DE2007622B2

DE2007622B2 - Anordnung zur darstellung von bildern auf dem bildschirm eoener bildroehre

Info

Publication number: DE2007622B2
Application number: DE19702007622
Authority: DE
Inventors: Jean Paul Magnan Henri Romagny Bernard Paris Morgand
Original assignee: Thomson CSF SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 1969-02-20
Filing date: 1970-02-19
Publication date: 1973-07-19
Also published as: DE2007622A1; SE357833B; GB1301566A; BE745978A; US3651253A; DE2007622C3; NL7002420A

Description

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht,

_______ daß dem Digital-Analog-Umsetzer eine Speicher

anordnung mit mehreren parallelen, jeweils mit einem Ausgang des Digital-Analog-Umsetzers verbundenen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung 60 Speicherkanälen nachgeschaltet ist, von denen jeder zur Darstellung von Bildern auf dem Bildschirm einer eine durch allen Speicherkanälen gemeinsame Steuer-Bildröhre auf Grund eines von einer Abtastanord- schaltungen gesteuerte Eingangsschaltung und einen nung gelieferten analogen Signalgemischs, das ein die Umlaufspeicher enthält, und daß die in den Umlaufaufeinanderfolgenden Bildelemente darstellendes speichern umlaufenden binären Signalfolgen dauernd Bildvideosignal sowie Zeilensynchronsignale enthält, 65 synchron zueinander an parallelen Ausgängen der mit einem Analog-Digital-Umsetzer, der das analoge Speicheranordnung mit einer Umlaufzeit verfügbar Signalgemisch periodisch abtastet, die abgetasteten sind, die größer als die Dauer des einem vollständi-Amplitudenwerte in festgelegten Stufen quantisiert, gen Bild entsprechenden Bildvideosignals ist.

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Die erfindungsgemäße Ausbildung der Bilddarstel- Trennstufe 7 gegeben, welche die Synchronsignale lungsanordnung ermöglicht die Bildwiedergabe auf abtrennt und dem Ablenksystem 9 einer bekannten einer normalen Fernsehbildröhre ohne Speicherwir- Bildröhre 10 zuführt, während die Videobildsignale kung, die wesentlich billiger ist und einfacher be- auf einen Videoverstärker 8 gegeben werden, von schaltet werden kann als spezielle Speicherbildröhren. 5 dem sie sodann an die die Strahlstärke steuernde Infolge der verwendeten Umlaufspeicher steht jedes Elektrode der Röhre 10 angelegt werden,
vollständige Bildsignal am Ausgang der Speicher- Die Arbeitsweise ist die folgende, wobei gleichanordnung für eine beliebige Anzahl von Wieder- zeitig auf F i g. 5 Bezug genommen wird, welche ein holungen zur Verfügung, so daß auf dem Bildschirm treppenförmig verlaufendes Testbildsignal darstellt, ein stabiles und flimmerfreies Bild erhalten wird. Die io aus dem die zur Binärcodierung dienenden Höhen-Speicherung der Bildsignale in digital codierter Form unterschiede gut zu ersehen sind:
in mehreren parallelen Speicherkanälen ermöglicht Die Bildsignale werden (beispielsweise) in 15 eine besonders einfache und störungssichere Ver- Höhenstufen unterteilt, deren drei erste (man kann arbeitung der Signale bei einfachem Aufbau der beispielsweise auch nur die erste verwenden) für die Speicheranordnung und außerdem eine weitgehende 15 Synchronsignale reserviert sind. Der Austastpegel Beseitigung der auf Empfangsschwankungen und oder Schwarzpegel ist die Stufe 4, und es werden Störungen beruhenden Erscheinungen. Schließlich daher für das Bild 12 Signalhöhenstufen (von 4 bis erlauben die im Speicher umlaufenden digitalen Si- 15) verwendet. Die Umsetzung wird mittels des gnale eine einfache Beeinflussung der Bildwiedergabe Analog-Digital-Umsetzers 4 durchgeführt, wobei die durch eine Codeumsetzung, beispielsweise zum *o Stufe 1 durch die vier zjffern 0001, die Stufe 2 durch Zweck der Kontrastumkehrung. ^die ^er Ziffern 0010 usw. dargestellt wird. Dieser

An Hand der Figuren wird die Erfindung beispiels- Analog-Digital-Umsetzer kann beispielsweise 15

halber näher erläutert. Es zeigt Triggerschaltungen verwenden, die jeweils durch die

F i g. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Bildsignale ausgelöst werden, wenn ihre Amplitude

Anordnung, »5 jeweils eine der Stufen 1 bis 15 überschreitet, wobei

F i g. 2 eine Ausführungsform eines Umlaufspei- diesen Triggerschaltungen logische Schaltungen nach-

chers der in F i g. 1 gezeigten Anordnung, geschaltet sind, welche die vier Ziffern liefern. Die

F i g. 3 eine im Umlaufspeicher von F i g. 2 ver- Ausbildung dieser Schaltungen bleibt vollständig

wendbare Verzögerungsleitung, ^dem Können des Fachmanns überlassen.

Fig. 4 das Blockschaltbild einer anderen Ausfüh-30 Der Analog-Digital-Umsetzer 4 kann natürlich

rungsform der erfindungsgemäßen Anordnung, ^vo° jeder anderen Bauart sein; insbesondere ergibt

F i g. 5, 6, 7 und 8 Diagramme zur Erläuterung der ^em bekannter Vorwärts-Rückwärts-Zähler eine sehr

Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Anordnung schnelle Arbeitsweise mit einer geringen Anzahl von

_uncj Bauelementen.

