DK166339B - Videofremvisningsanlaeg til fremvisning af videosignaler med stort og standard formatforhold - Google Patents

Description

i

DK 166339 B

Opfindelsen angår fjernsynsfremvisningsanlæg ifølge indledningen til krav 1 og 2 med bred billedskærm, hvilke fremvisningsanlæg også er kompatible med sædvanlige fjernsynsvideosignaler, som repræsenterer billeder med et "stan-5 dard" formatforhold som f.eks. 4:3, der er mindre end formatforholdet på f.eks. 5:3 for anlæg med bred billedskærm.

Det er blevet erkendt i US-patentskrift nr.

4.551.754, at et fjernsynssignal for en bred billedskærm kan gøres kompatibelt med sædvanlige fjernsyns-10 modtagere ved komprimering eller "sammenpresning" af den venstre og højre rand af billedet på den brede billedskærm. Når det fremvises på en sædvanlig fjernsynsmodtager er billedets sammenpressede kanter for størstedelen skjult for betragtning som følge af mod-15 tagerens overskandering. Når det fremvises på en modtager med bred billedskærm føres de sammenpressede kanter tilbage til deres oprindelige bredde ved hjælp af tidsekspansionskredsløb. I en udførelsesform af det i US-patentskrift nr. 4.551.754 beskrevne anlæg 20 tilvejebringes sammenpresningen af billedkanten ved modificering af det vandrette drivsignal til et kamera.

I en anden udførelsesform tilvejebringes tilbageføringen ("sammenpresningsophævelsen") af billedet ved hjælp af et lager, som lagrer videosignalet som svar på en 25 indlæseklok med konstant frekvens og det lagrede signal genvindes som svar på en udlæseklok med variabel frekvens. Ændring af udlæseklokfrekvensen ændrer den relative takt af billedelementerne i en vandret linie, hvorved ekspansionen af det fremviste billedes sammen-30 pressede kanter gøres lettere.

For at kunne fremvise billeder med både stort og standard formatforhold (dvs. 4:3) i en modtager med dobbelt arbejdsmåde er i US-patentskrift nr. 4.551.754 foreslået, at et kodet signal tilføjes til det lodret-35 te slukkeinterval i det kompatible signa-l (kantsammenpressede) for en bred billedskærm med henblik på at i-

DK 166339 B

2 dentificere signalet som værende repræsentativt for et billede på en bred billedskærm. Heri betyder udtrykket bred billedskærm ethvert formatforhold, som er større end 4:3, der anvendes i sædvanlige fjernsynsfremvisnin-5 ger. Det kodede signal detekteres i modtageren med dobbelt arbejdsmåde og anvendes til styring af fremvisningsrasterbredden og kantekspansionskredsløbet. Når koden er til stede, aktiveres kantekspansionskredsløbene, og rasterbredden ekspanderes til et billedrør med bred bil-10 ledskærms hele bredde. Når der modtages standard fjernsynssignaler detekteres fraværet af koden og anvendes til reduktion af rasterbredden så der tilvejebringes et formatforhold på 4:3, og kantekspansionskredsløbene desaktiveres (afkobles).

15 Tilsvarende arrangementer til kantekspansion og rasterbreddestyring er beskrevet i US-patentskrift nr. 4.556.906. Teknikken med at variere rasterbredden i en modtager til fremvisning af billeder med stort og standard formatforhold er yderligere angivet i et i US-20 -patentskrift nr. 4.385.324 foreslået projektionsfjernsynsanlæg, hvori et kodet signal også anvendes til automatisk styring af rasterstørrelsen i en modtager med dobbelt arbejdsmåde.

Et andet eksempel på et kompatibelt anlæg med bred 25 billedskærm er beskrevet af K.H. Powers i US-patentskrift nr. 4 605 952. I Powers anlæg sammenpresses billedets midterdel let (omtrent 2,5%) og sammenpresningen af billedets kanter vokser lineært til en faktor på omkring 3:1 ved yderkanterne. I Powers anlæg frembringes 30 sammenpresningen ved anvendelse af en eksemplering med variabel kloktakt af et analog videosignal. Eksemple-ringstakten varieres ved påtrykning af udgangssignalet fra en oscillator med meget høj frekvens (4,374 Giga-Hertz) på et programmerbart delekredsløb med divisorkoefficienter, 35 som er lagrede i et programmerbart læselager (ROM). Læselageret adresseres af en tæller, som taktstyres under 3

DK 166339B

hvert linieinterval, hvorved divisorkoefficienterne ændres og eksempleringsfrekvensen derfor ændres således at kantsammenpresningen af det eksemplerede videosignal styres.

5 Det erkendes heri, at fjernsynsmodtagere med dobbelt arbejdsmåde og af den type, som ændrer den vandrette skanderingsbredde af en fremvisning på en bred billedskærm med henblik på at fremvise billeder med både stort og standard formatforhold er forholds-10 vis komplicerede og kan være genstand for konvergensproblemer. Det gælder nærmere bestemt at et fremvisningsorgan, som f.eks. et billedrør til direkte betragtning eller et projektionsanlæg, der er korrekt konvergeret til fremvisning af et vidvinkelbillede, 15 kan kræve genkonvergering med henblik på fremvisning af billeder med standard formatforhold (dvs. 4:3). Den foreliggende opfindelser er rettet på en løsning af dette problem.

Løsningen af problemet opnås med et videofremvisnings-20 anlæg af den indledningsvis omhandlede art, som ifølge opfindelsen er ejendommelig ved den i den kendetegnende del af krav 1, henholdsvis krav 2 angivne udformning.

