FI81939B - Videovisningssystem foer visning av videosignaler med vid och standardiserad bildrelation. - Google Patents

Description

1 81939

Videonäyttöjärjestelmä kuvasuhteeltaan laajojen ja standardisoitujen videosignaalien näyttämiseksi

Keksintö liittyy laajakuvaisiin televisionäyttöjär-5 jestelmiin, jotka ovat myös yhteensopivia tavanomaisten te-levisiovideosignaalien kanssa, jotka edustavat kuvia, joilla on "standardisoitu" kuvasuhde, kuten 4:3, joka on pienempi kuin laajakuvaisten järjestelmien kuvasuhde, kuten 5:3.

10 Dischert ja muut ovat havainneet US-patenttijulkai sussaan 4 551 754, että laajakuvainen televisiosignaali voidaan tehdä yhteensopivaksi tavanomaisten televisiovastaanottimien kanssa supistamalla "puristamalla" laajaku-vaisen kuvan vasenta ja oikeaa reunaa. Näytettynä tavan-15 omaisella televisiovastaanottimella, kuvan puristetut reunat ovat laajalti katseilta peitossa johtuen vastaanottimen ylipyyhkäisystä. Laajakuvaisella vastaanottimella näytettynä puristetut reunat palautetaan alkuperäiseen leveyteensä aikalaajennuspiirien avulla. Dischertin ja muiden 20 järjestelmän yhdessä suoritusmuodossa kuvan reunan puristus on aikaansaatu modifioimalla vaakaohjaussignaalia kameralle. Toisessa suoritusmuodossa kuvan palautus ("puristuksen poisto") on aikaansaatu muistin avulla, joka tallentaa videosignaalin vakiotaajuisesta kirjoituskellosta 25 riippuvaisesti ja palauttaa tallennetun signaalin muuttu-vataajuisesta lukukellosta riippuvaisesti. Lukukellotaa-juuden muuttaminen muuttaa kuvaelementtien suhteellista ajoitusta vaakajuovalla siten mahdollistaen näytetyn kuvan puristettujen reunojen laajentamisen.

30 Jotta aikaansaadaan sekä laajakuvaisten että stan dardin mukaisen kuvasuhteen (ts. 4:3) omaavien kuvien näyttö kaksitoimisessa vastaanottimessa Dischert ja muut ehdottavat, että koodattu signaali summataan yhteensopivan (reunoista puristetun) laajakuvaisen signaalin pystysam-35 mutusaikaväliin identifioimaan, että signaali edustaa laa-jakuvaista kuvaa. (Tässä käytettynä termi laajakuvainen 2 81 939 tarkoittaa mitä tahansa kuvasuhdetta, joka on suurempi kuin 4:3, jota käytetään tavanomaisissa televisionäytöissä.) Koodattu signaali ilmaistaan kaksitoimisessa vastaanottimessa ja sitä käytetään ohjaamaan näytön rasterinleveyttä ja reu-5 nanlaajennuspiiriä. Kun koodi on läsnä, reunanlaajennus-piirit ovat toiminnassa ja rasterinleveys laajennetaan laa-jakuvaisen kuvaputken täyteen leveyteen. Kun vastaanotetaan standardeja televisiosignaaleja koodin puuttuminen ilmaistaan ja sitä käytetään vähentämään rasterinleveyttä, jotta 10 muodostetaan 4:3 kuvasuhde ja reunanlaajennuspiirien toiminta on estettynä (ohitettuna).

Samanlaisia reunanlaajennus- ja rasterinleveyden ohjausjärjestelyitä on kuvattu Dischertin ja muiden toisessa US-patenttijulkaisussa 4 556 906 otsikoltaan "KINESCOPE 15 BLANKING SCHEME FOR WIDE-ASPECT RATIO TELEVISION". Rasterinleveyden muuttamistekniikka vastaanottimessa laajan ja standardin kuvasuhteen omaavien kuvien näyttämiseksi käy edelleen ilmi projektiotelevisiojärjestelmästä, jota Shioda ja muut ovat ehdottaneet US-patenttijulkaisussa 4 385 324, 20 jossa koodattua signaalia myös käytetään rasterin koon automaattiseksi ohjaamiseksi kaksitoimisessa vastaanottimessa.

Toinen esimerkki yhteensopivasta laajakuvaisesta /· järjestelmästä on selitetty K.H. Powersin toimesta US-pa- :· tenttihakemuksessa sarjanumero 504 374, joka on jätetty 25 14.7.1983 osittaisena jatkohakemuksena sarjanumerolla 485 446, joka on jätetty 14.4.1983. Powersin järjestelmässä kuvan keskiosa on hivenen puristettuna (n. 2,5 %) ja kuvan reunojen puristus kasvaa lineaarisesti tekijään noin 3:1 asti äärireunoilla. Reunanpuristus on aikaansaatu 30 Powersin järjestelmässä käyttämällä analogisen videosignaalin muuttuvakellotaajuista näytteenottoa. Näytteenottotaajuutta on muutettu syöttämällä hyvin suuritaajuisen (4,374 GHz) oskillaattorin ulostulo ohjelmoidulle jakajal-le, jonka jakajat on tallennettu ohjelmoitavaan lukumuis-35 tiin (ROM). ROM:ia osoitetaan laskurilla, joka on ajastettu kunkin juova-aikavälin aikana muuttaen siten jakajaa 3 81939 ja siten näytteenottotaajuutta näytteytetyn videosignaalin reunanpuristuksen ohjaamiseksi.

On havaittu, että sentyyppiset kaksitoimiset tele-visiovastaanottimet, jotka muuttavat laajakuvaisen näytön 5 vaakapyyhkäisyn leveyttä sekä laajan että standardin kuva-suhteen omaavien kuvien näyttämiseksi ovat suhteellisen monimutkaisia ja niissä voi esiintyä konvergenssiongelmia. Erityisesti näyttölaite, kuten suoraan katsottava kuvaputki tai projektiojärjestelmä, joka on oikein konvergoitu laa-10 jakulmaisen kuvan näyttämiseksi, voi vaatia uudelleenkon-vergoinnin standardin kuvasuhteen (ts. 4:3) omaavien kuvien näyttämiseksi. Esillä oleva keksintö on suunnattu ensisijaisesti muodostamaan ratkaisu tähän ongelmaan.

