EP0603226B1 - Process and device for driving matrix displays - Google Patents
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- EP0603226B1 EP0603226B1 EP92918425A EP92918425A EP0603226B1 EP 0603226 B1 EP0603226 B1 EP 0603226B1 EP 92918425 A EP92918425 A EP 92918425A EP 92918425 A EP92918425 A EP 92918425A EP 0603226 B1 EP0603226 B1 EP 0603226B1
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- matrix display
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- G09G3/2092—Details of a display terminals using a flat panel, the details relating to the control arrangement of the display terminal and to the interfaces thereto
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- G09G3/34—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source
- G09G3/36—Control arrangements or circuits, of interest only in connection with visual indicators other than cathode-ray tubes for presentation of an assembly of a number of characters, e.g. a page, by composing the assembly by combination of individual elements arranged in a matrix no fixed position being assigned to or needed to be assigned to the individual characters or partial characters by control of light from an independent source using liquid crystals
- G09G3/3611—Control of matrices with row and column drivers
Definitions
- the present invention relates to a method for controlling a matrix display according to the preamble of the main claim and a device suitable for carrying out the method according to the preamble of the first subject claim.
- matrix displays also called matrix displays
- LCD display liquid crystal display
- plasma display plasma display
- Matrix displays consist of an arrangement of M * N pixels, so-called pixels. M is the number of these pixels per line and N is the number of lines.
- the control of the pixels is usually done line by line, i.e.
- An analog video signal which contains the information of a picture line, is first scanned M times. It is also conceivable that the M samples from previous signal processing are already available.
- the sample values are converted in series / in parallel, so that all M sample values are simultaneously available for driving a display line.
- the corresponding display line is addressed, which means that the sample values available in parallel can be transferred to the corresponding display line.
- T Za is the time duration of the video signal to be displayed within one line.
- the aforementioned document GB-A-2 179 185 presents an interface in which a period of time for carrying out signal processing algorithms for driving a matrix display is extended into periods in which a video signal transmitted by a transmitter or a storage medium does not contain any image information.
- the image data of a transmitted video signal are written into a memory with a first high clock frequency and the image data for controlling the matrix display are read out with a second clock frequency that is lower than the first clock frequency.
- the known interface does not allow the number of lines to be added to be increased compared to the number of lines transmitted.
- the invention is based on the following knowledge.
- the electron beam To drive cathode ray tubes, such as are used in conventional image display devices, such as television sets, monitors and the like, the electron beam must be returned to the beginning of the next image line after writing each image line. This return takes a certain amount of time. A horizontal blanking period is therefore provided within each line in which there is no active video signal from which the image to be displayed is derived.
- the electron beam when driving a cathode ray tube after writing the last line of each image, the electron beam must be returned to the beginning of the first line.
- the duration required for this is referred to as the vertical blanking period and is taken into account in the video signal to be processed by invisible return lines.
- the invention has the advantage that the increase in the number of controlled lines leads to a reduction in the visible line structure.
- the image to be displayed can be expanded to 560 lines.
- FIG. 1 symbolically shows the course of a video image line 10 known per se, which is composed of an active part 11 and a non-active part 12.
- the total duration of line 10 is Tz, of which the active part 11 takes the duration Tza.
- FIG. 2 shows the temporal structure of a video picture or field when using interlaced signals. This consists of a total number Z of rows, of which Za are active, i.e. Image information included.
- Each of these lines has a course as symbolically shown in Fig. 1.
- the time duration of each of the lines mentioned is Tz. If only those lines that receive image information are considered, their number is Za and the duration for the transmission of the active lines is Tba.
- the lines indicated in FIG. 2 can also have a course other than that shown in FIG. 1. It is only essential that, in addition to an active part, a non-active part is provided which, depending on the respective television standard, can contain synchronization pulses such as "sync", "burst”, etc.
- FIG. 3 A device according to a first embodiment is shown in FIG. 3.
- An image source 13 which processes a signal transmitted by a recording medium or a transmitter and has, for example, a receiver, a color decoder and an analog / digital converter, outputs a video signal line by line to the data input of a line memory 14. This has a first control input 15 and a second control input 16.
- a first line control signal S1 is present at the first control input 15, by means of which the storage (writing) of video line data is controlled.
- a second line control signal S2 is present at the second control input 16, by means of which the reading out of video line data is controlled.
- the signal read out from the line memory 14 is output to a signal processing device 17.
- the signal processed by the signal processing device 17 reaches a line-serial / parallel converter 18, the output signal of which drives a matrix display 19 line by line.
- the time periods shown in hatched lines in FIG. 2 can additionally be used for the control of a matrix display for the execution of signal processing algorithms and for the control of the Matrix displays 19.
- the time that is additionally available for image processing algorithms can be increased by a factor k1 less than or equal to 1.23 be expanded.
- the number M 'of pixels to be displayed per line in this exemplary embodiment is identical to the number M of pixels per line determined by the geometry of the matrix display.
- ft ′ ft / k1.
- ie Tza * Tza * k1
- the clock frequency required for the stages 17, 18 for driving the matrix display 19 thus becomes lower given the same number Za of lines to be displayed.