Fig. 9, 10 und 11 andere Ausführungsformen der 35 ^Die erhaltenen Ziffern werden in den Umlaufspei-

erfindungsgemäßen Anordnung. ehern gespeichert, welche eine Verzögerungsschaltung

In F i g. 1 ist die Sonaranlage 1 dargestellt, welche enthalten, deren Ausgang nach Impulsformungen an ihrem Ausgang das obengenannte Bildsignal mit ^und Pbssensynchronisation des Signals mit dem Einseinen Zeilensynchronsignalen wie für ein Fernseh- S^g verbunden werden kann,
signal abgibt. Diese Bild- und Synchronsignale wer- 40 Die Verzögerungszeit der Verzögerungsschaltung den auf einen Analog-Digital-Umsetzer 4 gegeben, jedes Umlaufspeichers muß größer sein als die welcher dieses Signalgemisch quantisiert, indem eine Dauer T eines vollständigen Bildes, das sind beim bestimmte Anzahl von Signalhöhen definiert wird, gewählten Beispiel 30 Millisekunden. Sobald das vollderen jede durch eine Binärzahl gekennzeichnet wird, ständige Bildsignal in die Verzögerungsschaltungen welche aus an den verschiedenen Ausgängen des « eingegeben ist, werden die Eingänge dieser Schaltun-Umsetzers 4 abgegebenen Ziffernsignalen besteht. g^en derart gesperrt, daß jedes weitere Einschreiben Bei dem einfachen gewählten Beispiel mit vier Aus- unterbunden wird, und man schließt die Schleife zwigängen und daher vier Ziffernstellen werden 15 ver- sehen dem Eingang und dem Ausgang jeder Verzöschiedene Signalhöhen entsprechend den 15 Binär- gerungsschaltung. Man kann auf diese Weise das zahlen definiert, welche man mit vier Ziffern (0 aus- 50 eingeschriebene Bildsignal beliebig lange aufrechtgenommen) schreiben kann. Diese Ziffernsignale erhalten, wobei es ständig an den Ausgängen der werden auf die vier Eingänge 50 einer Speicheranord- Umlaufspeicher verfügbar ist Da die Dauer T eines nung5 gegeben, welche vier gleiche Umlaufspeicher vollständigen Bildsignals unter der Verzögenmgszeit umfaßt, die jeweils eines der vier Ziffernsignale T₁ der Verzögerungsschaltungen liegt, verstreicht empfangen. Ein Taktgeber 3 mit hoher Frequenz 55 zwischen dem Ende der Abnahme eines vollständigen (beispielsweise 1 MHz), welcher mit dem Eingang 52 Bildsignals am Ausgang der Speicheranordnung 5 der Speicheranordnung 5 verbunden ist, dient zum und dem Beginn der folgenden Signalabnahme eine Zerhacken der ihrem Speichereingang zugeführten Zeit Γ_}—Γ, welche man langer wählt als die Dauer Ziffernsignale und zur Phasensynchronisation der der ZeOensynchronimpulse und welche man als Bfld-Ziffernsignale am Ausgang. 60 synehronimpulse am Ausgang der Trennschaltung 7

An den Aasgängen der Speicheranordnung 5 wer- erfaßt.

den die Ziffernsignale der Bildsignale kontinuierlich Man erhält so ein festes Bud während der ganzen abgenommen, während säe weiter in den Umlauf- Aufrechterhaltungsdauer des Signals in der Speicherspeichern umlaufen. Die auf diese Weisejabgenom- anordnung 5. Unter Berücksichtigung dieser Tatsache menen Ziffernsignale werden auf die Eingänge 51 s§ ist in Fig. 2 eine mögliche Ausführungsform eines eines Digital-Analog-Umsetzers 6 gegeben, welcher Umlaufspeichers dargesteüt, welcher für die Speichedieanalogen Signale wiederherstellt rung der dem Eingang 50 zogeführten Signale einer

Diese Signale werden auf eine Synchronsignal- Ziffernstelle erforderlich ist Dieser Eingang ist mit

einer Und-Schaltung 501 verbunden, deren anderer rungsanordnungen von ihrem Inhalt entleert. Im

Eingang mit einer Steueranordnung 500 verbunden Zeitpunkt t₀ + T₁ sind alle Umlaufspeicher leer. In

ist, welche von der Bedienungsperson oder auch diesem Zeitpunkt wird ein Schreibimpuls (Fig. 6b)

automatisch gesteuert sein kann. Der Ausgang der mit der Dauer T von der Anordnung 500 auf die

Und-Schaltung 501 ist mit dem Eingang einer Und- 5 Und-Schaltung 501 gegeben, während der mit der

Schaltung 503 verbunden, deren anderer Eingang mit Anordnung 500 verbundene Eingang der Und-Schal-

dem die Impulse des Taktgebers 3 empfangenden tung 502 wieder erregt wird.

Eingang 52 verbunden ist. Der Ausgang der Und- Die Signale einer der das Bildsignal darstellenden Schaltung 503 ist mit einem ersten Eingang einer Ziffernstellen (F i g. 6 d), welche dem Eingang 50 zuOder-Schaltung 504 verbunden. Desgleichen ist der io geführt werden, werden daher auf die Und-Schaltung Ausgang der Schaltung 510, welche mit dem Ausgang 503 übertragen, welche dieselbe im Rhythmus des 51 der Speicheranlage verbunden ist, mit einem Ein- Taktgebers 3 zerhackt, dessen Signale (Fig. 6c) auf gang einer Und-Schaltung 502 verbunden, deren den anderen Eingang der Und-Schaltung 503 gegeben anderer Eingang mit der Steueranordnung 500 ver- werden. Das resultierende Signal (F i g. 6 e) wird auf bunden ist. 15 die erste Verzögerungsschaltung 506 gegeben, welche

Der Ausgang der Schaltung 502 ist mit dem zwei- natürlich in an sich bekannter Weise am Ausgang die ten Eingang der Oder-Schaltung 504 verbunden. Der erforderlichen Anpassungs- und Impulsformerschal-Ausgang dieser Schaltung ist mit einer ersten Verzö- tungen aufweist. Durch das Zerhacken des Signals gerungsanordnung 506 verbunden, welcher eine Pha- am Eingang im Rhythmus des Taktgebers erhält man sensynchronisierschaltung507, sodann eine der ersten ao ein an die Eigenschaften der verwendeten Verzögegleiche zweite Verzögerungsanordnung 508 usw., so- rungsleitungen gut angepaßtes Signal,
dann eine letzte Verzögerungsanordnung 509 und Das Signal am Ausgang der Verzögerungsschaltung schließlich eine Phasensynchronisierschaltung 510 506 (Fig. 6f) wird durch die Phasensynchronisiernachgeschaltet ist. schaltung 507 mit dem Taktgeber synchronisiert.

