquelle konstante Zeilenanzahl zwischen drei aufeinanderfolgenden Vertikalsynchronflanken des Haupt- bzw. Nebenvideoeingangssignals VEH und VEN und geben sie als Zustandsgrößen MH bzw. HN aus. Die durch die Synchrondetektorgeneratoren 5 und 10 gebildeten Zustandsgrößen SH und SN zeigen als digitales, synchron zum Takt TS ausgegebenes Synchronsignal mit je ein<=m Bit die Lage der horizontalen bzw. vertikalen Synchroniianken des umgesetzten Haup ,Videoausgangs- bzw. Nebenvideosignals VAH und VUN

an. Zur Unterscheidung der ungeraden von den geraden Halbbildern beim Zwischenzeilenverfahren, wird die Vertikalsynchronflanke außer beim zweiten Halbbild auf beiden Bitleitungen ausgegeben. Vorteilhaft werden diese Synchrondetektorgeneratoren 5 und 10 durch jeweils eine PLL-Schaltung realisiert, bei der der Phaeanvergleich zwischen der Horizontalsynchronflanke und einem durch den Takt TS generierten Detektionsfenster erfolgt. Die kleinste noch synchronisierbare Zeilenlänge beträgt 1072 Perioden , die größte 1200 Perioden des Taktes TS.

Die Abtastratenumsetzer 1 und 7 berechnen aus den Abflagewerten des Haupt- bzw. Nebenvideoeingangssignals VEH und VEN entsprechend der Zustandsgröße PH bzw. PN die Werte des Haupt- bzw. Nebenvideoeingangssignals VEH und VEN, die jene an den durch die Zustandsgrößen PH und PN gekennzeichneten korrigierten Abfragezeitpunkten näherungsweise gehabt hätten, wären sie an ihnen tatsächlich abgefragt worden. Vorteilhaft werden dafür lineare Interpolatoren verwendet, die sehr einfach zu gestalten sind, da jeder Wert des umgesetzten Hauptvideoausgangs- bzw. Nebenvideosignals VAH und VUN eines korrigierten Abfragezeitpunktes aus der Linearkombination der beiden Werte der umliegenden tatsächlichen Abfragezeitpunkte entsteht, wobei der Wert des vorausgehenden tatsächlichen Abfragezeitpunkte::; mit dem aktuellen Wert der Zustandsgröße PH bzw. . PN und der Wert des nachfolgenden tatsächlichen Abfragezeitpunktes mit der Differenz zwischen dem Wert 1 und dem aktuellen Wert der Zustandsgröße PH bzw. PN gewichtet wird.

Oa die Farbdifferenzsignale der Videoeingangssignale zeitgleich und effektiv nur mit einer Abfragerate von TS/4 vorliegen und beide Farbdifferenzsignale nach der Abtastratenumsetzung die halbe Auflösung der Luminanz besitzen, unterscheidet sich der zugehörige Interpolator geringfügig von dem für die Luminanz. Die Existenz eines Wertes des umgesetzten Hauptvideoausgangssignals VAH bzw, des umgesetzten Nebenvideosignals VUN am Datenausgang der Umsetzer 1 und 7 wird durch die Zustandsgrößen RH bzw. RN angezeigt, so daß er vom Multiplexer 2 bzw. der Speichereinheit 8 übernommen werden kann

