DE69018340T2 - Bildwiedergabeanordnung und Videosignalverarbeitungsschaltung. - Google Patents

Description

• Die Erfindung bezieht sich auf eine Bildwiedergabeanordnung zum Wiedergeben von Bildern mit einem ersten Seitenverhältnis und von Bildern mit einem zweiten Seitenverhältnis an einem Wiedergabeschirm mit dem ersten Seitenverhältnis, mit Mitteln zum Zuführen eines Signals zu Pixeln, die nicht dem zweiten Seitenverhältnisbild zugeordnet sind, wenn ein Bild mit dem zweiten Seitenverhältnis wiedergegeben wird. Unter der Bezeichnung Seitenverhältnis soll in diesem Zusammenhang das Verhältnis zwischen der Breite und der Höhe des Bildes verstanden werden.
• Eine Bildwiedergabeanordnung von diesem Typ ist bekannt aus NL-A- 870058. Wenn ein Bild mit einem zweiten Seitenverhältnis in dieser bekannten Bildwiedergabeanordnung wiedergegeben wird, wird den anderen Elementen des Schirms ein Signal zugeführt für jede Zeile, resultierend zu einer Leuchtdichte, die der Mittlern Leuchtdichte der Zeile des Bildes entspricht. Das Bild wird in unverzerrter Form auf diese Weise wiedergegeben und es wird keine scharfe Übergänge geben bei der Alterung des Wiedergabeschirms oder der Wiedergabeelemente (bei Projektionsfernsehen).
• Ein Nachteil dieser bekannten Bildwiedergabeanordnung ist, daß die Ränder des Bildes, die Seitenteile, mit einer mittiern Leuchtdichte je Zeile einen Störeffekt für den Gebrauch der Biidwiedergabeanordnung aufweisen.
• Eine Aufgabe der Erfindung ist u.a. diesen Nachteil auszuschalten. Dazu schafft ein erster Aspekt der Erfindung eine Bildwiedergabeanordnung, wie diese in Anspruch 1 definiert ist. Vorteilhafte Ausführungsformen sind in den weiteren Ansprüchen definiert.
• Dies bietet die Möglichkeit, die Pixel zu bedecken, die nicht dem wiederzugebenden Bild zugeordnet sind, so daß die Seitenteile, die eine bestimmte Leuchtdichte aufweisen, für den Gebraucher nicht sichtbar sind. Die Videosignalverarbeitungsschaltung bietet dazu die einfache Möglichkeit, eine Alterung des Wiedergabeschirms zu vermeiden, wenn ein Bild mit dem zweiten Seitenverhältnis wiedergegeben wird, beispielsweise 4:3. Dies wird dadurch erreicht, daß die extremen Pixel jeder Zeile des 4:3-Bildes an den Seitenteilen wiederholt werden. Dadurch kann nie ein Übergang zwischen dem Rand des 4:3-Bildes und den Seitenteilen entstehen.
• Es sei bemerkt, daß US-A-4.760.455 (Figur 6-8) bereits eine Bildausgangsanordnung beschreibt zur Wiedergabe von Bildern mit zwei verschiedenen Seitenverhältnissen, mit einer Ausgangsbildmaskierungsanordnung zur Maskierung dieser Teile des Wiedergabeschirms, die bei Wiedergabe eines Bildes mit einem Seitenverhältnis wiedergegeben wird, das von dem des Wiedergabeschirms abweicht. Aber dieses Dokument zeigt nicht eine Videosignalverarbeitungsschaltung, welche die Leuchtdichte des ersten und des letzten Pixels einer Zeile auf der linken beziehungsweise rechten unbenutzten Teilen der Wiedergabeschirms liefert.
• Eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bildwiedergabeanordnung weist das Kennzeichen auf, daß sie dazu angepast ist, mittels eines Steuersignals Mittel zu bedecken, wobei dieses Signal ein Seitenverhältniskennsignal ist, das gleichzeitig mit dem Bild übertragen wird. Dies bietet die Möglichkeit, die Seitenteile des Wiedergabeschirms automatisch zu bedecken, wenn ein Bild mit dem zweiten Seitenverhältnis wiedergegeben wird.
• Eine andere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Bildwiedergabeanordnung weist das Kennzeichen auf, daß die Bedeckungsmittel wenigstens eine Bedeckungsplatte aufweisen, die aus einer Anzahl Teile besteht, die gelenkig miteinander verbunden sind. Da diese Bedeckingsplatte an einander gelenkig verbunden sind, beanspruchen sie weniger Raum als Bedeckungsplatte, die als einzige Einheit ausgebilder sind.
• Bei dieser Ausführungsform wird unter Leuchtdichte die Lichtintensität verstanden (entweder Monochrom oder Farbwiedergabe) am Wiedergabeschirm. Ein zwei-Gatter-Speicher bedeutet einen Speicher, der gleichzeitig lesen und schreiben kann. Dieser Speicher kann ebenfalls durch zwei Einfäch-Gatter-Speicher ersetzt werden.