Aus Gründen des Platzbedarfs und der bequemen »5 Diese Phasensynchronisierschaltung hat den gleichen

Herstellung werden m gleiche Verzögerungsanord- Aufbau wie die Schaltung 510, deren Wirkungsweise

nungen verwendet, deren jede eine Verzögerung von im folgenden beschrieben wird.

T, ., . . · j -τ«. i_ - · Das von der Verzögerungsschaltung 509 abgege-

^ ergibt, wöbe! jeder eme Phasensynchromsier- _{bcne Signal ist} J_n Fig. 7a dlrgestellt, wobei die Im-

schaltung nachgeschaltet ist. 30 pulse unterschiedliche Phasenverschiebungen gegen

Dies ist insbesondere der Fall, wenn man als Ver- das Taktgebersignal (Fig. 7c) besitzen, um die Er-

zögerungsanordnung magnetostriktive Verzögerungs- läuterung klarer zu gestalten, aber dies ist natürlich

leitungen der in F i g. 3 gezeigten Art verwendet. in Wirklichkeit nicht der Fall, da alle Impulse durch

Eine solche Leiteng kann kaum mehr als eine Verzö- die Verzögerungsschaltung gleichmäßig verzögert

gerungszeit in der Größenordnung von lOMillisekun- 35 werden. Das Signal gemäß Fig. 7 a wird daher auf

den erzielen, und man muß daher für eine Bilddauer die Schaltung 511 gegeben, welche sehr schmale Im-

von 30 Millisekunden drei solche Anordnungen je pulse (F i g. 7 b) abgibt, die mit der abfallenden

Ziffer verwenden. Flanke der Impulse von F i g. 7 a zusammenfallen.

Wie weiter aus F i g. 2 ersichtlich, weist jede Pha- Diese Schaltung kann beispielsweise eine Differensensynchronisierschaltung, wie die Schaltung 510, 40 zierschaltung sein. Die schmalen Impulse lösen den eine Impulsgeneratorschaltung 511 zur Rückstellung Übergang der Kippschaltung 512 in den Zustand 1 einer Kippschaltung 512 in den Zustand 1 auf; die aus; durch die ansteigende Vorderflanke des folgen-Kippschaltung 512 ändert ihren Zustand an den an- den Taktgeberimpulses, den die Kippschaltung 512 steigenden Vorderflanken der vom Taktgeber auf an ihrem anderen Steuereingang empfängt, wird sie ihren zweiten Eingang gegebenen Impulse. Der Aus- 45 wieder in den Ausgangszustand zurückgesetzt. Das gang der Kippschaltung 512 ist mit dem Eingang von der Kippschaltung 512 gelieferte Signal (F i g. 7 d) einer zweiten Kippschaltung 513 verbunden, welche wird zu dem einen Steuereingang der Kippschaltung ihren Zustand bei der abfallenden Flanke der von 513 so übertragen, daß durch die abfallende Flanke der ersten Kippschaltung 512 abgegebenen Signale dieses Signals die Kippschaltung 513 in den Zustand 1 ändert und sodann durch die ansteigende Vorder- 5° gebracht wird; sie wird durch die ansteigende Flanke flanke des folgenden, an ihrem Steuereingang emp- des folgenden, ihrem anderen Steuereingang zugefangenen Taktgeberimpulses in ihren Ausgangs- führten Taktgeberimpulses wieder in ihren Ausgangstustand zurückgestellt wird. Der Ausgang der Kipp- zustand zurückgestellt

schaltung 513 ist mit dem ersten Eingang einer Und- Das am Ausgang der Kippschaltung 513 erhaltene Schaltung514 verbunden, dessen zweiter Eingang 55 Signal (Fig. 7e) wird auf die Und-Schaltung 514 die Taktgeberimpnlse empfängt. übertragen, welche an ihrem anderen Eingang die Die Schaltung arbeitet in der folgenden Weise: Taktgeberimpulse empfängt Das Ausgangssignal Im Zeitpunkt t₀ wird ein Sperrimpuls (Fig. 6b) (Fig. 7f) enthält daher mit den Taktgeberimpulsen mit einer Dauer T₁ durch die Steueranordnung 500 in Phase befindliche Impulse, und es wird auf die auf den einen Eingang der Und-Schaltung 502 ge- fo durch die Anordnung 500 in geöffnetem Zustand gegeben. Die Und-Schaltung 502, deren einer Eingang haltene Und-Schaltung 502 gegeben. Mittels der dann nicht mehr erregt ist, überträgt daher kein Oder-Schaltung 504 wird das Ausgangssignal des Signal während der Dauer dieses Impulses. Desglei- Umlaufspeichers wieder auf den Eingang der Ver-Chen ist der mit der Steueranordnung 500 verbundene zögerungsschaltung 506 gegeben und kann beliebig Eingang der Und-Schaltung 501 nicht erregt 65 lange umlaufen und erhalten werden; die Und-Schal-(Fig. 6a), und es wird daher kein Signal auf den tung 501 wird dagegen am Ende des Schreibvorgangs Eingang der Verzögerungsschaltung 506 übertragen. durch das Steuersignal von Fig. 6a wieder gesperrt Daher werden während der Zeit T₁ die Verzöge- Für jede Züfernsteüe des Bildsignals ist ein Um-

ίο

läufspeicher vorgesehen, wobei alle Speicherelemente den gleichen, in F i g. 2 dargestellten Aufbau haben und die Steueranordnung 500 allen diesen Umlaufspeichern gemeinsam ist.

