NL8006472A

NL8006472A - Inrichting voor het veranderen van de afmetingen van een televisiebeeld.

Info

Publication number: NL8006472A
Application number: NL8006472A
Authority: NL
Original assignee: Rca Corp
Priority date: 1979-11-28
Filing date: 1980-11-27
Publication date: 1981-07-01
Also published as: FR2471104B1; DE3044915A1; GB2064913A; NL189990C; DE3044915C2; JPH0319753B2; GB2064913B; US4282546A; JPS5693489A; FR2471104A1; NL189990B; CA1147450A

Description

VO 1237

Titel: Inrichting voor het veranderen van de afmetingen van een televisiebeeld.

De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een inrichting voor het veranderen van de afmetingen van een televisiebeeld en meer in het bijzonder op een dergelijke inrichting voor het samendrukken en/ of uitrekken van een televisiebeeld om iedere gewenste verhouding daar-5 van te verkrijgen. Bij de bestaande techniek zijn verschillende digitale technieken toegepast voor het veranderen van de afmetingen van een televisiebeeld. Volgens een techniek wordt het samendrukken verkregen door zowel horizontale aftastlijnen als beeldelementen binnen horizontale aftastlijnen weg te laten, zoals beschreven is in het Amerikaanse 10 octrooischrift nr. ^.13^.128. Vanwege de weggelaten signaalinformatie verlaagd deze techniek echter de beeldkwaliteit. Volgens een andere techniek wordt interpolatie uitgevoerd op de luminantiecomponent van het signaal tussen horizontale aftastlijnen en tussen beeldelementen in horizontale aftastlijnen om het beeld hetzij samen te drukken of uit te 15 rekken. De beeldkwaliteit wordt echter ook bij deze techniek verkleind vanwege de enkele interpolatie van de signaalcomponent en vanwege de "alias of fold-over" problemen die er mee kunnen ontstaan. "Alias" heeft in deze context betrekking op stoorsignalen welke in een signaal verschijnen dat is gereconstrueerd uit bemonsteringen welke genomen 20 zijn met een snelheid nabij of onder de Nyquist-snelheid.

De uitvinding voorziet in een inrichting voor het veranderen van de afmetingen van een televisiebeeld om hetzij de afmetingen van het televisiebeeld samen te drukken of uit te rekken. Originele beeldpunten welke betrekking hebben op een samengesteld videosignaal en bemonsterd 25 zijn met de een of andere synchrone of werkelijke tijdsnelheid worden in hun basis R, G, B of Y, I, Q componenten gescheiden. Afzonderlijke bewerking s inrichtingen interpoleren de beeldelementwaarde voor iedere component uit de originele beeldelementwaarde bij een effectieve snelheid die kleiner is dan de synchrone snelheid bij het samendrukken van 30 de afmetingen van het beeld en met een effectieve snelheid die groter is dan de synchrone snelheid bij het uitrekken van de afmetingen van het beeld. De geïnterpoleerde beeldelementen voor iedere signaalcomponent worden dan gecombineerd tot nieuwe beeldelementen welke betrekking hebben op een nieuw samengesteld videosignaal. Deze nieuwe beeldelemen-35 ten worden dan aangeboden voor weergave met de synchrone snelheid om de 8 0 0 6 4 7 2 -2- afmetingen van het televisiebeeld te veranderen. Bij bepaalde voorkeursuitvoering s vormen wordt het "alias of fold-over" probleem vermeden door de bandbreedte van de originele beeldelementen te beperken om zo een snelheid van de geïnterpoleerde beeldelementen tot stand te brengen die , 5 groter is dan de Nyquist-snelheid bij het samendrukken van de beeldaf- metingen.

De uitvinding zal in het hierna volgende nader beschreven worden aan de hand van de tekening, hierin toont: fig. 1a, 1b, 1c, 1d en 1e de techniek voor het in tijd/frequentie 10 op schaal brengen welke techniek gebruikt is voor het veranderen van de afmetingen van een televisiebeeld; fig. 2 een blokschema van een voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding waarbij het videosignaal gescheiden is in de basiscomponent ervan en de techniek voor het in tijd/frequentie op schaal brengen toe-15 gepast is op elk van die componenten; fig. 3 een blokschema van een beeldelementbewerkingsinrichting voor het samendrukken of uitrekken van een enkele component van het videosignaal in een andere voorkeursuitvoeringsvorm van de uitvinding; fig. b een eerste orde polynoom interpolatie van een beeldelement 20 dat in een enkele richting gelegen is; fig. 5 een eerste orde polynoom interpolatie van een beeldelement dat in twee'richtingen gelegen is en fig. 6 een blokschema van een andere bewerkingsinrichting voor een beeldelement met een enkele component in een specifieke uitvoerings-25 vorm van de uitvinding.

