DE3239362T1

DE3239362T1 - Fernsehwiedergabesystem mit verringerten zeilenabtast-strukturfehlern

Info

Publication number: DE3239362T1
Application number: DE823239362T
Authority: DE
Inventors: Kerns Harrington Princeton NJ Powers
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1981-09-08
Filing date: 1982-08-31
Publication date: 1983-11-03
Also published as: ES8401699A1; GB2115643B; CA1189962A; JPH0614736B2; YU202982A; CA1219065B; IT1152537B; SE8500735D0; PL137359B1; ATA904682A; NL8220328A; CS624782A2; BE894266A; ES8501940A1; AT394798B; FI75247B; DK204483D0; SE8302485L; NL191550C; ZA826531B

Description

RCA 77308 Sch/Vu^e

RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)

Fernsehwiedergabesystem mit verringerten .
Zeilenabtast-Strukturfehlern

Die Erfindung bezieht sich auf ein Fernsehwiedergabegerät, wie einen Fernsehempfänger, mit 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 Zeilenab- tastnormen 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 diejenigen

Strukturfehler, die aus dem Zeilenabtastverfahren selbst resultieren. Die Strukturfehler entstehen hauptsächlich durch das bei diesen Normen angewandte Zeilensprungverfahren. Dieses Zeilensprungverfahren ist vergleichbar mit dem Verfahren der Bildunterbrechung in der Laufbildtechnik'. Sein Zweck besteht in der Erhöhung der Flimmerfrequenz des wi.edergegebenen 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 1/30 Sekunde abgetastet (Abtastfrequenz 30 Hz). Durch die Verschachtelung oder das Zeilensprungverfahren wird das 525-zeilige Bild (Vollbild) in zwei aufeinanderfolgende Halbbilder von jeweils 262 1/2 Zeilen zerlegt, die als unge-

.15 rädes (Zeilen 1,3,5...) bzw. als gerades (Zeilen 2,4,6...) Halbbild bezeichnet werden. Die 262 1/2 Zeilen des ungeraden Halbbildes werden innerhalb 1/60 Sekunde abgetastet, und darauf folgt die Abtastung der zusätzlichen 262 1/2 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). 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 BiIdschirmes aus kleinem Abstand.

Ein anderer, durch das Zeilensprungverfahren hervorgerufener Strukturfehler ergibt sich aus der Sichtbarkeit der Abtastzeilen an den Kanten bewegter Gegenstände. Der Grund hierfür ist die von Halbbild zu HaIbbild 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 veran-

schaulicht die Wirkung eines sich bewegenden schwarzen kreisförmigen Gegenstandes auf einem weißen Hintergrund, wobei die gezackten Kanten deutlich sichtbar sind.

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 mögicherweise 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 Zeile des abgetasteten Videosignales in einer Verzögerungs- oder Speicherstufe. Das Signal wird so verarbeitet, daß aus dem Speicher nicht nur die Zeilenabtastungen herausgenommen werden, welche die zu beanstandende Zeilenstruktur haben, sondern auch Videosignale, welche Zwischenzeilen des Videosignals darstellen. Die erstgenannten Zeilen und die Zwischenzeilen werden so wiedergegeben_s 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 verschachtelter 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;

. Fig. 10 ist ein Diagramm zur Erleichterung des Verständnisses der

Ausführungsform gemäß Fig. 9;
Fig. 11 zeigt eine Ausführungsforrn der Erfindung, bei welcher ein Speicher für 527 Horizontalzeilen die wiederholte Auslesung .eines vollen NTSC-Vollbildes ohne Verlust einlaufender 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 VoIlbildinfomiation durch Schätzung weiter verringert ist.

Bei der Anordnung gemäß Fig. 3 wird ein normgemäßes analoges NTSC-Farbfernsehsignalgemisch mit Zellensprung 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 (I,Q) voneinander trennt und sie Abschätzschaltungen 16, 17 bzw. 18 für die Leuchtdichtesignale und die Farbsignale I bzw. Q zuführt. Jede Abschätzschaltung erzeugt eine Folge von Zeilen unmodifizierter Videosignale (F ), 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 Fy abgeleitet sind, werden einem Pufferspeicher 20 (vom Typ IFi rs t JJn-Fi rs t Out) zugeführt, welche beispielsweise eine CCD-Verzögerungsleitung aufweisen können. Die von der Leuchtdichteinformation F _γ abgeleiteten

geschätzten Videosignale werden in gleicher Weise einem Pufferspeicher 22 zugeführt. Die unmodifizierten verzögerten Videosignale,die aus der Farbinformation I und Q abgeleitet sind. (F τ ,Fq.) 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 Ausgangssignale Y, I und Q zur Verfügung stehen. Die Pufferspeicher können ähnlich aufgebaut sein, wie es in der US-Patentanmeldung Ser.

