DE3938369C2

DE3938369C2 - Bildwiedergabeanordnung mit Abtastrichtungsumwandlung

Info

Publication number: DE3938369C2
Application number: DE3938369A
Authority: DE
Inventors: Terence Doyle; Leendert Vriens; Matheus Johannus Gerar Lammers
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1988-12-07
Filing date: 1989-11-18
Publication date: 2002-01-24
Anticipated expiration: 2009-11-19
Also published as: US4989092A; JPH02189075A; NL8802998A; IT1237855B; CA2004514A1; AU4597389A; HK137694A; FI895792A0; FR2640102A1; FR2640102B1; GB8927396D0; KR0152434B1; DE3938369A1; IT8922602A0; GB2226208A; KR900011281A; GB2226208B; CN1043418A; AU625935B2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Bildwiedergabeanordnung, geeignet zum Empfangen und Verarbeiten eines eintreffenden Video-Signals, das horizontal abgetastete Bildinformation aufweist und zum Wiedergeben von Bildern, die durch Teilbilder aufgebaut sind, die je aus einer bestimmten Anzahl Zeilen bestehen, mit einem Abtastteil zum Erzeugen von Zeilen- und Teilbild- Abtastsignalen zum Bilden der Zeilen bzw. Teilbilder und mit einem Video-Signalverarbeitungsteil zum Verarbeiten der in dem Video-Signal vorhandenen Bildinformation.

In derartigen, allgemein verbreiteten Bildwiedergabeanordnungen wird das Bild dadurch gebildet, daß Zeilen nahezu horizontal von links nach rechts abgetastet werden, beispielsweise am Wiedergabeschirm einer Wiedergaberöhre, während Bildinformation Elektroden der Röhre zugeführt wird. Den Punkten der horizontal abgetasteten Zeilen wird auf diese Weise Bildinformation zugeordnet. Die aufeinanderfolgenden Zeilen werden von oben nach unten abgetastet, wodurch eine bestimmte Anzahl Zeilen ein Bildraster bildet. Jedes Bild besteht aus einem Raster oder aus mehreren Teilbildern. Entsprechend der europäischen Fernsehnorm, beispielsweise, besteht ein Bild aus zwei Teilbildern mit je 312,5 Zeilen im Zeilensprungverfahren, wobei die Vertikal-Frequenz 50 Hz und die Horizontal-Frequenz 15.625 Hz beträgt. Die Abtastung bei der Signalquelle in dem Studio entspricht der Abtastung bei der Wiedergabe. Dafür sorgen Synchronsignale, die zusammen mit der Bildinformation ausgesendet werden.

In Bildwiedergabeanordnungen zum Wiedergeben digital erzeugten Textes, sog. Monitoren, kann die Horizontal-Frequenz höher sein als die von der Fernsehnorm vorgeschriebene Frequenz. Auch sind sog. Hochauflösungsfernseh-Systeme (High Definition Television, HDTV-Systeme) vorgeschlagen, bei denen in der Wiedergabeanordnung die Horizontal-Frequenz sehr hoch ist, beispielsweise 62,5 kHz, d. h. viermal höher als die Horizontal-Frequenz in der heutigen Fernsehnorm. Dadurch ist die Energieaufnahme in den Zeilenabtastschaltungen, d. h. Verluste, die durch Wirbelströme, durch die Hysterese magnetischer Werkstoffe und in Schaltelementen verursacht werden, wesentlich größer. Eine Beschreibung der Verlustleistung bei der Horizontal-Ablenkung in einer Elektronenstrahlröhre für verschiedene Werte der Horizontal-Frequenz steht in dem Artikel "Practical Considerations in the Design of Horizontal Deflection Systems for High-Definition Television Displays", erschienen in der Zeitschrift: IEEE Transactions on Consumer Electronics", Heft CE-29, Nr. 3, August 1983, Seiten 334 bis 348. Aus dieser Veröffentlichung geht hervor, daß bei steigender Horizontal-Frequenz von 15,75 kHz (US-Fernsehnorm) auf 63 kHz bei einem Format (Breite- Höhe-Verhältnis) des wiedergegebenen Bildes von 4 : 3 und bei einer 110°-Elektronenstrahlröhre mit einer Endanodenspannung von 30 kV, die Transistorverluste von 1,4 bis 4,3 W auf 35 bis 165 W zunehmen (je nach der Ausschaltzeit), während die Gesamtverluste in dem Ablenkjoch von 7,5 W auf 40 bis 50 W zunehmen und während die durch die Wirbelströme und die Hysterese verursachten Verluste von etwa 3,5 bis 36/46 W (je nach dem Joch- Werkstoff) zunehmen. Aus diesen Daten geht hervor, wie wesentlich das durch die Verlustleistung verursachte Problem ist.

Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, eine Bildwiedergabeanordnung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der die Energieverlustleitung in den Abtastschaltungen wesentlich geringer ist als in den bekannten Anordnungen. Dazu weist eine erfindungsgemäße Anordnung das Kennzeichen auf, daß der Abtastteil zum Abtasten der Zeilen in der vertikalen Richtung eingerichtet ist, wobei eine Anzahl vertikaler Zeilen ein Raster bilden, wobei die Vertikal-Zeilenfrequenz um viele Male, mindestens 200mal, höher ist als die Horizontal- Teilbildfrequenz und wobei der Video- Signalverarbeitungsteil eine Abtastrichtungswandlerschaltung aufweist zum Empfangen der Bildinformation und zum sequentiellen Zuordnen von Bildinformation zu Punkten der vertikal abgetasteten Zeilen.

Durch diese Maßnahme erfolgt also eine Umwandlung der Abtastrichtungen, wobei die Zeilen vertikal, vorzugsweise von oben nach unten, mit der höheren der Abtastfrequenzen, d. h. der Zeilenfrequenz abgetastet werden, und wobei die horizontale Abtastung, vorzugsweise von links nach rechts, die niedrigere Abtastfrequenz, d. h. die Teilbildfrequenz, hat. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß bei vertikaler Zeilenabtastung die hochfrequente Abtastung in einem Abtastwinkel und daher mit einer Amplitude stattfindet, die beide kleiner sind als die entsprechenden Größen bei horizontaler Zeilenabtastung, wodurch eine wesentliche Verringerung der Verlustleistung erzielt wird. Ausserdem sind bei vertikaler Zeilenabtastung Abtastsysteme anwendbar, bei denen die Zeilenabtastgeschwindigkeit verringert ist, wodurch die erzeugten Magnetfelder langsamer variieren als sonst der Fall ist und wobei die Verlustleistung noch weiter verringert wird.

Es sei bemerkt, daß eine derartige vertikale Zeilenabtastung bei Bildwiedergabe bereits in der US- Patentschrift 4.449.143 als Teil eines neuen Hochauflösungs-Fernsehsystems vorgeschlagen wurde. Die Zeilenabtastrichtung d. h. vertikal, ist in der Bildwiedergaberöhre dieselbe wie in der Aufnahmeröhre, wodurch das in der genannten Patentschrift vorgeschlagene System zu den heutigen Systemen zum Erzeugen und übertragen von Video-Signalen nicht kompatibel ist. Eine erfindungsgemäße Bildwiedergabeanordnung ist dagegen ebenso wie nahezu alle heutigen Monitoren und Fernsehempfänger zum Empfangen horizontal abgetasteter Video-Signale geeignet, wobei die genannte Abtastrichtungsumwandlung bei Wiedergabe erfolgt. Bei der, nach der Erfindung vorgeschlagenen Abtastrichtungsumwandlung ist folglich die Kompatibilität zu den existierenden Systemen nach wie vor beibehalten.