Als Verzögerüngsschaltung kann man die in F i g. 3 dargestellte magnetostriktive Verzögerungsleitung verwenden. Diese weist einen Stahldraht 11 auf, in welchem sich eine Torsionswelle fortpflanzen kann. Jedes Ende des Drahtes ist zwischen zwei Plättchen aus magnetostriktivem Material 12 bzw. 13 festgelegt, welche in Blöcken 16 und 17 eingespannt sind. Jedes Plättchen ist von einer Wicklung umgeben, wobei die beiden Wicklungen der Plättchen an einem Ende des Drahtes 11 gegenphäsig parallel geschaltet sind. Ein ifcwischen die Eingangsklemmen 14 gelegter Strom erzeugt durch die entsprechenden Schreibwicklungen Längenänderungen in umgekehrter Richtung in dem magnetostriktiven Plättchen 12, woraus sich eine Torsionswelle im Draht 11 ergibt. Diese Welle erzeugt aiö anderen Ende des Drahtes 11 entsprechende Längenänderungen der Plättchen 13, wodurch ein Signal in den Wicklungen induziert und zwischen den Klemmen 15 abgenommen wird. Es können natürlich auch andere Arten von Verzögerungsschaltungen verwendet werden.

DUrch die beschriebeae Anordnung erhält man ein in Digitalform gebrachtes Bildsignal. Dies hat den Vorteil, daß eine sehr bequeme, beliebige Verarbeitung des Signals möglich ist. Insbesondere kann man den das Signal darstellenden η Ziffernstellen nach einer vorbestimmten Funktion N Ziffernstellen zuordnen. Wenn man die Amplitude des Bildsignals an einem beliebigen Punkt χ nennt, ist es für ein Sonarbild interessant, demselben auf dem Schirm der Bildröhre ein Bild entsprechen zu lassen, dessen entspre^

chendes Signal an diesem Punkt eine Amplitude -

aufweist, und zwar aus Gründen der Beobachtungsqualität und der visuellen Ermüdung.

Eine solche Anwendung ist in F i g. 4 dargestellt, in der die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind wie in den vorangehenden Figuren. Auf Grund der vier Ziffern des ^-Bildsignals

wird mit Hilfe des Umsetzers 18 ein —Bildsignal erzeugt, welches durch sieben Ziffern nach einem Prinzip ausgedrückt wird, das weiter Unten erläutert wird. Dieses Signal wird sodann durch einen Digital-Analog-Umsetzer 19 in analoge Form zurückgebracht. Man hat daher zur Auswahl das normale Bildsignal am Ausgang des Umsetzers 6 oder das Bildsignal mit »Kontrastuinkehrung« am Ausgang des Umsetzers 19. Die Kontrastumkehrung wird auf das Signal nur ab der ersten Stufe angewendet, welche eine von Null verschiedene Bildschirmhelligkeit ergibt, d. h. bei dem gewählten Beispiel ab der Stufe 5. Man teilt dieser Stufe oder Signalhöhe den Wert 100 zu, woraus die Wahl von sieben Ziffern zur Darstellung des Signals folgt. Daraus ergibt sich die folgende Umsetzungstabelle:

Signalstufe mit*	1. umgesetzte Stufe	Darstellung mit — X	= 100	4 Ziffern des jr-Signals	C	b	a	1	7 Ziffern des —Signali	0	0	1	0	i	0
	2. umgesetzte Stufe		= 50	d	1	0	1	0		1	0	0	1		0
5	3. umgesetzte Stufe	100 1	= 33	0	1	1	0	0	1	0	0	0	0	1
6	4. umgesetzte Stufe	100	= 25	0	1	1	1	0	1	1	1	0	0	1
7	5. umgesetzte Stufe	100 _ 3	20	0	0	0	0	0	1	1	0	1	0	0
8	6. umgesetzte Stufe	100 4	17	1	0	0	1	0	0	1	0	0	0	1
9	7. umgesetzte Stufe		14	1	0	1	0	0	0	0	1	1	1	0
10	8. umgesetzte Stufe		13	1	0	1	1	0	0	0	1	1	0	1
11	9. umgesetzte Stufe		11	1	1	0	0	0	0	0	1	0	1	1
12	10. umgesetzte Stufe		10	1	1	0	1	0	0	0	1	0	1	0
13	11. umgesetzte Stufe		9	1	1	1	0	0	0	0	1	0	0	1
14	nicht umgesetzte Stufen		8	1	1	1	1	0	0	0	1	0	0	0
15	nicht umgesetzte Stufen		7	1	1	0	0	0	0	0	0	1	1	1
4	nicht umgesetzte Stufen		6	0	0	1	1	0	0	0	0	1	1	0
3	nicht umgesetzte Stufen		5	0	0	1	0	0	0	0	0	1	0	1
2		0	0	0	1	0
1		0		0

Ih Fig. 8 ist das Signal Von Fig. 5 nach Verarbeitung nach dem erläuterten Prinzip dargestellt Eine solche Verarbeitung wird mit Hilfe eines Umsetzers 18 bewirkt, in welchem dem Fachmann zur Verfügüng stehende, einfache logische Schaltungen Verwendet werden, die die in defl beiden letzten Spaltes der Tabelle angegebene Umsetzung durchführen. Diese Umsetzung kanu beispielsweise dadurch erfolgen, daß man eine erste Decodierung durch eine Anordritiäg 181 von logischen Schaltungen (Fig.4) mit 15 Ausgängen durchführt, Welche jeweils einet der 15 möglichen Stufen öder Signalhöhen am Eingang entsprechen, wobei in jedem Zeitpunkt lediglich dei der Eingangssignalhöhe entsprechende Ausgang eir Signal abgibt Dazu genügt es, beispielsweise für der der Stufe 4 entsprechenden Ausgang die Und-Verknüpfung a - 6 · c - 3i für den Ausgang 5 die Und· Verknüpfung a · Έ - c · 3 usw. zn verwirklichen.