- FIG. 4 The device of a second embodiment is shown in FIG. 4. Means that perform the same function As in the first exemplary embodiment in FIG. 3, the same characteristic numbers are used as there and they are only dealt with to the extent necessary for understanding.
- the image source 13 outputs its output signal to an image memory 20 which has a first control input 21 and a second control input 22.
- first control input 21 At the first control input 21 is a first image control signal S1 ', which controls the storage (writing) of video image data.
- second control input 22 At the second control input 22 there is a second image control signal S2 'which controls the reading out of video image data.
- the versions of the control signals S1 ', S2' can be used to implement different versions.
- the time available for signal processing is increased by up to 33%, which is a factor k2 less than or equal to 1.33 corresponds.
- the reading of the image data takes place, controlled by the second image control signal S2 ', now extended into the vertical blanking period.
- the time available for displaying Za lines is designated Tba '.
- the total available line duration is Tza + Tza ′ ⁇ Tz ′ - Ti
- the reduced clock frequency ft ' is an integer multiple of the reduced line frequency fz'.
- FIG. 5 An image structure according to the second exemplary embodiment is shown in FIG. 5.
- time Tb (corresponds to the total framed area of hatched and non-hatched area) is the same in FIGS. 2 and 5.
- the first image control signal S1 'with the clock frequency ft and the second image control signal S2' is modulated with the reduced clock frequency ft+.
- FIG. 6 symbolically shows storage and reading processes for the image memory 20 of FIG. 4.
- the storage takes place at a higher frequency than the reading.
- image information is only present within an active image duration and is stored in this duration.
- the active image duration is to be understood as the time corresponding to the non-hatched area in FIG. 2.
- the reading out takes place during a period of time that can essentially correspond to almost the entire image duration Tb, particularly taking into account the initialization time Ti.
- the required size of the image memory depends on the area in which the image is enlarged in the vertical direction. That is the area Tb - Tba.
- Another exemplary embodiment provides that the clock frequency ft is not reduced to the extent that was described in the previous exemplary embodiments. Instead, however, the video information stored in the image memory 20 is to be displayed over a larger number of lines compared to the number Za of lines which contain image information, which corresponds to a vertical upward interpolation of the number of lines Za.
- an active video image that contains image information can be read into and read out of the memory 20 at the same clock frequency.
- the periods for beam return are additionally available for processing by stages 23, 24 and for display by the matrix display 19. These time periods can now be used to control more lines of the matrix display than is provided by the relevant television standard, which leads to a reduction in the visible line structure.
- the image to be displayed can be stretched, for example, in its horizontal dimensions. Parts that thereby go beyond the horizontal dimensions of the matrix display 19 can be trimmed.
- the image to be displayed can be expanded to 560 lines.
Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung eines Matrixdisplays gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruchs sowie eine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignete Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des ersten Sachanspruchs.The present invention relates to a method for controlling a matrix display according to the preamble of the main claim and a device suitable for carrying out the method according to the preamble of the first subject claim.
Es ist bekannt, beispielsweise aus GB-A-2 179 185, daß zur Bildwiedergabe in verstärktem Maße neben Kathodenstrahlröhren auch sogenannte Matrixanzeigen, auch Matrixdisplays genannt, verwendet werden. Diese können als Flüssigkristallanzeige (LCD-Display), Plasmaanzeige (Plasma-Display) oder ähnlich ausgebildet sein.It is known, for example from GB-A-2 179 185, that so-called matrix displays, also called matrix displays, are used to an increased extent in addition to cathode ray tubes for image reproduction. These can be designed as a liquid crystal display (LCD display), plasma display (plasma display) or the like.
Matrixdisplays bestehen aus einer Anordnung von M * N Bildpunkten, sogenannten Pixels. Dabei ist M die Anzahl dieser Bildpunkte pro Zeile und N ist die Anzahl der Zeilen.Matrix displays consist of an arrangement of M * N pixels, so-called pixels. M is the number of these pixels per line and N is the number of lines.
Die Ansteuerung der Bildpunkte geschieht üblicherweise zeilenweise, d.h. ein analoges Videosignal, welches die Informationen einer Bildzeile enthält, wird zunächst M-fach abgetastet. Denkbar ist auch, daß die M Abtastwerte aus einer vorangegangenen Signalverarbeitung bereits vorliegen.The control of the pixels is usually done line by line, i.e. An analog video signal, which contains the information of a picture line, is first scanned M times. It is also conceivable that the M samples from previous signal processing are already available.
Die Abtastwerte werden serien/parallel gewandelt, so daß alle M Abtastwerte gleichzeitig zur Ansteuerung einer Displayzeile zur Verfügung stehen. Die entsprechende Displayzeile wird adressiert, wodurch die parallel zur Verfügung stehenden Abtastwerte in die entsprechende Displayzeile übernommen werden können.The sample values are converted in series / in parallel, so that all M sample values are simultaneously available for driving a display line. The corresponding display line is addressed, which means that the sample values available in parallel can be transferred to the corresponding display line.
