SK280556B6 - Širokouhlá televízna zobrazovacia sústava - Google Patents

Description

Oblasť techniky

Vynález sa týka televíznej zobrazovacej sústavy, najmä širokouhlej zobrazovacej sústavy, ktorá interpoluje obrazové dáta s cieľom vytvárať rôzne formáty zobrazenia, a to tak sústavy s obrazovkou na priame pozorovanie, ako aj sústavy s projekčnou obrazovkou.

Doterajší stav techniky

Väčšina dnešných televíznych sústav má pomer strán obrazu, t. j. pomer vodorovnej šírky k zvislej výške rovnajúci sa 4 : 3. Širokouhlé zobrazenie zzodpovedá skôr zobrazovaciemu formátu filmov, napríklad 16 : 9. Televízie s pomerom strán obrazu 4:3, často označovaným ako 4x3, majú obmedzené možnosti zobrazovania zo zdrojov jednoduchých a viacnásobných obrazových signálov. Televízne prenosy vysielané komerčnými vysielačmi sú, s výnimkou experimentálnych prenosov, vysielané vo formáte 4x3. Mnohí diváci však považujú formát zobrazenia 4 x 3 za menej uspokojivý než širší formát zobrazenia, ktorý je bežný pri filmoch. Televízia so širším formátom zobrazenia poskytuje nielen príjemnejšie zobrazenie, ale je aj schopná zobrazovať zdroje širokouhlých signálov v zzodpovedajúcom širokouhlom formáte zobrazenia. Filmy sú zobrazované v pôvodnom formáte a nie v zrezanej alebo skreslenej podobe. Zdroj obrazového signálu nemusí byť zrezaný, a to ani v prípade premenenia filmu na videosignál, napríklad pomocou filmového snímača alebo procesorov v televíznom prijímači.

Širokouhlý pomer strán obrazu môže byť uplatnený tak pri základných alebo štandardných rýchlostiach riadkového rozkladu, ako aj pri ich násobkoch a takisto tak pri prekladanom, ako aj neprekladanom riadkovaní. Napríklad štandardné obrazové signály podľa normy NTSC sú zobrazované prekladaním po sebe nasledujúcich polsnímok, pričom každá polsnímka je generovaná rastrovým rozkladom pri základnej alebo štandardnej rýchlosti riadkového rozkladu rovnajúcej sa približne 15 734 Hz. Základná rozkladová rýchlosť obrazových signálov sa označuje rôzne, a to tak f_H, lf_H alebo 1 H. Skutočný kmitočet signálu lf_H bude kolísať v závislosti od rozdielnych obrazových noriem. V snahe o zlepšenie kvality obrazu televíznych prístrojov boli vyvinuté sústavy na zobrazovanie obrazových signálov postupným spôsobom bez prekladania. Postupný rozklad vyžaduje, aby každá zobrazená snímka bola rozkladaná v tej istej časovej perióde, aká je pridelená na rozklad jednej alebo dvoch polsnímok prekladaného formátu. Zobrazenia typu AA-BB bez blikania vyžadujú, aby každá polsnímka bola rozkladaná postupne dvakrát za sebou. Kmitočet riadkového rozkladu musí byť v každom prípade dvojnásobkom štandardného riadkového kmitočtu. Rozkladová rýchlosť pre takéto postupne rozkladané zobrazenia alebo zobrazenia bez blikania sa označuje ako 2f_H alebo 2H. Napríklad podľa noriem platných v Spojených štátoch amerických sa rovná rozkladový kmitočet približne 31 468 Hz.

Televízie so širokouhlým formátom zobrazenia sú taktiež uspôsobené na rozmanité zobrazovanie tak konvenčných signálov, ako aj signálov so širokouhlým formátom zobrazenia, ako aj ich kombinácií vo viacnásobnej zobrazovacej sústave. Použitie širokouhlého televízneho zobrazenia však prináša početné problémy. Hlavné oblasti týchto problémov spočívajú v striedaní formátov zobrazenia pri viacnásobných zdrojoch signálov, vytváraní zhodných časových signálov z asynchrónnych, ale simultánne zobrazovaných zdrojov, vytváraní obrazov s vysokou rozlišovacou schopnosťou zo zhustených dátových signálov a prepínaní jednotlivých viacnásobných zdrojov kvôli generovaniu viacnásobných zobrazovacích sústav.

Podstata vynálezu

Uvedené problémy rieši širokouhlá televízna zobrazovacia sústava podľa vynálezu. Podstata vynálezu spočíva v tom, že zobrazovacia sústava obsahuje obrazovku v prvom pomere strán formátu zobrazenia spriahnutú s mapovacím obvodom na umožnenie konverzie výstupného obrazového signálu do iného formátu zobrazenia, sústavu vstupov obrazových signálov, kde každý z obrazových signálov je signálom nesúcim informáciu o obraze v jednom z rôznych formátov zobrazenia, s obrazovkou spriahnutý obrazový procesor na spracovanie aspoň dvoch zo sústavy obrazových signálov na dosiahnutie vzájomnej kompatibility medzi týmito signálmi a na dosiahnutie kompatibility týchto signálov s obrazovkou, k vstupom obrazového procesora pr pojené spínače na privedenie prvého a druhého obrazového signálu, s výstupmi obrazového procesora spojený ve lič výstupného obrazového signálu na voľbu buď jedného z prvých a druhých spracovaných obrazových signálov, kde je výstupný obrazový signál zobrazením jediného obrazu, alebo na voľbu kombinácie prvého a druhého spracovaného obrazového signálu, kde výstupný obrazový signál je zobrazením násobného obrazu, a riadiaci obvod mapovacicho obvodu, obrazového procesora a voliča výstupného obrazového signálu na nastavenie každého obrazu prenášaného výstupným obrazovým signálom v pomere strán formátu zobrazenia a v pomere strán obrazu, v priebehu zobrtzenia tak jednotlivého, ako aj násobného obrazu.

V jednom výhodnom vyhotovení má obrazovka s prvým pomerom strán formátu zobrazenia pomer strán širokouhlého formátu zobrazenia. V ďalšom výhodnom vyhotovení je jeden zo sústavy vstupov obrazových signálov vstupom obrazového signálu s prvým pomerom strán formátu zobrazenia obrazovky.

Jc výhodné, ak má v tomto vyhotovení obrazovka s prvý m pomerom strán formátu zobrazenia pomer strán širokc ithlého formátu zobrazenia.

V inom výhodnom vyhotovení je jeden zo sústavy vs'.upov obrazových signálov vstupom obrazového signálu s lomerom strán formátu zobrazenia odlišným od prvého pc meru strán formátu zobrazenia obrazovky.

Je výhodné, ak má v tomto vyhotovení obrazovka s prvý m pomerom strán formátu zobrazenia pomer strán širokouhlého formátu zobrazenia.

V ďalšom výhodnom vyhotovení sú dva zo sústavy vstupov obrazových signálov vstupy obrazových signálov s pomerom strán formátu zobrazenia odlišným od prvého pomeru strán formátu zobrazenia obrazovky.

Je výhodné, ak má v tomto vyhotovení obrazovka s prvv m pomerom strán formátu zobrazenia pomer strán širokouhlého formátu zobrazenia.

V ešte ďalšom výhodnom vyhotovení je jeden zo sústav} vstupov obrazových signálov vstupom obrazového signr lu s prvým pomerom strán formátu zobrazenia zobrazovacích prostriedkov a iný zo sústavy vstupov obrazových signálov je vstupom obrazového signálu s pomerom strán formátu zobrazenia odlišným od prvého pomeru strán formátu zobrazenia obrazovky.

Je výhodné, ak má v tomto vyhotovení obrazovka s prV) m pomerom strán formátu zobrazenia pomer strán širokouhlého formátu zobrazenia.

SK 280556 Β6

Obrazový procesor výhodne obsahuje zrezávací obvod na výberové zrezávanie a interpolátor na výberovú interpoláciu každého z prvých a druhých zo sústavy obrazových signálov.

Mapovací obvod výhodne obsahuje rastrovací obvod na vytvorenie rastra pre obrazovku, prípadne obvod na vytváranie adresovej matice pre obrazovku s tekutými kryštálmi.

Mapovací obvod je ďalej výhodne vytvorený na zabezpečenie nezávislého nastavenia rozmeru obrazu v prvom smere a obrazový procesor je vytvorený' na zabezpečenie nezávislého nastavenia rozmeru obrazu v druhom smere, ktorý'je kolmý na prvý smer, pričom obraz je predstavovaný výstupným obrazovým signálom.

Je taktiež výhodné, keď je mapovací obvod vytvorený na zabezpečenie nezávislého nastavenia rozmeru obrazu v horizontálnom alebo vertikálnom smere a obrazový procesor je vytvorený na zabezpečenie nezávislého nastavenia rozmeru obrazu vo vertikálnom alebo horizontálnom smere.

V ďalšom výhodnom vyhotovení sú mapovací obvod a obrazovka vytvorené na prácu s neprekladanými obrazovými signálmi majúcimi horizontálnu rýchlosť rozmetávania nf_H, kde f_H je bežná početnosť horizontálneho rozmetávania a n je celé kladné číslo, a ďalej obsahuje prostriedky na prevod obrazových signálov majúcich prekladaný formát a horizontálnu početnosť rozmetávania f_H na obrazové signály majúce neprekladaný obrazový formát a horizontálnu početnosť rozmetávania nf_H.

V ďalšom výhodnom vyhotovení obsahuje k mapovaciemu obvodu pripojený druhý volič na voľbu medzi výstupným obrazovým signálom a ďalším vstupným obrazovým signálom, ktorý je privedený k mapovaciemu obvodu pozdĺž signálovej dráhy, ktorá obchádza obrazový· procesor.

V inom výhodnom vyhotovení má obrazovka širokouhlý pomer strán formátu zobrazenia, rôzne pomery strán formátu obrazových signálov sú buď konvenčným pomerom strán formátu zobrazenia alebo širokouhlým pomerom strán formátu zobrazenia obrazovky, prvý a druhý obrazový procesor, z ktorých každý zahŕňa prostriedky na zrezávanie a interpoláciu obrazových signálov, na príslušné spracovanie aspoň dvoch zo sústavy obrazových signálov podľa potreby, riadiaci obvod je vytvorený na selektívne implementovanie sústavy zobrazovacích formátov násobných obrazov na obrazovke, kde niektoré zo sústavy zobrazovacích formátov predstavujú rôzne formáty obrazových signálov majúcich vzájomne odlišný pomer strán formátov zobrazenia, pričom aspoň jeden z nich sa líši od prvého pomeru strán formátu zobrazenia obrazovky.

V tomto vyhotovení potom výhodne vstup obrazových signálov je vstupom obrazového signálu nesúceho informáciu o hlavnom obraze s pomerom strán širokouhlého formátu a prekrývajúcom prídavnom obraze s pomerom strán konvenčného formátu, a o hlavnom obraze s pomerom strán konvenčného formátu a prekrývajúcom prídavnom obraze s pomerom strán širokouhlého formátu.

Prehľad obrázkov na výkresoch

Vynález bude bližšie vysvetlený na príkladoch uskutočnenia pomocou výkresov, na ktorých znázorňujú obr. l(a) až l(i) rozdielne formáty zobrazenia širokouhlou televíziou, obr. 2 blokovú schému širokouhlej televíznej zobrazovacej sústavy podľa vynálezu uspôsobenú na činnosť pri riadkovom rozklade 2f_H, obr. 3 blokovú schému širokouhlého procesora znázorneného na obr. 2, obr. 4(a) blokovú schému širokouhlej televíznej zobrazovacej sústavy podľa vynálezu uspôsobenú na činnosť pri riadkovom rozklade

I f_H, obr. 4(b) blokovú schému širokouhlej televíznej zobrazovacej sústavy podľa vynálezu uspôsobenú na činnosť so zobrazovacou jednotkou s tekutými kryštálmi, obr. 5 blokovú schému širokouhlého procesora znázorneného na obr. 4, obr. 6 blokovú schému s ďalšími podrobnosťami širokouhlého procesora spoločného schémam podľa obr. 3 a 5, obr. 7 blokovú schému procesora na vytváranie obrazu v obraze znázorneného na obr. 6, obr. 8 blokovú schému hradlového poľa znázorneného na obr. 6 so stranami hlavného, pomocného a výstupného signálu, obr. 9 a 10 schémy časových priebehov vytvárania formátu zobrazenia podľa obr. l(d) s úplne zrezanými signálmi, obr. 11 (a) blokovú schému s podrobnejším znázornením dráhy hlavného signálu podľa obr. 8, obr. 11 (b) tvarový priebeh hlavného signálu podľa obr. 11 (a) pri stlačení obrazového signálu, obr.

II (c) tvarový priebeh hlavného signálu podľa obr. 1 l(a) pri roztiahnutí obrazového signálu, obr. 12 blokové schémy s podrobnejším znázornením dráhy pomocného signálu podľa obr. 8, obr. 13 blokovú schému časovacej a riadiacej časti procesora na vytváranie obrazu v obraze podľa obr. 7, obr. 15, 16 a 17 blokové schémy decimačnej časti časovacej a riadiacej časti znázornenej na obr. 14, obr. 18 tabuľku hodnôt použitú na riadenie decimačnej časti znázornenej na obr. 15 až 17, obr. 19(a) a 19)b) blokové schémy plne programovateľných univerzálnych decimačných obvodov na riadenie pomerov vodorovného a zvislého stlačenia, obr. 20 blokovú schému obvodu na premenu prekladaného riadkovania na riadkovanie postupné znázorneného na obr. 2, obr. 21 blokovú schému obvodu na útlm šumu znázorneného na obr. 20, obr. 22 kombináciu blokovej schémy a schémy zapojenia vychyľovacieho obvodu znázorneného na obr. 2, obr. 23 časové priebehy zvislého pohybu obrazu, obr. 24(a) až 24(c) formáty zobrazenia podľa časových priebehov znázornených na obr. 23, obr. 25 blokovú schému rozhrania RGB znázorneného na obr. 2, obr. 26 blokovú schému prevodníka RGB na Y, U, V znázorneného na obr. 25, obr. 27 blokovú schému obvodu na vytváranie vnútorného signálu 2f_H pri prevode lf_H na 2f_H, obr. 28 rozdielnu blokovú schému časti dráhy pomocného signálu, znázornenú na obr. 8, obr. 29 schému päťriadkovej pamäte s obsluhou podľa poradia príchodu na zamedzenie kolízií ukazovateľa na čítanie a zápis, obr. 30 blokovú schému zjednodušeného obvodu slúžiaceho ako pomocný dráhový synchronizačný obvod v hradlovom poli, obr. 31 schému časovej závislosti medzi stavom indikátora polsnímok a riadka obrazovej snímky, obr. 32 až 34 schémy spôsobu udržiavania integrity prekladania súčasne zobrazovaných vzájomne sa predbiehajúcich obrazových signálov, obr. 35(a) až 3 5(c) tvarové priebehy signálov spracovaných obvodom znázorneným na obr. 36, obr. 36 blokovú schému obvodu na udržiavanie integrity prekladania podľa obr. 31 až 35, obr. 37 schému činnosti obrazovej pamäte s ľubovoľným prístupom spojenej s procesorom na vytváranie obrazu v obraze, obr. 38 blokovú schému obvodu na riadenie prepínania výstupov medzi hlavným a pomocným obrazovým signálom, obr. 39 a 40 blokové schémy jednotlivých obvodov redukcie a obnovy dát plniacich funkciu rozlišovacích spracovacích obvodov podľa obr. 6 a 8, obr. 41 a 42 blokové schémy dvojbitového obvodu redukcie a obnovy dát na doplnenie rozlišovacích spracovacích obvodov podľa obr. 6 a 8, obr. 43 tabuľku hodnôt tvoriacich schému natočenia na zlepšenie činnosti obvodov redukcie a obnovy dát, obr. 44 schematickú tabuľku vysvetľujúcu ďalšiu alternatívu predvedenia rozlišovacích spracovacích obvodov podľa obr. 6 a 8, obr. 45 a 46 schémy vysvetľujúce činnosť automatického obál kového detektora, obr. 47 blokovú schému automatického obálkového detektora, obr. 48 blokovú schému alternatívneho predvedenia obvodu automatického obálkového detektora, obr. 49 blokovú schému obvodu na nastavovanie zvislého rozmeru obrazu vrátane obálkového detektora, obr. 50(a) až 50(f) tvarové priebehy farebných zložiek hlavného obrazového signálu pri prevode z analógovej do digitálnej podoby, obr. 51 (a) a 51 (b) tvarové priebehy vysvetľujúce sklon zložiek j asu a farebných zložiek pri prechode hlavného signálu hradlovým poľom, obr. 52(a) a 52(b) časti dráhy zložiek j asu a farebných zložiek hlavného signálu pri stlačení obrazu, obr. 53(a) až 53(1) tvarové priebehy vysvetľujúce stlačenie farebných zložiek vzhľadom na zložky j asu, obr. 54(a) a 54(b) časti dráhy zložiek j asu a farebných zložiek hlavného signálu pri roztiahnutí obrazu, obr. 55(a) až 55(1) tvarové priebehy vysvetľujúce roztiahnutie farebných zložiek vzhľadom na zložky jasu, obr. 55 a 57 schémy obrazových prvkov vysvetľujúce činnosť dvojstupňových premenných interpolačných filtrov použiteľných v interpolátoroch podľa obr. 8, 11 (a) a 12, obr. 58 blokové schémy dvojstupňového kompenzovaného premenného interpolačného filtra, obr. 59 blokovú schému dvojstupňového kompenzovaného premenného filtra usporiadaného na transfokáciu, obr. 60 blokovú schému obvodu osemodbočkového dvojstupňového interpolačného filtra, obr. 61 blokovú schému rozlišovacieho interpolátora 1/16 alebo 1/32, obr. 62 tabuľku hodnôt K a C pre interpolátor znázornený na obr. 61, obr. 63 blokovú schému obvodu na určovanie hodnôt C z hodnôt K, obr. 64 tabuľku hodnôt počítaných obvodom podľa obr. 63, obr. 65 blokovú schému alternatívneho zhotovenia obvodu na určovanie hodnôt C z hodnôt K, obr. 66 blokovú schému iného alternatívneho zhotovenia obvodu na určovanie hodnôt C z hodnôt K, obr. 67 priebehy kriviek kmitočtovej ozvy konvenčného dvojstupňového štvorbodového interpolátora, obr. 68 tabuľku a obr. 69 graf, spoločne vyjadrujúcich priebeh kmitočtovej ozvy osembodového interpolátora a obr. 70 blokovú schému osembodového interpolátora s kmitočtovou ozvou zzodpovedajúcou obr. 68 a 69.

