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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Videosignalverarbeitung
zum Umwandeln eines Eingabevideosignals in ein Videosignal, welches
eine Bildgröße aufweist,
mit einem Bildseitenformat, welches sich von einem Bildseitenformat
des Videobilds unterscheidet.
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Insbesondere
bezieht sich die vorliegende Erfindung auf eine Vorrichtung zur
Videosignalverarbeitung gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1, wie sie z. B. aus U.S. 5,956,092 bekannt ist.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Bei
der gegenwärtigen
Ausstrahlung von Fernsehprogrammen sind eine SDTV (standard definition
television = normal auflösende
Fernseh)-Programmausstrahlung mit einem Bildseitenformat von 4:3
und eine HDTV (high definition television = hochauflösende Fernseh)-Programmausstrahlung
mit einem Bildseitenformat 16:9 verwirklicht. Bei der HDTV-Ausstrahlung
wandelt die Fernsehanstalt dann, wenn eine Fernsehsendung mit einem SDTV-Bildsignal mit dem
Bildseitenformat 4:3 ausgestrahlt wird, das Signal in ein Bildsignal
um mit einem Bildseitenformat von 16:9 und strahlt es dann aus. Dementsprechend
wird dann, wenn das umgewandelte Bildsignal durch einen HDTV Fernsehempfänger empfangen
wird, normalerweise ein Bild mit dem Bildseitenformat von 4:3 in
der Mitte des Bildschirms angezeigt, während schwarze Austastlücken auf
der linken und rechten Seite hiervon angezeigt werden.
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Auf
diese Art besteht ein Problem darin, dass wenn ein Hauptbild mit
einem Bildseitenformat angezeigt wird, welches anders ist als das
des Fernsehempfängerbildschirms
zusammen mit den Austastlücken,
das Bild dann, wenn es angezeigt wird, durch den Betrachter aufgrund
des Vorliegens von Austastlücken
als unnatürlich
wahrgenommen wird und ungeeignet empfunden wird.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Es
ist ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Videosignalverarbeitung
bereit zu stellen, die in der Lage ist, ein Videosignal mit einem
Hauptbild und Austastlücken
in ein Videosignal umzuwandeln, das einen geringeren Grad an mangelnder
Eignung des Bildes aufweist.
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Dieses
Ziel wird erzielt durch eine Vorrichtung zur Videosignalverarbeitung
nach Anspruch 1. Die abhängigen
Ansprüche
beziehen sich auf vorteilhafte Ausführungsformen.
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KURZE FIGURENBESCHREIBUNG
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1 ist
ein Blockdiagramm, welches eine Vorrichtung zur Videosignalverarbeitung
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt;
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2 zeigt
ein Bild mit einem Bildseitenformat von 16:9 mit Austastlücken an
der linken und rechten Seite des Monitors;
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3 ist
ein Wellenformdiagramm, welches den Betrieb der Vorrichtung aus 1 zeigt;
und
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4 zeigt
ein Bild mit einem Bildseitenformat von 16:9, mit verarbeiteten
Bildern an der linken und rechten Seite des Monitors.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Im
folgenden wird eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung ausführlich
unter Bezugnahme auf die Figuren erläutert.
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1 zeigt
eine Vorrichtung zur Videosignalverarbeitung gemäß der vorliegenden Erfindung.
Die Vorrichtung zur Videosignalverarbeitung wird bereitgestellt
mit einem Fernsehempfänger,
der einen Anzeigemonitor hat mit einem Bildseitenformat von 16:9,
z. B. einem PDP (plasma display panel = Plasmaanzeigenschirm)-Fernsehempfänger. Die
Vorrichtung zur Videosignalverarbeitung wird so angeordnet, dass
darin zwei Videosignale eingegeben werden. Das erste Videosignal
ist ein SDTV-(standard definition television = normal auflösendes Fernseh)-Videosignal
mit einem Bildseitenformat von 4:3, z. B. einem NTSC-betriebenen
Videosignal. Das zweite Videosignal, obwohl nicht darauf beschränkt, ist
ein SDTV-Videosignal
mit einem Bildseitenformat von 4:3 oder ein HDTV (hochauflösendes Fernseh)-Videosignal mit einem
Bildseitenformat von 16:9. Die Vorrichtung zur Videosignalverarbeitung hat
einen Ausgang, der verbunden ist mit einem Bildeingabesystem des
Fernsehempfängers.