Et videofremvisningsanlæg ifølge opfindelsen indbefatter et fremvisningsorgan til frembringelse af 25 et raster med konstant bredde og et formatforhold, som er større end 4:3. En kilde tilvejebringer en videoind-gangssignalrepræsentation af et billede med et formatforhold, som er lig med 4:3. Behandlingsorganer, som er forbundet med kilden, og som virker i afhængighed 30 af videoindgangssignalet, fører et behandlet videoudgangssignal til fremvisningsorganerne, i hvilke hver vandret linie indbefatter et vandret synkroniseringsinterval, et forsinkelsesinterval og et aktivt videointerval for at bevirke at fremvisningsorganernes ras-35 ter frembringer et billede med et formatforhold på 4:3 og en vandret position, som er bestemt af den af be-

DK 166339 B

4 handlingsorganerne tilvejebragte forsinkelse.

Ved opfindelsen opnås, at videosignaler med indbyrdes afvigende formatforhold kan fremvises ved et billedror med stort formatforhold uden ændring af rasterdimensionerne, 5 hvorved konvergensfejl forhindres, når der skiftes mellem stort formatforhold og standard formatforhold.

Opfindelsen forklares i det følgende nærmere under henvisning til tegningen, på hvilken fig. 1 er et blokdiagram over et kompatibelt 10 videosignalfrembringelsesanlæg med bred billedskærm i-følge opfindelsen, fig. 2 og fig. 3 er diagrammer, som viser virkemåden af det i fig. 1 viste anlæg, fig. 4 er et blokdiagram, som viser enkeltheder 15 ved det i fig. 1 viste anlægs sammenpresningselementer, fig. 5 og fig. 6 er tabeller, som angiver indholdet i et læselager, der anvendes i det i fig. 1 viste anlæg, fig. 7 er et blokdiagram over et modtageranlæg 20 med bred billedskærm ifølge opfindelsen, fig. 8 er et blokdiagram over et kantekspansionskredsløb, som er egnet til anvendelse i den i fig.

7 viste modtager, fig. 9 er et diagram, som viser virkemåden af 25 modtageren i fig. 8, fig. 10 er et blokdiagram over en fjernsynsmodtager med dobbelt arbejdsmåde ifølge opfindelsen, fig. 11 er et blokdiagram over et billedekspan-sionskredsløb, som er egnet til anvendelse i modtageren 3° i fig. 10, fig. 12 og fig. 13 er tabeller, som angiver indholdet i læselageret i det i fig. 11 viste ekspansionskredsløb, og fig. 14 er et blokdiagram over en omkoblelig 35 interpolator, som er egnet til anvendelse i modtageren i fig. 10.

DK 166339 B

5

Det i fig. 1 viste videosignalfrembringelsesanlæg med bred billedskærm omfatter et kamera (eller optagelsesapparat) 10/ som er forbundet med en studietaktsig-nalgenerator 12, som tilvejebringer NTSC standardtakt-5 signaler til styring af kameraets linie- og delbilledtakt.

Når der til PAL- eller SECAM-modtagere frembringes kompatible signaler for en bred billedskærm, bør der anvendes en egnet taktsignalgenerator. Kameraet 10 er af kendt udformning men er indstillet, så det tilvejebringer et vi-10 deoudgangssignal Si på RGB form med et stort formatforhold (f.eks. omkring 5:3). Indstillingen kan udføres ved reduktion af det til kameraet tilførte lodrette skanderingssignals amplitude, eller hvis der er tilstrækkeligt målområde til rådighed ved at forøge det vandrette skande-15 ringssignals amplitude. Tilsvarende indstillinger kan foretages på et optagelsesapparat af kendt art for at tilvejebringe videosignalet SI for en bred billedskærm.

Videosignalet Si omsættes til Y-, I- og Q-kom-posanter ved hjælp af en matriks 14. I- og Q-komposanterne 20 lavpasfiltreres af antifoldningslavpasfiltre 16 hhv. 18 og omsættes til digital form af analog-digitalomsættere (A/D) 20 hhv. 22. Luminanssignalet Y forsinkes i en enhed 24 (for at kompensere for den til signalerne I og Q som følge af lavpasfiltreringen tilførte forsinkelse) og 25 omsættes til digital form i en omsætter 26.

Omsætterne 20, 22 og 26 taktstyres af et taktsignal FW ved en frekvens på 1100 gange videosignalet SI's vandrette liniefrekvens. Kloksignalet FW frembringes af en indlæseklokgenerator 30, som er forbundet med 30 studietaktsignalgeneratoren 12 gennem en tidsstyringsbus 13 til modtagelse af et vandret linietakttidssty-ringssignal FH. Klokgeneratoren 30 udføres fortrinsvis som en faselåst sløjfe for at sikre, at der er et helt antal (1100 i dette udførelseseksempel af opfindelsen) 35 klokimpulser i hvert af videosignalet Si’s linier. Alternativt kan andre frekvensmultiplikationsteknikker an-

DK 166339 B

6 vendes til frembringelse af indlæsekloksignalet FW.

De digitaliserede videosignaler Y, I og Q føres til dobbelte enkeltlinie (1 H) lagre 40,42 hhv. 44. Lagrenes indlæse- og udlæseoperationer styres af en styre-5 enhed 50 med indgange til modtagelse af indlæsekloksignalet FW fra klokgeneratoren 30, linietaktsignalet (vandret synkronisering) FH fra tidsstyringsbussen 13 og et udlæsekloksignal FR fra en udlæseklokgenerator 32. Ud-læsekloksignalets frekvens er 910 gange liniefrekvensen 10 FH. Klokgeneratoren 32 er fortrinsvis også faselåst til signalet FH for derved at sikre, at forskellen mellem antallet af udlæseklokimpulser (910) og antallet af ind-læseklokimpulser (1100) pr. linie i videosignalet SI er konstant. Lagrene 40-44 og styreenheden 50 kan udføres 15 som vist i fig. 4 således som nærmere omtalt i det følgende.

