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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf ein tragbares Mobiltelefon
und besonders auf ein tragbares Mobiltelefon mit einer Farbanzeigeeinheit.
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Kürzlich ist
ein tragbares Mobiltelefon entworfen worden, um eine VOD-(Video
On Demand, Video auf Anforderung)-Funktion, eine Fernsehempfangsfunktion
und eine Videofonfunktion wie auch die traditionellen Sprachruffunktion
zu unterstützen.
Ein solches tragbares Mobiltelefon schließt eine Farbanzeigeeinheit
ein, wie etwa eine Farb-LCD-Anzeige, um Farbbilder anzuzeigen.
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Ein
Bildformat für
die Darstellung eines digitalen Farbbildes schließt das 'YUV'-Format und das 'YTQ'-Format zusätzlich zu
dem traditionellen 'RGB'-Format ein, das
für Farbcomputergrafik
und Farbfernsehen benutzt wird. Das 'RGB'-Format
stellt ein Farbbild mit Rot-Komponente (R), Grün-Komponente (G) und Blau-Komponente
(B) dar, während das 'YUV'-Format ein Farbbild
mit einer Leuchtdichtekomponente Y und zwei Farbkomponenten U und V
darstellt. Das 'YIQ'-Format ist ähnlich dem 'YUV'-Format.
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Wie
oben festgestellt, gibt es mehrere Farbbildformate, die zueinander
kompatibel sind. Unglücklicherweise
kann ein tragbares Mobiltelefon, das eine RGB-Farbanzeige für die Anzeige
eines RGB-Farbbildes benutzt, nicht ein YUV-Farbbild anzeigen. Wenn
es z.B. notwendig ist, im Vordergrund ein von außen empfangenes RGB-Farbbild
mit 256 Farben und ein intern erzeugtes True-Color-Hintergrundbild im
YUV-Format auf der Farbanzeigeeinheit anzuzeigen, kann das tragbare
Mobiltelefon mit der RGB-Farbanzeigeeinheit dies nicht leisten.
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DE 10147317 A1 (zitiert
gemäß § 3(2) PatG) schlägt eine
Vorrichtung und ein Verfahren zur Anzeige eines Multimediabildschirms
in einem Mobilendgerät
vor. Ein erster Speicher speichert selektiv Multimediabilddaten,
die bei einer Dienstanforderung des Mobilendgeräts empfangen werden, oder Textdaten
und Hintergrundbildschirm-Bilddaten, die für einen Anzeigedienst des Mobilendgeräts zur Verfügung gestellt
werden. Ein zweiter Speicher speichert die Textdaten und die Hintergrundbildschirm-Bilddaten.
Ein Bildausgabeprozessor liest Daten aus dem ersten Speicher und
dem zweiten Speicher aus und stellt die gelesenen Daten einer Anzeigeeinheit
zur Verfügung.
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US 5808630 beschreibt eine
Architektur, in welcher ein geteilter Rahmenpuffer in einem Teil
Grafikdaten und in einem anderen Teil YUV-Mediendaten von einem
Videoeingang speichert. Die YUV-Videodaten werden von dem Puffer
ausgelesen und in ein RGB-Format
umgewandelt. Die Grafikdaten und die umgewandelten YUV-Daten werden
mittels eines Multiplexers einem Digital-Analog-Konverter zugeführt.
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US 5821918 schlägt ein Videoverarbeitungssystem
vor, welches eine mit einem Videospeicher verbundene Videoverarbeitungseinheit
und eine mit einem Grafikspeicher verbundene Grafikverarbeitungseinheit
sowie einen Mischer aufweist, welcher den Fluss und damit die Anzeige
von entweder den Videodaten der Videoverarbeitungseinheit oder den Grafikdaten
der Grafikverarbeitungseinheit steuert.
