DE4210111C2 - Fernsehstandardumwandlungseinrichtung - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fernsehstan­ dardumwandlungseinrichtung zur Umwandlung der Anzahl von Abtastzeilen und der Bildfrequenz von Videosignalen in sol­ che eines anderen Fernsehstandards.

Eine Umwandlung im Fernsehstandard von einem Videosi­ gnal des 625/50-Standards mit einer 625 entsprechenden An­ zahl von Abtastzeilen und einer Teilbildfrequenz von 50 Hz in ein Videosignal des 525/60-Standards mit einer 525 ent­ sprechenden Anzahl von Abtastzeilen und einer Teilbildfre­ quenz von 60 Hz erreicht man durch Umwandlung der Anzahl von Abtastzeilen und der Teilbildfrequenz.

Eine solche Um­ wandlung in der Anzahl von Abtastzeilen und der Teilbild­ frequenz wird typischerweise durch eine digitale Signalver­ arbeitung unter Verwendung von digitalen Speichern usw. durchgeführt, wie es im ITEJ Technical Report Vol. 14, No. 32, Seiten 1 bis 6 (Juni 1990) beschrieben ist.

Deren Aufbau und Betrieb soll hiernach unter Bezug auf die Fig. 9 und 10 für den Fall beschrieben werden, in welchem ein umzuwandelndes, eingegebenes Fernsehsignal ein PAL-Komponenten-Signal des 625/50-Standards ist und in ein NTSC-Komponenten-Signal des 525/60-Standards umzuwandeln und auszugeben ist. Fig. 9 ist ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel einer herkömmlichen Abtastzeileninterpola­ tionsverarbeitung zeigt. Fig. 10 ist ein Diagramm zur Er­ läuterung, wie eine herkömmliche Teilbildfrequenzumwandlung mittels Wiederholung eines Signals einer Teilbildeinheit durchgeführt wird.

Von einem Eingangsanschluß wird ein digitalisiertes Komponentensignal des PAL-Standards eingegeben. Aus dem PAL-Signal mit 625 Abtastzeilen pro Vollbild wird durch Ab­ tastzeileninterpolationsverarbeitung zur Umwandlung der räumlichen Positionen der Abtastzeilen, wie in Fig. 9 ge­ zeigt, in einer Abtastzeileninterpolationsschaltung ein NTSC-Signal mit 525 Abtastzeilen pro Vollbild erzeugt. In Fig. 9 entsprechen die Positionen der jeweiligen Abtast­ zeilen räumlichen Positionen auf dem Bildschirm. Durch die Abtastzeileninterpolationsverarbeitung werden zwei PAL-Ab­ tastzeilen gewichtet und kombiniert, um NTSC-Abtastzeilen zu interpolieren, wie in Fig. 9 gezeigt. Bei dem herkömm­ lichen Beispiel wird jedoch auch ein durch eine gestri­ chelte Linie dargestelltes Signal, das als NTSC-Signal nicht notwendig ist, in einem Verhältnis von ungefähr sechs zu eins interpoliert. Tatsächlich werden 525 Abtastzeilen, die als das NTSC-Signal benötigt werden und die in Fig. 9 durch ausgezogene Linien dargestellt sind, und 100 Abtast­ zeilen, die für das NTSC-Signal nicht benötigt werden, d. h. insgesamt 625 Abtastzeilen pro Vollbild von der Abtastzei­ leninterpolationsschaltung in einen Teilbildspeicher ausge­ geben. Auf der Grundlage eines von einer Speichersteuer­ schaltung zugeführten Steuersignals wird das Schreiben von Abtastzeilen, die in den 625 eingegebenen Abtastzeilen pro Vollbild enthalten sind und die für das NTSC-Signal nicht benötigt werden, in den Teilbildspeicher verhindert, woge­ gen nur die 525 Abtastzeilen, die für das NTSC-Signal benö­ tigt werden, in den Teilbildspeicher eingeschrieben werden. Das bedeutet somit, daß an den 625 Abtastzeilen eine Ab­ tastzeilendezimierung vorgenommen wird, um 525 Abtastzeilen zu erzeugen. Die Abtastzeilen werden zu der Zeit des Ein­ schreibens derselben in den Speicher von 625 auf 525 pro Vollbild dezimiert, d. h. in einem Verhältnis von 5/6. Beim Auslesen der Abtastzeilen aus dem Teilbildspeicher kann da­ her das Signal wiederholt ausgelesen werden, indem ein Teilbild im Verhältnis von einem Teilbild pro fünf Teilbil­ dern als Einheit genommen wird, wie in Fig. 10 gezeigt. Durch wiederholtes Auslesen des einem Teilbild in bezug auf eine Eingabe von fünf Teilbildern entsprechenden Signals werden sechs Teilbilder ausgegeben. Somit wird die Teilbildfrequenz von 50 Hz des PAL-Standards auf 60 Hz des NTSC-Standards umgewandelt. Durch den vorstehend beschrie­ benen Betrieb wird somit ein vom PAL-Standard in den NTSC- Standard umgewandeltes Komponentensignal an einem Ausgangs­ anschluß abgegeben.

Bei einer solchen in einer Fernsehstandardumwandlungs­ einrichtung enthaltenen herkömmlichen Abtastzeilenanzahl- und Teilbildfrequenzumwandlungsschaltung wird zuerst die Abtastzeileninterpolation und danach die Teilbildeinheit­ wiederholung zur Teilbildfrequenzumwandlung durchgeführt. Daher wird der Zustand, in welchem die ungeradzahligen Teilbilder und die geradzahligen Teilbilder korrekt abwech­ selnd ausgegeben werden, nicht zustandegebracht, wie in Fig. 10 gezeigt. Somit wird die Teilbildfolgebeziehung nicht aufrechterhalten.

