DE2007622C3 - Anordnung zur Darstellung von Bildern auf dem Bildschirm einer Bildröhre - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung r Darstellung von Bildern auf dem Bildschirm eine: ldröhre auf Grund eines von einer Abtastanordng gelieferten analogen Signalgcmischs, das ein die feinanderfolgenden Bildelemente darstellendes Idvideosignal sowie Zeilensynchronsignale enthält, t einem Analog-Digital-Umsetzer, der das analoge »nalgemisch periodisch abtastet, die abgetasteten nplitudenwerte iij festgelegten Stufen quantisiert, fur jeden quantisierten Amplitudenwert eine mehrstellige Bin'tirzahl erzeugt und die den Binärziffern jeder Binärzahl entsprechenden Signale nn den verschiedenen Binärsiellen der Binärzahl zugeordne-

Un Ausgängen parallel abgibt, und mit einer Anordnung zur Rückumwandlung der binärcodierten Signale in das analoge Signalgemisch vor dessen Zuführung zu der Bildröhre.

Bei einer aus der deutschen Auslegeschrift

ίο 1 090 258 bekannten Anordnung dieser Art, die zur Magnetaufzeichnung von Fernsehvideosignalen bestimmt ist, werden die an den verschiedenen Ausgängen des Analog-Digital-Umsetzers abgegebenen binärcodierten Signale auf parallelen Spuren eines

Magnetaufzeichnungsträgers aufgezeichnet, damit sie später für die Wiedergabe der Fernsehaufzeichnung abgetastet werden können.

Aus der Zeitschrift »Funk-jchau«, 1965, S. 1237, ist es auch bekannt, die binärcodierten Signale für die Bildübertragung von Raumschiffen zur Erde zu verwenden. Zu diesem Zwed werden die einzelnen Binärimpulse zeitlich nacheinander übertragen, wobei eine sehr lange Übertragungszeit pro Bild (übei 8 Stunden) in Kauf genommen werden kann, weil

e? sich um Stehbilder handelt.

isei bestimmten Abtastanordnungen, insbesondere bei der Sonarabtastung eines bestimmten Raumbereichs, ist es schwierig, ein ausreichend stabiles Bild zu erhalten, das ohne übermäßige Anstrengung

und Ermüdung beobachtet werden kann. Die Ursache hierfür ist in erster Linie die verhältnismäßig langsame Abtastung in Verbindung mit der Eigenbewegung des Trägers der Sonaranlage, die zur Folge hat, daß die Ortsveränderung während der Dauer

der Abtastung eines vollständigen Bildes nicht vernachlässigbar ist. Hinzu kommen andere Erscheinungen, wie die Echoschwankungen, so daß als Ergebnis ein starkes Flimmern des Bildes auftritt.
Zur Vermeidung dieser Nachteile ist es bekannt,

₄n eine Speicherbildröhre zu verwenden, welche die Aufrechterhaltung des Bildes für eine Dauer ermöglicht, die zwei Minuten erreichen kann. Die Herstellung einer solchen Röhre ist jedoch stets schwierig und teuer, und Qualität und Bildtreue des Bildes

sind nicht stets vollkommen und auch während der ganzen Dauer der Bilddarstellung nicht gleichbleibend. Außerdem ist die Verarbeitung der Signale ziemlich umständlich.

Aufgabe der Erfindung ist die Schaffung einer

Anordnung dür eingangs angegebenen Art, die auch bei verhältnismäßig langsamen Abtastanordnungen, »vie Sonaranlagen, selbst unter ungünstigen Empfangsverhältnissen, mit geringem Aufwand ein stabiles Bild ergibt, das ohne Anstrengung und Ermüdung betrachtet werden kann.

Nach der Erfindung wird dies dadurch erreicht, daß dem Digital-Analog-Umsetzer eine Speicheranordnung mit mehreren parallelen, jeweils mit einem Ausgang des Digital-Analog-Umsetzers verbundenen

Speicherkanälen nachgeschaltet ist, von denen jeder eine durch allen Speicherkanälen gemeinsame Steuerschaltungen gesteuerte Eingangsschaltung und einen Umlaufspeicher enthält, und daß die in den Umlaufspeichern umlaufenden binären Signalfolgen dauernd synchron zueinander an parallelen Ausgängen der Speicheranordnung mit einer Umlaufzeit verfügbar sind, die größer als die Dauer des einem vollständigen Bild entsprechenden Bildvideosignals ist.