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US 5406306 betrifft das
Anzeigen einer Farbbildgrafik und eines digitalen Videofarbbildes
auf einem Videomonitor, wobei das Video-Farbbild in einem Fenster
des Videomonitors angezeigt wird. Ein Anzeigespeicher speichert
die digitalen Grafikdaten für
die Anzeige in einem Videomonitor und die digitalen Videodaten für die Anzeige
in einem Fenster in dem Monitor. Die Videodaten können in
einem Luminanz-Chrominanz-Format gespeichert sein und durch einen
Wandler in 3 Byte große
RGB-Daten umgewandelt werden.
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US 5852444 betrifft ein
Videoverarbeitungssystem zum Zusammenfassen erster und zweiter Eingangssignale
zu einem kombinierten Ausgangssignal. Mittels einer YUV-RGB-Konversionsmatrix
werden in einem YUV-Format empfangene Videosignale in einem RGB-Format
ausgegeben, welches anschließend
einem Matrix-Multiplizierer zugeführt wird, welcher auch Grafikpixel-Informationen
und Gewichtungsinformationen emp einheit anzuzeigen.
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Gemäß einer
beworzugten Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung wird ein Farbanzeigetreiberapparat in einem
tragbaren Mobiltelefon mit einer Farbanzeigeeinheit vorgesehen.
Ein erster Speicher speichert YUV-Daten und ein YUV-RGB-Wandler wandelt
die aus dem ersten Speicher ausgelesenen YUV-Daten in RGB-Daten
um. Ein zweiter Speicher speichert RGB-Daten. Eine Vordergrund-/Hintergrund-Anzeigesteuerung
(OSD-Steuerung) schreibt die YUV-Daten und die RGB-Daten in den
ersten bzw. zweiten Speicher, mischt die RGB-Daten, die durch den YUV-RGB-Wandler
aus den in dem ersten Speicher gespeicherten YUV-Daten gewandelt
wurden, mit den aus dem zweiten Speicher ausgelesenen RGB-Daten
und zeigt die gemischten Daten auf der Farbanzeigeeinheit als Hintergrund-
bzw. Vordergrunddaten an.
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Ferner
enthält
der Farbanzeigeapparat einen Anzeigeformatwandler für die Wandlung
der aus dem ersten Speicher ausgelesenen YUV-Daten in ein mit der
Farbanzeigeeinheit kompatibles Format und für die Bereitstellung der gewandelten
Daten für
den YUV-RGB-Wandler.
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Die
OSD-Steuerung enthält:
einen Taktsignalgenerator für
die Erzeugung eines Taktsignals für die Freigabe des ersten und
des zweiten Speichers abwechselnd für eine Schreiboperation und
eine Leseoperation, und für
die Bereitstellung des erzeugten Taktsignals an den ersten und den
zweiten Speicher, und einen OSD-Mischer
für das
Mischen der RGB-Daten, die von dem YUV-RGB-Wandler ausgegeben werden,
mit den RGB-Daten, die von dem zweiten Speicher ausgegeben werden.
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Die
obigen und andere Aspekte, Merkmale und Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden offensichtlicher werden aus der folgenden, detaillierten Beschreibung,
wenn sie in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen genommen
wird, in denen:
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1 ein Blockdiagramm ist,
das einen Farbanzeigetreiberapparat nach einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; und
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2 ein Zeitablaufdiagramm
ist, das ein Taktsignal veranschaulicht, welches in dem Farbanzeigetreiberapparat
von 1 verwendet wird.
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Eine
bevorzugte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden mit Bezug auf die begleitenden
Zeichnungen beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden wohlbekannte Funktionen
oder Konstruktionen nicht im Detail beschrieben, da sie die Erfindung
mit unnötigem
Detail verschleiern würden.
Während
die vorliegende Erfindung im Folgenden unter Verwendung des YUV-Formats
beschrieben wird, ist die vorliegende Erfindung auch anwendbar auf
das YIQ-Format.