Die Taktfrequenz ft, zur Ansteuerung von Signalverarbeitungseinrichtungen, welche unter anderem die oben genannte Serien/parallel-Wandlung vornehmen und das Matrix-Display ansteuern, richtet sich nach einer Anzahl M′ von darzustellenden Bildpunkten pro Zeile.
TZa ist die Zeitdauer des darzustellenden Videosignals innerhalb einer Zeile.T Za is the time duration of the video signal to be displayed within one line.
Die bereits genannte Schrift GB-A-2 179 185 stellt ein Interface vor, bei dem ein Zeitraum zur Durchführung von Signalverarbeitungsalgorithmen für die Ansteuerung eines Matrixdisplays in Zeiträume ausgedehnt wird, in denen ein von einem Sender oder einem Speichermittel übertragendes Videosignal keine Bildinformationen enthält.The aforementioned document GB-A-2 179 185 presents an interface in which a period of time for carrying out signal processing algorithms for driving a matrix display is extended into periods in which a video signal transmitted by a transmitter or a storage medium does not contain any image information.
Dazu werden die Bilddaten eines übertragenen Videosignales mit einer ersten hohen Taktfrequenz in einen Speicher eingeschrieben und die Bilddaten zur Ansteuerung des Matrixdisplays mit einer zweiten Taktfrequenz, die kleiner als die erste Taktfrequenz ist, ausgelesen. Das bekannte Interface erlaubt es jedoch nicht, die Anzahl der dazustellenden Zeilen im Vergleich zu der Anzahl der übertragenen Zeilen zu erhöhen.For this purpose, the image data of a transmitted video signal are written into a memory with a first high clock frequency and the image data for controlling the matrix display are read out with a second clock frequency that is lower than the first clock frequency. However, the known interface does not allow the number of lines to be added to be increased compared to the number of lines transmitted.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, das Verhältnis
mit
- ft: Taktfrequenz für die Signalverarbeitung und für die Ansteuerung von Matrixdisplays, und
- Za: Anzahl von anzuzeigenden Zeilen,
derart zu vermindern, daß die Anzahl Za von darzustellenden Zeilen erhöht wird.It is the object of the present invention, the ratio
With
- ft: clock frequency for signal processing and for controlling matrix displays, and
- Za: number of lines to be displayed,
to be reduced in such a way that the number Za of lines to be displayed is increased.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Verfahren durch die Merkmale des Hauptanspruchs und bei einer zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeigneten Vorrichtung durch die Merkmale des ersten Sachanspruchs gelöst.This object is achieved in a generic method by the features of the main claim and in a device suitable for carrying out the method according to the invention by the features of the first claim.
Der Erfindung liegt folgende Erkenntnis zugrunde.The invention is based on the following knowledge.
Zur Ansteuerung von Kathodenstrahlröhren, wie sie bei bisher üblichen Bildwiedergabegeräten, wie beispielsweise Fernsehgeräten, Monitoren und dergleichen, verwendet werden, muß nach dem Beschreiben einer jeden Bildzeile der Elektronenstrahl zum Anfang der nächsten Bildzeile zurückgeführt werden. Dieses Zurückführen erfordert eine bestimmte Dauer. Daher ist innerhalb einer jeden Zeile eine horizontale Austastperiode vorgesehen, in der kein aktives Videosignal, aus dem das darzustellende Bild abgeleitet wird, vorliegt.To drive cathode ray tubes, such as are used in conventional image display devices, such as television sets, monitors and the like, the electron beam must be returned to the beginning of the next image line after writing each image line. This return takes a certain amount of time. A horizontal blanking period is therefore provided within each line in which there is no active video signal from which the image to be displayed is derived.
Weiterhin muß bei der Ansteuerung einer Kathodenstrahlröhre nach dem Beschreiben der letzten Zeile eines jeden Bildes der Elektronenstrahl zum Anfang der ersten Zeile zurückgeführt werden. Die dazu erforderliche Dauer wird als vertikale Austastperiode bezeichnet und ist bei dem zu verarbeitenden Videosignal durch nicht-sichtbare Rücklaufzeilen berücksichtigt.Furthermore, when driving a cathode ray tube after writing the last line of each image, the electron beam must be returned to the beginning of the first line. The duration required for this is referred to as the vertical blanking period and is taken into account in the video signal to be processed by invisible return lines.
Weiterhin ist bei Kathodenstrahlröhren wegen Toleranzen, die sich aus dem Fertigungsprozeß, durch Alterung, usw. ergeben, ein Überschreiben in horizontaler und in vertikaler Richtung üblich, wodurch der darzustellende Bildbereich sowohl in horizontaler als auch in vertikaler Richtung reduziert wird.Furthermore, overwriting in the horizontal and vertical directions is customary in the case of cathode ray tubes due to tolerances which result from the manufacturing process, aging, etc., as a result of which the image area to be displayed is reduced both in the horizontal and in the vertical direction.
Bei der Ansteuerung einer Matrixanzeige hingegen ist die Berücksichtigung der horizontalen und der vertikalen Austastperiode nicht erforderlich.When controlling a matrix display, however, it is not necessary to take the horizontal and vertical blanking periods into account.