Keksintöä luonnehtiva videonäyttöjärjestelmä sisäl-15 tää näyttövälineen vakiolevyisen rasterin tuottamiseksi ja kuvasuhteen, joka on suurempi kuin 4:3 lähde muodostaa vi-deosisääntulosignaalin, joka edustaa kuvaa, jonka kuvasuh-de on yhtä kuin 4:3. Käsittelyväline, joka on kytketty lähteeseen ja reagoi videosisääntulosignaaliin syöttää käsitel-20 lyn videoulostulosignaalin näyttövälineelle, jossa kukin sen vaakajuova sisältää vaakatahtiaikäväIin, viiveaikavälin ja aktiivivideon aikavälin näyttövälineen rasterin saamiseksi tuottamaan kuva, jolla on 4:3 kuvasuhde ja jonka vaa-kapaikka määräytyy käsittelyvälineiden muodostamasta vii-25 veestä.

Keksintö on esitetty oheisessa piirustuksessa, jossa samoille elementeille on annettu samat viitemerkinnät ja joissa:

Kuvio 1 on lohkokaavio yhteensopivasta laajakuvai-30 sen videosignaalin kehittävästä järjestelmästä, joka luonnehtii keksinnön piirteitä;

Kuviot 2 ja 3 ovat diagrammeja, jotka esittävät kuvion 1 järjestelmän toimintaa;

Kuvio 4 on lohkokaavio, joka esittää kuvion 1 jär-35 jestelmän puristuselementtien yksityiskohtia; 4 81939

Kuviot 5 ja 6 ovat taulukoita, jotka listaavat kuvion 1 järjestelmässä käytetyn ROM:in sisällön;

Kuvio 7 on keksintöä luonnehtivan laajakuvaisen vastaanotin järjestelmän lohkokaavio; 5 Kuvio 8 on lohkokaavio reunanlaajentimesta, joka so veltuu käytettäväksi kuvion 7 vastaanottimessa;

Kuvio 9 on diagrammi, joka esittää kuvion 8 vastaanottimen toimintaa;

Kuvio 10 on lohkokaavio keksintöä luonnehtivasta 10 kaksitoimisesta televisiovastaanottimesta;

Kuvio 11 on lohkokaavio kuvanlaajentimesta, joka soveltuu käytettäväksi kuvion 10 kaksitoimisessa vastaanottimessa;

Kuviot 12 ja 13 ovat taulukoita, jotka listaavat 15 kuvion 11 laajentimen ROM-muistin sisällön; ja

Kuvio 14 on lohkokaavio kytkettävästä interpolaat-torista, joka soveltuu käytettäväksi kuvion 10 kaksitoimisessa vastaanottimessa.

Kuvion 1 yhteensopivan laajakuvaisen videosignaa-20 Iin kehittävä järjestelmä käsittää kameran (tai filmikana-vakoneen) 10, joka on kytketty studioajoitussignaalin generaattoriin 12, joka muodostaa standardin mukaiset NTSC-ajoitussignaalit kameran juova- ja kenttätaajuuksien ohjaamiseksi. Tuotettaessa laajakuvaisia yhteensopivia sig-25 naaleja PAL- tai SECAM-vastaanottimia varten, tulisi käyttää sopivaa ajoitussignaaligeneraattoria. Kamera 10 on rakenteeltaan tavanomainen, mutta se on sovitettu aikaansaamaan videoulostulosignaalin S1 RGB-muodossa, jolla on laaja kuvasuhde (esim. noin 5:3). Sovitus on tehty vähentämäl-30 lä kameran kuvaimelle syötetyn pystypyyhkäisysignaalin amplitudia tai, jos riittävä kohde-elektrodialue on käytettävissä lisäämällä vaakapyyhkäisysignaalin amplitudia. Samanlainen sovitus voidaan tehdä tavanomaiseen filmikana-vakoneeseen laajakuvaisen videosignaalin S1 aikaansaamiseksi. 35 Laajakuvainen videosignaali S1 on muutettu Y-, I- ja Q-komponenteiksi matriisin 14 avulla. I- ja Q-komponentit 5 81939 alipäästösuodatetaan valetoistamattomilla alipäästösuoti-milla 16 ja 18 vastaavasti ja muutetaan digitaaliseen muotoon analogia-digitaali-(A/D)-muuntimilla 20 ja 22 vastaavasti. Luminanssisignaalia Y viivästetään yksikössä 24 5 (alipäästösuodatuksen signaaleihin I ja Q aiheuttaman viiveen kompensoimiseksi) ja muutetaan digitaaliseen muotoon muuntimessa 26.

Muuntimet 20, 22 ja 26 ovat kaikki ajastettuina kellosignaalilla FW taajuudella, joka on yhtä kuin 1100 x 10 videosignaalin S1 vaakajuovataajuus. Kellosignaali FW aikaansaadaan kirjoituskellogeneraattorilla 30, joka on kytketty ajoitusväylän 13 kautta studioajoitussignaaligene-raattoriin 12 vaakajuovataajuisen ajoitussignaalin FH vastaanottamiseksi, Edullisesti generaattori 30 on toteutet-15 tu vaihelukittuna silmukkana sen varmistamiseksi, että kel-lopulsseja on kokonaislukumäärä (1100 keksinnön tässä esimerkissä) kullakin videosignaalin S-juovalla. Vaihtoehtoisesti muita taajuudenkertomistekniikoita voidaan käyttää kehittämään kirjoituskellosignaali FW.

20 Digitalisoidut, Y-, I- ja Q-videosignaalit syöte tään vastaaville yhden juovan (1-H) kaksoismuisteille 40, 42 ja 44. Muistien luku- ja kirjoitusoperaatioita ohjataan ohjausyksiköllä 50, jossa on sisääntulot kirjoitus-kellosignaalin FW vastaanottamiseksi kellolta, juovataa-25 juisen (vaakatahti-) signaalin FH vastaanottamiseksi ajoi-tysväylältä 13 ja lukukeIlosignaalin FR vastaanottamiseksi lukukellogeneraattorilta 32. Lukukellosignaalin taajuus on 910 x juovataajuus FH. Kello 32 on edullisesti myös vaihelukittu signaaliin FH varmistaen siten, että erotus 30 lukukellopulssien lukumäärän (910) ja kirjoituskellopul-sien lukumäärän (1100) välillä videosignaalin S1 juovaa kohden on vakio. Muistit 40-44 ja ohjausyksikkö 50 voidaan toteuttaa, kuten on esitetty kuviossa 4, jota selitetään seuraavassa.

