DE3239362C2 - System zur Erzeugung eines Bildes einer zeilenweise verschachtelt abgetasteten Szene - Google Patents
System zur Erzeugung eines Bildes einer zeilenweise verschachtelt abgetasteten SzeneInfo
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- DE3239362C2 DE3239362C2 DE3239362T DE3239362T DE3239362C2 DE 3239362 C2 DE3239362 C2 DE 3239362C2 DE 3239362 T DE3239362 T DE 3239362T DE 3239362 T DE3239362 T DE 3239362T DE 3239362 C2 DE3239362 C2 DE 3239362C2
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Description
Die ErfindungIbetrifft ein System, wie es im Oberbegriff
des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist. Insbesondere handelt es sich um Maßnahmen zur Verringerung der
Sichtbarkeit von Zeilenabtast-Strukturfehlern, die aus der Zeilensprungabtastung der wiedergegebenen Szene
resultieren.
Derzeit benutzte Fernsehempfänger und Monitore ergeben nicht so gute Bilder, wie sie innerhalb der
Einschränkungen der üblichen Zeilenabtastnormen möglich wären. Es besteht daher der Wunsch nach
wesentlichen Verbesserungen im Sinne einer »High-Fidelity«-Wiedergabe. Dieses Problem ist detailliert in
dem Aufsatz »High Definition Television Studies on Compatible Basis With Present Standards« von Broder
Wendland diskutiert, der in dem Buch »Television Technology in the 80's« erschienen ist, welcher von der
SMPTE herausgegeben ist.
Ein Hauptproblem bei Abtastsystemen mit 525 Zeilen pro Vollbild und 30 Vollbildern pro Sekunde (525/
30), wie etwa beim NTSC-System, oder auch bei anderen Systemen, wie dem 625/25-System (PAL), sind die
aus dem Zeilenabtastverfahren selbst resultierenden Strukturfehler, die hauptsächlich durch das bei diesen
Normen angewandte Zeilensprungverfahren entstehen. Dieses Zeilensprungverfahren ist vergleichbar mit dem
Verfahren der Bildunterbrechung in der Laufbildtechnik. Sein Zweck besteht in der Erhöhung der Flimmerfrequenz
des wiedergegebenen Bildes, um auf diese Weise das periodische Auftreten und Verschwinden des
Bildes weniger wahrnehmbar zu machen. Eine hohe Flimmerfrequenz ist erwünscht, weil sie ein kontinuierlich
vorhandenes Bild vortäuscht.
Bei einem 525/30-System werden 525 Zeilen in Vx Sekunde abgetastet (Abtastfrequenz 30 Hz). Durch
die Verschachtelung oder das Zeilensprungverfahren wird das 525zeilige Bild (Vollbild) in zwei aufeinanderfolgende
Halbbilder von jeweils 262 Vi Zeilen zerlegt, die als ungerades (Zeilen 1, 3, 5 . . .) bzw. als gerades
(Zeilen 2, 4, 6 . . .) Halbbild bezeichnet werden. Die
262 '/■ Zeilen des ungeraden Halbbildes werden innerhalb
Vm Sekunde abgetastet, und darauf folgt die Abtastung
der zusätzlichen 262 '/; Zeilen des geraden Halbbildes,
wobei die Zeilen des geraden Halbbildes in den Zwischenräumen zwischen, den Zeilen des ungeraden
Halbbildes liegen. Das von jedem Halbbild allein abgetastete Raster kann praktisch angesehen werden als
weißes oder farbiges Bild mit einem eingeschachtelten unmodulierten schwarzen Raster (Fig. 1 der beiliegenden
Zeichnungen). Während des nächstfolgenden Halbbildes werden die schwarzen Zeilen des schwarzen
Rasters des vorangegangenen Halbbildes von den weißen Zeilen des folgenden Halbbildes überschrieben,
aber anstatt daß dadurch die Sichtbarkeit des schwarzen Rasters verschwindet, entsteht der subjektive Effekt
oder der Eindruck, als ob sich das schwarze Raster scheinbar vertikal verschöbe. Man kann das sich bewegende
schwarze Raster leicht sehen bei der Betrachtung eines großflächigen Bildschirmes aus kleinem Abstand.
iiin anderer, durch das Zeilensprungverfahren hervorgerufener
Strukturfehler ergibt sich aus Jer Sichtbarkeit der Abtastzeilen an den Kanten bewegter Gegenstände.
Der Grund hierfür ist die von Halbbild zu Halbbild unterschiedliche Position des sich bewegenden
Gegenstandes. Die Kanten der bewegten Gegenstände haben nur die halbe nominelle Vertikalauflösung und
sehen gezackt oder sägezahnförmig aus mit Unterbrechungen durch die deutlich sichtbaren schwarzen
Abtastlinien. Fig. 2a veranschaulicht die Wirkung eines sich bewegenden schwarzen kreisförmigen Gegenstandes
auf einem weißen Hintergrund, wobei die gezackten Kanten deutlich sichtbar sind.
Aus der DE-OS 29 15 359, von welcher die Erfindung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgeht,
Ist es bekannt, nahezu ein Vollbild zeilenweise zu speiehern,
wobei die einzelnen Zeilenspeicher mit Hilfe einer Steuerschaltung nacheinander beaufschlägt und
dann so ausgelesen werden, daß an einem ausgangsseitigen Digual/Analog-Wandler eine fortlaufende, also
nichtverschachtelte Zeilenfolge erscheint, in welcher die unveränderten Eingangszeilen entsprechend umgeordnet
auftreten.
Ferner ist aus der DE-OS 28 24 561 ein System zur Umwandlung eines verschachtelten 313-Zeilenbildes in
ein verschachteltes 625-Zeilenbild bekannt, wobei ein
Vollbild aus zwei Halbbildern von jeweils 157 Vi Zeilen durch halbbildweise Interpolation in zwei Halbbilder
von jeweils 313 Zeilen umgewandelt wird. Die beiden neuen Halbbilder doppelter Zeilenzahl werden zur Wiedergabe
erneut verschachtelt.
Schließlich ist es aus der US-PS 30 96 398 bekannt, zur Einsparung von Bandbreite nur jedes zweite Halbbild
des Zcilensprung-Fernsehsignals zu übertragen und auf der Empfangsseite die fehlenden Halbbilder durch
Interpolation benachbarter Zeilen der übertragenen Halbbilder näherungsweise zu rekonstruieren. Dazu
werden zwei Speicher mit einer Speicherkapazität von jeweils mindestens einem Halbbild benötigt.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, bei möglichst geringem Speicherbedarf die sichtbare Zeilenstruktur
ohne Inkaufnahme eines verstärkten Bildflimmern zu verringern.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Weiterbildungen bzw. spezielle Ausgestaltungen de/ Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Durch die Erfindung wird ein System zur Erzeugung eines fortlaufend abgetasteten Bildes aus einem verschachtelten
Videoeingangssignal geschaffen, welches einen Speicher zur Speicherung mindestens einer Zeile
des Videoeingangssignals benutzt und aus den Eingangszeilen und den gespeicherten Zeilen Zwischenzeilen
erzeugt. Diese Zwischenzeilen werden abwechselnd mit Zeilen des Eingangssignals fortlaufend, also ohne
Verschachteiung. wiedergegeben. Auf diese Weise wird die Zeilenstruktur weniger sichtbar und die Flimmerfrequenz
nicht störend niedrig.
Zur Erzeugung einer zeilenfreien Darstellung eines in Zeilen abgetasteten Bildes werden Zeilen des Videosignals
entsprechend jeder Zeilenabtastung des Bildes erzeugt. Diese Zeilenabtastungen werden zeitlich oder
räumlich oder möglicherweise auch in beider Weise getrennt, so daß sie bei der Darstellung ein Bild ergeben,
welches eine zu beanstandende Zeilenabtaststruktur hat. Die Zeilenabtaststruktur wird verbessert durch
Speichern mindestens einer Zr:'i des abgetasteten
Videosignals in einer Verzögerung?- oder Speicherstufe.