Die Speichereinheit 3 enthält einen Teilbildspeicher, der 192

Zeilen zu je 240 Spalten aufnehmen kann. Mit Hilfft der Schreibadresseinheit 11 wird das unterabgetastete Nebenbild In die Speichereinheit 8 geschrieben. Die Schreibadresseinheit 11 zählt die Schreibzeilen- und Spaltenadresse des umgesetzten Nebenvideosignals VUN. Sie verwendet dafür zwei programmierbare Rückwärts-2ä'hler. Der Programmierzyklus eines Zeilenzählers innerhalb eines vollständigen Nebenbildes wird durch die auf beiden Bitleitungen der Zustandsgröße SN angezeigten Vertikalsynchronflanke begonnen. Angenommen, es wird ein normgerechtes Nebenvideoeingangesignal VEN mit Zeilensprung und 625 Zeilen empfangen, erkennt dies die Adresseinheit 11 an dem gesetzten niedrigstwertigen Bit der Zustandegröße MN und läßt mit dem Horizontalsynchronimpuls getötet durch den Zeilerzähler die Zeilen 1 bis 22 abzählen, wobei das Zähler *ebnis nicht in die Zustandsgröße SAN übernommen wird und am Teilbildspeicher 8 keine Schreiboperationen durchgeführt werden können. Nach Empfang der 22.Zeile wird der Zeilenzähler mit dem Wert 288 programmiert, um die Zeilen 23 bis 310 abzuzählen und das Zählergebnis so in die Zustandsgröße SAN zu übernehmen, daß in jeder dritten Zeile Schreiboperationen ermöglicht werden. Bei Erreichen des Zählergebnisses Null wird der Zeilenzähler mit dem Wert 25 programmiert, um die Zeilen 311 bis 335 abzuzählen, deren Zeilennummer nicht in die Zustandsgröße SAN überführt wird. Schließlich wird beim Zählergebnis Null der Zeilenzähler ein zweites mal mit dem Wert 288 programmiert, um die Zeilen 336 bis 623 abzuzählen und das Zählergebnis in die Zustandsgröße SAN zu übernehmen und in jeder dritten Zeile Schreiboperationen zu ermöglicher.

Beide Halbbilder des umgesetzten NebenvideosignaIs VUN werden nacheinander in den Teilbild.speicher 8 geschrieben. Beim Empfang eines Nebenvideoeingangssignale VEN ohne Zeliensprung finden im Teilbildspeicher 8 nacheinander zwei vollständige unterabgetastete Nebenbilder Platz. Die Programmierwerte werden in Abhängigkeit vom Wert der Zustandsgröße MN variiert.

Der Programmierzyklus eines Schreibspaltenzählers besteht konstant aus zwei Schritten, er beginnt mit der Horizontalsynchronflanke, die auf einer der Bitleitungen der Zustandsgröße SN angezeigt wird. Der erste Programmierwert beträgt 44, der zweite 240. Zur

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Überführung des Zählergebnisses in die Zustandsgröße SAN und Durchführung von Schreiboperationen am Teilbildspeicher in jeder Spalte werden die Spalten 45 biß 284 des umgesetzten und unterabgetasteten Nebenvideosignalß VUN abgezählt. Gezählt werden die Impulse des Taktee TS, in deren zugehörigen Taktperioden ein durch die Zustandsgröße RN angezeigter umgesetzter und unterabgetaeteter Nebenvideosignalwert existiert.