10. No. 124,107 vom 25.. Februar 1980 (Erfinder Dischert u.a.) (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 Faktor 2. Daher wird jede aktive Videosignalzeile j 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 Ausgahgs-D/A-Konverter 34 anzuschließen. Entsprechend koppelt der Umschaltkontakt b des Schalters 32 die Ausgänge der Puffer-Speicher 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 wieder hergestellt 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 1/2 Zeilen des verzögerten unverarbeiteten Videosignals abwechselnd mit 262 1/2 Zeilen des abgeschätzten Videosignals in 1/60 Sekunde abzutasten, so daß sich insgesamt 525 Zeilen ergeben.

Somit erzeugt die Schaltung nach Fig. 3 für jedes Halbbild von 262 1/2 Zeilen des ankommenden Zeilensprung-Videosignales 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 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 Pufferspeicherpaar 20, 22 detaillierter in Blockdarstellung. Das abgeschätzte Signal F wird einem Eingangsanschluß 410 zugeführt und gelangt zu den Eingängen von Verzögerungsleitungen D_p, und Dp für das abgeschätzte Signal. Das unmodifizierte verzögerte Signal F wird einem Eingangsanschluß 412 zugeführt und gelangt zu den Eingängen getakteter Verzögerungsleitungen D . und D p, welche CCD-Verzögerungsleitungen sein können. Mit den Verzögerungsleitungen D « und Dp ist über Schalter 32e und 32b in den gezeichneten Schalterpositionen ein Schreibtaktgenerator gekoppelt, und die Verzögerungsleitungen D_e2 und D₂ werden gleichzeitig mit einer niedrigen Frequenz zur Eingabe der abgeschätzten bzw. unmodifizierten Signale getaktet. Die Eingabe erfolgt in etwa 53ps. Während des Eingabeintervalls ist der Ausgangsanschluß 414 über den Schalter 32a mit den Ausgängen der Verzögerungsleitungen D . und D ρ 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 S2 und den Schalter 32c an der Verzögerungsleitung D ._t die mit der doppelten Eingaberate ausgelesen wird. Die Schalter 32a, 32b 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 Synchronsignaltrennschal-. tu.ng geliefert werden, welche mit dem Eingangsanschluß 10 (Fig. 3) gekoppelt ist, dem das analoge Videosignal zugeführt wird. Die Schalter 32a, 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 S2 wird doppelt so oft wie die Schalter 32 umgeschaltet. Die Steuerung des Schalters S2 erfolgt durch. Rücksetzen einer Zähler- und Schaltersteuereinheit beim Auftreten jedes ankommenden Horizontalsynchronimpulses. Die Einheit

S-

zählt soviel Lesetaktimpulse, wie die Verzögerungsleitung Speicherzellen hat, und schaltet den Schalter S2 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 S2 normalerweise in der Nähe der Mitte einer Zeile des einlaufenden Videosignals. Damit ist das Videosignal am Ausgangsanschluß 414. kontinuierlich verfügbar. Fig. 4b zeigt als F 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 zeitkomprimierten Abschnitten F , F besteht, ist ebenfalls in zeitlichem Zusammenhang hiermit veranschaulicht.

Fig. 5 zeigt den Aufbau einer Abschätzschaltung, wie etwa der Abschätzschaltung 16 aus Fig. 3. Das Eingangssignal wird einer 1H-Verzögerungsleitung 510 mit der Verzögerungsdauer einer Zeile und außerdem einem Eingang einer Addier- oder Summierschaltung 512 zugeführt. Dem arideröh Eingang der Addierschaltung 512 wird ebenfalls ein um 1H verzögertes Videosignal zugeführt. An ihrem Ausgang liefert die Addierschaltung ein Signal, dessen Amplitude gleich der Summe der Ampltiuden der Eingangssignale ist. Zur Normierung des Signales zu einem Signal, dessen Amplitude gleich dem arithmetischen Mittelwert zwischen dem Eingangssignal und dem verzögerten Eingangssignal ist, wird die Amplitude in einem Dämpfungsglied 514 durch 2 geteilt. Die gemittelten Ausgangssignale gelangen zu einem Ausgangsanschluß 516 und stellen das abgeschätzte Ausgangssignal F dar. Das unverzögerte Eingangssignal wird ebenfalls einem Eingangsanschluß 518 zugeführt und bildet das Ausgangssignal F ,