Das Signal wird so verarbeitet, daß aus dem Speicher nicht nur die Zeilenabtastungen herausgenommen
werden, welche die zu beanstandende Zellenstruktur haben, sondern auch Videosignale, welche Zwischenzeilen
des Videosignals darstellen. Die erstgenannten Zeilen und die Zwischenzeilen werden so wiedergegeben,
daß die Zeilenablenkstruktur verschwindet. Bei einer anderen Ausführungsform wird die unerwünschte
Reduzierung der Flimmerfrequenz, die sich aus der progressiven Abtastung der ersten Zeilen und
der Zwischenzeilen ergibt, verbessert durch wiederholte Wiedergabe derselben Information.
Fig. 1 veranschaulicht ein abgetastetes Bild, welches die Information eines Halbbildes enthält und ein
schwarzes Raster zeigt;
Fig. 2 stellt ein Vollbild eines sich bewegenden kreisförmigen Objektes dar, welches mit versciiachtelter
Zeilenabtastung wiedergegeben wird, wobei ein Sägezahnkanteneffekt sichtbar ist;
Fig. 3 und 9 zeigen Blockschaltbilder von Ausführungsformen der Erfindung, bei welchen durch Interpolation
aufeinanderfolgender Zeilen Zwischenzeilen für die Wiedergabe erzeugt werden;
Fig. 4, 5 und 6 zeigen Details der Ausführungsform nach Fig. 3;
Fig. 7 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung unter Verwendung eines Halbbild-Verzögerungsspeichers
zur Erzeugung von Zwischenzeilen für die Darstellung;
Fig. 8 zeigt einen Fernsehempfänger mit einer Wiedergabeeinrichtung
gemäß der Erfindung;
rig. 10 ist ein Diagramm zur Erleichterung des Verständnisses
der Ausführungsform gemäß Fig. 9;
Fig. 11 zeigt tine Ausführungsform der Erfindung, bei welcher ein Speicher für 527 Horizontaizeilen die
wiederholte Auslesung eines vollen NTSC-Vollbildes ohne Verlust «inlaufender Information erlaubt;
Fig. 12 zeigt den Speicher nach Fig. 11 zu verschiedenen Zeitpunkten;
Fig. 13 zeigt entweder abwechselnd gespeicherte und neue Daten oder abwechselnd neue und geschätzte
Daten je nachdem, ob in der Szene eine Bewegung auftritt oder nicht; und
Fig. 14 zeigt ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung, bei welcher die Zeilenabtaststruktur
einer wiederholten Vollbildinformation durch Schätzung weiter verringert ist.
Bei der Anordnung gemäß Fig. 3 wird ein normge-
mäßes analoges NTSC-Farbfernsehsignalgemisch mit
Zeilensprung von einer nicht dargestellten Quelle einem Anschluß 10 zugeführt und mit Hilfe eines Analog/Digital-Konverters
12, der unter Steuerung durch ein von einer ebenfalls nicht dargestellten Quelle einem
Anschluß 14 zugeführten Taktsignal getaktet wird, in digitale Form umgesetzt. Die Taktsignale werden ebenfalls
verschiedenen Teilen der übrigen Schaltung nach Fig. 3 zur zeitlichen Steuerung der verschiedenen
Funktionen zugeführt. Das digitalisierte Videosignal wird einer Abschätzschaltung 300 zugeführt, welche
abgeschätzte Zwischenzeilen mit der doppelten Frequenz für die Zuführung zur Wiedergabeeinrichtung
erzeugt. Das digitalisierte Videosignalgemisch gelangt zu einem Leuchtdichte-Farb-Decoder, der als Block 14
dargestellt ist und der das Leuchtdichtesignal (Y) und die beiden Farbsignale (/, Q) voneinander trennt und
-:-. α u,„u^.,„-u„u.._„_- -ic ii U-... ta «.-.. a:„ ι „..„u.
.31If nUJbllUtUbtiailUMCkll A**« M. t L/C**· AV ΛΧΛΙ Ult» A_*^UWIl*
dichtesignale und die Farbsignale / bzw. Q zuführt. Jede Abschätzschaltung erzeugt eine Folge von Zeilen unmodifizierter
Videosignale (/·"„), die gegenüber dem einlaufenden
Videosignal um eine Zeilendauer H (nach der US-Norm etwa 63 Mikrosekunden) verzögert sind. Jede
Abschätzschaltung erzeugt ferner gleichzeitig Zeilen abgeschätzter oder interpolierter Videosignale (F,). Die
verzögerten unmodifizierten Videosignale, die aus der Leuchtdichteinformation FuY abgeleitet sind, werden
einem Pufferspeicher 20 (vom Typ First In-First Out) zugeführt, welche beispielsweise eine CCD-Verzögerungsleitung
aufweisen können. Die von der Leuchtdichteinformation FeY abgeleiteten geschätzten Videosignale
werden in gleicher Weise einem Pufferspeicher 22 zugeführt. Die unmodifizierten verzögerten Videosignale,
die aus der Farbinformation / und Q abgeleitet sind (F11,, FuQ) werden Pufferspeichern 24 bzw. 26 zugeführt
und die abgeschätzte Farbinformation (F... F.Q) gelangt zu Pufferspeichern 28 und 30. Jeder dieser sechs
Pufferspeicher erhält kontinuierlich Daten, und die Pufferspeicher werden alternativ paarweise (20, 22; 24, 28;
26,30) ausgelesen, so daß kontinuierlich getrennte Ausgargssignale
Y, I und Q zur Verfügung stehen. Die Pufferspeicher können ähnlich aufgebaut sein, wie es in
der DE-OS 31 07 032 beschrieben ist. Die Pufferspeicher sind so angeordnet, daß ihnen Eingangssignale mit
einer ersten Taktfrequenz zugeführt werden und daß ihre Ausgangssignale mit der doppelten Taktfrequenz
ausgelesen werden. Durch die Auslesung mit der doppelten Taktfrequenz wird die Signalbandbreite um den
Faktor 2 vergrößert, und die Dauer der Signale verkürzt sich um den Fakior 2. Daher wird jede aktive Videosignalzeile,
die normalerweise über 53 Mikrosekunden reicht und auch in 53 Mikrosekunden in den Speicher
eingelesen wird, in etwa 26 Mikrosekunden aus dem Speicher ausgelesen. Damit man ein kontinuierliches
Videosignal erhält, ist ein dreipoliger Umschalter oder eine entsprechende elektronische Torschaltung 32 mit
einem Umschaltkontakt 32a an die Ausgänge der Pufferspeicher 20 und 22 angeschlossen, um wahlweise
jeden Pufferspeicher an einen Ausgangs-D/A-Konverr.er 34 anzuschließen. Entsprechend koppelt der
Umschaltkontakt b des Schalters 32 die Ausgänge der Pufferspeicher 24 und 28 alternativ an einen D/A-Konverter
36 und der Umschaltkontakt c koppelt die Ausgänge der Pufferspeicher 26 und 30 mit einem D/A-Konverter
38. Die getrennten Signale Y, I und Q werden wiederhergestellt und gefiltert zur Wiederbildung
eines Analogsignals, das frei von Quantisierungssprüngen ist. Die wiederhergestellten Signale Y. I und Q
werden einer Matrixschaltung 40 zugeführt, welche Signale R, G und B erzeugt, die einer Wiedergabeeinheit
mit einer Bildröhre zugeführt werden, welche mit 31,5 kHz betrieben wird, um 262 Vi Zeilen des verzögerten
unverarbeiteten Videosignals abwechselnd mil 262 Vi Zeilen des abgeschätzten Videosignals in
Vto Sekunde abzutasten, so daß sich insgesamt 525 Zeilen
ergeben.
Somit erzeugt die Schaltung nach Fig. 3 für jedes ίο Halbbild von 262 Vi Zeilen des ankommenden Zeilensprung-Videosignals
525 Zeilen fortlaufend abgetasteter oder nichtverschachtelter Videosignale und bringt
diese zur Anzeige. Damit nähert sich ein Bild mehr dem Aussehen einer zeilenfreien Wiedergabe (welche keine
IS Abtastzeilen hat), wie es durch das Bild eines sich bewegenden kreisförmigen Objektes veranschaulicht
ist, das in Fig. 2b in interpolierter Form zeigt.