Die Leseadresseinheit 6 zählt die Leeezeilen- ·χηά Syaltenadresse dee NebenvideoaußgariBßßignale VAN. Die Einhe.it 6 besitzt dafür zwei programmierbare Rückwärtszähler. Der Programmierzyklus eines Zeilenzählers innerhalb eines vollständigen Hauptbildes wird durch die auf beiden Bitleitungen der Zustandsgröße SH angezeigten Vertikalsynchronflanke begonnen. Angenommen, ee wird ein normgerechtes Hauptvideoeingangseignal VEH mit Zeilensprung und 625 Zeilen empfangen, erkennt dies die Adresseinheit 6 an dem gesetzten niedrigstwertigen Bit der Zustandsgröße MH und läßt mit dem Horizontalsynchronimpuls getaktet durch den Zeilenzähler die Zeilen 1 bis 64 abzählen, wobei das Zählergebnis nicht in die Zustandsgröße LAN übernommen wird und am Teilbildspeicher 8 keine Leseoperationen durchgeführt werden können. Nach Empfang der 64.Zeile wird der Zeilenzähler mit dem Wert 96 programmiert, um die Zeilen 65 bis 160 abzuzählen und das Zählergebnis so in die Zustandsgröße LAN zu übernehmen, daß in jeder dieser Zeilen Leseoperationen ermöglicht werden. Bei Erreichen des Zählergebnissee Null wird der Zeilenzähler mit dem Wert 217 programmiert, um die Zeilen 161 bis 377 abzuzählen, deren Zeilennummer nicht in die Zustandsgröße LAN überführt wird. Schließlich wird beim Zählergebnis Null der Zeilenzähler ein zweitee mal mit dem Wert 96 programmiert, um die Zeilen 378 bis 473 abzuzählen und das Zählergebnis in die Zustandsgröße LAN zu übernehmen und in jeder dieser Zeilen Leseoperationen zu ermöglichen. Je nach Art des Nebenvideosignale werden aus dem Teilbildspeicher 8 nacheinander beide Halbbilder des Nebenvideoausgangssignals VAN in richtiger Zuordnung zum Hauptvideoausgangssignal VAH oder zwei identische Vollbilder gelesen. Beim Empfang eines Hauptvideoeingangssignals VEH ohne Zeilensprung wird in jedem Fall der gesamte Teilbild.-

speicher 8 innerhalb von zwei Hauptbildern gelesen. Die Programmierwerte werden in Abhängigkeit vom Wert der Zustandsgröße MH variiert.

Der Programmierzyklue eines Lesespaltenzählers besteht konstant aus zwei Schritten, er beginnt mit der Horizontalsynchronflanke, die auf einer der Bitleitungen der Zustandsgröße SH angezeigt wird. Der erste Programmierwert betrögt 512, der zweite 240. Die Spalten 513 bis 752 werden abgezählt unter Überführung des Zählergebnisses in die Zustandegröße LAN, um Leseoperationen am Teilbildspeicher in diesen Spalten durchführen zu können. Gezählt werden die Impulse des Taktes TS, in deren zugehörigen Taktperioden ein durch die Zuetandsgröße RH angezeigter umgesetzter Hauptvideosignalwert existiert. Hier nicht dargestellt ist die Möglichkeit, daß der erste Programmierwert des Lesezeilen- und Spaltenzählers einer durch den Fernsehzuschauer gesteuerten Variation unterworfen worden kann.

Der Leseadresszähler 6 ist so beschaffen, daß ein Umschaltsignal in Form der Zustandsgröße U erzeugt wird, das dann den aktiven Zustand einnimmt, wenn, durch den Leseadresszähler 6 bestimmt, an der Speichereinrichtung 8 Leseoperationen vorgenommen werden. Dem Multiplexer 2 werden sowohl das Haupt- als auch das Nebenausgangsvideosignal VAH und VAN an zwei getrennten Eingängen zugeführt. Das am Steuere ingang zugeführt«? Umschalteignal bewirkt, daß bei aktiver Zustandsgröße U das Nebenvideoausgangssignal VAN und. bei inaktiver Zustandsgröße U das Hauptvideoausgangesignal VAH an den Multiplexerausgang geschaltet wird.

Mit der Wiedergabeeinrichtung 3 wird das vorn Datenausgang des Multiplexers 2 zugeführte gemeinsame Videosignal VG durch die an den Steuereingängen der Wiedergabeeinrichtung 3 anliegenden Zustandsgrößen RH und SH gesteuert wiedergegeben. Die Zustandsgröße RH zeigt synchron zum Takt TS die Existenz eines gemeinsamen Videosignalwertes und die Zustandsgröße SH die Existenz der Synchronilanken des gemeinsamen Videosignals VG an, das synchron zu Abfragepunkten vorliegt, die- der genannten GCIR-Empfehlung entsprechen

Die Schaltungsanordnung erlaubt eine digitale Dematrizierung des

gemeinsamen Videoeignale 'VG und dessen Wiedergabe auf matrixorientierten Grafikdisplays durch die Wiedergabeeinrichtung 3. Die Wiedergabe auf einer Kathodenstrahlröhre erfordert eine Umsetzung der Datenrate des gemeinsamen Videosignals VG innerhalb einer Zeile auf einen konstanten Wert mit Hilfe eines Zeilenzwiechenspe ichers.