• Diese und andere Aspekte der Erfindung werden untenstehend detailliert beschrieben. Es zeigen
• Figur 1a ein Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Bildwiedergabeanordnung, und
• Figur 1b eine Einzelheit dieser Bildwiedergabeanordnung,
• Figur 2 eine Schaltungsanordnung zum Gebrauch in einer erfindungsgemäßen Bildwiedergabeanordnung, wobei zugleich eine 50-zu-100 Hz-Umwandlung herbeigeführt wird,
• Figur 3 einen 16:9-Bildwiedergabeschirm, an dem ein 4:3-Bild mit Ausfüllung der Seitenteile wiedergegeben wird.
• Figur 1a zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Bildwiedergabeanordnung nach der Erfindung, ausgebildet als Projektionsanordnung. Dabei hat die Bildwiedergabeanordnung 1 einen Bildwiedergabeschirm 2 mit einem Seitenverhältnis von 16:9. Ein erster Eingang 3 ist mit einer Decodierschaltung 5 gekoppelt, in der das eintreffende Videosignal decodiert wird und in decodierter Form über eine dreifache Verbindung 7 einer Videosignalverarbeitungsschaltung 9 zugeführt wird. Diese Videosignalverarbeitungsschaltung, die untenstehend anhand der Figur 2 noch näher erläutert wird, gibt an drei Bildwiedergabeelementen 10 r, 10g und 10 b drei Signale ab.
• Damit bei Wiedergabe eines 4:3-Bildes an einer 16: 9-Bildwiedergabeanordnung ein ungleichmäßiges Altern der Biidwiedergabeelemente vermieden wird, wird den Teilen des Schirms, die nicht zu dem 4:3-Bild gehören, also den Seitenteilen, ein Signal erzeugt, das zu einer bestimmten geeigneten Leuchtdichte führt. Um diese an den Seitenteilen wiedergegebenen Signale nicht sichtbar für den Gebraucher zu machen, werden diese Seitenteile in diesem Ausführungsbeispiel durch Abdeckplatten (27, 29) abgedeckt. Diese Abdeckplatten können verschiedenartig ausgebildet werden. Eine der Möglichkeiten ist, daß auf beiden Seiten des Wiedergabeschirms eine Abdeckplatte mit der Seite des Wiedergabeschirms gelenkig verbunden ist Bei Wiedergabe des 4:3-Bildes werden die Seitenteile beispielweise unter Ansteuerung eines Motors 23, wie dies in diesem Beispiel noch näher erläutert wird, abgedeckt. Damit Raum eingespart wird ist es auch möglich, die Platte aus mehreren Elementen auf zu bauen, die gelenkig miteinander verbunden sind. Dieses Verfahren wird in diesem Ausführungsbeispiel angewandt.
• Eine Abdeckbedienungsschaltung 13 liefert ein Seitenverhältnissignal 20 zu der Videosignalverarbeitungsschaltung und liefert zugleich ein Steuersignal 21, das den Motor 23 ansteuert. Der Motor ist mit einer Welle 25 gekuppelt. Diese Welle ist über Drähte mit den zwei Abdeckplatten 27 und 29 gekuppelt. Die Abdeckplatte 27 umfaßt zwei Teile 27a und 27b, die gelenkig miteinander verbunden sind. Die Seite des Teils 27a, die nicht mit dem Teil 27b verbunden ist, ist mit einer Seite des Bildwiedergabeschirms 2 verbunden. Die Seite des Teils 27b, die nicht mit dem Teil 27a verbunden ist, ist über einen Draht a mit der Welle 25 verbunden. Zugleich ist dieser Teil über einen Draht b, der über eine Klinke 31 geht, mit der Welle 25 verbunden. Die Drähte a und b können miteinander verbunden sein und auf diese Weise einen Draht bilden, siehe auch Figur 1b, weiche die Welle 25 mit den Drähten detailliert darstellt. Die andere Abdeckplatte 29 ist über eine ähnliche Konstruktion mit der Welle 25 verbunden. Auch diese Abdeckplatte umfaßt zwei Teile 29a und 29b und ist über die Drähte a' und b' und eine Klinke 33 mit der Welle 25 verbunden, siehe auch Figur 1b.