Príklady uskutočnenia vynálezu

Jednotlivé časti obr. 1 znázorňujú niektoré, ale nie všetky, z rôznych kombinácii jednoduchých a viacnásobných obrazových formátov, ktoré môžu byť vyhotovené rôznymi usporiadaniami zobrazovacej sústavy podľa vynálezu. Vybrané znázornenia sú určené na uľahčenie opisu jednotlivých obvodov obsiahnutých v širokouhlej televíznej zobrazovacej sústave podľa vynálezu. Na zjednodušenie znázornenia a opisu je tu za konvenčný pomer šírky a výšky formátu zobrazenia pre obrazový zdroj alebo signál pokladaný pomer 4x3, zatiaľ čo za širokouhlý pomer šírky a výšky formátu zobrazenia je všeobecne pokladaná hodnota 16 x 9. Jednotlivé vyhotovenia zobrazovacej sústavy podľa vynálezu však nie sú obmedzené iba na tieto pomery.

Obr. l(a) znázorňuje televíziu na priame pozorovanie, alebo projekčnú s konvenčným formátom zobrazenia 4x3. Ak je prenášaný obraz s formátom zobrazenia s pomerom strán 16x9 ako signál vo formáte 4x3, objavia sa v hornej a spodnej časti obrazovky čierne pásy. Toto sa obyčajne označuje ako obálkový formát. V tomto prípade je pozorovateľný obraz dosť malý vzhľadom na celkovú zobrazovaciu plochu, ktorá je k dispozícii. Ďalšia možnosť spočíva v tom, že zdroj zobrazenia s formátom 16 x 9 je pred prenosom zmenený, takže obraz vyplní celý zvislý rozsah pozorovacej plochy zobrazovacej jednotky vo formáte 4 x 3. V tomto prípade sa však odreže veľa informácií na ľavej a/alebo na pravej strane. Iná alternatíva spočíva v tom, že obraz v obálkovom formáte môže byť rozšírený zvisle, nie však vodorovne, pričom však výsledný obraz bude zvislým pretiahnutím značne skreslený. Žiadna z týchto troch možností nie je vhodná.

Obr. l(b) znázorňuje obrazovku vo formáte 16 x 9. Zdroj obrazu vo formáte zobrazenia s pomerom strán 16 x x 9 sa zobrazuje celý, bez zrezania a skreslenia.

Obraz v obálkovom formáte s pomerom strán 26 x 9, ktorý' sám je menený signálom vo formáte 4x3, môže byť postupne rozkladaný zdvojovaním alebo pričítaním riadkov s cieľom vytvoriť väčšie zobrazenie s uspokojivou zvislou rozlišovacou schopnosťou. Širokouhlá televízna zobrazovacia sústava podľa vynálezu môže zobrazovať takýto signál vo formáte s pomerom strán zobrazenia 16 x 9, či už z hlavného zdroja, z pomocného zdroja alebo z externého zdroja farebného signálu.

Obr. l(c) znázorňuje zobrazenie hlavného signálu vo formáte 16 x 9, v ktorom je vložený obraz vo formáte zobrazenia s pomerom strán 4 x 3. Ak sú tak hlavný, ako aj pomocný obrazový signál zdrojmi formátov zobrazenia 16x9, môže mať vložený obraz rovnako formát zobrazenia s pomerom strán obrazu 16x9. Vložený obraz môže byť zobrazovaný v rôznych polohách.

Obr. l(d) znázorňuje formát zobrazenia, v ktorom sú hlavný a pomocný obrazový signál zobrazené s rovnakými rozmermi. Každá z obrazových oblastí má formát zobrazenia v pomere 8x9, ktorý je však odlišný tak od formátu 16x9, ako aj od formátu 4x3. Aby bolo možné v takejto obrazovej oblasti zobraziť zdroj vo formáte zobrazenia 4'3. bez toho aby prišlo k jeho vodorovnému alebo zvislému skresleniu, musí byť signál na ľavej a/alebo pravej strane zrezaný. Väčšia časť takéhoto obrazu môže byť zobrazená s menším zrezaním vtedy, ak je prípustné určité skreslenie pomeru strán vodorovným stlačením. Vodorovné stlačenie má za následok zvislé pretiahnutie predmetov v obraze. Širokouhlá televízia podľa vynálezu je schopná zabezpečiť akúkoľvek kombináciu zrezania a skreslenia pomeru strán, od maximálneho zrezania bez deformácie pomeru strán po maximálne skreslenie pomeru strán bez zrezania.

Obmedzenia dané vzorkovaním dát pri spracovaní pomocného obrazového signálu sťažujú vytváranie obrazu s vysokou rozlišovacou schopnosťou, ktorý by mal rovnaký rozmer ako zobrazenie hlavného obrazového signálu. Tieto ťažkosti je možné prekonať rôznymi spôsobmi.

Obr. l(e) znázorňuje formát zobrazenia, v ktorom je v strede obrazovky s formátom 16 x 9 zobrazený obraz s formátom 4 x 3. Na pravej a ľavej strane sú zrejmé zvislé tmavé pásy.

Obr. l(f) znázorňuje obrazovku, na ktorej je súčasne zobrazený jeden veľký obraz vo formáte 4 x 3 a tri menšie obrazy vo formáte 4x3. Menší obraz mimo obvodu veľkého obrazu sa niekedy označuje ako obraz mimo obrazu, skôr ako obraz v obraze. Termín obraz v obraze je tu použitý pre obidva formáty zobrazenia. Ak je širokouhlá televízia vybavená dvomi tunermi, buď oboma vnútornými, alebo jedným vnútorným a jedným vonkajším, napríklad v pripojenom videorekordéri (magnetoskope, zariadení na obrazový záznam), dva zo zobrazených obrazov môžu zobrazovať pohyb v reálnom čase v súlade so zdrojom. Zostávajúce obrazy môžu byť zobrazené vo formáte nepohyblivých snímok. Je zrejmé, že pridaním ďalších tunerov a obvodov na spracovanie pomocných signálov je možné vy vonť viac než dva pohyblivé obrazy. Ďalej je zrejmé, že veľký obraz a tri malé obrazy môžu byť prepnuté tiež do polohy znázornenej na obr. 1 (g).

Obr. 1 (h) znázorňuje alternatívu, pri ktorej je v strede obrazovky umiestnený obraz formátu 4 x 3 a vo zvislých stĺpcoch na každej strane je usporiadaných po šesť menších obrazov, takisto vo formáte 4x3. Rovnako ako pri predchádzajúcom usporiadaní môže širokouhlá televízia vybavená dvoma tunermi poskytnúť dva pohyblivé obrazy. Ostávajúcich jedenásť obrazov bude v podobe nepohyblivých snímok.

Obr. 1 (i) znázorňuje obrazovku s poľom dvanástich obrazov vo formáte zobrazenia 4x3. Takéto usporiadanie je výhodné hlavne ako vodidlo pri voľbe kanálov, keď je každý z obrazov aspoň nepohyblivou snímkou prislúchajúcou k určitému kanálu. Rovnako ako pri opísaných usporiadaniach bude počet pohyblivých obrazov závisieť od počtu tunerov a obvodov na spracovanie signálov, ktoré sú k dispozícii.

Rôzne formáty znázornené na obr. 1 sú ilustratívnym, nie však vymedzujúcim vymenovaním a môžu byť zobrazované širokouhlou televíziou znázornenou na ostatných výkresoch a podrobnejšie opísanou ďalej.

Na obr. 2 je znázornená celková bloková schéma širokouhlej televíznej zobrazovacej sústavy 10 podľa vynálezu, uspôsobená na činnosť s riadkovým rozkladom 2f_H. Televízna zobrazovacia sústava 10 všeobecne pozostáva zo vstupného obvodu 20, obrazových signálov, šasi alebo televízneho mikroprocesora 216, procesora 30 širokouhlého obrazu, prevodníka 40 lf_H/2f_H, mapovacieho obvodu 50, vytvoreného ako vychyľovací obvod, druhého voliča 60 rozhrania farieb, prevodníka 240 YUV/RGB, budiča 242 obrazovky, obrazovky 244 na priame pozorovanie alebo projekčného typu a napájacieho zdroja 70. Zoskupenie rôznych obvodov do rozdielnych funkčných blokov je urobené kvôli uľahčeniu opisu a nie je ním vymedzená vzájomná fyzická poloha týchto obvodov.

Vstupný obvod 20 obrazových signálov je uspôsobený na príjem niekoľkých úplných obrazových signálov z rôznych zdrojov. Obrazové signály môžu byť voliteľne prepínané tak, aby boli zobrazované ako signály hlavné alebo pomocné. Vysokofrekvenčný prepínač 204 má dva anténové vstupy ΑΝΤΙ a ANT2. Tieto predstavujú vstupy tak na príjem vonkajšou anténou, ako aj na káblový príjem. Vysokofrekvenčný prepínač 204 určuje, ktorý- anténový vstup je privedený k prvému tuneru 206 a ktorý k druhému tuneru 208. Výstup prvého tunera 206 je vstupom jednočipového obvodu 202, ktorý vykonáva rad funkcií súvisiacich s ladením, vodorovným a zvislým vychyľovaním a riadením obrazového signálu. Konkrétny znázornený čip má priemyselné označenie TA7730. V jednočipovom obvode 202 sa zo signálu prvého tuneru 206 vytvára obrazový signál VIDEO OUT základného pásma, ktorý je vedený jednak do prepínača 200 obrazového signálu a jednak na vstup TV1 procesora 30 širokouhlého obrazu. Ďalšie vstupy základného pásma do obrazového prepínača 200 sú označené AUX1 a AUX2. Tieto môžu byť využité pre videokamery, laserové prehrávače kompaktných platní, videoprehrávače, videohry a podobné zariadenia. Výstup obrazového prepínača 200, ktorý je riadený televíznym mikroprocesorom 216, je označený SWITCHED VIDEO a je ďalším vstupom do procesora 30 širokouhlého obrazu.

Ako je ďalej zrejmé z obr. 3, vykonáva prepínač SW1 procesora 30 širokouhlého obrazu voľbu medzi signálmi TV1 a SWITCHED VIDEO, pričom výstupom je obrazový signál SEL COMP OUT vedený na vstup Y/C dekodéra 210. Y/C dekodér 210 môže byť vyhotovený ako adaptivny riadkový hrebeňový filter. Ďalšie dva zdroje S1 a S2 obra zových signálov sú taktiež vstupmi Y/C dekodéra 210. Každý zo vstupov Sl a S2 predstavuje rozdielny S-VHS zdroj a skladá sa zo samostatných jasových a farbonosných signálov. Prepínač, ktorý môže byť vyhotovený ako súčasť Y/C dekodéra 210 v niektorom z adaptívnych riadkových hrebeňových filtrov alebo ako samostatný prepínač, reaguje ozvou na signály TV mikroprocesora 216 a vykonáva voľbu jednej z dvojíc jasového a farbonosného signálu, označených ako výstupy Y_M a C_TN. Zvolená dvojica jasových a farbonosných signálov je potom považovaná za hlavný signál a je spracovaná v obvodoch dráhy hlavného signálu. Označenie signálov obsahujúcich _M alebo _MN sa vzťahuje na dráhu hlavného signálu. Farbonosný signál C_IN je procesorom 30 širokouhlého obrazu presmerovaný späť do jednočipového obvodu 202 kvôli vytvoreniu rozdielových signálov farby U_M a V_M. Z tohto hľadiska je U ekvivalentným označením pre (R-Y) a V ekvivalentným označením pre (B-Y). Signály Y_M, U_M a V_M sú potom na ďalšie spracovanie menené procesorom 30 širokouhlého obrazu do číslicového tvaru.

Druhý tuner 208, ktorý je funkčne vymedzený ako súčasť procesora 30 širokouhlého obrazu, vytvára obrazový signál TV2 základného pásma. Prepínač SW2 vykonáva voľbu medzi signálmi TV2 a SWITCHED VIDEO ako vstupmi druhého Y/C dekodéra 220. Druhý Y/C dekodér 220 môže byť takisto vyhotovený ako adaptivny riadkový hrebeňový filter. Prepínače SW3 a SW4 vykonávajú voľbu medzi jasovými a farbonosnými výstupmi dekodéra 220 a jasnými a farbonosnými signálmi vonkajšieho obrazového zdroja označenými Y_EXT a C_EXT. Signály Y_EXT a C EXT zzodpovedajú S-VHS vstupu Sl. Dekodér 220 a prepínače SW3 a SW4 môžu byť kombinované, napriklad v adaptívnych riadkových hrebeňových filtroch. Výstup prepínačov SW3 a SW4 je potom považovaný za pomocný signál a je ďalej spracovaný v obvodoch dráhy pomocného signálu. Zvolený jasový výstup je označený Y_A. Označenia signálov obsahujúcich _A, _AX, _AUX sa vzťahujú na dráhu pomocného signálu. Zvolený farbonosný signál je menený na rozdielové signály farby U_A a V_A. Signály Y_A, U_A a V A sú potom na ďalšie spracovanie menené na číslicový tvar. Usporiadanie zariadení na prepínanie zdrojov obrazových signálov do dráh hlavného a pomocného signálu zabezpečuje maximálnu pružnosť pri vykonávaní voľby zdrojov pre rôzne časti rôznych formátov zobrazenia. Úplný synchronizačný signál COMP SYNC, zzodpovedajúci signálu Y_M a vytváraný procesorom 30 širokouhlého obrazu, je vedený do oddcľovača 212 synchronizačného signálu. Vodorovná synchronizačná zložka H a zvislá synchronizačná zložka V sú vstupy vertikálneho odčítacieho obvodu 214, ktorý vytvára signál VERTICAL RESET vedený do procesora 30 širokouhlého obrazu. Procesor 30 širokouhlého obrazu vytvára vnútorný vertikálny nulovaci výstupný signál INT VERT RST OUT vedený do druhého voliča 60 v rozhraní farieb. Druhý volič 60 v rozhraní farieb vykonáva voľbu medzi vnútorným vertikálnym nulovacím výstupným signálom a vertikálnou synchronizačnou zložkou vonkajšieho zdroja ľarebného signálu. Výstupom tohto spínača je volená vertikálne synchronizačná zložka SEL VERT SYNC vedená do mapovacieho obvodu 50, vytvoreného ako vychyľovací obvod. Horizontálne a vertikálne synchronizačné zložky pomocného obrazového signálu sú vytvárané oddeľovačom 250 synchronizačnej zmesi v procesore 30 širokouhlého obrazu. Prevodník 40 signálu lf_H na signál 2f_H prevádza prekladané obrazové signály na postupne rozkladané neprekladané signály, napríklad také, pri ktorých je každý riadok zobrazovaný dvakrát, alebo také, keď sa interpoláciou susedných riadkov tej istej polsnímky vytvára prídavná sústava riadkov. V niektorých prípadoch bude použitie predchádzajúceho riadka alebo interpolovaného riadka závisieť od úrovne pohybu, ktorý je zistený medzi susednými polsnímkami alebo snímkami. Vytváranie časovacích signálov s frekvenciou 2f_H je podrobnejšie znázornené na obr. 27. Obvod prevodníka 40 pracuje v súčinnosti s obrazovou pamäťou 420 typu RAM.

Táto pamäť môže byť použitá na ukladanie jednej alebo niekoľkých polsnímok obrazu kvôli umožneniu postupného zobrazovania. Prevedené obrazové dáta, ako sú signály Y_2f_H a V_2f_H , sú vedené do druhého voliča 60 v rozhraní farieb.

Druhý volič 60 v rozhraní farieb, podrobnejšie znázornený na obr. 25, umožňuje voľbu medzi prevedenými obrazovými dátami alebo vonkajšími RGB obrazovými dátami na zobrazenie vstupným obvodom 20 obrazových signálov. Za vonkajší farebný signál sa pokladá signál v širokouhlom formáte zobrazenia prispôsobený na rozklad s frekvenciou 2f_H. Z procesora 30 širokouhlého obrazu je do druhého voliča 60 v rozhraní farieb vedená zvislá synchronizačná zložka INT VERT RST OUT hlavného signálu, umožňujúca vedenie zvolenej zvislej synchronizačnej zložky (f_vm alebo f_vext) do mapovacieho obvodu 50, vytvoreného ako vychyľovací obvod. Funkcia širokouhlej televízie umožňuje užívateľskú voľbu externého farebného signálu vytváraním riadiaceho signálu INT EXT. Voľba vstupu vonkajšieho signálu farieb však môže v prípade neprítomnosti takéhoto signálu viesť k zvislému zrúteniu rastra a poškodeniu obrazovky alebo projekčnej obrazovky. Druhý volič 60 v rozhraní farieb preto zisťuje externý synchronizačný signál kvôli zamedzeniu voľby vstupu neexistujúceho vnútorného farebného signálu. Farby a časový interval vonkajšieho farebného signálu sú riadené taktiež mikroprocesorom vo funkcii riadiaceho obvodu 340 mapovacieho obvodu širokouhlého obrazu.

