DE3503725A1

DE3503725A1 - Vorrichtung zur umwandlung eines fernsehsignals in ein solches mit anderem seitenverhaeltnis

Info

Publication number: DE3503725A1
Application number: DE19853503725
Authority: DE
Inventors: Curtis Raymond Princeton N.J. Carlson; Glenn Arthur Trenton N.J. Reitmeier
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1984-02-03
Filing date: 1985-02-04
Publication date: 1985-08-08
Anticipated expiration: 2005-02-05
Also published as: FR2559329A1; FR2559329B1; GB2153626A; GB2153626B; JPS60180384A; GB8502627D0; CA1231172A; DE3503725C2; US4622577A

Description

RCA 80224

USSN 576915

vom 3. Februar 1984

RCA Corporation, Princeton/ N.J. (USA)

Vorrichtung zur Umwandlung eines Fernsehsignals in ein solches mit anderem Seitenverhältnis

Die Erfindung bezieht sich auf einen Fernsehsignaldecoder zur Trennung eines Farbsignals und des zugehörigen Leuchtdichtesignals aus einem Zeitmultiplex-Fernsehsignalgemisch, etwa dem üblichen analogen Multiplex-Fernsehsignalgemisch (MAC-Signal).

Die Erfindung betrifft auch einen Decoder, der in der Lage ist, eine Fernsehinformation mit gleichem oder geringerem Seitenverhältnis aus einem hochauflösenden Fernsehsignal zu extrahieren, das eine Bildinformation mit größerem Seitenverhältnis beinhaltet, wie etwa aus einem hochauflösenden MAC-Signal oder einem hochauflösenden, aus Frequenzmultiplexkomponenten bestehenden Signal, wie einem hochauflösenden NTSC-Signal.

Beim NTSC-Fernsehsystem beträgt beispielsweise das Verhältnis von Bildbreite zu Höhe bei der Wiedergabe 4:3. Dieses Verhältnis wird Seitenverhältnis genannt. Seit kurzem besteht ein Interesse an breiteren Seitenverhältnissen für Fernsehsysteme wie etwa 2:1 oder 5:3, welche näher an das Verhältnis von Breite zu Höhe herankommen, wie es das menschliche Auge sieht. Besonderes Interesse hat das Seitenverhältnis 5:3 gefunden, weil der Verleih von Kinofilmen in den Vereinigten Staaten dieses Verhältnis benutzt und

daher Bilder von solchen Verleihfilmen ohne Beschneidung gesendet und empfangen werden können.

Es kann erwünscht sein, Videoinformation eines Bildes mit einem vergrößerten Seitenverhältnis beispielsweise im MAC-Signalformat zu erhalten. Ferner kann es wünschenswert sein, ein hochauflösendes MAC-Signal in einem Empfänger mit einer Wiedergabeeinrichtung für ein kleineres Seitenverhältnis wiederzugeben, in dem nur derjenige Teil des Bildes dargestellt wird, welcher mit der Wiedergabeeinrichtung übereinstimmt.

Ein Merkmal der Erfindung besteht in einem Decoder, dem ein hochauflösendes Fernsehsignal, wie etwa ein hochauflösendes MAC-Signal, zugeführt wird und der wahlweise Videosignale liefert, die mit dem Seitenverhältnis des Fernsehempfängers kompatibel sind, so daß das entsprechende Bild in einem solchen Empfänger ohne Dimensionseinbußen wiedergegeben werden kann. Diese Flexibilität der wahlweisen Beschneidung eines Teils des gesendeten Bildes zur Anpassung an den Fernsehempfänger kann mit einem Decoder gemäß der Erfindung ohne unangemessene Schaltungskomplizierung erreicht werden.

Die Erfindung befaßt sich mit einem Fernsehgerät zur Darstellung eines Teils eines Bildes in einer Bildfläche des Fernsehwiedergabegerätes, das ein erstes Seitenverhältnis aufweist. Der Bildteil hat ebenfalls das erste Seitenverhältnis, während das Bild selbst ein anderes, zweites Seitenverhältnis aufweist. Ein erstes Videosignal liefert den Bildinhalt an das Fernsehgerät, während aus einem Teil des ersten Videosignals ein zweites Videosignal erzeugt wird, welches nur den Inhalt des Bildteiles zur Wiedergabe des Inhaltes in der Bildfläche der Fernsehwiedergabeein-5 richtung liefert.

Die Erfindung bezieht sich auch auf ein Fernsehgerät, wel-

ehes in einer Fernsehwiedergabeeinrichtung ein Wiedergabevideosignal erzeugt, das aus einem ankommenden Videosignal, welches ein ankommendes Bild beinhaltet, abgeleitet wird. Es wird ein das Seitenverhältnis anzeigendes Signal erzeugt, aus dem mindestens eines der folgenden Merkmale hervorgeht:

a) das Seitenverhältnis des im ankommenden Videosignal enthaltenen ankommenden Bildes und

b) das Seitenverhältnis der Bildfläche der Fernsehwiedergabee inrichtung.

Das zum Wiedergabevideosignal gehörige Seitenverhältnis wird entsprechend dem das Seitenverhältnis angebenden Signal gewählt .