35 Muistit 40-44 yhdessä kellojen 30 ja 32 ja ohjaus- ’ yksikön 50 kanssa aikaansaavat laajakuvaisen videosignaalin 6 81939 reunojen puristusfunktion, kuten kuvataan yksityiskohtaisesti seuraavassa. Reunojen puristuksen jälkeen komponentti-signaalit (Y', 1' ja Q1) muutetaan yhdistettyyn muotoon syötettäväksi nauhurille tai lähettimelle 60. Erityisesti I'-5 ja Q'-signaalit alipäästösuodatetaan vastaavasti kaistanleveyksille 1,5 ja 0,5 MHz vastaavasti suotimilla 62 ja 64 ja syötetään modulaattorilla 66, joka kvadratuuriamplitudi-moduloi signaalit standardille väriapukantoaallolle kromi-nanssisignaalin C aikaansaamiseksi. Viiveyksiköt 70 ja 72 10 summaavat viiveen signaaleihin Y' ja 1' sen viiveen tasaamiseksi, jonka suodin 64 on aiheuttanut signaaliin Q* komponenttisignaalien oikean kohdistuksen varmistamiseksi. Krominanssisignaali C ja luminanssisignaali Y yhdistetään summaimessa 74 ja tuloksena oleva signaali syötetään 15 yksikköön 74, joka lisää standardin NTSC purske- ja sammu-tussignaalit samoin kuin "lippusignaalin" (pystysammutus-aikaväliin) käsitellyn signaalin identifioimiseksi yhteensopivaksi laajakuvaiseksi signaaliksi. Kuten aiemmin on mainittu, tätä lippusignaalia (lisättynä videosignaaliin) 20 on alunperin käytetty kaksitoimisessa vastaanottaessa laajakuvasuhteisen ja standardikuvasuhteisen toiminnan automaattiseksi valitsemiseksi.

Tahdin sammutuksen ja lipun lisäyksen jälkeen digi-taali signaali muutetaan analogiseen muotoon digitalia-25 analogiamuuntimessa 76, alipäästösuodatetaan yksikössä 78 kaistanleveyden rajoittamiseksi taajuuteen 4,2 MHz (standardi NTSC yleisradioarvo) ja syötetään nauhurille tai lähettimelle 60 jakeluvahvistimen 80 kautta.

Käsitelty signaali S2 on NTSC yleisradiostandardien 30 mukainen kaikissa muissa suhteissa paitsi kuvan vasemman ja oikean reuna-alueen puristuksen suhteen. Kuvan puristus, kuten on esitetty kuviossa 2, on aikaansaatu 25, 50 ja 75 %:n askelina alkuperäisen 5:3 kuvasuhteisen laajakuvai-sen kuvan sekä vasemmalle (L) ja oikealle (R) reunalle. Mo-35 lemmat reuna-alueet vastaavat n. 20 % kuvasta ennen puristusta ja n. 10 % kuvasta puristuksen jälkeen. Tämän 7 81939 mukaisesti, kun yhteensopiva (puristettu) signaali näytetään tavanomaisella televisiovastaanottimella (jossa on noin 5 %:n ylipyyhkäisy molemmilla reunoilla) noin puolet puristetusta kuvan osasta on näkymättömissä ylipyyhkäisyn 5 johdosta. (Näkymättömissä oleva puolisko sisältää suurimman puristuksen. Näkyvä puolisko sisältää pienimmän puristuksen ja sen on havaittu olevan huomaamaton.) Laajakuvaises-sa vastaanottimessa komplementaariset laajennuspiirit palauttavat reuna-alueet alkuperäiseen leveyteensä.

10 Toiminnassa laajakuvaisella videosignaalilla S1, joka on aikaansaatu kameralla 10, on NTSC-standardin mukaiset juova- ja kenttätaajuudet. Kuten on esitetty kuviossa 3A, yhden juovan kesto on n. 63,5 yus (10,9 ^us:n sammutus ja 52,6 ^us:n aktiivinen osa). Signaalin S1 ak-15 tiivisen video-osan on esitetty käsittävän 10,5 yus molempia reunoja varten ja 31,6 ^us kuvan keskiosaa varten. Tämä vastaa likimain tekijöitä 20 %, 60 % ja 20 % laajakuvai-sen kuviossa 2 esitetyn kuvan vasenta, keski- ja oikeaa osaa varten. Puristamalla molemmat reunaosat on supistet-20 tu kattamaan noin 10 % (5,25 yus, kuvio 3E) aktiivisesta videoaikavälistä poistamalla joukko, 190, kirjoituskello-pulsseja, kuten seuraavassa selitetään.

Laajakuvaiset digitalisoidut komponenttisignaalit Y, I ja Q on tallennettu vastaaviin muisteihin 40-44. Kul-25 lakin muistilla on kahden juovan muistikapasiteetti. Kun yksi juova on tallennettu riippuvaisesti 1100 FH kirjoitus-kellosignaalista FW. aikaisemmin tallennettu juova palautetaan riippuvaisesti 910 FH lukukellosignaalista FR. Koska A/D-muuntimet 20, 22 ja 26 on ajastettu 1100 FH kirjoi-30 tuskellolla, laajakuvainen videosignaali (Y, I ja Q) käsittää 1100 kuvaelementtiä (kuva-alkiota) juovaa kohden ;; digitaaliseen muotoon muuttamisen jälkeen. Kuva-alkiot on [‘ jaettu kunkin juovan sammutuksen, keskiosan ja reunojen välille, kuten on esitetty kuviossa 3B. Yksikkö 50 aikaan-35 saa kuva-alkioiden jättämisen huomiotta kultakin juovalta lukumäärinä, jotka on esitetty kuviossa 3C poistamalla 8 81939 vastaavat kellopulssit kirjoituskellosta. Tuloksena tallennetaan harvempia kuva-alkioita muisteihin kuin mitä oli läsnä alkuperäisessä signaalissa, kuten on esitetty kuviossa 3D. Tämän mukaisesti, kun muisti on luettu 910 FH luku-5 kellolla (kuvio 3E) reunaosat, joista kirjoituskellopulssit on poistettu puristuvat poistettujen pulssien lukumäärän funktiona muuttamatta käsittellyn signaalin kertakaikkista vaakajaksoa (63,5 ^us) .