Es können auch andere Abschätzschal t.ungen benutzt werden. So zeigt Fig. 6 einen Interpolator für quadratische Interpolation, bei welchem das Eingangssignal einer Kaskade von 1H-Verzögerungsleitungen 612, 614 und 616 zugeführt wird. Die Eingangs- und Ausgangssignale jeder Verzögerungsleitung werden einzelnen Multiplizierschaltungen 618, 626, 628 und 630 zugeführt, welche übliche 8 χ 8 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 Multiplizierschaltungen wird einer SummierschaRung 632 zugeführt, die an einem Ausgangsanschluß 634 einen abgeschätzten Wert F eines Zwischensignals erzeugt, wie dies in weiteren Einzelheiten in der US-Patentanmeldung Ser. No. 262,619 vom 11. Mai 1981 (Erfinder K.H. Powers) (deutsche Patentanmeldung P 32 17 681.3) beschrieber, ist. Die· unmodifizierten Zeilen F werden aus dem verzögerten Eingangssignal 610 am Ausgang der 1H-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 F_n bezeichnet, die Ausgänge der Verzögerungsleitungen 916 und 918 jeweils mit F , bzw. F 2' ^^as entsprechende unverzögerte Eingangssignal ist mit F _. bezeichnet (in Übereinstimmung mit den in der erwähnten US-Patentanmeldung von Powers benutzten Bezeichnungen). Das Ausgangssignal des Interpolators 912 ist mit F , _/0 bezeichnet und wird einem Pufferspeicher

n+1 /c

920 für die geraden Zeilen zugeführt, während das Ausgangssignal F 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 Verzöge-

rungsleitungen 914 bis 918 wird auf etwas mehr als 1H eingestellt. Beim NTSC-System ist die zusätzliche Verzögerung gleich der Zeit einer halben Periode des Farbträ'gers (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 Zeile 1016 stellt die ankommende Eingangszeile F_n-1 dar, während die Zeilen 1014, 1012 und 1010 F , F . bzw. F ρ 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 mäh, 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 Ab-Schätzung jedoch aufgrund von vier Punkten erfolgen, von denen zwei einen Wert Y-I und zwei einen Wert Y+I 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 1H, 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 ,'.« 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 1H-Verzögerung bei der normalen Frequenz hat. Der Leuchtdichte-Farb-Decoder 924 erzeugt Summen- und Differenzsignale für die Bildung der Leuchtdichtesignale bzw. der Farbsignale. Die Signale I und Q werden mit Hilfe eines Phasendetektors mit dem Farbsynchronsignal als Bezugsfrequenz getrennt, und die resultierenden Signale X, I und Q werden einer Matrix 928 zur Umwandlung in Signale R₅ 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 sichtbar.

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 Videosignals abgeleitet wird. Gemäß Fig. 7 werden die verschachtelten Halbbilder des Farbsignalgemisches, dessen Horizontälzeilen durch Horizontalsynchronsignale identifiziert werden, welche mit einer Frequenz von 15,734 Hz auftreten, über einen Eingangsanschlüß 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 den 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 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, I und Q werden Matrix- und Videotreiberschaltungen zugeführt, die als Block 720 dargestellt sind und die mit einer Frequenz von 31,5 kHz, also der doppelten Zeilenfrequenz des ankommenden Signals, abgetasteten Bildröhre 722 ansteuern. Die Vertikalablenkrate 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 Flimmerfrequenz nicht um mehr als den Faktor

2:1 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 1110 zu einem A/D-Konverter 1112 und einer Synchronisierschaltung 1114. Digitale Information im.

— ι O 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 Farbträ'gerfrequenz 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 zugeführt, 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 die 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 Pfeil richtung 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 2™ betrieben und koppelt abwechselnd die Leseschleifer 1134 und 1136 an eine Ausgangsleitung 1140, über welche die Signale zu einem Leuchtdichte-Farb-Decoder 1142 gelangen, der die Signale in Komponenten Y, I und Q decodiert, welche eine Matrix 1144 durchlaufen und zur Wiedergabeeinrichtung 1146 gelangen, wo sie mit fortlaufender Abtastung in Zeilen wiedergegeben werden, die abwechselnd von Positionen auf dem Speicherrad stammen, die um ein Halbbild auseinanderliegen.