Lagrene 40-44 frembringer sammen med klokgene-ratorerne 30 og 32 og styreenheden 50 kantsammenpresningsfunktionen for videosignalet for en bred billedskærm så-20 ledes som det nærmere beskrives i enkeltheder i det følgende. Efter kantsammenpresningen omsættes signalkompo-santerne (Y',.1' og Q') til fuldstændig form, således at de kan tilføres en båndoptager eller sender 60. Især gælder at signalerne I* og Q' lavpasfiltreres til bånd-25 bredder på 1,5 MHz hhv. 0,5 MHz ved hjælp af filtre 62 hhv. 64 og føres til en modulator 66, som amplitudemodulerer signalerne med en indbyrdes faseforskydning på 90° på en standard farveunderbærebølge for at kunne tilvejebringe et chrominanssignal C. Forsinkelsesenheder 70 og 30 72 forsinker signalerne Y' og 1' , så de er tilpasset den til signalet Q' af filteret 64 tilførte forsinkelse for at sikre, at signalkomposanterne har den rette indbyrdes sammenpasning. Chroitiinanssignalet C og luminanssignalet Y* kombineres i en additionskreds 74 og det 35 fremkomne signal føres til enheden 74, som indføjer standard NTSC farvesynkroniserings- og slukkesignaler

DK 166339 B

7 samt et "flag"-signal (i det lodrette slukkeinterval) til identifikation af det behandlede signal som værende et kompatibelt signal for en bred billedskærm. Som tidligere omtalt anvendes dette flagsignal (der er indføjet 5 i videosignalet) til sidst i modtageren med dobbelt arbejdsmåde til automatisk valg af en arbejdsmåde for stort formatforhold og standardformatforhold.

Efter indføjelse af synkroniseringssignal, slukkesignal og flagsignal omsættes digitalsignalet til ana-10 log form i en digital-analogomsætter 76, lavpasfiltre- res i en enhed 78 for at begrænse båndbredden til 4,2 MHz (standardværdien ved NTSC udsendelser) og føres til en båndoptager eller sender 60 gennem en fordelingsforstærker 80.

15 Det behandlede signal S2 passer med NTSC udsen delsesstandarder i alle henseender undtagen i henseende til sammenpresningen af billedets venstre og højre kantområder. Som vist i fig. 2 tilvejebringes billedsammen-presningen i trin på 25, 50 og 75% for både den venstre 20 (L) og højre (R) kant af det oprindelige billede på en bred billedskærm med et formatforhold på 5:3. Hver kantområde svarer til omtrent 20% af billedet før sammenpresning og til omtrent 10% af billedet efter sammenpresning.

Når det kompatible (sammenpressede) signal følgelig frem-25 vises på en standardfjernsmodtager (der har omtrent 5% overskandering på hver kant) er omtrent halvdelen af billedets sammenpressede del skjult for betragtning som følge af overskanderingen. (Den skjulte halvdel indeholder den største sammenpresning . Den synlige halvdel in-30 deholder den mindste sammenpresning og har vist sig at være umærkelig). I en modtager med bredbilledskærm fører komplementære ekspansionskredsløb kantområderne tilbage til deres oprindelige bredder.

Under drift har det af kameraet 10 frembragte 35 videosignal SI standard NTSC linie- og delbilledtakt.

Som vist i fig. 3A er en linies periode på omtrent 63,5 8

DK 166339B

mikrosekunder (10,9 mikrosekunders slukkeinterval og 52,6 mikrosekunders "aktivt" videointerval). Den aktive videodel af signalet SI omfatter som vist 10,5 mikrosekunder for hver kant og 31,6 mikrosekunder for billedets 5 midterdel. Dette svarer tilnærmelsesvis til faktorer på 20%, 60% og 20% for den venstre del, midterdelen og den højre del af det i fig. 2 viste billede for en bred billedskærm. Ved sammenpresning formindskes hver kantområde, så det optager omtrent 10% (5,25 mikrosekunder, fig. 3E) 10 af det aktive videointerval ved sletning af 190 af ind-læseklokimpulserne således som det nu beskrives.

De digitaliserede signalkomposanter Y, I og Q lagres i de pågældende lagre 40-44. Hvert lager har en lagerkapacitet på to liniér. Når en linie lagres som 15 svar på indlæsekloksignalet FW genvindes en tidligere lagret linie som svar på udlæsekloksignalet FR. Eftersom analog-digitalomsætterne 20,22 og 26 klokstyres af indlæseklokgeneratoren 30 med en frekvens på 1100 FH, omfatter videosignalet (Y, I og Q) 1100 billedelementer pr.

20 linie efter omsætning til digitalform. Billedelementerne fordeles mellem slukning, midten og kanterne for hver linie som vist i fig. 3B. Enheden 50 bevirker at billedelementerne udelades fra hver linie ved de i fig. 3C angivne antal ved sletning af de tilsvarende klokimpulser 25 fra indlæseklokgeneratoren. Som følge heraf lagres i lagrene færre billedelementer end der var til stede i det oprindelige signal, som vist i fig. 3D. Når følgelig lageret udlæses af udlæsekloksignalet (fig. 3E) med en frekvens på 910 FH, sammenpresses de kantområder, hvor ind-20 læseklokimpulserne er slettet, som en funktion af det slettede antal impulser uden at det behandlede signals samlede vandrette'periode (63,5 mikrosekunder) ændres.

Det i fig. 3C viste særlige antal slettede billedelementer vælges for at kunne tilvejebringe de vari-25 able sammenpresningsfaktorer (25, 50 og 75%) indenfor de i fig. 2 viste kantområder. For at kunne tilvejebrin-

DK 166339 B

9 ge en sammenpresning på 25% slettes hver fjerde klokim-puls. For sammenpresningsfaktorer på 50% og 75% slettes to hhv. tre af fire sekventielle klokimpulser.