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Die
Vorrichtung zur Videosignalverarbeitung umfasst Redimensionierungsschaltkreise 1, 2,
einen Leuchtdichtenerfassungsschaltkreis 3, Auswahlschalter 4, 7, 10,
einen Steuerungsschaltkreis 5, einen monochromatisierenden
LPF 6 und Taktanpassungsbereiche 8, 9.
Der Redimensionierungsschaltkreis 1 wird mit dem ersten
Videosignal beaufschlagt. Der Redimensionierungsschaltkreis 1 wandelt
das erste Videosignal so, dass die Anzeige auf dem Monitor basierend
auf dem ersten Videosignal vertikal vergrößert werden kann. Z. B. wird
das erste Videosignal zeileninterpoliert und umgewandelt in ein
Videosignal, welches angepasst ist an die Anzahl der Abtastzeilen
des Fernsehempfängers.
In der Zwischenzeit werden vertikale schwarze Streifen veranlasst, Austastlücken auf
sowohl der linken als auch der rechten Seite des Monitors zu bilden.
Da das erste Videosignal die Anzahl von 525 an Abtastzeilen aufweist,
wird das erste Videosignal umgewandelt in ein HDTV Videosignal,
welches eine Anzahl von Abtastzeilen von 1080 oder 720 aufweist.
Der Redimensionsierungsschaltkreis 1 hat eine Ausgabe,
die verbunden ist mit einem Leuchtdichtenerfassungsschaltkreis 3,
einem Auswahlschalter 4 und einem Zeitgeberanpassungsbereich 8.
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Der
Leuchtdichtenerfassungsschaltkreis 3 erfasst einen Leuchtdichtenpegel
des Ausgabevideosignals des Redimensionierungsschaltkreises 1.
Das Leuchtdichtenerfassungssignal, welches representativ ist für das Erfassungsergebnis,
wird auf einen Steuerungsschaltkreis 5 gegeben.
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Der
Auswahlschalter 4 wird bereit gestellt sowohl mit einem
Ausgabevideosignal des Redimensionierungsschaltkreises 1 als
auch mit einem zweiten Videosignal. Der Auswahlschalter 4 liefert
wahlweise eines von dem ersten oder zweiten Videosignal auf den
Redimensionierungsschaltkreis 2 in Antwort auf eine Anweisung
des Steuerungsschaltkreises 5.
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Der
Redimensionierungsschaltkreis 2 wandelt das Videosignal
so, dass eine Anzeige auf dem Monitor basierend auf den Videosignal,
welches durch den Auswahlschalter 4 betätigt wird, auf der linken und
rechten Seite vergrößert werden
kann. Der Redimensionierungsschaltkreis 2 dekomprimiert
das Videosignal gleichmäßig in der
Zeit auf der linken und rechten Seite des Bildschirms. Der Redimensionierungsschaltkreis 2 wird
in einen Durchlasszustand gebracht, wenn ein HDTV-Videosignal als
zweites Videosignal 5 beaufschlagt wird.
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Der
Redimensionierungsschaltkreis 2 hat eine Ausgabe, die verbunden
ist mit einem monochromatisierenden LPF 6. Der monochromatisierende
LPF 6 ermöglicht
es der hinteren Komponente des Videosignals, welches bereit gestellt
wird vom Redimensionierungsschaltkreis 2, durchgelassen
zu werden, wodurch das Videosignal monochromatisiert wird.
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Der
monochromatisierende LPF 6 wird mit einem Auswahlschalter 7 bereitgestellt.
Der Auswahlschalter 7 hat eine Eingabe, die verbunden ist mit
einer Ausgabe des monochromatisierenden LPF 6 und die andere
Eingabe ist verbunden mit einer Ausgabe des Redimensionierungsschaltkreises 2. Der
Auswahlschalter 7 liefert wahlweise eines von den Ausgabevideosignalen
auf den Redimensionierungsschaltkreis 2 und ein Ausgabevideosignal
des monochromatisierenden LPF 6 auf den Taktungsanpassungsbereich 9 in
Antwort auf eine Anweisung von Steuerungsschaltkreis 5.
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Die
Zeitgeberanpassungsbereiche 8, 9 passen die Ausgabetaktung
eines bereitgestellten Videosignals in Antwort auf eine Anweisung
vom Steuerungsschaltkreis 5 an. Die Zeitgeberanpassungsschaltkreise 8, 9 haben
eine Ausgabe, die verbunden ist mit einem Auswahlschalter 10 zum
Zusammenfügen
des Videosignals. Die Ausgabe des Auswahlschalters 10 wird
bereitgestellt als eine Ausgabe der Vorrichtung der Videosignalverarbeitung.
