DE3408972A1

DE3408972A1 - Dynamischer wiederholspeicher

Info

Publication number: DE3408972A1
Application number: DE19843408972
Authority: DE
Inventors: Andrew Skaneateles N.Y. Longacre jr.; Joseph J. Auburn N.Y. Sarofeen
Original assignee: Welch Allyn Inc
Current assignee: Welch Allyn Inc
Priority date: 1983-03-11
Filing date: 1984-03-12
Publication date: 1984-09-13
Also published as: GB2136256A; GB8406411D0; US4587559A; GB2136256B

Description

BESCHREIBUNG

Die Erfindung betrifft allgemein Videoanlagen und insbesondere ein Verfahren zum Auffrischen eines dynamischen Speichers, der zur Steuerung einer Videoanzeige dient.

Normalerweise wird der Video-Teilbildinhalt in der Anlage in der Form von digital umgesetzten Daten gespeichert, die aus dem Speicher reihen- oder sprossenweise ausgelesen werden können, um die Videoanzeige in zeilenweiser Reihenfolge zu steuern. Werden statische Speicher zur Steuerung der Videoanzeige verwendet, so können sie die Daten während der gesamten Zeitspanne halten, die erforderlich ist, ein Vollbild abzutasten. Ein normaler

¹S dynamischer Speicher.muß andererseits im allgemeinen etwa 9x während eines herkömmlichen Videoteilbildes aufgefrischt werden. Statische Speicher sind jedoch verhältnismäßig teuer und platzgreifend. Ein dynamischer Speicher stellt andererseits eine kostengünstige Einrichtung zum Speichern von Bilddaten dar, verbraucht weniger Betriebsenergie und eignet sich für Auslegungen von hoher Dichte, d.h. mehr Zellen je Einheitsfläche im Vergleich zum statischen Speicher derselben Kapazität.

Viele US-Patentschriften beschreiben verschiedene Verfahren zum Auffrischen dynamischer Speicher. Soweit sie bekannt sind, handelt es sich um folgende:

3 684 897 4 040 122 4 232 376

3 691 536 4 079 462 4 293 931

3 737 879 4 203 159 4 293 932

3 729 722 4 207 618 4 296 480

3 790 961 4 249 247 4 328 566

Keine dieser Patentschriften beschreibt jedoch einen Wiederholspeicher, der sich besonders der Abtastgeschwindig-35

keit einer normalen Videoanzeige anpaßt, auf der jedes

Teilbild etwas mehr als 16 Millisekunden abgetastet wird Weiter sei bemerkt, daß die meisten dieser früheren Auffrischeinrichtungen oder Wiedexholspeicher einen eigenen Wiederholadressenzähler brauchen,um die Auffrischfunktion erfüllen zu können, sowie einen anderen Multiplexpegel, wodurch die Kosten der Einrichtung wie die Größe und Kompliziertheit der Anlage erhöht werden.

Somit besteht die Aufgabe der Erfindung darin, dynami- !0 sehe Speichereinrichtungen, insbesondere dynamische Speicher zum Steuern einer Videoanzeige zu verbessern. Erfindungsgemäß soll ein dynamischer Speicher zum Speicherndigital umgesetzter Bilddaten aufgefrischt werden, die aus dem Speicher zur Steuerung einer Video-¹^ anzeige mit Standardteilbildgeschwindigkeiten ausgelesen werden. Nach der Erfindung soll der Geräteaufwand verringert werden, der erforderlich ist, um einen dynamischen Speicher zum Steuern einer Videoanzeige aufzufrischen. In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sollen die Kosten der Schaltungen verringert werden, die erforderlich sind, um einen dynamischen Speicher aufzufrischen, der zur Steuerung einer Videoanzeige dient. Erfindungsgemäß ist auch vorgesehen, einen dynamischen Speicher zur Steuerung einer Videoanzeige mehrfach während eines jeden Videoteilbildes dadurch aufzufrischen, daß während des waagerechten Rücklaufs aufgefrischt wird.