Poistettujen kuva-alkioiden tietty lukumäärä, joka 10 on esitetty kuviossa 3C, on valittu aikaansaamaan muuttuvat puristustekijät (25, 50 ja 75 %) kuviossa 2 esitettyjen reuna-alueiden sisällä. 25-%risen puristuksen aikaansaamiseksi yksi kustakin neljästä kellopulssista poistetaan. 50-%:ista ja 75-%:ista puristustekijää varten kaksi 15 neljästä ja kolmesta neljästä peräkkäisestä kellopulssista poistetaan vastaavasti.

Kuva-alkioita poistetaan sammutusaikavälistä puristamatta aikaväliä. Tämä seuraa poistettujen kuva-alkioiden lukumäärän tietystä valinnasta luku- ja kirjoituskellotaa-20 juuksien suhteen. Erityisesti 190 kuva-alkion edustama aikaväli 1100 FH kirjoituskellotaajuudella (10,9 ^us) on sama kuin 156 kuva-alkioita ajastettuna 910 FH lukukello-taajuudella. Siten 34 kuva-alkion poistaminen sammutusai-·;· kavälillä ei johda muutokseen. Useampien pulssien poista- 25 minen lyhentää aikaväliä. Harvempien pulssien poistaminen pidentää sitä. Jos sammutusaikavälin pituus muuttuu, niin aktiiviin videoaikaväliin tulisi tehdä muutos siten, että kokonaisjuovajakso pysyy NTSC-standardin arvossa (n.

63,5 yus). Esimerkkinä, jos sammutusaikaväliä lisätään 30 poistamalla vähemmän kuin 34 kirjoituskellopulssia, niin useampia pulsseja tulisi poistaa aktiivisesta videoaika-välistä kasvaneen sammutusajan kompensoimiseksi. Suhde, joka täyttää nämä kriteerit, on, että poistettujen kirjoi-tuskellopulssien lukumäärä on valittu samaksi kuin luku-35 ja kirjoituskellopulssien lukumäärien välinen erotus yhdessä juova-aikavälissä. Tässä keksinnön esimerkissä on 9 81939 1100 kirjoituskellopulssia ja 910 lukukellopulssia, siten yhteensä 190 kirjoituskellopulssia poistetaan käsitellyn ulostulosignaalin juovajakson muuttumisen estämiseksi.

Kuvio 4 on yksityiskohtainen lohkokaavio kuvion 1 5 muisti- ja ohjauselementeistä 40-50 ja se esittää keksinnön lisäpiirteen käsitellyn kuvan ulkonäön parantamiseksi, kun se lopullisesti näytetään vastaanottaessa. Lyhyesti kellopulssikuviota, joka on poistettu, muutetaan juovalta toiselle. Tämän on havaittu olevan tehokasta vähennettäes-10 sä näkyviä vikoja, jotka pyrkivät esiintymään johtuen laa-jakuvaisen signaalin desimaatiosta käyttämättä tavanomaista kapeakaistaista esisuodatusta.

Toisin sanoen reunojen puristamista kuvaelementtejä poistamalla voidaan pitää eräänlaisena alinäytteenottopro-15 sessina. Tavanomainen tapa minimoida virheet, jotka ovat luonteenomaisia esinäytteytetyille tai "desimoiduille" näytteytetyille datajärjestelmille, on rajoittaa signaalin kaistanleveyttä ennen näytteiden vähentämistä. Tämä kuitenkin edustaa oleellisia ongelmia reunapuristetussa järjes-20 telmässä, koska näytteiden vähentäminen muuttuu useita kertoja kunkin juovan aikana. Erityisesti 75 %:n puristuksessa kolme neljästä näytteestä poistetaan. Tämä muuttuu kahteen neljästä ja yhteen neljästä puristustasoilla 50 ja 25 % ja nollaan neljästä kun puristusta ei käytetä (kes-25 kialueella), Siten optimaalisen esidesimointisuotimen täytyisi muodostaa neljä erilaista kaistanleveyttä riippuen puristustekijästä. Tämä puolestaan monimutkaistaa viivetasausta, koska suotimen viive on kaistanleveyden funktio.

Kuten yllä on mainittu, ratkaisu, jonka on havait-30 tu olevan tehokas, on olla käyttämättä kapeakaistaisia esi-desimointisuotimia ja sen sijaan muuttaa kuva-alkioiden ...· poistamiskuviota jaksoittaisesti. Tätä on sovellettu ku viossa 4 tallentamalla kaksi kuva-alkioiden poistokuviota ROM:iin 402. Toista kuviota käytetään parillisille juovil-35 le ja toista parittomille juoville. Kumpikin kuvio poistaa saman kuva-alkioiden (kellopulssien) kokonaislukumäärän ja 10 81 939 siten puristustekijät ovat samat. Ainoastaan tiettyjen poistettavien pulssien valintaa on muutettu. Kuviot 5 ja 6 ovat taulukoita, jotka listaavat ROM:in 402 sisällön esittäen kaksi kuviota.

5 Yksityiskohtaisemmin kukin muisteista 40-44 käsittää parin 1-H muisteja (40A, 40B, 42A, 42B jne.). Signaalit Y, I ja Q syötetään muisteihin ja palautetaan muisteista 8-napaisen kytkimen kuudella lohkolla (43A-43F). Lohkot 43G ja 43H syöttävät luku/kirjoituskellosignaalit muistei-10 hin. Kutakin esitettyä kytkimen asentoa varten signaalit Y, I ja Q syötetään muisteihin 40A, 42A ja 44A lohkojen 43A, 43C ja 43E kautta ja tallennetaan riippuvaisesti kir-joituskellosignaaleista, jotka on kehitetty JA-portissa 401 ja kytketty kytkinlohkon 43H kautta. Vastakkaisesti 15 Y-, I- ja Q-signaalien juova, joka on aiemmin tallennettu muisteihin 40B, 42B ja 44B palautetaan riippuvaisesti 910 FH lukukellosignaaleista, jotka on muodostettu liittimelle 412 ja valittu kytkinlohkolla 43G. Lohkot 43B, 43D ja 43F kytkevät luettujen muistien ulostulot ulostuloliittimille.

20 Kun yksi juova on palautettu, kytkimen 43 asentoa muutetaan B-muistien saattamiseksi kirjoitustilaan ja A-muis-:·. tien saattamiseksi lukutilaan ja prosessi toistuu.