Der Auswahlschalter 10 gibt wahlweise eines der Ausgabevideosignale
der Zeitgeberanpassungsbereiche 8, 9 in Antwort
auf eine Anweisung des Steuerungsschaltkreises 5 aus.
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Der
Steuerungsschaltkreis 5 gibt verschiedene Anweisungen aus
in Übereinstimmung
mit dem Leuchtdichtenerfassungssignal, welches auf dem Leuchtdichtenerfassungsschaltkreis 3 gegeben
wird. In der Zwischenzeit, obwohl nicht angezeigt, wird das horizontale
Sychronisationssignal in einem Ausgabevideosignal des Redimensionierungsschaltkreises 1 auf
den Steuerungsschaltkreis 5 gegeben.
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Bei
der Vorrichtung zur Videosignalverarbeitung, die derart angeordnet
ist, wird dafür
gesorgt, dass das Bild auf dem Monitor, welches dargestellt ist,
durch eine Videosignalausgabe vom Redimensionierungsschaltkreis 1 mit
schwarzen Austastlücken an
der linken und rechten Seite des Monitors z. B. versehen wird, wie
in 2 gezeigt wird. Das Bild selbst außer den
Austastlücken
hat ein Bildseitenformat von 4:3.
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Das
Videosignal mit Austastlücken,
die von dem Redimensionierungsschaltkreis 1 ausgegeben werden,
hat ein Leuchtdichtensignal und ein horizontales Synchronisationssignal,
wie in 3 gezeigt wird. Das Ausgabevideosignal des Redimensionierungsschaltkreis 1 wird
bereit gestellt an dem Zeitanpassungsbereich 8 und auch
an den Leuchtdichtenerfassungsschaltkreis 3.
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Der
Leuchtdichtenerfassungsschaltkreis 3 benutzt eine Leuchtdichtenperiode,
wenn das Ausgabevideosignal des Redimensionierungsschaltkreises 1 größer wird
als ein Schwellwert, um ein Leuchtdichtenerfassungssignal zu erzeugen,
wie in 3 gezeigt wird. Das Leuchtdichtenerfassungssignal
wird auf den Steuerungsschaltkreis 5 gegeben. Der Steuerungsschaltkreis 5 wählt als
eine erste Austastlückenperiode
eine Periode nach dem Erzeugen eines horizontalen Synchronisationssignals
und vor dem Erzeugen eines Leuchtdichtenerfassungssignals. Weiterhin
bestimmt es als eine zweite Austastlückenperiode eine Periode nach
dem Ausschalten des Leuchtdichtenerfassungssignals und vor dem Auftreten
einen horizontalen Synchronisationssignals. Es sei angemerkt, dass
tatsächlich
eine jede Austastlückenperiode
eine Nichtanzeigenperiode relativ zu dem horizontalen Synchronisationssignal
ist, wie in 3 gezeigt wird.
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In
dem Zustand, wo das Ausgabevideosignal des Redimensionierungsschaltkreises 1 auf
dem Redimensionierungsschaltkreis 2 durch den Auslasswahlschalter 4 bereitgestellt
wird, wird dem Redimensionierungsschaltkreis 2 eine Leuchtdichtenperiode innerhalb
eines Ausgabevideosignals des Redimensionierungsschaltkreises 1 aufgetragen,
d. h. einer tatsächlichen
Videoperiode, und zwar durch die Steuerungsschaltung 5.
Dementsprechend wandelt es das Videosignal als Antwort auf die Anweisung
so um, dass der tatsächliche
Videoanteil auf der linken und rechten Seite vergrößert wird.
Das durch den Redimensionierungsschaltkreis 2 umgewandelte
Signal hat ein Bildseitenformat von 16:9, wobei es bei dem tatsächlichen
Bild ohne eine Austastlücke
ist. Das umgewandelte Videosignal wird bereit gestellt auf den monochromatisierenden
LPF 6, wo es sich in ein monochromatisches Videosignal
wandelt, dem eine Farbkomponete entzogen worden ist.