Procesor 30 širokouhlého obrazu obsahuje procesor 320 na vytváranie obrazu v obraze, ktorý spracováva pomocný obrazový signál. Termín obraz v obraze sa niekedy skracuje ako PIP alebo pix-in-pix. Hradlové pole 300 kombinuje dáta hlavného a pomocného obrazového signálu do rozmanitých formátov zobrazenia, z ktorých niektoré sú znázornené na obr. l(b) až 1 (i). Procesor 320 na vytváranie obrazu v obraze a hradlové pole 300 sú riadené mikroprocesorom vo funkcii riadiaceho obvodu 340 mapovacieho obvodu širokouhlého obrazu. Mikroprocesor vo funkcii riadiaceho obvodu 340 mapovacieho obvodu širokouhlého obrazu je v spojení s TV mikroprocesorom 216 cez sériovú zbernicu. Sériová zbernica obsahuje štyri signálne vedenia, a to pre dáta, hodinové impulzy, otváracie signály a nulovacie signály.

Procesor 30 širokouhlého obrazu ďalej vytvára úplný vertikálny zatemňovací a nulovaci signál v podobe trojúrovftového sandcastle signálu. Zatemňovacie a nulovacie signály môžu byť alternatívne vytvárané tiež ako samostatné signály. Úplný zatemňovací signál je vedený prostredníctvom vstupného obvodu 20 obrazových signálov do druhého voliča 60 v rozhraní farieb.

Do mapovacieho obvodu 50, ktorý je vytvorený ako vychyľovací obvod a je podrobnejšie znázornený na obr. 22, je vedený zvislý nulovaci signál zo širokouhlého procesora 30, zvolený vodorovný synchronizačný signál s kmitočtom 2f_H z druhého voliča 60 v rozhraní farieb a prídavné riadiace signály procesora 30 širokouhlého obrazu. Tieto prídavné riadiace signály sa týkajú vodorovného fázovania, nastavenia zvislého rozmeru a nastavenia východ/západ. Mapovací obvod 50 vo vyhotovení ako vychyľovací obvod vytvára spätné impulzy s kmitočtom 2f_H vedené do proce sora 30 širokouhlého obrazu, prevodníka 40 na premenu 1 f_ľ na 2f_H do YUV/RGB prevodníka 240.

Pracovné napätia pre celú širokouhlú televíznu zobrazovaciu sústavu sú vytvárané napájacím zdrojom 70, ktorý môže byť pripojený na striedavú sieť.

Procesor 30 širokouhlého obrazu je podrobnejšie znázornený na obr. 3. Hlavnými súčasťami procesora 30 je hradlové pole 300, obvod 301 na vytváranie obrazu v obraze, analógovo-číslicové a číslicovo-analógové prevodníky, druhý tuner 208, mikroprocesor vo funkcii riadiaceho obvodu 340 mapovacieho obvodu širokouhlého obrazu a výstupný kódovací obvod 227 širokouhlého obrazu. Ďalšie podrobnosti procesora 30 širokouhlého obrazu, ktoré sú spoločné tak pre lf_H, ako aj pre 2f_H, napr. obvod na vytváranie obrazu v obraze, sú znázornené na obr. 6. Procesor 320 na vytváranie obrazu v obraze, ktorý tvorí podstatnú časť obvodu 301 na vytváranie obrazu v obraze, je podrobnejšie znázornený na obr. 7. Hradlové pole 300 je podrobnejšie znázornené na obr. 8. Niektoré zo súčastí znázornených na obr. 3 a tvoriacich časti dráh hlavného a pomocného signálu už boli podrobne opísané.

Druhý tuner 208 je spojený s medzifrekvenčným stupňom 224 a zvukovým stupňom 226 a pracuje v súčinnosti s mikroprocesorom vo funkcii riadiaceho obvodu 340 mapovacieho obvodu širokouhlého obrazu.

Mikroprocesor vo funkcii riadiaceho obvodu 340 mapovacieho obvodu obsahuje vstupný/výstupný obvod 340A a analógový výstupný obvod 340B. Vstupný/výstupný obvod 340A vytvára signály na riadenie farby a časových intervalov, signál 1NT/EXT na voľbu zdroja externého farbonoiného signálu a riadiace signály na prepínače SW1 až SW6. Vstupný/výstupný obvod 340A takisto sleduje signál EŽ T SYNC DET od RGB rozhrania kvôli ochrane vychyľo' acieho obvodu a obrazovky' či obrazoviek. Analógový výstupný obvod 340B vytvára riadiace signály na nastavovanie zvislého rozmeru, nastavovanie východ-západ a vodorovné fázovanie prostredníctvom príslušných prepojovacich obvodov 254, 256 a 258.

Hradlové pole 300 kombinuje obrazové informácie z dráh hlavného a vedľajšieho obrazového signálu s cieľom vytvárať zložené širokouhlé zobrazenie, napríklad niektorého zo zobrazení znázornených v rôznych častiach obr. 1. Hodinové impulzy sú pre hradlové pole 300 vytvárané spiitnoväzbovou slučkou 374 fázového závesu, ktorá je v súčinnosti s dolným priepustom 376. Hlavný obrazový signál je do procesora 30 širokouhlého obrazu privádzaný v analógovej podobe a vo formáte YUV, a to ako signály označené Y_M, U_M a V_M. Tieto hlavné signály sú premenené z analógového do číslicového tvaru analógovo- číslicovými prevodníkmi 342 a346, ktoré sú podrobnejšie znázornené na obr. 4.

Signály farbonosných zložiek majú spoločné označenia U a V, ktoré môžu byť priradené buď signálom R-Y alebo B-Y, alebo signálom I a Q. Šírka pásma vzorkovaného signálu jasu je obmedzená na 8 MHz, pretože taktovací kmitočet systému je 1024 f_H, čo je približne 16 MHz. Na vzorkovanie dát farebných zložiek môže byť použitý' jediný analógovo-číslicový prevodník a analógový- prepínač, pretože signály U a V sú obmedzené na 500 kHz, alebo 1,5 MHz pre pásmo I. Zvolený riadok UV_MUX pre analógový spínač alebo multiplexný obvod 344 je signál s kmitočtom 8 MHz, odvodený vydelením hodinového kmitočtu systému dvoma. Spúšťací riadkový impulz SOL v šírke jedného hodinového impulzu nastavuje tento signál na začiatku každého obrazového riadka synchrónne na nulu. Signál UV MUX potom v riadka mení svoj stav pri každom hodinovom cykle. Keďže dĺžka riadka zodpovedá párnemu počtu hodinových cyklov, stav spusteného signálu sa bude priebežne bez prerušenia preklápať medzi hodnotami 0 a 1. Toky dát Y a U V z analógovo-číslicových prevodníkov 342 a 346 sú posunuté, pretože každý z analógovo-číslicových prevodníkov má oneskorenie rovnajúce sa jednému hodinovému cyklu. Aby bol tento posun dát vykompenzovaný, musia byť obdobne oneskorené hodinové hradlové informácie z riadiaceho obvodu 349 interpolátora dráhy hlavného signálu v obrazovom procesore 304. Pokiaľ by hodinové hradlové informácie neboli oneskorené, UV dáta by neboli správne spárované pri vyradení. Toto je dôležité preto, že každá dvojica UV predstavuje jeden vektor. Prvok U jedného vektora nemôže byť spárovaný s prvkom V iného vektora bez toho, aby prišlo k posunu farby. Namiesto toho je vzorka V predchádzajúcej dvojice vyraďovaná spoločne so vzorkou U novej dvojice. Tento spôsob multiplexovania zložiek U a V sa označuje ako 2=1 : 1, pretože na každú dvojicu vzoriek farebných zložiek U, V pripadajú dve vzorky jasu. Nyquistov kmitočet je tak pre U, ako aj pre V efektívne zmiešaný na polovicu Nyquistovho kmitočtu jasu. Nyquistov kmitočet výstupu analógovo-číslicového prevodníka je tak pre jasovú zložku 8 MHz, zatiaľ čo pre farebné zložky je 4 MHz.

Obvod 301 na vytváranie obrazu v obraze a/alebo hradlové pole 300 môžu taktiež obsahovať prostriedky na zlepšenie rozlišovacej schopnosti pomocných dát i napriek ich stlačeniu. Bol vyvinutý rad obvodov na redukciu a obnovu dát vrátane napr. stlačovania dvojíc obrazových prvkov a opravných kódov. Navyše sú zvažované rôzne korekčné sekvencie na redukciu dát zahrnujúce rôzne počty bitov a rôzne spôsoby stlačovania dvojíc obrazových prvkov pri rôznych počtoch bitov. Jedna z týchto schém na redukciu a obnovu dát môže potom byť zvolená mikroprocesorom vo funkcii riadiaceho obvodu 340 mapovacieho obvodu širokouhlého obrazu, a to kvôli dosiahnutiu maximálnej rozlišovacej schopnosti zobrazenia pre každý jednotlivý druh formátu zobrazenia.

Hradlové pole 300 obsahuje interpolátory, ktoré sú v súčinnosti s riadkovými pamäťami 356 a 358 s obsluhou v poradí príchodu. Interpolátory a pamäte sú využívané na znovuvzorkovanie hlavného signálu. Ďalší interpolátor môže vykonávať znovuvzorkovanie pomocného signálu. Taktovacie a synchronizačné obvody usporiadané v hradlovom poli 300 riadia manipuláciu s dátami tak hlavného, ako aj pomocného signálu vrátane ich skombinovania do jediného výstupného obrazového signálu majúceho zložky Y-MX (nemá byť Y MX?), U_MX a V_MX. Tieto výstupné zložky sa menia do analógového tvaru číslicovo-analógovými prevodníkmi 360, 362 a 364. Signály Y, U a V sa v analógovej podobe vedú do prevodníka 40 na premenu lf_H na 2f_H, kde sú premenené na neprekladané riadkovanie. Signály Y, U a V sú takisto kódované kodcrom 227 do formátu Y/C kvôli vytvoreniu výstupného signálu Y-OUT-EXT/COUTEXT so širokouhlým formátom zobrazenia, ktorý je k dispozícii na zdierkach panela. Voľbu synchronizačného signálu pre kódovacie zariadenie 227 vykonáva prepínač SW5, a to buď signálu C-SYNC-MN hradlového poľa 300 alebo C SYNC AUX obvodu 301 na vytváranie obrazu v obraze. Prepínač SW6 potom vykonáva voľbu medzi Y_M a C_SYNC_AUX ako synchronizačnými signálmi pre výstup panela širokouhlého obrazu.

Jednotlivé časti vodorovného synchronizačného obvodu sú podrobnejšie znázornené na obr. 27. Fázový komparátor 228 je súčasťou slučky fázového závesu obsahujúcej dolný priepust 230, napäťovo riadený oscilátor 232, delič 234 a kondenzátor 236. Napäťovo riadený oscilátor 232 pracuje s kmitočtom 32f_H vyvodeným keramickým rezo nátorom 238 alebo obdobným zariadením. Výstup signálu 32f_H REF rezonátora 238 je vstupom prevodníka 40 na premenu lf_H na 2f_H. Výstup napäťovo riadeného oscilátora 232 je delený hodnotou 32 s cieľom vytvoriť druhý vstupný signál s vhodnou frekvenciou pre fázový komparátor 228. Výstupom deliča 234 je časovací signál lf_H REF vedený do procesora 30 širokouhlého obrazu a do prevodníka 40 na premenu lf_H na 2f_H. Časovacie signály 32f_H REF a lf_H REF sú vedené do deliča 400, kde sú delené hodnotou 16. Výstup 2f_H je potom vedený do obvodu 402 na moduláciu šírky impulzov. Riadenie deliča 400 signálom lf_H REF zabezpečuje synchronizáciu činnosti deliča so spätnoväzbovou slučkou fázového závesu vstupnej časti pre vstup obrazových signálov. Obvod 402 na moduláciu šírky impulzov zabezpečuje vhodnú šírku impulzov signálu 2f_H REF na správnu činnosť fázového komparátora 404, napríklad typu CA1391, ktorý je súčasťou druhej spätnoväzbovej slučky fázového závesu, obsahujúcej ďalej dolný priepust 406 a napäťovo riadený oscilátor 408 pre kmitočet 2f_H. Napäťovo riadený oscilátor 408 vytvára vnútorný časovací signál s kmitočtom 2f_H, použitý na budenie postupne riadkovaného zobrazenia. Ďalším vstupným signálom vedeným do fázového komparátora 404 sú spätné impulzy mapovacieho obvodu 50 alebo príslušný časovací signál. Použitie druhej spätnoväzbovej slučky fázového závesu, obsahujúcej fázový komparátor 404, zabezpečuje, že každá rozkladová perióda daná kmitočtom 2f_H je symetrická vnútri každej periódy lf_H vstupného signálu. V opačnom prípade by zobrazenie mohlo vykazovať prerušenie rastra, napríklad také, pri ktorom je jedna polovica riadkov obrazu posunutá doprava a druhá polovica riadkov obrazu je posunutá doľava.

Bloková schéma obvodu 900 na premenu zobrazenia s prekladaným riadkovaním na zobrazenie s postupným riadkovaním je znázornená na obr. 20. Obvod 900 môže byť urobený ako integrovaný obvod a plní všetky funkcie spočívajúce v spracovaní signálov, ktoré sú potrebné na premenu obrazových signálov s prekladanými zložkami na postupný neprekladaný formát. Pri signáloch, pri ktorých jc to potrebné, navyše obvod 900 vykonáva útlm šumu v nastaviteľnom rozsahu. Znázornený obvod môže byť použitý pre zložky Y, U a V signálov, a to v spojení s obrazovou pamäťou 902 typu RAM tvorenou integrovaným obvodom, napríklad typu HM53051 P.

Farbonosné zložky U_C a V_C signálu sú pomocou jedného zdržania impulzov vnútorne nútene premenené na napätie zodpovedajúce logickej nule. Analógový multiplexný obvod 908, spojený s výstupmi kľúčovacích obvodov 904 a 906, striedavo vzorkuje každú z farbonosných zložiek pri kmitočte 2 MHz. Tieto vzorky sa potom menia na osembitový číslicový signál rýchlym analógovočislicovým prevodníkom 910 pracujúcim s kmitočtom 4 MHz. Vzorky ďalej prechádzajú obvodom 912 na útlm šumu farbonosného signálu do zrýchľovacej pamäte 914. Táto pamäť uchováva iba aktívnu časť každého prichádzajúceho obrazového riadka s dĺžkou 53 mikrosekúnd, takže je v nej súčasne uložených len 106 vzoriek každej farbonosnej zložky. Obsah pamäte sa načíta rýchlosťou, ktorá jc dvojnásobná oproti rýchlosti zápisu, čím sa vytvárajú dva identické riadky farbonosných informácií. Signál je v priebehu intervalu, keď nie sú na výstupe pamäte k dispozícii žiadne vzorky, nastavovaný zatemňovacím obvodom 916 na nulovú hodnotu. Uvedené dve farbonosné zložky sa potom oddeľujú v demultiplexnom obvode 918 a menia sa na analógový tvar pomocou dvoch číslicovo-analógových prevodníkov 920 a 922. Referenčná základňa pre číslicovoanalógové prevodníky 920 a 922 je nastaviteľná pomocou sériovej zbernice, prepojenej s obvodom 924 na riadenie

SK 280556 Β6 zbernice a v prípade potreby môže byť použitá na nastavovanie sýtosti farby.

Jasový signál Y_C je kľúčovacím obvodom 926 v priebehu zadného zdržania impulzov nútene vnútorne menený na úroveň, ktorá môže byť nastavovaná prostredníctvom sériovej riadiacej zbernice. Tento signál sa mení z osembitového číslicového formátu s použitím rýchleho analógovo-číslicového prevodníka 928 pracujúceho s kmitočtom 16 MHz. Potom tento signál prechádza obvodom 930, ktorý môže byť v prípade potreby použitý na automatické nastavovanie úrovne čiernej. Jas je filtrovaný pomocou dolného priepustu 932, ktorého charakteristika je daná nasledujúcim vzťahom:

H(z) = (1 +z')²(l + z'²)² /16

Tento prefiltrovaný signál sa potom prídavné vzorkuje v obvode 934 pri kmitočte 4 MHz. Prídavné vzorkovaný signál sa interpoluje interpolátorom 936 späť na kmitočet 16 MHz s použitím rovnakej charakteristiky dolného priepustu a odčíta sa od oneskorenej verzie pôvodného jasového signálu v sumačnom bode 938, čím sa vytvára signál, ktorý obsahuje len vysokofrekvenčné jasové zložky. Vysokofrekvenčný jasový signál potom prechádza nelineárnym obvodom 940 pásma necitlivosti, v ktorom sa odstránia šumy s malou amplitúdou. Body zlomu nelineárnej charakteristiky môžu byť nastavené sériovou riadiacou zbernicou.