Vorzugsweise entspricht die horizontale Teilbildfrequenz bei Wiedergabe der vertikalen Teilbildfrequenz in dem eintreffenden Video-Signal oder einem kleinen einziffrigen Vielfachen dieser Frequenz. Dadurch ist das Abtastsystem durchaus kompatibel mit dem Übertragungssystem. Mit Vorteil ist die vertikale Zeilenfrequenz bei Wiedergabe höher als und kein ganzes Vielfaches der horizontalen Zeilenfrequenz in dem eintreffenden Video-Signal. Dadurch wird die Auflösung höher.

In einer bevorzugten Ausführungsform einer Bildwiedergabeanordnung nach der Erfindung, wobei eine Zeile während der Zeilenhinlaufzeit wohl und während der Zeilenrücklaufzeit keine Bildinformation aufweist, weist die Bildwiedergabeanordnung das Kennzeichen auf, daß bei Wiedergabe das Verhältnis der Zeilenrücklaufzeit zu der Zeilenperiode dem entsprechenden Verhältnis in dem eintreffenden Video-Signal wenigstens nahezu entspricht. Diese Maßnahme bietet den Vorteil, daß eine Steigerung der Energieverlustleistung infolge eines zu geringen Rücklaufverhältnisses in dem Fall nicht auftritt.

Die Kompatibilität mit dem Abtastsystem nach dem eintreffenden Video-Signal ist noch besser, wenn eine Bildwiedergabeanordnung nach der Erfindung gekennzeichnet ist durch ein erstes Taktsignal zum Abtasten des eintreffenden Video-Signals und durch ein zweites Taktsignal zum Steuern der Abtastwandlerschaltung zum Zuordnen von Bildinformation zu Punkten der vertikalen Zeilen, wobei die Frequenz des zweiten Taktsignals der Frequenz des ersten Taktsignals oder einem kleinen einziffrigen Vielfachen dieser Frequenz nahezu entspricht. Entspricht außerdem die Anzahl Abtastwerte mit Bildinformation in einer vertikalen Zeile in dem wiedergegebenen Bild der Anzahl horizontalen Zeilen mit Bildinformation in dem Teilbild in dem eintreffenden Video- Signal und entspricht die Anzahl vertikaler Zeilen mit Bildinformation in dem wiedergegebenen Teilbild der Anzahl Abtastwerte in einer Zeile in dem eintreffenden Video- Signal, so ist ein Abtastsystem erhalten, das mit der heutigen Übertragungsnorm und sogar mit künftigen Übertragungsnormen völlig kompatibel ist. In diesem System werden die gesamten Anzahlen Zeilen und Bildabtastwerte nicht gegen die entsprechenden Anzahlen in dem ursprünglichen System vertauscht und der Abstand zwischen den abgetasteten Zeilen ist größer als der ursprüngliche Abstand zwischen den Zeilen.

Die Erfindung ist auch von Bedeutung bei Bildwiedergabeanordnungen, die mit einer Bildwiedergabe röhre versehen sind die Elektronenstrahlerzeugungssysteme mit einer Spirallinse aufweist. Mit einer solchen Röhre sind Verluste wesentlich verringert, aber die Bandbreite der Linse ist sehr gering. Mit Vorteil kann die Bildwiedergabeanordnung gekennzeichnet sein durch eine Stufe zum Empfangen eines Bildabtastsignals und zum Zuführen eines horizontalen dynamischen Korrektursignals zu einer Fokussierelektrode der Bildwiedergaberöhre. Dabei erfolgt die horizontale dynamische Fokussierung, d. h. die größte durchzuführende Korrektur, mit der niedrigeren Abtastfrequenz. Dadurch wird die Verlustleistung noch weiter verringert.

Die Abtastrichtungswandlerschaltung nach der Erfindung kann zwei Speicher aufweisen sowie zwei Adressengeneratoren, zum Adressieren je eines Speichers, wobei während einer Teilbildperiode die eintreffende Bildinformation unter Steuerung des zweiten Taktsignals in der Eintreffreihenfolge in einen Speicher eingeschrieben wird, während aus dem anderen Speicher die darin während der vorhergehenden Teilbildperiode gespeicherte Bildinformation in einer Richtung senkrecht zu der Schreibrichtung ausgelesen wird. Dabei können die Speicher zum Verdoppeln der Teilbildfrequenz benutzt werden, wodurch eine wesentliche Verbesserung der Bildqualität erzielt wird. Derartige Speicher bestehen bereits in Anordnungen für eine erhöhte Bildqualität und erhalten auf diese Weise eine Doppelfunktion.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 zwei Teilbilder eines Horizontal- Abtastsystems,

Fig. 2 zwei Teilbilder eines Vertikal- Abtastsystems,

Fig. 3 den Schaltplan des Abtastsystems einer Bildwiedergabeanordnung nach der Erfindung, beispielsweise eines Fernsehempfängers und

Fig. 4 und 5 Teile des Video- Signalverarbeitungsteils einer Bildwiedergabeanordnung.

Fig. 1 zeigt zwei Teilbilder eines bekannten Abtastsystems, beispielsweise des Systems nach der Europäischen Fernsehnorm. Die Bildwiedergabeanordnung nach der Erfindung eignet sich zum Empfangen und Verarbeiten des betreffenden Video-Signals. In bekannten Bildwiedergabean ordnungen werden anhand dieses Signals 625 horizontale Zeilen pro Bild abgetastet mit einer Teilbildfrequenz von 50 Hz und einer Zeilenfrequenz von 15.625 Hz. Weil die vertikale Bewegung der horizontalen Bewegung überlagert ist, sind die Zeilen im wesentlichen nicht völlig horizontal. Dieser Effekt ist in der Figur stark übertrieben. Die Abtastung erfolgt im Zeilensprung verfahren, d. h., daß die ungeradzahligen Zeilen während der ersten 20 ms einer Bildperiode von 20 ms und die geradzahligen Zahlen während der darauffolgenden 20 ms abgetastet werden, wobei die Zeilen eines Teilbildes in gleichem Abstand zwischen den Zeilen des vorhergehenden Teilbildes liegen.

Ein Abtastsystem kann gekennzeichnet werden durch die folgenden Parameter:

P: Anzahl Abtastwerte je Zeile
N: Anzahl Zeilen je Bild
M: Teilbildfrequenz und
L: L : 1 Zeilensprungfaktor.

Die Bildfrequenz entspricht dem Wert M/L und die Zeilenfrequenz f₁ entspricht dem Wert NM/L. Dabei wird vorausgesetzt, daß das eintreffende Video-Signal durch ein Taktsignal abgetastet ist, so daß die Zeilen als eine Sammlung diskreter Bildpunkte aufgebaut gedacht werden können. Die Taktsignalfrequenz f_c entspricht dem Wert P × f₁. Andere Parameter sind:

N': Anzahl aktiver Zeilen je Bild und
P': Anzahl aktiver Abtastwerte je Zeile.

Dabei ist eine aktive Zeile eine Zeile, die Bildinformation aufweist und die in der Bildhinlaufzeit, d. h. in derjenigen Zeit, in der das Teilbild sichtbar ist, abgetastet wird, und ein aktiver Abtastwert ein Abtastwert, der während der Zeilenhinlaufzeit genommen wird, d. h., in der Zeit, in der die Zeile Bildinformation aufweist und sichtbar abgetastet wird. In der Zeilen- bzw. Bildrücklaufzeit ist keine Bildinformation sichtbar.