• Wenn das eintreffende Videosignal ein Seitenverhältniskennsignal aufweist, wie beispielsweise bei MAC/PACKET-signalen der Fall ist, gibt die Decodierschaltung 5 an einem zweiten Ausgang 11 ein Signal ab, und zwar je nach dem Seitenverhältnis zu der Abdeckbedienungsschaltung 13. Diese Abdeckbedienungsschaltung regelt das Abdecken der Seitenteile des Wiedergabeschirms bei Wiedergabe eines 4:3-Bildes. Außerdem oder statt dessen, wenn das von der Decodierschaltung empfangene Signal kein Seitenverhältniskennsignal aufweist, kann der Gebraucher über einen Bedienungseingang 15 der Bildwiedergabeanordnung 1 und eine Videobedienungsschaltung 17 über einen zweiten Eingang 19 der Abdeckbedienungsschaltung 13 die Seitenteile bei Wiedergabe eines 4:3-Bildes abdecken und die Seitenteile zur Bestrahlung durch die Bildwiedergabeelemente 10 bei Wiedergabe eines 16:9-Bildes freigeben.
• Es ist auch möglich, die Abdeckplatten elektromagnetisch statt unter Ansteuerung des Motors zu bedienen.
• In Figur 2 wird eine Schaltungsanordnung zum Gebrauch in einer erfmdungsgemäßen Bildwiedergabeanordnung dargestellt. Diese Schaltungsanordnung ist beispielsweise ein Teil der Videosignalverarbeitungsschaltung 9 aus Figur 1 und bewirkt zugleich eine 50-zu-100 Hz Umwandlung.
• An drei Eingängen erhält die Schaltungsanordnung Eingangssignale R, G, und B (oder Y-U und V) mit einer vertikal-Frequenz von 50 Hz. Diese Eingangssignale werden in einem A/D-Wandler 201 in digitale Signale umgewandelt. Daraufhin werden diese digitalen Signale einem sogenannten Doppel-Gatter-Speicher 202 zugeführt (mit einem Doppel-Gatter-Speicher wird bekanntlich gemeint ein Speicher, der gleichzeitig lesen und schreiben kann). Statt eines Doppel-Gatter-Speichers ist es auch möglich, zwei Speicher zu verwenden, wobei wenn der eine Speicher ein erstes Teilbild einließt, der andere Speicher ein zweites Teilbild ausließt und umgekehrt. Der Doppel-Gatter- Speicher wird von zwei Taktimpulsschaltungen gesteuert, einer ersten Taktimpulsschaltung 204 mit einer Frequenz von 12 beziehungsweise 16 MHz und eine zweite Taktimpulsschaltung 205 mit einer Frequenz von 32 MHz, Frequenz von 32 MHz ist erforderlich wegen der 50-zu-100-Hz Umwandlung.
• Der Doppel-Gatter-Speicher wird weiterhin von einer Speichersteuerschaltung 206 gesteuert, die bildfrequent digitale Schaltsignale erzeugt zur Speichersteuerung. Die Taktimpulsschaltungen 204 und 205 steuern auch die Speichersteuerschaltung 206. Diese Speichersteuerschaltung steht unter interaktiver Steuerung eines Mikroprozessors 207, der an sich wieder unter Ansteuerung von Steuersignalen C aus anderen, nicht dargestellten Teilen der Bildwiedergabeanordnung steht (u.a. empfängt der Mikroprozessor das Seitenverhältniskennsignal aus der Abdeckbedienungsschaltung 13).
• Der Mikroprozessor steuert auch die 12/16 MHz Taktimpulsschaltung 204 beim Wiedergeben eines 16:9-Bildes wird die Taktimpulsschaltung auf 16 MHz gebracht und bei Wiedergabe eines 4:3-Bildes wird die Taktimpulsschaltung auf 12 MHz gesetzt.
• Bei Wiedergabe eines 16:9-Bildes werden die Signale mit einer Frequenz von 16 MHz eingelesen und mit einer Frequenz von 32 MHz ausgelesen. Dadurch wird entweder eine Zeilenzahlverdopplung oder eine Teilbildzahlverdopplung erhalten. Bei Wiedergabe eines 4:3-Bildes an dem 16:9-Bildwiedergabeschirm ist es notwendig, eine Kompression durch zu führen; dies wird dadurch erreicht, daß mit einer Frequenz von 12 MHz eingelesen und mit einer Frequenz von 16 MHz ausgelesen wird. Damit auch bei Wiedergabe des 4:3-Bildes die Zeilenzahlverdopplung beziehungsweise die Bildzahlverdopplung erhalten wird, wird das 4:3-Bild mit einer Frequenz von 32 MHz ausgelesen. Die 12/16 MHz Taktimpulsschaltung steuert den A/D-Wandler 201 und die 32 MHz Taktimpulsschaltung steuert einen D/A-Wandler 203. Dieser D/A-Wandler erhält von dem Doppel-Gatter-Speicher 202 das verarbeitete Videosignal und gibt Ausgangssignale (R', (3' und B') mit einer Vertikal-Frequenz von 100 Hz beziehungsweise 1250 Zeilen ab.