Billedelementerne slettes fra slukkeintervallet 5 uden sammenpresning af intervallet. Dette resultat fremkommer som følge af det særlige valg af antallet af slettede billedelementer i forhold til udlæse- og indlæseklok-frekvenserne. Det gælder især at det tidsinterval, som repræsenteres af 190 billedelementer ved indlæseklokfre-10 kvensen på 1100 FH (10,9 mikrosekunder) er det samme som intervallet for 156 billedelementer, der kloksty-res ved udlæseklokfrekvensen på 910 FH. Sletning af 34 billedelementer i slukkeintervallet fører derfor ikke til nogen ændring. Sletning af flere impulser vil 15 forkorte intervallet. Sletning af færre impulser vil forlænge det. Hvis slukkeintervallets længde ændres, skal der foretages en ændring af det aktive videointerval, således at den samlede linieperiode forbliver på standard NTSC-værdien (omkring 63,5 mikrosekunder).

20 Hvis f.eks. slukkeintervallet forøges ved sletning af færre end 34 indlæseklokimpulser, skal flere impulser slettes fra det aktive videointerval for at kompensere for den forøgede slukketid. Dette kriterium opfyldes ved at antallet af slettede indlæse'klokimpul-25 ser vælges så det er lig med forskellen mellem antallet af udlæse- og indlæseklokimpulser i et linieinterval. Ϊ dette udførelseseksempel på opfindelsen er der 1100 indlæseklokimpulser og 910 udlæseklokimpulser, og derfor slettes et samlet antal på 190 indlæseklok-30 impulser for at forhindre, at det behandlede udgangssignals linieperiode ændres.

Fig. 4 er et detaljeret blokdiagram over lager- og styreorganerne 40-50 i fig. 1 og viser et yderligere træk til forbedring af udseendet af det behand-35 lede signal, når det til sidst fremvises på en modtager. Kort forklaret varieres det mønster af klokimpul- 10

DK 166339B

ser, som slettes, fra linie til linie. Dette har vist sig at være effektivt til reduktion af de synlige bil-ledfejl, som har tilbøjelighed til at optræde som følge af udtynding af signalet for den brede billedskærm, 5 når der ikke anvendes sædvanlig smalbåndet forfiltrering.

Sagt på en anden måde kan kantsammenpresning med sletning af billedelementer opfattes som en delek-sempleringsproces. Den kendte måde at formindske bil-ledfejl, som er karakteristiske for deleksemplerede el-10 ler "udtyndede" eksemplerede datasystemer, på er at begrænse signalets båndbredde før end eksempleringsreduk-tionen. Dette frembyder imidlertid væsentlige problemer i et kantsammenpresningssystem fordi reduktionen af eksempler ingerne varierer mange gange hen over hver linie.

15 Det gælder især at ved sammenpresning på 75% slettes tre af fire eksempleringer. Dette skifter til to af fire og en af fire ved sammenpresningsniveauer på 50% og 25% og til nul af fire, når der ikke er nogen sammenpresning (i midterområdet). Et optimalt for-udtyndingsfilter skal 20 derfor tilvejebringe fire forskellige båndbredder afhængigt af sammenpresningsfaktoren. Dette komplicerer atter forsinkelsesudligningen, eftersom filterforsinkelsen er en funktion af båndbredden.

Som anført ovenfor består en løsning, som har 25 vist sig at være effektiv, i ikke at anvende smalbåndede for-udtyndingsfiltre men i stedet periodisk at ændre mønstret for billedelementsletningen. Dette udføres i fig. 4 ved lagring af to mønstre for billedelementsletning i et læselager (ROM) 402. Det ene mønster anvendes 30 til lige linier, det andet til ulige linier. Hvert mønster sletter det samme totale antal billedelementer (klokimpulser), og derfor ér sammenpresningsfaktorerne ens. Kun valget af de bestemte impulser, som skal slettes, varieres. Fig. 5 og 6 er tabeller, som angiver ind-35 holdet i læselageret 402, og som viser de to mønstre.

Forklaret i enkeltheder omfatter hvert af lagrene 11

DK 166339B

40-44 to 1 H lagre (40A, 40B, 42A, 42B osv). Signalerne Y, I og Q føres til lagrene og genvindes fra lagrene ved hjælp af seks sektioner (43A-43F) af en ottepolet omskifter. Sektionerne 43G og 43H fører udlæse/indlæse-5 kloksignaler til lagrene. For den viste omskifterposition føres signalerne Y, I og Q til lagrene 40A, 42A og 44A gennem sektionerne 43A, 43C og 43E og lagres som svar på de ved OG-porten 410 og gennem omskiftersektionen 43H tilførte indlæsekloksignaler. Samtidigt genvindes en linie 10 af tidligere i lagrene 40B, 42B og 44B lagrede signaler Y, I og Q som svar på udlæsekloksignaler 910 FH, som er tilvejebragt til klemmen 412 og valgt ved hjælp af omskiftersektionen 43G. Sektionerne 43B, 43D og 43F forbinder udgangene fra de lagre, som udlæses, med udgangsklem-15 merne. Når en linie er blevet genvundet, ændres positionen af omskifteren 43 for at bringe B lagrene i indlæsearbejdsmåden og A lagrene i udlæsearbejdsmåden, og processen gentages. Sletniningen af indlæseklokimpulser-ne 1100 FH frembringes af OG porten 410, der er styret 20 af læselageret 402, på følgende måde. Klokimpulserne 1100 FH ved klemmen 416 føres til porten 410 og til en 11 bit tæller 406. Tælleren 406 tæller impulserne FW for at frembringe adressebit Al til All for læselageret 402. Tælleren tilbagestilles ved hver linies begyndel-25 se ved hjælp af linietaktimpulser FH fra en klemme 418.