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1 veranschaulicht
einen Farbanzeigetreiberapparat nach einer Ausführungsform der vorliegenden
Erfindung. Mit Bezug auf 1 enthält ein Farbanzeigetreiberapparat
einen ersten und einen zweiten Halteschaltkreis 10 bzw. 18,
einen ersten und einen zweiten Speicher 12 bzw. 20,
einen Anzeigeformatwandler 14, einen YUV-RGB-Wandler 16 und
eine OSD-Steuerung 26. Die OSD-Steuerung 26 enthält einen
Taktsignalgenerator 22 und einen OSD-Mischer 24. In der folgenden
Beschreibung wird angenommen, dass der erste Halteschaltkreis 10 16-Bit-YUV-Daten
aufnimmt, der zweite Halteschaltkreis 18 8-Bit- oder 16-Bit
RGB-Daten aufnimmt und eine Farbanzeigeeinheit (nicht gezeigt) ein
Farbbild im RGB-Format
mit einer Größe von 176 (horizontalen
Bildpunkten) × 218
(vertikalen Bildpunkten) anzeigt. Mit dem Ausgangsende des OSD-Mischers 24 verbunden
ist ein integrierter LCD-Anzeigetreiberschaltkreis (IC, integrated
circuit, nicht gezeigt) der Farbanzeigeeinheit. Der LCD-Anzeigetreiberschaltkreis
wandelt die Farbbilddaten im RGB-Format, die von dem OSD-Mischer 24 ausgegeben
werden, unter Verwendung eines D/A-(Digital-zu-Analog-) Wandlers
in ein analoges RGB-Bildsignal um (nicht gezeigt), und zeigt das
umgewandelte, analoge RGB-Bildsignal auf der Farbanzeigeeinheit an.
Im Allgemeinen werden zwei YUV-Bildpunkte dargestellt mit Y:U=8
Bit und Y:V=8 Bit, und ein YUV-Bildpunkt wird dargestellt mit (Y:U:V=8:4:4)=16 Bit.
Da R:G:B=3:3:2 ist, wird ferner ein RGB-Bildpunkt mit 8 Bit dargestellt,
und zwei RGB-Bildpunkte werden mit 16 Bit dargestellt.
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Die
erste Halteschaltung 10 hält 16-Bit-YUV-Eingangsdaten
entsprechend einem Taktsignal, das von dem Taktsignalgenerator 22 bereitgestellt
wird, und schreibt die Eingangsdaten in den ersten Speicher 12.
Der erste Speicher 12 speichert die YUV- Daten eines Rahmens. Z.B. speichert der
erste Speicher 12 YUV-Daten
eines Rahmens der Größe 176 (horizontale
Bildpunkte) × 144
(vertikale Bildpunkte), wie in MPEG4 (Moving Picture Expert Group 4)
spezifiziert. Der erste Speicher 12 speichert die YUV-Daten, die von der
ersten Halteschaltung 10 ausgegeben werden, nach Bildpunkten, wenn
das von dem Taktsignalgenerator 22 erzeugte Taktsignal
für eine
Schreiboperation freigegeben ist. Wenn ferner das Taktsignal für eine Leseoperation freigegeben
ist, liest der erste Speicher 12 die gespeicherten YUV-Daten
Bildpunkt für
Bildpunkt und übergibt
die gelesenen Daten an den Anzeigeformatwandler 14. Der
Anzeigeformatwandler 14 wandelt die aus dem ersten Speicher 12 ausgelesenen
Daten im YUV-Format in ein Datenformat um, das mit der Farbanzeigeeinheit
kompatibel ist. In der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wandelt der Anzeigeformatwandler 14 die
Bilddaten um durch Ausweiten der Anzahl der vertikalen Bildpunkte
der YUV-Daten auf das 1,5-fache von 144 auf 218. Wenn die gewandelten
Daten im YUV-Format durch YUV_Y, YUV_U und YUV_V dargestellt werden, wandelt
der YUV-RGB-Wandler 16 die
16-Bit-Daten im YUV-Format YUV_Y, YUV_U und YUV_V in 24-Bit-Daten
im RGB-Format um (d.h. jede der Farbkomponenten R, G und B enthält 8 Bits),
und übergibt die
umgewandelten Daten im RGB-Format an den OSD-Mischer 24.