1100 FH kirjoituskellopulssien poistaminen on muodostettu JA-portilla 410, jota ROM 402 ohjaa seuraavasti.

; 25 1100 FH kellopulssit liittimellä 416 syötetään veräjälle 410 ja 11-bittiseen laskuriin 406. Laskuri 406 laskee FW pulssit osoitebittien A1-A11 kehittämiseksi ROMrille 402. Laskuri palautetaan kunkin juovan alussa juovataajuisilla pulsseilla FH liittimeltä 418. Korkeimman osoitteinen bitti 30 (A12) muodostetaan kiikulla 404, jota ajastetaan pulsseilla FH. Tämän mukaisesti kuviodatabitti (Dl), joka on tallennettu ROM:iin 402, otetaan alemmasta muistista (osoitteet 0-2047) kunkin juovan aikana ja korkeammasta muistista (osoitteet 2408-4095) seuraavan juovan aikana. Kuvio 5 35 listaa koko alemman muistin kuvion sisällön ja kuvio 6 listaa ylemmän muistin kuvion sisällön "1" kuviossa sallii 11 81939 JA-portin 410 päästää läpi 1100 FH pulssi. "0” saa JA-portin 410 poistamaan pulssin. Kuten on esitetty, poistettujen pulssien kokonaislukumäärä on sama (190) molemmissa kuvioissa, mutta tietyt poistetut pulssit muuttuvat.

5 Esimerkkinä neljästä yhteen puristusalueella (alkaen osoitteesta 910) alemmassa muistissa poistokuvio on "1000". Tämä merkitsee, että ensimmäinen pulssi (osoite 190) päästetään läpi ja seuraavat kolme poistetaan. Tämä neljän bitin jakso toistetaan, kunnes saavutetaan osoite 242, missä 10 kuvio muuttuu arvoon 1010 vastaten 50 %:n puristustekijää. Kuviossa 6 vastaavat poistokuviot ovat "0010" ja "0101” vastaavasti. Siten poistokuvio muuttuu juovalta toiselle vähentäen siten näkyviä vikoja aiemmin selitetyistä syistä.

Kuvion 7 laajakuvasuhteinen vastaanotin sisältää 15 antenniliittimen 702 laajakuvasuhteisen videosisääntulo-signaalin vastaanottamiseksi, joka oletetaan kehitetyksi, kuten on kuvattu kuvioiden 1-6 yhteydessä. Vaihtoehtoisesti muitakin välineitä voidaan käyttää laajakuvasuhteisen signaalin kehittämiseksi, kuten on selitetty edellä 20 mainituissa Dischertin ja muiden patenttihakemuksissa.

Oletetaan, että olivat sitten miten tahansa kehitettyinä, reunapuristustekijät ovat 25, 50 ja 75 %. Jos muita tekijöitä käytetään, niin sopivat muutokset tulisi tehdä ohjausyksikön 750 ROM:iin. Vastaanottimen piirteenä on, ku-25 ten tullaan näkemään, että oleellisesti samaa laitteistoa ja ohjelmistoa, jotka aikaansaavat reunapuristuksen kuvion 1 järjestelmässä, voidaan käyttää aikaansaamaan reunapuristuksen poisto vastaanottimessa.

Laajakuvasuhteinen yhteensopiva signaali syötetään 30 viritin-, välitaajuusvahvistin- ja ilmaisinyksikölle 704, joka on tavanomainen rakenteeltaan ja muodostaa peruskais-taisen yhdistetyn NTSC-videoulostulosignaalin S3 analogiselle dekooderiyksikölle 706 ja tahti-ilmaisimelle 708. Yksikkö 706 muuttaa signaalin S3, R, G, B komponenttimuo-35 toon. Vaihtoehtoisesti muuntaminen voi tapahtua Y, I, Q tai johonkin muuhun komponenttimuotoon (esimerkiksi Y, 12 81 939 R-Y, B-Y), RGB-signaalit digitalisoidaan sitten kolminkertaisella A/D-muuntimella 710, joka on ajastettu taajuudella 910 FH, jonka on muodostanut kirjoituskello 712. Siten digitalisoitujen signaalien juovaa kohden on 910 kuva-al-5 kiota.

Digitalisoidut signaalit on tallennettu vastaaviin muisteihin 714-718 riippuvaisesti 910 FH kirjoituskello-pulsseista, jotka kello 712 on muodostanut. Kunkin komponentin kaikki 910 näytettä on tallennettu. Samanaikaisesti 10 juova, joka oli aiemmin tallennettu, palautetaan riippuvaisesti 1100 FH lukukellosta 720, jossa valikoidut pulssit on poistettu ohjausyksikön 750 avulla. Lukukellopuls-sien poistamisella on se vaikutus muistioperaatioon, että venytetään talennettua näytettä suhteessa ajan pituuteen, 15 jona lukukello on "pysäytettynä" tai oikeammin "tauolla". "Puristuksen poiston" jälkeen muisteissa 714-718 laajaku-vaiset RGB-videosignaalit muutetaan takaisin analogiseen muotoon kolminkertaisessa D/A-muuntimessa (ts. sisältäen kolme D/A-muunninlohkoa) 722, alipäästösuodatetaan suoti-20 millä 724-728 ja syötetään 5x3 kuvasuhteiselle näytölle (esim. laajakuvainen kuvaputki tai projektiolaite) 730, joka on tahdistettu tavanomaisille NTSC-juova- ja kenttä-taajuuksille pyyhkäisygeneraattorin 731 avulla.

Yhteensopivan laajakuvaisen signaalin reunan laa-25 jennus (puristuksen poisto) kuvion 7 vastaanottimessa, on analoginen kuvion 1 järjestelmässä käytetylle reunanpuris-tustekniikalle. Itse asiassa, kuten on esitetty kuviossa 8, identtinen laitteisto ja ohjelmisto, jota on käytetty puristukseen kuviossa 4, aikaansaa laajennuksen kuviossa 8 30 yksinkertaisesti kääntämällä luku- ja kirjoituskellotaa-juudet ja kääntämällä yhteydet kytkinlohkoihin 43H ja 43G.