• Bei Wiedergabe eines 4:3-Bildes an dem 16:9-Bildwiedergabeschirm kann an den Seitenteilen eine Leuchtdichte erzeugt werden derart, daß keine unterschiedliche Mterung auftritt an den Seitenteilen der Bildwiedergabeelemente gegenüber dem 4:3- Bild. Diese Leuchte wird nach einem weiteren Aspekt der Erfindung dadurch erhalten, daß für den linken Seitenteil das erste Bildelement und für den rechten Seitenteil das letzte Bildelement jeder Zeile wiederholt wird. Der Doppel-Gatter-Speicher hat drei Zustandsausgänge. Die drei-Zustandsausgänge haben die Eigenschaft, daß wenn der Wert des Ausgangs hoch ist (digital "1") zu dem Zeitpunkt, wo das Steuersignal aus dem Speicher entfernt wird, der Wert des Ausgangs nur langsam niedriger werden wird. Erst nach etwa 100 us wird der Wert des Ausgangs den Pegel in der Mitte zwischen dem digitalen hoch ("1") und dem digitalen niedrig ("0") Pegel erreicht haben. Auf gleiche Weise wie der Wert des Ausgangs niedrig ist (digital "0") zu dem Zeitpunkt, wo das Steuersignal aus dem Speicher entfernt wird, wird der Wert des Ausgangs langsam höher werden. Auch nun wird nach etwa 100 us der Wert des Ausgangs den Pegel in der Mitte zwischen dem digitalen hohen und dem digitalen niedrigen Pegel erreicht haben.
• Von dieser Eigenschaft wird hier gebrauch gemacht um die Seitenteile aus zu füllen. Am Anfang der Abtastung der Bildwiedergabeelemente wird das erste Bildelement der Zeile aus dem Speicher 202 ausgelesen. Nach dem Auslesen des ersten Bildelementes wird das Auslesen angehalten und zwar mit Hilfe der Speichersteuerschaltung unter Ansteuerung des Mikroprozessors. Die Ausgänge des Doppel-Gatter-Speichers halten, wie oben beschrieben, den Wert noch eine gewiße Zeit fest. Zum Füllen des Zeitenteils ist eine Zeit von etwa 3 us erforderlich. Nach dieser Zeit wird der Speicher weiter ausgelesen und zwar bis einschließlich des letzten Bildelementes der betreffenden Zeil, auch nun halten die Ausgänge des Doppel-Batter-Speichers den Wert wieder eine gewiße Zeit fest. Auf diese Weise wird der rechte Seitenteil auch gefüllt. Durch Festhaltung des ersten beziehungsweise letzten Bildelementes wird erreicht, daß in der Alterung kein Übergang mehr auftritt zwischen dem 4:3-Bild und den Seitenteilen. Wenn die 50-zu-100 Hz Umwandlung (Zeilenzahlverdopplung bzw. Teilbildzählverdopplung) nicht erforderlich ist, wird die Frequenz der Taktimpulsschaltung 205 16 MHz. Es ist auch möglich, den A/D-Wandler 201, den Doppel-Gatter-Speicher 202 und den D/A-Wandler 203 durch einen analogen Doppel-Gatter-Zeilenspeicher zu ersetzen.
• In Figur 3a ist dargestellt, wie der Wiedergabeschirm aufgebaut ist. Zum Wiedergeben eines 4:3-Bildes an dem 16:9-Bildwiedergabeschirm wird für den Teil auf der linken Seite des 4:3-Bildes (1) wie oben beschrieben das erste Bildelement gelten und daraufhin festgehalten (mit Hilfe der drei-Zustände-Ausgänge des Speichers). Danach wird das 4:3-bild (2) wiedergeben.
• Auf der rechten Seite des Bildes (3) wird auch das letzte Bildelement wiederholt und zwar durch Verwendung der genannten drei-Zustände-Ausgänge.
• In Figur 3b ist die Situation wie in der genannten niederländischen Patentanmeldung angegeben beschrieben, in der an den Seitenteilen je Zeile die mittlere Bildinformation (M) wiedergegeben wird. Und in Figur 3c ist die neue Situation angegeben, in der je Zeile die Bildinformation des ersten beziehungsweise letzten Bildelementes des 4:3-Bildes an den Seitenteilen wiedergegeben wird (beziehungsweise x und +).
• Es wäre selbstverständlich auch möglich gewesen, durch Wiederholte Auslesung des Speichers 202 die Seitenteile durch Wiederholung der Teile des 4:3-Bildes zu füllen.
• Es ist auch möglich, bei Wiedergabe eines 4:3-Bildes an einer 16:9- Bildwiedergabeanordnung die Seitenteile mit einem LCD-Panel ab zu decken. Damit bei Wiedergabe von 16:9-Bilder kein Übergang zwischen den Seitenteilen und dem Mittenteil des Schirms sichtbar ist, wird vorzugsweise der vollständige Schirm mit einem LCD-Panel versehen und nur die Seitenteile desselben werden unter Ansteuerung von beispielsweise des Seitenverhältniskennsignals bei Wiedergabe von 4:3-bildern licht undurchlässig gemacht. Ein Nachteil dieses Verfahrens ist, daß auf jeden Fall die Hälfte der Lichtintensität verloren geht. Weiterhin sind für diese Lösung große LCD-Panele erforderlich.