Die Aufgabe der Erfindung xvird durch ein Verfahren zum

Auffrischen eines dynamischen Speichers gelöst, der zur Steuerung einer Videoanzeige dient, wobei der Bildinhalt (Bilddaten) der Reihenfolge nach zeilenweise abgetastet wird und zwischen den Zeilen ein waagerechter

Rücklauf vorgesehen ist. Der Reihen- oder Zeilen-35

adressensähler adressiert den Speicher, um die erste Anzeigezeile im Speicher zu speichern. Ein Spalten-

adresszähler adressiert dann den Speicher, worauf die Zellen in der gespeicherten Zeile mit Videogeschwindigkeit ausgelesen werden, um eine Zeile des Bildinhaltes anzuzeigen. Während des Rücklaufs erhöht der Zeilenadressenzähler den Speicher mehrfach, um die Daten in einer vorgegebenen Zahl von Zeilen wird dann so oft wie erforderlich wiederholt, um ein Vollbild anzuzeigen. Die Zahl der Auffrischzyklen, die zwischen einer jeden angezeigten Zeile ausgelöst oder angesteuert werden, ist eine Funktion der Zeit, während der die einzelnen Speicherzellen den Bildinhalt oder die Bilddaten halten können, ehe sie aufgefrischt werden müssen. Bei einer normalen Anwendung, bei der der Speicher zur Steuerung eines Standardfernsehbildes dient, wird jede Zeile

¹^ einmal angezeigt und während eines Videoteilbildes 9x aufgefrischt.

Die Erfindung ist nachstehend näher erläutert. Alle in der Beschreibung enthaltenen Merkmale und Maßnahmen *® können von erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Die Zeichnungen zeigen:

Figur 1 ein Blockschaltbild mit Darstellung einer Auffrischeinrichtung oder eines Wiederhol-Speichers für einen, zum Steuern einer Videoanzeige dienenden dynamischen Speicher,

Figur 2 eine graphische Darstellung des Inhalts eines jeden Teilbildes auf Zeitbasis,

Figur 3 die Taktfolge der Abtastimpulse für die

Zeilen- und die Spaltenadresse bezogen auf eine Zeile der Videoanzeige,

Figur 4 eine Tabelle mit Darstellung der Funktion

einer jeden Speicherzeile beim 9-fachen Taktdurchlauf während der Dauer eines jeden Videoteilbildes.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Auffrischen eines dynamischen Speichers, der zur Steuerung einer Standardvideoanzeige, dient. Obwchl die Videoanlage nicht gezeigt ist, sei bemerkt, daß sie einen Bildschirm und die zugeordneten Ablenkkreise aufweist, um den Bildinhalt in zeilenweiser Folge abzutasten, um ein Datenfeld zu erzeugen. Wie allgemein bekannt ist, erfolgt der Zugriff zum Speicher, der ein dynamischer Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) ist, synchron mit der Bildablenkung, wodurch jede abgegriffene Datenzeile eine Zeile von Bildinhalt erzeugt. Weiter sei erwähnt, daß die erfindungsgemäße Anlage sowohl bei Schwarzweiß- als auch bei Farbvideoeinrichtungen verwendet werden kann, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Bei der Farbanlage werden

¹^ drei getrennte SpeicherSteuerungen eingesetzt, um rote, grüne und blaue Bilddaten zu erzeugen. Jedoch sind die Auffrisch-· oder Wiederholeinrichtungen in jeder der drei Speichersteuerungen miteinander identisch, und daher wird

nachstehend nur eine von drei Auffrisch- oder Wiederholen
^w Speichereinrichtungen näher beschrieben.

Figur 1 zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Auffrisch- oder Wiederholeinrichtung. Die Einrichtung weist einen dynamischen Speicher mit wahlfreiem Zugriff (RAM) 11 auf, der digitalisierte Bilddaten speichern kann und, bei Abruf diese Daten an die Anzeigekreise einer Videoanlage zur Darstellung auf einen Bildschirm liefert. Obwohl der Speicher schematisch dargestellt ist, sei bemerkt, daß er nicht auf einen einzigen Schaltbaustein 30

(Chip) begrenzt ist. Der Speicher ist jedoch zum Speichern von zeilen- und spaltenweisen Daten geeignet, die mit Videogeschwindigkeit synchron mit der Videoanzeige (dem Videobild) abgerufen werden, so daß die gespeicherten Daten in zeilenweiser Reihenfolge mit jeder Speicherzeile angezeigt werden, die eine Datenzeile erzeugt.

Zum Zwecke der Darstellung sei angenommen, daß die Speicherzellen in einem Format von 256 Zeilen mal 256 Spalten angeordnet sind und damit ein Vollbild von Bilddaten speichern können. Zum Stand der Technik gehört auch, daß der Speicher eine Auffrisch- oder Wiederholmöglichkext aufweist/ wodurch die in einer gesamten Zeile gespeicherten Daten aufgefrischt oder wiederholt werden, wenn die Zeile durch einen Abtastimpuls für die Zeilenadresse angesteuert wird.