Het in tijd/frequentie op schaal brengen is reeds gebruikt voor het veranderen van de afmetingen van een televisiebeeld en deze techniek is in de fig. 1a t/m 1e getoond. Zoals getoond is in fig. 1a, vereist deze techniek dat de originele beeldelementwaarden voor het 30 videosignaal f(t) worden bemonsterd bij de een of andere synchrone snelheid At welke gewoonlijk bepaald is door een meester-klok. Om het televisiebeeld in afmetingen samen te drukken tot 1/k maal de originele afmeting, worden geïnterpoleerde beeldelementwaarden voor het videosignaal f(t) afgeleid uit de originele beeldelementwaarden met een snel-35 heid At.k, zoals getoond is in de fig. 1b, en deze geïnterpoleerde beeldelementen worden met de synchrone snelheid At teruggespeeld om het 8006472 -3- televisiesignaal f(k.1) te vormen, zoals getoond is in fig. 1c. Om het televisiebeeld in afmetingen uit te rekken tot k maal de originele afmeting ervan, worden geïnterpoleerde beeldelementwaarden voor het videosignaal f(t) afgeleid uit de originele beeldelementwaarden met een snel-5 heid At/k, zoals getoond is in fig. 1d en deze geïnterpoleerde beeldelementen worden teruggespeeld met de synchrone snelheid At om het videosignaal f(t/k) te vormen, zoals getoond in fig. 1e.

De inrichting 10 voor het veranderen van de afmetingen van een televisiebeeld volgens de uitvinding is opgenomen in een videosynchro-10 nisatie-inrichting getoond in het blokschema van fig. 2. Een middel (dat niet getoond is) voor het bemonsteren van het samengestelde videosignaal bij de een of andere synchrone of werkelijke tijdsnelheid, zoals vier maal de hulpdraaggolffrequentie, is als gedeelte van de videosynchronisatie-inrichting opgenomen om te voorzien in een tevoren 15 bepaald aantal beeldelementen per lijn en lijnen per raster. Een geheugen 11 door welk de stroom van beeldelementinformatie wordt gecoördineerd door een schrijfregelinrichting 12 en een leesregelinrichting lij- is ook opgenomen in de videosynchronisatie-inrichting. De samengestelde video-signaalbeeldelementen worden toegevoerd aan de inrichting 10 voor het 20 veranderen van de beeldafmetingen bij een orgaan 16 dat dient voor het· scheiden van die beeldelementen in originele beeldelementen welke betrekking hebben op elk basiscomponent van het videosignaal zoals de welbekende R, G, B, of Y, I, Q componenten. Wanneer het televisiebeeld samengedrukt moet worden, worden de samengestelde signaalbeeldelementen 25 rechtstreeks toegevoerd aan het scheidingsorgaan λβ maar wanneer het televisiebeeld uitgerekt moet worden, worden de beeldelementen daaraan toegevoerd via het geheugen 11 in de videosynchronisatie-inrichting.

De origienele beeldelementen voor iedere videocomponent worden toegevoerd aan afzonderlijke componentenbewerkingsmiddelen 18, 20 en 22 voor 30 het afleiden van geïnterpoleerde beeldelementwaarden uit de originele beeldelementen bij een effectieve snelheid die kleiner is dan de synchrone snelheid bij het samendrukken van de beeldelementen en bij een effectieve snelheid die groter is dan de synchrone snelheid bij het uitrekken van de beeldafmetingen. De geïnterpoleerde beeldelementen welke 35 betrekking hebben op iedere videocomponent worden toegevoerd aan een middel 2k dat dient voor het combineren van die beeldelementen tot 8006472 -b- nieuwe beeldelementen welke betrekking hebben een nieuw samengesteld videosignaal en deze nieuwe beeldelementen worden dan aangeboden voor weergave met de synchrone snelheid om zo de afmetingen van het televisiebeeld overeenkomstig de in het voorgaande verklaarde techniek voor het 5 in tijd/frequentie op schaal brengen, te veranderen. Door het uitrekken van het beeld worden de nieuwe beeldelementen voor weergave rechtstreeks door het combinatiemiddel 2b afgegeven maar bij het samendrukken van het beeld worden de nieuwe beeldelementen voor weergave via het geheugen 11 in de videosynchronisatie-inrichting afgegeven.