Fig. 4 zeigt das Pvsiferspcichcrpaar 20, 22 dciaiüicrter
in Blockdarstellung. Das abgeschätzte Signal F, wird einem Eingangsanschluß 410 zugeführt und gelangt zu
den Eingängen von Verzögerungsleitungen Del und Del
für das abgeschätzte Signal. Das unmodifiziertc verzögerte Signal Fu wird einem Eingangsanschluß 412 zugeführt
und gelangt zu den Eingängen getakteter Verzögerungsleitungen Dn, und D„2, welche CCD-Verzögerungsieitungeii
sein können. Mit den Verzögerungsleitungen. De2 und D„2 ist über Schalter 32e und 32/j in den
gezeichneten Schalterpositionen ein Schreibtaktgenerator gekoppelt, und die Verzögerungsleitungen Dr2 und
D„2 werden gleichzeitig mit einer niedrigen Frequzenz
zur Eingabe der abgeschätzten bzw. unmodifizierten Signale getaktet.d Die Eingabe erfolgt in etwa 53 us.
Während des Eingabeintervalls ist der Ausgangsanschluß 414 über den Schalter 32a mit den Ausgängen
der Verzögerungsleitungen Del und D„2 gekoppelt, so
daß an ihm ein Signal von der jeweils getakteten Verzögerungsleitung zugeführt wird. In den dargestellten
Positionen liegt ein Lesetakt 416 über den Schalter .V2 und den Schalter 32c an der Verzögerungsleitung On,,
die mit der doppelten Eingaberate ausgelesen wird. Die Schalter 32λ, Üb und 32d werden gleichzeitig von einer
Schaltersteuereinheit 418 betätigt, welcher Horizontalsynchronimpulse
zugeführt werden, die den Beginn jeder ankommenden Horizontalzeile markieren. Das
Horizontalsynchronsignal kann beispielsweise von einer nicht dargestellten Synchronsignaltrennschaltung geliefert
werden, welche mit dem Eingangsanschluß 10 (Fig. 3) gekoppelt ist, dem das analoge Videosignal
zugeführt wird. Die Schalter 32λ, d und e werden beim
Auftreten des nächsten Horizontalsynchronintervalls aus den in Fig. 4 dargestellten Positionen umgeschaltet.
Die Schalter werden zu jedem Horizontalsynchronisierzeitpunkt betätigt und ändern dabei ihre Positionen.
Der Schalter 52 wird doppelt so oft wie die Schalter 32 umgeschaltet. Die Steuerung des Schalters 52 erfolgt
durch Rücksetzen einer Zähler- und Schaltersteuereinheil beim Auftreten jedes ankommenden Horizontalsynchronimpulses.
Die Einheit 420 zählt soviel Lesetaktimpulse, wie die Verzögerungsleitung Speicherzellen
hat, und schaltet den Schalter 52 so um, daß der Lesetaktgenerator 416 mit der zweiten Verzögerungsleitung
gekoppelt wird, die gerade dann ausgelesen werden soll, wenn die erste des Paares leer ist. Somit
schaltet der Schalter 52 in der Nähe der Mitte einer
Zeile des einlaufenden Videosignals. Damit ist das Videosignal am Ausgangsanschluß 414 kontinuierlich
verfügbar. Fig. 4b zeigt als Fe und F„ die Videosignale,
die zu den beiden Anschlüssen 410 oder 412 gelangen
und im wesentlichen identisch sind. Das auslaufende
Videosignal 430, das aus abwechselnden zeitkompriniicrten
Abschnitten Fr, F11 besteht, ist ebenfalls in
zeitlichem Zusammenhang hiermit veranschaulicht.
Fig. 5 zeigt den Aufbau einer Abschätzschaltung, wie etwa der Abschätzschaltung 16 aus Fig. 3. Das
F.iiv., ngssignal wird einer 1 H-Verzögerungsleitung 510
mit dtf Verzögerungsdauer einer Zeile und außerdem
einem Eingang einer Addier- oder Summierschaltung 512 zugeführt. Dem anderen Eingang dor Addierschal- in
tung 512 wird ebenfalls ein um 1 H verzögertes Videosignal zugeführt. An ihrem Ausgang liefert die Addierschaltung
ein Signal, dessen Amplitude gleich der Summe der Amplituden der Eingangssignale ist. Zur
Normierung des Signales zu einem Signal, dessen Amplitude gleich dem arithmetischen Mittelwert zwischen
dem Eingangssignal und dem verzögerten Einn:inov_siunLl! !St. wird CÜ? AfH0UtMd*? in einem Dämnfungsglied
514 durch 2 geteilt. Die gemittelten Ausgangssignale gelangen zu einem Ausgangsanschluß 516
und stellen das abgeschätzte Ausgangssignal Fe dar. Das
unverzögerte Eingangssignal wird ebenfalls einem Eingangsanschluß 518 zugeführt und bildet das Ausgangssignal
F1,.
Es können auch andere Abschätzschaltungen benutzt werden. So zeigt Fig. 6 einen Interpolator für quadratische
Interpolation, bei welchem das Eingangssignal einer Kaskade von 1 H-Verzögerungsleitungen 612, 614
und 616 zugeführt wird. Die Eingangs- und Ausgangssign; ic jeder Verzögerungsleitung werden einzeln Multiplizierschaltungen
618, 626, 628 und 630 zugeführt, welche übliche 8x8 Multiplizierer sind und die Signale
mit einer bekannten Funktion multiplizieren (die von einem Tabellen-ROM-Speicher 620 entnommen werden).
Der ROM-Speicher 620 des Multiplizierers erzeugt eine laufende Variable in Abhängigkeit von
Horizontalsynchronimpulsen, die einem Eingangsanschluß 624 zugeführt werden, und diese laufende Variable
gelangt als zweites Eingangssignal zu den Multiplizierschaltungen 618, 626, 628 und 630. Das multiplizierte
Ausgangssignal der Multipiizierschaltungen wird einer Summierschaltung 632 zugeführt, die an einem
Ausgangsanschluß 634 einen abgeschätzten Wert Ft
eines Zwischensignals erzeugt, wie dies in weiteren Einzelheiten in der US-Patentanmeldung Ser. No. 262,
619 vom II. Mai 1981 (Erfinder K. H. Powers) (deutsche
Patentanmeldung P 32 17 681.3) beschrieben ist. Die unmodifizierten Zeilen F11 werden aus dem verzögerten
Eingangssignal 610 am Ausgang der 1 H-Verzögerungsleitung 612 erhalten und dem Ausgangsanschluß
636 zugeführt.
Benutzt man die Anordnung gemäß Fig. 3 zusammen mit dem quadratischen Interpolator nach Fig. 6,
dann benötigt man drei solche Interpolatoren. Verglichen mit der Schaltung nach Fig. 3 erzeugt diejenige
nach Fig. 9 eine zeilenfreie Halbbilddarstellung aus einem verschachtelten Videosignalgemisch durch die
Verwendung eines einzigen quadratischen Interpolators und nur zweier Pufferspeicher. Nach Fig. 9 wird ein
Videosignalgemisch, welches entweder analog oder digital sein kann, über einen Eingangsanschluß 910 dem
Eingang eines quadratischen Interpolators 912 und einer Kaskade von Verzögerungsleitungen 914 bis 918
.zugeführt. Das Ausgangssignal der Verzögerungsleitung 914 ist mit Fn bezeichnet, die Ausgänge der Verzögerungsleitungen
916 und 918 jeweils mit Fn+1 bzw.