Damit stehen diese Zeiträume für die genannten Signalaufbereitungsalgorithmen zur Verfügung und die Anzahl Za von darzustellenden Zeilen kann erhöht werden, ohne eine entsprechende Erhöhung der Taktfrequenz ft vorzunehmen.These time periods are thus available for the signal processing algorithms mentioned and the number Za of lines to be displayed can be increased without a corresponding increase in the clock frequency ft.
Die Erfindung hat den Vorteil, daß die Erhöhung der Anzahl von angesteuerten Zeilen zu einer Reduzierung der sichtbaren Zeilenstruktur führt.The invention has the advantage that the increase in the number of controlled lines leads to a reduction in the visible line structure.
Bei Verwendung eines Matrix-Displays mit beispielsweise 560 Zeilen und bei der Aufbereitung eines Videobildes in nach M-Norm (US-Norm) mit ca. 482 aktiven Zeilen, ist eine Ausdehnung des darzustellenden Bildes auf 560 Zeilen möglich.When using a matrix display with, for example, 560 lines and when processing a video image in accordance with the M standard (US standard) with approximately 482 active lines, the image to be displayed can be expanded to 560 lines.
Hierdurch ergibt sich eine geringere Sichtbarkeit der Zeilenstruktur, sowie eine bessere Ausnutzung eines eventuell gegebenen Matrixdisplays mit einer größeren Anzahl zur Verfügung stehenden Zeilen. Bei Verwendung einer auf die maximale Zeilenzahl des Displays ausgerichtete Optik, ergibt sich durch die Ansteuerung des gesamten Matrixdisplays eine Vergrößerung der Lichtausbeute.This results in a lower visibility of the line structure, as well as a better utilization of a possibly given matrix display with a larger number of available lines. When using an optic geared towards the maximum number of lines on the display, the control of the entire matrix display results in an increase in the luminous efficacy.
Weitere Merkmale, Vorteile und Einzelheiten der Erfindung werden in den folgenden Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung erläutert. Dabei zeigen:
- Fig. 1:
- den Verlauf eines gebräuchlichen Farb-Videosignales,
- Fig. 2:
- einen zeitlichen Bildaufbau gemäß dem Stand der Technik,
- Fig. 3:
- ein erstes Ausführungsbeispiel gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
- Fig. 4:
- ein zweites Ausführungsbeispiel gemäß der erfindungsgemäßen Vorrichtung,
- Fig. 5:
- einen zeitlichen Bildaufbau gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel,
- Fig. 6:
- symbolisch Speicher- und Lesevorgänge gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel.
- Fig. 1:
- the course of a common color video signal,
- Fig. 2:
- a temporal image structure according to the prior art,
- Fig. 3:
- a first embodiment according to the device according to the invention,
- Fig. 4:
- a second embodiment according to the device according to the invention,
- Fig. 5:
- a temporal image structure according to the second embodiment,
- Fig. 6:
- symbolically storing and reading operations according to the second embodiment.
Fig. 1 zeigt symbolisch den Verlauf einer an sich bekannten Video-Bildzeile 10, die sich aus einem aktiven Teil 11 und einem nicht-aktiven Teil 12 zusammensetzt. Die Gesamtdauer der Zeile 10 beträgt Tz, wovon der aktive Teil 11 die Dauer Tza einnimmt.1 symbolically shows the course of a
Fig. 2 zeigt den zeitlichen Aufbau eines Videobildes bzw. Halbbildes bei Verwendung von Zeilensprung-Signalen. Dieses besteht aus einer Gesamtanzahl Z von Zeilen, von denen Za aktiv sind, d.h. Bildinformationen enthalten.2 shows the temporal structure of a video picture or field when using interlaced signals. This consists of a total number Z of rows, of which Za are active, i.e. Image information included.
Jede dieser Zeilen habe einen Verlauf, wie er symbolisch in Fig. 1 dargestellt ist. Die zeitliche Dauer jeder der genannten Zeilen beträgt Tz. Werden lediglich solche Zeilen betrachtet, die Bildinformationen erhalten, so beträgt ihre Anzahl Za und die Dauer zur übertragung der aktiven Zeilen beträgt Tba.Each of these lines has a course as symbolically shown in Fig. 1. The time duration of each of the lines mentioned is Tz. If only those lines that receive image information are considered, their number is Za and the duration for the transmission of the active lines is Tba.
In dem in Fig. 2 einfach schraffiert gezeichneten Zeitraum, der sich ergibt aus der Differenz
erfolgt bei Bildwiedergabegeräten mit Elektronenstrahlröhren die Rückführung des Elektronenstrahls zu dem Beginn der folgenden Zeile.In the period hatched in FIG. 2, which results from the difference
In the case of image display devices with electron beam tubes, the electron beam is returned to the beginning of the following line.
In dem in Fig. 2 doppelt schraffierten gezeichneten Zeitraum, der sich ergibt aus der Differenz
erfolgt bei Bildwiedergabegeräten mit Elektronenstrahlröhren die Rückführung des Elektronenstrahls zum Beginn der ersten Zeile.In the period hatched twice in FIG. 2, which results from the difference
In the case of image display devices with electron beam tubes, the electron beam is returned to the beginning of the first line.