In der folgenden Beschreibung werden die von dem YUV-RGB-Wandler 16 ausgegebenen
Daten im RGB-Format mit 8-Bit-Komponenten R, G und B dargestellt
durch YUV_R, YUV_G bzw. YUV_B. Der YUV-RGB-Wandler 16 wandelt
das Bildformat entsprechend der folgenden Gleichung (1) um: R = Y + 11/8 × (V – 128) G
= Y – 45/64 × (V – 128) – 43/128 × (U – 128) B
= Y + 111/6 × (U – 128) (1)
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Die
zweite Halteschaltung 18 hält die 8-Bit- oder 16-Bit-RGB-Eingangsdaten entsprechend
dem von dem Taktsignalgenerator 22 bereitgestellten Taktsignal,
und schreibt die Eingangsdaten in den zweiten Speicher 20.
Der zweite Speicher 20 speichert RGB-Daten eines Rahmens mit der Größe von 176
(horizontalen Bildpunkten) × 218
(vertikalen Bildpunkten). Der zweite Speicher 20 speichert
die von der zweiten Halteschaltung 18 ausgegebenen RGB-Daten
Bildpunkt für
Bildpunkt, wenn das von dem Taktsignal generator 22 erzeugte
Taktsignal für die
Schreiboperation freigegeben ist. Wenn das Taktsignal für eine Leseoperation
freigegeben ist, liest ferner der zweite Speicher 20 die
gespeicherten RGB-Daten Bildpunkt für Bildpunkt und übergibt
die gelesenen Daten an den OSD-Mischer 24. In der folgenden
Beschreibung werden die 8-Bit-RGB-Daten (d.h. die Farbkomponenten
R und G enthalten jeweils 3 Bits und die Farbkomponente B enthält 2 Bits),
die von dem zweiten Speicher 20 ausgegeben werden, dargestellt
durch RGB_R, RGB_G bzw. RGB_B.
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In
der OSD-Steuerung 26 erzeugt der Taktsignalgenerator 22 das
in 2 gezeigte Taktsignal, und übergibt das erzeugte Taktsignal
an die erste und die zweite Halteschaltung 10 bzw. 18 und
an den ersten und den zweiten Speicher 12 bzw. 20,
um dadurch die YUV- und RGB-Daten in den ersten und den zweiten
Speicher 12 bzw. 20 zu schreiben. Die in dem ersten
Speicher 12 gespeicherten YUV-Daten werden durch den Anzeigeformatwandler 14 und
den YUV-RGB-Wandler 16 zu RGB-Daten gewandelt. Die von
dem YUV-RGB-Wandler 16 ausgegebenen RGB-Daten werden durch
den OSD-Mischer 24 mit den
aus dem zweiten Speicher 20 ausgelesenen RGB-Daten für die Vordergrund-/Hintergrund-Anzeige
gemischt und dann der Farbanzeigeeinheit übergeben. Dazu schreibt und
liest die OSD-Steuerung 26 abwechselnd die YUV- und RGB-Daten über die erste
und die zweite Halteschaltung 10 bzw. 18 in den bzw.
aus dem ersten und den zweiten Speicher 12 bzw. 20 auf
einer Bildpunkteinheitenbasis, und übergibt gleichzeitig die YUV_R-,
YUV_G- und YUV_B-Ausgaben von dem YUV-RGB-Wandler 16 und
die aus dem zweiten Speicher 20 ausgelesenen RGB_R-, RGB_G-
und RGB_B-Daten
an den OSD-Mischer 24.