/•'„+2- Das entsprechende unverzögerte Eingangssignal
ist mit /·"„_, bezeichnet (in Übereinstimmung mit den in
der erwähnten US-Patentanmeldung von Powers benutzten Bezeichnungen). Das Ausgangssignal des
Interpolators 912 ist mit F„+v: bezeichnet und wird
einem Pufferspeicher 920 für die geraden Zeilen zugeführt, während das Ausgangssigp.al Fn von der Verzögerungsleitung
914 verzögert wird und einem Pufferspeicher 922 für die ungeraden Zahlen zugeführt wird. Die
Ausgangssignale der Pufferspeicher 920 und 922 gelangen zu den Eingängen eines Schalters oder eines Tores,
der bzw. das als Umschalter 925 dargestellt ist. Der Umschalter 925 koppelt die Ausgangssignale von den
Pufferspeichern 920 und 922 über zwei Signalwege zu Ausgängen eines Leuchtdichte-Farb-Decoders 924.
Einer der beiden Signalwege enthält eine Verzögerungsleitung 926. Der Decoder erzeugt Signale Y, I und
Q, welche zu einer Matrix 928 gelangen, in welcher Signale R, G und B erzeugt werden, die einer Wiedergabeeinrichtung
930 zugeführt werden. Die Verzögerung jeder der Verzögerungsleitungen 914 bis 918 wird
auf etwas mehr als IH eingestellt. Beim NTSC-System ist die zusätzliche Verzögerung gleich der Zeit einer
halben Periode des Farbträgers (SC/2).
Dies wird in näheren Einzelheiten mit Bezug auf Fig. 10 erläutert, welche Abtastpunkte an Teilen von
vier aufeinanderfolgenden Horizontalzeilen 1010 bis 1016 zeigt. Zum Zwecke der Veranschaulichung sei
angenommen, daß die Abtastung mit der vierfachen Farbträgerfrequenz (4 χ SC) und phasengleich mit der
I-Achse erfolgt. Die untere Zeilte 1016 stellt die ankommende
Eingangszeile F„_, dar, während die Zeilen
1014, 1012 und 1010 F„, Fn+1 bzw. F„.: entsprechen.
Die relative Phase der Farbkomponente ist für jeden Abtastwert dargestellt. Es ist auch eine gestrichelte
Linie 1018 veranschaulicht, die eine Zeile des abgeschätzten Videosignals darstellt, welche gerade aus den
danebenliegenden vier Abtastzeilen des ankommenden Videosignals interpoliert wird. Nimmt man an, daß das
gerade abgeschätzte Bildelement 1020 sei, dann sieht man, daß die Abschätzung aus den Werten der Bildelemente
1022 bis 1028 gebildet wird, wenn die Verzögerungsleitungen 914 bis 918 eine Verzögerung von
jeweils IH haben. Mit einer solchen Anordnung würde die Abschätzung jedoch aufgrund von vier Punkten
erfolgen, von denen zwei einen Wert V-/ und zwei einen Wert Y+l haben. Daher würde der Farbwert
unterdrückt werden, und der resultierende Abschätzwert würde nur Leuchtdichteinformation enthalten.
Diese monochrome Abschätzung vermeidet man durch eine Verzögerung von mehr als IH, nämlich um einen
halben Farbträgerzyklus, also bei der NTSC-Norm etwa 140 ns. Mit diesen Verzögerungen erfolgt die Interpolation
für den Punkt 1020 von vier in der Nähe liegenden Abtastpunkten 1030 bis 1036, welche auf einer Diagonale
liegen und durch eine Linie 1040 umschrieben sind. Alle diese Abtastwerte 1030 bis 1036 haben dieselbe
Farbträgerphase, so daß das Farbsignal im Wert des abgeschätzten Bildelementes nicht ausgelöscht ist.
Der Interpolator 912 liefert eine abgeschätzte Videosignalzeile
1018 zwischen den Eingangszeilen 1012 und 1014 und erzeugt auf diese Weise eine mit F„Mr>
bezeichnete Videozeile gleichzeitig mit der ankommenden Videozeile. Da die beiden Videozeilen gleichzeitig
erzeugt werden, muß man eine Zeitkompression vorsehen, wie es im Zusammenhang mit Fig. 3 beschrieben
ist, und der Umschalter 925 dient der Anordnung der abgeschätzten und der unveränderten Zeilen in einem
Zeitmultiplex- oder alternierenden Zeitmuster für die weitere Verarbeitung. Die Verzögerungsleitung 926 hat
eine Verzögerung von 1/2H, die wegen der Zeitkompression dieselbe Wirkung wie eine IH-Verzögerung
bei der normalen Frequenz hat. Der Leuchtdichte-Farb-Decoder 924 erzeugt Summen- und Differenzsignale für
die Bildung d?r Leuchtdichtesignale bzw. der Farbsi- s gnale. Die Signale / und Q werden mit Hilfe eines
Phasendetekiors mit dem Farbsynchronsignal als Bezugsfrequenz getrennt, und die resultierenden
Signale X, I und Q werden einer Matrix 928 zur Umwandlung in Signale R, G und B zugeführt, die zur
Wiedergabeeinrichtung 930 zur Wiedergabe mit einer Abtastfrequenz von 31,5 kHz gelangen. Somit erzeugt
die in Fig. 9 veranschaulichte Anordnung aus einem verschachtelten Videosignalgemisch ein zeilenfreies
Bild mit der Halbbildfrequenz, daß aus Zeilen des unmodifizierten Videosignals, die mit Zeilen eines quadratisch
approximierten abgeschätzten Videosignals abwechseln, besteht. Auf diese Weise wird die .Anzahl
der dargestellten Zeilen verdoppelt, und die Zeilenstruktur wird weniger sichbar.
Die in Fig. 7 veranschaulichte Anordnung benutzt einen Halbbildspeicher zur Erzeugung eines vollen
Rasters von 525 Zeilen eines nichtverschachtelten Videosignals für die Darstellung, welches aus den Halbbildern
des mit Zeilensprung ankommenden Videosign Is abgeleitet wird. Gemäß Fig. 7 werden die verschachtelten
Halbbilder des Farbsignalgemisches, dessen Horizontalzeilen durch Horizontalsynchronsignale
identifiziert werden, welche mit einer Frequenz von 15,734 Hz auftreten, über einen Eingangsanschluß 701
einer Zeitsteuerschaltung 702 und einem Analog/Digital-Konverter
704 zugeführt. Dieser digitalisiert die Signale und führt sie als ankommendes Signal dem
Eingang einer Halbbildverzögerungseinrichtung 706 und einem Pufferspeicher 708 zu. Für jede Zeile des
dem Eingang des Pufferspeichers 708 zugeführten ankommenden Videosignals gelangt eine entsprechende
Zeile vom vorausgegangenen Halbbild vom Ausgang der Verzögerungseinrichtung 706 zu einem Pufferspeicher
710. Die ankommenden und die um 1/2 Bild verzögerten Signale, die d_a Pufferspeicher 708 und 710
zugeführt werden, entsprechen den ankommenden und abgeschätzten Signalen, welche den Pufferspeichern in
Fig. 3 zugeführt werden. Die Pufferspeicher 708 und 710 erhalten ihre Eingangssignale kontinuierlich, und
die Signalauslesung erfolgt sequentiell mit einer Zeilenfrequenz, die doppelt so groß wie diejenige ihrer Eingangssignale
ist (31,5 kHz), wie es im Zusammenhang mit Fig. 4 bereits beschrieben wurde. Diese 31,5 kHz-Signale
an den Ausgängen der Pufferspeicher 708 und so 710 werden über einen Umschalter oder eine Torschaltung
714, die durch eine mit der Zeitsteuerschaltung 702 synchronisierte Schaltertreiberstufe 716 gesteuert werden,
auf eine Leitung 712 gegeben. Damit erscheinen die mit der doppelten Frequenz oder 31,5 kHz zeitlich
komprimierten Videosignale auf der Leitung 712 und gelangen zu einem Leuchtdichte-Farb-Decoder 716 zur
Trennung der Signalgemischkomponenten Y, I und Q für die Umwandlung in Analogsignale mit Hilfe einer
D/A-Konverter-Anordnung 718. Die Analogsignale Y,
/ und Q werden Matrix- und Videotreiberschaltungen zugeführt, die als Block 729 dargestellt sind und die mit
einer Frequenz von 31,5 kHz. also der doppelten Zeilenfrequenz des ankommenden Signals, abgetasteten
Bildröhre 722 ansteuern. Die Vertika=-iblenkrate
beträgt 1/60 Sekunde, entspricht also der normalen Halbbildfrequenz des ankommenden Videosignals.