In den beiliegenden Zeichnungen zeigen: 15

Fig. 1a und 1b die Entsprechung zwischen Teilen eines in Fig. 1b gezeigten hochauflösenden Signals und Teilen einer Abtastzeile in einer Bildfläche gemäß Fig. 1a mit einem vergrößerten Seitenverhältnis, wie es sich für die Wiedergabe des hochauflösenden Signals eignet;

Fig. 2 eine Zeilendauer eines üblichen oder hochauflösenden MAC-Signals;

Fig. 3 eine Zeilendauer eines hochauflösenden NTSC-Signals; Fig. 4 einen Fernsehempfänger zur Verarbeitung eines üblichen oder hochauflösenden MAC-Signals gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung;

Fig. 5 eine detaillierte Darstellung des in Fig. 4 verwendeten Demultiplexers gemäß einem anderen Ge-Sichtspunkt der Erfindung;

Fig. 6a bis 6g Zeitdiagramme, wie sie im Demultiplexer nach Fig. 5 bei der Verarbeitung des MAC-Signals nach Fig. 2 auftreten;

Fig. 7 einen Fernsehempfänger zur Verarbeitung des hochauflösenden NTSC-Signals nach Fig. 3 gemäß einem anderen Gesichtspunkt der Erfindung und

Fig. 8 eine detaillierte Ausführung eines Decoders nach Fig. 7 gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung.

Fig. la veranschaulicht eine Bildfläche 150 mit einem Hochauf lösungs-Seitenverhältnis von beispielsweise 5:3, welches ein Bild in einer Fernsehkamera oder in einer Wiedergabeeinrichtung darstellen kann. Die Bildfläche 150 enthält eine Bildfläche 31 mit einem gegebenen Seitenverhältnis von beispielsweise 4:3 zwischen einer linken Fläche 30 und einer rechten Fläche 32. Jede der Abtastzeilen in der Wiedergabeeinrichtung, wie die Abtastzeilen n, n+1, n+2, n+3 der Figur 1a, enthält eine linke Kante 40, einen inneren Bereich 41 und eine rechte Kante 42 in den Flächen 30, 31 bzw. 32.

Fig. 2 zeigt ein hochauflösendes MAC-Signal 200, das in gleicher Weise wie ein Standard-MAX-Signal 200 erzeugt werden kann mit der Ausnahme, daß die das MAC-Signal erzeugende Fernsehkamera eine Bildfläche abtastet, welche proportional zu den Abmessungen der Fläche 150 nach Fig. 1a sind.

Gemäß Fig. 2 wird vom Zeitpunkt TO bis zum Zeitpunkt T1 ein Bezugs-Farbsynchronsignal 202, dem PCM-Daten 206 folgen, geliefert. Vom Zeitpunkt T1 bis zum Zeitpunkt T4 wird ein Farbsignal 203 geliefert, welches in abwechselnden Zeilen Bildxnformationen R-Y bzw. B-Y liefert. Das Signal 203 liefert die Farbinformation eines Bildes für die gesamte Abtastzeile η der Bildfläche 150 nach Fig. 1a. Das Signal 203 ist durchdringend verteilt zwischen den EndZeitpunkten T1 und T4. Damit liefert das Signal 203 zu jedem Zeitpunkt zwischen T1 und T4 den Farbbildinhalt der Abtastzeile n. Weiterhin liefert das Signal 203 den Farbbildinhalt der beiden Enden der Abtastzeile η zu den Zeitpunkten T1 bzw. T4. Das Signal 203 enthält einen symmetrisch angeordneten Signalteil 203b, der vom Zeitpunkt T2 zum Zeitpunkt T3 vorliegt. Der Signalteil 203b liefert die Bildinformation R-Y und B-Y des inneren Bereiches 41 der Abtastzeilen nach Fig.1a.

Damit kann der Signalteil 203b vom Signal 203 abgetrennt werden, um die Bildinformation für die Darstellung mittels einer Wiedergabeeinrichtung zu liefern, welche dasselbe Seitenverhältnis wie die Bildfläche 31 in Fig. 1a hat. Die Länge des Intervalls T2 bis T3 nach Fig. 2 bezüglich des Intervalls T1 bis T4 bestimmt das Seitenverhältnis des vom Signalteil 203b gelieferten Bildes.

Vom Zeitpunkt T5 bis T8 liegt ein Leuchtdichtesignal vor, welches die Leuchtdichteinformation eines Bildes für die gesamte Abtastzeile η der Bildfläche 150 nach Fig. 1a enthält. Das Signal 204 ist durchdringend verteilt zwischen den Endzeitpunkten T5 und T8. Damit liefert das Signal 203 zu jedem Zeitpunkt zwischen T5 und T8 den Leuchtdichtebildinhalt der Abtastzeile η. Weiterhin liefert das Signal 204 den Leuchtdichtebildinhalt der beiden Enden der Abtastzeile η zu den Zeitpunkten T5 bzw. T8. Ebenso wie das Signal 203 enthält das Signal 204 einen symmetrisch liegenden Signalteil 204b zwischen den Zeitpunkten T6 und T7 zur Lieferung der Leuchtdichteinformation des inneren Bereiches 41 der Abtastzeilen nach Fig. 1a.

Fig. 1b zeigt die Entsprechung zwischen einer Abtastzeile wie etwa der Zeile η in Fig. 1a und dem Signal 203 oder 204 in Fig. 2. Wie sich aus den Fig. 1a und 1b ableiten läßt, bestimmt die relative Zeit des Signalteiles 203b bezüglich des gesamten Signals 203 beispielsweise das Seitenverhältnis eines vom Signalteil 203b abgeleiteten Bildes. Im speziellen Fall, wo der Signalteil 203b das gesamte Zeitfenster des Signals 203 ausfüllt, ist somit das Seitenverhältnis eines vom Signal 203b abgeleiteten Bildes gleich demjenigen eines vom gesamten Signal 203 abgeleiteten Bildes.