In dem Falle, in welchem bei dem herkömmlichen Beispiel ein ungeradzahliges Teilbild und ein geradzahliges Teilbild in umgekehrter Reihenfolge ausgegeben werden, werden daher das ungeradzahlige Teilbild und das gerad­ zahlige Teilbild durch Ersetzen eines vertikalen Syn­ chronisierungssignals jeweils als ein geradzahliges Teil­ bild bzw. ein ungeradzahliges Teilbild ausgegeben. Wenn diese Methode verwendet wird, werden der Zustand, in wel­ chem die ungeradzahligen Teilbilder und die geradzahligen Teilbilder normal ausgegeben werden, und der Zustand, in welchem ein ungeradzahliges Teilbild als ein geradzahliges Teilbild und ein geradzahliges Teilbild als ein ungeradzah­ liges Teilbild ausgegeben werden, alle sechs Teilbilder wiederholt. Bei dem aus dem umgewandelten Signal erzeugten Bild des 525/60-Standards wird daher ein feines nach oben und unten schwingendes Flackern von 10 Hz erzeugt, was zu einer Verschlechterung der Bildqualität führt.

Um ein solches Flackern zu verhindern, hat man in Be­ tracht gezogen, auf der Ausleseseite des Teilbildspeichers eine Abtastzeileninterpolationsverarbeitung durchzuführen. Durch ein alle fünf Teilbilder erfolgendes wiederholtes Auslesen eines Teilbildes aus dem Teilbildspeicher, wird die Teilbildfrequenz von 50 Hz auf 60 Hz umgewandelt. Die­ ses somit in der Teilbildfrequenz umgewandelte Signal wird zum Umwandeln der räumlichen Positionen der Abtastzeilen des 625/50-Standards auf die Abtastzeilen des 525/60-Stan­ dards der Abtastzeileninterpolationsverarbeitung unterzo­ gen. Dabei wird eine Teilbildeigenschaftsumwandlung durch­ geführt. Das bedeutet, wenn die Teilbildfolgebeziehung richtig ist, wird eine Abtastzeileninterpolationsverarbei­ tung von einem ungeradzahligen Teilbild des 625/50-Stan­ dards auf ein ungeradzahliges Teilbild des 525/60-Standards oder eine Abtastzeileninterpolationsverarbeitung von einem geradzahligen Teilbild des 625/50-Standards in ein gerad­ zahliges Teilbild des 525/60-Standards durchgeführt. Wenn die Teilbildfolgebeziehung des Ausgangssignals umgekehrt ist, wird eine Abtastzeileninterpolationsverarbeitung von einem ungeradzahligen Teilbild des 625/50-Standards in ein geradzahliges Teilbild des 525/60-Standards oder eine Abtastzeileninterpolationsverarbeitung von einem geradzah­ ligen Teilbild des 625/50-Standards in ein ungeradzahliges Teilbild des 525/60-Standards durchgeführt. Auf diese Weise wird die Teilbildfolgebeziehung des Ausgangssignals stets beibehalten und eine interpolierte Abtastzeile an der rich­ tigen Position des Bildschirms ausgegeben. Daher wird ein feines nach oben und unten schwingendes Flackern nicht hervorgerufen.

In dem Falle, daß die Abtastzeileninterpolationsverar­ beitung auf der Ausleseseite des Teilbildspeichers durchge­ führt wird, wie oben beschrieben, wird jedoch zum Umwandeln der Teilbildfrequenz von 50 Hz auf 60 Hz alle fünf Teilbil­ der das Signal eines Teilbildes wiederholt aus dem Teil­ bildspeicher ausgelesen. Für ein solches wiederholtes Aus­ lesen des Signals eines Teilbildes wird die Anzahl der Ab­ tastzeilen pro Teilbild auf 5/6 beim Auslesen begrenzt. Das bedeu­ tet, das Auslesen muß durchgeführt werden, während alle sechs Abtastzeilen eine Abtastzeile ausgelassen wird. Dies hat zur Folge, daß die Genauigkeit der Abtastzeileninter­ polation an der der ausgelassenen Abtastzeile entsprechenden Position auf der umgewandelten Bildschirmdarstellung ver­ schlechtert wird.

In Hinblick auf diese Gesichtspunkte ist es ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Fernsehstandardumwand­ lungseinrichtung mit einer Abtastzeilenanzahl- und Teil­ bildfrequenzumwandlungseinrichtung zu schaffen, bei der eine Verschlechterung der Bildqualität in Folge einer Ab­ tastzeilendezimierung bei Durchführung einer Abtastzeilen­ interpolationsverarbeitung auf der Ausleseseite des Teil­ bildspeichers nicht hervorgerufen wird.

Zum Erreichen dieses Ziels ist nach der Erfindung eine Vorrichtung nach Anspruch 1, 2 vorgesehen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung (Anspruch 1) wird in der oben beschriebenen Anordnung ein Komponentensignal des 625/50-Fernsehstandards in ein Komponentensignal des 525/60-Fernsehstandards in der im folgenden beschriebenen Weise umgewandelt. Dies bedeutet, daß die Teilbildfrequenz in der Zeitachsenkompressions- und Teilbildfrequenzumwand­ lungseinrichtung ohne Dezimieren der Abtastzeilen durch Komprimieren eines Signals bezüglich der Zeitachse von 50 Hz auf 60 Hz umgewandelt wird. Danach wird mittels der Abtastzeileninterpolationseinrichtung eine Abtastzeilenin­ terpolationsverarbeitung zum Umwandeln der ungeradzahlig/ geradzahlig-Teilbild-Eigenschaft und Umwandeln der räumli­ chen Positionen der Abtastzeilen durchgeführt. Weiterhin wird in der Zeitachsenexpansions- und Abtastzeilenanzahlum­ wandlungseinrichtung durch Dezimieren unnötiger in den von der Abtastzeileninterpolationseinrichtung interpolierten Abtastzeilen enthaltener Abtastzeilen die Anzahl derselben von 625 auf 525 umgewandelt und das Signal bezüglich der Zeitachse expandiert, um die Frequenz des ursprünglichen Taktsignals wiederzuerlangen und das resultierende Signal ausgegeben. Im Ergebnis wird eine Fernsehstandardumwandlung möglich, die eine geringere Verschlechterung der Bildquali­ tät mit sich bringt.