Die in Fig. 7 gezeigte Anordnung erfordert nur einen Halbbildspeicher zur Erzeugung eines fortschreitend
abgetasteten Bildes ohne Zeilensprung von 525 Zeilen in 1/60 Sekunde beim NTSC-System (für das PAL-System
und ähnliche Signale wären es 625 Zeilen in 1/50 Sekunde). Dadurch wird das Zeilenabtastmuster abgeschwächt,
und man erhält eine bessere Approximation einer zeilenfreien Darstellung ohne unerwünschtes stärkeres
Flimmern. Die Anordnung nach Fig. 7 hat den Vorteil, daß man nur einen Halbbildspeicher braucht,
um eine fortschreitend abgetastete Darstellung ohne Zeilensprung zu erhalten, jedoch kann es als Nachteil
angesehen werden, daß jedes wiedergegebene Raster aus einem gegenwärtigen und einem vorhergehenden
Halbbild besteht. Bei einer Verschiebung in der Szene kann dies zur Wiedergabe einer Rasterabtastung führen,
bei welcher die Informationen der neuen und der alten Szene miteinander verschachtelt sind. Auch kann
die F.imrr.erfrequenz nicht urn mehr al:; den Faktor 2 : !
verbessert werden.
Die in Fig. 11 veranschaulichte Anordnung hat einen
Speicher, der etwas mehr als ein Vollbild der ankommenden Information speichern kann und erlaubt eine
fortlaufend abgetastete Darstellung ohne Zeilensprung, bei welcher die Flimmerfrequenz für die bessere Angleichung
an ein zeilenfreies Bild erhöht ist. Gemäß Fig. 11 gelangt ein analoges Videosignal mit Zeilensprung über
einen Eingangsanschluß UlO zu einem A/D-Konverter
1112 und einer Synchronisierschaltung 1114. Digitale Information im Parallelformat wird einem Speicher
zugeführt, dessen Organisation am besten anhand einer Darstellung als ein Rad 1116 verständlich ist. Das Rad
hat eine Dicke von 8 Bit entsprechend der Anzahl von Eingangszeilen, und der Abstand vom inneren Radius
zum äußeren Radius stellt die Anzahl von Abtastwerten pro horizontaler Zeile dar, die im Falle von NTSC-Signalen
mit der vierfachen Farbträgerfrequenz abgetastet werden: Dies entspricht 910 Bits. Somit repräsentiert
jeder tortenstückförmiger Sektor 910 Abtastwerte von jeweils 8 Bit. Das Signal wird dem Speicher durch
einen Speicheradressengenerator zugefrhrt, der als Schleifer 1118 dargestellt ist und jede Zeile des ankommenden
Videosignals in einen tortenstückförmigen Sektor, wie etwa den Sektor 11002, einschreibt, so daß die
älteste Information in jeder Zeile an der Außenseite des Rades erscheint und die neueste Bildelementinformation
in den acht Speicherbits am innersten Radius gespeichert ist. In der dargestellten Position hat der
Schleifer 1118 ein Halbbild begonnen durch Einspeichern der Zeile 1 des Halbbildes 1 in den Sektor 11001,
und hat dann aufeinanderfolgend die Zeilen 3, 5, 7 in
den Sektoren 11003, 11005, 11007 usw. um das ganze Rad herum eingeschrieben. Das mit dem Einschreiben
in den Sektor 11001 begonnene Halbbild war zu Ende mit dem Einschreiben einer halben Zeile in den Sektor
11525, womit 262 1/2 Zeilen oder ein Halbbild komplett
sind.
Der aus Fig. 11 ersichtliche Speichersektor 11525 wird durch einen Leseschleifer 1134 adressiert, der in
Pfeilrichtung um das Speicherrad rotiert und dem Schreibschleifer 1118 um eine Horizontalzeile, entsprechend
einem Sektor, nachfolgt. Ein entsprechender Leseschleifer 1136 auf der gegenüberliegenden Seite des
Speicherrades rotiert in derselben Richtung wie der Leseschleifer 1134, jedoch um ein Halbbild später, so
daß der Schleifer 1136 die ältere Information liest.
Ein Umschalter 1138 wird mit der Frequenz 2fH
betrieben und koppelt abwechselnd die Leseschleifer 1134 und 1136 an eine Ausgangsleitung 1140, über
welche clic Signale zu einem Leuchtdichte-Farb-Decoder
1142 gelangen, ilerdie Signale in Komponenten V, /
und Q decodiert, welche eine Matrix 1144 durchlaufen und zur Wiedergabeeinrichtzung 1146 gelangen, wo sie
mit fortlaufender Abtastung in Zeilen wiedergegeben werden, die abwechselnd von Positionen auf dem Speichcrrad
stammen, die um ein Halbbild auseinanderliegcn.
In Fig. 11 ist der Schreibschleifer 1118 in einer Lage
dargestellt, wo er gerade die Zeile 525 des ersten oder ungeraden Halbbildes in den Speichersektor 11525 eingeschrieben
hat und nun die erste Zeile des nächsten Halbbildes (Zeile 2 des geraden Halbbildes) in das
Segment ll(Mi2 einschreibt. Der Leseschleifer 1134 folgt
dem Schreibschleifer 1138 um einen Speichersektor, und der entsprechende Schleifer 1136 rotiert um das
Rad in derselben Richtung wie der Leseschleifer 1134. Befindet sich der Leseschleifer 1134 am Sektor 11525,
dann befindet sich der Leseschleifer 1136 an einer leeren Adres'·« neben der Adresse 11001.
Während der nächsten ankommenden Horizontalzeileninformation
schreibt der Schreibschleifer 1118 in den Sektor 11004, während dw Leseschleifer 1136 und 1134
zu Sektoren 11001 bzw. 11002 weiterlaufen, und Zeile 1 des ungeraden Halbbildes wird vom Sektor 11001 ausgelesen,
und die gerade eingegebene Zeile 2 des geraden Halbbildes wird aus dem Sektor 11002 ausgelesen.
Die Auslesung schreitet abwechselnd mit einer Rate der Machen Farbträgerfrequenz fort, und damit erhält man
ein um den Faktor 2 zeitlich komprimiertes Videosignal. Daher erfolgt die Auslesung der beiden Zeilen des
Videosignals aus den Sektoren 11001 und 11002 innerhalb der Zeit, die zum Einschreiben einer einzigen Zeile
in den Sektor 11004 erforderlich ist.
Mit fortschreitender Zeit während des zweiten Halbbildes läuft der Schleifer 1118 in Uhrzeigerrichtung
weiter und schreibt gerade Zeilen in die Speichersektoren, und der Leseschleifer 1136 fährt mit dem Auslesen
der ungeraden Zeilen fort, während der Schleifer 1134 die entsprechenden gerade eingegebenen geraden Zahlen
ausliest.
Irgendwann erreicht der Schreibschleifer 1118 eine Position, wie sie Fig. 12a zeigt, in welcher er soeben die
gerade Zeile 524 in den Speichersektor 11524 eingeschrieben hat und zum nächstfolgenden leeren Sektor
12001 vorgerückt ist. Zur gleichen Zeit rückt der Leseschleifer
1124 zum Sektor 11524 vor, das der Schreibschleifer 1118 soeben verlassen hat, und gleichzeitig
rückt der Leseschleifer 1136 zum Sektor 11525 vor. Während des nächsten Zeilenintervalls des ankommenden
Signals wird in den Sektor 12001 die erste Zeile des ersten Halbbildes des nächsten Vollbildes eingeschrieben.
Wenn der Sektor 12001 gerade voll ist, dann ist die Auslesung des Sektors 11525 beendet. Der Schreibschleifer
1118 rückt zum nächsten leeren Sektor 12003 vor, während gleichzeitig der Leseschleifer 1136 zum
nächsten Sektor 11002 vorrückt und der Leseschleifer 1134 um zwei Abstände zum Sektor 11001 weiterläuft.