Prídavné vzorkovaný nízkofrekvenčný signál prechádza rekurzívnym obvodom 942 na útlm šumu a je potom interpolovaný interpolátorom 944 späť na kmitočet 16 MHz, a potom sa v sumačnom bode 946 pripočíta k vysokofrekvenčnému signálu zbavenému šumov. Jasový signál sa potom pomocou zrýchľovacej pamäte 948 mení na postupný alebo prekladaný formát. V pamäti je uložených len 53 milisekúnd signálu, čo zodpovedá 848 vzorkám. Obsah tejto jasovej pamäte je pre každý prichádzajúci riadok obrazu načítaný dvakrát. Ďalšia, menšia zrýchľovacia pamäť 950 obsahuje informácie predstavujúce rozdiel medzi interpolovanými jasovými signálmi pre medziľahlý riadok a prichádzajúci jasový signál. Menšia zrýchľovacia pamäť 950 obsahuje len nízkofrekvenčné informácie o 212 vzorkách. Keď je zrýchľovacia pamäť 948 jasového signálu načítaná prvýkrát, je rozdielový signál z druhej zrýchľovacej pamäte 950 interpolovaný interpolátorom 952 na plnú intenzitu a v sumačnom bode 970 sa pripočíta k jasovému signálu. Tým sa vytvára signál majúci nízkofrekvenčné zložky, ktoré zodpovedajú interpolovanému jasovému signálu, a vysokofrekvenčné zložky, ktoré zodpovedajú prichádzajúcemu jasovému signálu. Keď je obsah pamäte 948 načítaný druhý krát, rozdielový signál sa nepripočítava. Výstupom je potom signál s dvojnásobnou rýchlosťou vzhľadom na vstup.

Zatemňovanie obvodom 954 sa vkladá v priebehu intervalu, keď nie sú k dispozícii žiadne dáta zo zrýchľovacích pamätí. Úroveň tohto vkladaného zatemňovania je nastaviteľná mikroprocesorom šasi s použitím sériovej riadiacej zbernice. Sú potrebné tri signály: DATA, CLOCK a ENABLE. Zrýchlené číslicové signály sa menia do analógového tvaru číslicovo-analógovým prevodníkom 956. Vzťažná základňa pre prevodník je nastaviteľná prostredníctvom riadiacej zbernice.

Riadková interpolácia nízkofrekvenčných jasových informácií sa vykonáva kompletne pri zníženom vzorkovacom kmitočte (4 MHz) s použitím pohybovo adaptívneho spracovania. Vonkajšia obrazová pamäť 902 typu RAM s kapacitou 1 Mbit, použitá ako pamäť snímková, uchováva dve polsnímky osembitového nízkofrekvenčného jasového signálu a jednu polsnímku tribitového pohybového signálu. Spojenie s obrazovou pamäťou 302 typu RAM je vykonané rozhraním 964 snímkovej pamäte. Každá z polsnímok uložených v pamäti predstavuje maximálne 256 aktívnych obrazových riadkov, z ktorých každý obsahuje 212 aktívnych vzoriek. Pri prechode nízkofrekvenčného jasového signálu so zníženým šumom oneskorovacím obvodom 958 lf_H sa vytvára priestorová interpolácia (použitá v oblastiach pohybu), a na to sa oneskorené a neoneskorené signály spriemerúvajú v obvode 960. Výstup oneskorovacieho obvodu 958 lf_H sa taktiež ukladá v snímkovej pamäti 902. O jednu polsnímku bez jednej polovice riadka neskôr sa tento výstup vybavuje ako polsnímkový oneskorený signál. Tým sa vytvára časovo interpolovaný signál pre nepohyblivé oblasti.

Polsnímkový oneskorený signál sa opäť ukladá v snímkovej pamäti 982 a vybavuje sa z nej opäť po ďalšej polsnímke, zmenšenej o jednu polovicu riadka. Výsledkom je čisté oneskorenie o jednu snímku. Snímkový oneskorený signál sa potom porovnáva s neoneskoreným signálom vzorka po vzorke v pohybovom detektore 962. Tu sa vytvára tribitový pohybový signál predstavujúci osem rozdielnych úrovní pohybu. Pohybový signál je taktiež ukladaný v snímkovej pamäti 902, z ktorej sa vybavuje o jednu polsnímku, zväčšenú o jednu polovicu riadka, neskôr.

Oneskorený polsnímkový pohyb sa porovnáva s neoneskoreným pohybom a v obvode 978 sa vykoná voľba signálu predstavujúceho väčšiu úroveň pohybu. Tento pohybový signál je použitý na riadenie mäkkého prepínača alebo prelínača 966, ktorý vykonáva voľbu medzi priestorovo interpolovanými a časovo interpolovanými signálmi v ôsmich rozdielnych gradáciách sivej.

Neoneskorený nízkofrekvenčný jasový signál sa v sumačnom bode 968 odčíta od výstupu prelínača 966, čím sa vytvára signál predstavujúci rozdiel medzi interpolovaným a prichádzajúcim nízkofrekvenčným jasovým signálom. Rozdielový signál sa potom ukladá v samostatnej zrýchľovacej pamäti 950, ako je opísané.

Dekurzívny obvod 942 na útlm šumu môže byť vyhotovený tak, ako je znázornené v blokovej schéme na obr. 21. Vstupný signál sa v sumačnom bode 980 odčíta od výstupného signálu, oneskoreného oneskorovacím obvodom 986. Ak je hodnota oneskorenia zvolená správne, je vstup väčšiny signálov takmer rovnaký ako oneskorený výstup a rozdiel je malý. Tento rozdiel potom prechádza obmedzovanom 382, a to bez obmedzenia (ak nevykonáva obmedzenie, má obmedzovač zisk rovnajúci sa 7/8). Pri pripočítaní výstupu obmedzovača 982 k vstupu obvodu v sumačnom bode 984 sa väčšina vstupného signálu potlačí, pričom je nahradená oneskoreným výstupným signálom. Tým sa potlačia malé zmeny, hlavne šumy. Ak je vstup značne rozdielny od oneskoreného výstupu, vykonáva sa obmedzenie. Výsledný výstup sa potom takmer rovná vstupu. Prah, pri ktorom nastáva obmedzenie, je nastaviteľný prostredníctvom sériovej riadiacej zbernice, pričom je možné meniť mieru útlmu šumu v rozmedzí od nuly (prah nuly) po akúkoľvek požadovanú hodnotu.

Pre útlm šumu nízkofrekvenčného jasového signálu sa oneskorenie v opísanom obvode rovná dobe jednej snímky. Šum nepohyblivých obrazov je teda utlmovaný dočasným dolným priepustom.

Obvod pre útlm šumu farbonosných signálov je tvorený kaskádou, pozostávajúcou z dvoch týchto obvodov, z ktorých jeden má oneskorenie rovnajúce sa jednému vzorkovaciemu signálu (0,5 mikrosekundy) a druhý má oneskorenie rovnajúce sa dobe zodpovedajúcej jednému riadku rastra (64 mikrosekúnd). Prvý obvod filtruje šum vo vodorov nom smere, zatiaľ čo druhý obvod vykonáva filtráciu vo zvislom smere.

Obvod 900 môže obsahovať prevodník 40 na premenu lf_H na 2f_H , ktorý je podrobnejšie znázornený na obr. 27. Vzťahové značky použité v obr. 27 sú preto uvedené aj v obr. 20, a to v ľavom spodnom rohu. Časovacie signály, použité v obvode, sú odvodené z oscilátora 238, ktorý pracuje s kmitočtom 32 MHz a je synchronizovaný fázovým závesom s 1024-násobkom vodorovného vychyľovacieho kmitočtu zobrazovacej jednotky. Tieto signály sú doplnené spätným signálom vychyľovacieho obvodu vedeným na vstup 2f_H. Stredný kmitočet oscilátora 238 je riadený vonkajším LC-obvodom 974, zatiaľ čo vonkajší slučkový RC-filter 406 riadi charakteristiku slučky fázového závesu. Fázovanie vnútorných časovacích signálov (svorkovacie hradlá, zatemňovanie atď. ) môže byť nastavované vzhľadom na vstup 2f_H prostredníctvom sériovej zbernice.

Vstup lf_H musí taktiež zisťovať, ktoré z impulzov s kmitočtom 2f_H sa objavujú na začiatku prichádzajúceho riadka a ktoré v strede prichádzajúceho riadka.

Vstup zvislých impulzov, napríklad f_vm, je použitý na zisťovanie začiatkov polsnímky tak, aby v snímkovej pamäti boli ukladané správne riadky. Počet riadkov, ktorý uplynie medzi čelom zvislého impulzu a začiatkom činnosti pamäti je nastaviteľný prostredníctvom povelu zbernice. Sústava obvodov na vytváranie vnútorného signálu s kmitočtom 2f_H na budenie vodorovnej vychyľovacej sústavy už bola opísaná. Fázovanie výstupu 2f_H vzhľadom na vstup 1 f_H môže byť nastavované s použitím sériovej zbernice.

Mapovací obvod 50, vytvorený ako vychyľovaci obvod, je podrobnejšie znázornený na obr. 22. Obvod 500 je určený na nastavovanie zvislého rozmeru rastra, v súlade s potrebnou veľkosťou zvislého prekmitu potrebného na vytváranie rôznych formátov zobrazenia. Ako je schematicky znázornené, vytvára prúdový zdroj 502 konštantné množstvo prúdu IfRAMP, ktoré ponúka zvislý preklápací kondenzátor 504. Ku kondenzátoru 504 je paralelne pripojený tranzistor 506, ktorý ho pri ozvách na zvislý nulovací signál periodicky vybíja. Ak nie je vykonané žiadne nastavenie, je prúdom I_RAMP vytváraná maximálna dostupná zvislá veľkosť rastra. Toto môže zodpovedať rozsahu zvislého prekmitu, potrebnému na vyplnenie širokouhlej zobrazovacej jednotky zdrojom rozšíreného signálu s pomerom strán formátu zobrazenia 4x3, ako je znázornené na obr. 1 (a). Ak je požadovaný menši zvislý rozmer rastra, odoberie nastaviteľný prúdový zdroj 508 od prúdu Iramp premenné množstvo prúdu l_ADJ. takže zvislý preklápací kondenzátor 504 sa nabíja pomalšie a na nižšiu špičkovú hodnotu. Nastaviteľný zdroj 508 premenného prúdu pracuje s ozvou na signál regulácie zvislého rozmeru, napríklad v analógovom tvare, vytváraný obvodom 1030 na riadenie zvislého rozmeru, znázorneným na obr. 49. Obvod 500 na nastavovanie zvislého rozmeru je nezávislý od ručného nastavovania 510 zvislého rozmeru, ktoré môže byť tvorené potenciometrom alebo nastavovacím otočným gombíkom na zadnom paneli. V oboch prípadoch je do vychyľovacej cievky alebo cievok 512 vedený budiaci prúd náležitej veľkosti. Vodorovné vychyľovanie je vybavené obvodom 518 na nastavovanie fáz, korekčným obvodom 514 východ-západ, spätnoväzbovou slučkou 520 fázového závesu s kmitočtom 2f_H a vodorovného výstupného obvodu 516.

Druhý volič 60 v rozhraní farieb je podrobnejšie znázornený na obr. 25. Voľba signálu, ktorý má byť konečne zobrazený, sa vykonáva medzi výstupom prevodníka 40 na premenu lf_H na 2f_H a vstupom vonkajšieho farebného signálu. Na účely opisovanej širokouhlej farebnej televízie podľa vynálezu je vonkajší vstup farebného signálu pred pokladaný ako zdroj postupne rozkladaného obrazového signálu so širokouhlým formátom zobrazenia. Vonkajšie farebné signály a úplný zatemňovaci signál, vedený zo vstupného obvodu 20 na príjem obrazových signálov, sú vstupy prevodníka 610 na premenu signálu RGB na signál YUV, ktorý je podrobnejšie znázornený na obr. 26. Vonkajší úplný synchronizačný signál s kmitočtom lf_H pre vonkajší farebný signál je vstupom oddeľovača 600 vonkajšieho synchronizačného signálu. Voľba zvislého synchronizačného signálu sa vykonáva prepínačom 608. Voľba vodorovného synchronizačného signálu sa vykonáva prepínačom 604. Voľba obrazového signálu sa vykonáva prepínačom 606. Každý z prepínačov 604, 606 a 608 je riadený vnútomým/vonkajším riadiacim signálom vytváraným mikroprocesorom vo funkcii riadiaceho obvodu 340 mapovacieho obvodu širokouhlého obrazu. Voľbu vnútorných alebo vonkajších obrazových zdrojov vykonáva užívateľ. Ak však užívateľ náhodne zvolí vonkajší zdroj farebného signálu a tento zdroj nie je pripojený alebo zapnutý, alebo ak dôjde k výpadku vonkajšieho zdroja, zvislý raster sa zrúti a môže dôjsť k vážnemu poškodeniu obrazovky alebo obrazoviek. Preto je prítomnosť vonkajšieho synchronizačného signálu kontrolovaná vonkajším synchronizačným detektorom 602. Ak potrebný signál nie je prítomný, vyšle sa každému z prepínačov 604, 606 a 608 blokovací riadiaci signál, ktorý zamedzí voľbu vonkajšieho zdroja farebného signálu. Prevodník 610 na premenu signálu RGB na signál YUV taktiež prijíma riadiace signály z mikroprocesora vo funkcii riadiaceho obvodu 340 mapovacicho obvodu širokouhlého obrazu.

Prevodník 610 je podrobnejšie znázornený na obr. 26. Synchronizačné zložky farebných signálov sú oddeľované príslušnými obvodmi 612, 614 a 616. Signály sa ďalej algebraicky kombinujú v sumačných obvodoch 618, 620 a 622, kde sa vytvárajú signály R-Y (U), B-Y (V) a Y. Násobičky 628 a 634 prenosovej rýchlosti bitov menia fázu signálov R-Y a B-Y tak, že sa mení účinná farba signálov, a to aj vtedy, ak fáza nie je celkom vhodná pre fázovače R-Y a B-Y. Násobičky 640 a 638 potom obdobne menia fázu kvôli striedaniu účinného farebného tónu bez ohľadu na vychýlenie signálov R-Y a B-Y zo správneho fázového uhla. Signály na riadenie farby a farebného tónu môžu byť vytvárané mikroprocesorom vo funkcii riadiaceho obvodu 340 mapovacieho obvodu širokouhlého obrazu riadeným TV mikroprocesorom 216. To umožňuje ľahké riadenie charakteristík farby a tónu farby vonkajšieho farebného signálu bez toho, aby bolo potrebné použiť ďalšie obvody alebo nastavovanie samotného vonkajšieho zdroja farebného signálu.

Pri signáli Y je rozdiel rovnajúci sa 7,5 IRE vzhľadom na správne definovanú úroveň čiernej. Kompenzáciu vykonáva korekčný zatemňovaci obvod 648, ktorý vkladá posunutie veľkosti 7,5 IRE. Signál KEY je riadiaci signál vytváraný v prednom zdržaní obrazového signálu za tylom zvislého synchronizačného signálu a pred začiatkom aktívneho obrazu. Signál KEY určuje, kedy sa má v obvode 646 vykonať kľúčovanie. Oneskorovacie obvody 624 a 626 určujú presný fázový vzťah signálov R-Y, B-Y a Y, i napriek následnej zmene v dôsledku inštrukcií na riadenie farby a tónu farby.

Celková bloková schéma širokouhlej televízie 11 podľa vynálezu, uspôsobená na činnosť s riadkovým rozkladom s kmitočtom lf_H, je znázornená na obr. 4. Tým súčastiam televízie 11, ktoré v podstate zodpovedajú svojim náprotivkom v televízii 10 znázornenej na obr. 2, sú priradené tie isté vzťahové značky. Televízia 11 všeobecne obsahuje vstupný obvod 21 na prijatie obrazových signálov, TV mik roprocesor 216, procesor 31 širokouhlého obrazu, vodorovný vychyľovaci obvod 52, zvislý vychyľovací obvod 56, maticový obvod 241, budiče 242 obrazovky, obrazovky 244 na priame pozorovanie alebo projekčného typu a napájači zdroj 70. Prevodník lf_H na 2f_H a RGB rozhranie nie sú využité. Vzhľadom na to sú tu vykonané opatrenia na zobrazovanie vonkajšieho farebného signálu so širokouhlým formátom zobrazenia pri rozkladovom kmitočte lf_H. Zoskupenie rôznych obvodov do funkčných blokov je vykonané kvôli uľahčeniu opisu a nie je teda zamýšľané ako vymedzenie vzájomnej fyzickej polohy týchto obvodov.

Vstupný obvod 21 na príjem obrazových signálov je uspôsobený na príjem väčšieho množstva úplných obrazových signálov z rôznych zdrojov. Obrazové signály môžu byť výberovo prepínané na zobrazenie ako obrazové signály hlavné a pomocné. Vysokofrekvenčný prepínač 204 má dva anténové vstupy ΑΝΤΙ a ANT2. Tieto predstavujú vstupy tak na príjem z vonkajšej antény, ako aj na káblový príjem. Vysokofrekvenčný prepínač 204 určuje, ktorý z anténových vstupov vedie k prvému tuneru 206 a ktorý k druhému tuneru 208.

Výstup prvého tunera 206 je vstupom jednočipového obvodu 203, ktorý vykonáva rad funkcií spojených s ladením, vodorovným a zvislým vychyľovaním a riadením obrazového signálu. Konkrétny znázornený jednočipový obvod nesie priemyselné typové označenie TA8680. Obrazový signál VIDEO OUT základného pásma vytváraný v jednočipovom obvode 203 zo signálu privádzaného z prvého tunera 206 je jednak vstupom prepínača 200 obrazového signálu a jednak vstupom TV1 procesora 31 širokouhlého obrazu. Ďalšie vstupy obrazových signálov základného pásma do prepínača 200 obrazového signálu sú označené AUX1 a AUX2. Tieto vstupy môžu byť použité pre videokamery, videorekordéry a podobné zariadenia. Výstup prepínača 200 obrazového signálu, ktorý je riadený TV mikroprocesorom 216, je označený SWITCHED VIDEO, čo je súčasne ďalší vstup procesora 31 širokouhlého obrazu.