Gemäß der vorliegenden Erfindung (Anspruch 2) wird ein Komponentensignal des 625/50-Fernsehstandards in ein Kompo­ nentensignal des 525/60-Fernsehstandards umgewandelt, wie im folgenden beschrieben. Mittels der Teilbildfrequenz- und Abtastzeilenanzahlumwandlungseinrichtung werden die Anzahl der Abtastzeilen und die Teilbildfrequenz mittels einer Ab­ tastzeilendezimierungsverarbeitung und Wiederholung des Si­ gnals, wobei ein Teilbild als Einheit genommen wird, jeweils von 625 und 50 Hz auf 525 und 60 Hz umgewandelt und das resultierende Signal von dem ersten Ausgang des digitalen Speichers abgeleitet. In der Abtastzeileninter­ polationseinrichtung wird eine Abtastzeileninterpolations­ verarbeitung zum Umwandeln der ungeradzahlig/geradzahlig- Teilbild-Eigenschaft und Umwandeln der räumlichen Positio­ nen der Abtastzeilen durchgeführt, indem von dem zweiten Ausgang des digitalen Speichers ein Signal abgeleitet wird, das um 1H gegen das von dem ersten Ausgang abgeleitete Si­ gnal versetzt ist. Im Ergebnis wird eine Fernsehstandardum­ wandlung möglich, die eine geringere Verschlechterung der Bildqualität mit sich bringt.

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Ab­ tastzeilenanzahl- und Teilbildfrequenzumwandlungsschaltung eines Ausführungsbeispiels (Anspruch 1) der erfindungsgemä­ ßen Fernsehstandardumwandlungseinrichtung zeigt;

Fig. 2 ein Blockdiagramm einer Abtastzeileninterpola­ tionsschaltung eines Ausführungsbeispiels (Anspruch 1) der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung der Steuerung ei­ nes Teilbildspeichers in einem Ausführungsbeispiel der vor­ liegenden Erfindung;

Fig. 4 ein Diagramm zur Erläuterung der Steuerung ei­ nes Zeilenspeichers in einem Ausführungsbeispiel (Anspruch 1) der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5A bis 5D schematische Diagramme, die ein Bei­ spiel einer Abtastzeileninterpolationsverarbeitung zum Um­ wandeln der ungeradzahlig/geradzahlig-Teilbild-Eigenschaft und Umwandeln der räumlichen Positionen von Abtastzeilen in einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zei­ gen:

Fig. 5A ist ein schematisches Diagramm, das die Verarbeitung von Interpolationsabtastzeilen ungeradzahliger Teilbilder des 525/60-Standards auf der Grundlage von Ab­ tastzeilen ungeradzahliger Teilbilder des 625/50-Standards zeigt;

Fig. 5B ist ein schematisches Diagramm, das die Verarbeitung von Interpolationsabtastzeilen geradzahliger Teilbilder des 525/60-Standards auf der Grundlage von Ab­ tastzeilen geradzahliger Teilbilder des 625/50-Standards zeigt;

Fig. 5C ist ein schematisches Diagramm, das die Verarbeitung von Interpolationsabtastzeilen geradzahliger Teilbilder des 525/60-Standards auf der Grundlage von Ab­ tastzeilen ungeradzahliger Teilbilder des 625/50-Standards zeigt;

Fig. 5D ist ein schematisches Diagramm, das die Verarbeitung von Interpolationsabtastzeilen ungeradzahliger Teilbilder des 525/60-Standards auf der Grundlage von Ab­ tastzeilen geradzahliger Teilbilder des 625/50-Standards zeigt;

Fig. 6 ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer Ab­ tastzeilenanzahl- und Teilbildfrequenzumwandlungsschaltung eines anderen Ausführungsbeispiels (Anspruch 2) der erfin­ dungsgemäßen Fernsehstandardumwandlungseinrichtung zeigt;

Fig. 7 ein Blockdiagramm einer Abtastzeileninterpola­ tionsschaltung eines anderen Ausführungsbeispiels (An­ spruch 2) der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8 ein Diagramm zur Erläuterung der Steuerung ei­ nes Teilbildspeichers in einem anderen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;

Fig. 9 ein schematisches Diagramm, das ein Beispiel herkömmlicher Abtastzeileninterpolationsverarbeitung zeigt; und

Fig. 10 ein Diagramm zur Erläuterung wie die herkömm­ liche Teilbildfrequenzumwandlung durch Wiederholung einer Teilbildeinheit durchgeführt wird.

Ein Ausführungsbeispiel (Anspruch 1) der vorliegenden Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeich­ nung beschrieben.

Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer in einem Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Fernseh­ standardumwandlungseinrichtung enthaltenen Abtastzeilenan­ zahl- und Teilbildfrequenzumwandlungsschaltung zeigt. In Fig. 1 bedeutet Bezugszeichen 1 einen Eingangsanschluß. Digitalisierte Komponentensignale eines umzuwandelnden Fernsehstandards (625/50-Standard) werden gemultiplext und am Eingangsanschluß 1 eingegeben. Bezugszeichen 2 bedeutet einen Teilbildspeicher. Durch Einschreiben von Signalen in den Teilbildspeicher 2 mit einem Takt eines Taktsignalgene­ rators 6 und Auslesen der Signale von dem Teilbildspeicher 2 mit einem Takt eines Taktsignalgenerators 7, der ein Taktsignal mit einer Frequenz erzeugt, die das 6/5fache der Taktfrequenz des von dem Taktsignalgenerator 6 erzeug­ ten Taktsignals beträgt, wird eine Signalkompression bezüg­ lich der Zeitachse durchgeführt. Damit zusammen wird ein wiederholtes Auslesen des Signals der Teilbildeinheit ent­ sprechend einem von einer Speichersteuerschaltung 5 gelie­ ferten Steuersignal durchgeführt, so daß die Teilbildfre­ quenz umgewandelt wird. Bezugszeichen 3 bedeutet eine Ab­ tastzeileninterpolationsschaltung. Die Abtastzeileninterpo­ lationsschaltung 3 arbeitet mit dem Takt der Taktsignaler­ zeugungsschaltung 7 und leistet eine Abtastzeileninterpola­ tionsverarbeitung zum Umwandeln der ungeradzahlig/geradzah­ lig-Teilbild-Eigenschaft und Umwandeln der räumlichen Posi­ tionen der Abtastzeilen in bezug auf das Ausgangssignal des Teilbildspeichers 2. Bezugszeichen 4 bedeutet einen Zeilen­ speicher. Die Signale werden mit dem Takt des Taktsignalge­ nerators 7 in den Zeilenspeicher 4 eingeschrieben und mit dem Takt des Taktsignalgenerators 6 aus dem Zeilenspeicher 4 ausgelesen. Somit werden an dem Ausgangssignal der Ab­ tastzeileninterpolationsschaltung 3 entsprechend einem von einer Speichersteuerschaltung 8 gelieferten Steuersignal eine Abtastzeilendezimierung und eine Signalexpansion be­ züglich der Zeitachse durchgeführt. Ein in den 525/60-Stan­ dard umgewandeltes Komponentensignal wird am Ausgangsan­ schluß 9 ausgegeben.

Unter der Annahme, daß die umzuwandelnden am Eingangs­ anschluß 1 eingegebenen Fernsehsignale gemultiplexte PAL- Komponenten-Signale des 625/50-Standards sind und diese Si­ gnale in gemultiplexte NTSC-Komponenten-Signale des 525/60- Standards umgewandelt und am Ausgangsanschluß 9 ausgegeben werden, soll nun der Betrieb der oben beschriebenen Anord­ nung erläutert werden.

Wenn am Eingangsanschluß 1 digitalisierte und gemul­ tiplexte Komponentensignale des PAL-Standards eingegeben werden, werden die PAL-Eingangssignale mit dem Takt des Taktsignalgenerators 6 in den Teilbildspeicher 2 einge­ schrieben. Das Einschreiben der Signale in den Teilbild­ speicher 2 und das Auslesen der Signale aus dem Teilbild­ speicher 2 werden für den von der Speichersteuerschaltung 5 zum Zwecke der Steuerung der Schreibadressen und Leseadres­ sen ausgegebenen Steuersignalen entsprechende Speicher­ adressen ausgeführt. Die Beziehung zwischen der Schreib­ adresse und der Leseadresse des durch die Speichersteuer­ schaltung 5 gesteuerten Teilbildspeichers 2 ist in Fig. 3 gezeigt. Da für das in dem Teilbildspeicher 2 gespeicherte Signal die Schreibadresse und die Leseadresse gemäß Fig. 3 gesteuert werden, wird alle fünf Teilbilder das Signal einer Teilbildeinheit wiederholt ausgelesen. Das bedeutet, das sechs Teilbildern entsprechende Signal wird in einem Intervall von fünf Teilbildern des PAL-Eingangssignals ausgegeben. Dadurch wird die Teilbildfrequenz von 50 Hz auf 60 Hz umgewandelt. Wenn das Auslesen mit dem gleichen Takt durchgeführt wird wie das Einschreiben, ist der Umfang des in einem Vollbildintervall ausgelesenen Signals auf fünf Sechstel beschränkt, weil die Teilbildfrequenz auf sechs Fünftel angehoben worden ist. Das bedeutet, daß nur fünf Sechstel der 625 Abtastzeilen des PAL-Signals pro Vollbild ausgelesen werden können. Daher wird ein Taktsignalgenera­ tor 7 zum Erzeugen eines Taktsignals mit einer Frequenz, die sechs Fünftel der Taktfrequenz des Taktsignalgenerators 6 äquivalent ist, verwendet. Durch das Auslesen eines Si­ gnals von dem Teilbildspeicher 2 mit dem Takt des Takt­ signalgenerators 7, der eine Frequenz aufweist, die sechs Fünftel der des zum Einschreiben des Signals in den Teilbildspeicher 2 verwendeten Taktes äquivalent ist, wird das Signal auf fünf Sechstel bezüglich der Zeitachse komprimiert. Selbst wenn das Signal einer Teilbildeinheit wiederholt mit der Rate von einem Teilbild alle fünf Teil­ bilder ausgelesen wird, können somit alle 625 Abtastzeilen des PAL-Signals pro Vollbild ausgelesen werden. Dadurch kann das Signal von dem Teilbildspeicher 2 ohne Dezimierung ausgelesen werden, selbst wenn die Teilbildfrequenz von 50 Hz auf 60 Hz umgewandelt wird. Dadurch kann eine Ver­ schlechterung der Bildqualität der umgewandelten Bilder in­ folge einer Signaldezimierung verhindert werden.

Das der Zeitachsenkompression und Teilbildfrequenzum­ wandlung unterzogene Signal ist beim Auslesen aus dem Teil­ bildspeicher 2 zum Zwecke der Teilbildfrequenzumwandlung einer wiederholten Signalverarbeitung hinsichtlich der Teilbildeinheit unterzogen worden. In der gleichen Weise wie bei dem in Fig. 10 gezeigten Beispiel sind daher unge­ radzahlige Teilbilder und geradzahlige Teilbilder nicht ab­ wechselnd und in der richtigen Weise angeordnet.