Toiminnassa yhden juovan muistit toimivat kuten on aiemmin kuvattu tallentaen ja palauttaen kunkin videosi-sääntulosignaalin (R, G ja B tässä tapauksessa) juovan. Oh-35 jausyksikkö 750 on suoraan analoginen yksikölle 50 lukuun ottamatta sitä, että lukukellopulssit poistetaan kirjoi- 13 81 939 tuskellopulssien sijasta ja luku- ja kirjoituskellotaajuu-det on käännetty. ROM:iin tallennetut poistokuviot ovat samat kuin puristusjärjestelmässä (ks. kuviot 5 ja 6) ja niitä on vuoroteltu juovalta toiselle vikojen vähentämiseksi, 5 kuten aiemmin on yksityiskohtaisesti selitetty.

Kuvio 9 tuo esiin yksityiskohtaisen listauksen kuva-alkioiden suhteellisesta jakautumisesta tahti- ja aktiivisilla videoalueilla ja lukukellopulssien poistamisesta. Kuten on esitetty, toiminta on vastakkaista kuviossa 3 esi-10 tetyn dekooderin toiminnalle. Kuvio 9A esittää videosisään-tulosignaalin ajoituksen ja on sama kuin kuvio 3E. Kuviot 9B ja 9C esittävät laajakuvaisen muistiin tallennetun signaalin 910 kuva-alkion suhteellisen jakautumisen. Kuvio 9D listaa poistettujen lukukellopulssien lukumäärän reuna-15 alueiden laajentamiseksi. Lukukellopulssien poistamisella, kuten aiemmin on mainittu, on vaikutuksena viimeisen kuva-alkion venyttäminen tai toistaminen suhteessa poistettujen lukukellopulssien lukumäärään. Kuvio 9E esittää puristuksesta vapautetun ulostulosignaalin lopullisen muodon kuva-20 alkioiden ja ajoituksen muodossa ja, kuten nähdään, signaali on palautettu alkuperäiseen laajakuvaiseen muotoonsa, :·. joka on esitetty kuvioissa 3A ja 3B.

Kuvio 10 esittää kuvion 7 vastaanottimen modifikaation kaksitilaisen toiminnan aikaansaamiseksi normaalin 25 kuvasuhteen (4:3) omaavien kuvien ja laajan kuvasuhteen (5:3) omaavien kuvien näyttämiseksi näyttöyksiköllä 730. Tärkeää on, että modifioitu vastaanotin välttää konver-genssiongelmat, joita voi syntyä aiemmin kuvatun kaltaisissa kaksitoimisissa vastaanottimissa, jotka muuttavat 30 rasterin leveyttä näytön kuvasuhteen muuttamiseksi. Rasteri, joka on oikein konvergoitu laajakuvasuhteista kuvaa varten, voi vaatia uudelleen konvergoinnin, kun leveyttä pienennetään.

Tämä ongelma vältetään kuvion 10 vastaanottimessa 35 käyttämällä näyttöyksikköä 730 vakiovaakapoikkeutuksella ja muuttamalla näkyvää rasterin kokoa sammuttamalla rasterin 14 81939 reuna-alueet, kun näytetään 4:3 kuvasuhteen omaava kuva. Edullisesti sama signaali, joka aikaansaa reunojen sammutuksen standardin mukaisen kuvasuhteen vallitessa myös aikaansaa interpolaattorin ohjauksen laajan kuvasuhteen val-5 litessa. Interpolaattori parantaa laajakuvasuhteisen kuvan laajennettujen reuna-alueiden visuaalista laatua, mutta sen toiminta täytyy estää kuvan keskiosan (puristamaton) aikana resoluution menettämisen välttämiseksi.

Kuviossa 10 esitetyn vastaanottimen modifikaatiot 10 käsittävät lippuilmaisimen 1002, kiikun 1004 ja interpolaattorin 1006 lisäämisen ja ohjausyksikön 750 korvaamisen modifioidulla ohjausyksiköllä 1008, kuten on esitetty kuviossa 11. Ilmaisin 1002 voi olla rakenteeltaan tavanomainen (esimerkiksi tasoilmaisin tai jokin sopivan tyyp-15 pinen digitaalinen koodi- tai pulssi-ilmaisin) ja on kytketty yksikön 704 ulostuloon SET-signaalin syöttämiseksi kiikulle 1004, kun lippusignaali on läsnä pystysammutusjaksossa. Kiikku 1004 vastaanottaa RESET-signaalin tahti-ilmaisimelta 708 kunkin pystysammutusaikavälin alussa. Tämän 20 mukaisesti, jos lippusignaali on läsnä, kiikku 1004 on asetettu yhtä kenttää varten. Käänteisesti, jos lippusignaali ei ole läsnä, kiikku 1004 on palautettu yhtä kenttä-aikaväliä varten. Kiikun 1004 ulostulosignaali (S4) siten identifioi signaalin olevan laajakuvasuhteinen tai standar-25 dikuvasuhteinen kentältä toiselle pohjalta. Jos tätä automaattista ilmaisupiirrettä ei haluta, kiikku 1004 ja ilmaisin 1002 voidaan jättää pois ja korvata käyttäjän käyttämällä vipukytkimellä. Vaihtoehtoisesti manuaalinen kuva-suhteen ohjauskytkin voidaan kytkeä kiikkuun 1004 aikaan-30 saamaan sekä manuaalinen että automaattinen kuvasuhteen ohjaus.

Interpolaattori 1006 voi olla rakenteeltaan tavanomainen, mutta se tulisi varustaa ohjaussisääntulolla joko sen ohittamista tai sen toiminnan estämistä varten riippu-35 vaisesti ohjaussignaalista. Kuvio 14 antaa sopivan esimerkin kytketystä kahden pisteen lineaarisesta interpolaatto- is 81939 rista. Syy interpolaattorin ohjaamiseen on, että yhteensopivan laajakuvasuhteisen kuvan keskialue on joko puristama-ton tai niin vähäisesti puristettu (esim. 2,5 %, kuten Powersin järjestelmässä), että interpolaatio heikentäisi 5 laajakuvasuhteisen kuvan resoluutiota tällä alueella. Interpolaatio on erääntyyppinen keskiarvoistusprosessi ja siten pyrkii luontaisesti pehmentämään kuvaa. Jos interpolaattorin sallittaisiin toimia kuvan puristamattomien osien aikana, tuloksena olisi tarpeeton resoluution menetys. In-10 terpolaation on havaittu olevan edullinen maksimipuristuk-sen omaavissa reuna-alueissa, joissa kolme neljästä kuva-alkiosta on poistettu. Tämän mukaisesti on suotavaa ohjata interpolaattoria vastaanottimen toimintatavan mukaisesti ja puristustekijän funktiona laajakuvasuhteisessa ti-15 lassa.