Ako je znázornené na obr. 5, vykonáva prepínač SW1 procesora 31 širokouhlého obrazu voľbu medzi signálmi TV1 a SWITCHED VIDEO, pričom výstupom je obrazový signál SEL COMP OUT vedený na vstup Y/C dekodéra 210. Dekodér môže byť vyhotovený ako adaptívny riadkový hrebeňový filter. Ďalší zdroj SI obrazového signálu je taktiež vstupom Y/C dekodéra 210. Zdroj SI predstavuje SVHS zdroj a pozostáva zo samostatných jasových a farbonosných signálov. Prepínač, ktorý môže byť vyhotovený ako súčasť dekodéra 210, v niektorom z adaptívnych riadkových hrebeňových filtrov alebo ako samostatný prepínač, reaguje ozvou na signály TV mikroprocesora 216 a vykonáva voľbu jednej z dvojíc jasového a farbonosného signálu, označených ako výstupy Y_M a C_IN. Zvolená dvojica jasových a farbonosných signálov je potom považovaná za hlavný signál a je spracovaná v obvodoch dráhy hlavného signálu. Dekodér/demodulátor usporiadaný v procesore 301 širokouhlého obrazu vytvára rozdielové signály farby U_M a V_M. Signály Y_M, U_M a V_M sa potom v procesore 31 širokouhlého obrazu menia na číslicový tvar kvôli ďalšiemu spracovaniu v hradlovom poli 300.

Druhý tuner 208, ktorý je funkčne vymedzený ako súčasť procesora 31 širokouhlého obrazu, vytvára obrazový signál TV2 základného pásma. Prepínač SW2 vykonáva voľbu medzi signálmi TV2 a SWITCHED VIDEO, ako vstupmi Y/C druhého dekodéra 220. Druhý dekodér 220 môže byť zhotovený ako adaptívny riadkový hrebeňový fdter. Prepínače SW3 a SW4 vykonávajú voľbu medzi jasovými a farbonosnými výstupmi dekodéra 220, jasovými a farbonosnými signálmi vonkajšieho obrazového zdroja, označenými YEXT/CEXT a signálmi Y_M, C_IN. Signály Y_EXT/C_EXT zodpovedajú S-VHS vstupu SI. Dekoder 220 a prepínače SW3 a SW4 môžu byť kombinované, napríklad v adaptívnych riadkových hrebeňových filtroch. Výstup prepínačov SW3 a SW4 je potom považovaný za pomocný signál a je ďalej spracovávaný v obvodoch dráhy pomocného signálu. Zvolený jasový výstup je označený Y_A. Zvolený farbonosný signál je menený na rozdielové signály farby U_A a V_A. Signály Y_A, U A a V A sa potom na ďalšie spracovanie menia na číslicový tvar. Usporiadanie zariadení na prepínanie zdrojov obrazových signálov do dráh hlavného a pomocného signálu zabezpečuje maximálnu pružnosť pri vykonávaní voľby zdiojov pre rôzne časti rôznych formátov zobrazenia.

Širokouhlý procesor 31 obsahuje procesor 320 na vytváranie obrazu v obraze, ktorý spracováva pomocný obrazový signál. Termín obraz v obraze sa niekedy skracuje ako Plľ alebo pix-in-pix. Hradlové pole 300 kombinuje dáta hlavného a pomocného obrazového signálu do rozmanitých formátov zobrazenia, z ktorých niektoré sú znázornené na obr. l(b) až l(c). Procesor 320 na vytváranie obrazu v obraze a hradlové pole 300 sú riadené širokouhlým mikroprocesorom vo funkcii riadiaceho obvodu 340 mapovacieho obvodu. Mikroprocesor vo funkcii riadiaceho obvodu 340 mapovacieho obvodu je v spojení s TV mikroprocesorom 216 prostredníctvom sériovej zbernice. Sériová zbernica obsahuje štyri signálne vedenia, a to pre dáta, hodinové impulzy, otváracie signály a nastavovacie signály. Procesor 31 širokouhlého obrazu ďalej vytvára úplný vertikálny zateniňovací a nastavovací signál v podobe trojúrovňového sandcastle signálu. Vertikálne zatemňovacie a nastavovacie signály môžu byť alternatívne vytvárané tiež ako samostatné signály. Úplný zatemňovací signál je potom vedený prostredníctvom vstupného úseku na príjem obrazových signálov do RGB rozhrania.

Vodorovná a zvislá synchronizačná zložka hlavného signálu sa vytvárajú v oddeľovači 286 synchronizačného signálu, ktorý tvorí časť demodulátora 288 usporiadaného v širokouhlom procesore 31. Vodorovná synchronizačná zložka je vstupom spätnoväzbovej slučky 290 fázového závesu s kmitočtom lf_H. Vodorovné a zvislé synchronizačné signály pomocného obrazového signálu sa vytvárajú v oddelovači 250 synchronizačného signálu usporiadanom v procesore 31 širokouhlého obrazu. Vodorovný vychyľovací obvod 52 pracuje v súčinnosti s jednočipovým obvodom a reaguje na nastavenie východ/západ a na vodorovné fázové riadiace signály mikroprocesora vo funkcii riadiaceho obvodu 340 mapovacieho obvodu širokouhlého obrazu. Zv slý vychyľovací obvod 56 je riadený obvodom 54 na riadenie zvislého rozmeru. Obvod 54 na riadenie zvislého rozmeru reaguje na signály na riadenie zvislého rozmeru, vysielané mikroprocesorom vo funkcii riadiaceho obvodu 340 mapovacieho obvodu širokouhlého obrazu a pracuje obdobne ako obvod na riadenie zvislého rozmeru pre kmitočet 2f_H pri televízii, ktorá je opísaná.

Procesor 31 Širokouhlého obrazu je podrobnejšie znázornený na obr. 5. Základnými súčasťami procesora 31 širokouhlého obrazu sú hradlové pole 300, obvod 301 na vytváranie obrazu v obraze, analógovo-číslicové a číslicovo-analógové prevodníky, druhý tuner 208, mikroprocesor vo funkcii riadiaceho obvodu 340 mapovacieho obvodu širokouhlého obrazu a výstupný kodér 227 širokouhlého obrazu. Ďalšie podrobnosti procesora 31 širokouhlého obrazu, ktoré sú spoločné tak pre lf_H, ako aj pre 2f_H, napríklad obvod na vytváranie obrazu v obraze, sú znázornené na obr. 6. Procesor 320 na vytváranie obrazu v obraze, ktorý tvorí podstatnú časť obvodu 301 na vytváranie obrazu v obraze, je podrobnejšie znázornený na obr. 7. Hradlové pole 300 je podrobnejšie znázornené na obr. 8. Rad súčasti znázornených na obr. 3 a tvoriacich časti obvodov dráhy spracovania hlavného a pomocného signálu, už bol podrobne opísaný. Rad ďalších súčastí, ako druhý tuner 208, mikroprocesor vo funkcii riadiaceho obvodu 340 mapovacieho obvodu širokouhlého obrazu, prepojovacie výstupy, analógovočíslicové a číslicovo-analógové prevodníky, hradlové pole 300, obvod 301 na vytváranie obrazu v obraze a spätnoväzbová slučka 374 fázového závesu pracujú v podstate tak, ako bolo vysvetlené v súvislosti s obr. 3, takže ich podrobný opis nie je opakovaný.

Hlavný obrazový signál je do procesora 31 širokouhlého obrazu vedený v analógovom tvare, a to ako signály Y_M a C_1N. Signál C_IN sa demodulátorom 288 dekóduje na rozdielové signály farby U_M a V_M. Hlavné signály sa potom menia z analógového na číslicový tvar analógovo-číslicovými prevodníkmi 342 a 346, ktoré sú podrobnejšie znázornené na obr. 6. Pomocné obrazové dáta sú taktiež v analógovom tvare a vo formáte YUV, a to ako signály označené Y_A, U_A a V_A· V obvode 301 na vytváranie obrazu v obraze sa tieto pomocné signály menia na číslicový tvar, potom sa stláčajú a ukladajú do polsnímkovej pamäte na synchronizáciu s hlavným signálom a potom sa vedú do hradlového poľa 300, kde sa kombinujú s hlavným signálom s cieľom vytvoriť zvolený formát zobrazenia, napríklad združovaním riadkov. Činnosť obvodu 301 na vytváranie obrazu v obraze je podrobnejšie vysvetlená v súvislosti s obr. 6. Obvod 301 na vytváranie obrazu v obraze a/alebo hradlové pole 300 môžu takisto obsahovať prostriedky na zlepšenie rozlišovacej schopnosti pomocných dát, aj napriek ich stlačeniu. Signály v analógovom tvare, označené Y, U a V sú vedené do kodéra 227 s cieľom vytvoriť výstupné signály Y_OUT EXT/C_OUT_EXT v širokouhlom formáte, ktoré sú v tomto prípade vstupmi jednočapového obvodu 203. Kodér prijíma z hradlového poľa 300 iba signál C_SYNC_MN. Prepínač SW5 vykonáva voľbu medzi signálmi Y_M a C_SYNC_AUX ako vstupmi analógovo-číslicových prevodníkov. Jednočipový obvod 203 vytvára signály vo formáte YUV pre RGB matrixový obvod 241, ktorý' zo signálov Y_OUT_EXT a COUTEXT vytvára signály vo formáte RGB pre budiče 242 obrazovky.

Obr. 6 je bloková schéma znázorňujúca ďalšie podrobnosti procesorov 30 a 31 širokouhlého obrazu, spoločné pre lf_H a 2f_H , ako je znázornené na obr. 3 a 5. Signály Y_A, U_A a V_A sú vstupmi procesora 320 na vytváranie obrazu v obraze, ktorý môže obsahovať obvod 370 riadenia rozlíšenia. Širokouhlá televízia podľa vynálezu môže stlačovať a rozťahovať obraz. Tieto zvláštne efekty predstavované rôznymi združenými formátmi zobrazenia, znázornenými na obr. 1, sú generované procesorom 320 na vytváranie obrazu v obraze, ktorý môže prijímať na rozlíšenie spracované dátové signály Y_RP, U_RP a V_RP z obvodu 370 riadenia rozlíšenia. Rozlišovacie spracovanie nemusí byť využívané stále, ale len počas zvolených formátov zobrazenia. Procesor 320 na vytváranie obrazu v obraze je podrobnejšie znázornený na obr. 7. Hlavnými súčasťami procesora 320 sú úsek 322 analógovo-číslicových prevodníkov, vstupný úsek 324, rýchloprcpínací a zbemicový úsek 326, časovací a riadiaci úsek 328 a úsek 330 čislicovo-analógových prevodníkov. Časovací a riadiaci úsek 328 je podrobnejšie znázornený na obr. 14.

Procesor 320 na vytváranie obrazu v obraze môže vyť vytvorený ako zdokonalená obmena základného čipu typu CPIP. Umožňuje rad špeciálnych funkcií alebo efektov, z ktorých následne uvedené sú ilustračné. Základným špe ciálnym efektom je veľký obraz, ktorého časť je prekrytá menším obrázkom, ako je znázornené na obr. l(c). Veľké a malé obrazy môžu byť vytvárané z toho istého obrazového signálu alebo z rôznych obrazových signálov a môžu byť navzájom zamieňané alebo presúvané. Zvukový signál sa všeobecne prepína vždy tak, aby zodpovedal veľkému obrazu. Malý obraz môže byť presúvaný do ktorejkoľvek polohy na obrazovke alebo môže postupovať radom vopred stanovených polôh. Transfokačná funkcia umožňuje zväčšovanie a zmenšovanie rozmerov malého obrazu, napríklad do ktoréhokoľvek radu vopred stanovených veľkostí. V určitom okamihu, napríklad pri formáte znázornenom na obr. l(d), majú malý a veľký obraz v podstate rovnakú veľkosť.

Pri jednoobrazovom režime, napríklad vo formátoch znázornených na obr. l(b), 1 (e) alebo l(f), môže užívateľ vykonávať transfokáciu v obsahu jediného obrazu, napríklad v krokoch od pomeru 1,0 : 1 po 5,0 : 1, zatiaľ čo v transfokačnom režime môže užívateľ prehľadávať alebo panorámovať obsah obrazu, pričom sa zatienený obraz môže pohybovať rôznymi oblasťami obrazu. V obidvoch prípadoch môže byť malý obraz alebo veľký obraz či transfokovaný obraz zobrazený ako nepohyblivá snímka (statický obrazový formát). Táto funkcia umožňuje aj stroboskopický formát, pri ktorom môže byť na obrazovke opakovaných posledných deväť snímok obrazu. Rýchlosť opakovania snímok môže byť menená od tridsiatich snímok za sekundu po nulu snímok za sekundu.

Procesor 320 na vytváranie obrazu v obraze použitý· v širokouhlej televízii podľa vynálezu sa trochu odlišuje od základného zhotovenia čipu typu CPIP. Keby bol základný čip typu CPIP použitý v televízii s obrazovkou vo formáte 16 x 9 bez toho, aby bol pritom použitý obvod na zrýchľovanie obrazu, vložené obrazy by mali skreslený pomer strán v dôsledku 4/3 násobného vodorovného roztiahnutia vznikajúceho rozkladom v širšej obrazovke.

Predmety v tomto obraze by boli vodorovne pretiahnuté. Keby bol použitý vonkajší zrýchľovací obvod, nenastalo by skreslenie pomeru strán, ale obraz by nevyplnil celú obrazovku.

Súčasné procesory na vytváranie obrazu v obraze, ktoré sú založené na základnom vyhotovení čipu typu CPIP a sú používané v konvenčných televíznych prístrojoch, majú určité nežiaduce vlastnosti. Prichádzajúci obrazový signál je vzorkovaný pomocou hodinových impulzov s kmitočtom 640f_H, ktoré sú spriahnuté s vodorovným synchronizačným signálom hlavného obrazového zdroja. Onými slovami, dáta uložené v obrazovej pamäti typu RAM, zlúčené s čipom typu CPIP, nie sú vzhľadom na zdroj prichádzajúceho pomocného signálu vzorkované ortogonálne. Toto je základné obmedzenie polsnímkovej synchronizácie s použitím základného vyhotovenia čipu CPIP. Neortogonálna povaha vstupnej vzorkovacej rýchlosti má za následok rovnobežníkové skreslenia vzorkovaných dát. Obmedzenie je dôsledkom obrazovej pamäte typu RAM použité s čipom CPIP, ktorá musí používať ten istý' hodinový impulz na zápis i vyberanie dát. Ak sú dáta z obrazovej pamäte RAM, ako je obrazová pamäť 350 typu RAM, zobrazované, rovnobežnikové skreslenia sa prejavujú ako náhodilé chvenie pozdĺž zvislých okrajov obrazu a všeobecne sú pokladané za úplne neprijateľné.

Procesor 320 na vytváranie obrazu v obraze podľa vynálezu, odlišný od základného vyhotovenia čipu CPIP, je uspôsobený na asymetrické stlačovanie obrazových dát v jednom z radov voliteľných režimov zobrazenia. Pri tomto prevádzkovom režime sú obrazy stlačované v pomere 4 : 1 vo vodorovnom smere a v pomere 3 : 1 vo zvislom smere. Tento asymetrický režim stlačovania vytvára obrazy so

SK 280556 Β6 skresleným pomerom strán, ktoré sa ukladajú do obrazovej pamäte RAM. Predmety na obrazoch sú vodorovne stlačené. Tieto obrazy sú však na následné zobrazenie na obrazovke v pomere formátu zobrazenia 16x9 vyberané z pamäte normálne, napríklad kanálovým rozkladom. Obraz vypĺňa obrazovku a pomer jeho strán nie je skreslený. Asymetrické stlačenie podľa tohto aspektu vynálezu umožňuje vytváranie špeciálnych formátov zobrazenia na obrazovke s formátom 16x9 bez toho, aby bolo potrebné použiť vonkajšiu sústavu zrýchľovacích obvodov.

Obr. 14 je bloková schéma časovacieho a riadiaceho obvodu 328 procesora 320 na vytváranie obrazu v obraze, napríklad modifikovanej verzie opísaného typu čipu CPIP. Časovací a riadiaci úsek 328 obsahuje decimačný obvod 328C, ktorý vykonáva asymetrické stlačovanie ako jeden z radu voliteľných režimov zobrazenia. Ostatnými režimami zobrazenia sa môžu vykonávať pomocné obrazy rôznych veľkostí. Každý z vodorovných a zvislých decimačných obvodov obsahuje čítač, ktorý je programovaný pre koeficient stlačenia zvolený z tabuľky hodnôt riadenej širokouhlým mikroprocesorom vo funkcii riadiaceho obvodu 340 mapovacieho obvodu. Rozmedzie hodnôt môže byť 1:1, 2:1,3:1 atď. Koeficienty stlačenia môžu byť symetrické alebo asymetrické, a to v závislosti od zostavenia tabuľky. Riadenie pomerov stlačenia môže byť robené tiež plne programovateľnými univerzálnymi decimačnými obvodmi riadenými mikroprocesorom vo funkcii riadiaceho obvodu 340 mapovacieho obvodu širokouhlého obrazu. Decimačný obvod 328C je podrobnejšie znázornený na obr. 15 až 18.