In der Abtastzeileninterpolationsschaltung 3 wird da­ her die Abtastzeileninterpolationsverarbeitung so ausge­ führt, daß ungeradzahlige Teilbilder und geradzahlige Teil­ bilder in richtiger Weise abwechselnd ausgegeben werden können. Der Aufbau der Abtastzeileninterpolationsschaltung 3 ist in Fig. 2 gezeigt. Wenn das von dem Teilbildspeicher 2 ausgelesene Signal an einem Eingangsanschluß 31 der Ab­ tastzeileninterpolationsschaltung 3 eingegeben wird, wird das Eingangssignal mittels eines Koeffizientenmultiplizie­ rers 32 so gewichtet, daß es das k-fache beträgt. Weiterhin wird ein in einer Verzögerungseinheit 33 verglichen mit dem Eingangssignal um 1H verzögertes Signal mittels eines Koef­ fizientenmultiplizierers 34 so gewichtet, daß es das (1-k)- fache beträgt. Das um das k-fache gewichtete Eingangssignal und das um das (1-k)-fache gewichtete und 1H-verzögerte Si­ gnal werden mittels eines Addierers 36 zusammenaddiert und das resultierende Summensignal wird von einem Ausgangsan­ schluß 37 als Interpolationssignal ausgegeben. Der Wich­ tungskoeffizient k für die Abtastzeileninterpolation hängt von den relativen Positionen der eingegebenen Abtastzeilen und interpolierten Abtastzeilen ab und kann aus einem der fünf Werte 1, 3/4, 2/4, 1/4 und 0 ausgewählt werden. Die den Abtastzeilenpositionen entsprechenden Wichtungskoeffi­ zienten sind in einem Wichtungskoeffizienten-ROM 35 gespei­ chert. Die Abtastzeileninterpolationsverarbeitung dient der Korrektur der unterschiedlichen räumlichen Position zwi­ schen dem PAL-Signal und dem NTSC-Signal. Bei dem vorlie­ genden Ausführungsbeispiel wird jedoch gleichzeitig auch eine Umwandlung hinsichtlich der ungeradzahlig/geradzahlig- Teilbild-Eigenschaft durchgeführt. Das bedeutet, daß die Abtastzeileninterpolationsverarbeitung so durchgeführt wird, daß die Teilbilder des Ausgangssignals die im folgen­ den beschriebene Teilbildfolgebeziehung beibehalten können. Wenn ungeradzahlige Teilbilder und geradzahlige Teilbilder des von dem Teilbildspeicher 2 ausgelesenen Signals in der richtigen Reihenfolge angeordnet sind, werden die Abtast­ zeilen ungeradzahliger Teilbilder des 525/60-Standards auf der Grundlage der Abtastzeilen ungeradzahliger Teilbilder des 625/50-Standards interpoliert, wie in Fig. 5A gezeigt, oder die Abtastzeilen geradzahliger Teilbilder des 525/60- Standards auf der Grundlage der Abtastzeilen geradzahliger Teilbilder des 625/50-Standards, wie in Fig. 5B gezeigt. Wenn ungeradzahlige Teilbilder und geradzahlige Teilbilder des von dem Teilbildspeicher 2 ausgelesenen Signals eine umgekehrte Reihenfolge haben, werden die Abtastzeilen der geradzahligen Teilbilder des 525/60-Standards auf der Grundlage der Abtastzeilen der ungeradzahligen Teilbilder des 625/50-Standards interpoliert, wie in Fig. 5C gezeigt, oder die Abtastzeilen der ungeradzahligen Teilbilder des 525/60-Standards auf der Grundlage der Abtastzeilen der ge­ radzahligen Teilbilder des 625/50-Standards interpoliert, wie in Fig. 5D gezeigt. Somit wird eine Abtastzeileninter­ polationsverarbeitung entsprechend einer Umwandlung der un­ geradzahlig/geradzahlig-Teilbild-Eigenschaft durchgeführt. Durch ein solches Umschalten zwischen vier Wegen für die Abtast­ zeileninterpolationsverarbeitung werden ungeradzahlige Teilbilder und geradzahlige Teilbilder abwechselnd und in richtiger Weise ausgegeben. Das Umschalten der Abtastzei­ leninterpolationsverarbeitung wird implementiert, indem die Wichtungskoeffizienten k entsprechend den vier Wegen der Abtastzeileninterpolationsverarbeitung in dem Wichtungsko­ effizienten-ROM 35 der Abtastzeileninterpolationsschaltung 3 bereitgestellt und eine Auswahl aus diesen Wichtungskoef­ fizienten entsprechend der Abtastzeileninterpolationsverar­ beitung vorgenommen wird. In der gleichen Weise wie bei dem Beispiel nach Fig. 9, werden nicht nur die für das NTSC- Signal benötigten 525 Abtastzeilen interpoliert, sondern es wird auch ein als NTSC-Signal nicht benötigtes Signal mit einem Verhältnis von ungefähr einer Abtastzeile pro jeweils sechs Abtastzeilen auf der Grundlage der der Abtastzeilen­ interpolationsschaltung 3 eingegebenen 625 Abtastzeilen pro Vollbild interpoliert. Daher werden von der Abtastzeilen­ interpolationsschaltung 3 insgesamt 625 Abtastzeilen pro Vollbild ausgegeben.