Außer zur Veranschaulichung eines MAC-Signals mit vergrößertem Seitenverhältnis 5:3 kann dieselbe Fig. 2 auch zur Veranschaulichung der zeitlichen Verhältnisse bei einem Stan-

dard-MAC-Signal für ein übliches Seitenverhältnis von 4:3 dienen. Das MAC-Signal 200, welches nun ein Signal mit Standard-Seitenverhältnis darstellt, enthält ein Bezugsfarbsynchronsignal 202, PCM-Daten 206, das Signal 203 und das Signal 204 zu denselben Zeiten wie im vorigen Fall, wo das MAC-Signal 200 ein hochauflösendes MAC-Signal war. Die Zeitpunkte T2, T3, T6 und T7 in Fig. 2 haben in dem Fall keine Bedeutung, daß Fig. 2 ein MAC-Signal mit Standardauflösung darstellt, weil die Signale 203 und 204 die gesamte Bildinformation für ein Seitenverhältnis von 4:3 beInhalten.

Fig. 4 zeigt ein Blockschaltbild eines MAC-Empfängers 4 20 zur Verarbeitung und Wiedergabe eines Fernsehsignals in Form eines hochauflösenden oder normalauflösenden MAC-Signals 200 nach Fig. 2 mittels einer Wiedergabeeinrichtung 404, wie etwa einer Kathodenstrahlröhre. Er enthält eine Antenne 405, die mit einem Tuner 406 gekoppelt ist, welcher den gewählten Kanal auswählt, verstärkt und das Signal auf eine Zwischenfrequenz umsetzt. Der ZF-Verstärker 407 verstärkt weiterhin das ZF-Signal und führt es einem Detektor 408 zur Bildung des MAC-Signals 200 gemäß Fig. 2 zu.

Das MAC-Signal 200 wird über eine Leitung 300 einem noch zu erläuternden Demultiplexer 400 zugeführt, der auf einer Leitung 316 ein Y-Signal 216 und auf einer Leitung 315 U- und V-Signale 215 liefert. Das Y-Signal 216 enthält die Videoleuchtdichteinformation, während das U-, V-Signal die Videofarbinformation enthält. Der zeilenweise umgeschaltete (R-Y) - und (B-Y)-Inhalt des Farbsignals 203 nach Fig. 2 liefert entsprechend zeilenweise abwechselnd U- und V-Signalinhalte des U-, V-Signals 215. Das U-, V-Signal gelangt zu einem Anschluß S eines Kreuzkopplungsschalters 413 zur Lieferung eines ersten U-, V-Signals und außerdem zu einem Anschluß T des Schalters 431 über eine 1H-Verzögerungsleitung 429, welche eine Verzögerung von einer Zeilen-

dauer bewirkt, um ein Wiederholungs-U-,V-Signal zu liefern. Ein Schaltarm g des Schalters 431 koppelt das erste U-, V-Signal am Anschluß S zu einer Leitung 318, wenn dieses Signal die Bildinformation B-Y enthält, bzw. das Wiederholungs-U-,V-Signal, wenn dieses die Information B-Y enthält. Auf diese Weise enthält das U-Signal 218 auf der Leitung 318 nur die Bildinformation B-Y. Ein Schaltarm h des Schalters 431 liefert ein V-Signal 219 an eine Leitung 319 durch übertragung der Signale an den Anschlüssen S bzw. T, während der Schaltarm g die Signale an den Anschlüssen T bzw. S weiterleitet. Auf diese Weise enthält das V-Signal 219 nur Bildinformation R-Y. Die Schaltarme g und h werden durch einen Horizontalrücklauftakt 23Oa und einen Vertikalrücklauftakt 23Ob von der Ablenkschaltung 409 gesteuert. Der Takt 23Oa läßt die Schaltarme g und h des Schalters 431 ihre Positionen zu Beginn jeder Abtastzeile wechseln. Der Takt 23Ob liefert eine Zeitinformation über die Zeit der ersten Abtastzeile in einem bestimmten Halbbild.

Das MAC-Signal 200 nach Fig. 2 kann in der Zeit der ersten Abtastzeile eines gegebenen Halbbildes beispielsweise Information B-Y liefern. Demzufolge werden die Schaltarme g und h durch den Takt 23Ob so gesteuert, daß sie die Signale an den Anschlüssen S bzw. T während der Zeit der ersten Abtastzeile eines gegebenen Vollbildes weiterleiten. Nach der ersten Abtastzeile wechseln die Schaltarme g und h ihre jeweilige Position zu Beginn jeder Abtastzeilenzeit.

Eine Matrix 403 kombiniert das U-Signal 218 und das V-Signal 219 mit dem Y-Signal 216 in bekannter Weise zu Signalen R, B und B für die jeweiligen Rot-, Grün- und Blaustrahlsysteme der Wxedergabeeinrichtung 404.

Den Ablenkschaltungen 409 werden vom MAC-Signal 200 Zeitinformationen zugeführt, und sie liefern Ablenkstrom für das Joch 417 zur Ablenkung der Elektronenstrahlen der Wiedergabeeinrichtung 404.

Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform des Demultiplexers 400 nach Fig. 4, wobei entsprechende Baugruppen mit denselben Bezugsziffern bezeichnet sind.