10 Snelheidscompatibiliteit tussen de originele, geïnterpoleerde en nieuwe beeldelementen wordt verkregen via het geheugen 11 in de videosynchronisatie-inrichting. Gedurende het samendrukken van het beeld worden de originele beeldelementen van het samengestelde videosignaal met de synchrone snelheid rechtstreeks toegevoerd aan het schei-15 dingsorgaan 16, omdat de geïnterpoleerde beeldelementen afgeleid zijn met een snelheid die kleiner is dan de synchrone snelheid. De nieuwe beeldelementen worden echter door het combinatiemiddel 2b ook afgeleid met een snelheid die kleiner is dan de synchrone snelheid en dientengevolge moeten zij door het geheugen 11 gevoerd worden voor weergave met 20 de synchrone snelheid. Bij het uitrekken van het beeld moet de synchrone snelheid van de originele beeldelementen in het samengestelde videosignaal vertraagd worden omdat de geïnterpoleerde beeldelementen afgeleid worden bij een effectieve snelheid die groter is dan de synchrone snelheid. Daarom worden de originele beeldelementen toegevoerd aan het 25 videocomponentscheidingsorgaan 16 via het geheugen 10 met de vertraagde snelheid die nodig is om de geïnterpoleerde beeldelementen met de synchrone snelheid af te leiden. Vanwege de vertraagde snelheid van de originele beeldelementen is de effectieve snelheid van de geïnterpoleerde beeldelementen welke bij het uitrekken worden afgeleid groter dan de 30 synchrone snelheid. De nieuwe elementen worden echter in feite met de synchrone snelheid uit het combinatiemiddel 2b ontleend en dientengevolge worden zij daarvandaar rechtstreeks voor weergave toegevoerd. Ieder origineel beeldelement van het samengestelde videosignaal bezit specifieke horizontale en verticale plaatsen in het raster van het televisie-35 beeld en de inrichting volgens de uitvinding kan worden aangepast om een beeld in horizontale en/of verticale richting hetzij samen, te/jdr&kken of 800 6 47 2 -5- uit te rekken. Verder kan de mate van beeldsamendrukking of uitrekking in de horizontale en/of verticale richting in de componentbewerkings-middelen 18, 20 en 22 instelbaar gemaakt zijn. Er kunnen dus conventionele technieken gebruikt worden om hetzij samengedrukte of uitgerekte 5 beelden instelbaar te plaatsen binnen het raster door middel van een positieregelinrichting 30, zoals beschreven is in het Amerikaanse oc-trooischrift nr. 227*215·

Alhoewel de componentbewerkingsmiddelen 18, 20 en 22 gelijk opbouwen en gelijke werkingskarakteristieken hebben, zijn verschillende 10 uitvoeringsvormen daarvan mogelijk. De voorkeursuitvoeringsvormen van elk van de componentbewerkingsmiddelen 18, 20 en 22 zijn in het blok-schema van fig. 3 getoond, waarbij een middel 32 gebruikt wordt voor het toepassen van polynocmfuncties voor het afleiden van geïnterpoleerde beeldelementwaarden uit de originele beeldelementwaarden. Een buffer-15 geheugen 3^·, zoals een schuifregister, is zodanig verbonden dat dit originele beeldelementwaarden naar :het polynoom interpolatiemiddel 32 brengt. Zoals in het voorgaande met betrekking tot fig. 2 besproken is, hebben de originele beeldelementwaarden betrekking op een enkele video-component en worden zij uit het scheidingsorgaan 16 voor de videocompo-20 nenten toegevoerd aan het geheugen 3¼. Een middel 36 is met het polynoom interpolatiemiddel 32 verbonden voor het regelen van de snelheid waarmee de geïnterpoleerde beeldelementen worden afgeleid.

Polynome functies worden bij deze techniek gewoonlijk gebruikt om onbekende informatie te interpoleren uit informatie bestaande uit 25 bemonsteringen. Afhankelijk van de orde N van de polynonfunctie, is het informatiebemonsteringen dat voor interpolatie nodig is N + 1. De opbouw van het polynoom interpolatiemiddel 32 en de vereiste capaciteit van het geheugen 3b zal derhalve afhangen van de orde van de polynoomfunctie welke wordt gebruikt. De originele beeldelementwaarden worden voort-30 durend door het geheugen 3^ geklokt en een enkel geïnterpoleerd beeldelement wordt iedere keer afgeleid wanneer het snelheidsregelmiddel 36 het interpolatiemiddel 3¼ bekrachtigd.