■·η λ ΜΜπησ der Bilddarstel-Die erfindungsgemaße Ausb !dung,der B ««darst«

lungsanordnung ermöglicht die B.ldw.e«gateau

einer normalen Fernsehbildröhre ^"^fP^X.

kung, die wesentlich billiger st -"^{nd e}'™^_hr^

schaltet werden kann als spezielle Speicherb ldrohren

Infolge der verwendeten ^Um'^aufsP^^;^t|J^tJe

vollständige Bildsignal am Ausgang der

anordnung für eine beliebige An^M von

holungen zur Verfugung so daß ι^uf ,f

ein stabiles und flimmerfre.es Bild erhalten

Speicherung der B; dsignale in digital £^αΐ

in mehreren parallelen Speichcrkanalen g

eine besonders einfache und storungssicliere ν

arbeitung der Signale bei einfachem Aufbau der

Speicheranordnung «"d^^^^.^^fn^d

Beseitigung der au ^E™P^fa"8?^sc^^a _n ^nku"8^eJ ™

Störungen beruhenden Ersche.nungen. Schi eBl.cn

erlauben die im Speicher umlaufenden ,galen bi g

gnale eine einfache Beeinflussung der B.ldw.edergaDe β

durch eine Codeumsetzung, beispielsweise zum ^ ^

Zweck der Kontrastumkehrung. . . . · j,

An Hand der Figuren wird die Erfindung beispieis halber näher erläutert Es zeigt _fi . _in„„_emhßen

Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemaUen

Anordnung, TTmianfqnei-

Fig. 2 eine Ausführungsform eines Umlaufspei chers der in F i g. 1 gezeigten Anordnung,

F i g. 3 eine im Umlaufspeicher von F ι g. 2 verwendbare Verzögerungsleitung, A„cfiih ^o

Fig.4 das Blockschaltbilder anderen Ausfunrungsform der erfindungsgemaßen Ano ,

F i g. 5, 6, 7 und 8 Diagramme zur Erläuterung der Wirkungsweise der erfindungsgemaßen Anordnung

und _t,_rm._{n H}„_r -,

F ig. 9, 10 und 11 andere Ausfuhrungsformen der

erfindungsgemaßen Anordnung. _WPi_rhn

In F i g. 1 ist die Sonaranlage 1 dargestellt, welche an ihrem Ausgang das obengenannte Bildsignal mit seinen Zeilensynchronsignalen wie fur ein Mrnscnsignal abgibt. Diese Bild-und Synchronsignal ^w«" den auf einen Analog-Digital-Umsetzer 4 gegeben welcher dieses Signalgemisch quantisiert. indem eine bestimmte Anzahl von ^sJE^na'^hon™JS^ei2 ™3 h B

Trennstufe 7 gegeben, welche die Synchronsignale _{b und} *_d*_m Ablenksystem 9 einer bekannten

_{zu während die} videosignale

_{auf cine}„ Videoverstärkers gegeben werden, von _{dem sie} sodann an die die Strahlstärke steuernde _E,_{ekUode der Röhre u le t werden}.

Die Arbeitsweise ist die folgende, wobei gleich^ genommen wird, welche ein _tr J_enfönni ^B _verlaufendes Testbildsignal darstellt,

aus dem die zur Binärcodierung dienenden Höhen_unterschiede ^ _{ersehen smd}.

_Die Bildsignale werden (beispielsweise) in 15 _Höhenslufen * _{nterteiU> deren drei erste (man kann}

_{beispielsweise auch} nur die erste verwenden) für die *_{hmmi le reservi}ert sind. Der Austastpegel ⁵ oder Schwarzpegel ist die Stufe 4, und es weraen _{daher für} das Bild 12 Signalhöhenstufen, (von 4 bis _verwendet. Die Umsetzung wird mittels des

Analog-Digital-Umsetzers 4 durchgeführt, wobei die β ^b^ ^ ^ ^^ _QQQh ^ _{SMe 2 dmch}

_QQQh

^ ^ _QQW ^ _dargesteii_t wird. Dieser

Analog-Digital-Umsetzer kann beispielsweise 15 _Trigge ⁵ _rsch|_ltungen verwenden, die jeweils durch die Bildsignale ausgelöst werden, wenn ihre Amplitude .^.e ^ _der ^e _Stufen j _{bis 15 übersC}:hreitet, wobei

diesen 1 nggerschaltungen logische Schaltungen nach_haltet ^B _s ^B,_{nd) welch}° _{die vier} ziffern liefern. Die

Ausbildung dieser Schaltungen bleibt vollständig ^ ^^ ^ _{FachmattflS übcrlasserl}.

Der Analog-Digital-Umsetzer 4 kann natürlich ^ _and ^B _eren ^B _{Bauart sein;} insbesondere ergibt

_{ejn bekannter} Vorwärts-Rückwärts-Zähler eine sehr

Arbeitsweise mit einer geringen Anzahl von _Bauelementen

Die erhaltenen Ziffern werden in den Umlaufspei- ^^ _{gespeichert) we]che} eine Verzögerungsschaltung

enthalten, deren Ausgang nach Impulsformungen ^ _{phase hronisa} ^B _tio^ _{des signaIs mit dem Ein}. _verbuni_{en werden kann}.