Den højeste adressébit (A12) frembringes af en flip-flop 404, som taktstyres af impulserne FH. Den i læselageret 402 lagrede mønsterdata bit (Dl) tages følgelig fra lavlageret (adresserne 0-2047) under en linie og fra høj-30 lageret (adresserne 2048-4095) under den næste linie.

Fig. 5 angiver lavlagermønsterets samlede indhold, og fig. 6 angiver højlagermønsterets indhold. Et "ettal" i mønstret gør OG-porten 410 virksom så den lader en impuls 1100 FH passere. Et "nul" bevirker at OG-porten 35 4io sletter en impuls. Som vist er det samlede antal slettede impulser det samme (190) i begge mønstre, men

DK 166339 B

12 de bestemte impulser, som slettes, ændrer sig. I 4 til 1 sammenpresningsområdet (begyndende ved adressen 190) i lavlageret er slettemønstret f.eks. "1000". Det betyder, at den første impuls (adressen 190) passerer, og de føl-5 gende tre impulser slettes. Denne sekvens på fire bit gentages indtil adressen 242 er nået, hvor mønsteret ændres til 1010 svarende til en sammenpresningsfaktor på 50%. I fig. 6 er de tilsvarende slettemønstre "0010" hhv. "0101". Slettemønstret ændrer sig (skifter) derfor 10 fra linie til linie, hvorved de synlige billedfejl reduceres af de ovenfor omtalte grunde.

Den i fig. 7 viste modtager mod stort formatfor-hold indbefatter en antenneklemme 702 til modtagelse af et videoindgangssignal med stort formatforhold, der an-15 tages at være frembragt som beskrevet i forbindelse med fig. 1-6. Alternativt kan andre organer anvendes til frembringelse af signalet med stort formatforhold således som forklaret i ovennævnte US-patentskrift nr. 4.551.754 og nr. 4.556.906. Hvordan signalet end er frembragt anta-20 ges det, at kantsammenpresningsfaktorerne er 25%, 50% og 75%. Hvis der anvendes andre faktorer skal der foretages passende ændringer i læselageret i en styreenhed 750. Som det ses, er det et træk ved modtageren, at i det væsentlige det samme maskinel og programmel, som frem-25 bringer kantsammenpresning i det i fig. 1 viste system, kan tilvejebringe ophævelse af kantsammenpresningen i modtageren.

Det kompatible signal med stort formatforhold føres til en afstemningsenhed, MF forstærker- og detek-30 torenhed 704 med kendt udformning, som tilvejebringer et fuldstændigt NTSC basisbåndvideoudgangssignal S3 til en analog dekoderenhed 706 og til en synkroniseringsdetektor 708. Enheden 706 omsætter signalet S3 til R, G,'B komposantform. Alternativt kan omsætningen ske til 35 signalformen Y, I, Q eller til andre komposantformer (f.eks. Y, R-Y, B-Y). Signalerne R, G, B digitaliseres

DK 166339 B

13 derefter af en tredobbelt analog-digitalomsætter 710, som taktstyres ved en frekvens på 910 FH, der er tilvejebragt af en indlæseklokgenerator 712. Der findes derfor 910 billedelementer pr. linie i de digitaliserede 5 signaler.

De digitaliserede signaler lagres i de pågældende lagre 714-718 som svar på de af klokgeneratoren 712 tilvejebragte indlæseklokimpulser med frekvensen 910 FH.

Hver komposants samtlige 910 eksempleringer lagres. Sam-10 tidigt genvindes en tidligere lagret linie som svar på en udlæseklokgenerator 720 med frekvensen 1100 FH, i hvilken valgte impulser slettes ved hjælp af styreenheden 750. Sletning af udlæseklokimpulserne har den virkning på lagerfunktionen at forlænge en lagret eksemplers ring i forhold til det tidsrum, i hvilket udlæseklokge-neratoren er "standset" eller mere korrekt har "pause”.

Efter "sammenpresningsophævelse" i lagrene 714-718 omsættes videosignalerne R, G, B for en bred billedskærm atter til analog form i en tredobbelt digital-analog (dvs. som indbefatter tre digital-analogomsættersektioner) omsætter 722, lavpasfiltreres af filtre 724-728 og føres til et fremvisningsorgan 730 med en formatforhold på 5 x 3 (f.eks. et billedrør med bred billedskærm eller et projektionsorgan) , som er synkroniseret ved standard NTSC 25 linie- og delbilledtakt ved hjælp af en skanderingsgenerator 731.

Kantekspansion (sammenpresningsophævelse) af det kompatible signal for en bred billedskærm i modtageren i fig. 7 er analog med den i systemet i fig. 1 30 anvendte kantsammenpresningsteknik. Som vist i fig. 8 frembringer det til sammenpresningen i fig. 4 anvendte maskinel og programmel i virkeligheden ekspansionen i fig. 8 ved simpelthen at ombytte udlæse- og indlæse-klokfrekvenserne og ombytte forbindelserne til omskif-35 tersektionerne 43H og 43G.

Under drift fungerer enkeltlinielagrene på den

DK 166339 B

14 tidligere beskrevne måde, således at hver linie i videoindgangssignalet (R, G og B i dette tilfælde) lagres og genvindes. Styreenheden 750 svarer direkte til enheden 50 bortset fra at udlæseklokimpulserne slettes i ste-5 det for indlæseklokimpulserne, og at udlæse- og indlæse-klokfrekvenserne er ombyttet. De i læselageret lagrede slettemønstre er de samme som i sammenpresningssystemet (se fig. 5 og 6) og skifter fra linie til linie for at formindske billedfejlene således som tidligere forklaret 10 i enkeltheder.