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Auf
den Auswahlschalter 7 werden ein Ausgabevideosignal des
Redimensionierungsschaltkreises 2 gegeben und ein monochromatisches
Videosignal hiervon. Der Auswahlschalter 7 wählt entweder ein
Ausgabevideosignal des Redimensionierungsschaltkreises 2 oder
ein Ausgabevideosignal des monochromatisierenden LPF 6 aus,
in Antwort auf eine Anweisung des Steuerungsschaltkreises 5,
und gibt das ausgewählte
Signal auf den Taktungsanpassungsbereich 9. Der Steuerungsschaltkreis 5 erzeugt einen
Zeitgeberanpassungsbefehl für
die Zeitgeberanpassungsbereiche 8, 9, um für eine Synchronisation
der Videosignale miteinander zu sorgen. Aufgrund der Taktungsanpassung
durch die Taktungsanpassungsbereiche 8, 9 wird
eine synchrone Übereinstimmung
zwischen einem Videosignal A mit Austastlücken und einem Videosignal
B, in welches ein Echtbild eingefügt ist, wechselseitig erzielt,
in einer jeden der Austastlücken,
die bereit gestellt werden, und zwar durch den Auswahlschalter 10.
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Als
Antwort auf jede Austastperiode des Videosignals A mit Austastlücken wählt und
gibt der Auswahlschalter 10 das Videosignal B in Antwort
auf ein Anweisung vom Steuerungsschaltkreis 5 aus. In der
Zwischenzeit wird aus der Austastlückenperiode das Videosignal
A ausgewählt
und durch den Auswahlschalter 10 ausgegeben. Dementsprechend,
wie in 4 gezeigt, repräsentiert das vom Wahlschalter 10 ausgegebene
Videosignal ein Bild basierend auf dem Videosignal B in einem Bereich,
der jeweils der linken und der rechten Austastlücke auf dem Monitor der Anzeige
entspricht, mit einem Bildseitenformat von 16:9. In dem anderen
Bereich wird das Hauptbild basierend auf dem Videosignal A mit einem
Bildseitenformat von 4:3 repräsentiert.
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Bei
der oben genannten Ausführungsform wird
ein mit dem Hauptbild zusammenhängendes monochromatisches
Bild in dem Bereich angeordnet, welcher jeweils der linken und rechten
Austastlücke auf
den Bildschirm entspricht. Jedoch kann die Anordnung durch ein defokusiertes
oder vergrößertes Bild
in Verbindung stehen mit dem Hauptbild, welches repräsentiert
ist durch das Ausgabevideosignal der Redimensionierungsschaltung 2.
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Die
oben genannte Ausführungsform
erklärte
den Fall, bei dem die Austastlücken
des Videosignals an der linken und rechten Seite des Bildschirms vorliegen.
Ohne jedoch darauf beschränkt
zu sein, ist die vorliegende Erfindung anwendbar auf den Fall, dass
Austastlücken
an dem oberen und unteren Bereich des Bildschirms vorliegen, sowie
den Fall dass sie an dem oberen und unteren und linken und rechten
Ende auf dem Bildschirm vorliegen oder den Fall, dass eine einzelne
Austastlücke
auf einer Seite des Bildschirms vorliegt.
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Weiterhin
erläuterte
die oben genannte Ausführungsform
den Fall wo das Videosignal mit einer Bildgröße 4:3 umgewandelt wird in
ein Videosignal mit einer Größe mit einem
Bildseitenformat 16:9 um hierdurch ein Bild von einer jeden der
Austastlücken zu
machen. Jedoch ist eine Bildverarbeitung auf ähnliche Weise möglich für den Fall,
wo direkt ein Videosignal eingegeben wird, mit einer Bildgröße mit einem
Bildseitenformat von 16:9, welches einem Hauptbild in der Bildgröße entspricht
mit einem Bildseitenformat von 4:3 und Austastlücken in dem anderen Anzeigebereich
außerhalb
des Hauptbildes.
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Da
verarbeitete Bilder basierend auf dem Hauptbild angezeigt werden
in Bereichen, die den Austastlücken
eines Anzeigebildes entsprechen, kann es gemäß der vorliegenden Erfindung
wie oben beschrieben, dem Benutzer ermöglicht werden, es als ein Bild
zu sehen, welches mit dem Anzeigebild integriert ist. Es gibt einen
geringeren Grad an Ungeeignetheit im Vergleich zu dem Fall mit ausgetasteter Anzeige.
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Weiterhin
kann, wenn mit dem Fall der ausgetasteten Anzeige verglichen, ein "Klebenbleiben" des Bildes erwartet
werden.