Das von der Abtastzeileninterpolationsschaltung 3 aus­ gegebene Signal wird dem Zeilenspeicher 4 eingegeben. Das Einschreiben des Signals in den Zeilenspeicher 4 wird mit dem Takt des Taktsignalgenerators 7 durchgeführt. Bei der Ausgabe wird das Auslesen des Signals von dem Zeilenspei­ cher 4 mit dem Takt des Taktsignalgenerators 6 durchge­ führt. Wie oben beschrieben, hat der Takt des Taktsignalge­ nerators 6 eine Frequenz, die fünf Sechstel von der des Taktes des Taktsignalgenerators 7 äquivalent ist. Daher ist das von dem Zeilenspeicher 4 ausgegebene Signal bezüglich der Zeitachse expandiert und die Taktfrequenz wird als die Taktfrequenz wiederhergestellt, die bei der Eingabe verwen­ det worden ist. Hierbei werden die Schreibadresse und Le­ seadresse des Zeilenspeichers 4 durch die Speichersteuer­ schaltung 8 gesteuert, wie in Fig. 4 gezeigt. Während 625 Abtastzeilen pro Vollbild in den Zeilenspeicher 4 einge­ schrieben werden, werden die Abtastzeilen unter Dezimierung in einem Verhältnis von einer Abtastzeile pro jeweils sechs Abtastzeilen ausgelesen. Als Resultat werden 525 Abtastzei­ len pro Vollbild ausgegeben. Die Speichersteuerschaltung 8 steuert die Schreibadressen und Leseadressen des Zeilen­ speichers 4 so, daß die dabei ausgelassenen Abtastzeilen sich auf 100 Abtastzeilen pro Vollbild belaufen können, die in den von der Abtastzeileninterpolationsschaltung 3 interpo­ lierten 625 Abtastzeilen pro Vollbild enthalten sind und die nicht als NTSC-Signal benötigt werden. Auf diese Weise werden in den NTSC-Standard umgewandelte gemultiplexte Kom­ ponentensignale mit einer Teilbildfrequenz von 60 Hz und einer Anzahl von 525 Abtastzeilen am Ausgangsanschluß 9 ausgegeben.

Bei dem vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das Signal im Laufe der Verarbeitung durch Verwendung verschiedener Takte für den Schreib- und Lesebetrieb des digitalen Speichers vorübergehend bezüglich der Zeitachse komprimiert. Dadurch kann eine Umwandlung der Teilbildfre­ quenz ohne Signalverlust realisiert werden. Als Ergebnis kann eine Verschlechterung der Qualität des umgewandelten Bildes vermieden werden. Weiterhin können durch Umschalten der Abtastzeileninterpolationsverarbeitung im Sinne eines guten Beibehaltens der Teilbildfolgebeziehung des umgewan­ delten Ausgangssignals umgewandelte Bilder mit geringerem Flackern erhalten werden.

Nachfolgend wird ein weiteres Ausführungsbeispiel (Anspruch 2) der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert.

Fig. 6 ist ein Blockdiagramm, das den Aufbau einer in einem weiteren Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Fernsehstandardumwandlungseinrichtung enthaltenen Abtast­ zeilenanzahl- und Teilbildfrequenzumwandlungsschaltung zeigt. In Fig. 6 bedeutet Bezugszeichen 1 einen Eingangs­ anschluß. An dem Eingangsanschluß 1 werden digitalisierte und gemultiplexte Komponentensignale des 625/50-Standards eingegeben. Bezugszeichen 10 bedeutet einen Teilbildspei­ cher. Mit dem Takt eines Taktsignalgenerators 6 werden die Signale in den Teilbildspeicher 10 eingeschrieben oder aus diesem ausgelesen. Das Signal einer Teilbildeinheit wird entsprechend einem von einer Speichersteuerschaltung 12 gelieferten Steuersignal wiederholt ausgelesen, wobei die Teilbildfrequenz umgewandelt wird. Der Teilbildspeicher 10 ist ein Speicher mit zwei unabhängigen Ausgangsstandards. Über entsprechende Ausgänge können Signale von verschie­ denen Speicheradressen ausgelesen werden. Bezugszeichen 11 bedeutet eine Abtastzeileninterpolationsschaltung. In Hin­ blick auf das Ausgangssignal des Teilbildspeichers 10 führt die Abtastzeileninterpolationsschaltung 11 die Abtastzei­ leninterpolationsverarbeitung durch, um die ungeradzah­ lig/geradzahlig-Teilbild-Eigenschaft umzuwandeln und die räumlichen Positionen der Abtastzeilen umzuwandeln. Weiter­ hin werden von der Abtastzeileninterpolationsschaltung 11 am Ausgangsanschluß 9 in den 525/60-Standard umgewandelte gemultiplexte Komponentensignale ausgegeben.