Verzögerungszeit der Verzögerungsschaltung _{jedes Um}i_aj₈peichers muß größer sefn als die ^J _Dauer Γ "eines vollständigen Bildes, das sind beim _{ahUen Bei iel 30} Myusekunden. Sobald das vollbestimmte Anzahl von JEJS2 3 ständige Bildsignal in die Veizögenmgsschaltungen deren jede durch eine Binarzahl Bekennzeichnet w,rd _ej ^ _ist,⁶ _{werden die Eing}ä_nge dieser Schaltunwelche aus an den verschiedenen Ausgängen,des 45 ^e _d ^B _{erart t daß jedes weitere Einschr}eiben

Umsetzers 4 abgegebenen Ziffernsignalen besteht. ^_{nterbunden wird und man schließt die} Schleife zwi-Bei dem einfachen gewählten Beispiel mit vier Aus- ^^ ^ ^ ^ _{A jede| Verzö}_

«ängen und daher vier Z.fferstellen werden 15 ver _{ngsschaltutlg}. _Man kann auf diese Weise das

schiedene Signalhöhen entsprechend den 15 Binar- B _n ⁶ _chriebene Bildsignal beüebig lange aufrechtzahlen definiert, welche man ^mit «« ^™g ™ _e ^d erhalten, wobei es ständig an den Ausgängen de. genommen) schreiben kann Diese J™¹^³^ Umlaufspeicher verfügbar ist Da die Dauer T einei werden auf die mer Eingänge 50 einer S^«herano« vollständigen Bildsignals unter der Verzögerungszen nung 5 gegeben, welche vier gleiche Um aufspe^cher Verzögerungsschaltungen liegt, verstreich

umfaßt, die' jeweüs eines der .y^ier ^^fferns,gnaie ^ ^ ^^ _{derAbnahme dMS vollst}ä_ndig_ei

empfangen. Em Taktgeber 3 mit ^r Frequenz _{55 am A der} Speicheranordnung f

(beispielsweise 1 MHz), welcher mit dem EmgangSZ s _der ^ _{q S} labnahme dn(}

d Siheranordnung 5 verbunden ist, dient zum * man langer wählt als die Daue

S Zellens^chronimpulse und welche man als Bild _hronin/ _{lse am Ausgang} der Trennschaltung' ^J _{f ß}

Man erhält so ein festes Bild während der ganze Aufrechterhaltungsdauer des Signals in der Speiche, _{Unter Berücksichtigung} dieserTateach

5 _möglicne Ausfährungsform eint

dargestellt, welcher für die Speich« β ^^ _{sil in(}

(beispielsweise 1 MHz), welcher mt gg

der Speicheranordnung 5 verbunden ist, dient zum Zerhacken der ihrem SpedejJgJ^^ Ziffernsignale und zur Phasensynchronisation der Ziffernsignale am Ausgang.
An den Ausgängen der
den die Zrffemsignale der g ^

abgenommen wahrend sie werter m den ^

speichern umlaufen. Die auf diese weise abgenom rienen Ziffernsignale werden auf *e Einganje Sl 6₅ * eines Digital-Analog-Umsetzer 6 gegeben, welcher

^Stf^et^e t

ete Synchronsignal-

g, p

^^ β _go ^^^^ _{signale ein(}

Anstelle erforderlich is. Dieser Eingang ist m

einer Und-Schaltung 501 verbunden, deren anderer Eingang mit einer Steueranordnung 500 verbunden ist, welche von der Bedienungsperson oder auch automatisch gesteuert sein kann. Der Ausgang der Und-Schaltung 501 ist mit dem Eingang einer Und-Sch.:.tung 503 verbunden, deren anderer Eingang mit dem die Impulse des Taktgebers 3 empfangenden Eingang 52 verbunden ist. Der Ausgang der Und-Schaltung 503 ist mit einem ersten Eingang einer Oder-Schaltung 504 verbunden. Desgleichen ist der Ausgang der Schaltung 510, welche mit dem Ausgang 51 der Speicheranlage verbunden ist, mit einem Eingang einer Und-Schaltung 502 verbunden, deren anderer Eingang mit der Steueranordnung 500 verbunden ist.

Der Ausgang der Schaltung 502 ist mit dem zweiten Eingang der Oder-Schaltung 504 verbunden. Der Ausgang dieser Schaltung ist mit einer ersten Verzögerungsanordnung 506 verbunden, welcher eine Phasensynchronisierschaitung 507, sodann eine der ersten gleiche zweite Verzögerungsanordnung 508 usw., sodann eine letzte Verzögerungsanordnung 509 und schließlich eine Phasensynchronisierschaitung 510 nachgeschaltet ist.

Aus Gründen des Platzbedarfs und der bequemen Herstellung werden m gleiche Verzögerungsanordnungen verwendet, deren jede eine Verzögerung von

-- ergibt, wobei jeder eine Phasensynchronisierschaitung nachgeschaltet ist.