Für das betreffende Abtastsystem 5(a) gilt:

N = 625
M = 50 Hz
L = 2
f_l = 15.625 Hz.

f_c ist beispielsweise gleich 13,5 MHz laut einer Empfehlung des Comite Consultatif International des Radiocommunications (C. C. I. R.), wodurch P = 864 ist. N' ist meistens gleich 575, so daß das Verhältnis der Bildrücklaufzeit zu der Teilbildperiode gleich (625 - 575)/625 = 0,08 ist. Die Dauer der Zeilenhinlaufzeit beträgt etwa 52 µs für eine Zeilenperiode von 64 µs, so daß das Verhältnis der Zeilenrücklaufzeit zu der Zeilenperiode gleich (64 - 52)/64 = 0,1875 beträgt. Das Verhältnis der Anzahl inaktiver Abtastwerte je Zeile zu P ist gleich diesem Wert, so daß P' = 702 ist.

Auf ähnliche Weise wie in Fig. 1 kann ein Abtastsystem S(b) betrachtet werden, das zum Verringern der durch die niedrige Bildfrequenz verursachten Flimmererscheinung vorgeschlagen worden ist und das dadurch von dem System S(a) nach der europäischen Fernsehnorm abgeleitet ist, daß unter Beibehaltung der Zeilenzahl die Teilbildfrequenz bei der Wiedergabe verdoppelt wird. Die Parameter dieses Systems sind:

N = 625
M = 100 Hz
L = 2
P = 864
f_l = 31.250 Hz
f_c = 27 MHz
N' = 575
P' = 702.

Daraufhin wird ein Abtastsystem S(c) nach einem sog. Hochauflösungs (high definition, HDTV)-System betrachtet, wobei gegenüber dem System S(a) die Zeilenzahl je Bild und die Anzahl Abtastwerte je Zeile verdoppelt werden. Dafür gilt:

N = 1250
M = 50 Hz
L = 2
P = 1728
f_l = 31.250 Hz
f_c = 54 MHz
N' = 1152
P' = 1404.

Wird auch in diesem Fall die Teilbildfrequenz verdoppelt, so wird zum Schluß ein viertes Abtastsystem (d) erhalten, für das gilt:

N = 1250
M = 100 Hz
L = 2
P = 1728
f_l = 62.500 Hz
f_c = 108 MHz
N' = 1152
P' = 1404.

Dabei ist nach einem bei dem C. C. I. R. eingereichten Vorschlag die Zahl 1152 = 2 × 576 eingeführt statt 1150.

Auf diese Weise sind vier Abwandlungen eines Abtastsystems S beschrieben, wobei die Zeilenabtastung bei Empfang eines Video-Signals mit horizontal abgetasteter Bildinformation horizontal erfolgt, und zwar dadurch, daß ein Signal nach (a) empfangen wird und daraufhin in der Bildwiedergabeanordnung in (b), (c) oder (d) auf bekannte Weise umgewandelt werden kann.

Fig. 2 zeigt zwei Teilbilder eines Abtast systems, das zur Wiedergabe in einer erfindungsgemäßen Bildwiedergabeanordnung von dem eintreffenden Video-Signal abgeleitet wird, wobei die Zeilen vertikal abgetastet werden und wobei eine Anzahl Zeilen ein Teilbild bilden. Weil die horizontale Bewegung der vertikalen bewegung überlagert ist, sind die Zeilen nicht genau vertikal, welcher Effekt in Fig. 2 stark übertrieben dargestellt ist. In Fig. 2 ist auch diese Abtastung als im Zeilensprungverfahren arbeitend vorausgesetzt. Die vertikale Abtastung erfolgt nun mit der höheren und die horizontale Abtastung mit der niedrigeren der zwei Abtastfrequenzen. Weil die vertikalen Zeilen in einem kleineren Winkel abgetastet werden als dies bei horizontalen Zeilen der Fall ist, oder mit anderen Worten, weil die Amplitude der abgetasteten Zeilen kleiner ist, kann bei vertikaler Zeilenabtastung der Energieverbrauch wesentlich verringert werden. Durch die Wahl der jeweiligen Parameter ist eine Anzahl Abtastsysteme denkbar.

Eine erste Gruppe S1 von Abtastsystemen wird dadurch von der anhand der Fig. 1 beschriebenen Gruppe S von Abtastsystemen abgeleitet, daß die folgenden Parameter ungeändert bleiben:

- der Abstand zwischen den abgetasteten Zeilen,
- das Zeilenrücklauf- und das Bildrücklaufverhältnis.

Dadurch ändert bei Schattenmaskenröhren die mittlere Belastung an der Schattenmaske und an den Phosphoren nahezu nicht. Entspricht das System S1 der Anforderung der Kompatibilität zu dem übertragenen Abtastsystem, so ändert die Teilbildperiode nicht, so daß die Bedingung, daß der Zeilenabstand ungeändert ist, bedeutet, daß die Zeilenabtastgeschwindigkeit auch ungeändert ist. Bei einem Breite-Höhe-Verhältnis des wiedergegebenen Bildes entsprechend 16 : 9, d. h. einem Format, das für künftige Fernsehnormen vorgeschlagen wird, bedeutet die gemachte Wahl, daß die Anzahl vertikaler Zeilen dem Wert N × 16/9 = N × 1,778 entspricht, wobei N die Anzahl horizontaler Zeilen des ursprünglichen Systems ist. Die Anzahl Abtastwerte je Zeile beträgt P × 9/16. Die Parameter M, L und f_c bleiben ungeändert. Unter diesen Umständen sind die Parameter eines Systems S1(a), das von dem obenstehend beschriebenen System S(a) abgeleitet worden ist, die folgenden:

N = 1111
M = 50 Hz
L = 2
P = 486
f_l = 27.778 Hz
f_c = 13,5 MHz
N' = 1022
P' = 395.

Auf ähnliche Weise wie obenstehend lassen sich Systeme S(b, c und d) umwandeln. Für ein System 51(d), das von dem System S(d) abgeleitet wird, gilt:

N = 2222
M = 100 Hz
L = 2 N' = 2044
P = 972
f_l = 111.111 Hz
f_c = 108 MHz
N' = 2044
P' = 790.

Eine zweite Gruppe S2 von Abtastsystemen wird dadurch erhalten, daß unter Beibehaltung der Taktfrequenz f_c oder eines kleinen Vielfachen derselben die Anzahl Abtastwerte P je vertikale Zeile der Anzahl horizontale Zeilen in dem eintreffenden Video-Signal gleich gewählt wird und daß die Anzahl vertikale Zeilen N der Anzahl Abtastwerte in diesem Signal gleich gewählt wird. Unter diesen Umständen sind die Parameter eines Systems S2(a), das von dem System S(a) abgeleitet wird, die folgenden:

N = 8641
M = 50 Hz
L = 2
P = 625
f_l = 21.600 Hz
f_c = 13,5 MHz
N' = 702
P' = 575.

Auf ähnliche Weise wie für die Systeme S1 lassen sich von den oben beschriebenen Systemen S(b, c und d) drei andere Systeme ableiten, wobei für das letzte System, S2(d), das von dem System S(d) abgeleitet wird, gilt:

N = 1728
M = 100 Hz
L = 2
P = 1250
f_l = 86.400 Hz
f_c = 108 MHz
N' = 1404
P' = 1152.