Het is uit de digitale signaalbewerkingsteehnieken wel bekend dat de bandbreedte in het frequentiespectrum van iedere component in 35 het nieuwe samengestelde videosignaal dat is afgeleid uit het combinatie-middel 2b uit fig. 2 bij het samendrukken van het beeld zal toenemen en 8006472 -6- bij het uitrekken van het beeld zal afnemen, in vergelijking met de bandbreedten van de afzonderlijke componenten in het samengestelde videosignaal dat wordt toegevoerd aan het scheidingsorgaan 16. Derhalve kan de beeldkwaliteit nadelig worden beïnvloed wanneer het beeld wordt 5 samengedrukt op een wijze die in het voorgaande beschreven is in verband met de fig. 1a, 1b en 1c omdat een "alias of fold-over" probleem ontstaat wanneer een signaal bemonsterd wordt met een effectieve snelheid die kleiner is dan de niet Niquist-snelheid, zoals ook in het voorgaande vermeld is. Er zijn uitvoeringsvormen van de bewerkingsmiddelen 10 18, 20 en 22 mogelijk, welke getoond zijn in fig. 2, waarbij het "alias of fold-over" probleem wordt vermeden. Bij dergelijke uitvoeringsvormen is een filtermiddel 38, zoals getoond is in fig. 3, öpgenomen voor het in band begrenzen van de originele beeldelementen om de effectieve snelheid van de geïnterpoleerde beeldelementen groter te maken dan de Niquist-15 snelheid bij het samendrukken van de beeldafmetingen. Zoals eerder besproken is kan de mate van samendrukken in de horizontale en op verticale richting van het beeld instelbaar zijn en de gewenste bandbegrenzing door het filtermiddel 38 zal met de samendrukkingsfactor in iedere richting variëren. Omdat dergelijke samendrukkingsfactoren bepaald worden 20 door de geïnterpoleerde beeldelementsnelheden, zoals eerder besproken is, is het snelheidsregelmiddel 36 ook zodanig verbonden dat dit respectievelijk een instelbaar horizontaal filter 1*0 en een instelbaar verticaal filter k2 in het filtermiddel 38 uit fig. 3 instelt. Wanneer het poly-noominterpolatiemiddel 32 en het filtermiddel 38 opgenomen is elke van 25 de componentenbewerkingsmiddelen 18, 20 en 22 in fig. 2, worden de originele beeldelementen uit het componentscheidingsorgaan 16 via de instelbare horizontale en/of verticale filters 1*0 en 1*2 toegevoerd aan het buffergeheugen 3l*. Het horizontale filter 1*0 moet zodanig instelbaar zijn dat het alle frequenties onder een bepaald niveau door kan laten 30 terwijl een verticaal filter 1*2 een filter van het kamtype zou moeten zijn, dat instelbaar is om informatie door te laten welke verschijnt tussen de harmonische van de horizontale lijnfrequentie. Omdat het poly-noom interpolatiemiddel 32 en het filtermiddel 38 beide geregeld worden door het snelheidsregelmiddel 38, is de bandbreedte van de geïnterpoleer-35 de beeldelementen welke worden afgeleid bij het samendrukken van het beeld door elk van de bewerkingsmiddelen 18, 20 en 22 begrensd overeen- 8006472 -7- komstig de interpolatiesnelheid om zo het "alias of fold-over" probleem te vermijden. Wanneer het beeld samengedrukt zou worden tot een kwart van de afmetingen in zowel de horizontale als verticale richting, zou bijvoorbeeld het snelheidsregelmiddel 38 de interpolatiesnelheid 25$ van 5 de originele beeldelementsnelheid instellen en het filtermiddel zodanig instellen dat dit het frequentiespectrum van de originele beeldelementen tot 25$ van hun bandbreedte begrenst.

De oplosingen van polynoomfuncties worden meer complex wanneer hun orde N toeneemt en derhalve vereist lineaire interpolatie met een 10 eerste orde polynoomfunctie de minste hoeveelheid apparatuur. Deze polynoomfunctie is, omdat deze lineair is, de uitdrukking voor een rechte lijn, zoals getoond is in fig. k, en heeft de vorm f(x) = a^ x + a^ waarbij de waarde van x bepaald wordt door de plaats waarop interpolatie gewenst is, terwijl a^ en a^ bepaald worden door de N + 1 aangrenzende 15 originele beeldelementwaarden. Door de aangrenzende originele beeldele-mentwaarden aan te geven als P(n) en P(n-1), wordt opgemerkt dat de geïnterpoleerde beeldelementwaarde P^ gelegen is tussen P(n) en P(n-1). Overeenkomstig de conventionele oplossing voor eerste orde polynoomfuncties, a^ = P(n) - P(n-1) en a^ = P(n-1), terwijl x = Δη zodat f(x) = 20 [P(n) - P(n-1)]. Δη + P(n-1). Wanneer men aanneemt dat Δη is afgeleid door het interpolatiesnelheidsregelmiddel 36, moet de apparatuur die nodig is in het polynoom interpolatiemiddel 32 een aftrekbewerking verzorgen, een optelling en een vermenigvuldiging voor iedere plaats waar interpolatie tussen twee aangrenzende originele beeldelementwaarden nodig 25 is om de gewenste geïnterpoleerde beeldelementwaarde af te kunnen leiden.