Erityisesti tässä keksinnön esimerkissä interpolaat-tori on sammutettu ohjausyksiköllä 1008, kun näytetään standardin kuvasuhteen omaavia kuvia. Interpolaattori on myös sammutettu laajakuvasuhteisten kuvien keskiosien (pu-20 ristamattomia tai kevyesti puristettuja) aikana. Interpolation toiminta sallitaan ainakin laajakuvasuhteisen signaalin aikoina, jotka vastaavat maksimaalista kuvan laajennusta.

Sen lisäksi, että kehitetään sammutussignaali näyt-25 töä 730 varten ja ohjaussignaali interpolaattoria 1006 varten, ohjausyksikkö 1008 aikaansaa myös modifioidun kello-pulssipoistokuvion muisteja 714-718 varten. Tätä modifioitua kuviota käytetään, kun näytetään standardin mukaisen kuvasuhteen omaavia kuvia kuvamuistin koordinoimiseksi sam-30 mutuksen kanssa. Kuvio 11 esittää modifikaatiot yksikköön 1008, kuvio 12 on ohjelmalistaus ROM-datasta kellopulssien poistoa varten standardin kuvasuhteen omaaville kuville ja kuvio 13 on ohjelmalistaus ROM-datasta interpolaattorin 1006 ohjausta ja näytön 730 sammutusta varten.

35 Kuvion 11 ohjausyksikkö 1108 on identtinen kuvion 8 ohjausyksikköön nähden lukuun ottamatta kahden lisäohjel- ie 81939 malistauksen sisältymistä ROM:iin 402, jotka on esitetty kuvioissa 12 ja 13 ja kytkimen 1102 lisäystä. Kuvion 12 ohjelma listaa lukukellopulssien kuvion, jotka poistetaan JA-portilla 410, kun vastaanotetaan standardin kuvasuhteen 5 omaavia kuvia. Kytkintä 1102 ohjataan kuvasuhteen valinta-signaalilla kiikulta 1104. Kuten on esitetty kuviossa 12, kaikki lukukellopulssit poistetaan osoitteista, jotka vastaavat laajakuvasuhteisen kuvan reuna-alueita, kun vastaanotetaan standardin kuvasuhteen omaava kuva. Tätä poisto-10 kuviota ei muuteta juovalta toiselle (ts. ylempään muistiin tallennettu kuvio on identtinen sille mitä on tallennettu alempaan muistiin). Koska standardin signaalin kaikki kuva-alkiot on tallennettu muistiin kirjoituskellolla, lukukellon pysäyttäminen osoitteiden aikana, jotka vastaa-15 vat reuna-alueita, johtaa siihen, että ei tuote videoulos-tulosignaalia näiden alueiden aikana eikä menetetä 4:3 kuvadataa.

Kuviosta 12 huomataan, että 4:3 kuvasuhteisen signaalin aktiivin videon 754 kuva-alkiota on viivästetty tah-20 tisignaalin päättymisen suhteen 1100 FH lukukellon 78 jaksoa. Tämä erityinen viive keskittää 4:3 kuvan 5:3 kuvasuh-teiselle näytölle. Lisäämällä viivettä 4:3 kuva näytetään 5:3 näytön keskikohdan oikealla puolella. Viiveen pienentämisellä on vastakkainen vaikutus. Täten voidaan ohjata 25 näytettyjen 4:3 kuvasuhteisten kuvien vaakapaikkaa erilaisilla kuvapulssien viivästyskuvioilla sellaisia eri-tyisefektejä varten, kuten 4:3 kuvan siirtäminen vasemmalta oikealle tilan muodostamiseksi lisäkuvaa tai merkkiä varten 5:3 näytöllä.

30 Sen varmistamiseksi, että ruutu on täysin sammutet tu reuna-alueiden aikana, sammutus ulottuu osoitteeseen 285 asti ja siten hivenen limittyy aktiivisen videosignaalin kanssa, joka alkaa osoitteesta 268. Tätä on esitetty kuviossa 13, josta nähdään, että ”1" (sammutuksen sallinta) 35 tuotetaan vasemman reunan osoitteesta 910 osoitteeseen 285, kun taas kuviossa 12 aktiivinen video alkaa osoitteesta 17 81 939 286. Kuvion 13 data D3 syötetään kytkimen 1102 kautta sam-mutusnäytölle 730, kun standardin kuvasuhteen omaavat signaalit vastaanotetaan ja syötetään interpolaattorille 1108 interpolaattorin toiminnan sallimiseksi, kun vastaanote-5 taan laajakuvasuhteisia signaaleja.

Kuvion 13 ohjelmalistaus (kuvion 11 data D3) ohjaa sammutusta ja interpolointia seuraavasti. Kun vastaanotetaan laajakuvasuhteisia signaaleja, kytkin 1102 on sijoitettu esitettyyn asentoon reunanlaajennusohjelmadatan D1 10 syöttämiseksi JA-portille 410 sammutussignaalin maadoitta-miseksi (estämiseksi), joka on syötetty näytölle 703 ja kuvion 13 ohjelmadatan D3 syöttämiseksi interpolaattorin 1106 toiminnan sallimiseksi, Interpolaattorin toiminta sallitaan reuna-aikaväleissä (osoitteissa 190 ja 285 ja 15 1004-1099), Kun vastaanotetaan standardin kuvasuhteen omaa- via signaaleja, kytkin 1103 on vaihdettu syöttämään kuvion 12 lukukellotaukodata JA-portille 410 interpolaattorin 1106 toiminnan estämiseksi ja ohjelmadatan D3 syöttämiseksi näytölle 730 näytön sammuttamiseksi reuna-alueilta. Vaihtoeh-20 toisesti näytön sammuttamisen sijasta dataa D3 voidaan käyttää syöttämään sopivia "täytevideosignaaleita" reuna-alueille (esimerkiksi videosignaaleja, jotka edustavat harmaata-soa tai jonkin sopivan väristä reunusta) tai sallimaan toi-J sen kuvan syöttäminen reuna-alueille.