I fig. 9 er detaljeret anført billedelementfordelingen i synkroniseringsområdet og det aktive videoområde og udlæseklokimpulsernes sletning. Som vist er virkemåden komplementær i forhold til indkoderen, der er 15 vist i fig. 3. Fig. 9A viser tidsstyringen af videoindgangssignalet og er det samme som fig. 3E. Fig. 9B og 9C viser fordelingen af de 910 billedelementer i det i lageret lagrede signal for en bred billedskærm. Fig. 9D angiver antallet af udlæseklokimpulserne som er slettet 20 for at ekspandere kantområderne. Sletning af udlæseklokimpulserne har, som tidligere omtalt, den virkning at forlænge eller gentage det sidste billedelement i forhold til antallet af slettede udlæseimpulser. Fig. 9E viser det sammenpresningsophævede udgangssignals slutte-25 lige format udtrykt i billedelementer og tidsstyring, og som det ses er signalet ført tilbage til sit oprindelige i fig. 3A og 3B viste brede billedskærmsformat.

Fig. 10 viser en ændret udformning af modtageren i fig. 7 for at kunne tilvejebringe dobbelt arbejdsmåde 30 med henblik på at fremvise billeder med standard formatforhold (4:3) og billeder med stort formatforhold (5:3) på fremvisningsenheden 730. Det væsentlige er, at den ændrede modtager undgår konvergensproblemer, som kan opstå i modtagere med dobbelt arbejdsmåde og af den tid-35 ligere omtalte art, som ændrer rasterbredden for at ændre de fremviste formatforhold. Et raster, som er rig- 15

DK 166339B

tigt konvergeret til et billede med stort formatforhold, kan kræve genkonvergering, når bredden formindskes.

Dette problem undgås i modtageren i fig. 10 ved at fremvisningsenheden 730 arbejder med en konstant vand-5 ret afbøjning og den tilsyneladende rasterstørrelse varieres ved slukning af rasterets kantområder, når der fremvises et billede med et formatforhold på 4:3. Det er fordelagtigt at det samme signal, som tilvejebringer kantslukning i arbejdsmåden med standard formatforhold, og-10 så tilvejebringer styring af en interpolator i arbejdsmåden med stort formatforhold. Interpolatoren forbedrer den synlige kvalitet af de ekspanderede kantområder af billedet med stort formatforhold men må gøres uvirksom under billedets midterdel (usammenpresset) for at undgå 15 tab af opløsningsevne.

Ændringerne af den i fig. 10 viste modtager omfatter tilføjelse af en flagdetektor 1002, en flip-flop 1004 og en interpolator 1006 og erstatning af styreenheden 750 med en ændret styreenhed 1008, som vist i fig. 11.

20 Detektoren 1002 kan være af kendt udformning (f.eks. en niveaudetektor eller en egnet form for digital kode- eller impulsdetektor) og er forbundet med enheden 704*s udgang for at kunne tilføre et INDSTILLINGS-signal til flip-flop'en 1004, når et flagsignal er til stede i det 25 lodrette slukkeinterval. Flip-flop'en 1004 modtager et TILBAGESTILLINGS-signal fra synkroniseringsdetektoren 708 ved begyndelsen af hvert lodret slukkeinterval. Hvis flagsignalet derfor er til stede INDSTILLES flip-flop'en 1004 for et delbillede. Hvis omvendt flagsignalet ikke 30 er til stede TILBAGESTILLES flip-flop'en 1004 for et delbil-ledinterval. Flip-flop'en 100.4's udgangssignal (S4) i-dentificerer derfor signalet som værende et stort eller standard formatforhold på en delbillede for delbillede basis. Hvis dette automatiske detektionstræk ikke ønskes 35 kan flip-flop'en 1004 og detektoren 1002 fjernes og erstattes af en brugerbetjent omskifter. I en alternativ

DK 166339 B

16 udførelse kan en manuel omskifter til styring af formatforholdet forbindes med flip-flop'en 1004 til tilvejebringelse af både manuel og automatisk styring af formatforholdet.

5 Interpolatoren 1006 kan være af kendt udform ning men skal forsynes med en styreindgang til enten afkobling eller desaktivering af interpolatoren som svar på et styresignal. Fig. 14 giver et eksempel på en topunkt lineær interpolator, som kan omskiftes. Grun-10 den til at interpolatoren skal styres er, at midterdelen af kompatible billeder med stort formatforhold enten er usammenpresset eller så lidt sammenpresset (f.eks.

2,5% som i Powers system) at interpolation vil forringe opløsningen af billeder méd stort formatforhold i dette 15 område. På en måde er interpolation en middelværdidannelsesproces, og har derfor en iboende tilbøjelighed til at gøre et billede blødere. Hvis det blev tilladt interpolatoren at arbejde under usammenpressede dele af billedet, vil resultatet være et unødvendigt tab af opløs-20 ningsevne. Interpolation har vist sig at være fordelagtig i kantområder med maksimal sammenpresning, hvor tre af fire billedelementer er blevet slettet. Det er følgelig ønskeligt at styre interpolatoren i overensstemmelse med modtagerens arbejdsmåde og som funktion af sam-25 menpresningsfaktoren i arbejdsmåden med stort formatforhold.

I dette udførelseseksempel på opfindelsen gælder nærmere bestemt at interpolatoren afbrydes ved hjælp af styreenheden 1008 når der fremvises billeder med 30 standard formatforhold. Interpolatoren afbrydes også under midterdelene (usammenpressede eller lidt sammenpressede) af billeder med stort formatforhold. Interpolatoren aktiveres i det mindste ved tider i signalet for en bred billedskærm svarende til maksimal billedekspansion.