Alhoewel dergelijke apparatuur voldoende zou zijn om een enkele dimensie van het beeld zoals hetzij de horizontale of verticale dimensie te behandelen, moet, wanneer zowel de mogelijkheid tot het veranderen van de horizontale en verticale afmetingen gewenst is, de apparatuur 30 voorzien in interpolatie op drie plaatsen. Zoals getoond is in fig. 5 worden interpolaties op twee plaatsen eerst afgeleid tussen aangrenzende originele beeldelementwaarden op aangrenzende horizontale lijnen en vervolgens wordt de interpolatie op de derde plaats afgeleid tussen de eerste twee geïnterpoleerde plaatsen langs de aangrenzende horizontale 35 lijnen. Er zijn slechts vier originele beeldelementwaarden nodig om de drie interpolaties uit te voeren; P(n) de huidige beeldelementwaarde, 8006472 -8- P(n-1), P(n-1H), en P(n-J-1H-1) waarbij 1H een beeldelementafstand van een horizontale lijn weergeeft. Door de eerder besproken conventionele oplossing toe te passen om eerst de waarden van P^ op een plaats tussen originele beèldelementwaarden P(n) en P(n-1) op een horizontale lijn en 5 van P^g op een plaats tussen originele beeldelementwaarden P(n-1H) en P(n-1H-1) op de aangrenzende horizontale lijn en vervolgens de waarde van P-j. op een plaats tussen P^ en P^ af te leiden, worden de volgende uitdrukkingen verkregen:

Pi:L = [P(n)-P(n-l)].Anh + P(n-1) 10 Pi2 = [Pin-IHj-Pin-IH-Oj.Ai^ + P(N-1H-1) PT = [P-.-P.J.An + P.0 I i1 i2 v i2

Wanneer men veronderstelt dat Δη^ en Δη^ worden afgeleid door het inter-polatiesnelheidsregelmiddel 36 moet de apparatuur welke nodig is in het polynoom interpolatiemiddel 32 drie aftrekbehandelingen verzorgen, drie 15 optellingen en drie vermenigvuldigingen om op drie plaatsen te interpoleren om de waarde van P^ af te leiden.

In fig. 6 is een inrichting getoond welke de mogelijkheid verschaft om zowel in horizontale als in verticale richting de beeldafme-tingen te veranderen, welke inrichting voorzien is van een belichaming 20 van de componentsbewerkingsmiddelen 18, 20 en 22 uit fig. 2. Overeenkomstig het voorafgaande is de capaciteit van het buffergeheugen 3^ bepaald uit het aantal originele'beeldelementen in een horizontale lijn plus een zo een beeldelement, hetgeen op conventionele wijze aangegeven is als een 1H+1 vertraging. Drie aftrekinrichtingen k6 en U8; 25 drie optelinrichtingen 50, 52 en 5^ en drie vermenigvuldigers 56, 58 en 60 zijn in het polynoom interpolatiemiddel 32 aangebracht om de vier originele beeldelementwaarden uit het geheugen 3^ te ontvangen en de interpolaties op de voorgaand beschreven wijze uit te voeren. Binnen het interpolatiesnelheidsregelmiddel 36 verzorgen horizontale en ver-30 ticale afmetingensregelinrichtingen 62 en respespectievelijk de horizontale en verticale maten van interpolatie Ah en Δν, door digitale instelniveaux toe te voeren aan een P^ plaatsregister 66 via respectievelijk optellers 68 en 70. De horizontale en verticale plaatsen van de momentele P^ in het register 66 worden teruggevoerd naar de optelinrich-35 tingen 68 en 70 die derhalve uitgangssignalen verschaffen welke representatief zijn voor de volgende P^ welke moet worden afgeleid. Het 8006472 -9- register 66 voert uitgangssignalen toe aan de vermenigvuldiginrichting 56, 58 en 60 welke de grootten van Δη^ en Δη^ in de afleiding volgens fig. 5 van de momentele en wordt voert ook uitgangssignalen toe naar een originele beeldelementplaatsvergelijkingsinrichting 72 welke signalen 5 de horizontale en verticale plaats van p(n) in de afleiding weergeven.

Een "n" plaatsregister 7^ voert uitgangssignalen aan de vergelijkings-inrichting 72 welke signalen de horizontale en verticale plaatsen weergeven van de momentele P(n) in het geheugen 3b en een uitgangssignaal van de vergelijkingsinrichting 72 is toegevoerd voor het regelen van het 10 orgaan 76 voor het hekrachtigen van het polynoom interpolatiemiddel 32.