Diese Position ist in Fig. 12b dargestellt. Während in den Sektor 12003 die zweite Zeile der Videoinformation
des ungeraden Halbbildes des zweiten Vollbildes eingeschrieben wird, liest der Leseschleifer 1134 die Zeile 1
des vorangegangenen Vollbildes, und der Schleifer 1136 folgt schnell nach mit dem Auslesen der Zeile 2 des
vorangegangenen Vollbildes.
Das Lesen der Zeilen 1 und 23 aus den Sektoren HOOl und 11002 stellt den Beginn der zweiten Auslesung
des vorangegangenen Vollbildes dar. Das VnH-bildauslesen erfolgt in derjenigen Zeit, welche zum
Hinschreiben eines Halbbildes der gegenwärtigen Information benötigt wird. Da die gegenwärtige oder augenblickliche
Information nicht in den Speicher überschrieben werden kann, solange die zweite Auslesung der
momentan gespeicherten Information nicht erfolgt ist, eilt der Leseschleifer 1134 dem Schreibschieifer 1138 im
Uhrzeigersinn um das Speicherrad gesehen vor bis nahe dem Ende des ankommenden ersten Halbbildes des
ίο zweiten Vollbildes: die entsprechenden Schlcifcrpositionen
sind in Fig. 12c veranschaulicht.
In Fig. 12c haben die Schleifer 1134 und 1136 solche Positionen, daß sie die letzten Teile des vorangegangenen
Vollbildes lesen, indem sie die Zeilen 524 und 525 aus den Speichersektoren 11524 und 11525 ein zweites
Mal auslesen. Der Schreibschleifer 1118 liegt an der Speicherposition, welche durch 11523 gekennzeichnet
war, und schreibt dort die Zeile 2 des zweiten Halbbildes des zweiten Vollbildes ein, so daß der Speichersektor
1523 nunmehr die Kennzahl 12002 erhält. Wenn die Auslesung der Sektoren 11524 und 11525 beendet ist,
dann läuft der Leseschleifer 1136 in Vorbereitung des nächsten Lesezyklus im Uhrzeigersinn auf den Sektor
12001 weiter und der Schleifer 1134 läuft im Gegenuhrzeigersinn um einen Schritt zum Sektor 12002 weiter,
und der Schreibschleifer 1118 rückt im Uhrzeigersinn um einen Speichersektor zum Sektor 11525 vor.
Dadurch kommt der Leseschleifer 1134 für den nächsten Lesezyklus hinter den Schreibschleifer 1118, wie
dies Fig. 12d zeigt, und währenddessen rückt der Leseschleifer 1136 nacheinander über die ungeraden Sektoren
12001, 120U3 usw. vor. während der Leseschleifer 1134 in entsprechender Weise über die Sektoren 12002,
12004 weiterläuft.
Nahe dem Ende der ersten Auslesung des zweiten Vollbildes haben die Schleifer die in Fig. 12e gezeigten
Positionen. Die Schleifer 1134 und 1136 befinden sich in
Positionen, wo sie die Zeilen 514 und 525 aus den Sektoren 12524 und 12525 auslesen, und der Schreibschleifer
1118 befindet sich in einer Position, wo er in den Sektor 11522 einschreibt (der nun alte Daten enthält
oder im wesentlichen leer ist). Der Sektor 11522 wird mit Zeile 1 des Halbbildes 1 des dritten Vollbildes
überschrieben (und wird nun zum Sektor 13001). während zur gleichen Zeit die letzten zwei Zeilen des Vollbildes
2 aus den Sektoren 12524 und 12525 ausgelesen werden. Die zweite Auslegung des Vollbildes 2
beginnnt damit, daß der Schleifer 1134 um zwei Zeilen zum Sektor 12001 vorspringt, während der Schleifer
1136 zum Sektor 12002 vorläuft, um das zweite Auslesen der Zeilen 1 und 2 des zweiten Vollbildes zu beginnen.
Zu diesem Zeitpunkt rückt der Schreibschleifer 1118 zum Sektor 11524 vor, um das Überschreiben der
zweiten ungeraden Zeile des Halbbildes 3 in den Sektor vorzubereiten, wobei dieser Sektor die Kennziffer
13003 erhält. Es liegt nun der gleiche Zustand vor. wie er dem Beginn des zweiten Auslesens des Halbbildes 1
vorangegangen ist. Der Betrieb setzt sich mit der zyklischen Vor- und Zurücksetzung der Leseschleifer gegenüber
der Schreibschleiferlage fort, so daß jedes Vollbild
mehrfach ausgelesen wird, während gleichzeitig ein kontinuierliches Einschreiben in den Vollbildspeicher
erfolgt, der nur zwei Speicherzellen mehr als ein komplettes Vollbild hat. Die beiden zusätzlichen Speicher-Sektoren
über ein Vollbild hinaus führen zu einem Fortschreiten im Gegenuhrzeigersinn oder zu einer
Voreilung von zwei leeren Sektoren um den Radumfang herum.
Fig. lib zeigt ein detaillierteres Blockschaltbild der
Steuerteile der in Fig. lla veranschaulichten Speicheranordnung. Entsprechende Elemente sind in den
Fig. lla und llr mit denselben Bezugsziffern bezeichnet. Der Speicher 1116 ist als üblicher Rechteckspeicher
mit 527 Zeilen dargestellt, die aus jeweils 910 Bildelementen zu je 8 Bit bestehen. Die Adresse jedes Bildelementes
enthält ein höchststelliges Bit {MSB), welches sich auf die Zeilennummer bezieht, und ein niedrigststelliges
Bit (LSB), welches sich auf die Bildelementnummer bezieht. Die Einschreib-Bildelementadressen
werden von einem Bildelementadressenzähler 1148 eizeugt, dem Taktimpulse der vierfachen Farbträgerfrequenz
zugeführt werden und der 910 einzelne Adressen erzeugt, d>e dem Speicher 1116 als Einschreibadressen
für die niedrigssteiiigen Bits zugeführt werden. Die
höchststelligen Bits der Schreibadressen werden von einer durch 527 teilenden Zählerkette erzeugt, die als
Block 1150 dargestellt ist und horizontalfrequente Impulse zählt und als decodiertes Ausgangssignal die
MSB-Signale der Adressen des Schreibschleifers 1118 liefert. Der Schreibschleifer 1118 läuft in der beschriebenen
Weise periodisch ohne anzuhalten über den Speicher.
Der Leseschleifer 1136 schreitet regulär über den Speicher in Synchronismus mit dem Schreibschleifer
fort, jedoch ist er um konstant 265 Zeilen gegenüber diesem versetzt. Daher können die höchststelligen Bits
für die Adressen für den Leseschleifer 1136 vom decodierten
Ausgangssignal einer durch 527 dividierenden Zählerkette 1152 erzeugt werden, welche von einem
Decoder 1154 jedesmal dann auf Null zurückgesetzt wird, wenn der Zähler 1150 den Zählwert 265 erreicht.
Das von der Zählerkette 1125 erzeugte höchststellige
Bit gelangt über einen Halbzeilenschalter 1156 zu dem is
MSB-Teil der Leseadresse des Speichers 1116, und der Schalter 1156 wird von einem 2fH-Signal gesteuert, das
von einem mit dem Adressenzähler 1148 gekoppelten Decoder 1158 abgeleitet wird. Der Decoder 1158 decodiert das Ausgangssignal des Zählers 1148 und erzeugt
jedesmal dann einen Ausgangsimpuls, wenn der Zähler entweder den Stand 455 oder den Stand 910 erreicht.
Das niedrigststellige Bit der Leseadresse wird von einem Bildelementadressenzähler 1160 erzeugt, der
durch das Taktsignal der 8fachen Farbträgerfrequenz gesteuert wird, und damit wird jpde Informationszeile
mit der doppelten Einschreibrate ausgelesen.