35 Foruden at frembringe et slukkesignal for frem-· visningsorganet 730 og et styresignal for interpolatoren

DK 166339 B

17 1006 frembringer styreenheden 1008 også et ændret mønster for sletning af klokimpulser til lagrene 714-718. Dette ændrede mønster anvendes, når der fremvises billeder med standard formatforhold for at koordinere billedlagrin-5 gen med slukningen. Fig. 11 viser modifikationerne .af enheden 1008. Fig. 12 er en programliste over læselagerda-ta til klokimpulssletning for billeder med standard formatforhold, og fig. 13 er en programliste for læselagerda-ta til styring af interpolatoren 1006 og til slukning af 10 fremvisningsorganet 730.

Styreenheden 1008 i fig. 11 er identisk med styreenheden i fig. 8 bortset fra indføjelsen, af to yderligere i fig. 12 og 13 viste programlister i læselageret 402 og tilføjelse af en omskifter 1102. Programmet i fig. 12 15 angiver mønstret for udlæseklokimpulser, som slettes af OG-porten 410, når der modtages billeder med standard formatforhold. Omskifteren 1102 styres af formatforholdsudvælgelsessignalet fra flip-flop'en 1004. Som vist i fig.

12 slettes samtlige udlæseklokimpulser ved adresser sva-20 rende til kantområderne af et billede med stort formatforhold, når der modtages et billede med standard formatforhold. Dette slettemønster ændres ikke fra linie til linie (dvs. det i højlageret lagrede mønster er identisk' med det i lavlageret lagrede mønster). Eftersom samtlige 25 standardsignalets billedelementer lagres i lageret ved hjælp af indlæsekloksignalet, medfører pausering af ud-læseklokgeneratoren under adresser svarende til kantområderne at der ikke frembringes noget videoudgangssignal i disse områder og at der ikke sker tab af 4:3 bil-30 leddata.

Det ses af fig. 12, at 754 billedelementer i den aktive videodel af signalet med formatforhold 4:3 forsinkes i forhold til afslutningen af synkroniseringsdelen med 78 perioder af udlæsekloksignalet med frekvensen 1100 · 35 FH. Denne særlige forsinkelse centrerer billedet med formatforholdet 4:3 på fremvisningsorganet med formatfor-

DK 166339 B

18 holdet 5:3. Ved at forøge forsinkelsen vil billedet med formatforholdet 4:3 blive fremvist til højre for midten på fremvisningsorganet med formatforholdet 5:3. Formindskelse af forsinkelsen har den modsatte virkning. Den 5 vandrette position af de fremviste billeder med formatforholdet 4:3 kan derfor styres ved hjælp af forskellige slettemønstre for klokimpulserne for at opnå sådanne særlige virkninger som forskydning af billedet med formatforholdet 4:3 til venstre eller højre for at kunne skaf-10 fe plads til et yderligere billede eller tegn på fremvisningsorganet med formatforholdet 5:3.

For at sikre, at billedskærmen slukkes helt i kantområderne, strækker slukningen sig til adressen 285 og lapper derfor lidt over det aktive videosignal, 15 som begynder ved adressen 268. Dette er vist i fig. 13, hvori det ses, at et "ettal" (slukkeaktivering) frembringes fra adresserne 190 til 285 på den venstre kant, hvorimod den aktive videodel begynder ved adressen 286 som vist i fig. 12. Dataene D3 i fig. 13 påtrykkes gennem 20 omskifteren 1102 for at slukke fremvisningsorganet 730, når der modtages signaler med standard formatforhold og føres til interpolatoren 1006 for at aktivere inter-polatoren, når der modtages signaler med stort formatforhold.

25 Datalisten i fig. 13 (dataene D3 i fig. 11) styrer slukning og interpolation på følgende måde. Når der modtages signaler med stort formatforhold, bringes omskifteren 1102 i den viste position for at tilføre kantekspansionsprogramdataene Dl til OG-porten 410, jorde 30 (desaktivere) det til fremvisningsorgarlet 730 tilførte slukkesignal og tilføre programdataene D3 i fig.

13 for at kunne aktivere interpolatoren 1006. Interpolatoren 1006 aktiveres i kantintervallerne (adresserne 190 og 285 og 1004 til 1099). Når der modtages signaler 35 med standard· formatforhold omskiftes omskifteren 1102 for at tilføre udlæseklokpausedataene i fig. 12 til 0G--porte 410, desaktivere interpolatoren 1006 og tilføre

DK 166339 B

19 programdataene D3 til fremvisningsorganet 730 for at kunne slukke fremvisningsorganet i kantområderne. Dataene D3 kan alternativt i stedet for at slukke fremvisningsorganet anvendes til tilførsel af egnede "ud-5 fyldnings"-videosignaler til kantområderne (f.eks. videosignaler der repræsenterer et gråniveau eller en egnet farvet rand) eller til styring af indføjelsen af et andet billede i kantområderne.

Interpolatoren 1006, der kan omskiftes, kan væ-10 re udført som vist i fig. 14. Som vist forsinkes hvert af signalerne R, G og B med en linie i de pågældende forsinkelsesorganer 1402-1406. Forsinkede og uforsinkede signaler R, G og B adderes af adderingskredsløb 1410-1414 for at tilvejebringe topunkt lineært interpolerede ud-15 gangssignaler. Der tilvejebringes til/frastyring ved hjælp af omskiftere 1420-1424, der styres af enheden 1008 som tidligere beskrevet.