In Fig. 5 wird das MAC-Signal 200 nach Fig. 2 einer Zeitsteuerschaltung 417 zugeführt, die aufgrund des Farbsynchronsignals 202 des MAC-Signals 200 nach Fig. 2 Taktsignale 211a bis 214a zur Taktung der FIFO-Speicher 411 bis 414 erzeugt. Die Zeitsteuerschaltung 417 benutzt beispielsweise das Farbsynchronsignal 202 zur Lieferung eines Phasenbezugs für übliche (hier nicht dargestellte) PLL-Schleifen, welche die Taktsignale 211a bis 214a erzeugen. Jeder der FIFO-Speicher 411 bzw. 414 kann ein First-In-, First-Out-CCD-Serienspeicher sein, der ähnlich wie ein Schieberegister in Digitalsystemen angeordnet ist.

Die Fig. 6a bzw. 6g veranschaulichen Zeitdiagramme aus dem im MAC-Empfanger 420 nach Fig. 4 vorgesehenen Demultiplexer 400. Das MAC-Signal 200 nach Fig. 2 wird den Eingangen 311b bis 314b der FIFO-Speicher 411 bis 414 zugeführt. Fig. 6a zeigt die Signale 203 und 204 des MAC-Signals 200 nach Fig. 2, welche Bildinformationen zur Wiedergabe in Abtastzeilen η bis n+2 nach Fig. 1 enthalten. In Fig.5 enthält das Taktsignal 211a eine Serie von Impulsen zur Abtastung des Farbsignalteils 203b nach Fig. 6a vom Zeitpunkt ti bis zum Zeitpunkt t2. Jeder Impuls liefert einen entsprechenden Abtastwert 211b des Signalteils 203b der Abtastzeile η beispielsweise, wie die Reihe kurzer vertikaler Linien in Fig. 6c zwischen den Zeiten ti und t2 veranschaulicht. Die Abtastwerte 211b werden sequentiell im FIFO-Speicher 411 gespeichert. Nach der Speicherung der Serie von Abtastwerten 211b im Speicher 411 wird dieser durch eine entsprechende Serie von Impulsen des Taktsignals 211a von der Zeit tOA bis zur Zeit t4A ausgelesen, die während der nächsten Abtastzeile n+1 des MAC-Signals 200 auftritt.

Während dieser Auslesezeit werden am Ausgang 311c Abtastwerte 211b geliefert und einem Anschluß A eines Schalters 418 zugeführt. Ein Schaltarm des Schalters 418 überträgt die Abtastwerte 211b zur Leitung 315, so daß das U-,V-Signal 215 gemäß Fig. 6g geliefert wird.

Ähnlich enthält das Taktsignal 213a eine Reihe von Impulsen zur Abtastung des Leuchtdichtesignals 204b der Zeile η in Fig. 6a vom Zeitpunkt t3 bis zum Zeitpunkt t5, wie dies die Serie kurzer vertikaler Linien in Fig. 6b zeigt. Jeder Impuls liefert einen entsprechenden Abtastwert 213b des Signals 204b der Abtastzeile η nach Fig. 6a zwischen t3 und t5. Die Abtastwerte 213b werden sequentiell im FIFO-Speicher 413 der Fig. 5 gespeichert. In der nächsten Abtastzeilenzeit n+1 werden die Abtastwerte 213b aus dem FIFO-Speicher 413 durch eine entsprechende Serie von Impulsen des Taktsignals 213a vom Zeitpunkt tOA bis zum Zeitpunkt t4A ausgelesen, so daß das Y-Signal 216 der Fig. 6f erhalten wird, welches Information zur Wiedergabe in der Abtastzeile n+1 enthält. Während dieser Auslesezeit werden die Abtastwerte 213b einem Anschluß C des Schalters 418 zugeführt, von dem ein Schaltarm 1 die Abtastwerte 213b als Y-Signal 216 auf die Leitung 316 gelangen läßt. Die Signale 215 und 216 werden in der Abtastzeile n+1 der Wiedergabeeinrichtung 404 nach Fig. 4 im Intervall von tOA bis tO4 gemäß den Fig. 6f und 6g dargestellt.

Der FIFO-Speicher 412 arbeitet analog dem FIFO-Speicher 411, jedoch während der dazwischenliegenden Abtastzeilen. In gleicher Weise arbeitet der FIFO-Speicher 414 entsprechend wie der FIFO-Speicher 413 und zwar für dieselben abwechselnden Abtastzeilen, die vom FIFO-Speicher 412 verarbeitet worden sind. Wenn die FIFO-Speicher 412 und 414 die Signale 215 bzw. 216 gemäß den Fig. 6g bzw. 6f von to bis t5 liefern, dann liegt der Schaltarm k in einer Position B und der Schaltarm 1 in einer Position D. Die Schaltarme k und 1 des Schalters 418 werden durch ein Signal 218a ge-

steuert, das von der Zeitsteuereinheit 417 an den Anschluß F des Schalters 418 gelegt wird. Das Signal 218a ändert seinen Logikzustand zu Beginn jeder Abtastzeile, was durch das Auftreten des Farbsynchronsignals 202 in Fig. 2 angegeben wird.

Die Taktsignale 211a, 213a, 212a und 214a haben beispielsweise dieselbe programmierbare Frequenz f1 zur Abtastung der Signale 203b und 204b. Die Abtastfrequenz f1 kann durch eine programmierbare PLL-Schleife der ZeitSteuereinheit 417 erzeugt werden (was jedoch hier nicht dargestellt ist), welcher das Farbsynchronsignal 202 aus Fig. 2 als Phasenbezugssignal zugeführt wird. Die von der Zeitsteuerschaltung 417 gelieferte Frequenz f1 wird durch einen Wählcode 220 bestimmt, der beispielsweise von einem Wählcode-Decoder 427 geliefert werden kann, der die Seitenverhältnisinformation von den PCM-Daten 206 aus Fig. 2 ableiten kann; alternativ kann er durch permanentes"Strapping" gebildet werden.