Claims (6)

1. Bildwiedergabeanordnung (1) zum Wiedergeben von Bildern mit einem ersten Seitenverhältnis ((1)+(2)+(3)) und von Bildern mit einem zweiten Seitenverhältnis ((2)) an einem Wiedergabeschirm mit dem ersten Seitenverhältnis ((1)+(2)+(3)), mit Mitteln (9) zum Zuführen eines Signals zu Pixeln ((1)+(3)), die nicht dem zweiten Seitenverhältnisbild ((2)) zugeordnet sind, wenn ein Bild mit dem zweiten Seitenverhältnis wiedergegeben wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildwiedergabeanordnung (1) weiterhin die nachfolgenden Mittel aufweist:

einstellbare Abdeckmittel (27, 29) zum Bedecken der genannten Pixel ((1)+(3)), wenn das Bild mit dem zweiten Seitenverhältnis ((2)) wiedergegeben wird und zum Freigeben der genannten Pixel ((1)+(3)), wenn ein Bild mit dem ersten Seitenverhältnis ((1)+(2)+(3)) wiedergegeben wird; und

eine Videosignalverarbeitungsschaltung (9) zum Liefern bei Wiedergabe des Bildes mit dem zweiten Seitenverhältnis ((2)) zu den genannten Pixeln ((1)+(3)) des Schirms, das nicht dem Bild ((2)) zugeordnet ist, im wesentlichen derselben leuchtdichte wie zu einem extremen Pixel einer Zeile des Bildes.

2. Bildwiedergabeanodnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie mittels eines Steuersignals die Abdeckmittel (27, 29) betätigen kann.

3. Bildwiedergabeanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuersignal zur automatischen Batätigung der Abdeckmittel (27, 29) ein zusammen mit dem Bild übertragenes Seitenverhältniskennsignal ist.

4. Bildwiedergabeanordnung nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Abdeckmittel (27, 29) wenigstens eine Abdeckplatte (27) mit einer Anzahl gelenkig miteinander verbundener Teile (27a, 27b) aufweist.

5. Bildwiedergabeanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Videosignalverarbeitungsschaltung (9) Mittel (202, 206, 207) aufweist zum Zuführen eines Signals zu einem Teil auf der linken Seite des Bildes, wobei dieses Signal eine Leuchtdichte schafft, die einer Leuchtdichte eines ersten Pixels (x) einer Zeile nahezu entspricht und zum Zuführen eines Signals zu einem Teil auf der rechten Seite des Bildes, wobei dieses Signal eine Leuchtdichte schafft, die einer Leuchtdichte eines letzten Pixeis (+) der Zeile nahezu entspricht.

6. Bildwiedergabeanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuführungsmittel einen Speicher (202) und Mittel (206, 207) aufweisen zum Beenden des Auslesens des Speichers (202) nach dem Auslesen des genannten ersten (x) oder letzten (+) Pixels während einer vorbestimmten Zeit entsprechend den genanten Pixeln ((1)+(3)) des Schirms, die dem wiedergegebenen Bild (2) nicht zugeordnet sind.