Die in Fig. 2 angedeuteten Zeilen können auch einen anderen als den in Fig. 1 dargestellten Verlauf aufweisen. Wesentlich ist lediglich, daß neben einem aktiven Teil ein nicht-aktiver Teil vorgesehen ist, der in Abhängigkeit von der jeweiligen Fernsehnorm Synchronisationsimpulse, wie beispielsweise "sync", "burst", usw. enthalten kann.The lines indicated in FIG. 2 can also have a course other than that shown in FIG. 1. It is only essential that, in addition to an active part, a non-active part is provided which, depending on the respective television standard, can contain synchronization pulses such as "sync", "burst", etc.
Eine Vorrichtung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ist in Fig. 3 dargestellt. Eine Bildquelle 13, die ein von einem Aufzeichnungsmittel oder einem Sender übertragendes Signal aufbereitet und beispielsweise einen Empfänger, einen Farbdekoder und einen Analog/Digital-Wandler aufweist, gibt zeilenweise ein Videosignal an den Dateneingang eines Zeilenspeichers 14 ab. Dieser weist einen ersten Steuereingang 15 und einen zweiten Steuereingang 16 auf.A device according to a first embodiment is shown in FIG. 3. An
An dem ersten Steuereingang 15 liegt ein erstes Zeilen-Steuersignal S1 an, durch welches das Abspeichern (Einschreiben) von Videozeilen-Daten gesteuert wird. An dem zweiten Steuereingang 16 liegt ein zweites Zeilen-Steuersignal S2 an, durch welches das Auslesen von Videozeilen-Daten gesteuert wird.A first line control signal S1 is present at the
Das aus dem Zeilenspeicher 14 ausgelesene Signal wird an eine Signalverarbeitungseinrichtung 17 abgegeben. Das von der Signalverarbeitungseinrichtung 17 verarbeitete Signal gelangt zu einem Zeilen-Seriell/Parallel-Wandler 18, dessen Ausgangssignal ein Matrixdisplay 19 zeilenweise ansteuert.The signal read out from the
Da, wie eingangs beschrieben, zur Ansteuerung von Matrix-Displays keine Zeiten für die Rückführung eines Strahls vorgesehen werden müssen, können die in Fig. 2 einfach schraffiert gezeichneten Zeiträume bei der Ansteuerung eines Matrixdisplays zusätzlich verwendet werden für die Durchführung von Signalverarbeitungsalgorithmen und zur Ansteuerung des Matrix-Displays 19.Since, as described at the beginning, no times for the return of a beam have to be provided for the control of matrix displays, the time periods shown in hatched lines in FIG. 2 can additionally be used for the control of a matrix display for the execution of signal processing algorithms and for the control of the Matrix displays 19.
Durch alleiniges Ausnutzen der horizontalen Austastlücke Tz-Tza kann die Zeit, die für Bildverarbeitungsalgorithmen zusätzlich zur Verfügung steht um einen Faktor
k1 kleiner oder gleich 1,23
ausgeweitet werden.By only using the horizontal blanking interval Tz-Tza, the time that is additionally available for image processing algorithms can be increased by a factor
k1 less than or equal to 1.23
be expanded.
Für die Ansteuerung des Matrixdisplays 19 ist zusätzlich eine Initialisierungszeit Ti pro Zeile zu berücksichtigen. Damit ergibt sich als zur Verfügung stehende Dauer Tza* zum Auslesen, Aufbereiten und Anzeigen einer Zeile
Die Anzahl M′ von darzustellenden Bildpunkten pro Zeile ist in diesem Ausführungsbeispiel identisch mit der durch die Geometrie des Matrixdisplays bestimmten Anzahl M von Bildpunkten pro Zeile.The number M 'of pixels to be displayed per line in this exemplary embodiment is identical to the number M of pixels per line determined by the geometry of the matrix display.
Somit weist das erste Zeilen-Steuersignal S1 eine erste Taktfrequenz ft auf, deren Wert sich ergibt aus
Das zweite Zeilen-Steuersignal S2 weist eine erste reduzierte Taktfrequenz ft′ auf, deren Wert sich ergibt aus
bzw.
d.h.
respectively.
ie
Damit wird die für die Stufen 17, 18 benötigte Taktfrequenz für die Ansteuerung des Matrix-Displays 19 geringer bei der gleichen Anzahl Za von anzuzeigenden Zeilen.The clock frequency required for the
Die Vorrichtung eines zweiten Ausführungsbeispiels ist in Fig. 4 dargestellt. Mittel, die die gleiche Funktion ausüben wie in dem ersten Ausführungsbeispiel der Fig. 3 sind mit den gleichen Kennzahlen wie dort bezeichnet und auf sie wird nur insoweit eingegangen, wie es für das Verständnis erforderlich ist.The device of a second embodiment is shown in FIG. 4. Means that perform the same function As in the first exemplary embodiment in FIG. 3, the same characteristic numbers are used as there and they are only dealt with to the extent necessary for understanding.