Dem Decoder 427 wird auch ein Signal R zugeführt, welches

ar

das Seitenverhältnis der Wiedergabeeinrichtung 404 nach Fig. 4 zur Erzeugung des Wählcodes 220 angibt. Daher enthält der Code 220 mindestens eine der folgenden Angaben: (a) das Seitenverhältnis des ankommenden Bildes, welches im MAC-Signal 200 nach Fig. 2 enthalten ist, und (b) das Seitenverhältnis der Wiedergabeeinrichtung 404 nach Fig.4. Der detaillierte Aufbau des Decoders 427 ist hier nicht beschrieben, da irgendeine übliche Art zur Decodierung einer im Signal 200 nach Fig. 2 enthaltenen Steuerinformation angewandt werden kann.

Der Code 220 vermittelt der Zeitsteuerschaltung 417 die zeitliche Lage der Zeitpunkte T2, T3, T6 und T7 innerhalb des hochauflösenden MAC-Signals 200 nach Fig. 2. Dadurch bestimmt der Code die zeitliche Lage der Signalteile 203b und 204b gemäß Fig. 6a. Der Code 220 wählt auch die jeweilige Frequenz f1 für die Taktsignale 211a bis 214a, welche durch die Zeitsteuerschaltung 417 zur Abtastung der

Signale 203 und 204 erzeugt werden.

In einem ersten Fall enthalten die Signale 203 und 204 nach Fig. 2 Bildinformation, die sich zur Wiedergabe in einer Einrichtung mit einem Seitenverhältnis 4:3 eignet, und die Wiedergabeeinrichtung 404 nach Fig. 4 hat dieses Seitenverhältnis. Die Signale 203 und 204 bestehen in ihrer Gesamtheit aus Signalanteilen 203b bzw. 204b. Der Zeitpunkt T2 nach Fig. 2 wird für die Zeitsteuerschaltung 417 als koinzident mit dem Zeitpunkt T1 identifiziert. Gleicherweise fallen die ZeitpunkteT3, T6 und T7 zusammen mit den Zeitpunkten T4, T5 bzw. T8. Der Code 220 wählt die Abtastfrequenz f1 auf beispielsweise die 4-fache Farbträgerfrequenz 4 χ Sc des Farbsynchronsignals 202 des MAC-Signals 200 nach Fig. 2.

In einem zweiten Fall enthalten die Signale 203 und 204 Bildinformation zur Wiedergabe mit einem Seitenverhältnis von 5:3, und die Wiedergabeeinrichtung 404 nach Fig. 4 hat dieses Seitenverhältnis. Die Betriebsweise des Demultiplexers 400 nach Fig. 5 ist im zweiten Fall genauso wie im ersten Fall, und daher braucht der Code 220 in den beiden Fällen nicht verschieden zu sein.

In einem dritten Fall enthalten die Signale 203 und 204 Bildinformation, die sich zur Wiedergabe mit einem Seitenverhältnis von 5:3 eignet, während die Wiedergabeeinrichtung 404 nach Fig. 4 ein Seitenverhältnis von 4:3 hat. Damit ist der Code 220 anders als im ersten und zweiten Fall.

In diesem dritten Fall beträgt das Zeitintervall T2 bis T3 aus Fig. 2 4/5 des Zeitintervalls T1 bis T4 aus Fig. 2, und die Abtastfrequenz f1 ist um 5/4 höher als im ersten und zweiten Fall. Daher hängt die Anzahl der Abtastwerte beispielsweise 211b in Fig. 5 nicht vom Wert des Codes 220 ab. Gleichermaßen beträgt das Zeitintervall T6 bis T7 nach Fig. 2 4/5 des Zeitintervalls T5 bis T8 nach Fig. 2.

Die Anzahl der Abtastwerte 213b in Fig. 6b ist dreimal so groß wie die Anzahl der Abtastwerte 211b der Fig. 6c, weil das Signal 204 aus Fig. 6a ein Zeitfenster von 39 Mikrosekunden einnimmt, welches dreimal größer als die 13 Mikro-Sekunden des Signals 203 der Fig. 6a ist. Zum Auslesen der Abtastwerte 213b aus Fig. 6b zwecks Bildung des U-,V-Signals 215 gemäß Fig. 6g ergibt beispielsweise das Taktsignal 211a nach Fig. 5 Auslesetaktimpulse einer Frequenz von beispielsweise 1 χ Sc vom Zeitpunkt tOA bis t4A in Fig. 6c, während das Taktsignal 213a Ausleseimpulse einer Frequenz von 3 χ SC während derselben Periode tOA bis t4A in Fig.6b ergibt zur Bildung des Y-Signals 216 nach Fig. 6f gleichzeitig mit dem U-,V-Signal 215 nach Fig. 6g.

Es sei darauf hingewiesen, daß auch andere Kombinationen von Frequenzen der Taktsignale 211a, 212a, 213a und 214a innerhalb des Erfindungsgedankens liegen.

Fig. 3 veranschaulicht ein hochauflösendes NTSC-Signal 600, das Färb- und Leuchtdichtesignale in Zeitmultiplexanordnung zur Bildung einer hochaufgelösten Bildinformation enthält. Um das Signal 600 in Fig. 3 in einem Fernsehsender zu bilden, wird beispielsweise die Abtastzeile η der Wiedergabeeinrichtung 150 nach Fig. 1, die ein vergrößertes Sei-5 tenverhältnis hat, von einer Fernsehkamera während der 52,6 Mikrosekunden dauernden aktiven Zeilenabtastzeit des Standard-NTSC-Signals abgetastet. Daher ergibt die aktive Abtastzeile des resultierenden Signals eine hochaufgelöste Bildinformation. Das resultierende Signal wird als entsprechendes Signal in einem Standard-NTSC-Sender verarbeitet.