Eine zweite Anordnung 182 von logischen Schaltungen gibt dann auf Grund der 15 Ausgange dei Anordnung 181 die sieben Ziffern ab, indem entsprechende Öder-Verknupfungefl durchgeführt werden; wie beispielsweise für die niedrigste Ziffernstelle: Ausgang 7 ■+· Ausgang 8 + Ausgang 11

11 12

H- Ausgang 12 + Ausgang 13 + Ausgang 15 + Aus- durch ein auf seinen Eingang 300 gegebenes und von gang 3 + Ausgang 1. der das Eingangsbildsignal erzeugenden Anordnung Natürlich wäre es auch möglich, an Stelle des Um- geliefertes Synchronsignal 5 synchronisiert, wodurch setzers 18 einen Vorwärts-Rückwärts-Zähler zu ver- es möglich ist, den Betrieb beim Schreiben in den wenden. 5 Pufferspeicher 20 mit dem einzuschreibenden BiId-F i g. 9 zeigt eine andere Ausführungsform der signal zu synchronisieren. Dieses Synchronsignal 5 beschriebenen Anordnung, bei welcher ein Puffer- wird andererseits auf den Umlaufspeicher 53 gegeben, speicher zwischen dem Analog-Digital-Umsetzer 4 um die Übertragung eines Bildabschnitts vom Pufferund der Speicheranordnung 5 angeordnet ist, so daß speicher 20 zum Umlaufspeicher 53 nur zuzulassen, eine leichte Wiederherstellung des in der Speicher- io wenn das Schreiben in den Pufferspeicher 20 beänordnüng 5 gespeicherten Bildes oder auch die Er- endet ist.

zielung eines kontinuierlichen Ablaufens des Bildes Die Lesesteuereingänge des Pufferspeichers 20 und möglich ist. des Umlaufspeichers 53 empfangen jeweils die Takt-Zwecks Klarheit der Zeichnung sind in der Figur signale H„ und H₃ eines unabhängigen Taktgebers 31, nur die einem einzigen Ausgang des Analog-Digital- »5 welcher eine mit dem Umlaufspeicher 53 gekoppelte Umsetzers 4 entsprechenden Schaltungen dargestellt. und vom Eingangsbildsignal unabhängige stabile Dieser Ausgang ist mit einem Umlaufspeicher 53 der Zeitbasis liefert.

Speicheranordnung 5 über einen Pufferspeicher 20 F i g. 11 zeigt das Schaltbild einer Ausführungsverbunden, form, welche aus der in Fig. 10 dargestellten abge-Der Ausgang des Umlaufspeichers 53 ist mit einem 20 leitet ist und die kompensierung der eventuellen Inder Eingänge 51 des Digital-Analog-Umsetzers 6 ver- Stabilitäten des Eingangsbildsignals gestattet. Damit bunden. Die Speicher 20 und 53 sind mit dem Takt- der Zeitpunkt der Übertragung eires Bildabschnitts geber 3 verbunden, welcher das Zerhacken der emp- zum Umlaufspeicher 53 leichter gewählt werden fangenen Ziffernsignale und die Phasensynchronisie- kann, wird dieser in r in Reihe geschaltete Teilspeirung am Ausgang sowie gegebenenfalls das Verschie- 25 eher 53-1 bis 53-r unterteilt, deren jeder außerdem ben der Informationen gewährleistet, wenn die Spei- einen durch eine Torschaltung 22-1 bis 22-r gesteucher 20 und 53 aus Schieberegistern bestehen. erten Paralleleingang aufweist. Der Ausgang des Die Arbeitsweise ist die folgende: Das Bildsignal letzten Teilspeichers 53-r ist mit dem Eingang des ist periodisch, da das Bild aus einer Reihe von Bild- ersten Teilspeichers 53-1 derart verbunden, daß ein abschnitten A,, A₂ bis A_n, beispielsweise aus Zeilen, 30 Umlaufen der Informationen im Umlaufspeicher 53 besteht. Jeder Bildteil wird in der Gesamtheit der möglich ist. Der Ausgang des Pufferspeichers 20 ist Pufferspeicher 20 (von denen nur einer dargestellt ist) parallel mit einem Eingang jeder der Torschaltungen gespeichert und sodann auf die Umlaufspeicher 53 in 22-1 bis 22-r verbunden. Jede Torschaltung weist durch den Taktgeber 3 bestimmten Zeitpunkten über- außerdem zwei Steuereingänge auf, deren einer das tragen. Wenn die Umlaufspeicher 53 das gesamte 35 Synchronsignal 5 und deren anderer ein vom entBild enthalten, d.h. die ρ Abschnitte ^₁, A₂ bis A_n, sprechenden Ausgang der Steuerschaltung21 abgeso kann man den ersten Bildabschnitt A_x löschen und gebenes Steuersignal empfängt,
durch den Abschnitt/4 _{B + 1} ersetzen, welcher zum föl- Die Arbeitsweise dieser Anordnung ist die folgenden Bild gehört, sodann kann man A₂ durch gende: Es sei f, die Dauer des Einschreibens eines A₁,.. ersetzen usw. 4° Bildabschnitts in den Pufferspeicher 20 und r₂ die Wenn das Bildsynchronisiersignal am Ausgang der Lesedauer des Pufferspeichers 20 und die Dauer des Umlaufspeicher 53 in den ersten Abschnitt jedes gleichzeitigen Einschreibens dieses Bildabschnitts in Bildes (d. h. an A₁, /4_{P + 1}, Λ_2ΡΜ ...) gebunden ist, einen Umlaufspeicher 53.

ist das auf der Bildröhre erhaltene Bild fest und wird Wenn man annimmt, daß eine Zeitkompression

ständig erneuert. +5 durchgeführt wird, ist /„ wesentlich kleiner als /,.