".'I 25 Kytketty interpolaattori 1006 voidaan toteuttaa, kuten on esitetty kuviossa 14, Kuten on esitetty, kutakin ' R-, G- ja B-signaalia viivästetään yhdellä juovalla vastaa vassa viive-elementissä 1402-1406. Viivästetyt ja viiväs-tämättömät R-, G- ja B-signaalit summataan summaimilla 30 1410-1414 kaksipisteisesti lineaarisesti interpoloitujen ulostulosignaalien muodostamiseksi. Päälle/poisohjaus on aikaansaatu kytkimien 1420-1424 avulla, joita ohjataan yk-siköllä 1008, kuten on aiemmin selitetty.

Claims (9)

1. Videonäyttöjär jestelmä, joka käsittää signaalilähteen (704, 706, 710), joka käytössä ai- 5 kaansaa ainakin joskus videosignaalin, joka edustaa kuvaa, jolla on tietty kuvasuhde (esim. 4:3); näyttövälineen (730) rasterin tuottamiseksi, jolla on kuvasuhde (esim. 5:3), joka on suurempi kuin mainittu tietty suhde; 10 signaalinkäsittelynvälineen (kuviot 10, 11), jotka reagoivat videosignaaliin käsitellyn videoulostulosignaa-lin syöttämiseksi näyttövälineelle kuvan näytön kehittämiseksi, jossa käsitellyssä videoulostulosignaalissa on juova-aikavälejä, jotka kukin sisältävät juovatahtiaika-15 välin ja aktiivivideoaikavälin, tunnettu siitä, että kuvan näyttämiseksi rasterin leveyden muuttumatta signaalinkäsittelyväline sisältää välineen (402', D2, 1102) viiveaikavälin ("tauko") kehittämiseksi kussakin juovajaksossa, joka viiveaikaväli määrittää näytetyn ku-20 van paikan rasterin leveyden puitteissa.

2. Videonäyttöjärjestelmä, joka käsittää signaalilähteen (704, 706, 710), joka käytössä aikaansaa ajoittain ensimmäisen kuvaa edustavan videosignaalin, jolla on tietty kuvasuhde (esim. 4:3) ja toisin 25 ajoin toisen kuvaa edustavan videosignaalin, jolla on suurempi kuvasuhde (esim. 5:3); näyttövälineen (730) rasterin tuottamiseksi, jolla on mainittu suurempi kuvasuhde; kaksitoimisen signaalinkäsittelyvälineen (kuviot 30 10, 11), joka toisessa toimintatilassa reagoi ensimmäi seen videosignaaliin ensimmäisen käsitellyn videoulostu-..· losignaalin syöttämiseksi näyttövälineille mainitun tie tyn kuvasuhteen omaavan kuvan näytön kehittämiseksi, ja toisessa toimintatilassa reagoi toiseen videosignaaliin 35 toisen käsitellyn videoulostulosignaalin syöttämiseksi i9 81939 näyttövälineelle suuremman kuvasuhteen omaavan näytön kehittämiseksi, molempien videoulostulosignaalien sisältäessä juovajaksoja, jotka kukin sisältävät juovatahtiaika-välin ja aktiivin aikavälin, tunnettu siitä, että 5 tietyn kuvasuhteen omaavan kuvan näyttämiseksi rasterin leveyden muuttumatta signaalinkäsittelyväline käsittää välineen (402', D2, 1102) kehittämään kullakin ensimmäisen videoulostulosignaalin juova-aikavälillä myös viive-aikavälin ("tauko"), joka määrittää tietyn kuvasuhteen 10 omaavan näytetyn kuvan paikan suuremman kuvasuhteen rasterin leveyden puitteissa.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että se käsittää ensimmäisen piirivälineen (402') mainituissa kä-15 sittelyvälineissä ohjaussignaalin (D3) tuottamiseksi ennalta määrätyssä aikavälissä, joka osuu yhteen ainakin viiveaikavälin osan kanssa; ja toisen piirivälineen (1102) mainitun ohjaussignaalin syöttämiseksi näyttövälineelle (730) kuvainformaation 20 näyttämisen estämiseksi riippuvaisesti videosisääntulo-signaalista mainitun ennalta määrätyn aikavälin aikana.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että ohjaussignaali käsittää sam-mutussignaalin.

5. Patenttivaatimuksen 3 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että ohjaussignaali (D3) on sam-mutussignaali, joka on myös yhtäaikainen aktiivin videon aikavälin osan kanssa käsitellyn videoulostulosignaalin reunaosan näytön estämiseksi.

6. Jonkin patenttivaatimuksen 1-5 mukainen järjes telmä, tunnettu siitä, että signaalinkäsittelyväline sisältää muistivälineen (ROM), johon on tallennettu informaatiota videoulostulosignaalin viiveaikavälin määrittämiseksi.

7. Patenttivaatimuksen 2 mukainen videonäyttöjär- 20 81 939 jestelmä, tunnettu siitä, että suuremman kuvasuhteen omaavaa kuvaa edustava videosignaali on puristetussa muodossa; ja käsittelyväline sisältää välineen videosisääntulo-5 signaalin puristuksen poistoa varten mainitussa toisessa toimintatilassa ja interpolaattorivälineen (1006) toisen käsitellyn videoulostulosignaalin ainakin kunkin näytetyn juovan osan interpoloimiseksi.

8. Patenttivaatimuksen 2 mukainen videonäyttöjär-10 jestelmä, tunnettu siitä, että se edelleen käsittää piirivälineen mainitussa käsittelyvälineessä, joka mainitussa toisessa toimintatilassa kohdistaa interpolation toiseen käsiteltyyn videoulostulosignaaliin ja en-15 simmäisessä toimintatilassa syöttää sammutussignaalin näyttövälineelle.

9. Patenttivaatimuksen 2, 7 tai 8 mukainen video-näyttöjärjestelmä, tunnettu siitä, että käsittelyväline sisältää muistivälineen (402f), johon on tallen- 20 nettu ensimmäinen ja toinen bittikuvio, ja välineen (1102) ensimmäisen bittikuvion valitsemiseksi ensimmäisessä toimintatilassa ensimmäisen videoulostulosignaalin käsittelemiseksi ja toisen bittikuvion valitsemiseksi toisessa toimintatilassa toisen videoulostulosignaalin 25 käsittelemiseksi, ja ensimmäinen bittikuvio ohjaa ensimmäisen käsitellyn videoulostulosignaalin viiveaikaväliä. 2i 81939