Das Signal 600 nach Fig. 3 enthält einen Synchronimpuls 199 und einen Farbträger 202', der von TO bis T1 auftritt. Das Signal 600 hat einen Innenbereichs-Videosignalteil 205b von T2 bis T3, welcher symmetrisch in einem Signal 205 liegt, das die Bildinformation der gesamten aktiven

Zeilenabtastzeit enthält. Das Signal 205 wird von T1 bis T4 geliefert. Als Teil des hochauflösenden NTSC-Signals 600 nach Fig. 3 enthält es den Inhalt der gesamten Abtastzeile η der Bildfläche 150 nach Fig. 1a. Das Signal 205 ist durchdringend verteilt zwischen den Endzeitpunkten T1 bis T4. Damit liefert es zu jedem Augenblick zwischen T1 und T4 den Bildinhalt der Abtastzeile η. Weiterhin enthält das Signal 205 den Bildinhalt der beiden Enden der Abtastzeile η zum Zeitpunkt T1 bis T4. Der Signalteil 205b enthält Bildinformation jeder Abtastzeile in der Bildfläche 31 nach Fig. 1a. Fig. 1b zeigt das Signal 205b aus Fig. 3. Die Fig. 1a und 1b zeigen die Entsprechung zwischen den Videoinformationen der Teile des Signals 205 in Fig. 1b und den Teilen der Abtastzeile η in Fig. 1a, welche in der Bildfläche 30, 31 und 32 liegen. Diese Entsprechung ist ähnlich der Entsprechung zwischen den Signalen 203 oder 204 und der Abtastzeile η, wie bereits beschrieben wurde.

Fig. 7 zeigt einen Fernsehempfänger 620 für die Verarbeitung des hochauflösenden Signals 600 im NTSC-Format nach Fig. 3 mit einem Seitenverhältnis 5:3 für die Bildinformation und zur Darstellung eines Teils davon auf einer Bildwiedergabeeinrichtung mit einem Seitenverhältnis von 4:3.

Der Fernsehempfänger 620 nach Fig. 7 hat eine Antenne 605, die mit einem Tuner 606 gekoppelt ist, welcher den gewünschten Kanal auswählt, verstärkt und in ein Zwischenfrequenzsignal umsetzt. Ein Zwischenfrequenzverstärker 607 verstärkt das ZF-Signal weiter und liefert es an einen Detektor 608 zur Bildung des Signals 600.

In Fig. 7 wird das Signal 600 einem Decoder 400' zugeführt. Fig. 8 zeigt im einzelnen eine Ausführungsform des Decoders 400' aus Fig. 7 gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung. In Fig. 7 und Fig. 8 sind für gleiche Elemente oder Funktionen dieselben Bezugsziffern verwendet. Der Decoder 400' ist ähnlich einem Teil des Demultiplexers 400 aus Fig. 5.

Der Decoder 400" enthält FIFO-Speicher 413' und 414', eine Zeitsteuereinheit 417', einen Wählcode-Decoder 427' und einen Schalter 418', welche den FIFO-Speichern 413 und 414, der Zeitsteuereinheit 417, dem Wählcode-Decoder 4 27 und dem Schalter 418 des Demultiplexers 400 in Fig. 5 entsprechen. Gleicherweise üben die Taktsignale 213a¹, 214a' und 218a¹ des Decoders 400' aus Fig. 8 analoge Funktionen wie die Taktsignale 213a, 214a und 218a des Demultiplexers 400 aus Fig. 5 aus. Der Decoder 400' nach Fig. 7 erzeugt ein Y/C-Signal 616 auf der Leitung 316 im NTSC-Format der Frequenzmultiplexsignale Y und C entsprechend dem Innenbereichsvideosignal 205b nach Fig. 3. Das Signal 616 nach Fig. 7 wird vom Decoder 400' nach Fig. 8 aus dem Signal 215 nach Fig. 1b in gleicher Weise erzeugt, wie das Y-Signal 216 nach Fig. 4 aus dem Signal 204 nach Fig. 1b erzeugt wird. Es versteht sich jedoch, daß die von der Zeitsteuerschaltung 417' des Decoders 400' nach Fig. 8 erzeugten Taktsignale 213a¹ und 214a', die beim Empfänger nach Fig. 7 benutzt werden, andere Zeitverhältnisse und Frequenzen aufweisen als die für die Verarbeitung des MAC-Signals 200 nach Fig. 4 benutzten Taktsignale, weil die Zeitpunkte T3 und T4 des Signals 600 nach Fig. 3 anders liegen als die entsprechenden Zeitpunkte T5, T6, T7 bzw. T8 des Signals 200 nach Fig. 2.

In Fig. 7 wird einer in üblicher Weise aufgebauten Leuchtdichte/Farbschaltung 603 das Signal 616 und ein Farbträger 610 zugeführt, der von einer PLL-Schaltung 611 mit einer Frequenz von etwa 4/5 χ Sc geliefert wird, wie noch beschrieben wird, so daß Signale R, G und B an eine Wiedergabeeinrichtung 604 geliefert werden. Der Farbträger 610 kann von der PLL-Schaltung 611 erzeugt werden, als deren Bezugsphasensignal das Farbsynchronsignal 202 des Signals 600 nach Fig. 3 dient.