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Der
Taktsignalgenerator 22 erzeugt das Taktsignal von 2,
so dass der erste und der zweite Speicher 12 bzw. 20 abwechselnd
für die
Lese- und die Schreiboperation freigegeben sein sollten. Der Taktsignalgenerator 22 übergibt
das erzeugte Taktsignal an den ersten und den zweiten Speicher 12 bzw. 20. 2 zeigt
ein Beispiel des Taktsignals, das in einem Schreibintervall auf
hohem Logikpegel, und in einem Leseintervall auf niedrigen Logikpegel
liegt. Eine Periode des Taktsignals hängt von der vertikalen Abtastfrequenz
ab. Die erste und die zweite Halteschaltung 10 bzw. 18 halten
die YUV- und RGB-Daten an der ansteigenden Flanke des Taktsignals
in dem Schreibintervall. Der erste und der zweite Speicher 12 bzw. 20 sind
für eine
Schreiboperation in der Schreibintervall mit hohem Logikpegel freigegeben, und
für eine
Leseoperation in dem Leseintervall mit niedrigem Logikpegel freigegeben.
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Deshalb
ist der erste Speicher 12 in dem Schreibintervall des Taktsignals
für eine
Schreiboperation freigegeben, und dann werden die YUV-Daten, die
durch die Halteschaltung 10 gehalten werden, in den ersten
Speicher 12 eingeschrieben. Danach liest der in dem Leseintervall
des Taktsignals für
eine Leseoperation freigegebene erste Speicher 12 die in ihm
gespeicherten YUV-Daten
und übergibt
die gelesenen Daten an den Anzeigeformatwandler 14. Auf dieselbe
Weise ist der zweite Speicher 20 in dem Schreibintervall
des Taktsignals für
eine Schreiboperation freigegeben, und dann werden die durch die zweite
Halteschaltung 18 gehaltenen RGB-Daten in den zweiten Speicher 20 geschrieben.
Danach ist der zweite Speicher 20 in dem Leseintervall
des Taktsignals für
eine Leseoperation freigegeben, liest die in ihn hineingeschriebenen
RGB-Daten RGB_R, RGB_G und RGB_B und übergibt die gelesenen Daten
an den OSD-Mischer 24.
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Nach
dem Lesen der YUV-Daten YUV_R, YUV_G und YUV_B und der RGB-Daten
RGB_R, RGB_G und RGB_B schaltet die OSD-Steuerung 26 das
Taktsignal auf hohen Logikpegel, um den erste und den zweiten Speicher 12 bzw. 20 für die Schreiboperation
freizugeben. Dann schreiben der erste Speicher und der zweite Speicher 12 bzw. 20 YUV-Daten
bzw. RGB-Daten eines Bildpunkts, mischen die gelesenen YUV-Daten
YUV_R, YUV_G und YUV_B bzw. RGB-Daten RGB_R, RGB_G und RGB_B eines
Bildpunkts für
die Hintergrund-/Vordergrund-Anzeige (OSD). Danach schaltet die OSD-Steuerung 26 das
Taktsignal auf niedrigen Logikpegel, um den ersten und den zweiten
Speicher 12 bzw. 20 für die Leseoperation freizugeben.
Dann lesen der erste und der zweite Speicher 12 bzw. 20 die
YUV- bzw. RGB-Daten. Die vorstehenden Operationen werden dann routinemäßig wiederholt.
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In
der folgenden Beschreibung werden die an den OSD-Mischer 24 übergebenen
YUV-Daten YUV_R, YUV_G und YUV_B dargestellt durch PICT_R, PICT_G
und PICT_B. Die an den OSD-Mischer 24 übergebenen RGB-Daten RGB_R, RGB_G
und RGB_B werden dargestellt durch RGB-Daten, die aus 8 Bits bestehen.