Die Bildquelle 13 gibt ihr Ausgangssignal an einen Bildspeicher 20 ab, der einen ersten Steuereingang 21 und einen zweiten Steuereingang 22 aufweist.The
Am ersten Steuereingang 21 liegt ein erstes Bild-Steuersignal S1′, welches das Abspeichern (Einschreiben) von Videobild-Daten steuert. An dem zweiten Steuereingang 22 Liegt ein zweites Bild-Steuersignal S2′, welches das Auslesen von Videobild-Daten steuert.At the
Durch die Verläufe der Steuersignale S1′, S2′ können verschiedene Versionen verwirklicht werden.The versions of the control signals S1 ', S2' can be used to implement different versions.
Werden sowohl die horizontale als auch die vertikale Austastlücke berücksichtigt, so ergibt sich eine Vergrößerung der zur Signalaufbereitung zur Verfügung stehenden Zeit bis zu 33%, was einem Faktor
k2 kleiner oder gleich 1,33
entspricht.If both the horizontal and the vertical blanking interval are taken into account, the time available for signal processing is increased by up to 33%, which is a factor
k2 less than or equal to 1.33
corresponds.
Dazu wird, durch das erste Bild-Steuersignal S1′ gesteuert, das von der Bildquelle 13 abgegebene aktive Signal in den Bildspeicher 20 mit folgenden Werten eingeschrieben:
- der Taktfrequenz ft, entsprechend
- einer Zeilenfrequenz fz, entsprechend
- the clock frequency ft, accordingly
- a line frequency fz, corresponding
Das Auslesen der Bild-Daten erfolgt, gesteuert durch das zweite Bild-Steuersignal S2′, nun ausgedehnt in die vertikale Austastperiode.The reading of the image data takes place, controlled by the second image control signal S2 ', now extended into the vertical blanking period.
Die zur Verfügung stehende Zeit zur Darstellung von Za Zeilen wird mit Tba′ bezeichnet.
Da die Zeit zur Darstellung vor Za Zeilen vergrößert wurde, ergibt sich hieraus eine Reduzierung der Zeilenfrequenz.Since the time to display before Za lines has been increased, this results in a reduction in the line frequency.
Da die Anzahl Za der Zeilen mit Bildinformationen geringer ist als die Anzahl Z der durch ein Videosignal insgesamt übertragenen Zeilen (s. Fig. 2), ergibt sich als verlängerte Dauer Tz′ für eine anzuzeigende Zeile
und damit als reduzierte Zeilenfrequenz fz′
and thus as a reduced line frequency fz ′
Für die Ansteuerung des Matrixdisplays mit einer Zeile ergibt sich nun als gesamt zur Verfügung stehende Zeilendauer Tza+
Die für dieses Ausführungsbeispiel geeignete reduzierte Taktfrequenz ft′ beträgt
Zu beachten ist dabei, daß die reduzierte Taktfrequenz ft′ ein ganzzahliges Vielfaches der reduzierten Zeilenfrequenz fz′ ist.It should be noted that the reduced clock frequency ft 'is an integer multiple of the reduced line frequency fz'.
Ein Bildaufbau nach dem zweiten Ausführungsbeispiel ist in Fig. 5 dargestellt.An image structure according to the second exemplary embodiment is shown in FIG. 5.
Es ist ersichtlich, daß für die anzuzeigenden Bildinformationen, die sich ergeben aus den aktiven Teilen 11 einer jeden Zeile 10 (s. Fig. 1) und der Anzahl Za der Zeilen mit Bildinformationen, nahezu die gesamte ursprüngliche Bilddauer Tb zur Verfügung steht.It can be seen that for the image information to be displayed, which results from the
Zu beachten ist, daß die Zeit Tb (entspricht der gesamt umrahmten Fläche schraffierter und nicht schraffierter Bereich) in Fig. 2 und Fig. 5 gleich ist.It should be noted that the time Tb (corresponds to the total framed area of hatched and non-hatched area) is the same in FIGS. 2 and 5.
Aus Fig. 5 kann ferner entnommen werden, daß die Zeit TB nicht zwangsweise auf eine gerade Anzahl von Zeilen TB/Tz′ aufgeteilt werden muß.From Fig. 5 it can also be seen that the time TB does not necessarily have to be divided into an even number of lines TB / Tz '.
Bei einer Variante dieses Ausführungsbeispiels wird lediglich die vertikale Austastlücke Z-Za (s. Fig. 2) berücksichtigt. Damit vergrößert sich die für Signalverarbeitungsalgorithmen zur Verfügung stehende Zeit Tza⁺ gegenüber derjenigen bisher bekannter Systeme um einen Faktor k3 kleiner oder gleich 1,09.
Daraus folgt für die entsprechende Taktfrequenz ft⁺
Bei dieser Variante ist das erste Bild-Steuersignal S1′ mit der Taktfrequenz ft und das zweite Bild-Steuersignal S2′ mit der reduzierten Taktfrequenz ft⁺ moduliert.In this variant, the first image control signal S1 'with the clock frequency ft and the second image control signal S2' is modulated with the reduced clock frequency ft⁺.