Ein Nachteil der erhaltenen Abtastsysteme S2 ist, daß das Zeilenrücklaufverhältnis gegenüber dem ursprünglichen Wert von 0,1875 wesentlich verringert ist. Das neue Verhältnis entspricht nämlich dem Wert (625 - 575)/625 für das System S2(a) und dem Wert (1250 - 1152)/1250 für das System S2(d), d. h. in den beiden Fällen 0,08. Dies verursacht eine wesentliche Steigerung der Energieverlustleistung, was den durch die vertikale Zeilenabtastung gebotenen Energievorteil verringert.

Eine dritte Gruppe S3 von Abtastsystemen wird dadurch erhalten, daß unter Beibehaltung der Frequenz f_c oder eines kleinen Vielfachen derselben die Anzahl aktiver Abtastwerte je vertikale Zeile der Anzahl aktiver horizontaler Zeilen in dem eintreffenden Video-Signal gleich gewählt wird und daß die Anzahl aktiver vertikaler Zeilen der Anzahl aktiver Abtastwerte in diesem Signal gleich gewählt wird, nun aber mit nahezu demselben Zeilen- und Bildrücklaufverhältnis, d. h. 0,1875 bzw. 0,08, als in den ursprünglichen Systemen. Unter diesen Umständen ist in einem System S3(a), das von dem System S(a) abgeleitet ist, N' (aktive Zeilen) gleich 702 und P' (Abtastwerte je Zeile) gleich 575, woraus hervorgeht, daß N = 763 und P = 708 ist. Auf ähnliche Weise wie oben beschrieben, lassen sich fünf Systeme unterscheiden:

a) N = 763
M = 50 Hz
L = 2
P = 708
f_l = 19.075 Hz
f_c = 13,505 MHz
N' = 702
P' = 575.
b) = (a) + verdoppelte Teilbildfrequenz:
N = 763
M = 100 Hz
L = 2
P = 708
f_l = 38.150 Hz
f_c = 27,01 MHz
N' = 702
P' = 575.
c) = (a) + verdoppelte Anzahl Bildzeilen:
N = 1526
M = 50 Hz
L = 2
P = 1416
f_l = 38.150 Hz
f_c = 54,02 MHz
N' = 1404
P' = 1152.
d) = (a) + verdoppelte Teilbildfrequenz und verdoppelte Zeilenzahl:
N = 1526
M = 100 Hz
L = 2
P = 1416
f_l = 76.300 Hz
f_c = 108,04 MHz
N' = 1404
P' = 1152.
e) = (a) ohne Zeilensprungverfahren:
N = 763
M = 50 Hz
L = 1
P = 708
f_l = 38.150 Hz
f_c = 27,01 MHz
N' = 702
P' = 575.

Wegen der ungeänderten Rücklaufverhältnisse ist die mittlere Belastung an der Schattenmaske und an den Phosphoren der Bildwiedergaberöhre nahezu dieselbe wie bei den ursprünglichen Systemen. Eine wichtige Folge der gemachten Wahl ist, daß der Zeilenabstand größer ist als in den ursprünglichen Systemen und zwar um einen Faktor 16/9 × 575/702 = 1,456 in dem Fall, wo das Format des wiedergegebenen Bildes 16 : 9 ist und um einen Faktor 1,092 in dem Fall, wo das genannte Format 4 : 3 ist. Für Hochauflösungsanwendung ist die Anzahl aktiver vertikaler Zeilen 1404. Weil die Systeme S3(a, b, c und d) zu dem entsprechenden System des eintreffenden Video-Signals kompatibel ist, ist die Abtastdauer dieselbe, mit der Folge, daß gegenüber den Systemen S die Zeilenabtastgeschwindigkeit um denselben Faktor 1,456 (bei einem Format 16 : 9) bzw. 1,092 (bei 4 : 3) kleiner ist, wodurch die erzeugten Magnetfelder langsamer variieren und die Verlustleistung verringert wird. Dieser Energievorteil addiert sich zu dem durch die vertikale Zeilenabtastung gebotenen Vorteil. Daraus geht hervor, daß von den beschriebenen Abtastsystemen die Systeme S3 bevorzugt werden. In den Systemen S1 sind die Zeilenzahl sowie die Zeilenfrequenz wesentlich gesteigert und die Anzahl Bildelemente je vertikale Zeile verringert, wobei diese Anzahl der Anzahl horizontaler Zeilen in dem eintreffenden Signal nicht entspricht. In der Bildwiedergabeanordnung müssen daher zwei Interpolationen durchgeführt werden, was eine verwickelte Signalverarbeitung bedeutet. Die Systeme S2 weisen den bereits genannten Nachteil der verkürzten Zeilenrücklaufzeit auf und sind dadurch weniger interessant.

Eine Abwandlung S3' der obengenannten Gruppe von abtastsystemen S3 geht aus der nachfolgenden Erwägung hervor. Bei der ursprünglichen Abtastung entspricht NPM/L dem Wert 13.500.000 Hz, aber in den Systemen S3 ist das Produkt NP kein genaues Vielfaches des Produktes NP vor der Umwandlung, und zwar NPM/L = k × 13.505.100, wobei k eine ganze Zahl ist. Dies braucht kein großes Problem zu sein, da die Anzahl N wiedergegebener Zeilen und die Anzahl P von Bildelementen vertauscht sind, aber eine geringfügige Änderung von S3 führt zu einer noch besseren Kompatibilität zu dem eintreffenden System S. Dies wird dadurch erreicht, daß die Anzahl N umgewandelter Zeilen von 763 bzw. 1526 in S3 geändert wird in 750 bzw. 1500 und die Anzahl P von Bildabtastwerten je Zeile von 708 bzw. 1416 in 720 bzw. 1440 geändert wird. In dem resultierenden System S3' ist NPM/L gleich dem Wert k × 13.500.000 und die Zeilenfrequenz f_l entspricht dem Wert 18.750, 37.500 bzw. 75.000 Hz.

Gegenüber den Systemen S3 sind N und f_l um 1,7% verringert und das Zeilenrücklaufverhältnis ist auf 0,2014 gesteigert. Die beiden Effekte verursachen eine weitere Verringerung der Energieverlustleistung. Es stellt sich also heraus, daß von allen beschriebenen Abtastsystemen die Systeme S3' zu bevorzugen sind. Es dürfte einleuchten, daß in allen beschriebenen Abtastsystemen S1, S2, und S3' die Zeilenfrequenz um viele Male, mindestens 200mal, höher ist als die Teilbildfrequenz und daß die Gesamtanzahl NP Bildelemente sowie die Gesamtanzahl N'P' aktiver Bildelemente der entsprechenden Anzahl in dem Abtastsystem S, von dem das betreffende System abgeleitet ist, völlig oder nahezu entspricht. Für das Abtastsystem S3'(a) beispielsweise gilt:

NP = 750 × 720 = 540.000 und

N'P' = 702 × 575 = 403.650,

während für S(a) gilt:

NP = 625 × 864 = 540.000 und

N'P' = 575 × 702 = 403.650.

Auf ähnliche Weise wie obenstehend lassen sich andere eintreffende Abtastsysteme S betrachten, insbesondere Systeme, die auf dem US-System mit 525 Bildzeilen und einer Teilbildfrequenz von 59,94 Hz basieren. Das US-System S(a) nach der NTSC-Fernsehnorm hat die folgenden Parameter:

N = 525
M = 59,94 Hz
L = 2
P = 858
f_l = 15.734 Hz
f_c = 13,5 MHz
N' = 485
P' = 711.