Obr. 15 je bloková schéma obvodu na vykonávanie vodorovného stlačenia. Obvod obsahuje decimačný obvod tvorený čítačom 850 označeným MOD_N_CNTR1. Číselná hodnota na vstupe N je vodorovný koeficient N, označený HOR N FACTOR. Vodorovný koeficient N sa týka rozsahu, v akom bude zmenšený rozmer obrazu, predstavovaného obrazovými dátami pomocného signálu, na zobrazenie ako obraz v obraze alebo ako obraz mimo obrazu. Tento koeficient je súčasne meradlom rýchlosti, akou sú vzorkované obrazové prvky v riadku. Číselný vstup pre vkladanú hodnotu je nastavený na „0“. Asynchrónnym výstupom (RCO) je vodorovný riadkový vzorkovací otvárací signál. Obr. 16 je bloková schéma obvodu na vykonávanie zvislého stlačenia. Obvod obsahuje decimačný obvod tvorený čítačom 858 označeným MOD_N_CNTR2. Číselná hodnota na vstupe N je zvislý koeficient N, označený VERTNFACTOR. Zvislý koeficient N sa takisto týka rozsahu, v akom bude zmenšený rozmer obrazu, predstavovaného obrazovými dátami pomocného signálu, na zobrazenie ako obraz v obraze alebo obraz mimo obrazu, ale v tomto prípade je meradlom toho, koľko riadkov je zvolených na subvzorkovanie. Číselný vstup pre vkladanú hodnotu je určený číselným výpočtom vychádzajúcim zo zvislého koeficientu N. K zvislému koeficientu N sa pripočíta „2“, súčet sa potom vydelí dvoma a výsledok delenia sa kľúčuje so signálom U/L_FIELD_TYPE na rozlíšenie hornej a spodnej polsnímky. Výstupom čítača 858 je zvislý riadkový vzorkovací otvárací signál.

Vodorovný a zvislý koeficient N sú vytvárané obvodom 859 znázorneným na obr. 17. Vstupom je hodnota N_FACTOR, ktorá je v rozmedzí od 0 do 7. Každá hodnota N zodpovedá dvojici pomerov vodorovného a zvislého stlačenia, tak ako znázorňuje tabuľka na obr. 18. Hodnoty N_FACTOR sú vytvárané mikroprocesorom vo funkcii riadiaceho obvodu 340 mapovacieho obvodu širokouhlého obrazu. Obvod 859 obsahuje multiplexné obvody 862 a 864 a obvod 860 na porovnanie s hodnotou „6“. Pre každú hodnotu N_FACTOR inú ako „6“ sú pomery vodorovného a zvislého stlačenia symetrické, čo je dôsledkom nulových vstupov multiplexných obvodov. Ak máN_FACTOR hodnotu „6“, kľúčujú sa ako výstupy jednotkové vstupy multiplexných obvodov. Dôsledkom týchto vstupov je asymetrické stlačenie, a to 4 : 1 vo vodorovnom smere a 3 : 1 vo zvislom smere.

Čítače v decimačných obvodoch sú znázornené ako celočíselné decimátory. Spracovanie však nemusí byť obmedzené na stlačenie obrazov v celočíselných prírastkoch, za predpokladu, že koeficient vodorovného stlačenia je 4/3násobkom koeficientu zvislého stlačenia. Asymetrické stlačenie sa tiež neobmedzuje len na širokouhlé zariadenie s formátom zobrazenia 16 x 9. Keby mal byť pomer strán formátu zobrazenia napríklad 2:1, koeficient vodorovného stlačenia by bol 3/2-násobkom koeficientu zvislého stlačenia.

Riadenie pomerov stlačenia môže byť vykonávané tiež plne programovateľnými univerzálnymi decimačnými obvodmi riadenými mikroprocesorom vo funkcii riadiaceho obvodu 340 mapovacieho obvodu širokouhlého obrazu, ako je znázornené na obr. 19(a) a 19(b). Koeficienty vodorovného stlačenia sú vytvárané obvodom znázorneným na obr. 19i a), ktorý pozostáva zo sumačného bodu 866, poľa 868 ôsmich hradiel typu OR a šetriča 870. Každý bit osembitovélio výstupu hradlového poľa 868 má stav logickej jednotky, ak je privedený signál H_RESET: Ak je signál H_ RĽSET nulový, výstup poľa 868 sa rovná vstupu poľa, ktorý' je výstupom sumačného bodu 866. Koeficienty zvislého stlačenia sú vytvárané obvodom podľa obr. 19(b), ktorý sa skladá zo sumačného bodu 872, multiplexného obvodu 874 a šetriča 876. V každom z obvodov je prenosový vstup Cl sumačného bodu spojený s napätím pre stály logický signál úrovne 1. V každom z obvodov je výstupom CC¹ sumačného bodu príslušný vzorkový otvárací signál. V obvode podľa obr. 19(b) je jednotkový vstup multiplexného obvodu spojený so zemou na získanie stáleho logického signálu úrovne 0. Koeficienty vodorovného a zvislého stlačenia môžu byť privádzané z mikroprocesora vo funkcii riadiaceho obvodu 340 mapovacieho obvodu širokouhlého obrazu.

Pri celoobrazovkových režimoch vytvárania obrazu v obraze prijíma procesor na vytváranie obrazu v obraze, v súčinnosti s voľne kmitajúcim oscilátorom 348 ako vstup Y/C signál dekodéra, napríklad adaptívneho riadkového hrebeňového filtra, dekóduje tento signál na farebné zložky Y, U, V a vytvára vodorovné a zvislé synchronizačné impulzy. Tieto signály sa v procesore na vytváranie obrazu v obraze spracúvajú pre rôzne celoobrazovkové režimy, akýini sú transfokácia, statický obraz alebo kanálový rozklad. V priebehu režimu kanálového rozkladu majú napríklad vodorovné a zvislé synchronizačné zložky, privádzané zo vstupného úseku obrazových signálov, veľa nespoj itosti, pretože vzorkované signály (rôzne kanály) majú rôzne synchronizačné impulzy a sú zapínané v zdanlivo náhodilých časových okamihoch. Preto je hodinový signál vzorkovania (a hodinový signál na čítanie a zápis v obrazovej pamäti RAM) určovaný voľne kmitajúcim oscilátorom. Pre režimy so statickým obrazom alebo s transfokáciou je hodinový signál vzorkovaní spriahnutý s vodorovnou synchronizačnou zložkou prichádzajúceho obrazového signálu, ktorá je v týchto špeciálnych prípadoch rovnaká ako kmitočet hodinových impulzov pre zobrazenie.

Ako je opäť znázornené na obr. 6, môžu byť výstupy Y, U, V a C_SYNC (synchronizačná zmes) procesora 320 na vytváranie obrazu v obraze, ktoré sú v analógovom tvare, opäť zakódované do zložiek Y/C, a to kódovacím obvodom 366, ktorý· je v súčinnosti s oscilátorom 380 s kmitočtom

SK 280556 Β6

3,58 MHz. Tento signál, označený Y/CPIPENC môže byť pripojený k neznázomenému prepínaču Y/C, ktorý umožňuje nahradenie Y/C zložiek hlavného signálu opätovne zakódovanými Y/C zložkami z kódovacieho obvodu. Od tohto okamihu sú zakódované signály Y, U, V obrazu v obraze a synchronizačné signály základom pre vodorovné aj zvislé časovanie vo zvyšku pristroja. Tento pracovný režim je vhodný na vykonávanie transfokačného režimu pre obraz v obraze, ktorý je založený na činnosti interpolátora a pamäťou s obsluhou podľa poradia príchodu usporiadaných v obvodoch dráhy hlavného signálu.

Pri viackanálovom režime, aký je napríklad znázornený na obr. l(i), môže byť súčasne zobrazených dvanásť malých obrazov z dvanástich kanálov podľa vopred stanoveného poradia rozkladu. Procesor 320 na vytváranie obrazu v obraze má vnútorný zdroj hodinových impulzov, riadenie oscilátorom 348 s kmitočtom 3,58 MHz. Prichádzajúci pomocný signál sa mení z analógového na číslicový tvar, a v závislosti od zvoleného špeciálneho efektu sa zavádza do obrazovej pamäte 350 typu RAM. Pri doterajšom usporiadaní sa kompilovaný špeciálny efekt mení v procesore na vytváranie obrazu v obraze späť do analógového tvaru a potom sa kombinuje s dátami hlavného signálu. V opisovanej širokouhlej televízii však, čiastočne v dôsledku obmedzenia počtu vykonateľných rozdielnych kmitočtov hodinových impulzov, sú pomocné dáta priamym výstupom obrazovej pamäte 350 typu RAM bez toho, aby boli ďalej spracúvané procesorom 320 na vytváranie obrazu v obraze. Minimalizácia počtu hodinových signálov však výhodne znižuje rušenie zvukovým signálom, ktoré nastáva v televíznych obvodoch.

Ako je ďalej znázornené na obr. 7, obsahuje procesor 320 na vytváranie obrazu v obraze úsek 322 analógovo-číslicových prevodníkov, vstupný úsek 324, rýchloprepínací a zbernicový úsek 326, časovací a riadiaci úsek 328 a úsek 330 čislicovo-analógových prevodníkov. Procesor 320 na vytváranie obrazu v obraze všeobecne digitalizuje obrazový signál na jasový signál Y a rozdielové signály farby U, V, pričom prídavné vzorkuje výsledky a ukladá ich do obrazovej pamäte 350 typu RAM s kapacitou 1 megabitu, ako je vysvetlené. Obrazová pamäť 350 typu RAM, ktorá je s procesorom 320 spojená, má kapacitu jedného megabitu, čo nepostačuje na ukladanie celej polsnímky obrazových dát v osembitových vzorkách. Zvýšenie kapacity pamäte je nákladné a môže vyžadovať zložitejšiu sústavu riadiacich obvodov. Menší počet bitov na jednu vzorku v pomocnom kanáli naopak predstavuje zníženie kvantizačnej rozlišovacej schopnosti, alebo šírky pásma vzhľadom na hlavný signál, ktorý je spracovaný výhradne v osembitových vzorkách. Toto účinné zníženie šírky pásma nebýva obyčajne problémom v prípade, že je prídavné zobrazovaný obraz pomerne malý, ale môže spôsobovať problémy, ak je tento prídavný obraz väčší, napríklad rovnakej veľkosti ako hlavný obraz. Obvod riadenia rozlíšenia môže podľa voľby vykonávať jednu alebo niekoľko schém na zlepšenie kvantizačnej rozlišovacej schopnosti alebo účinnej šírky pásma pomocných obrazových dát. Bol vyvinutý rad schém redukcie a obnovy dát vrátane napríklad stlačovania dvojíc obrazových prvkov, pripočítania a odčítania kódovaných signálov. Obvod pripočítania kódovaných signálov by bol funkčne usporiadaný za obrazovou pamäťou 350 typu RAM, napríklad v dráhe pomocného signálu v hradlovom poli 300, ako je podrobnejšie vysvetlené ďalej. Navyše sú uvažované rôzne sekvencie kódovaných signálov zahŕňajúce rôzne počty bitov a rôzne spôsoby stlačovania dvojíc obrazových prvkov pri rôznych počtoch bitov. Jedna z týchto schém na redukciu a obnovu dát môže byť potom zvolená mikroprocesorom vo funkcii riadiaceho obvodu 340 mapovacieho obvodu širokouhlého obrazu, a to kvôli dosiahnutiu maximálnej rozlišovacej schopnosti zobrazenia pre každý jednotlivý druh formátu zobrazenia.

Obvody riadenia rozlíšenia sú podrobnejšie vysvetlené v spojení s obr. 56 až 70.

Jasové signály a rozdielové signály farieb sú ukladané v šestbitových zložkách Y, U, V v pomere 8:1:1. Inými slovami, každá zložka je kvantizovaná do šesťbitových vzoriek a na každú dvojicu vzoriek rozdielov farieb pripadá osem vzoriek jasových. Procesor 320 na vytváranie obrazu v obraze pracuje v takom režime, pri ktorom sa prichádzajúce obrazové dáta vzorkujú kmitočtom hodinových impulzov 640f_H, ktorý je v tomto prípade spriahnutý' so synchronizačnou zložkou prichádzajúceho obrazového signálu. V tomto režime sa dáta uložené v obrazovej pamäte RAM vzorkujú ortogonálne. Ak sú dáta z obrazovej pamäti 350 procesora 320 na vytváranie obrazu v obraze čítané, deje sa tak s použitím toho istého kmitočtu 640f_H hodinových impulzov, spriahnutého s prichádzajúcim pomocným obrazovým signálom. Aj keď sú tieto dáta vzorkované a uložené ortogonálne a môžu byť ortogonálne čítané, nie je možné ich priamo z pamäte 350 RAM ortogonálne zobraziť vzhľadom na asynchrónnu povahu zdrojov hlavného a pomocného obrazového signálu. Zdroje hlavného a pomocného obrazového signálu by mohli byť pokladané za synchrónne len v tom prípade, ak by zobrazovali signály z toho istého zdroja obrazu.

Ďalšie spracovanie je potrebné na synchronizáciu pomocného kanála, ktorý je dátovým výstupom obrazovej pamäte 350 RAM, s hlavným kanálom. Ako je opäť zrejmé z obr. 6, sú na opätovné vytvorenie osembitových dátových blokov kombináciou štvorbitového výstupu obrazovej pamäte 350 RAM použité dva štvorbitové šetriče 352A a 352B. Štvorbitové šetriče takisto znižujú kmitočet dátových hodinových impulzov z 1280f_H na 640f_H.

Zobrazovacia jednotka a vychyľovacia sústava sú všeobecne synchronizované s hlavným obrazovým signálom. Hlavný obrazový signál musí byť urýchľovaný, aby vyplnil širokouhlú obrazovku, ako je vysvetlené.

Pomocný signál musí byť zvisle synchronizovaný s prvým obrazovým signálom a so zobrazovacou jednotkou. Pomocný obrazový signál môže byť oneskorený v polsnímkovej pamäti o zlomok polsnímkovej periódy, a potom roztiahnutý v riadkovej pamäti. Stručne povedané, synchronizácia pomocných obrazových dát s hlavnými obrazovými dátami sa robí s využitím obrazovej pamäte 350 typu RAM ako polsnímkovej pamäte a riadkovej pamäte 354 s obsluhou podľa poradia príchodu, ktorou je signál rozťahovaný. Interpolátor 359 dráhy pomocného signálu môže v pamäti 354 korigovať urýchľovanie. Veľkosť pamäte 354 s obsluhou v poradí príchodu je 2048 x 8. Problémy, ktoré môžu nastať pri synchronizácii hlavného a vedľajšieho signálu, spočívajú v kolíziách ukazovateľov na čítanie a zápis v pamäti 354 s obsluhou podľa poradia príchodu v dráhe pomocného signálu a v udržiavaní integrity prekladania. Sústava na synchronizáciu polsnímok, ktorá zamedzuje takýmto kolíziám ukazovateľov čítania a zápisu a ktorá udržuje integritu polsnímok, je vysvetlená pomocou obr. 28 až 36.

Hradlové pole 300 je spoločné obom širokouhlým procesorom, teda tak procesoru 30, ako aj procesoru 31. Dráha hlavného signálu v obrazovom procesore 304, dráha pomocného signálu v obrazovom procesore 306 a dráha voliča 312 výstupného obrazového signálu sú znázornené blokovou schémou na obr. 8. Hradlové pole 300 takisto obsahuje Časovací a synchronizačný obvod 320 a širokouhlý mikroprocesorový dekodér 310. Dátové a adresové výstupy širokouhlého mikroprocesorového dekodéra 310, označené ako WSP DATA, sú vedené do každého z hlavných obvodov a dráh, ktoré sú skôr uvedené, ako aj do procesora 320 na vytváranie obrazu v obraze a do obvodu 370 riadenia rozlíšenia. Je zrejmé, že to, či určité obvody sú či nie sú definované ako súčasti hradlovcho poľa, jc dané prevažne potrebou uľahčenia vysvetlenia jednotlivých vyhotovení vynálezu.

Hradlové pole 300 je usporiadané na rozťahovanie, stlačovanie a zrezávanie obrazových dát hlavného obrazového kanála a, v prípade potreby, na vyhotovovanie rôznych formátov zobrazenia. Jasová zložka Y_MN je ukladaná v riadkovej pamäti 356 s obsluhou v poradí príchodu, a to v čase závisiacom od druhu interpolácie jasovej zložky. Kombinované farbonosné zložky U/V_MN sú ukladané v pamäti 358 s obsluhou v poradí príchodu. Jasové a farbonosné zložky pomocného signálu Y PIP, UPIP a V PIP sú vytvárané demultiplexným obvodom 355. Jasová zložka je podrobená rozlišovaciemu spracovaniu v obvode 357 (ak je potrebné) a potom sa podľa potreby rozťahuje interpolátorom 359, ktorého výstupom je signál Y_AUX.

V niektorých prípadoch je prídavný obraz rovnako veľký ako zobrazenie hlavného signálu, ako je napríklad znázornené na obr. l(d). Obmedzenie kapacity obrazovej pamäte 350 typu RAM, spojenej s procesorom 320 na vytváranie obrazu v obraze nemusí poskytovať dostatočný počet dátových bodov alebo obrazových prvkov na vyplnenie takto veľkej zobrazovacej plochy. Za týchto okolností môže byť použitý obvod 357 riadenia rozlíšenia na obnovu obrazových prvkov pomocného obrazového signálu, ktoré nahradia obrazové prvky, zaniknuté pri stlačení alebo redukcii dát. Rozlišovacie spracovanie môže zodpovedať spracovaniu vykonávanému obvodom 370 znázorneným na obr. 6. Obvod 370 môže byť napríklad obvod pričítania kódovaných signálov a obvod 357 môže byť obvod odčítania kódovaných signálov. Interpolácia pomocného signálu sa môže vykonávať v dráhe pomocného signálu v obrazovom procesore 306 a je podrobnejšie znázornená na obr. 12. Obvod 301 na vytváranie obrazu v obraze, znázornený na obr. 6, riadi polsnímkovú pamäť pre šesťbitové zložky Y, U, V, ukladané v pomere 8:1:1, ktorou je obrazová pamäť 350 RAM. Obrazová pamäť 350 RAM udržuje vždy dve polsnímky obrazových dát vo väčšom množstve pamäťových miest. Každé pamäťové miesto uchováva osem bitov dát. V každom osembitovom mieste je uložená jedna šesťbitová vzorka Y (jas), vzorkovaná pri 640f_H, a 2 ďalšie bity. Tieto dva ďalšie bity obsahujú buď dáta na rýchle prepínanie (FSWDAT) alebo časť vzorky U alebo V (vzorkovanej pri 80f_H). Hodnoty FSW_DAT nasledujúcim spôsobom naznačujú, ktorý typ polsnímky bol zapísaný do obrazovej pamäte RAM: FSW_DAT = 0: žiadny obraz, FSW_DAT = 1: homá (nepárna) polsnímka, a FSW DAT = 2: spodná (párna) polsnímka.