Wenn dagegen das Bildsynchronsignal in jedem Wenn r, das Zeitintervall zwischen dem Ende eines Zeitpunkt an den letzten Bildabschnitt gekoppelt ist, Einschreibvorgangs und dem Beginn des folgenden der gerade beim Auswechseln eingegeben wurde, Einschreibvergangs im Pufferspeicher 20 ist, so wählt kann man zu verschiedenen Zwecken eine Verschie- man die Umlaufdauer t in einem Teilspeicher 53-1 bung dieses Synchronsignals um eine Stufe bet jedem 50 bis 53-r ausreichend größer als t₂, und zwar derart, Auswechseln erzielen (wobei jedes Auswechseln vom daß f₃ > t_t ist. Daher ist man sicher, daß die Stelle, folgenden durch das Lesen eines vollständigen Bildes an welcher der vom Pufferspeicher 20 in den Umlaufgetrennt ist). speicher 53 zu übertragende Bildabschnitt im Um-Die Pufferspeicher 20 können beispielsweise aus laufspeicher 53 aufgezeichnet werden solL während Schieberegister-Umlaufspeichem (beispielsweise vom 55 der Zeit t₃ wenigstens einmal am Eingang eines gege-Typ MOS, d.h. Metall-Oxyd-Halbleiter) bestehen. benen Teilspeichers 53-1 bis 53-r des Umlaufspei-Diese Arten von Speichern ermöglichen die Durch- chers 53 erscheint. Man kann daher den BiIdführung einer Zeitkompression am Eingangsbild- abschnitt in diesen gegebenen Teilspeicher übertrasignal. S⁶¹¹» bevor ein weiterer Bildabschnitt in den Pufferin Fig. 10 ist eine andere Ausführungsfonn dar- 60 speicher 20 eingeschrieben wird. Man kann diese gestellt, bei der infolge der zweckmäßigen Verwen- Übertragung in den gewünschten Teilspeicher durch dung des Pufferspeichers vermieden werden kann, die von den Torschaltungen 22-1 bis 22-r unter der daß die Instabilitäten der das Eingangsbildsignal lie- Steuerung durch das Synchronisiersignal S und eine fernden Anlage auf das von der Bildröhre gegebene von einem entsprechenden Ausgang 21-1 bis 21-r der Bild zurückwirken. ⁶5 Steuerschaltung 21 durchgeführte Weichenstellung Dazu gibt ein erster Taktgeber 30 auf den Puffer- vornehmen. Zur Steuerung des Betriebs der Torspeicher 2· ein Signal H₁ zur Steuerung des Schrei- schaltungen 22-1 bis 22-r bestimmt das Synchronibens in den Pufferspeicher 20. Dieser Taktgeber wird siersignal 5 während des Zeitintervalls t_a die Ein-

schreibzeit für das Einschreiben in den Umlaufspei- impulses B₂ und des Aasgangsimpulses an einem dei eher S3, während die von der Steuerschaltung 21 Ausgänge 21-1, 21-2 bis 21-r an den Steuereingänger gelieferten Signale jeweils eine der Torschaltungen der Torschaltungen 22-1 bis 22-r je nach der Versystematisch in dem Zeitpunkt öffnen, in dem die Schiebung der Stelle für die Einschreibung des Bild-Stelle, an welcher dei Bildabschnitt aufgezeichnet 5 äbschoitts durch die Teilspeicher 53-1 bis 53-r gewerden soll, am Eingang des entsprechenden Teil- öffnet

Speichers 51-1 bis 53-r erscheint Zu diesem Zweck Schließlich enthält die Steuerschaltung 21 eine ist die Steuerschaltung 21 aus einem Zähler gegebener »Nullriickstelk-Anordnung, welche den Zählzyklus Kapazität gebildet, der die Taktimpulse H₃ vom des Zählers am Ende jedes Einschreibens in den UmTaktgeber 31 empfängt Dieser Zähler ist aus zwei in io laufspeicher 53 wieder bei Null beginnen läßt, wobei Serie geschalteten Teilzählern zusammengesetzt, von als Nullpunkt für den Zähler der Teilspeicher 53-1 denen der erste Teilzähler zyklisch die Zählung der bis 53-r dient, in dem das Einschreiben gerade statt-Taktimpulse H_z durchführt, wobei die Zähldauer fand.

gleich der Umlaufdauer t eines Teilspeichers, z. B. Wenn /₃ kleiner ist als t + J₂, so kann man zwai des Teilspeichers 53-1 ist, während der zweite Teil- 15 die gleiche Anordnung verwenden, jedoch unter dei zähler eine Zählkapazität r besitzt, die der Anzahl Bedingung, daß der Pufferspeicher 20 verdoppelt der Teilspeicher 53-1 bis 53-r entspricht, und die wird und zwei gleiche, parallel arbeitende Umlauf-Fortschaiteimpulse empfängt, die vom ersten Teil- speicher verwendet werden. Die Bildabschnitte werzähler am Ende jeder Zählung abgegeben werden. den abwechselnd in den einen oder anderen Umlauf-Die Möglichkeit der Einschreibung in die Teilspeicher 20 speicher eingeschrieben, und die Dauer des Einwird am Ende der Zählung durch den Nulldurchgang Schreibens in einen der Umlaufspeicher entspricht des Inhalts des ersten Teilzählers angezeigt; dieser dem Zeitintervall zwischen zwei Einschreibungen in Nulldurchgang erzeugt einen Fortschalteimpuls, der den anderen Umlaufspeicher. Man erzeugt auf diese dem zweiten Teilzähler des Zählers 21 zugeführt Weise künstlich ein Zeitintervall i₃, welches größer wird. Ein Öffnungsimpuls wird dann an die Torschal- 25 ist als t + f₂.