De originele heeldelementwaarden worden voortdurend door het geheugen 3^ geklokt dat op zijn "beurt voortdurend informatie met betrekking tot P(n), P(n-1), P(n-1H) en P(n-1H-1) toevoert aan het polynoom interpolatiemiddel 32. Verder worden de vermenigvuldigingsfactoren van 15 de vermenigvuldiger 56, 58 en 60 voortdurend ingesteld door de Δη^ en Δη^ uitgangssignalen van het register 66 zodat het polynoom interpolatiemiddel 32 voortdurend de een of andere geïnterpoleerde beeldelement-waarde P^ uitvoert. Het bekrachtigingsorgaan 76 laat echter het uitgangssignaal van het polynoom interpolatiemiddel 32 slechts door op commando 20 van de vergelijkingsinrichting 72 wanneer een register 7^ aangeeft dat de mogelijkheden P(n) juist is voor het interpoleren van de waarde van de momentele P^ in register 66. Gedurende het samendrukken van een beeld wordt de originele beeldelementinformatie naar het buffergeheugen 3¾ geklokt met de synchrone snelheid terwijl de P^ plaatsinformatie in het 25 register 66 geklokt wordt met een snelheid lager dan de synchrone snelheid en derhalve regelt de vergelijkingsinrichting 72 het bekrachtigingsorgaan 76 zodanig dat dit de P^ waarden afgeeft met een snelheid lager dan de synchrone snelheid. Bij .’.het uitrekken van een beeld wordt de originele beeldelementinformatie in het buffergeheugen 3^ geklokt met 30 een snelheid lager dan de synchrone snelheid terwijl de P^ plaatsinformatie in het register 66 geklokt wordt met de synchrone snelheid en derhalve regelt de vergelijkingsinrichting 72 het bekrachtigingsorgaan 76 zodanig dat dit P^ waarden afgeeft met de synchrone snelheid.

Alhoewel er verschillende typen digitale filters bekend zijn 35 welke gebruikt zouden kunnen worden in het filtermiddel 38 uit fig. 3, worden conventionele digitale recursieve filters gebruikt als de instel- 8 00 6 47 2 -10- bare horizontale en verticale filters 1+0 en 1+2 in fig. 6. De originele teeldelementinformatie wordt in het instelbare horizontale filter geklokt via de eerste ingang van een optelinrichting 78 met drie ingangen waarvan de uitgang aangelegd is aan de ingangen van een vermenigvuldiger 5 80 en een met een beeldelementvertragende inrichting 82. De uitgang van vermenigvuldiger 80 is toegevoerd aan een ingang van een optelinrichting 8l· met drievoudige ingang. De uitgang van de vertragingsinrich-ting 82 is toegevoerd aan de ingang van een met een beeldelement vertragende inrichting 86 en aan de ingang van vermenigvuldigers 88 en 90 10 waarvan de uitgangen afzonderlijk toegevoerd zijn aan de tweede ingangen van respectievelijk optelinrichtingen 78 en 8¾. De uitgang van de ver-tragingsinrichting 86 is toegevoerd aan de ingangen van de vermenigvuldigers 92 en 9h waarvan de uitgangen afzonderlijk toegevoerd zijn aan de derde ingangen van respectievelijk optellers 78 en 81+. De ver-15 menigvuldigers 80, 88, 90, 92 en 9^ verschaffen instelbare vermenigvuldigingsfactoren welke ingesteld zijn overeenkomstig de horizontale interpolatiesnelheid Ah van de horizontale afmetingsregeling 62 via een geheugen 96 voor het opslaan van horizontale filtercoëfficiënten. Informatie wordt in het instelbare verticale filter 1+2 gevoerd via de 20 eerste ingang een optelinrichting 98 met drievoudige ingang waarvan de uitgang toegevoerd is aan de ingangen van een vermenigvuldiger 100 en een met een horizontale lijnvertragende inrichting 102. De uitgang van de vermenigvuldiger 100 is toegevoerd aan een ingang van een optelinrichting 10l+ met drievoudige ingang. De uitgang van de vertragings-25 inrichting 102 is toegevoerd aan de ingang van een met een horizontale lijnvertragende inrichting 106 en aan de ingangen van de vermenigvuldigers 108 en 110 waarvan de uitgangen afzonderlijk toegevoerd zijn aan de tweede ingangen van respectievelijk de optelinrichtingen 98 en 10l+. De uitgang van de vertragingsinrichting 106 is toegevoerd aan de 30 ingangen van de vermenigvuldigers 112 en 1 ll+ waarvan de uitgangen afzonderlijk toegevoerd zijn aan de derde ingangen van respectievelijk de optelinrichting 98 en 10l+. Vermenigvuldigers 100, 108, 110, 112 en 111+ verschaffen instelbare vermenigvuldigingsfactoren welke ingesteld overeenkomstig de verticale interpolatiesnelheid Δν van de verticale 35 afmetingsregeling 61+ via een geheugen 116 voor het opslaan van verticale filtercoëfficiënten.