Claims (14)

1. Videofremvisningsanlæg af den art der omfatter: a) en signalkilde (704,706,710) til brug ved til-5 vejebringelse i det mindste til visse tider af et videosignal, som er repræsentativt for et billede med et givet formatforhold (f.eks. 4:3), b) et fremvisningsorgan (730) til frembringelse af et raster med et formatforhold (f.eks. 5:3) , der er stør- 10 re end det givne forhold, c) signalbehandlingsorganer (fig. 10,11) der som svar på videosignalet for at kunne frembringe en fremvisning af billedet til fremvisningsorganerne fører et behandlet videoudgangssignal med linieperioder, som hver 15 indbefatter et liniesynkroniseringsinterval og et aktivt videointerval, kendetegnet ved, at d) signalbehandlingsorganerne for at kunne fremvise billedet uden ændring af rasterets bredde indbefatter or- 20 ganer (402',D2,1102) til i hver linieperiode at frembringe også et forsinkelsesinterval ("PAUSE"), som bestemmer det fremviste billedes position indenfor rasterets bredde.

2. Videofremvisningsanlæg af den art, der omfatter: 25 a) en signalkilde (704,706,710) til brug ved til vejebringelse til visse tider af et første videosignal, der er repræsentativt for et billede med et givet formatforhold (f.eks. 4:3), og ved andre tider af et andet videosignal, der er repræsentativt for et billede med et 30 større formatforhold (f.eks. 5:3), b) et fremvisningsorgan (730) til frembringelse af et raster med det store formatforhold, c) signalbehandlingsorganer med dobbelt arbejdsmåde (fig. 10,11) der i den ene arbejdsmåde som svar på det før- 35 ste videosignal for at kunne frembringe en fremvisning af billedet med det givne formatforhold til fremvisningsorga- DK 166339 B o nerne tilfører et første behandlet videoudgangssignal, og i en anden arbejdsmåde som svar på det andet videosignal for at kunne frembringe en fremvisning af det store formatforhold til fremvisningsorganerne tilfører 5 et andet behandlet videoudgangssignal, idet hvert af videoudgangssignalerne omfatter linieperioder, som hver indbefatter et liniesynkroniseringsinterval og et aktivt interval, kendetegnet ved, at 10 d) signalbehandlingsorganerne for at kunne frem vise billedet med det givne formatforhold uden ændring af rasterets bredde indbefatter organer-(402',D2,1102) til i hver linieperiode i det første videoudgangssignal at frembringe også et forsinkelsesinterval ("PAUSE"), som 15 bestemmer positionen af det fremviste billede med det givne formatforhold indenfor bredden af rasteret med det store formatforhold.

3. Videofremvisningsanlæg ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, 20 a) et første kredsløbsorgan (402*) i behandlings organerne til frembringelse af et styresignal (D3) i et forudbestemt tidsinterval, som falder sammen med mindst en del af forsinkelsesintervallet, og b) et andet kredsløbsorgan (1102) til tilførsel af 25 styresignalet til fremvisningsorganet (730) for at kunne undertrykke fremvisningen af billedinformationen som svar på videoindgangssignalet under det forudbestemte tidsinterval.

4. Videofremvisningsanlæg ifølge krav 3, 30 kendetegnet ved, at styresignalet omfatter et slukkesignal.

5. Videofremvisningsanlæg ifølge krav 3, kendetegnet ved, at styresignalet (D3) yderligere falder sammen med en del af det aktive videoin- 35 terval for at undertrykke en kantdel af det behandlede videoudgangssignal. DK 166339 B O

6. Videofremvisningsanlæg ifølge krav 1-5, kendetegnet ved, at signalbehandlingsorganerne indbefatter lagerorganer (læselager (ROM)), hvori er lagret information til bestemmelse af videoudgangs- 5 signalets forsinkelsesinterval.

7. Videofremvisningsanlæg ifølge krav 2, kendetegnet ved, at »> a) videosignalet, som repræsenterer billedet med det store formatforhold, er i komprimeret form, og at 10 b) behandlingsorganerne indbefatter organer til dekomprimering af videoindgangssignalet i den anden arbejdsmåde samt et interpolatororgan (1006) til inter-polering i mindst en del af hver fremvist linie af det andet behandlede videoudgangssignal.

8. Videofremvisningsanlæg ifølge krav 2, kendetegnet ved kredsløbsorganer i behandlingsorganerne til i den anden arbejdsmåde at tilføre interpolation til det andet behandlede videoudgangssignal og til i den første arbejdsmåde at tilføre et slukke-20 signal til fremvisningsorganet.

9. Videofremvisningsanlæg ifølge krav 2, 7 eller 8, kendetegnet ved, at behandlingsorganerne indbefatter et lagerorgan (402*), hvori er lagret første og andre bitmønstre, samt organer (1102) til at 25 vælge det første bitmønster i den første arbejdsmåde for at kunne behandle det første videoudgangssignal og til at vælge det andet bitmønster i den anden.arbejdsmåde for at kunne behandle det andet videoudgangssignal.

10. Videofremvisningsanlæg iføgle krav 9, 30. kendetegnet ved, at det første bitmønster styrer det første behandlede videoudgangssignals for-sinkelsesinterval.

11. Videofremvisningsanlæg ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at signalbehandlings-organerne indbefatter organer til indsættelse af et slukkesignal i forsinkelsesintervallet. DK 166339 B

12. Videofremvisningsanlæg ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at signalbehandlingsorganerne indbefatter organer til indsættelse af et videosignal, som repræsenterer farven grå, i forsinkelsesintervallet.

13. Videofremvisningsanlæg ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at signalbehandlingsorganerne indbefatter organer til indsættelse af et videosignal, som hverken repræsenterer farven grå eller sort, i forsinkelsesintervallet.

14. Videofremvisningssignal ifølge krav 1 eller 2, kendetegnet ved, at signalbehandlingsorganerne indbefatter organer til indsættelse af et videosignal, som repræsenterer billedinformation fra en anden videosignalkilde. 15