rung angelegt, deren Nummer dem Inhalt des zweiten Es wurde zwar als Beispiel der Fall eines Sonar-Teilzählers entspricht. Wenn in diesem Augenblick bildes gewählt es ist jedoch klar, daß die bedas Synchronisiersignal S vorhanden ist, findet die schriebene Anordnung auch bei jeder anderen AnÜbertragung unter der Steuerung durch das Signal H₁₁ lage anwendbar ist, welche ein durch Probewertstatt. Bei dieser Art der Steuerung werden also die 30 entnahme oder Abtastung analysierbares Bildsignal Torschaltungen durch die Koinzidenz eines Steuer- liefert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Darstellung von Bildern auf dem Bildschirm einer Bildröhre auf Grund eines von einer Abtastanordnung gelieferten analogen Signalgemischs, das ein die aufeinanderfolgenden Bildelemente darstellendes Bildvideosignal sowie Zeilensynchronsignale enthält, mit einem Analog-Digital-Umsetzer, der das analoge Signalgemisch periodisch abtastet, die abgetasteten Amplitudenwerte in festgelegten Stufen quantisiert, für jeden quantisierten Amplitudenwert eine mehrstellige Bmärzahl erzeugt und die den Binärziffem jeder Binärzahl entsprechenden Signale an den verschiedenen Binärstellen der Bmärzahl zu« geordneten Ausgängen parallel abgibt, und mit einer Anordnung zur Rückumwandlung der binärcodierten Signale in das analoge Signalgemisch Vor dessen Zuführung zu der Bildröhre, da- ao durch gekennzeichnet, daß dem Digital-Analog-Umsetzer (4) eine Speicheranordnung (5) mit mehreren parallelen, jeweils mit einem Ausgang (50) des Digital-Analog-Umsetzers (4) verbundenen Speicherkanälen (F i g. 2) nachgeschal- as tet ist, von denen jeder eine durch allen Speicherkanälen gemeinsame Steuerschaltungen (3, 500) gesteuerte Eingangsschaltung (501,502,503,504) und einen Umlaufspeicher (53) enthält, und daß die in den Umlaufspeicher (53) umlaufenden binären Signalfolgen dauernd synchron zueinander an parallelen Ausgängen der Speicheranordnung (5) mit einer Umlaufzeit (T₁) verfügbar sind, die größer als die Dauer (7^ des einem vollständigen Bild entsprechenden Bildvideosignals ist.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Umlaufspeicher aus wenigstens einer Verzögerungsschaltung (506, 508 und 509) und wenigstens einer Phasensynchronisierschaltung (507 bis 510) gebildet ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung zur Rückumwandlung der binärcodierten Signale ein Digital-Analog-Umsetzer (6) ist, der mit Ein-

,1 gänpen (51) versehen ist, die der Anzahl der Speicherkanäle (Fig.2) entsprechen und an die Ausgänge der Speicheranordnung (5) angeschlossen sind, und der das analoge Signalgemisch an einem Ausgang abgibt.

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4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an die Ausgänge (51) der Speicheranordnung (5) ein erster Digital-Analog-Umsetzer (6) direkt und ein zweiter Digital-Analog-Umsetzer (19) über einen das im natürlichen Binärcode codierte Ausgangssignal der Speicheranordnung (5) in ein mit anderer Stellenzahl binärcodiertes Signal umsetzender Codeumsetzer (18) angeschlossen sind, und daß die Ausgänge der Digital-Analog-Umsetzer wahlweise umschaltbar sind.

5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Codeumsetzer (18) logische Schaltungen (181,182) enthält, in denen ein ausgewählter Teil des binärcodierten Ausgangssignals der Speicheranordnung (5), der eine Amplitudex des Bildvideosignals darstellt, in binärcodierte Signale umgewandelt wird, die eine Amplitude darstellen, die proportional zu Hx ist.

6. Anordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsschaltungen jedes Speicherkanals drei Und-Schaltungen (501 bis 504) enthält, von denen die erste Und-Schallung (501) das binärcodierte Ausgangssignal vom entsprechenden Ausgang (50) des Analog-Digital-Umsetzers (4) und ein Schreibsteuersignal (von 500) empfängt, die zweite Und-Schaltung (503) das Ausgangssignal der ersten Und-Schaltung (502) und ein periodisches Zerhackersignal (52) empfängt und an ihrem Ausgang ein zerhacktes binärcodiertes Signal liefert, und die dritte Und-Schaltung (502) ein Umlaufsteuersignal (von 500) und die Ausgangssignale (51) des Umlaufspeichers empfängt, daß die Ausgänge der zweiten und der dritten Und-Schaltung (503, 502) über eine Oder-Schaltung (504) mit dem Eingang des Umlaufspeichers verbunden sind.

7. Anordnung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Taktgeber (3), der ein periodisches Taktsignal als Zerhackersignal zu der zweiten Und-Schaltung (503) sowie als Phasensynchronisiersignal für die im Umlaufspeicher umlaufenden Signale liefert.

8. Anordnung nach Anspruch 6 oder 7, gekennzeichnet durch einen Impulsgenerator (500), der das Schreibsteuersignal und das Umlaufsteuersignal zu der ersten Und-Schaltung (501) bzw. zu der dritten Und-Schaltung (502) liefert.

9. Anordnung nach den Ansprüchen 2 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Umlaufspeicher mehrere hintereinandergeschaltete Verzögerungsschaltungen (506, 508 und 509) enthält, denen jeweils eine Phasensynchronisierschaltung (507 bis 510) zugeordnet ist, daß der Ausgang der letzten Phasensynchronisierschaltung (510) den Ausgang (51) des Umlaufspeichers bildet und mit einem Eingang der dritten Und-Schaltung (502) verbunden ist, und daß das Phasensynchronisiersignal allen Phasensynchronisierschaltungen (507 bis 510) zugeführt wird.

10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Phasensynchronisierschaltung (510) einen Impulsgenerator (511) enthält, der schmale Impulse (Fig.7b) liefert, die mit den abfallenden Flanken der Ausgangsimpulse (Fig.7a) der vorhergehenden Verzögerungsschaltung (509) in Koinzidenz sind, daß an den Ausgang des Impulsgenerators (511) der eine Eingang einer ersten bistabilen Kippschaltung (512) angeschlossen ist, deren zweiter Eingang an den Taktgeber (3) angeschlossen ist, so daß ihr Zustand einerseits durch die schmalen Impulse und andererseits durch die ansteigenden Flanken (Fig. 7c) des Taktsignals (52) geändert wird, daß jede Phasensynchronisierschaltung (510) ferner eine zweite bistabile Kippschaltung (513) enthält, deren Zustand einerseits durch die abfallenden Flanken des Ausgangssignals der ersten Kippschaltung und andererseits durch die ansteigenden Flanken des Taktsignals (52) geändert wird, und daß eine Koinzidenzschaltung (514) vorgesehen ist, von der ein Eingang an den Ausgang der zweiten bistabilen Kippschaltung (513) und der andere Eingang an den Taktgeber (8) angeschlossen sind.