Dies ist insbesondere der Fall, wenn man als Verzögerungsanordnung magnetostriktive Verzögerungsleitungen der in F i g. 3 gezeigten Art verwendet. Eine solche Leitung kann kaum mehr als eine Verzögerungszeit in der Größenordnung von 10 Millisekunden erzielen, und man muß daher für eine Bilddauer von 30 Millisekunden drei solche Anordnungen je Ziffer verwenden.

Wie weiter aus F i g. 2 ersichtlich, weist jede Phasensynchronisierschaitung, wie die Schaltung 510, eine Impulsgeneratorschaltung 511 zur Rückstellung einer Kippschaltung 512 in den Zustand 1 auf; die Kippschaltung 512 ändert ihren Zustand an den ansteigenden Vorderflanken der vom Taktgeber auf ihren zweiten Eingang gegebenen Impulse. Der Ausgang der Kippschaltung 512 ist mit dem Eingang einer zweiten Kippschaltung 513 verbunden, welche ihren Zustand bei der abfallenden Flanke der von der ersten Kippschaltung 512 abgegebenen Signaie ändert und sodann durch die ansteigende Vorderflanke des folgenden, an ihrem Steuereingang empfangenen Taktgeberimpulses in ihren Ausgangszustand zurückgestellt wird. Der Ausgang der Kippschaltung 513 ist mit dem ersten Eingang einer Und-Schaltung 514 verbunden, dessen zweiter Eingang die Taktgeberimpulse empfängt.

Die Schaltung arbeitet in der folgenden Weise:

Im Zeitpunkt ί_β wird ein Sperrimpuls (F i g. 6 b) mit einer Dauer T₁ durch die Steueranordnung 500 auf den einen Eingang der Und-Schaltung 502 gegeben. Die Und-Schaltung 562, deren einer Eingang dann nicht mehr erregt ist, überträgt daher kein Signal während der Dauer dieses Impulses. Desgleichen ist der mit der Steueranordnung 500 verbundene Eingang der Und-Schaltung 501 nicht erregt (Fig. 6 a), und es wird daher kein Signal auf den Eingang der Verzögenragsschaltung 506 übertragen. Daher werden während der Zeit T₁ die Verzögerungsanordnungen von ihrem Inhalt entleert. Im Zeitpunkt t_n + T₁ sind alle Umlaufspeicher leer. In diesem Zeitpunkt wird ein Schreibimpuls (Fig. 6b) mit der Dauer T von der Anordnung 500 auf die Und-Schaltung 501 gegeben, während der mit der Anordnung 500 verbundene Eingang der Und-Schaltung 502 wieder erregt wird.

Die Signale einer der das Bildsignal darstellenden Ziffernctellen (Fig. 6d), welche dem Eingang 50 zugeführt werden, werden daher auf die Und-Schaltung 503 übertragen, weicht dieselbe im Rhythmus des Taktgebers 3 zerhackt, dessen Signale (Fig. 6c) auf den anderen Eingang der Und-Schaltung 503 gegeben werden. Das resultierende Signal (Fig. 6e) wird auf die erste Verzögerungsschaltung 506 gegeben, welche natürlich in an sich bekannter Weise am Ausgang die erforderlichen Anpassungs- und Impulsfonnerschaltungen aufweist. Durch das Zerhacken des Signals am Eingang im Rhythmus des Taktgebers erhält man ein an die Eigenschaften der verwendeten Verzögerungsleitungen gut angepaßtes Signal.

Das Signal am Ausgang der Verzögerungsschaltung 506 (F i g. 6 f) wird durch die Phasensynchronisierschaitung 507 mit dem Taktgeber synchronisiert.

»5 Diese Phasensynchronisierschaitung hat den gleichen Aufbau wie die Schaltung 510, deren Wirkungsweise im folgenden beschrieben wird.

Da? von der Verzögerungsschaltung 509 abgegebene Signal ist in Fi g. 7 a dargestellt, wobei die Impulse unterschiedliche Phasenverschiebungen gegen das Taktgebersignal (F i g. 7 c) besitzen, um die Erläutenmg klarer zu gestalten, aber dies ist natürlich in Wirklichkeit nicht der Fall, da alle Impulse durch die Verzögerungsschaltung gleichmäßig verzögert