Dabei ist die Abtastfrequenz f_c dieselbe wie für die europäische Norm. Eine Abwandlung S(b) ist ein System ohne Zeilensprungverfahren mit derselben Teilbildfrequenz wie S(a):

N = 525
M = 59,94 Hz
L = 1
P = 858
f_l = 31.468 Hz
f_c = 27 MHz
N' = 485
P' = 711.

Für eine andere Abwandlung S(c) gilt:

N = 525
M = 119,88 Hz
L = 1
P = 858
f_l = 62.937 Hz
f_c = 54 MHz
N' = 485
P' = 711.

In diesem System wird gegenüber dem System S(b) die Teilbildfrequenz verdoppelt. In einem Hochauflösungswiedergabesystem S(d), zum Schluß, wird gegenüber S(a) die Zeilenzahl je Bild verdoppelt:

N = 1050
M = 119,88 Hz
L = 2
P = 1716
f_l = 62.937 Hz
f_c = 108 MHz
N' = 970
P' = 1422.

Auf ähnliche Weise wie für die europäischen Systeme lassen sich nun Systeme für die vertikale Zeilenabtastung ableiten. Weil die Systeme S1 und S2 weniger interessant sind als die Systeme S3, werden für die USA nur diese letzteren Systeme betrachtet, wobei gegenüber den Systemen S die Anzahl aktiver Zeilen und die Anzahl aktiver Bildelemente je Zeile vertauscht werden und wobei die Rücklaufverhältnisse und die Taktsignalfrequenz ungeändert bleiben. Die Parameter der erhaltenen Abtastsysteme sind die folgenden:

a) N = 770
M = 59,94 Hz
L = 2
P = 585
f_l = 23.077 Hz
f_c = 13,5 MHz
N' = 711
P' = 485.
b) N = 770
M = 59,94 Hz
L = 1
P = 585
f_l = 46.154 Hz
f_c = 27 MHz
N' = 711
P' = 485.
c) N = 770
M = 119,88 Hz
L = 1
P = 585
f_l = 92.308 HZ
f_c = 54 MHz
N' = 711
P' = 485.
d) N = 1540
M = 119,88 Hz
L = 2
P = 1170
f_l = 92.308 Hz
f_c = 108 MHz
N' = 1422
P' = 970.

Auch hier ist der Abstand zwischen den Zeilen größer als bei den ursprünglichen Systemen und zwar um einen Faktor 16/9 × 485/711 = 1,213 bei einem Format von 16 : 9. Für Hochauflösungsanwendung ist die Anzahl aktiver Zeilen 1422. Es sei bemerkt, daß eine Verbesserung für die USA der Systeme S3, wie für Europa beschrieben, wodurch eine Gruppe S3' von Abtastsystemen entstehen würde, nicht möglich ist, da die Produkte NP bereits genaue Vielfache der entsprechenden Produkte in den ursprünglichen Systemen S sind.

Fig. 3 zeigt ein Blockschaltbild des Abtastteils einer Bildwiedergabeanordnung nach der Erfindung, die zum Empfangen und Verarbeiten eines eintreffenden Video-Signals mit horizontal abgetasteter Bildinformation, beispielsweise nach dem oben beschriebenen Abtastsystem S(a) für die europäische Fernsehnorm und zum Umwandeln der Abtastrichtungen geeignet ist, wodurch bei Wiedergabe die Abtastung nach einem der Abtastsysteme S3', beispielsweise dem System S3'(a), erfolgt. Das eintreffende Video-Signal wird einer Synchronsignalabtrennstufe 1 bekannten Typs zugeführt. An dem Ausgang der Stufe 1 ist ein Zeilensynchronsignal vorhanden, das einer Zeilenphasenregelschleife 2 zugeführt wird. Durch die Regelschleife wird auf bekannte Weise ein Taktsignal geregelt, dessen Nennfrequenz f_c dem Wert 13,5 MHz entspricht. Aus den Ausgangssignalen derselben werden beispielsweise mit Hilfe eines Zählers, Synchron- und Austastsignale abgeleitet, die an einer Anzahl Stellen in der Bildwiedergabeanordnung notwendig sind. Eines dieser Signale hat eine Frequenz, die der 864. Teil der Taktsignalfrequenz ist. Im synchronisierten Zustand der Regelschleife hat dieses Signal die (Zeilen)Frequenz 15,625 kHz des Zeilensynchronsignals in dem eintreffenden Video- Signal und nahezu dieselbe Phase. Ein anderes Ausgangssignal des Zählers hat eine Frequenz, die der 720. Teil der Taktsignalfrequenz ist, d. h. Nennwert f_l = 18,75 kHz. Dieses Signal wird einer Zeilenablenkschaltung 3 bekannten Typs zugeführt, an die eine Zeilenablenkspule 4 angeschlossen ist. Durch die Spule fließt ein Zeilenablenkstrom mit der Frequenz f_l, der ein Magnetfeld erzeugt zum in vertikaler Richtung Ablenken eines oder mehrerer Elektronenstrahlen in einer nicht dargestellten Bildwiedergaberöhre. An einem zweiten Ausgang der Stufe 1 ist ein Bildsynchronsignal vorhanden. Ein Ausgangssignal der Schleife 2 hat eine Frequenz, die der 625. Teil der doppelten Zeilenfrequenz ist, d. h. Nennwert 50 Hz. Dieses Signal wird einer Bildsynchronschaltung 5 bekannten Typs zugeführt, in der das Signal in seiner Phase mit dem von der Stufe 1 herrührenden Bildsynchronsignal verglichen wird. Das Ausgangssignal der Schaltung 5 hat die Bildfrequenz des Bildsynchronsignals in dem eintreffenden Video-Signal und nahezu dieselbe Phase. Das Signal wird einer Bildablenkschaltung 6 bekannten Typs zugeführt, an die eine Bildablenkspule 7 angeschlossen ist. Durch die Spule fließt ein Bildablenkstrom, der ein Magnetfeld erzeugt zum Ablenken des (der) Elektronenstrahles bzw. - strahlen in der horizontalen Richtung.

Der Abtastteil der Bildwiedergabeanordnung nach der Erfindung weist auch Schaltungsanordnungen zum Korrigieren von Ablenkfehlern auf, insbesondere zum Korrigieren der Bildverzeichnung. Dabei wird die Nord-Süd- Korrektur, d. h. oben und unten im wiedergegebenen Bild, mittels einer bildfrequenten Amplitudenmodulation des vertikalen Zeilenablenkstromes durchgeführt, wobei bei kissenförmiger Verzeichnung die teilbildfrequente Umhüllende parabelförmig ist. Dazu ist ein Modulator 8 bekannten Typs mit der Zeilenablenkschaltung 3 verbunden, der von der horizontalen Bildablenkschaltung 6 das geeignete modulierende Signal zugeführt bekommt. Die Ost- West-Korrektur, d. h. links und rechts im wiedergegebenen Bild, wird mittels einer Schaltungsanordnung zum Überlagern eines zeilenfrequenten Stromes zu dem Bildablenkstrom oder mittels einer nicht-linearen Verteilung der Windungen der horizontalen Ablenkspule 7 durchgeführt. Für die Trapezkorrektur, die insbesondere bei Projektionswiedergabe von Bedeutung ist, muß zum Multiplizieren zweier Signale, die je zu einer Ablenkung proportional sind, ein Modulator vorhanden sein. Dies gilt für Korrekturterme erster Ordnung. Ein Term zweiter Ordnung für die horizontale Richtung ist bei vertikaler Zeilenabtastung niederfrequent und kann daher auf einfache Weise korrigiert werden, beispielsweise mit Hilfe eines Multipols.