Wird weiterhin auf denjenigen Bildbereich verzichtet, der bei Kathodenstrahlröhren durch überschreiben des Bildbereichs verlorengeht, so steht für einen reduzierten Bildinhalt eine nochmals vergrößerte Zeit zur Ansteierung des Matrix-Displays 19 zur Verfügung, wodurch eine weitere Reduzierung der Taktfrequenz möglich wird.If the image area that is lost in cathode ray tubes by overwriting the image area is also dispensed with, a further increased time is available for driving the
Fig. 6 zeigt symbolisch Speicher- und Lesevorgänge für den Bildspeicher 20 der Fig. 4.FIG. 6 symbolically shows storage and reading processes for the
Wie bereits erwähnt, erfolgt das Abspeichern mit einer höheren Frequenz als das Auslesen. Während der gesamten Bilddauer Tb liegt nur innerhalb einer aktiven Bilddauer eine Bildinformation vor, die in dieser Dauer abgespeichert wird.As already mentioned, the storage takes place at a higher frequency than the reading. During the entire image duration Tb, image information is only present within an active image duration and is stored in this duration.
Unter der aktiven Bilddauer ist bei einem System mit der Reduzierung der Taktfrequenz um der Faktor k2=1,33 die Zeit entsprechend der nicht-schraffierten Fläche in Fig. 2 zu verstehen.In a system with the reduction of the clock frequency by the factor k2 = 1.33, the active image duration is to be understood as the time corresponding to the non-hatched area in FIG. 2.
Das Auslesen hingegen erfolgt während einer Zeitspanne, die im wesentlichen, insbesondere unter Berücksichtigung der Initialisierungszeit Ti, nahezu der gesamten Bilddauer Tb entsprechen kann.The reading out, however, takes place during a period of time that can essentially correspond to almost the entire image duration Tb, particularly taking into account the initialization time Ti.
Die erforderliche Größe des Bildspeichers richtet sich nach dem Bereich, in den die Bilddarstellung in vertikaler Richtung vergrößert wird. Das ist der Bereich
Bei Zugrundelegung eines progressiven 625 Zeilen-Systems mit 575 aktiven Zeilen entspricht dies einem maximal abzuspeichernden Bereich von ungefähr 50 Zeilen.Based on a progressive 625 line system with 575 active lines, this corresponds to a maximum area of approximately 50 lines to be saved.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel sieht vor, daß die Taktfrequenz ft nicht in dem Maße reduziert wird, wie es bei den vorhergehenden Ausführungsbeispielen beschrieben wurde. Stattdessen soll jedoch die in dem Bildspeicher 20 abgespeicherte Videoinformation über eine größere Anzahl von Zeilen angezeigt werden, verglichen mit der Anzahl Za der Zeilen, die Bildinformationen enthalten, was einer vertikalen Aufwärtsinterpolation der Zeilenanzahl Za entspricht.Another exemplary embodiment provides that the clock frequency ft is not reduced to the extent that was described in the previous exemplary embodiments. Instead, however, the video information stored in the
So kann beispielsweise ein aktives Videobild, das Bildinformationen enthält, in den Speicher 20 mit derselben Taktfrequenz ein- und ausgelesen werden.For example, an active video image that contains image information can be read into and read out of the
Die Zeiträume zur Strahlrückführung stehen für die Verarbeitung durch die Stufen 23, 24 sowie zur Anzeige durch das Matrixdisplay 19 zusätzlich zur Verfügung. Diese Zeiträume können nun dazu verwendet werden, mehr Zeilen des Matrixdisplays anzusteuern, als es durch die betreffende Fernsehnorm vorgesehen ist, was zu einer Reduzierung der sichtbaren Zeilenstruktur führt.The periods for beam return are additionally available for processing by
Um Bildverzerrungen zu verringern oder zu vermeiden kann das anzuzeigende Bild beispielsweise in seinen horizontalen Abmessungen gedehnt werden. Teile, die dadurch über die horizontalen Abmaße des Matrixdisplays 19 hinausgehen, können beschnitten werden.To reduce or avoid image distortion, the image to be displayed can be stretched, for example, in its horizontal dimensions. Parts that thereby go beyond the horizontal dimensions of the
Denkbar ist auch folgende Anwendung.The following application is also conceivable.
Bei Verwendung eines Matrix-Displays mit beispielsweise 560 Zeilen und bei der Aufbereitung eines Videobildes in nach M-Norm (US-Norm) mit ca. 482 aktiven Zeilen, ist eine Ausdehnung des darzustellenden Bildes auf 560 Zeilen möglich.When using a matrix display with, for example, 560 lines and when processing a video image in accordance with the M standard (US standard) with approximately 482 active lines, the image to be displayed can be expanded to 560 lines.