werden. Das Signal gemäß Fig. 7a wird daher auf die Schaltung 511 gegeben, welche sehr schmale Impulse (Fig. 7b) abgibt, die mit der abfallenden Flanke der Impulse von F i g. 7 a zusammenfallen.
Diese Schaltung kann beispielsweise eine Differenzierschaltung sein. Die schmalen Impulse lösen den Übergang der Kippschaltung 512 in den Zustand 1 aus; durch die ansteigende Vorderflanke des folgenden Taktgeberimpulses, den die Kippschaltung 512 an ihrem anderen Steuereingang empfängt, wird sie wieder in den Ausgangszustand zurückgesetzt. Das von der Kippschaltung 512 gelieferte Signal (F i g. 7 d] wird zu dem einen Steuereingang der Kippschaltung 513 so übertragen, daß durch die abfallende Flanke dieses Signals die Kippschaltung 513 in den Zustand 1 gebracht wird; sie wird durch die ansteigende Flanke des folgenden, ihrem anderen Steuereingang zugeführten Taktgeberimpulses wieder in ihren Ausgangszustand zurückgestellt
Das am Ausgang der Kippschaltung 513 erhaltene Signal (Fig. 7e) wird auf die Und-Schaltung 51 i übertragen, welche an ihrem anderen Eingang di< Taktgeberimpulse empfängt. Das Ausgangssigna (Fig. 7f) enthält daher mit den Taktgeberimpulsei in Phase befindliche Impulse, und es wird auf di( durch die Anordnung 500 in geöffnetem Zustand ge haltene Und-Schaltung 502 gegeben. Mittels de Oder-Schaltung 504 wird das Ausgangssignal de Umlaufspeichers wieder auf den Eingang der Ver zögerungsschaltung 506 gegeben und kann beliebig

lange umlaufen und erhalten werden; die Und-Schal

tung 501 wird dagegen am Ende des Schreibvorgang

durch das Steuersignal von Fig. 6a wieder gesperrt

Für jede Ziffernstelle des Bildsignals ist ein Um

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ίο

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

Als Verzögerungsschaltung kann man die in Fig. 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 Plattchen ist von einer Wicklung umgeben, wobei die beiden Wicklungen der Plättchen an einem Ende des Drahtes 11 gegenphasig parallel geschaltet sind. Ein zwischen 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 am 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 beschriebene 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 BiId-S röhre ein Bild entsprechen zu lassen, dessen entsprechendes Signal an diesem Punkt eine Amplitude -

aufweist, und zwar aus Gründen der Beobachtungsqualität und der visuellen Ermüdung,
ίο Eine solche Anwendung ist in Fig. 4 dargestellt, in der die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen versehen sind wie in den vorangehenden Figuren. Auf Grund der vier Ziffern des x-Bildsignals

wird mit Hilfe des Umsetzers 18 ein —Bildsignal er-

,x "

zeugt, 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.

ao Man hat daher zur Auswahl das normale Bildsignal am Ausgang des Umsetzers 6 oder das Bildsignal mit »Kontrastumkehrun^« 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 iab 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 Umset-

zungstabelle:

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

In F i g. 8 ist das Signal von F i g. 5 nach Verarbeitung nach dem erläuterten Prinzip dargestellt. Eine solche Verarbeitung wird mit Hilfe eines Umsetzers 18 bewirkt, in welchem dem Fachmann zur Verfügung stehende, einfache logische Schaltungen verwendet werden, die die in den beiden letzten Spalten der Tabelle angegebene Umsetzung durchführen. Diese Umsetzung kann beispielsweise dadurch erfolgen, daß man eine erste Decodierurig durch eine Anordnung 181 von logischen Schaltungen (F i g. 4) mit 15 Ausgängen durchführt, welche jeweils einer der 15 möglichen Stufen oder Signalhöhen am Eingang entsprechen, wobei in jedem Zeitpunkt lediglich der der Eingangssignalhöhe entsprechende Ausgang ein Signal abgibt. Dazu genügt es, beispielsweise für den der Stufe 4_ entsprechendem Ausgang die Und-Verknüpfung a · b · c ·Ή, für den Ausgang S die Und' Verknüpfung a · Έ ■ c ■ 3 usw. zu verwirklichen.

Eine zweite Anordnung 182 von logischen Schaltungen gibt dann auf Grund der 15 Ausgänge dei

Anordnung 181 die sieben Ziffern ab, indem entsprechende Oder-Verknüpfungen durchgeführt werden, wie beispielsweise für die niedrigste Zifferastelle: Ausgang 7 + Ausgang 8 + Ausgang 10

+ Ausgang 12 + Ausgang 13 -(- Ausgang 15 + Ausgang 3 + Ausgang 1.

Natürlich wäre es auch möglich, an Stelle des Umsetzers 18 einen Vorwärts-Rückwärts-Zähler zu verwenden.

F i g: 9 zeigt eine andere Ausführungsform der beschriebenen Anordnung, bei welcher ein Pufferspeicher zwischen dem Analog-Digital-Umsetzer 4 und der Speicheranordnung 5 angeordnet ist, so daß eine leichte Wiederherstellung des in der Speicheranordnung 5 gespeicherten Bildes oder auch die Erzielung eines kontinuierlichen Ablaufens des Bildes möglich ist.