Das höchststellige Bit zur Steuerung des Leseschleifers 1134 wird von einer durch 527 teilenden Zählerkette
1162 erzeugt, die horizontalfrequente Signale zählt und Adressensteuersignale erzeugt, welche dem
MSB-Eingang des Speichers über den Schalter 1165 zugeführt werden.
Das Vor- und Zurücklaufen der Position des Leseschleifers 1134 gegenüber dem Schreibschleifer 1118
wird bewirkt mit Hilfe eines 263-Decoders 1164, der auf
einen Zählwert 263 der Zählerkette 1150 reagiert und
den Zähler 1162 auf den Zählwert 262 einstellt, so daß der Schleifer 1134 dem Schleifer 1118 nachfolgt. Ein
527-Decoder 1165 reagiert auf das Erreichen des Zählwertes 527 vom Zähler 1150 und stellt dann den Zähler
1162 auf einen Zählwert von 1 ein. Da die Zählerkette 527 sich selbst auf einen Zählerstand 0 zurückstellt,
wenn der volle Zählwert 527 erreicht ist, bewirkt die Rückstellung, daß die Adressen für den Schleifer 1134
den Adressen für den Schleifer 1118 wie gewünscht um eine Zeile voreilen.
Mehrfache Auslesungen desselben Vollbildes können zu einem Fehler in der Farbsignalphase führen, der sich
daraus ergibt, daß kein volles Farbbild mit vier Halbbildern vorliegt. Zu diesem Zweck kann das dem Leuchtdichte-Farb-Decoder
1141 zugeführte Ausgangssignal einen Phasenschieber durchlaufen, um die Farbphasc zu
Beginn der Auslesung jedes neuen Vollbildes zu verschieben. Daher ist ein 001-Decoder 1166 an die Auslese-MSB-Leitung
gekoppelt, um ein mit dem Phasenregeleingang des Decoders 1142 gekoppeltes Flipflop zu
setzen.
Die in Fig. 14 dargestellte Anordnung verwendet das System für ein Vollbild und zwei Zeilen, wie das in
Fig. 11 mit 1100 bezeichnete System, zusammen mit einer Abschätzschaltung, wie etwa derjenigen nach
Fig. 3, zur Erzeugung wiederholt auftretender Vollbilder mit 525 Zeilen aus dem Speicher 1156, die mit 525
abgeschätzten Zwischenzeilen verschachtelt sind, zur Erzeugung einer fortschreitenden Wiedergabe von 1050
Zeilen mit einer hohen Flimmerfrequenz. Gemäß Fig. 14 wird ein mit der doppelten Rate fortschreitendes
Videosignal (525 Zeilen in 1/60 Sekunde) am Ausgang eines Schalters 1138 erzeugt, wie dies im Zusammenhang
mit Fig. 11 beschrieben ist. Diese Information von doppelter Rate gelangt durch einen Leuchtdichte-Farb-Decoder
1410 und wird in Komponenten Y, I und Q aufgetrennt, welche einer Abschätzschaltung
300 zugeführt werden, die von der in Fig. 3 gezeigten Art sein kann, jedoch mit der Ausnahme, daß die
Verzögerungen H/2 betragen (entsprechend etwa 31,7 ^s) für die Erzeugung der Zwischenzeilen. Die
Abschätzschaltung 300 schätzt den Wert ab, welcher eine Zwischenabtastzeile haben würde, udn erzeugt
Paare unmodifizierter und abgeschätzter Zeilen, die um einen weiteren Faktor von 2 zeitlich komprimiert sind.
Diese Abschätzungen werden für jedes der Signale Y, I und Q durchgeführt, die dann einem Analog/Digital-Konverter
1420 zugeführt werden, um analoge Signale Y, I und Q zu erzeugen, die über eine Matrix 1422 zu
einer Wiedergabeeinrichtung 1424 gelangen und dort ein fortschreitend abgetastetes Bild mit 1050 Zeilen in
der 60stel Sekunde ergeben.
Fig. 8 zeigt einen Funkfernsehempfänger mit den erfindungsgemäßen Wiedergabeeinrichtungen. Eine
Antenne 802 ist an einem Tuner 804 angeschlossen, der
aus den von der Antenne empfangenen Kanälen einen auswählt und in eine Zwischenfrequenz umsetzt, die in
einem ZF-Verstärker 806 verstärkt wird. Das verstärkte Signal gelangt zu einem zweiten Detektor 808 zur
Demodulierung in das Basisband. Am Ausgang des zweiten Detektors steht ein Fernsehsignalgemisch
zusammen mit einem auf einem 4,5 MHz-Träger frequenzmodulierten Tonsignal zur Verfügung. Der FM-Träger
wird durch ein Tonfilter 810 selektiert und einem FM-Detektor 812 zugeführt, welcher ein Tonsignal im
Basisband liefert, das über einen Tonverstärker 814 zu einem Lautsprecher 816 gelangt. Das Videosignalgemisch
am Ausgang des zweiten Detektors wird ferner einer Synchronsignaltrennschaltung 820 zugeführt, welche
Horizontalsynchronsignale abtrennt, die zur Tastung einer automatischen Verstärkungsregelschaltung
822 und für andere Zwecke im Empfänger und der Wiedergabeeinrichtung benutzt werden. Das der Schaltung
822 zugeführte Videosignalgemisch wird getastet und die Amplitude des getasteten Signals wird benutzt
zur Steuerung der Verstärkung der regelbaren Stufen im Tuner 804 und im Verstärker 806. Das Videosignalgemisch
wird auch einer erfindungsgemäßen Wiedergabeeinrichtung zugeführt, die ähnlich der Wiedergabc-
15
einrichtung 700 nach Fig. 7 sein kann. Diese Wiederga- 1328 zugeführt, welche das gewichtete Signal mit einem
bccinrichtung 700 erhält jede 6()stel Sekunde ein Halb- vorbestimmten Schwellwert vergleicht, der durch eine
bild eines verschachtelten Signals und erzeugt in einem Batterie 1330 veranschaulicht ist, um zu entscheiden, ob
gleichen Zeitintervall ein fortschreitend abgetastetes in einer Szene örtlich eine Bewegung auftritt oder nicht,
nichtverschachteltes Raster, welches Information vom 5 Um den Zeitpunkt des Auftretens der verarbeiteten
momentanen Halbbild und vom vorherigen Halbbild Signale mit dem Zeitpunkt des Auftretens des SteuersienthSlt.
Natürlich kann in Fig. 8 auch eine Wiederga- gnals in Übereinstimmung zu bringen, können weitere
bccinrichtung mit Abschätzung, wie sie in Fig. 3 Verzögerungseinrichtungen 1332 und 1334 erforderlich
beschrieben ist, anstelle der Wiedergabeeinrichtung 700 sein. Es können auch andere Arten von Bewegungsdebcnutzt
werden. iu tektoren benutzt werden.
ELs wurde bereits gesagt, daß bei der Anordnung nach Weitere Ausführungsformen der Erfindung verstehen
Fig. 7 ein Problem ergibt, wenn in einer Szene eine sich für den Fachmann. Insbesondere können die nicht
Änderung oder eine nennenswerte Bewegung auftritt, dargestellten Wiedergabefunktionen an geeignete
weil dann nämlich mehrfach miteinander verschachtelte Punkte eingefügt werden; solche Funktionen können
Bilder auf dem abgetasteten Raster auftreten. Tritt 15 Gammakorrektur, Horizontal- und Vertikalaperturkorjedoch
keine Bewegung auf, wie beispielsweise in Flä- rektur, Farbart-. Farbstärke-. Helligkeits- »-jh Konchen
mit einem unveränderlichen Hintergrund, dann trastregelung, sowie Klemmschaltungen, Verzögerungsergibt
die Wiedergabe, die durch die fortschreitende ausgleichungen, Rauschentfemung und Begrenzung
Abtastung momentaner Zeilen des Videosignals mit usw. sein, welches alles bekannte Funktionen sind, die
dazwischengeschatteten Zeilen eines gespeicherten 20 in bekannter Weise realisiert werden können. Ebenso
Halbbildes entsteht, eine genaue Darstellung des BiI- kann auch eine analoge Signalverarbeitung anstatt der
des. Die Interpolatoren der Fig. 3 und 9 erzeugen nur bei den hier gezeigten Ausführungsofcnnen vorgesehecincn
Schätzwert des Zwischenvideosignals, welcher nen digitalen Verarbeitung vorgesehen werden.
manchmal falsch sein kann. Die Auswirkungen einer
Bewegung beeinflussen das abgeschätzte Videosignal 25 Hierzu 13 Blatt Zeichnungen
jedoch nicht stark.