8006472 -11-

De originele beeldelementinformatie wordt via de instelbare horizontale en verticale filters 1+0 en 1+2 geklokt waarbij de optel-inrichtingen. en vertragingsinrichtingen samenwerken om het frequentiespectrum van die informatie overeenkomstig de vermenigvuldigingsfactoren 5 van de vermenigvuldigers te begrenzen. De werking van deze filters 1+0 en 1+2 is aan vakmensen welbekend en is in veel handboeken verklaard, zoals hoofdstuk 7 van Digital Signal Processing van William D. Stanley, uitgegeven door de Reston Publishing Company, Inc. Zoals in het voorgaande verklaard is is de bandbeperking door de filters 1+0 en 1+2 alleen nodig 10 bij het samendrukken van het beeld. Derhalve zijn de vermenigvuldigingsfactoren van de vermenigvuldigers 80 en 100 op een ingesteld wanneer de vermenigvuldigingsfactoren van de vermenigvuldigers 86, 90, 92, 108, 110, 112 en 111+ op nul ingesteld zijn bij het uitrekken van het beeld zodat de originele beeldelementinformatie door de filters 1+0 en 1+2 passeert 15 zonder in band begrensd te worden. Verder kunnen de filters 1+0 en 1+2 in iedere opstelling worden aangebracht ten opzichte van het buffergeheugen 3*+.

8 00 6 47 2

Claims

1. Inrichting voor het veranderen van de afmetingen van een televisiebeeld van het type -waarbij beeldelementen welke betrekking hebben op een samengesteld videosignaal met een synchrone werkelijke tijdsnelheid bemonsterd kunnen worden en waarbij de stroom van beeldelementinformatie 5 door een schrijfregelinrichting en een leesregelinrichting door een geheugen wordt gecoördineerd, gekenmerkt door middelen (l6) voor het scheiden van de beeldelementen van het samengestelde signaal in originele beeldelementen welke betrekking hebben op iedere basiscomponent van het videosignaal; bewerkingsmiddelen (16, 18, 22) welke betrekking hebben op 10 iedere basiscomponent voor het afleiden van geïnterpoleerde beeldelementen uit de originele beeldelementen met een effectieve snelheid die kleiner is dan de synchrone snelheid bij het samendrukken van de beeld-afmetingen en met een effectieve snelheid die groter is dan de synchrone snelheid bij het uitrekken van de beeldafmetingen en middelen (2b) voor 15 het combineren van de geïnterpoleerde beeldelementen tot nieuwe beeldelementen welke betrekking hebben op een nieuw samengesteld videosignaal, waarbij deze nieuwe beeldelementen voor weergave worden aangeboden met de synchrone snelheid om de afmetingen van het televisiebeeld te veranderen.

2. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de bewerkings middelen digitale filtermiddelen (38) bevatten voor het in band begrenzen van de originele beeldelementen van iedere videosignaalcomponent om de effectieve snelheid van de geïnterpoleerde beeldelementen groter te maken dan de Niquist-snelheid bij het samendrukken van de beeldafmetingen. 25 3. Inrichting volgens conclusie 2, met het kenmerk, dat de digitale filtermiddelen (38) een instelbaar laagdoorlaatfilter (Uo) met betrekking tot de horizontale beeldelementplaatsen en een instelbaar kamfilter (k2) met betrekking tot de verticale beeldelementplaatsen bevat. k. Inrichting volgens conclusie 3, met het kenmerk, dat de instelbare 30 horizontale en verticale filters elk omvatten een eerste optelinrich-ting (78; 98) met drievoudige ingang aan de eerste ingang waarvan de originele beeldelementinformatie aangelegd kan worden; een eerste vermenigvuldiger (80; 100) welke is ingericht om het uitgangssignaal van de eerste optelinrichting te ontvangen voor het vaststellen van een 8 0 0 6 4 7 2 -13- eerste vermenigvuldigingsfactor; een tweede optelinrichting (81*; 10*0 met drievoudige ingang aan de eerste ingang waarvan het uitgangssignaal van de eerste vermenigvuldiger aangelegd kan worden; een eerste met een beeldelementplaats vertragende inrichting (82; 102) welke is inge-5 richt om het uitgangssignaal van de eerste optelinrichting te ontvangen; tweede en derde vermenigvuldigers (88, 90; 108, 110) voor het vaststellen van respectievelijk tweede en derde vermenigvuldigingsfactoren waarbij het uitgangssignaal van de eerste vertragingsinrichting aan deze inrichtingen gezamenlijk is aangelegd, terwijl de uitgangssignalen ervan 10 afzonderlijk zijn aangelegd aan de tweede ingangen van respectievelijk de eerste en tweede optelinrichtingen; een tweede met een beeldelement-plaatsvertragende inrichting (86; 106) welke is ingericht om het uitgangssignaal van de eerste vertragingsinrichting te ontvangen; vierde en vijfde vermenigvuldigers (92, 5^; 112, 114) voor het vaststellen van 15 respectievelijk vierde en vijfde vermenigvuldigingsfactoren waarbij het uitgangssignaal van de tweede vertragingsinrichting gemeenschappelijk aan deze inrichting is aangelegd, terwijl de uitgangssignalen ervan afzonderlijk zijn aangelegd aan de derde ingangen van respectievelijk de eerste en tweede optelinrichting en een geheugen (96; 116) voor het 20 afzonderlijk instellen van de vermenigvuldigingsfactoren van de eerste, tweede, derde, vierde en vijfde vermenigvuldigers in overeenstemming met de filtercoëfficiënten welke nodig zijn om het "alias" probleem bij de effectieve snelheid waarmee door de bewerkingsmiddelen de geïnterpoleerde beeldelementen worden afgeleid te vermijden.