Konvergenzfehler lassen sich auf eine Art und Weise korrigieren, die von der Korrektur von Konvergenzfehlern in Wiedergabeanordnungen mit horizontaler Zeilenabtastung auf einfache Weise abgeleitet werden kann.

Als Bildwiedergaberöhre kann mit Vorteil eine Röhre verwendet werden, die mit Elektronenstrahlerzeugungssystemen mit einer Spirallinse versehen ist. Mit einer derartigen Röhre, die aus der europäischen Patentanmeldung EP 233 379 A1 der Anmelderin bekannt ist, sind die durch Wirbelströme verursachten Verluste wesentlich verringert, während das Auflösungsvermögen gegenüber anderen Röhrentypen verbessert ist. Wegen des sehr hohen Widerstands des Werkstoffes hat die Linse jedoch eine Bandbreite von nur etwa 100 Hz, was zum dynamischen Fokussieren bei 15 kHz oder höher unzureichend ist. Weil die größte Korrektur in der horizontalen Richtung durchgeführt werden muß, bietet die vertikale Zeilenabtastung den Vorteil, daß die dynamische Fokussierung niederfrequent erfolgen kann. Dazu bekommt eine Stufe 9 ein teilbildfrequentes Signal zugeführt, das von der Schaltung 6 herrührt. Von der Stufe 9 wird der Fokussierelektrode ein Signal mit geeigneter Variation zugeführt. Ist eine zeilenfrequente Korrektur ebenfalls erforderlich, so kann auf ähnliche Weise ein Korrektursignal von der Schaltung 3 abgeleitet werden. Diese Korrektur ist klein und kann daher auf einfache Weise durchgeführt werden, trotz der hohen Frequenz.

Obenstehend ist das eintreffende Abtastsystem in das System S3'(a) umgewandelt. Es dürfte einleuchten, daß die Schaltungsanordnung nach Fig. 3 auf einfache Weise derart dazu geeignet gemacht werden kann, daß sie für ein anderes Abtastsystem der Gruppe S3' verwendbar ist. Es ist deutlich, daß die obenstehende Beschreibung sich auf die sägezahnförmige Zeilenablenkung bezieht, d. h. mit einer Rücklaufzeit, während der keine Wiedergabe erfolgt, die viel kürzer ist als die Hinlaufzeit. Es dürfte einleuchten, daß die Erfindung sich darauf nicht zu beschränken braucht und daß die obenstehend beschriebene vertikale Zeilenablenkung auch symmetrisch, beispielsweise sinusförmig, erfolgen kann. Eine derartige symmetrische Ablenkung für die horizontale Zeilenablenkung ist in der europäischen Patentanmeldung EP 175 409 A1 der Anmelderin beschrieben. Dadurch wird eine wesentliche Energieeinsparung erzielt, die bei der vertikalen Zeilenabtastung zu der bereits verwirklichten Einsparung hinzukommt.

Die Bildwiedergabeanordnung nach der Erfindung weist auch einen Video-Signalverarbeitungsteil zum Verarbeiten der Bildinformation auf, die in dem eintreffenden Video-Signal vorhanden ist und von dem der relevante Teil in Fig. 4 dargestellt ist. Weil das eintreffende Video-Signal nach dem System S(a) zur Wiedergabe mit dem Zeilensprungverfahren geeignet ist, beansprucht es zwei Teilbildperioden, bevor die Bildelemente dieses Signals, die auf einer vertikalen Zeile liegen, empfangen sind. Das Video-Signal wird daher zunächst einer Schaltungsanordnung 21 zugeführt, die ein Taktsignal mit der Frequenz 27 MHz zugeführt bekommt und in der es auf bekannte Weise in ein Video-Signal ohne Zeilensprungverfahren, d. h. ein Signal, das von dem eintreffenden Signal darin abweicht, daß alle Zeilen eines Bildes nur ein einziges Raster bilden (L = 1) umgewandelt wird, wobei die Zeilenfrequenz verdoppelt ist. Ohne diese Maßnahme wäre das Auflösungsvermögen in der vertikalen Richtung halbiert. Eine derartige Umwandlungsschaltung ist beispielsweise in der europäischen Patentanmeldung EP 192 292 A1 der Anmelderin beschrieben. Der Video-Teil weist auch einen Analog-Digital-Wandler auf, der beispielsweise einer Schaltungsanordnung 21 vorgeschaltet ist. Auf andere Art und Weise erfolgt die Abtastung in der Schaltungsanordnung 21 selbst.

Das erhaltene Signal ohne Zeilensprungverfahren wird einer Abtastrichtungswandlerschaltung 22 zugeführt, in der die Bildinformation des eintreffenden Signals sequentiell Punkten der abgetasteten Zeilen zugeordnet wird. Die Schaltungsanordnung 22 weist zwei Bildspeicher 23 und 24 auf, deren Eingänge über eine Schaltstufe 25 bzw. 26 mit dem Ausgang der Schaltungsanordnung 21 verbunden sind. In der in Fig. 4 dargestellten Lage der Stufen 25 und 26 wird das Signal von der Schaltungsanordnung 21 über die Stufe 25 dem Speicher 23 zugeführt. Die Bildinformation der Bildabtastwerte der horizontalen Zeilen wird in der Eintreffreihenfolge sequentiell in den Speicher 23 eingetragen. Dazu wird das Taktsignal mit der Frequenz 27 MHz dem Speicher zugeführt. In einer Teilbildperiode von 20 ms wird die Bildinformation aller aktiven Zeilen eines Bildes des eintreffenden Video-Signals in dem Speicher 23 gespeichert. Der Speicher 23 enthält also 575 × 702 Elemente. Nun werden die Stufen 25 und 26 in die nicht- dargestellte Lage umgeschaltet und die Bildinformation des nächsten Bildes wird in den Speicher 24 eingetragen, während der Inhalt des Speichers 23 ausgelesen und über eine Schaltstufe 27 weiteren, nicht dargestellten Stufen zur Wiedergabe durch die Wiedergaberöhre zugeführt wird. Die Abtastrichtungsumwandlung von horizontal zu vertikal erfolgt dadurch, daß der Speicher in einer Richtung ausgelesen wird, die senkrecht auf der Schreibrichtung steht. Dafür sorgt ein Adressengenerator 28, wobei die Bildinformation der bei der Wiedergabe übereinander liegenden Bildelemente sequentiell von links nach rechts ausgelesen wird. In der nachfolgenden Periode wird der Inhalt des Speichers 24 mit Hilfe eines Adressengenerators 29 ausgelesen und weiter verarbeitet, während in den Speicher 23 eingeschrieben wird. Das Lesetaktsignal hat eine Frequenz von 13,5 MHz und die Zeilen werden wechselweise gelesen, beispielsweise die geradzahligen Spalten aus dem Speicher 23 und die ungeradzahligen Spalten aus dem Speicher 24. Die Stufen 25, 26 und 27 bekommen ein Schaltsignal mit der Bildfrequenz 25 Hz des eintreffenden Video-Signals zugeführt. Das hinter der Stufe 27 erhaltene Signal weist die Bildinformation auf, die nach dem Abtastsystem S3'(a) den wiedergegebenen Abtastpunkten zugeordnet wird.