Die Ablenkschaltungen 609 nach Fig. 7 erhalten Zeitinformation vom Signal 600 und liefern Ablenkströme für das Joch

617 zur Ablenkung der Elektronenstrahlen der Bildwiedergabeeinrichtung 604.

Der Farbträger 610 hat die Frequenz von etwa 4/5 χ Sc im Gegensatz zur Frequenz Sc, wie sie in üblichen NTSC-Empfängern verwendet wird, weil das Y/C-Signal 616 für jede der Abtastzeilen nach Fig. 1 die gesamte aktive Zeilenabtastzeit von 52,6 MikroSekunden einnimmt, während der Signalteil 205b nach Fig. 3, welcher dieselbe Bildinformation wie das Signal 616 enthält, nur etwa 4/5 der aktiven Zeilenabtastzeit einnimmt, wie Fig. 3 schematisch zeigt.

Es ist erwünscht, daß der Farbträger 610 eine Frequenz von einem ungeraden Vielfachen der halben Horizontalfrequenz hat wie bei einem NTSC-Signal mit üblichem Seitenverhältnis. Daher wählt man die Frequenz des Farbträgers 610 so dicht wie möglich bei 4/5 χ Sc, wodurch das obengenannte Kriterium erfüllt wird.

Der Wählcode 22O¹ des Decoders 400' nach Fig. 8 ist mit der PLL-Schaltung 611 nach Fig. 7 gekoppelt, um die Frequenz des Farbträgers 610 nach Fig. 7 zu bestimmen. Die Frequenz des Farbträgers 610 wird vom Code 220' proportional zum Verhältnis zwischen dem Seitenverhältnis der Wiedergabeeinrichtung 604 nach Fig. 7 und dem Seitenverhältnis des im hochauflösenden NTSC-Signal 600 nach Fig. enthaltenen Bildes bestimmt.

Claims

DR. DIETER V. BEZÖLD ' DIPL. ING. PETER SCHÜTZ DIPL. ING. WOLFGANG HEUSLER PATENTANWÄLTE MARIA-THERESIA-STRASSE 22 POSTFACH 86 02 60 D-8OOO MUENCHEN 86 RCA 80224 Sch/Vu USSN 576,915 vom 3. Februar 1984 ZUGELASSEN BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT EUROPEAN PATENT ATTORNEYS MANDATAIRES EN BREVETS EUROPEENS TELEFON (089) 4706006 TELEX 522 638 TELEGRAMM SOMBEZ FAX GR 11 + III <080) 2716063 RCA Corporation, Princeton, N.J. (USA) Vorrichtung zur Umwandlung eines Fernsehsignals in ein solches mit anderem Seitenverhältnis Patentansprüche 10

1) Fernsehapparat, dadurch gekennzeichnet , daß zur Darstellung eines ein erstes Seitenverhältnis aufweisenden Teils eines Bildes mit einem anderen Seitenverhältnis in der Bildfläche einer Bildwiedergabeeinrichtung mit dem ersten Seitenverhältnis, wobei ein erstes Videosignal den Bildinhalt dem Fernsehgerät zur Extrahierung des Inhalts des Bildteiles zuführt und das erste Videosignal einen Teil enthält, welcher den Inhalt des Bildes einer gesamten gegebenen Zeile der Fernsehwiedergabeeinrichtung derart zuführt, daß dieser Teil durchdringend verteilt ist zwischen zwei Zeitpunkten, und wobei die beiden Enden dieses Teils die Inhalte jeweils

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der beiden Enden der gegebenen Zeile enthalten, das Gerät enthält:

eine durch das erste Videosignal gesteuerte erste Einrichtung (400,315,429,431,403,409) zur Erzeugung eines zweiten Videosignals aus dem Teil des ersten Videosignals, derart, daß das zweite Videosignal nur den Inhalt des Bildteiles der gegebenen Zeile beinhaltet, und

eine durch das zweite Signal gesteuerte Einrichtung (404,417,409) zur Darstellung des Bildteils in der Bildfläche der Fernsehwiedergabeeinrichtung.

2) Fernsehgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Videosignal den Inhalt des Bildteiles für eine von mehreren Wiedergabezeilen der Fernsehwiedergabeeinrichtung beinhaltet und daß die Dauer des zweiten Videosignals gleich der aktiven Zeilenzeit der einen Wiedergabezeile ist.

3) Fernsehgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste und das zweite Seitenverhältnis 4:3 bzw. 5:3 betragen.

4) Fernsehgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Videosignal den Bildinhalt in einem Zeitmultiplexformat verschachtelter Komponenten enthält.

5) Fernsehgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Format ein MAC-Format ist.

6) Fernsehgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Videosignal den Bildinhalt in Frequenzmultiplexformat seiner Komponenten enthält.

7) Fernsehgerät nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Format ein NTSC-Format ist.

8) Fernsehgerät nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Einrichtung einen Abtaster (417) zur Abtastung eines Teils des ersten Videosignals mit einer ersten Abtastrate zur Lieferung einer Mehrzahl von Abtastwerten des Signals, einen Speicher (411,412,413,314) zur Speicherung der Mehrzahl von Abtastwerten und eine mit dem Speicher gekoppelte AusIeseschaltung (417) zum Auslesen der Mehrzahl der Abtastwerte aus dem Speicher mit einer zweiten Ausleserate zur Erzeugung des zweiten Videosignals aus der Mehrzahl von Abtastwerten enthält.

9) Fernsehgerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Ausleserate derart gewählt ist, daß die Mehrzahl der Abtastwerte aus dem Speicher in einem Zeitintervall ausgelesen wird, welches gleich der aktiven Zeilenzeit der gegebenen Wiedergabezeile der Fernsehwiedergabeeinrichtung ist.