5. Inrichting volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat de bewerkings middelen (16, 18 of 22) omvatten middelen (32) voor het aanleggen van polynoomfuncties om de geïnterpoleerde beeldelementen uit de originele beeldelementen af te leiden; een buffergeheugen (3k) om de originele beeldelementen toe te voeren aan de polynoom interpolatiemiddelen en 30 middelen (62, 6b, 66) voor het regelen van de snelheid waarbij de geïnterpoleerde beeldelementen door de polynoom interpolatiemiddelen worden afgeleid.

6. Inrichting volgens conclusie 5» met het kenmerk, dat de polynoom interpolatiemiddelen lineair zijn en omvatten een eerste aftrekinrich-35 ting (U6) met een uitgangssignaal dat gelijk is aan het signaal aan de eerste ingang ervan minus het signaal aan de tweede ingang ervan, 8 00 6 47 2 -\k- waarbij de eerste aftrekinrichting originele beeldelementinformatie van een eerste plaats aan de eerste ingang ervan ontvangt; een eerste optelinrichting (52) met een uitgangssignaal dat gelijk is aan het signaal aan de eerste ingang ervan plus het signaal aan de tweede in-5 gang ervan, waarbij de eerste optelinrichting aan de eerste ingang ervan originele beeldelementinformatie ontvangt van een tweede plaats welke onmiddellijk volgt op de eerste plaats; een tweede optelinrichting (50) met een uitgangssignaal dat gelijk is aan het signaal aan de eerste ingang ervan plus het signaal aan de tweede ingang ervan, 10 waarbij de tweede optelinrichting aan de eerste ingang ervan originele beeldelementinformatie ontvangt van een derde plaats die met een horizontale lijn volgt op de eerste plaats; een tweede aftrekinrichting (U10 met een uitgangsignaal dat gelijk is aan het signaal aan de eerste ingang ervan minus het signaal aan de tweede ingang ervan, 15 waarbij de tweede aftrekinrichting aan de eerste ingang ervan originele beeldinformatie ontvangt van een vierde plaats welke onmiddellijk volgt op de derde plaats; een eerste vermenigvuldiger (58) voor het vaststellen van een vermenigvuldigingsfactor tussen de uitgang van de eerste aftrekinrichting en de tweede ingang van de eerste optelinrich-20 ting; een tweede vermenigvuldiger (56) voor het vaststellen van een vermenigvuldigingsfactor tussen de uitgang van de tweede aftrekinrichting en de tweede ingang van de tweede optelinrichting; een derde aftrekinrichting (U8) met een uitgangssignaal dat gelijk is aan het signaal aan de eerste ingang ervan minus het signaal aan de tweede in-25 gang ervan, waarbij de derde aftrekinrichting aan de eerste ingang ervan het uitgangssignaal van de eerste optelinrichting ontvangt en aan de tweede ingang ervan het uitgangssignaal van de tweede optelinrichting; een derde optelinrichting (5^) met een uitgangssignaal dat gelijk is aan het signaal aan de eerste ingang ervan plus het signaal aan de 30 tweede ingang ervan, waarbij de derde optelinrichting aan de eerste ingang ervan het uitgangsignaal van de tweede optelinrichting ontvangt en aan de uitgang ervan de momentele geïnterpoleerde beeldelementwaarde vormt; een derde vermenigvuldigingsinrichting (60) voor het vaststellen van een vermenigvuldigingsfactor tussen de uitgang van de derde af-35 trekinrichting en de tweede ingang van de derde optelinrichting; waarbij de vermenigvuldigingsfactoren van de eerste, tweede en derde 8006472 * -15- vermenigvuldigers afzonderlijk ingesteld zijn door de middelen voor het regelen van de interpolatiesnelheid in overeenstemming met de plaats waarop de geïnterpoleerde beeldelementwaarde afgeleid moet worden. 8006472