Hierdurch ergibt sich eine geringer Sichtbarkeit der Zeilenstruktur, sowie eine bessere Ausnutzung eines eventuell gegebenen Matrixdisplays mit einer größeren Anzahl zur Verfügung stehenden Zeilen. Bei Verwendung einer auf die maximale Zeilenzahl des Displays ausgerichtete Optik, ergibt sich durch die Ansteuerung des gesamten Matrixdisplays eine Vergrößerung der Lichtausbeute.This results in a lower visibility of the line structure, as well as a better utilization of a possibly given matrix display with a larger number of available lines. When using an optic geared towards the maximum number of lines on the display, the control of the entire matrix display results in an increase in the luminous efficacy.
Weitere Versionen der genannten Ausführungsbeispiele können mindestens eine der folgenden Varianten aufweisen:
- für eine indirekte Ansteuerung des Matrixdisplays 19 können Speichermittel vorgesehen sein, die das zeitlich "gedehnte Bild" abspeichern und deren ausgelesene Informationen zu einer Ansteuerung des Matrixdisplays 19 dienen;
- die Anzahl M′ von darzustellenden Bildpunkten entspricht nicht der durch die Geometrie des Matrixdisplays 19 vorgegebenen Anzahl M von Bildpunkten pro Zeile. Stattdessen kann ein Abspeichern und/oder Auslesen des Videosignals in den Zeilen- bzw. Bildspeicher mit geringerer Auflösung erfolgen. Mit dadurch erhaltenen Bildinformationen können benachbarte Bildpunkte des Matrixdispalys 19 gemeinsam angesteuert werden, so daß dieses auf nahezu seiner gesamten Fläche ein Videobild mit geringerer Auflösung anzeigt. Denkbar ist weiterhin, daß die Bildinformationen nur einem Teilbereich des Matrixdisplays 19 zugeführt werden, wie es beispielsweise bei "Bild-in-Bild" Systemen der Fall ist.
Analog kann auch die vertikale Auflösung verringert werden; - statt der Abspeicherung eines einzigen Videobildes (bzw. Teilen davon) können mehrere Videobilder abgespeichert werden, die anschließend über meherere Matrixdisplays angezeigt werden können oder aufgezeichnet werden können.
- statt einer direkten Ansteuerung des Matrix-Displays ist ebenfalls eine indirekte Ansteuerung möglich. Unter direkter Ansteuerung wird in diesem Zusammenhang verstanden, daß die durch das Videosignal übertragenden Bildinformationen "online" angezeigt werden. Bei einer indirekten Ansteuerung erfolgt eine Aufzeichnung der Bildinformationen hinter
dem Speicher 14 bzw. 20 und eine spätere Ansteuerung des Matrixdisplays 19.
- For indirect control of the
matrix display 19, memory means can be provided which store the temporally "stretched image" and whose information read out is used to control thematrix display 19; - the number M 'of pixels to be displayed does not correspond to the number M of pixels per line given by the geometry of the
matrix display 19. Instead, the video signal can be stored and / or read out in the line or image memory with a lower resolution. With the image information obtained in this way, adjacent pixels of thematrix display 19 can be controlled jointly, so that the latter displays a video image with a lower resolution on almost its entire surface. It is also conceivable that the image information is only supplied to a sub-area of thematrix display 19, as is the case, for example, with "picture-in-picture" systems.
Similarly, the vertical resolution can also be reduced; - Instead of storing a single video image (or parts thereof), multiple video images can be saved, which can then be displayed or recorded on several matrix displays.
- instead of direct control of the matrix display, indirect control is also possible. Under In this context, direct control means that the image information transmitted by the video signal is displayed “online”. In the case of indirect control, the image information is recorded behind the
14 or 20 and thememory matrix display 19 is controlled later.
Claims (6)
- Method for controlling a matrix display with a multiplicity of picture elements, in which active parts of a transmitted video signal containing picture information are scanned and stored using a first rate which corresponds to the density of predetermined picture information contained in the active parts and to the duration of the active parts of the transmitted video signal, and is read out at a second rate which results from the density of picture information to be displayed and from the time available for its display, characterised in that the density of picture information to be displayed is determined by the number of picture elements to be controlled, in which the number of controlled lines of the matrix display is greater than the number of lines of the video signal transmitted.
- Method according to claim 1, characterised in that the transmitted video signal corresponds to the M-norm (US-norm).
- Method according to claim 1 or 2, characterised in that the number of lines of the matrix display to be controlled is 560.
- Apparatus for controlling a matrix display (19) in which a store (14,20) is provided, controlled by a first pre-determined control signal (S1) in such a way that active parts of a transmitted video signal from a picture source (13) containing picture information are stored using a first rate which corresponds to the density of predetermined picture information contained in the active parts and to the duration of the active parts of the transmitted video signal, and is read out by means of a second pre-determined control signal (S2) at a second rate which results from the density of picture information to be displayed and from the time available for its display, characterised in that the density of picture information to be displayed is determined by the number of picture elements to be controlled, and that a signal processing device (17) is provided which processes the picture information to be displayed such that the number of controlled lines of the matrix display is greater than the number of lines of the video signal transmitted.
- Apparatus according to claim 4, characterised in that the transmitted video signal corresponds to the M-norm (US-norm).
- Apparatus according to claim 4 or 5, characterised in that the number of lines of the matrix display to be controlled is 560.
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