Claims (4)

26 9 73 Patentansprüche

1. Schaltungsanordnung zur gleichseitigen Wiedergabe von Videosignalen unterschiedlicher Quellen unter Verwendung von mit nicht zeilensynchronisierten Takten abgefragten Videosignalen, gekennzeichnet dadurch, daß

- die Anordnung aus einem Hauptabtastratenumsetzer (1), einem Multiplexer (2), einer an sich bekannten Wiedergabeeinrichtung (3), einer Hauptsynchronisiereinheit (4), einer Anzahl von η Nebenabtaetratenumsetzern (7.1)-(7.n), der Anzahl von η Speichereinheiten (8.1)-(8.n) und der Anzahl von η Nebensynchronisiereinheiten (9.1)-(9,n) besteht und das Hauptvideoeingangssignal VEH an den Dateneingang des Hauptabtastratenumsetzers (1) und der Hauptsynchronisiereinheit (4) sowie η Nebenvid.eoejLngangssignale VENl-VENn an den Dateneingang der Nebenabtastratenurnsetzer (7.1)-(7.n) und der Nebensynchronisiereinheiten (9.1)-(9.n) geführt sind, wobei am Datenausgang des Hauptabtastratenumsetzers (1) das umgesetzte Hauptvideoausgangssignal VAH und an den Datenausgängen der Nebenabtastratenurnsetzer (7.1)-(7.n) die umgesetzten Nebenvideosignale VUNl-VUNn synchron zu den entsprechenden nicht zeilensynchronir-ierten Takten TSH und TSNl-TSNn so ausgegeben werden, daß in jeder Periode des entsprechenden Taktes eine nicht notwendigerweise konstante Anzahl von Werten des entsprechenden umgesetzten Videosignals ausgegeben wird, welche die entsprechenden Vid.eoeingangssignale zu korrigierten Abfragezeitpunkten näherungsweise gehabt hätten, wären sie an ihnen abgefragt worden;

- der erste Ausgang der Hauptsynchronisiereinheit (4), der die Phasenlage PH der korrigierten Abfragezeitpunkte gegenüber dem Takt TSH darstellt, mit dem Steuereingang des Hauptabtaetratenumsetzers (1) verbunden ist, der evste Ausgang der Nebensynchronisiereinheiten (9.l)-(9.n), der die Phasenlage PNl-PNn der korrigierten Abfragezeitpunkte gegenüber dem entsprechenden Takt

TSNl-TSNn darstellt, mit dem Steuereihgang des entsprechenden Nebenabtastratenumsetzers (7.1)-(7.n) verbunden ist, die zweiten Ausgänge der Nebensynchronisiereinheiten (9.1)-(9.n), die ein Schreib- und Adreseignal SANl-SANn für die entsprechende Speichereinheit (8.1)-(8.η) führen, mit dem ersten Steuereingang der entsprechenden Speichereinheit (8.1)-(8,n) verbunden sind, der zweite Ausgang der Hauptsynchronisiereinheit (4), der den Schaltzustand U des Multiplexers (2) beschreibt, an den Steuereingang des Multiplexers (2) angeschlossen ist und der dritte bis n+2. Ausgang der Hauptsynchronisiereinheit (4), der ein Lese- und Adressignal LANl-LANn für die entsprechende Speichereinheit (3.1)-(8.n) darstellt, an den zweiten Steuereingang der entsprechenden Spe iche re inhe it (8.1)-(8.η) führt.