Eine wirtschaftlichere Benutzung der Speicher wird dadurch erhalten, daß in der Schaltungsanordnung 22 statt Bildspeicher zwei Teilbildspeicher und eine mit einer Schaltstufe 32 zwischen den Schaltungsanordnungen 21 und 22 vorgesehene Demultiplexschaltung 31 verwendet werden (Fig. 5). Die Schaltungsanordnung 31 bekommt zwei Abtastwert signale zugeführt mit der Taktsignalfrequenz von 13,5 MHz, die gegenüber einander gegenphasig sind. Durch das erste dieser Signale wird die Bildinformation mit den Bildabtastwerten des Video-Signals an dem Ausgang der Schaltungsanordnung 21 wechselweise zu einem ersten Ausgang der Schaltungsanordnung 31 weitergeleitet und durch das zweite Signal wird die Bildinformation der gerade fortgelassenen Abtastwerte zu einem zweiten Ausgang der Schaltungsanordnung 31 weitergeleitet. Durch die Stufe 32 wird für Zufuhr der erhaltenen Bildinformation zu der Schaltungsanordnung 22 zwischen den genannten Ausgängen teilbildfrequent gewählt. Die Speicher 23 und 24 sind Teilbildspeicher und enthalten je 575 × 351 Elemente.

Die Speicher können zugleich zum Erhöhen der Bildqualität benutzt werden, und zwar dadurch daß in ein anderes System als S3'(a) umgewandelt wird, beispielsweise in das System S3'(b) mit Zeilensprungabtastung und doppelter Teilbildfrequenz oder in das System S3'(e) ohne Zeilensprungabtastung und mit ungeänderter Teilbildfrequenz. In beiden Fällen ist die Zeilenfrequenz 37,5 kHz und alle Zeilen werden mit dem Taktsignal von 27 MHz abgetastet. Die Anzahl Abtastwerte je aktive Zeilenzeit von etwa 21,7 µs beträgt 575. Das Lesetaktsignal hat dieselbe Frequenz von 27 MHz. Bei dem System S3'(b) wird mit Hilfe der Teilbildspeicher 23 und 24 zugleich die Verdopplung der Teilbildfrequenz beispielsweise dadurch durchgeführt, daß die eintreffenden Teilbilder auf bekannte Weise wiederholt gelesen werden. Vier Teilbilder von je 20 ms werden zu acht Teilbildern von je 10 ms umgewandelt. Andere Teilbildumwandlungen können beispielsweise durch eine Umwandlung durchgeführt werden, bei der der Mittelwert zweier aufeinanderfolgenden Teilbilder erhalten wird. Sind die Speicher dynamische RAM- oder CCD-Speicher, so müssen die ausgelesenen Daten zum Umlaufen gebracht werden. Bei dem System S3'(e) müssen die Speicher Bildspeicher sein, wobei der Umlauf und das Demultiplexen sich erübrigen. Das erhaltene Signal wird einem nicht dargestellten Digital- Analog-Wandler zum Zuführen zu Video-Verstärkern zugeführt.

Wird zu dem System S3'(c) oder zu dem System S3'(d) umgewandelt, wobei die Anzahl Bildelemente vergrößert ist, so müssen zusätzliche Interpolationen erfolgen. Das Vergrößern der genannten Anzahl von 575 auf 1152 läßt sich vor oder nach der Abtastrichtungsumwandlung durchführen. Dadurch, daß zwischen den Schaltungsanordnungen 21 und 31 ein Bildelementeinterpolator vorgesehen wird, wird die Anzahl Bildelemente je horizontale Zeile vor der Umwandlung verdoppelt, wodurch die Anzahl vertikaler Zeilen nach der Umwandlung auch verdoppelt ist, mit der Folge jedoch, daß die erforderliche Speicherkapazität verdoppelt wird. Vorzugsweise wird deswegen der Bildelementeinterpolator 33 der Schaltungsanordnung 22 nachgeschaltet. Das Signal aus dem Wandler 22 wird einem Verzögerungselement 34 mit einer Verzögerung von 20 ms sowie einem ersten Eingang des Interpolators 33 zugeführt. Dieser kann als Zentralwertfilter bekannten Typs ausgebildet sein. Über eine Schaltstufe 35 erreicht das verzögerte Signal einen zweiten Eingang des Filters 33. Das Filter 33 verursacht eine Verzögerung in der Größenordnung von einem Bildelement, wobei die Zeilenfrequenz und die Bandbreite der Bildinformation ungeändert bleiben. Durch einen Multiplexer 36 wird zwischen dem Ausgangssignal des Interpolators 33 und dem Ausgangssignal des Elementes 34 gewählt. Unter diesen Umständen weist die Schaltungsanordnung nach Fig. 5 drei Teilbildspeicher, d. h. 23, 24 und 34 auf.

Aus dem Obenstehenden geht hervor, daß von allen beschriebenen Abwandlungen S3'(b) und (d), wobei die Speicher eine Doppelfunktion aufweisen, zu bevorzugen sind. Dabei kann zum Lesen aus den Speichern ein Taktsignal mit einer höheren Frequenz benutzt werden, mit dem Vorteil, daß der aktive Teil der vertikalen Zeilen schneller gelesen werden, was eine Vergrößerung des Rücklaufverhältnisses und folglich eine weitere Verringerung der Energieverlustleistung herbeiführt. Dadurch wird aber die Bandbreite der wiederzugebenden Bildinformation vergrößert.

Es dürfte einleuchten, daß die in den Fig. 3, 4 und 5 für die europäische Fernsehnorm beschriebenen Anordnungen mit geringfügigen Änderungen für diejenigen Abtastsysteme geeignet gemacht werden können, die von der NTSC-Fernsehnorm abgeleitet sind. So wird meistens keine Verdopplung der Teilbildfrequenz von 60 Hz angewandt.

Berechnungen haben gezeigt, daß die Energieverlustleistung, die in Bildwiedergabeanordnungen mit horizontaler Zeilenabtastung bei Erhöhung der Zeilenfrequenz wesentlich vergrößert wird, in Anordnungen nach der Erfindung verringert wird. In den bekannten Anordnungen wird ausserdem die Verlustleistung erhöht, wenn das Format vergrößert wird von 4 : 3 zu 16 : 9 mit demselben diagonalen Abtastwinkel, während die Verlustleistung in einer Bildwiedergabeanordnung nach der Erfindung dann gerade verringert wird. In einer Versuchsanordnung wurde tatsächlich gefunden, daß die Verlustleistung wesentlich verringert wurde. Im Vergleich zu einer Anordnung mit horizontaler Zeilenablenkung sind bei einer Anordnung mit vertikaler Zeilenablenkung nach dem Abtastsystem S3' und bei Erhöhung der Zeilenfrequenz von 15,625 auf 18,75 kHz (europäische Norm) die durch Wirbel ströme verursachten Verluste um einen Faktor 1,7 bis 5 verringert. Die durch Hysterese verursachten Verluste werden um einen Faktor 2 bis 6 verringert und die Transistorverluste um einen Faktor 1,4 bis 2,4. Diese Faktoren sind insbesondere von dem Entwurf der Ablenkspulen abhängig. Eine weitere Verringerung der Verluste kann dadurch erhalten werden, daß auf bekannte Art und Weise die beiden Ablenkspulen um den Hals der Bildwiedergaberöhre hintereinander und nicht die eine Spule um die andere herum angeordnet werden. Die Verluste werden auch in der Basissteuerung des Zeilenendtransistors verringert, und zwar um einen Faktor 1,6 bis 3,6 und in den Windungen der Ablenkspulen, und zwar um einen Faktor 2,3 bis 8,7. Diese Werte gelten für eine Anordnung mit einer 70°- Projektionsröhre.