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 11002 einschreibt. Der Leseschleifer .1134 folgt dem Schreibschleifer 1118 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 Adresse neben der Adresse 11001.

Während der nächsten ankommenden Horizontalzeileninformation schreibt der Schreibschleifer 1118 in den Sektor 11004, während die 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 8-fachen 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 Zeilen ausliest.

30. 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 2 aus den Sektoren 11001 und 11002 stellt den Beginn der zweiten Auslesung des vorangegangenen. Vollbildes dar. Das Vollbildauslesen erfolgt in derjenigen Zeit, welche zum Einschreiben 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 Schrei.bschleifer 1118 im Uhrzeigersinn um das Speicherrad gesehen vor bis nahe dem Ende des ankommenden ersten Halbbildes des zweiten Vollbildes: die entsprechenden Schleiferpositionen 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 11523 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 .35 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, 12003 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 524 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 Auslesung des Vollbildes 2 beginnt 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 aus-. gelesen wird, während gleichzeitig ein kontinuierliches Einschreiben in den Vollbildspeicher erfolgt, der nur zwei Speicherzeilen mehr als ein komplettes Vollbild hat. Die beiden zusätzlichen Speichersektoren über ein Vollbild hinaus führen zu einem Fortschreiten im Gegenuhrzeigersinn oder zu einer Voreilung von zwei leeren Sektoren um den Radumfang herum.

Fig. 11b zeigt ein detaillierteres Blockschaltbild der Steuerteile der in Fig. 11a veranschaulichten Speicheranordnung. Entsprechende Elemente sind in den Fig. 1.1a und 11b 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 erzeugt, dem Taktimpulse der vierfachen Farbträ'gerfrequenz zugeführt werden und der 910 einzelne Adressen erzeugt, die dem Speicher 1116 als Einschreibadressen für die niedrigststelligen Bits zugeführt werden. Die höchststell igen Bits der Schreibadressen werden von einer durch 527 teilenden Za'hlerkette 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 höchststell igen 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 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 niedrigstste'llige Bit der Leseadresse wird von einem Bildelementadressenzähler 1160 erzeugt, der durch das Taktsignal der 8-fachen Farbträgerfrequenz gesteuert wird, und damit wird jede 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 1156 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 Farbphase zu Beginn der Auslesung jedes neuen Vollbildes zu verschieben. Daher ist ein 001-Decoder 1166 an die Auslese-MSB-Leitung gekoppelt, um einen mit dem Phasenregeleingang des Decoders 1142 gekoppeltes Flipflop zu setzen.
^l

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 1116, 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 us) für die Erzeugung der Zwischenzeilen. Die Abschätzschaltung 300 schätzt den Wert ab, welcher eine ZwischenabtastzeiIe haben würde, und 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 jeder 60-stel 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 8o4 und im Verstärker 806. Das Videosignalgemisch wird auch einer erfindungsgemäßen Wiedergabeeinrichtung zugeführt, die ähnlich der Wiedergabeeinrichtung 700 nach Fig. 7 sein kann. Diese Wiedergabeeinrichtung 700 erhält jede 60-stel Sekunde ein Halbbild eines verschachtelten Signals und erzeugt in einem gleichen Zeitintervall ein fortschreitend abgetastetes nichtverschachteltes Raster, welches Information vom momentanen Halbbild und vom. vorherigen Halbbild enthält. Natürlich kann in Fig. 8 auch eine Wiedergabeeinrichtung mit Abschätzung, wie sie in Fig. 3 beschrieben ist, anstelle der Wiedergabeeinrichtung 700 benutzt werden.