2. Schaltungsanordnung zur Wiedergabe von Videosignalen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

- das urngesetzte Hauptvideoausgangssignal VAH vom Daten ausgang des Hauptabtastratenumsetzers (1) an den ersten Dateneingang des Multiplexers (2) und die umgesetzten Nebenvideosignale VUNl-VfJNn von den Datenausgängen der entsprechenden Nebenabtastratenumsetzer (7.1)-(7.n) an den Dateneingang der entsprechenden Speichereinheit (3.1)-(8.n) geführt werden, von den Datenausgängen der Speichereinheiten (8.I)-(S.n) die Nebenvideoausgangssignale VANl-VANn an den zweiten bis n+1. Dateneingang des Multiplexers (2) ausgegeben werden, der Darmausgang des Multiplexers (2) das gemeinsame Videosignal VG an den Dateneingang der Wiedergabeeinrichtung (3) führt, wobei der Multiplexer (2) statt des Hauptvid.eoausgangssignals VAH ein bestimmtes Nebenvideoausgangssignal VANl-VANn dann auf seinen Datenausgang schaltet, wenn das entsprechende Nebenvideoausgangssignal VANl-VANn, durch den Schaltzustand. U angezeigt, aus der entsprechenden Speichereinheit (8.1)-(8.n) gelesen wird;

- daß gemeinsame Videosignal VG vom Datenausgang des Multiplexers (2) an den Dateneingang der Wiedergabeeinrichtung (3) gelangt und der n+3. Ausgang der Hauptsynchronisiereinheit (4), der die Anzahl RH dor korrigierten Abfragezeitpunkte innerhalb einer Periode des Taktes TSH angibt, an den ersten Steuereingang der Wiedergabeeinrichtung (3) und der n+4. Ausgang der Hauptsynchronisiereinheit (4), der darstellt, in welcher Periode des Taktes TSH sich die Synchronflanken des gemeinsamen Videosignals VG befindsn, an den aweiten Steuereingang der Wiedergabeeinrichtung (3) angeschlossen ist.

3. Schaltungsanordnung zur Wiedergabe von Videosignalen nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß

- die Hauptsynchronisiereinheit (4) aus einem Hauptsynchrondetektorgenerator (5) und. einer Leseadresseinheit (6) besteht, wobei der Eingang des Hauptsynchrondetektorgenerators (5) mit dem Eingang der Hauptsynchronisiereinheit (4), der erste Ausgang des Hauptsynchrondetektorgenerators (5) mit dem ersten Ausgang der Hauptsynchronisieroinheit (4), der zweite bzw. dritte Ausgang des Hauptsynchrondetektorgenerators (5) mit dem n+3. bzw. n+4. Ausgang der Hauptsynchronisiereinheit (4), der erste Ausgang der Leseadresseinheit (6) mit dem zweiten Ausgang der Hauptsynchronisiereinheit (4) und der zweite bis n+1. Ausgang der Lesead.resseinheit (6) mit dem dritten bis n+2. Ausgang der Hauptsynchronisiereinheit (4) identisch ist und der zweite Ausgang des Hauptsynchrondetektorgeneratore (5), der die Anzahl RH der korrigierten Abfragezeitpunkte innerhalb einer Periode des Taktes TSH angibt, mit dem ersten Eingang der Leseadresseinheit (ß) verbunden ist, der dritte Ausgang des Hauptsynchrondetektorgenerators (5), der darstellt, in welcher Periode des Taktes TSH sich die Synchronflanken des Hauptvideoausgangssignals VAH befinden, an den zweiten Eingang der Leseadresseinheit (6) angeschlossen ist, wobei die Speicheradresse der zu lesenden Nebenvideoaussignale VANl-VANn um

den Wert pro Periode dee Taktes TSH verändert wird, der am ersten Eingang der Leseadressrinhe.it (6) angezeigt wird und die Speicheradresse der zu lesenden Nebenvideoausgangseignale VANl-VAMn dann auf einen definierten Anfangsaustand, zurückgesetzt wird, wenn der zweite Eingang der Lesoadresseinheit (6) das Vorhandensein der Synchronflanken des umgesetzten Hauptvideoausgangßsignals VAH anzeigt;