11. Anordnung nach einem der Ansprüche 8

bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß jede Ver- für jeden quantislerten Amplitudenwert eine roehrzogeningsschaltung durch eine magnetostriktive stellige Binärzahl erzeugt und die den Binärziffern Verzögerungsleitung (Fig. 3) gebildet ist, die mit jeder Binärzahl entsprechenden Signale an den Eingangskreisen (14) und Ausgangskreisen (15) verschiedenen Binärstellen der Binärzahl zugeordneversenensind. _{s tcu Aasgängen para}u_el abgibt, und mit einer Μ7i ^°^rdnun8 ^nach «Hwni der Ansprüche 7 Ordnung zur Rückumwandlung der binärcodierten s 11 dadurch gekennzeichnet dß jd Si Sil i ilih d Zu

ι,· 7i ^8 der Ansprüche 7 Ordnung zur Rückumwandlung der

bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Spei- Signale in das analoge Signalgemisch vor dessen Zu-

cherkanal (S3 in Fi^ 9) am Eingang einen Puf- führung zu der BüdröW

fcrspeicher (20) enthalt, der durch den Taktgeber Bei einer aus der dmitscben Auslegeschriit

(3) derart gesteuert wird, daß Abschnitte des bi- io 1090258 bekannten Anordnung dieser Art, die zur

narcodierten Signals, welche. Abschnitten des Ba- Magnetaufzeichnung von Fernsehvideosignalen be-

dts enteprechen, getrennt in den Umlaufspei- stimmt ist, werden die an den verschiedenen Aus-

cher (53) eingegeben werden. gangen des Analog-Digital-Umsetzers abgegebenen

13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch binärcodierten Signale auf parallelen Spuren eines gekennzeichnet, daß eine Taktgeberschaltung 15 Magnetaufzeichnungsträgers aufgezeichnet, damit sie (30) vorgesehen ist, die einen Synchronisierein- später für die Wiedergabe der Fernsehaufzeichnung gang (S) fur die Synchronisation mit dem bi- abtastet werden können.

narcodierten Signal aufweist und die mit den Puf- Aus der Zeitschrift »Funkschau«, 1965, S. 1237,

ferspeichern (20) aller Speicherkanäle zur Liefe- ist es auch bekannt, die binärcodierten Signale für rung der Schreibsteuersignale (H₁) verbunden ist, ao die Bildübertragung von Raumschiffen zur Erde zu daß der gemeinsame Taktgeber (31) mit den verwenden. Zu diesem Zweck werden die einzelnen Pufferspeichern (20) und zur Lieferung der Lese- Binärimpulse zeitlich nacheinander übertragen, wosteuersignale (H₂) und mit den Umlaufspeichern bei eine sehr lange Übertragungszeit pro Bild (übei (53) zur Lieferung der Taktsignale (U\) verbun- 8 Stunden) in Kauf genommen werden kann, weil ii^St"_A α *⁵ es sich um Stehbilder handelt.

14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch Bei bestimmten Abtastanordnungen, insbesondere gekennzeichnet, daß der Umlaufspeicher (53) je- bei der Sonarabtastung eines bestimmten Räumet &^eicherkana3s mehrere Teilspeicher (53-1, bereichs, ist es schwierig, ein ausreichend stabiles 53-2 bis 53-r) enthält, die in Serie zu einer in Bild zu erhalten, das ohne übermäßige Anstrengung sich geschlossenen Schleife verbunden sind, daß 30 und Ermüdung beobachtet werden kann. Die Urjeder Speicherkanal eine der Anzahl {ή der Teil- sache hierfür ist in erster Linie die verhältnismäßig speicher entsprechende Anzahl von Torschaltun- langsame Abtastung in Verbindung mit der Eigengen (22-1 bis 22-r) enthält, die jeweils mit ihrem bewegung des Trägers der Sonaranlage, die zur Folge Ausgang an den Eingang eines entsprechenden hat, daß die Ortsveränderung während der Dauer Teilspeichers angeschlossen sind, daß die Signal- 35 der Abtastung eines vollständigen Bildes nicht vereingänge aller Torschaltungen parallel an den nachlässigbar ist. Hinzu kommen andere Erschei-Ausgang des Pufferspeichers (20) angeschlossen nungen, wie die Echoschwankungen, so daß als Ersind, daß ein erster Steuereingang jeder Tor- gebnis ein starkes Flimmern des Bildes auftritt,
schaltung an den Synchronisiereingang (S) und Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es bekannt, an den das Lesesteuersignal (H₂) liefernden Aus- 40 eine Speicherbildröhre zu verwenden, welche die gang des gemeinsamen Taktgebers (31) ange- Aufrechterhaltung des Bildes für eine Dauer ermögschlossen ist und daß ein zweiter Steuereingang licht, die zwei Minuten erreichen kann. Die Herjeder Torschaltung an eine entsprechende Aus- stellung einer solchen Röhre ist jedoch stets schwiegangsklernme (21-1 bis 21-r) einer Steuerschal- rig und teuer, und Qualität und Bildtreue des Bildes tung (21) angeschlossen ist, welche die Impulse 45 sind nicht stets vollkommen und auch während der des vom gemeinsamen Taktgeber (31) zugeführ- ganzen Dauer der Bilddarstellung nicht gleichbleiten Taktsignals (H₈) zählt, und die als Ausgangs- bend. Außerdem ist die Verarbeitung der Signale signai Öffnungsimpulse zu jeweils einer der Tor- ziemlich umständlich.

schaltungen je nach der relativen Lage des in den Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer

Teilspeichern umlaufenden Teils des binärcodier- so Anordnung der eingangs angegebenen Art, die auch ten Signals liefert. bei verhältnismäßig langsamen Abtastanordnungen,

15. Anordnung nach Anspnich 14, dadurch wie Sonaranlagen, selbst unter ungünstigen Empgekennzeichnet, daß der Pufferspeicher (20) das fangsverhältnissen, mit geringem Aufwand ein stabibinärcodierte Signal in dauerkomprimierter Form les Bild ergibt, das ohne Anstrengung und Ermüdung abgibt. ₅₅ betrachtet werden kann.