Es wurde bereits gesagt, daß bei der Anordnung nach F.ig. 7 ein Problem ergibt, wenn in einer Szene eine Änderung oder eine nennenswerte Bewegung auftritt, weil dann nämlich mehrfach miteinander verschachtelte Bilder auf dem abgetasteten Raster auftreten. Tritt jedoch keine Bewegung auf, wie beispielsweise in Flächen mit einem unveränderlichen Hintergrund, dann ergibt die Wiedergabe, die durch die fortschreitende Abtastung momentaner Zeilen des Videosignals mit dazwischengeschachtelten Zeilen eines gespeicherten Halbbildes entsteht, eine genaue Darstellung des Bildes. Die Interpolatoren der Fig. 3 und 9 erzeugen nur einen Schätzwert des

Zwischenvideosignals, welcher manchmal falsch sein kann. Die Auswirkungen einer Bewegung beeinflussen das abgeschätzte Videosignal 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 Halbbildspeichersystems 700. Die Abschätzschaltung 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 Schaltersteuersignals 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-Decoder, eine Matrix und eine Wiedergabeeinrichtung enthalten, wie dies in den Fig. 7 oder 9 angegeben ist.

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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 Hilfe einer verzögernden übertragungsleitung wie etwa einer CCD-Verzögerungsleitung verzögert werden. Wenn die Signale durch die Verzögerungsleitungen 1320 und 1322 hindurchlaufen, 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 Obereinstimmung angibt. Die Signale werden über Gewichtungswiderstände 1326 summiert und einer Vergleichsschaltung 1328 züge-

führt, welche das gewichtete Signal mit einem vorbestimmten Schwellwerk vergleicht, der durch eine Batterie 1330 veranschaulicht ist, um zu entscheiden, ob in einer Szene örtlich eine Bewegung auftritt oder nicht. Um den Zeitpunkt des Auftretens der verarbeiteten Signale mit dem Zeitpunkt des Auftretens des Steuersignals in Übereinstimmung zu bringen, können weitere Verzögerungseinrichtungen 1332 und 1334 erforderlich, sein. Es können auch andere Arten von Bewegungsdetektoren benutzt werden.

Weitere Ausführungsformen der Erfindung verstehen sich für den Fachmann.

Insbesondere können die nicht dargestellten Wiedergabefunktionen an geeignete Punkte eingefügt werden; solche Funktionen können Gammakorrektur, Horizontal- und Vertikalaperturkorrektur, Farbart-, Farbstä'rke-, Helligkeits- und Kontrastregelung, sowie Klemmschaltungen, Verzögerungsausgleichungen, Rauschentfernung und Begrenzung usw. sein, welches alles bekannte Funktionen sind, die in bekannter Weise realisiert werden können. Ebenso kann auch eine analoge Signalverarbeitung anstatt der bei den hier gezeigten Ausführungsformen vorgesehenen digitalen Verarbeitung vorgesehen werden.

Claims

PAT ΕΛΙΤ A N,W Ai-T E ^ ^ _ ^ « DR. DIETER V. BEZOLD J Z JUJDZ DIPL. ING. PETER SCHÜTZ DIPL. ING. WOLFGANG HEUSLER MARlA-THEREStA-STRASSE 22 POSTFACH 86 02 60 D-βΟΟΟ MUENCHEN 66 ZUGELASSEN BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT european patint attorneys en brevets europeens TELEFON 069/4706006 TELEX -5 2 ·1 Ci 3 a TELEGRAMM SOMlilZ RCA 77308 Sch/Vu . RCA Corporation, New York, N.Y. (V-.St.A.) Fernsehwiedergabesystem mit verringerten Zeilenabtast-Strukturfehlern Patentansprüche

1) System zur Erzeugung einer zeilenfreien Darstellung eines zeilenweise abgetasteten Bildes, gekenn zeichne t durch eine Quelle (10,12) zur Lieferung von Abtastzeilen des Videosignals, von denen jede eine Zeilenabtastung der Bildinformation darstellt und bei der Wiedergabe eine unerwünschte Zeilenablenkstruktur ergibt, durch einen Speicher zur Speicherung mindestens einer Zeile der Abtastzeilen des Videosignals als gespeichertes Videosignal, durch eine Vergleichsschaltung (1.4,300) zum Vergleich des gespeicherten Videosignals mit mindestens einer zeitlich benachbarten Abtastzeile des Videosignals und zur Erzeugung eines Abschätzwertes des Videosignals, welche durch eine Zeilenabtastung des Bildes zwischen der gespeicherten und der benachbarten Zeile erzeugt würde, so daß eine geschätzte Zeile des Videosignals erhalten wird, durch eine Zeitkoniprimierungseinrichtung (20,22,

24,26,28,30) zur zeitlichen Komprimierung der gespeicherten, der abgeschätzten und der benachbarten Zeile um einen Faktor, der in Beziehung zum Quotienten einer Summe und der Anzahl der Abtastzeilen des Videosignals pro Vollbild steht, wobei die Summe durch die Anzahl der abgeschätzten Zeilen des Videosignals pro Vollbild dargestellt wird, und durch eine Wiedergabeeinrichtung (32,34,36,38,40) zur Wiedergabe von Halbbildern des Videosignals durch fortschreitende Abtastung der Abtastzeilen des Videosignals abwechselnd mit den abgeschätzten Zeilen des Videosignals derart, daß die störende Zeilenstruktur weniger siehtbar wird.