Claims

1. Bildwiedergabeanordnung geeignet zum Empfangen und Verarbeiten eines eintreffenden Video-Signals, das horizontal abgetastete Bildinformation aufweist und zum Wiedergeben von Bildern, die durch Teilbilder aufgebaut sind, die je aus einer bestimmten Anzahl Zeilen bestehen, mit einem Abtastteil zum Erzeugen von Zeilen- und Teilbild-Abtastsignalen zum Bilden der Zeilen bzw. Teilbilder und mit einem Video-Signalverarbeitungsteil zum Verarbeiten der in dem Video-Signal vorhandenen Bildinformation, dadurch gekennzeichnet, daß der Abtastteil zum Abtasten der Zeilen in der vertikalen Richtung eingerichtet ist, wobei eine Anzahl vertikale Zeilen ein Raster bilden, wobei die Vertikal-Zeilenfrequenz um viele Male, mindestens 200mal, höher ist als die Horizontal- Teilbildfrequenz und wobei der Video- Signalverarbeitungsteil eine Abtastrichtungswandlerschaltung aufweist zum Empfangen der Bildinformation und zum sequentiellen Zuordnen von Bildinformation zu Punkten der vertikal abgetasteten Zeilen.

2. Bildwiedergabeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die horizontale Teilbildfrequenz bei Wiedergabe der vertikalen Teilbildfrequenz in dem eintreffenden Video-Signal oder einem kleinen einziffrigen Vielfachen derselben entspricht.

3. Bildwiedergabeanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vertikale Zeilenfrequenz bei Wiedergabe höher ist als und kein ganzes Vielfaches der horizontalen Zeilenfrequenz in dem eintreffenden Video- Signal ist.

4. Bildwiedergabeanordnung nach Anspruch 2 und 3, wobei eine Zeile wäh rend der Zeilenhinlaufzeit eine Bildinformation und während der Zeilenrücklauf zeit keine Bildinformation aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß bei Wiedergabe das Verhältnis der Zeilenrücklauf zeit zu der Zeilenperiode dem entsprechenden Verhältnis in dem eintreffenden Video-Signal wenigstens nahezu entspricht.

5. Bildwiedergabeanordnung nach Anspruch 4, wobei die Zeilen während der Teilbildhinlaufzeit wohl und während der Teilbildrücklaufzeit keine Bildinformation aufweisen, dadurch gekennzeichnet, daß bei Wiedergabe das Verhältnis der Teilbildrücklaufzeit zu der Teilbildperiode dem entsprechenden Verhältnis in dem eintreffenden Video-Signal nahezu entspricht.

6. Bildwiedergabeanordnung nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch ein erstes Taktsignal zum Abtasten des eintreffenden Video-Signals und durch ein zweites Taktsignal zum Steuern der Abtastwandlerschaltung zum Zuordnen von Bildinformation zu Punkten der vertikalen Zeilen, wobei die Frequenz des zweiten Taktsignals der Frequenz des ersten Taktsignals oder einem kleinen einziffrigen Vielfachen dieser Frequenz nahezu entspricht.

7. Bildwiedergabeanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl vertikaler Zeilen bei Wiedergabe in nahezu demselben Verhältnis zu der Anzahl horizontaler Zeilen in dem eintreffenden Video-Signal steht wie die Breite zu der Höhe des wiedergegebenen Bildes.

8. Bildwiedergabeanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Anzahl Abtastwerte mit Bildinformation in einer vertikalen Zeile in dem wiedergegebenen Bild der Anzahl horizontalen Zeilen mit Bildinformation in dem Teilbild in dem eintreffenden Video-Signal entspricht und daß die Anzahl vertikaler Zeilen mit Bildinformation in dem wiedergegebenen Teilbild der Anzahl Abtastwerte in einer Zeile in dem eintreffenden Video-Signal entspricht.

9. Bildwiedergabeanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Nennfrequenz des zweiten Taktsignals einem ganzen Vielfachen der Zeilenfrequenz in dem eintreffenden Video-Signal und einem anderen ganzen Vielfachen der Zeilenfrequenz in dem wiedergegebenen Bild entspricht.

10. Bildwiedergabeanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Zeilenabtastgenerator zum Abtasten des wiedergegebenen Bildes in der vertikalen Richtung.

11. Bildwiedergabeanordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Bildabtastgenerator zum Abtasten des wiedergegebenen Bildes in der horizontalen Richtung.

12. Bildwiedergabeanordnung nach Anspruch 10 und 11, gekennzeichnet durch einen Modulator zum Multiplizieren horizontaler und vertikaler Abtastsignale zum Korrigieren von Abtastfehlern in dem wiedergegebenen Bild.

13. Bildwiedergabeanordnung nach Anspruch 11, mit einer Bildwiedergaberöhre mit Elektronenstrahlerzeugungs systemen mit einer Spirallinse, gekennzeichnet durch eine Stufe zum Empfangen eines Bildabtastsignals und zum Zuführen eines horizontalen dynamischen Korrektursignals zu einer Fokussierelektrode der Bildwiedergaberöhre.

14. Bildwiedergabeanordnung nach Anspruch 10 und 11, dadurch gekennzeichnet, daß eine an den Zeilenabtast generator angeschlossene Zeilenablenkspule und eine an den Bildabtastgenerator angeschlossene Bildablenkspule um den Hals einer Bildwiedergaberöhre hintereinander angeordnet sind.

15. Bildwiedergabeanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastrichtungswandlerschaltung zwei Speicher aufweist sowie zwei Adressengeneratoren je zum Adressieren eines Speichers, wobei während einer Teilbildperiode die eintreffende Bildinformation unter Steuerung des zweiten Taktsignals in der Eintreffreihenfolge in einen Speicher eingeschrieben wird, während aus dem anderen Speicher die darin während der vorhergehenden Teilbildperiode gespeicherte Bildinformation in einer Richtung senkrecht zu der Schreibrichtung ausgelesen wird.

16. Bildwiedergabeanordnung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch ein Taktsignal zum Auslesen aus den Speichern, wobei das Taktsignal das zweite Taktsignal ist.

17. Bildwiedergabeanordnung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch eine Verdopplung der Teilbildfrequenz mit Hilfe der Speicher.

18. Bildwiedergabeanordnung nach Anspruch 15, wobei das eintreffende Video-Signal zum Wiedergeben im Zeilensprungverfahren geeignet ist, gekennzeichnet durch eine Schaltungsanordnung zum Umwandeln des eintreffenden Video-Signals in ein Video-Signal ohne Zeilensprungverfahren und zum Zuführen des erhaltenen Signals zu den Speichern.

19. Bildwiedergabeanordnung nach Anspruch 18, gekennzeichnet durch eine Demultiplexschaltung zum Empfangen des Video-Signals ohne Zeilensprungverfahren und zum über eine teilbildfrequent geschaltete Schaltstufe wechselweisen Weiterleiten der Bildinformation der Bildabtastwerte dieses Signals zu den Speichern.

20. Bildwiedergabeanordnung nach Anspruch 15, gekennzeichnet durch einen in die Signalstrecke der Speicher aufgenommenen Bildelementeinterpolator zum Vergrößern der Anzahl Bildabtastwerte in dem wiedergegebenen Bild.

21. Bildwiedergabeanordnung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Bildelementeinterpolator einen mit der Abtastrichtungswandlerschaltung gekoppelten ersten Eingang, einen über ein Verzögerungselement mit der genannten Schaltungsanordnung gekoppelten zweiten Eingang und einen mit dem Multiplexer verbundenen Ausgang hat.