- die Nebensynchronisiereinheiten (9.1)-(9.n) jeweils aus einem Nebensynchrondetektorgenerator (10.1)-(10.n) und einer Schieibadresseinheit (11.1)-(11.n) bestehen, wobei der Eingang des Nebensynchrondetektorgenerators (10.1)-(10.n) mit dem Eingang der entsprechenden Nebensynchronisiereinheit (9.1)-(9.n), der erste Ausgang des Nebensynchrondetektorgenerators (10.1)-(10.n) mit dem ersten Ausgang der entsprechenden Nebensynchronisiereinheit (9.1)-(9.η ) , der erste Ausgang der Schreibadresseinheit (ll.l)-(ll.n) mit dem zweiten Ausgang der entsprechenden Nebensynchronisiereinheit (9.l)-(9.n) identisch ist und der zweite Ausgang des Nebensynchrondetektorgenerators (lO.l)-(lO.n), der die Anzahl PNl-RNn der korrigierten Abfragezeitpunkte innerhalb einer Periode des entsprechenden Taktes TSNl-TSNn angibt, mit dem ersten Eingang der entsprechenden Schreibadresseinheit (11.I)-(Il.n) verbunden ist, der dritte Ausgang des Nebensynchrond.etektorgenerators (10.1)-(lO.n), der darstellt, in welcher Periode des entsprechenden Taktes TSNl-TSNn sich die Synchronilenken des entsprechenden umgesetzten Nebenvideosignals VUNl-VUUn befinden, an den zweiten Eingang der entsprechenden Schreibadresseinheit (11. i)-( 11. n) angeschlossen ist, wobei die Speicheradresse der zu. schreibenden umgesetzten Nebenvideosignale VUNl-VUNn um den Wert pro Periode des entsprechenden Taktes TSNl-TSNn verändert wird, der durch den ersten Eingang der entsprechenden Schreibadresseinheit (11. I)-(ll.n) angezeigt wird und die Speicheradresse der zu schreibenden umgesetzten Videosignale VUNl-VUNn dann auf einen definierten Anfangszustand zurückgesetzt wird, wenn der zweite Eingang der entsprechenden Schreibadresseinheit (11.1)-(11.n) das Vorhandensein der Synchronflanken des entsprechenden umgesetzten Nebenvideosignals VUNl-VUNn anzeigt.

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4. Schaltungsanordnung zur Wiedergabe von Videosignalen nach
Anspruch 1,2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß

- der vierte Auegang des Hauptsynchrondetektorgenerators (5), der die Zeilenanzahl des Hauptvideoeingangssignals VEH innerhalb einer definierten Anzahl von Vertikalsynchronimpulsen des Hauptvideoeingangssignals VEH repräsentiert, an den dritten Eingang der Leseadresseinheit (6) geführt ist, welche anhand des durch den am dritten Eingang der Lesead.resseinheit (6) anliegenden Wertes MH für jedes zu lesende Nebenvideoausgangssignal VANl-VANn die Zeilen des gerneinsameri Videosignals VG in bezug zu den Synchronfianken festlegt, in denen das entsprechende Nebenvideoausgangssignal VANl-VANn dargestellt wird;

- der vierte Ausgang des Nebensynchrondetektorgenerators (10.1)-(lO.n), der die Zeilenanzahl MNl-MNn des entsprechenden Nebenvideoeingangssignals VENl-VENn innerhalb einer definierten Anzahl von Vertikaleynchronirnpulsen des entsprechenden Nebenvideoeinganhosignals VENl-VENn repräsentiert, an den dritten Eingang der entsprechenden Schreibadresseinheit (11.I)-(Il.η) geführt ist, welche durch die am dritten Eingang der entsprechenden Schreibadreoseinheit (11.I)-(Il.η) anliegenden Werte für das entsprechende, zu schreibende umgesetzte Nebenvideosignal VUNl-VUNn die Zeilen in bezug zu den SynchronfIanken festlegt, die geschrieben werden.

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