Polsnímky v obrazovej pamäti RAM zaujímajú priestorové polohy, ktorých hranice sú definované vodorovnými a zvislými adresami, ako je znázornené v schéme pamäťových miest na obr. 37. Hranica je na týchto adresách definovaná zmenou dát rýchleho prepínania z polohy bez obrazu do polohy s činnou polsnímkou a naopak. Tieto prechody dát rýchleho prepínania vymedzujú obvod obrazu vloženého v obraze, ktorý sa označuje tiež ako schránka alebo prekrytie obrazu v obraze. Je zrejmé, že pomer strán zobrazenia predmetov v obraze vloženom v obraze môže byť riadený nezávisle od pomeru strán formátu schránky či prekrytí obrazu v obraze, napr. 4x3 alebo 16x9. Poloha vlo ženého obrazu na obrazovke bude pre každú polsnímku hlavného signálu určená začiatočnou adresou čítacieho ukazovateľa obrazovej pamäte RAM pri začatí rozkladu. Pretože sú v obrazovej pamäti RAM uložené dve polsnímky dát a celá obrazová pamäť 350 RAM je načítaná v priebehu periódy zobrazenia, sú obidve polsnímky načítané v priebehu rozkladu zobrazenia. Obvod 301 na vytváranie obrazu v obraze určuje, ktorá polsnímka bude vyčítaná z pamäte na zobrazenie, a to pomocou dát rýchleho prepínania a počiatočnej polohy čítacieho ukazovateľa. Môže sa zdať logické, že pokiaľ by zobrazovacia jednotka, ktorá je spriahnutá so zdrojom hlavného obrazového signálu, práve zobrazovala hornú polsnímku hlavného obrazu, potom by bola načítaná tá časť obrazovej pamäte RAM, ktorá zodpovedá hornej polsnímke prídavného obrazu, s následným prevodom na analógové dáta a zobrazením.

Toto by bolo dobre vykonateľné pre asi polovicu všetkých možných fázových vzťahov medzi zdrojmi hlavného a pomocného obrazového signálu. Problémy však vznikajú preto, že čítanie obrazovej pamäte RAM je vždy rýchlejšie než zápis obrazov stlačovaných do tejto pamäte pri režime s obrazom v obraze. Čítací ukazovateľ pamäte môže predbiehať zapisovači ukazovateľ, ak je súčasne čítaný i zápisom aný rovnaký typ polsnímky. Dôsledkom toho by bola pät desiatpercentná pravdepodobnosť trhania pohybu v niektorom mieste malého obrazu. Obvod na vytváranie obrazu v obraze preto číta vždy polsnímku opačného typu, než je práve zapisovaná polsnímka, aby sa prekonal problém s trhaním pohybu. Ak je typ snímky, ktorá je práve čítaná, opačný než typ polsnímky, ktorá je práve zobrazovaná, potom sa vykoná inverzia párnej polsnímky, uloženej v pamäti RAM, vymazaním jej horného riadka pri jeho vyčítaní z pamäte. Výsledkom je to, že malý obraz udržuje správne prekladanie bez trhania pohybu. Konečným výsledkom tejío polsnímkovej synchronizácie je to, že čip CPIP vytvára signál, ktorý sa nazýva PIP_FSW. Toto je prekrývací signál, ktorý obvod na vytváranie obrazu v obraze dodáva analógovému prepínaču, ktorý prepína signály Y/C hlavného a pomocného kanálu (jasové a modulované farbonosné obrazové informácie).

Pomocné obrazové vstupné dáta sa vzorkujú pri kmitočte 640f_H a ukladajú sa v obrazovej pamäti 350 typu RAM. Pomocné dáta čítané z tejto pamäte sú označené VB AM_OUT. Obvod 301 na vytváranie obrazu v obraze je tiež schopný zmenšovať prídavný obraz celočíselnými koeficientmi zhodnými vo vodorovnom aj zvislom smere, ako i asymetricky. Ako je ďalej znázornené na obr. 12, sú dáta pomocného kanála ukladané do vyrovnávacích pamätí a synchronizované s číslicovým obrazovým signálom hlavného kanála štvorbitovými šetričmi 352A a 352B, prídavnou pamäťou 354 s obsluhou v poradí príchodu, časovacím obvodom 369 a synchronizačným obvodom 371. Dáta VRAM_OUT sa triedia demultiplexným obvodom 355 na Y ijas), U, V (farebné zložky) a FSW-DAT (dáta rýchleho prepínania). FSW-DAT indikuje, ktorý typ polsnímky bol zapísaný do obrazovej pamäte RAM. Signál PIP-FSW je prijímaný priamo z obvodu na vytváranie obrazu v obraze a vedený do výstupného riadiaceho obvodu. Tu sa robí zakódovanie o tom, ktorá z polsnímok, vyčítaných z pamäte RAM má byť zobrazená. Na záver sa robí voľba dát zložiek pomocného obrazového kanála pre výstup k zobrazeniu, a to sornocou troch multiplexných obvodov 315, 317 a 319, znázornených na obr. 8. Namiesto prekrývania malého obrazu v obraze s použitím analógového prepínača v združenom alebo Y/C prepojovacom obvode, ako je to pri čipe CPIP, vykonáva širokouhlý mikroprocesor vo funkcii riadiaceho obvodu 340 mapovacieho obvodu prekrytie obrazu v obraze digitálne. Ako je však opísané ďalej, je riadiaci signál PIP-FXW upotrebený na riadenie digitálneho prekrytia spoločne so signálom FSW-DAT.

Pomocný kanál je vzorkovaný pri kmitočte 640 f_H, zatiaľ čo hlavný kanál pri kmitočte 1024 f_H. Pamäť 354 s obsluhou v poradí príchodu má veľkosť 204 8 x 8 a mení dáta zo vzorkovacieho kmitočtu pomocného kanála na taktovací kmitočet hlavného kanála. Pri tomto procese je obrazový signál podrobený stlačeniu v pomere 8/5 (1024/640), čo je viac než stlačenie v pomere 4/3, potrebné na správne zobrazenie signálu pomocného kanála. Pomocný kanál preto musí byť na správne zobrazenie malého obrazu s formátom 4x3 roztiahnutý interpolátorom. Požadovaný rozsah roztiahnutia interpolátorom je 5/6. Koeficient X roztiahnutia je stanovený nasledovne:

X-(640/1024) x (4/3)-5/6

Malý obraz teda môže byť správne zobrazený vo formáte 4x3 nastavením interpolátora 359 na vykonávanie roztiahnutia v pomere 5/6 (5 vstupných vzoriek, 6 výstupných vzoriek) bez ohľadu na to, akým spôsobom je zmenšený procesorom na vytváranie obrazu v obraze.

Dáta PIP/FSW neposkytujú dostatočnú interpretáciu toho, ktorá polsnímka z obrazovej pamäte RAM spojenej s čipom typu CPIP by mala byť zobrazená, pretože dáta obrazu v obraze sú vodorovne rastrované na zachovanie správneho pomeru strán obrazu v obraze. Hoci by pri malom obraze v obraze bolo zachované správne prekladanie, oblasť prekrytia obrazu v obraze by mala všeobecne nesprávny vodorovný rozmer. Jediný prípad, keď by veľkosť oblasti prekrytia obrazu v obraze bola správna, by nastal pri roztiahnutí v pomere 518 s použitím interpolátora 359, výsledkom čoho by bol malý obraz s formátom, 16x9. Pre všetky ostatné nastavenia interpolátora 359 by obvod prekrytia zostal vo formáte 16x9, zatiaľ čo vložený obraz by sa vodorovne menil. Signál PIPFSW obsahuje nedostatočné množstvo informácií o správnom vodorovnom rozmere prekrytia obrazu v obraze. Dáta uložené v obrazovej pamäti sú čítané ešte pred tým, než obvod na vytváranie obrazu v obraze dokončí synchronizačný algoritmus. Dáta rýchleho prepínania FSW_DAT, ktoré sú obsiahnuté v toku dát VRAM-OUT z obrazovej pamäte RAM, teda zodpovedajú typu polsnímky zapísanej do pamäte RAM. Dáta obrazových zložiek (Y, U, V), uložené v obrazovej pamäti RAM sú síce korigované na zamedzenie trhania pohybu a dosiahnutie správneho prekladania, ale signál FSWDAT nie je modifikovaný.

V súlade s riešením podľa vynálezu má obvod prekrytia obrazu v obraze správnu veľkosť, pretože informácie FSW DAT sú rozťahované a interpolované spoločne s dátami obrazových zložiek Y, U, V. Signál FSW_DAT obsahuje informácie na správne stanovenie rozmerov oblasti prekrytia, ale nenaznačuje, ktorá z polsnímok je správnou polsnímkou na zobrazenie. Na vyriešenie problému so zachovaním integrity prekladania a so správnou veľkosťou prekrytia môžu byť signály PIP_FSW a FSW_DAT použité spoločne. Pri normálnej prevádzke, keď je v televíznych prijímačoch s formátom zobrazenia 4x3 použitý čip typu CPIP, je umiestnenie polsnímky v obrazovej pamäti RAM ľubovoľné. Polsnímky môžu byť zoradené zvisle aj vodorovne alebo nemusia byť vôbec zoradené. Aby sa dosiahla funkčná zlučiteľnosť širokouhlého procesora, je nevyhnutné, aby polohy polsnímok obrazu v obraze neboli v pamäti uložené na rovnakých zvislých riadkoch. Inými slovami, polsnímky obrazu v obraze nesmú byť programované s použitím rovnakých adries pre hornú i dolnú polsnímku. Z hľadiska programovania je vhodné ukladať polsnímky ob razu v obraze do obrazovej pamäte 350 RAM zvisle zoradené, ako je znázornené na obr. 37.

Signál PIP OVL riadi výstupný riadiaci obvod 321 tak, aby pomocné dáta boli zobrazované vtedy, ak je tento signál aktívny, to znamená, ak má úroveň logickej jednotky. Bloková schéma obvodu na vytváranie signálu PIP_OVL je znázornená na obr. 38. Obvod 680 obsahuje klopný obvod 682 typu J-K, ktorého výstup Q je jedným zo vstupov multiplexného obvodu 688. Výstup multiplexného obvodu 688 je vstupom klopného obvodu 684 typu D, ktorého výstup Q je druhým vstupom multiplexného obvodu 688 a súčasne jedným zo vstupov súčinového hradia 690. Signály PIP FSW a SOL (začiatok riadka) sú príslušnými vstupmi J a K klopného obvodu 682. Obvod 686 nonekvivalencie má dva vstupy pre signály FSW DATO a FSW DAT1 bitov dát rýchleho prepínania. Hodnoty (1, 0) a (0, 1 ), ktoré sú logicky výlučné vstupy, indikujú platnú polsnímku ako párnu alebo nepárnu. Hodnoty' (0, 0) a (1, 1 ), ktoré nie sú logicky výlučné, indikujú neprítomnosť platných dát. Prechod z jednej z dvojíc (0, 1) alebo (1, 0) na jednu z dvojíc (0, 0) alebo (1, 1), alebo naopak, indikuje hranicu vymedzujúcu obvod alebo prekrytie obrazu v obraze. Výstup obvodu 686 nonekvivalencie je druhým vstupom súčinového hradia 690. Tretím vstupom súčinového hradia 690 je signál RD_EN_AX, čo je povoľovací signál čítania pre pomocnú pamäť 354 s obsluhou v poradí príchodu. Výstupom súčinového hradia 690 je signál PIP_OVL. Obvod 680 zavádza jednoriadkové oneskorenie (oneskorenie jedného riadka polsnímky) od okamihu, keď sa PIP FSW stane aktívnym na skutočné sprístupnenie oblasti prekrytia. Toto sa započíta aj v dráhe obrazových dát, pretože pamäť 354 s obsluhou v poradí príchodu tiež zavádza oneskorenie s veľkosťou jedného riadka polsnímky pre dáta obrazu v obraze. Prekrytie obrazu v obraze je preto dokonale vyrovnané s obrazovými dátami, hoci je oneskorené o jeden riadok polsnimky proti naprogramovaniu v obvode na vytváranie obrazu v obraze. Signál RD_EN_AX umožňuje, aby bol obraz v obraze prekrytý len vtedy, ak z pamäte 354 s obsluhou v poradí príchodu boli načítané platné pomocné dáta. Toto je nutné preto, že dáta z pamäte 354 môžu byť uchované aj po ukončení čítania, čo môže spôsobiť, že logika prekrývania obrazu v obraze určí, že prekrytie je aktívne mimo platných dát obrazu v obraze. Povolenie prekrytia obrazu v obraze prostredníctvom signálu RD_EN_AX zabezpečí, že dáta obrazu v obraze sú platné. V súlade s riešením podľa vynálezu je prekrytie čiže schránka malého prídavného obrazu správne umiestnené a má správnu veľkosť bez ohľadu na to, ako bol pomocný obrazový· signál roztiahnutý, stlačený alebo interpolovaný. Toto platí pre zdroje signálov malých obrazov s formátmi 4x3 aj 16x9a mnohých ďalších formátoch.

Farbonosné zložky U_PIP a V PIP sú obvodom 367 oneskorené o časový úsek závisiaci od druhu interpolácie jasovej zložky, pri ktorej sa ako výstupy vytvárajú signály U_AUX a V_AUX. Príslušné zložky Y, U a V hlavného a pomocného signálu sa kombinujú v príslušných multiplexných obvodoch 315, 317 a 319 usporiadaných v dráhe voliča 312 výstupného obrazového signálu tak, že sú riadené povoľovacie signály čítania pamätí 354, 356 a 358 s obsluhou v poradí príchodu. Multiplexné obvody 315, 317 a 319 sú riadené obvodom 321 riadenia výstupu multiplexorov. Obvod 321 riadenia výstupu multiplexorov je riadený taktovacím signálom CLK, signálom SOL začiatku riadka, signálom H_COUNT, nastavovacím signálom zvislého zatemnenia a výstupom rýchleho prepínača procesora 320 na vytváranie obrazu v obraze a širokouhlého mikroprocesora vo funkcii riadiaceho obvodu 340 mapovacieho obvodu.

Multiplexované jasové a farbonosné zložky Y_MX, U_MX a V_MX sú vedené do príslušných číslicovo-analógových prevodníkov 360, 362 a 364. Za číslicovo-analógovými prevodníkmi sú usporiadané dolné priepusty 361, 363 a 365, znázornené na obr. 6. Rôzne funkcie procesora 320 na vytváranie obrazu v obraze, hradlového poľa 300 a obvodu redukcie dát sú riadené širokouhlým mikroprocesorom vo funkcii riadiaceho obvodu 340 mapovacieho obvodu. Širokouhlý mikroprocesor vo funkcii riadiaceho obvodu 340 mapovacieho obvodu vykonáva ozvy na signály TVmikroprocesora 216, s ktorým je spojený sériovou zbernicou. Sériová zbernica môže byť štvorvodičová, ako je znázornené, pričom má vedenie pre dáta, taktovacie signály, povoľovacie signály a nastavovacie signály. Širokouhlý mikroprocesor vo funkcii riadiaceho obvodu 340 mapovacieho obvodu je spojený s rôznymi obvodmi dátového poľa 300 prostredníctvom dekodéra 310.

V jednom prípade je potrebné stlačiť obrazový signál podľa normy NTSC a vo formáte 4x3 pomocou koeficienta 4/3 kvôli zaneseniu skreslenia pomeru strán zobrazovaného obrazu. V druhom prípade môže byť obraz roztiahnutý kvôli vykonávaniu vodorovných transfokačných funkcií, ktoré sú obyčajne sprevádzané zvislou transfokáciou. Vodorovná transfokácia do 33 % môže byť vykonávaná zmenšením stlačenia na menej než 4/3. Na prepočítanie prichádzajúceho obrazového signálu do nových polôh obrazových prvkov je použitý vzorkovací interpolátor, pretože šírka pásma jasovej zložky obrazového signálu (pre formát S_VHS činí do 5,5 MHz) zaberá Nyquistovým preložením značnú percentuálnu časť kmitočtu, ktorý pre takto vací signál 1024 f_H činí 8 MHz.