2) System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Videosignale durch ein Farbfernsehsignal gemisch gebildet werden und daß die Vergleichsschaltung eine Trennschaltung (Decoder 14) zur Trennung der Leuchtdichtekomponente von der Farbkomponente des Signalgemisches enthält.

3) System nach Anspruch 2, 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 Komponentenabtastwert, und durch eine Summierschaltung (632) zur Summierung gewichteter Werte des Signalgemisches mit mindestens einem der verzögerten Abtastwerte zur Bildung eines Interpolationssignales, welches die abgeschätzten Videozeilen darstellt.

4) System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl von Abtastzeilen des Videosignals pro Vollbild 525 beträgt, daß die. Anzahl der abgeschätzten Zeilen ebenfalls 525 beträgt.und daß der Faktor 2 ist.

5) Fernsehwiedergabesystem für die zeilenfreie Wiedergabe eines zeilenweise abgetasteten Bildes aufgrund eines Videosignals, welches Abtastzeilenbildinformation darstellt, gekennzeich η e t durch eine Verzögerungseinrichtung (1H-Verzögerung) zur Speicherung mindestens einer Zeile der zeilenweise abgetasteten Videosignale als gespeichertes Videosignal, durch eine Abschätzschaltung (Interpolator), die mit der Verzögerungseinrichtung und einer Quelle (12,14) von Videosignalabtast-

zeilen gekoppelt ist und das gespeicherte Videosignal mit mindestens einer zeitlich benachbarten Zeile des Abtastzeilenvideosignals vergleicht und einen Schätzwert des Videosignals erzeugt, welcher durch eine Zeilenabtastung des Bildes längs einer Spur entstehen würde, die räumlich zwischen den abgetasteten Spuren läge zur Erzeugung des gespeicherten und des benachbarten Videosignals derart, daß Zeilen abgeschätzter Videosignale entstehen, durch eine Zeitkomprimierungsschaltung'(20-30), die mit der Abschätzschaltung und mit der Verzögerungseinrichtung zur zeitlichen Komprimierung der gespeicherten, der benachbarten und der abgeschätzten Videosignale um einen Faktor gekoppelt ist, welcher in Beziehung zum Quotienten einer Summe und der Anzahl der abgetasteten Zeilen der Abtastzeiienbildinformation pro Vollbild steht, wobei die Summe durch die Anzahl der abgeschätzten Zeilen und der abgetasteten Zeilen der Abtastzeilenvideosignale pro Vollbild dargestellt wird, und durch eine Wiedergabeeinrichtung (34-40), die mit der Zeitkomprimierungsschaltung gekoppelt ist zur Wiedergabe von Halbbildern des Videosignals durch fortschreitende Abtastung der Zeilen des abgeschätzten Videosignals abwechselnd mit Zeilen der Abtastzeilenvideosignale.

6) System zur Wiedergabe eines Bildes einer Szene, die zeilenweise ineinandergeschachtelt abgetastet wird zur aufeinanderfolgenden Erzeugung erster und zweiter Halbbilder von ineinandergeschachtelten Zeilenabtast-Videosignalen, von denen je ein Halbbild eine Wiedergabe der Szene darstellt, gekennzeichnet durch eine Speicherschaltung (1112,1114) zur Speicherung mindestens eines ganzen Vollbildes des Videosignals in einem Speicher (1116), durch eine Wiedergabeeinrichtung (1138,1142,1144,1146) zur Wiedergabe eines Vollbildes des Zeilenabtast-Videosignals aus dem Speicher in fortschreitender, unverschachtelter Weise zur Verringerung aer Sichtbarkeit der Zeilenstruktur des Bildes, derart, daß die Flimmerfrequenz unerwünschterweise geringer wird und durch eine Repetitionsschaltung (1134,1.136) zur Wiederholung des Wiedergabeschrittes aus alter Bildinformation zur Erhöhung der unerwünscht niedrigen Flimmerfrequenz. .^:

7) System nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Zeitkomprimierungsschaltung (1116) zur zeitlichen Komprimierung- der Videosignale um einen von der Anzahl der Wiederholungen abhängigen Faktor.