Fig. 13 veranschaulicht eine Anordnung mit einer Abschätzschaltung und einem Halb- oder Vollbildspeicher
zusammen mit einer Anordnung zum Umschalten zwischen Schätzwerten in Abhängigkeit davon, ob in
einem bestimmten Teil des abgeschätzten Rasters eine Bewegung auftritt. Gemäß Fig. 3 gelangt ein digitales
Videosignal über einen Eingangsanschluß 1310 zu Eingängen einer Interpolationszeilenabschätzschaltung 900
und eines Kalbbildspeichersystems 700. Die Abschäizschaltung
ist ähnlich wie die in Fig. 9 mit 900 bezeichnete quadratische Interpolationsschaltung. Das Halbbildspeichersystem
700 entspricht demjenigen aus Fig. 7. Das dem Eingangsanschluß 1310 zugeführte Eingangssignal gelangt auch zu einem Bewegungsdetektor
1312, wo es mit verzögerten Daten verglichen wird zur Feststellung, ob eine Bewegung vorhanden ist oder
nicht, und entsprechender Erzeugung eines Schalter-Steuersignals
auf einer Ausgangsleitung 1314. Dieses Signal auf der Leitung 1314 wird einem Multiplexschalter
1316 zugeführt, der beim Vorhandensein einer Bewegung das Signal von der Abschätzschaltung 900
einer Ausgangsschaltung zuführt und beim Fehlen einer Bewegung der Ausgangsschaltung das Ausgangssignal
des Halb- oder Vollbildspeichers zuführt. Die Ausgangsschaltung kann einen Leuchtdichte-Farb-Decodcr,
eine Matrix und eine Wiedergabeeinrichtung enthalten, wie dies in den Fig. 7 oder 9 angegeben ist.
Der Bewegungsdetektor 1312 kann eine erste und eine zweite Verzögerungsleitung 1320 und 1322 enthalten,
welchen jeweils die tiefpaßgefilterten momentanen und um ein Halbbild verzögerten Signale zugeführt
werden und durch sie mit Hlfe einer verzögernden Übertragungsleitung wie etwa einer CCD-Verzögerungsleitung
verzögert werden. Wenn die Signale durch «> die Verzögerungsleitungen 1320 und 1322 hindurchlaufcn,
vergleichen allgemein mit 1324 bezeichnete Vergleichsschaltungen bei jedem Verzögerungsschritt jedes
momentane Bildelement mit dem entsprechenden, um ein Halbbild verzögerten Bildelement und erzeugen je
ein Signal, welches das Ausmaß der Übereinstimmung angibt. Die Signale werden über Gewichtungswiderstände
1326 summiert und einer Vergleichsschaltung
Claims (7)
1. System zur Erzeugung eines Bildes einer Szene, welche zeilenweise verschachtelt abgetastet wird zur
Lieferung von Bildern aus aufeinanderfolgend erzeugten ersten und zweiten Halbbildern miteinander
verschachtelter Zeilenabtastvideosignale, die jeweils vollbildweise die Szene darstellen, mit einer
Speicherschaltung (1-H) zur Speicherung mindestens
einer Zeile des Videosignals in einem Speicher zur Bildung verzögerter Zeilenabtastvideosignale und
mit einer an den Speicher angeschlossenen Interpolationsschaltung zur Bildung von Zwischenzeilen,
gekennzeichnet durch eine Einrichtung(20bis
40) zur fortschreitenden unverschachtelten Wiedergabe aufeinanderfolgender zeitlich benachbarter
Halbbilder der Zeilenabtastvideosignale, bei denen in jedem wiedergegebenen Halbbild Zeilen eines
entsprechenden Halbbildes des Originalvideosignals mit Zwischenzeilen abwechseln, die von der Interpolationsschaltung
nur aus zeitlich benachbarten Zeilen desselben Halbbildes abgeleitet sind.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zwischenzeilen aus zwei benachbarten
Videosignalzeilen genüttelt sind.
3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Interpolationsschaltung aus einer
gespeicherten Abtastzeile und einer zeitlich benachbarten Abtastzeile eine Zeile von Abschätzwerten
des Videosignals erzeugt, wie sie sich bei einer Zeilenabtastung des Bil&es zwischen der gespeicherten
und der benachbarten Abtastzeile ergäbe, daß eine Zeitkomprimierungseinrichtun^ (20, 22, 24, 26, 28,
30) die gespeicherten, die abgeschätzten und die benachbarten Zeilen zeitlich um einen Faktor komprimiert,
der durch den Quotienten aus der Summe der Anzahl der abgeschätzten und der abgetasteten
Zeilen des Videosignals pro Vollbild und der Anzahl der Abtastzeilen des Videosignals pro Vollbild
bestimmt ist, und daß die Wiedergabeeinrichtung (32 bis 40) Halbbilder des Videosignals durch fortschreitende
Wiedergabe der Abtastzeilen des Videosignals abwechselnd mit den abgeschätzten Zeilen mit weniger
sichtbarer störender Zeilenstruktur als bei Wiedergabe nur der abgetasteten Zeilen wiedergibt.
4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Videosignale durch ein Farbfernsehsignalgemisch
gebildet werden und daß der Interpolationsschaltung eine Trennschaltung (Decoder
14) zur Trennung der Leuchtdichtekomponente von der Farbkomponente des Signalgemisches vorgeschaltet
ist.
5. System nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Verzögerungseinrichtung (612, 614, 616)
zur Verzögerung einer der Komponenten des Signalgemisches zur Bildung von gegenüber einem
momentanen Komponentenabtastwert verzögerten ersten, zweiten und dritten Komponentenabtastwerten,
und durch eine Summierschaltung (632) zur Summierung gewichteter Werte des momentanen
Abtastwertes mit mindestens einem der verzögerten Abtastwerte zur Bildung eines Interpolationssignales,
welches die abgeschätzten Videozeilen darstellt.
6. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Faktor 2 beträgt.
7. Bildwiedergabesystem mit einer Quelle verschachtelter Fernsehsignale in Form zeitlich aufeinanderfolgend
auftretender verschachtelter Halbbilder, von denen jedes Halbbild des verschachtelten
Fernsehsignals eine Anzahl von Empfangszeilen enthält, gekennzeichnet durch eine Umwandlungsschaltung
(18 bis 32), die einen Speicher (1-H) mit einer Zeilenspeicherkapazität enthält, die wesentlich kleiner
a's die Anzahl der Empfangszeilen in jedem der Halbbilder des verschachtelten Fernsehi'gnals ist,
zur Bildung eines fortschreitenden FernsehsignaLs aus aufeinanderfolgenden Halbbildern aus dem verschachtelten
Fernsehsignal, wobei jedes Halbbild Zeilen enthält, die den Empfangszeilen eines entsprechenden
Halbbildes des verschachtelten Fernsehsignals entsprechen und zeitlich mit Zwischenzeilen
abwechseln, die aus einzelnen der Empfangszeilen desselben Halbbildes des verschachtelten Fernsehsignals
ohne Beitrag eines anderes Ha M-bildes des
verschachtelten Fernsehsignals abgeleitet sind; und durch eine Wiedergabeeinrichtung (34 bis 40), die in
Abhängigkeit von dem fortschreitenden Fernsehsignal ein Wiedergabebild aus nichtverschachtelten
Halbbildern abtastweise aufbaut, derart, daß jedes der abgetasteten unverschachtelten Halbbilder nur
aus einem der unverschachtelten Halbbilder abgeleitet ist.
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