Zwecks Klarheit der Zeichnung sind in der Figur nur die einem einzigen Ausgang des Analog-Digital-Umsetzers 4 entsprechenden Schaltungen dargestellt. Dieser Ausgang ist mit einem Umlaufspeicher 53 der Speicheranordnung 5 über einen Pufferspeicher 20 verbunden.

Dcv Ausgang des Umlaufspeichers 53 ist mit einem der Eingänge 51 des Digital-Analog-Umsetzers 6 verbunden. Die Speicher 20 und 53 sind mit dem Taktgeber 3 verbunden, welcher das Zerhacken der empfangenen Ziffernsignale und die Phasensynchronisiening am Ausgang sowie gegebenenfalls das Verschieii' -i der Informationen gewährleistet, wenn die Speicher 20 und 53 aus Schieberegistern bestehen.

Dl·. Arbeitsweise ist die folgende: Das Bildsignal ist pciodisch, da das Bild aus einer Reihe von BiIdabsch kitten A₁, A₂ bis A„, beispielsweise aus Zeilen, beste!' Jeder Bifdteil wird in der Gesamtheit der Puffe, - peicher 20 (von denen nur einer dargestellt ist) tv,, i .hert und sodann auf die Umlaufspeicher 53 in dun !·. ;!fjri Taktgeber 3 bestimmten Zeitpunkten übertrag··. Wenn die Umlaufspeicher 53 das gesamte Bild anhalten, d.h. die ρ AbschnitteA₁, A₂ bis A_n, >o kann man den ersten Bildabschnitt A, löschen und •■i'irch d.n Abschnitt Λ,, _M ersetzen, welcher zum folgenden Bi id gehört, sodann kann man A, durch A_n , ₂ ersetzen usw.

Wenn das Bildsynchronisiersignal am Ausgang der Umlaufspeicher 53 an den ersten Abschnitt jedes Bildes (d.h. an A₁, A^₁, A_2n^...) gebunden ist, i-t das auf der Bildröhre erhaltene Bild fest und wird sijruljg erneuert.

Wenn dagegen das Bildsynchronsignal in jedem Zeitpunkt an den letzten Bildabschnitt gekoppelt ist, der gerade beim Auswechseln eingegeben wurde, ! r'.n man zu verschiedenen Zwecken eine Verschiebung dieses Synchronsignals um eine Stufe bei jedem Auswechseln erzielen (wobei jedes Auswechseln vom folgenden durch das Lesen eines vollständigen Bildes getrennt ist).

Die Pufferspeicher 20 können beispielsweise aus Schieberegister-Umlaufspeichern (beispielsweise vom Typ MOS, d.h. Metall-Oxyd-Halbleiter) bestehen.

Diese Arten von Speichern ermöglichen die Durchführung einer Zeitkompression am Eingangsbildsignal.

In Fig. 10 ist eine andere Ausführungsform dargestellt, bei der infolge der zweckmäßigen Verwendung des Pufferspeichers vermieden werden kann, daß die Instabilitäten der das Eingangsbildsignal liefernden Anlage auf das von der Bildröhre gegebene Bild zurückwirken.

Dazu gibt ein erster Taktgeber 30 auf des Pufferspeicher 20 ein Signal H₁ zur Steuerung des Schreibens in den Pufferspeicher 20. Dieser Taktgeber wird durch ein auf seinen Eingang 300 gegebenes und von der das Eingangsbildsignal erziugenden Anordnung geliefertes Synchronsignal S synchronisiert, wodurch es möglich ist, den Betrieb beim Schreiben in den Pufferspeicher 20 mit dem einzuschreibenden Bildsignal zu synchronisieren. Dieses Synchronsignal 5 wird andererseits auf den Umlaufspeicher 53 gegeben, um die Übertragung eines Bildabschnitts vom Pufferspeicher 20 zum Umlaufspeicher 53 nur zuzulassen,

ίο wenn das Schreiben in den Pufferspeicher 20 beendet ist.

Die Lesesteuereingänge des Pufferspeichers 20 und des Umlaufspeichers 53 empfangen jeweils die Taktsignale H₂ und//., eines unabhängigen Taktgebers 31,

welcher eine mit dem Umlaufspeicher 53 gekoppelte und vom Eingangsbildsignal unabhängige stabile Zeitbasis liefert.

Fig. 11 zeigt das Schaltbild einer Ausführungs form, welche aus der in Fig. 10 dargestellten abgeleitet ist und die Kompensierung der eventuellen Instabilitäten des Eingangsbildsignals gestattet. Damit der Zeitpunkt der Übertragung eines Biloabschnitts zum Umlaufspeicher 53 leichter gewählt werden kann, wird dieser in r in Reihe geschaltete Teilspeieher 53-1 bis 53-r unterteilt, deren jeder außerdem einen durch eine Torschaltung 22-1 bis 22-r gesteuerten Paralleleingang aufweist. Der Ausgang des letzten Teilspeichers 53-r ist mit dem Eingang des ersten Teilspeichers 53-1 derart verbunden, daß ein Umlaufen der Informationen im Umlaufspeicher 53 möglich ist. Der Ausgang des Pufferspeichers 20 isi parallel mit einem Eingang jeder der Torschaltungen 22-1 bis 22-r verbunden. Jede Torschaltung weisl außerdem zwei Steuereingänge auf, deren einer das Synchronsignal S und deren anderer ein vom entsprechenden Ausgang der Steuerschaltung 21 abgegebenes Steuersignal empfängt.