Der OSD-Mischer 24 mischt die von dem zweiten Speicher 20 empfangenen
RGB-Daten eines Bildpunkts mit den von dem YUV-RGB-Wandler 16 empfangenen
YUV-Daten PICT_R, PICT_G und PICT_B eines Bildpunkts, und übergibt
die gemischten Daten an die Farbanzeigeeinheit. Dazu weitet der
OSD-Mischer 24 die 8-Bit-RGB-Daten zu 24-Bit-RGB-Daten
aus. Wie oben festgestellt, bestehen die RGB-Daten aus der 3-Bit-R-Komponente, der 3-Bit-G-Komponente und
der 2-Bit-B-Komponente. Um jede der R-, G- und B-Komponenten auf
8 Bits auszuweiten, wandelt deshalb der OSD-Mischer 24 z.B. '110' der 3-Bit-R- oder
3-Bit-G-Komponente in '11111100' um, und wandelt
z.B. '10' der 2-Bit-B-Komponente
in '11110000' um. Hier ist die
Umwandlung von '110' in '11111100' gleichwertig mit
der Umwandlung von '1' in '11' bzw. von '0' in '00'. Ferner ist die
Umwandlung von '10' in '11110000' gleichwertig mit
der Umwandlung von '1' in '1111' bzw. von '0' in '0000'.
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In
der folgenden Beschreibung werden die von den RGB-Daten ausgeweiteten
Daten dargestellt durch INT_R, INT_G und INT_B, die jede aus 8 Bits bestehen.
Dann bestehen in dem OSD-Mischer 24 jede von PICT_R, PICT_G,
PICT_B und INT_R, INT_G, INT_B aus 8 Bits. Zusätzlich gibt der OSD-Mischer 24 zuerst
INT_R, INT_G und INT_B aus, und wenn eine vorbestimmte Farbe von
INT_R, INT_G und INT_B eingenommen wird, dann gibt der OSD-Mischer 24 PICT_R,
PICT_G und PICT_B aus, ohne INT_R, INT_G und INT_B auszugeben. Z.B. wird
die weiße
Farbe eingenommen, wenn INT_R, INT_G und INT_B alle auf '1' eingestellt sind. In diesem Fall gibt
der OSD-Mischer 24 PICT_R, PICT_G und PICT_B aus und ignoriert
INT_R, INT_G und INT_B. Deshalb ist es möglich, gleichzeitig ein Farbbild
im RGB-Format und ein Farbbild im YUV-Format auf einer einzigen
Farbanzeigeeinheit anzuzeigen, durch Speichern von YUV-Daten eines Rahmens und
RGB-Daten eines Rahmens in dem ersten und dem zweiten Speicher 12 bzw. 20 Bildpunkt
für Bildpunkt,
durch Lesen der Daten aus dem ersten und dem zweiten Speicher 12 bzw. 20 Bildpunkt
für Bildpunkt,
durch Umwandeln der gelesenen YUV-Daten in RGB-Daten und dann durch
Mischen der umgewandelten RGB-Daten mit den aus dem zweiten Speicher
gelesenen RGB-Daten.
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Während die
Erfindung gezeigt und beschrieben wurde mit Bezug auf eine gewisse
bevorzugte Ausführungsform,
ist von den in der Technik Bewanderten zu verstehen, dass verschiedene
Auswechselungen in Form und Detail darin gemacht werden können, ohne
vom Geist und Umfang der Erfindung abzuweichen, wie durch die ange fügten Ansprüche definiert.
Da die erste und die zweite Halteschaltung 10 bzw. 18 verwendet
werden, um die Taktung, mit der die YUV-Daten in den ersten Speicher 12 geschrieben
werden, an die Taktung anzupassen, mit der die RGB-Daten in den
zweiten Speicher 20 geschrieben werden, können sie
insbesondere entfernt werden, falls die YUV-Daten gut an die RGB-Daten
angepaßt
sind. Zusätzlich
kann der Anzeigeformatwandler 14 entfernt werden, wenn
das Format der eingegebenen und in dem ersten Speicher 12 gespeicherten
Bilddaten kompatibel mit der Farbanzeigeeinheit ist.