-μ

8) System nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Faktor die Summe aus 1 plus der Anzahl der Wiederholungen ist.

9) System nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch einen Speicher zur Speicherung mindestens eines der Zeilenabtast-Videosignale aus dem Speicher (1116) als Speicherzeile des Videosignals, durch eine Vergleichsschaltung (300) zum Vergleichen der gespeicherten Videosignalzeile mit mindestens einer räumlich benachbarten Abtastzeile des Videosignals und Bildung eines Schätzwertes des Videosignals, welches durch eine Zeilenabtastung der Szene zwischen den Zeilen des Vollbildes erzeugt würde, derart, daß eine abgeschätzte Zeile des Videosignals entsteht, und durch eine Wiedergabeeinrichtung (1420,1422,1424) zur Wiedergabe, der abgeschätzten Zeilen des Videosignals abwechselnd mit den Zeilenabtastvideosignalen aus dem Speicher zur weiteren Verringerung der Sichtbarkeit der Zeilenstruktur des Bildes.

10) Fernsehwiedergabesystem zur Erzeugung eines Bildes einer Szene, welche durch erste und zweite Halbbilder von miteinander verschachtelten Zeilen von Videosignalen dargestellt wird, gekennzeichnet d u .r c h einen Speicher (1116), der mit der Videosignalquelle gekoppelt ist zur steuerbaren Speicherung mindestens eines Vollbildes der Videosignale, durch eine mit dem Speicher und.der Videosignalquelle gekoppelte Einschreib-Steuerschaltung (1114,1150,1148) zur Steuerung des Einschreibens der Videosignale in den Speicher derart, daß mindestens ein ganzes Vollbild der Videosignale im Speicher eingespeichert wird, und durch eine Lesesteuerschaltung (1114,1150-1166), die mit dem Speicher zu dessen Auslesung gekoppelt ist.

11) System zur Wiedergabe eines Bildes einer Szene, die in ver-

schachtelter Weise in Zeilen abgetastet ist, zur aufeinanderfolgenden Erzeugung erster und zweiter Halbbilder aus ineinandergeschachtelten Videosignalabtastzeilen, die in jeweils einem Vollbild die Szene darstellen, g e k e nnzeichnet durch eine Speicherschaltung (706) zur Speicherung eines Halbbildes der Videosignale in einem Speicher in Form gespeicherter Videosignale, durch eine Zeitkomprimierungsschaltung (708) für die ersten Videosignale zu zeitlich komprimierten ersten Videosignalen, durch eine Zeitkomprimierungsschaltung (710) für die gespeicherten Videosignale zur Bildung zeitlich komprimierter

gespeicherter Videosignale, durch eine Multiplexschaltung (714) zur zeitlichen Verschachtelung der jeweils zeitlich komprimierten ersten und gespeicherten Videosignale zu Zeitmultiplexvideosignalen, und durch eine Wiedergabeeinrichtung (716,718,720,722) zur Wiedergabe der Zeitmultiplexvideosignale in progressiver nichtverschachtelter Form zur Verringerung der Sichtbarkeit der Zeilenstruktur des Bildes.

12) System nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplexschal.tung (714) zeilenweise abwechselnd Zeilen des ersten und des

gespeicherten Videosignals liefert. .

13) System zur Erzeugung eines Bildes einer Szene, welche zeilenweise verschachtelt abgetastet wird zur aufeinanderfolgenden Erzeugung erster und zweiter Halbbilder miteinander verschachtelter Zeilenabtast-Videosignale, die jeweils vollbildweise die Szene darstellen, ge k en η ζ e i c h η et durch eine Speicherschaltung (706) tür Speicherung mindestens eines Halbbildes der Videosignale in einem Spei-, eher zur Bildung verzögerter Zeilenabtastvideosignale, und durch eine Wiedergabeeinrichtung (708,710,714,716,718,720,722) zur Wiedergabe eines. Vollbildes der Zeilenabtast-Videosignale in fortschreitender, unverschachtelter Weise mit abwechselnden Zeilen der Videosignale und der verzögerten Videosignale derart, daß aufeinanderfolgende wiedergegebene Vollbilder aus geraden und ungeraden benachbarten Halbbildern bestehen.