10) Fernsehgerät nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Videosignal und ein drittes Videosignal Färbinformation bzw. Leuchtdichteinformation beinhalten und daß die erste Einrichtung unter Steuerung durch das erste Videosignal das zweite Videosignal erzeugt, welches nur die Farbinformation des Bildteiles enthält, und daß das Gerät ferner eine durch das dritte Videosignal gesteuerte dritte Einrichtung zur Erzeugung eines nur die Leuchtdichteinformation des Bildteils enthaltenden vierten Videosignals aus einem Teil des dritten Videosignals enthält, und daß die zweite Einrichtung unter Steuerung durch das erste und das vierte Signal den Bildteil in der Bildfläche der Bildwiedergabeeinrichtung darstellt.

11) Fernsehgerät zur Erzeugung einesDarstellungsvideosignals für ein Fernsehwiedergabegerät, dadurch gekennzeichnet , daß ein ankommendes Videosignal, welches ein ankommendes Bild enthält, eine Ein-

richtung (405,406,407,408) zugeführt wird, daß eine Einrichtung (427) zur Erzeugung eines ein Seitenverhältnis darstellenden Signals vorgesehen ist, welches mindestens einen der folgenden Parameter angibt:

a) das Seitenverhältnis des im ankommenden Videosignal enthaltenden ankommenden Bildes,

b) das Seitenverhältnis der Bildfläche der Fernsehwiedergabeeinrichtung ,

und daß mit der das ankommende Videosignal liefernden Einrichtung eine Einrichtung (Fig. 5-400; Fig.1-429, 431,318,403,404,417,409) zur Erzeugung des Darstellungsvideosignals, welches ein vom ankommenden Bild abgeleitetes Darstellungsbild enthält, gekoppelt ist, die unter Steuerung durch das das Seitenverhältnis anzeigende Signal dementsprechend das Seitenverhältnis des Wiedergabebildes auswählt.

12) Fernsehgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die das Darstellungsvideosignal erzeugende Einrichtung einen Speicher (411,412,413,414) für das ankommende Videosignal und eine mit dem Speicher gekoppelte Zeitsteuerschaltung (417) zur Lieferung eines Einschreibtaktsignals während eines zum ankommenden Videosignal gehörigen Zeilenintervalls zum Einspeichern des ankommenden Videosignals in den Speicher und zur Erzeugung eines Lesetaktsignals zum Auslesen des ankommenden Signals aus dem Speicher enthält, und daß die Zeitsteuerschaltung (417) unter Steuerung durch das das Seitenverhältnis anzeigende Signal (220) während des Zeilen-Intervalls mindestens einen der Einschreib- und Lesetakte derart steuert, daß das das Wiedergabebild enthaltende Darstellungsvideosignal das gewählte Seitenverhältnis hat.

13) Fernsehgerät nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitsteuerschaltung (417) während des Zeilenintervalls den Einschreib- und Lesetakt derart

steuert, daß das Darstellungsvideosignal in einer konstanten Dauer erzeugt wird, die nicht von dem gewählten Seitenverhältnis abhängt.

14) Fernsehgerät nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß das ankommende Videosignal ein Farbkomponentensignal und ein Leuchtdichtekomponentensignal mit im Zeitmultiplexformat verschachtelten Komponenten enthält und daß die das Darstellungsvideosignal erzeugende Einrichtung einen ersten Speicher (411,412) zur Speicherung eines ersten Signals, welches die Farbinformation des ankommenden Videosignals enthält, und einen zweiten Speicher (413,414) zur Speicherung eines zweiten Signals, welches die Leuchtdichteinformation des ankommenden Videosignals enthält, und eine Zeitsteuerschaltung (417) zur Erzeugung von Taktsignalen zur Einspeicherung und Auslesung des ersten und zweiten Signals aus dem ersten bzw. zweiten Speicher zur Erzeugung eines dritten bzw. vierten Signals, welches die Leuchtdichte- bzw. Farbinformation enthält, und eine unter Steuerung durch das dritte und vierte Signal das Darstellungsvideosignal erzeugende Einrichtung (429,431,403,409) enthält.

15) Fernsehgerät nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Signal gleichzeitig mit dem vierten Signal geliefert wird.

16) Fernsehgerät, dadurch gekennzeichnet , daß zur Darstellung eines ein erstes Seitenverhältnis aufweisenden Teiles eines Bildes mit einem zweiten, anderen Seitenverhältnis auf einer Bildfläche einer Fernsehwiedergabeeinrichtung, wobei das erste und zweite Videosignal Färb- bzw. Leuchtdichteinformation des Bildes an das Fernsehgerät in einem Zeitmultxplexkomponentenformat an das Fernsehgerät liefern zur Extrahierung der Bildteile aus dem Signal, das Gerät enthält:

eine durch das erste Videosignal gesteuerte erste Einrichtung (400,315,429,431,403,409) zur Erzeugung eines dritten und vierten Videosignals aus dem Teil des ersten Videosignals bzw. einem Teil des zweiten Videosignals, wobei das dritte und vierte Signal nur Inhalte des Bildteils für eine gegebene Zeile beinhalten, und eine durch das dritte und vierte Videosignal gesteuerte zweite Einrichtung (404,417,409) zur Darstellung des Bildteils auf der Bildfläche der Fernsehwiedergabeeinrichtung. 10

17) Fernsehgerät nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte und vierte Videosignal nur Färb- bzw. Leuchtdichteinformation beinhalten.