Die Arbeitsweise dieser Anordnung ist die folgende: Es sei /, die Dauer des Einschreibens eine« Bildabschnitts in den Pufferspeicher 20 und i₂ die Lesedauer des Pufferspeichers 20 und die Dauer de« gleichzeitigen Einschreibens dieses '>Udabschnitts ir einen Umlaufspeicher 53.

Wenn man annimmt, daß eine Zeitkompressior durchgeführt wird, ist f., wesentlich kleiner als t_v

Wenn /, das Zeitintervall zwischen dem Ende eine; Einschreibvorgangs und dem Beginn des folg ;,der Einschreibvorgangs im Pufferspeicher 20 ist, so wähl man die Umlaufdauer t in einem Tcilspeicher 53-1

So bis 53-r ausreichend größer als f.,, und zwar derart daß f₃ > f, ist. Daher ist man sicher, daß die Stelle an welcher der vom Pufferspeicher 20 in den Umlauf speicher 53 zu übertragende Bildabschnitt im Um laufspeicher 53 aufgezeichnet werden soll, währenc der Zeit f_s wenigstens einmal am Eingang eines gege benen Teilspeichers 53-1 bis 53-r des Umlaufspei chers 53 erscheint. Man kann daher den Bild abschnitt in diesen gegebenen Teilspeicher übertra gen, bevor ein weiterer Bildabschnitt in den Puffer speicher 20 eingeschrieben wird. Man kann die» Übertragung in den gewünschten Teilspeicher darcl die von den Torschaltungen 22-1 bis 22-r unter de Steuerung durch das Synchronisiersignal S und eini von einem entsprechenden Ausgang 21-1 bis 21-r de Steuerschaltung 21 durchgeführte Weichenstellunj vornehmen. Zur Steuerung des Betriebs der Tor schaltungen 22-1 bis 22-r bestimmt das Synchroni siersignal S während des Zeitintervalle t_s die Ein

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schreibzeit für das Einschreiben in den Umlaufspei- impulses H₂ und des Ausgangsimpulses an einem der eher 53, während die von der Steuerschaltung 21 Ausgänge 21-1, 21-2 bis 21-r an den Steuereingängen gelieferten Signale jeweils eine der Torschaltungen der Torschaltungen 22-1 bis 22-r je nach 4er Versystematisch in dem Zeitpunkt öffnen, in dem die Schiebung der Stelle für die Einschreibung des Bild-Stelle, an welcher der Bildabschnitt aufgezeichnet 5 abschnitts 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 enthüll die Steuerschaltung 21 eine ist die Steuerschaltung 21 aus einem Zähler gegebener »Nullrückstelle-Anordhung, 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 Η_Λ durchführt, wobei die Zähldauer fand.

gleich der Umlaufdauer t eines Teilspeichers, z. B. Wenn I₃ kleiner ist als r + /_ä, so kann man zwar des Teilspeichers 53-1 ist, während der zweite Teil- 15 die gleiche Anordnung verwenden, jedoch unter der 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-Fortschalteimpulse empfängt, die vom ersten Teil- speicher verwendet werden. Die Bildabrchnitte 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 t₃, welches größer wird. Ein Öffnungsimpuls wird dann an die Torschal- 35 ist als t + t„.

lung 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 H₂ lage anwendbar ist, welche ein durch Probewertstatt. Bei dieser Art der Steuerung werden also die 30 entnahme oder Abtastung analysierbares Bildsigna Torschaltungen durch die Koinzidenz eines Steuer- liefert.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (15)