Eine Datenausgabeleitung 12 befördert die abgerufenen Daten vom Speicher zur Videoanzeige (Bildschirm). Eine Dateneingabeleitung 13 dient der Zufuhr neuer Daten zum Speichern. Die Daten werden wie üblich zwischen den

¹^ Einzelbildern oder Bandsprossen, z.B. während des senkrechten Rücklaufs aktualisiert. Die im Speicher gespeicherten Datenzeilen und -spalten werden durch zwei 8 Bit-Binärzähler für die Anzeige oder zum Auffrischen abgerufen. Die Zähler weisen einen ersten Zeilenadressenzähler 15 und einen zweiten Spaltenadressenzähler 16 auf. Die Adresse der beiden Zähler gelangt an den RAM 11 über einen einzigen Multiplexer 17 auf den Adressenleitung 18-20.

Der Videohauptprogrammgeber 21 dient zur Steuerung und Taktsteuerung der Arbeitsfolge der Auffrisch- und Anzeigeeinrichtung. Der Programmgeber erzeugt sowohl die Abtastimpulse für die Zeilen- als auch für die Spaltenadresse, die an den Binärzählern und am Speicher anliegen.

Die Abtastimpulse werden über den Programmgeber taktgesteuert, so daß die im Speicher gespeicherten Daten so abgerufen werden, daß sie während eines Videoteilbildes sowohl einmal angezeigt als auch mehrmals aufgefrischt werden können, ohne daß höhere Stufen der Multiplexübertragung gebraucht werden. Die Zähler werden auch

Kt-

durch Löschsignale des Programmgebers gelöscht.

Figur 2 zeigt bestimmte Haupttakcmerkmale eines Standardvideoteilbildes. Das Teilbild ist graphisch durch die Zeile 30 dargestellt, die über der Zeit aufgetragen ist. Das Teilbild enthält 244 Zeilen von der Reihenfolge nach abgetasteten Bilddaten sowie ein senkrechtes Rücklaufintervall. Jedes Teilbild einschließlich des senkrechten RücklaufIntervalls liegt etwa 60 χ je Sekunde an und weist eine Zeitdauer von 16,68 ms auf. Es sei bemerkt, daß im Gegensatz dazu die maximale Speicherzeit der meisten dynamischen Speicherzellen etwa weniger als 2 ms beträgt. Das bedeutet, daß jede Zelle eine verfügbare Ladung etwa 2 ms lang halten kann, ehe sie aufge-

frischt werden muß. Wie ersichtlich, würde eine Abtastung des gesamten dynamischen Speichers einmal je Teilbild zu keiner Auffrischung der dynamischen Zellen in einer genügend geringen Zeitspanne führen, damit der Speicher die gewünschten Bilddaten halten kann.

In Figur 3 ist ebenfalls graphisch eine einzige Zeile 32 von Videodaten dargestellt. Die Zeile enthält 256 Bildelemente oder Bildzellen, die wahlweise in Abhängigkeit von Daten beaufschlagt werden, die vom Speicher ausgegeben werden, um ein sichtbar angezeigtes Bild zu erzeugen. Am Ende einer jeden Zeile ist ein waagerechtes Rücklaufintervall vorgesehen, mit dem die waagerechte Abtastung zum nächsten Anfangspunkt der Abtaststellung

zurückgeführt werden kann. Während diesen waagerechten 30

Rücklaufimpulses erzeugt der Videoteil einen Synchronisier- und einen Schwarzwertimpuls. Nach Figur 2 hat jede Videozeile eine Dauer von genau 63,56 ms.

Es ist nun klar, daß es zweckmäßig ist, die Bilddaten 35

zeilenweise je Reihe oder Zeile und Bildelement je Spalte zu speichern. Daher wird beim erfindungsgemäßen Speicher die "seitenweise" Betriebsart verwendet, bei

«a.

der jede Speicherzeile eine vollständige Zeile von Bilddaten enthält. Zu Beginn einer Bildzeilenperiode wird vom Programmgeber ein langer Zeilenadressabtastimpuls 40 (Figur 3) erzeugt. Zu diesem Zeitpunkt wird die gewählte Zeilenadresse in den Speicher eingespeichert und bewirkt, daß Daten von der Zellenreihe an die zugeordneten Abfrageverstärker übertragen werden. Unmittelbar darauf werden die Signale RAS niederpegelig, Row/COL (42 Figur 3) niederpegelig, wodurch die Spaltenadresse ^zum Speicher durchgesteuert wird. Beim Abtasten von CAS (44 Figur 3) während RAS und Row/COL niederpegelig sind, bewirkt eine übertragung der im adressierten Abfrageverstärker gespeicherten Daten an den Speicherausgabepuffer und dann zur Anzeige (Bildschirm). Ein nachfolgender Taktzyklus von CAS, bei dem jedes Mal ein anderer Abfrageverstärker adressiert wird, überträgt eine vollständige Datenzeile an den Bildschirm.