Unter der Annahme, daß die umzuwandelnden am Eingangs­ anschluß 1 eingegebenen Fernsehsignale gemultiplexte PAL- Komponentensignale des 625/50-Standards sind und diese Si­ gnale in gemultiplexte NTSC-Komponentensignale des 525/60- Standards umgewandelt und am Ausgangsanschluß 9 ausgegeben werden, soll nun der Betrieb der oben beschriebenen Anord­ nung erläutert werden. Wenn digitalisierte und gemulti­ plexte Komponentensignale des PAL-Standards am Eingangsan­ schluß 1 eingegeben werden, werden die PAL-Eingangssignale mit dem Takt des Taktsignalgenerators 6 in den Teilbild­ speicher 10 eingeschrieben. Das Einschreiben der Signale in den Teilbildspeicher 10 und das Auslesen der Signale aus dem Teilbildspeicher 10 wird für zum Zwecke der Steuerung der Schreibadressen und Leseadressen von der Speichersteu­ erschaltung 12 ausgegebenen Steuersignalen entsprechenden Speicheradressen durchgeführt. Die Beziehung zwischen den durch die Speichersteuerschaltung 12 gesteuerten Schreib­ adressen und Leseadressen des Teilbildspeichers 10 sind in Fig. 8 gezeigt. Da die Schreibadressen und Leseadressen für das in dem Teilbildspeicher 10 gespeicherte Signal wie in Fig. 8 gezeigt gesteuert werden, wird alle fünf Teil­ bilder das Signal einer Teilbildeinheit wiederholt ausgele­ sen. Das bedeutet, daß in dem Intervall von fünf Teilbil­ dern des PAL-Eingangssignals ein sechs Teilbildern entspre­ chendes Signal ausgegeben wird. Daher wird die Teilbildfre­ quenz von 50 Hz auf 60 Hz umgewandelt. Durch Erhöhung der Teilbildfrequenz auf das 6/5-fache wird der Umfang des von dem einen Ausgang des Teilbildspeichers 10 in einem Voll­ bildintervall ausgelesenen Signals auf fünf Sechstel be­ schränkt. Das bedeutet, nur fünf Sechstel der eingegebenen 625 Abtastzeilen des PAL-Signals pro Vollbild können ausge­ lesen werden. Beim Auslesen eines Signals aus dem Teilbild­ speicher 10 werden die Abtastzeilen daher in einem Verhält­ nis von einer Abtastzeile ungefähr pro jeweils sechs Ab­ tastzeilen dezimiert. Von dem einen Ausgang werden 525 Ab­ tastzeilen pro Vollbild mit einer Teilbildfrequenz von 60 Hz ausgegeben. Das Ausgangssignal des Teilbildspeichers 10 unterliegt einer Abtastzeileninterpolationsverarbeitung in der Abtastzeileninterpolationsschaltung 11. Der Aufbau der Abtastzeileninterpolationsschaltung 11 ist in Fig. 7 ge­ zeigt. Da die Abtastzeileninterpolationsverarbeitung der Interpolation einer NTSC-Abtastzeile auf der Grundlage von zwei um 1H auseinander liegenden PAL-Abtastzeilen dient, werden die Leseadressen der beiden Ausgangsstandards von der Speichersteuerschaltung 12 so gesteuert, daß von den beiden Ausgängen des Teilbildspeichers 10 immer Signale ausgelesen werden können, die um 1H auseinander liegen. Zusätzlich werden die Leseadressen so gesteuert, daß die der durch die Abtastzeileninterpolationsverarbeitung inter­ polierten NTSC-Abtastzeile entsprechenden PAL-Abtastzeilen, d. h. die der interpolierten NTSC-Abtastzeile räumlich benachbarten PAL-Abtastzeilen von den jeweiligen Ausgängen ausgegeben werden können. Das von dem zweiten Ausgang des Teilbildspeichers 10 gelieferte Signal ist verglichen mit dem von dem ersten Ausgang gelieferten Signal stets um 1H verzögert. Daher ist das von dem ersten Ausgang des Teilbildspeichers 10 gelieferte Signal das Signal der der interpolierten NTSC-Abtastzeile räumlich benachbarten niedrigeren Abtastzeile, wogegen das von dem zweiten Aus­ gang des Teilbildspeichers 10 gelieferte Signal das Signal der der interpolierten NTSC-Abtastzeile räumlich benachbar­ ten höheren Abtastzeile ist.

Das in der oben beschriebenen Beziehung ausgelesene und von dem ersten Ausgang des Teilbildspeichers 10 abgege­ bene Signal wird einem Eingangsanschluß 38 der Abtastzei­ leninterpolationsschaltung 11 eingegeben. Das von dem zwei­ ten Ausgang des Teilbildspeichers 10 abgegebene Signal wird einem Eingangsanschluß 39 der Abtastzeileninterpolations­ schaltung 11 eingegeben. Die den Eingangsanschlüssen 38 und 39 zugeführten Signale werden durch die Koeffizientenmulti­ plizierer 32 bzw. 34 in ihrer Größe um das k-fache bzw. das (1-k)-fache vergrößert. Die sich ergebenden Signale werden in einem Addierer 36 zusammenaddiert und an einem Ausgangs­ anschluß 37 ausgegeben. Der Wichtungskoeffizient k für die Abtastzeileninterpolation ist abhängig von den relativen Lagen der eingegebenen Abtastzeilen und den interpolierten Abtastzeilen und kann aus den fünf Werten: 1, 3/4, 2/4, 1/4 und 0 ausgewählt werden. Die den Lagen der Abtastzeilen entsprechenden Wichtungskoeffizienten sind in einem Wich­ tungskoeffizienten-ROM 35 abgespeichert. Die Abtastzeilen­ interpolationsverarbeitung ist ein Vorgang für die Korrek­ tur der Differenz zwischen dem PAL-Signal und dem NTSC-Si­ gnal hinsichtlich der räumlichen Lage. Gleichzeitig jedoch wird auch eine Umwandlung der ungeradzahlig/geradzahlig- Teilbild-Eigenschaft durchgeführt. Das aus dem Teilbild­ speicher 10 ausgelesene Signal ist zum Zwecke der Teilbild­ frequenzumwandlung mit einem Verhältnis von einem Teilbild pro fünf Teilbilder einem wiederholten Auslesen des Signals einer Teilbildeinheit unterzogen worden. In der gleichen Weise wie bei dem in Fig. 10 gezeigten Beispiel sind daher die ungeradzahligen Teilbilder und die geradzahligen Teil­ bilder nicht abwechselnd und in richtiger Weise angeordnet. In der Abtastzeileninterpolationsschaltung 11 wird die Ab­ tastzeileninterpolationsverarbeitung daher so geschaltet, daß die Teilbilder des Ausgangssignals ihre Teilbildfolge­ beziehung beibehalten können. Das heißt, die Abtastzeilen­ interpolationsverarbeitung wird in der unten beschriebenen Weise durchgeführt. Wenn ungeradzahlige Teilbilder und ge­ radzahlige Teilbilder des Ausgangssignals des Bildspeichers 10 richtig in ihrer Reihenfolge angeordnet werden, werden die Abtastzeilen eines ungeradzahligen Teilbildes des 525/60-Standards auf der Grundlage der Abtastzeilen eines ungeradzahligen Teilbildes des 625/50-Standards interpo­ liert, wie in Fig. 5A gezeigt, oder die Abtastzeilen eines geradzahligen Teilbildes des 525/60-Standards werden auf der Grundlage der Abtastzeilen eines geradzahligen Teilbil­ des des 625/50-Standards interpoliert, wie in Fig. 5B ge­ zeigt ist. Wenn ungeradzahlige Teilbilder und geradzahlige Teilbilder des Ausgangssignals des Bildspeichers 10 eine umgekehrte Reihenfolge haben, werden die Abtastzeilen eines geradzahligen Teilbildes des 525/60-Standards auf der Grundlage der Abtastzeilen eines ungeradzahligen Teilbildes des 625/50-Standards interpoliert, wie in Fig. 5C gezeigt, oder die Abtastzeilen eines ungeradzahligen Teilbildes des 525/60-Standards werden auf der Grundlage der Abtastzeilen eines geradzahligen Teilbildes des 625/50-Standards inter­ poliert, wie in Fig. 5D gezeigt ist. Somit wird eine Ab­ tastzeileninterpolationsverarbeitung entsprechend einer Um­ wandlung der ungeradzahlig/geradzahlig-Teilbild-Eigenschaft durchgeführt, so daß die 525 NTSC-Abtastzeilen durch Interpolation erhalten werden. Durch ein solchermaßen vorgenommenes Umschalten von vier Wegen der Abtastzeileninterpolationsverarbeitung, wer­ den ungeradzahlige Teilbilder und geradzahlige Teilbilder alternierend und in der richtigen Weise ausgegeben. Das Um­ schalten der Abtastzeileninterpolationsverarbeitung wird durchgeführt, indem in dem Wichtungskoeffizienten-ROM 35 der Abtastzeileninterpolationsschaltung 11 den vier Wegen der Abtastzeileninterpolationsverarbeitung entsprechende Wichtungskoeffizienten k zur Verfügung gestellt und in Übereinstimmung mit der Abtastzeileninterpolationsverarbei­ tung eine Auswahl aus diesen Wichtungskoeffizienten getrof­ fen wird. Auf diese Weise werden in den NTSC-Standard umge­ wandelte gemultiplexte Komponentensignale mit einer Teil­ bildfrequenz von 60 Hz und einer Anzahl von 525 Abtastzei­ len am Ausgangsanschluß 9 ausgegeben.