1. Patentansprüche:

   X, 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 Signalge- ία misch periodisch abtastet, die abgetasteten Ampli-•tudenwerte in festgelegten Stufen quantisiert, für jeden quantisierten Amplitudenwert eine me\rstellige Binärzahl erzeugt und die den Binärzüfern jeder Binärzahl entsprechenden Signale an den verschiedenen Binärstellen der Binärzahl zugeordneten Ausgängen parallel abgibt, und mit einer Anordnung zur Rückumwandlung der binärcoa<erten Signale in das analoge Signalgemisch vor dessen Zuführung zu der Bildröhre, dadurch gekennzeichnet, daß dem Digital-Analog-Umsetzer (4) eine Speicheranordnung (5) mit mehreren parallelen, jeweils mit einem Ausgang (50) des Digital-Analog-Umsetzers (4) verbundenen Speicherkanäkn (F i g. 2) nachgeschaltet ist, von denen jeder eine durch allen Speicherkanälen gemeinsame Steuerschaltungen (3, 500) gesteuerte Eingangsschaltung (501, 502, 503, 504) und ei· en Umlaufspeicher (53) enthält, und daß die in den Umlaufspeicher (53) umlaufenden binären 5iignalfolgrn dau. vnd synchron zueinander an parallelen Ausgängen der Speicheranordnung (5) mit einer Umlaufzeit (Γ,) verfügbar sind, die größer als die Dauer (T) des einem vollständigen Bild entsprechenden Bildvideosignals ist.
2. 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. 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 Eingängen (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.
4. 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. 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 Amplitude* des Bildvideosignals darstellt, in binärcodierte Signale umgewandelt wird, die eine Amplitude darstellen, die proportional zu l/x ist.
6. 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-Schaltung (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 iiefert, 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. 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 Iiefert.
8. 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) Iiefert.
9. 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 Phasensynr'aronisierschaltung (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. 10. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß jede Phasensynchronisierschaltung (510) einen Impulsgenerator (511) enthält, der schmale Impulse (Fig. 7b) Iiefert, die mil den abfallenden Flanken der A'.isgangsimpulse (Fig. 7a) der vorhergehenden Verzögerungsschaltung (509) in Koinzidenz sind, daß an der Ausgang des Impulsgenerators (511) der eine Eingang einer ersten bistabilen Kippschaltung (512] angeschlossen ist, deren zweiter Eingang an der Taktgeber (3) angeschlossen ist, so daß ihr Zustand einerseits durch die schmalen Impulse unc andererseits durch die ansteigenden Flanker (F i g. 7 c) 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 erster Kippschaltung und andererseits durch die ansteigenden Flanken des Taktsignals (52) geänder wird, und daß eine Koinzidenzschaltung (514' vorgesehen ist, von der ein Eingang an den Aus gang der zweiten bistabilen Kippschaltung (513 und der andere Eingang an den Taktgeber (8 angeschlossen sind.
11. 11. Anordnung nach einem der Ansprüche ί

    bis IQ₁ dadurch gekennzeichnet, daß jede Verzögerungsschaltung durch eine magnetostrictive Verzögerungsleitung (Fig. 3) gebildet ist, die mit Eingangskreisen (14) und Ausgangskreisen (15) versehen sind.
12. 12. Anordnung nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Speicherkanal (53 in Fig. 9) am Eingang einen Pufferspeicher (20) enthält, der durch den Taktgeber (3) derart gesteuert wird, daß Abschnitte des binärcodierten Signals, welche Abschnitten des Bildes entsprechen, getrennt in den Umlaufspeicher (53) eingegeben werden.
13. 13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Taktgeberschaltung (30) vorgesehen ist, die einen Synchronisiereingang (S) für die Synchronisation mit dem binärcodierten Signal aufweist und die mit den Pufferspeichern (20) aller Speicherkanäle zur Lieferung der Schreibsteuersignale (//,) verbunden ist, daß der gemeinsame Taktgeber (31) mit den Pufferspeichern (20) und zur Lieferung der Lesesteuersignale (H.,) und mit den Umlaufspeichem (53) zur Lieferung der Taktsignale (H₃) verbunden ist.
14. 14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Umlaufspeicher (53) jedes Speicherkanals mehrere Teilspeicher (53-1, 53-2 bis 53-)) enthält, die in Serie zu einer in sich geschlossenen Schleife verbunden sind,- daß jeder Speicherkanal eine der Anzahl (r) der Teilspeicher entsprechende Anzahl von Torschaltungen (22-1 bis 22-r) enthält, die jeweils mit ihrem Ausgang an den Eingang eines entsprechenden Teilspeichers angeschlossen sind, daß die Signaleingänge aller Torschaltungen parallel an den Ausgang des Pufferspeichers (20) angeschlossen sind, daß ein erster Steuereingang jeder Torschaltung, an den Synchronisiereingang (S) und an den das Lesesteuersignail (H₂) liefernden Ausgang des gemeinsamen Taktgebers (31) angeschlossen ist und daß ein zweiter Steuereingang jeder Torschaltung an eine entsprechende Ausgangsklemme (21-1 bis 21i-r) einer Steuerschaltung (21) angeschlossen ist, welche die Impulse des vom gemeinsamen Taktgeber (31) zugeführten Taktsignals (//₃) zählt, und die als Ausgangssignal Öffnungsimpulse zu jeweils einer der Tor schaltungen je npch der relativen Lage des in den Teilspeichern umlaufenden Teils des binärcodierten Signals liefert.
15. 15. Anordnung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Pufferspeicher (20) das binärcodierte Signal in dauerkomprimierter Form abgibt.