Außer zur Erzeugung eines langen Abtastimpulses für eine Adressenzeile dient der Programmgeber zur achtmaligen Erhöhung des ZeilenZählers während des waagerechten RücklaufintervalIs. Diese kurzen Impulse sind in Figur 3 mit den Bezugszeichen 43-43 dargestellt. Wie erwähnt, soll der dynamische Speicher automatisch eine komplette Datenzeile jedes Mal dann auffrischen, wenn eine neue Zeile adressiert wird. Somit werden während der Zeitdauer einer jeden Zeile neun Speicherreihen aufgefrischt oder wiederholt.

Die Tabelle der Figur 4 zeigt das Auffrischverfahren, wenn der Zeilenadressenzähler erhöht wird. Der Zähler wird neunmal erhöht, solange die erste Zeile am Bildschirm angezeigt wird. Somit ist die nächste anzuzeigende Zeile die zehnte Speicherreihe. Wenn diese abgerufen wird, wird sie zur zweiten Zeile der Anzeige. Wieder

werden während des zweiten RücklaufIntervalls acht weitere Zeilen aufgefrischt. Dieses Verfahren wird dann solange fortgesetzt, bis alle 2^Λ4 Zeilen des Bildschirms abgerufen sind. Der gesamte Speicher wird nach und nach neun volle Male bei jedem Teilbild abgetastet, wodurch die Wiederholforderung der zwei Millisekunden voll erfüllt wird. Wenn das erfindungsgemäße Verfahren sowohl während der Bildspeicherung als auch des Abspielens verwendet wird, brauchen die Data nicht auf unnatürli-

]0 ehe Weise verwürfelt zu werden. Die einzigen Zusatzkosten entstehen lediglich für die Programmgeberschaltung, die erforderlich ist, die acht zusätzlichen Impulse RAS am Ende einer jeden Anzeigezeit zu erzeugen. Diese Kosten sind jedoch verhältnismäßig gering, wenn man sie mit anderen bekannten Wiederholeinrichtungen und -verfahren vergleicht, die meist zweizeilige Adressenzähler und zusätzliche Stufen von Multiplexeinrichtungen erfordern .

Außer dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel sind noch weitere möglich, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

- Leerseite

Claims

PATENTANSPRÜCHE

My Verfahren zum Auffrischen des Speichers in jedem Teilbild einer Videoanlage, bei der zu speichernde BiIddaten in einem Wiederholspeicher gespeichert werden, gekennzeichnet durch

Einspeisen eines Zeilenadressensignals von einem Zeilenadressenzähler in den Speicher, um eine Zeile für die Anzeige am Beginn des Teilbildes auszuwählen, wodurch die Zeile aufgefrischt wird, Eingeben der gewählten Zeile in den Speicher, Einspeisen eines Zuges von Spaltenadressensignalen in den Zähler, und der Reihe nach jede Speicherzelle in der gewählten Zeile zu adressieren, wodurch die in der gewählten Zeile gespeicherten Daten an den Videobildschirm übertragen werden, um eine Zeile von Bilddaten zu erzeugen,

eine bestimmte mehrfache Erhöhung des Zeilenadressenzählers während des waagerechten Videorücklaufintervalls, wodurch eine gegebenen Zahl von Zeilen im Speicher der Reihe nach aufgefrischt werden, Wiederholen der oben genannten Verfahrensschritte bis das gesamte Videobild der im Speicher gespeicherten Daten angezeigt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jede Zeile im Speicher innerhalb der maximalen Speicherzeit der Speicherzellen aufgefrischt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten in den Speicher während des senkrechten Rücklaufintervalls der Videoanzeige eingegeben werden,

1
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Speicher eingegebenen Daten in derselben Reihenfolge gespeichert werden wie die Daten an den Bildschirm übertragen werden, wodurch die ge-

5 speicherten Daten nicht mehr entwürfelt zu werden brauchen.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jedes Videoteilbild eine Dauer zwischen 16 und 10 17 ms aufweist und jede Zeile mindestens 9x während der Dauer eines Teilbildes aufgefrischt wird.