Bei dem oben beschriebenen vorliegenden Ausführungs­ beispiel ist es möglich, durch die Verwendung eines digita­ len Speichers mit zwei Ausgangsstandards das zum Interpo­ lieren der Abtastzeilen und zum Erreichen einer Umwandlung der Teilbildfrequenz benötigte Signal in effizienter Weise auszulesen. Daher kann eine Verschlechterung der Qualität des umgewandelten Bildes unterdrückt werden. Weiterhin wer­ den durch das Umschalten der Abtastzeileninterpolationsver­ arbeitung derart, daß die Teilbildfolgebeziehung des umge­ wandelten Ausgangssignals stets gut beibehalten wird, umge­ wandelte Bilder mit geringerem Flackern erhalten.

Wie aus den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen zu ersehen ist, ermöglicht es die vorliegende Erfindung, eine Fernsehstandardumwandlungseinrichtung zu schaffen, die frei ist von einem Flackern infolge der Umkehrung von unge­ radzahligen Teilbildern und geradzahligen Teilbildern und frei von einer Bildqualitätsverschlechterung infolge eines aus einer Dezimierung der Abtastzeilen resultierenden Ab­ sinkens der Genauigkeit bei der Abtastzeileninterpolation.

Claims (2)

1. Vorrichtung zum Umwandeln des 625/50-Fernsehstandards in den 525/60-Fernsehstandard mit:
einer Takterzeugungseinrichtung (6, 7) zum Erzeugen eines ersten und eines zweiten Taktes,
einem ersten digitalen Speicher (2), in den ein Signal des 625/50-Fernsehstandards mit dem ersten Takt eingelesen und aus dem das gespeicherte Signal unter Wiederholung jedes fünften Teilbildsignals mit dem zweiten Takt ausgelesen wird,
einer Abtastzeileninterpolationsschaltung (3), die das Ausgangssignal des ersten digitalen Speichers empfängt und eine Abtastzeileninterpolationsverarbeitung mit Korrektur der ungeradzahlig/geradzahlig-Teilbildeigenschaften durchführt, und
einem zweiten digitalen Speicher (4), in den das Aus­ gangssignal der Abtastzeileninterpolationsschaltung (3) eingelesen und aus dem das gespeicherte Signal unter Abtastzeilendezimierung ausgelesen wird.

2. Vorrichtung zum Umwandeln des 625/50-Fernsehstandards in den 525/60-Fernsehstandard mit:
einem digitalen Speicher (10) mit zwei Ausgangsanschlüs­ sen, in den das Signal des 625/50-Fernsehstandards eingelesen und aus dem an einem ersten Ausgangsanschluß das gespeicherte Signal unter Wiederholung jedes fünften Teilbildsignals sowie, von einer Speichersteuereinrichtung (12) gesteuert, an einem zweiten Ausgangsanschluß das an dem ersten Ausgangsanschluß anliegende Signal, jedoch um 1H verzögert, ausgelesen werden, und
einer Abtastzeileninterpolationsschaltung (11), die die beiden Ausgangssignale des digitalen Speichers (10) empfängt, daran unter Verwendung aller Abtastzeilen eine Abtastzeileninterpolation mit Korrektur der ungeradzahlig/geradzahlig-Teilbildeigenschaften durchführt und das resultierende Signal an einen Ausgangsanschluß (9) gibt.