Ako je znázornené na obr. 8, sú jasové dáta Y_MN vedené interpolátorom 337 usporiadaným v dráhe hlavného signálu v obrazovom procesore 304, ktorý prepočítava hodnoty vzoriek na základe stlačenia alebo roztiahnutia obrazu. Funkciou prepínačov alebo smerových voličov 323 a 331 je obrátenie topológie dráhy hlavného signálu v obrazovom procesore 304 vzhľadom na relatívnu polohu pamäte 356 s obsluhou v poradí príchodu a interpolátora 337. Tieto prepínače teda vykonávajú voľbu, či je interpolátor 337 zaradený pred pamäťou 356, ako je to potrebné na stlačenie, alebo či pamäť 356 predchádza interpolátor 337, čo je požadované na roztiahnutie. Prepínače 323 a 331 sú riadené obvodom 335 riadenia smeru, ktorý je riadený širokouhlým mikroprocesorom vo funkcii riadiaceho obvodu 340 mapovacieho obvodu. Treba mať na zreteli, že pri režimoch s vytváraním malých obrazov je pomocný obrazový signál stlačený pri uložení do obrazovej pamäte 350 RAM a na praktické účely je potrebné len rozťahovanie. V dráhe pomocného signálu v obrazovom procesore 306 preto nie sú potrebné obdobné prepínače.

Dráha hlavného signálu v obrazovom procesore 304 je podrobnejšie znázornená na obr. 11 (a). Prepínač 323 je tvorený dvoma multiplexnými obvodmi 325 a 327. Prepínač 331 je tvorený multiplexným obvodom 333. Tieto tri multiplexné obvody sú ovládané obvodom 335 riadenia smeru, ktorý je riadený širokouhlým mikroprocesorom vo funkcii riadiaceho obvodu 340 mapovacieho obvodu. Obvod 339 vodorovného časovania a synchronizácie vytvára taktovacie signály, ktoré riadia zápis a čítanie z pamätí s obsluhou v poradí príchodu, ako aj šetriče 347 a 351 a multiplexný obvod 353. Hodinový signál CLK a signál SOL začiatku riadka sú vytvárané časovacím a synchronizačným obvodom 320. Obvod 369 riadenia analógovo-číslicových prevodníkov je riadený signálom Y_MN, širokouhlým mikroprocesorom vo funkcii riadiaceho obvodu 340 mapovacieho obvodu a najvyšším platným bitom signálu UV_MN.

Obvod 349 riadenia interpolácie vytvára hodnoty (K) medziľahlých polôh obrazových prvkov, odvažovanie (C) interpolačného kompenzačného filtra a hodinové kľúcovacie informácie CGY pre jasovú zložku a CGUV pre zložky farbonosné. Hodinové kľúčovacie informácie vynechávajú (decimujú) alebo opakujú dáta uložené v pamätiach s obsluhou v poradí príchodu, čím umožňujú, že vzorky nie sú pri niektorých hodinových impulzoch zapisované (na vytvorenie stlačenia) alebo sú čítané niekoľkokrát (na vytvorenie roztiahnutia).

Takéto stlačenie je znázornené na obr. 1 l(b). Priamka LLMA_RAMP_IN predstavuje lineárne stúpajúce jasové dáta zapisované do pamäte s obsluhou v poradí príchodu. Signál WR_EN_MN_Y je aktívny pri úrovni logickej jednotky, čo znamená, že ak má tento signál úroveň logickej jednotky, sú dáta zapisované do pamäte. Každej štvrtej vzorke je pritom zabránené, aby bola zapísaná. Zúbkovaná čiara LUMA_RAMP_OUT predstavuje stúpajúce jasové dála tak, ako by boli čítané z pamäte s obsluhou v poradí príchodu, keby neboli najprv interpolované. Priemerný sklon stúpania charakteristiky čítaných jasových dát je, ako je zrejmé z obr. 1 l(b), o 33 % strmejší než stúpanie charakteristiky zapisovaných dát. Potrebný aktívny čas čítania je súčasne o 33 % kratší než čas potrebný na zápis dát. Toto vylvára stlačenie v pomere 4/3. Interpolátor 337 prepočítava jasové vzorky zapisované do pamäte s obsluhou v poradí príchodu tak, aby charakteristika čítaných dát bola hladká a nie zúbkatá.

Roztiahnutie môže byť vykonávané presne opačným postupom než stlačenie. V prípade stlačenia sú k povoľovaciemu signálu zápisu pripojené hodinové kľúčovacie informácie vo forme blokovacích impulzov. Pri rozťahovaní dát sú hodinové kľúčovacie informácie pripojené k povoľo' aciemu signálu čítania. Týmto sa vykonáva zavádzanie zdržaní medzi dátami pri ich načítaní z pamäte 356 s obsluhou v poradí príchodu, ako je znázornené na obr. 11 (c). Priamka LUMA_RAMP_IN predstavuje dáta pred ich zápisom do pamäte 356 a zvlnená čiara LUMA RAMP OUT predstavuje dáta pri ich čítaní z pamäte 356. V tomto prípade vykonáva interpolátor, ktorý je zaradený za pamäťou 356 prepočet vzorkovaných dát zo zvlneného na hladký tvar charakteristiky, a to po ich roztiahnutí. Dáta musia byť v prípade rozťahovania vybavené zdržaniami pri čítaní z pamäti 356 a pri taktovaní v interpolátore 337. Toto je odlišné od stlačovania, keď sú dáta pri prechode interpolátorom 337 taktované spojito. V oboch prípadoch, t. j. pri stlačo' aní aj rozťahovaní môžu byť hodinové kľúčovacie operácie ľahko vykonávané synchrónne, t. j. pri využití nábehových hrán taktovacích impulzov systému s kmitočtom 1024 f_H.

Táto topológia interpolácie jasového signálu má rad výhod. Hodinové kľúčovacie operácie, t. j. vynechávanie a opakovanie dát, môžu byť vykonávané synchrónne. Keby nebola použitá prepínateľná topológia obrazových dát na zámenu polôh interpolátora a pamäte, čítacie alebo zapisovacie hodinové impulzy by museli byť pre vynechávanie alebo opakovanie zdvojené, čo znamená, že v jedinom taktovacom cykle by museli byť zapisované alebo čítané z pamäte dva dátové body. Výsledná sústava obvodov by nemohla pracovať synchrónne s taktovacími impulzmi systému, pretože kmitočet zápisu alebo čítania by musel byt dvojnásobne vysoký v porovnaní s kmitočtom taktovacieho signálu systému. Prepínateľná topológia navyše vyžaduje len jeden interpolátor a jednu pamäť s obsluhou v poradí príchodu, ktoré vykonávajú tak stlačenie, ako aj rozťahovanie. Keby nebolo použité opísané prepínanie obrazom ého signálu, zdvojenému taktovaniu by sa dalo vyhnúť len použitím dvoch pamätí s obsluhou v poradí príchodu, ktoré by zabezpečovali vykonávanie stlačenia a rozťahovania. Pamäť na rozťahovanie by musela byť umiestnená pred interpolátorom a pamäť na stlačenie za interpolátorom.

Jednou z podmienok na správnu íunkciu obvodu je to, že počet dátových vzoriek zapísaných do pamäte s obsluhou v poradí príchodu sa musí pre každý vodorovný riadok rovnať počtu vzoriek čítaných z pamäte pre tento riadok. Pokiaľ by počet zapisovaných a čítaných vzoriek nebol rovnaký, obraz hlavného kanála by bol značne zošikmený v dôsledku predbiehania ukazovateľov na čítanie a zápis riadkov po riadku. Táto požiadavka je daná skutočnosťou, že pamäte s obsluhou v poradí príchodu, usporiadané v hlavnom kanáli, sú uvádzané do východiskového stavu raz za polsnímku. Najprv je zvislým synchronizačným impulzom hlavného signálu vynulovaný ukazovateľ zápisu a potom je o jeden riadok neskôr vynulovaný ukazovateľ čítania.

Pre ukazovatele čítania a zápisu môže byť na pohyb napriek rovnakému počtu miest potrebný rôzny počet taktovacích cyklov, a to v dôsledku skutočnosti, že prebieha stlačenie aj roztiahnutie obrazových dát. Aby počet zapisovaných dátových vzoriek vždy rovnal počtu čítaných dátových vzoriek, a to bez ohľadu na druh režimu, sú na vytváranie povoľovacích signálov čítania a zápisu v pamätiach s obsluhou v poradí príchodu pre zložky Y a UV hlavného signálu použité tri hodnoty registrov a dva riadiace signály. Dve hodnoty registrov WR-BEG-MN a RDBEGMN, vytvárané širokouhlým mikroprocesorom vo funkcii riadiaceho obvodu 340 mapovacieho obvodu, určujú polohu vo vodorovnom riadku, pri ktorej má začať čítanie a zápis, a to v spojení s hodnotou H_COUNT počtu obrazových prvkov vo vodorovnom smere. Hodnota HCOUNT je desaťbitová čítacia hodnota použitá na určenie polohy obrazového prvku v priebehu riadkovej periódy. Obsah čítača sa vymazáva signálom SOL začiatku riadka. Signál SOL je impulz so šírkou jedného hodinového impulzu a uvádza vodorovný čítač H COUNT na začiatku každého riadka do nulovej hodnoty. Impulz SOL je nominálne vyrovnaný s čelom vodorovnej synchronizačnej zložky.

Tretia hodnota registra LENGTH je použitá na zavádzanie horných ôsmich bitov desaťbitového čítača s cieľom určiť počet dátových vzoriek, ktoré boli skutočne zapísané do pamäti s obsluhou v poradí príchodu alebo z nej vyčítané. Pri bitoch hodnoty registrov sa vykoná inverzia a najmenšie dva platné bity sa uvedú do úrovne logickej jednotky, výsledkom čoho je hodnota _LENGTH-1. Symbol A_, ktorý predchádza označeniu signálu, označuje logickú inverziu. Ak je teda čítač preplnený, uvedie sa vykonávaný prenos do úrovne logickej jednotky a zapíše sa alebo načíta požadovaný počet vzoriek. Skutočný počet zapísaných alebo načítaných vzoriek obrazových prvkov je LENGTH x 4, pretože register je zavedený do horných ôsmich bitov čítača. Účinok hodinového kľúčovania je započítaný kľúčovaním povoľovacieho signálu prístupu do čítača. Týmto spôsobom môže byť povoľovací signál pre čítač použitý tiež ako povoľovací signál pre pamäť s obsluhou v poradí príchodu, pričom je zabezpečené, že počet zapísaných alebo čítaných vzoriek je vždy LENGTH x 4, bez ohľadu na druh režimu.

Obr. 1 l(d) znázňuje jeden z troch zhodných obvodov použitých na vytváranie povoľovacích signálov zápisu a čítania pre pamäte s obsluhou v poradí príchodu na ukladanie zložiek Y a UV, pričom tieto povoľovacie signály sú označené WR_EN_FIFO_Y (prípad 1), WRENFIFOJJV (prípad 2), RDENFIFOY a RDENFIFOUV. Pri rozťahovaní môžu byť signály

RD_EN_FIFO_Y a RD_EN_FIFO_UV zhodné a označené potom ako RD EN FIFO Y UV (prípad 3). Obvod 1100 je najprv vysvetlený pre prípad L Obvod 1100 porovnáva signál WRBEGMN s hornými ôsmimi bitmi hodnoty H_COUNT v komparátore 1102. Hodnota H COUNT je desaťbitová čítacia hodnota použitá na určenie polohy obrazového prvku v riadkovej perióde. Čítač je zotieraný signálom SOL začiatku riadka. Signál SOL je impulz so šírkou jedného hodinového impulzu a uvádza vodorovný čítač HCOUNT na začiatku každého riadka na nulovú hodnotu. Impulz SOL je nominálne vyrovnaný s čelom vodorovnej synchronizačnej zložky.

Výstup komparátora 1102 sa oneskoruje obvodom 1118 a porovnáva sa v hradle 1104 typu NAND s prevrátenou, ale inak neoneskorenou verziou samej seba. Výstup hradia 1104 typu NAND, ktorým je aktívny signál LO so šírkou jednej taktovacej periódy, je zavádzacím vstupom LDn do desaťbitového čítača 1106. Vstup LDn je tiež použitý na zavádzanie nábežnej hrany hodinového signálu systému do desaťbitového čítača 1106. Bity signálu LENGTH sa podrobujú inverzii v invertorovom poli 1110. Hodnota LENGTH je použitá na zavádzanie horných ôsmich bitov desaťbitového čítača s cieľom určiť počet dátových vzoriek, ktoré boli skutočne zapísané do pamäte s obsluhou v poradí príchodu. Výstup invertorového poľa 1110 je vedený do najvyšších bitov čítača 1106 vstupom LOAD. Najmenšie dva platné bity sa uvádzajú do stavu logickej hornej úrovne. Účinná hodnota je _LENGTH-1. Aby bol nastavený aspekt -1 hodnoty LENGTH-1, je čítač 1106 zastavovaný prevádzacím prenosovým signálom RCO, čo nastáva o jeden taktovací cyklus skôr než dĺžkový čítač 1106 dosiahne nulu. Hodinové kľúčovacie informácie sa potom prevádzacím prenosovým signálom RCO sčítajú v hradle 1112 typu NOR. Rovnaký povoľovací signál je prevracaný hradlom 1116 a použitý ako povoľovací signál pre pamäť s obsluhou v poradí príchodu. Táto pamäť a čítač 1116 sú takto sprístupňované presne rovnakým spôsobom, čím je zabezpečený správny počet vzoriek, ktoré majú byť zapísané. V prípade 2 sa takisto porovnáva signál WR_BEG_MU s HCOUNT. Na vytváranie výstupného signálu WR EN FIFO UV je však použitý signál CGUV_WR. V prípade 3 sa s H_COUNT porovnáva signál RD_BEG_MN a na vytváranie výstupného signálu RD_EN FIFO Y UV je použitý’ signál CGY_RD.

Spracovanie farbonosných zložiek pre obraz hlavného kanála môže byť vykonané niekoľkými variantmi usporiadania podľa vynálezu. Jednou alternatívou topológie je usporiadanie znázornené na obr. 8 a 11 (a) a vysvetlené v spojení s obr. 52 - 55. Ďalšou topológiou na spracovanie farbonosných zložiek pre obraz hlavného kanála je usporiadanie znázornené na obr. 13 a vysvetlené pomocou obr. 51. Dráha 530 signálu UV je na obr. 13 znázornená v podobe blokovej schémy. Dráha 530 je veľmi podobná voliteľnej topológii jasových dát v dráhe hlavného signálu v obrazovom procesore 304, znázornenej na obr. 8 a 11 (a). Najvýznamnejším rozdielom je použitie prispôsobovacieho oneskorovacieho obvodu 540 namiesto interpolátora 337. Multiplexné obvody 534, 536 a 538 s obsluhou v poradí príchodu predchádzajú prispôsobovací oneskorovací obvod 540 alebo dráhu, v ktorej prispôsobovací oneskorovací obvod 540 predchádza pamäť 358. Multiplexné obvody sú riadené obvodom 532 riadenia smeru. Výstup multiplexného obvodu 538 je rozdelený na signály U_OUT a V_OUT demultiplexným obvodom 353.

Ak interpolačná sústava vykonáva stlačenie obrazu, musia byť dátové vzorky pred zapísaním do pamäte 358 vyradené. V prípade multiplexových dát U/V to predstavuje

SK 280556 Β6 problém. Keby bol tok dát Y vyraďovaný tými istými hodinovými kľúčovacími impulzmi ako tok dát Y, nestriedali by sa zložky UV dôsledne v poradí U, V, U, V ... atď. Keby bola napríklad pred zapísaním do pamäte 358 vyradená len vzorka U, mala by postupnosť podobu U, V, U, V, V, U, V atď. Preto je potrebný druhý hodinový kľúčovací signál. Tento signál sa nazýva CGUV (alebo CGUV, ak je logicky prevrátený). Tento signál sa používa len v priebehu stlačovania, má len polovičnú častosť výskytu než impulzy CGY a vždy vyraďuje dvojicu vzoriek UV. Výsledky stlačenia v pomere 8/5 sú znázornené na obr. 51(a) a 51(b).

Z tohto príkladu je zrejmé, ako sa od seba odlišujú signály CG na zápis pri Y(_CGY) a pri UV(_CGUV). Ak sú signály _CGY a _CGUV v stave logickej jednotky, vzorky sa vyraďujú. Signál _CGUV začína vždy vzorkou U a končí vzorkou V. Dvojica UV je takto vyraďovaná spoločne, čím sa zamedzuje situáciám, pri ktorých by bola vyradená zložka V z jednej dvojice spoločne so zložkou U z nasledujúcej dvojice. Porovnanie toho, ako sú dáta UV a Y čítané z príslušných pamätí 358 a 356 s obsluhou v poradí príchodu, je znázornené na obr. 51 (a) a 51 (b). Je zrejmé, že dáta UV sú vzhľadom na dáta Y zošikmené až o jeden taktovací cyklus. Toto je dôsledkom skutočnosti, že do dátového toku pamäte s obsluhou v poradí príchodu nie sú ukladané indikačné dáta U/V. Zošikmenie dát UV mierne zhoršuje farebnú zložku. Toto zhoršenie však nikdy nie je horšie než sústava 4:1:1 multiplexových farebných zložiek, ktorá sa bežne používa v high end televíznych systémoch. Účinný Nyquistov kmitočet zložiek UV je v dôsledku vyraďovania dvojíc UV znížený na 2 MHz, čo je pre zdroje „širokej“ farbonosnej zložky I ešte dostatočné. Výsledkom je zachovanie vysokej kvality farebných zložiek signálu aj v priebehu vyraďovania dvojíc UV.

Stlačovanie obrazových dát vyžaduje, aby hodinové kľúčovacie signály na zápis do pamätí 356 a 358 s obsluhou v poradí príchodu boli pre dráhy signálov Y a UV rozdielne. Vzorky U a V musia byť zásadne vyraďované vo dvojiciach, pretože len čo je vzorka raz vyradená, je informácia o stave tejto vzorky (či už išlo o vzorku U alebo V) stratená. Keby bol napríklad do pamäte 358 pričítaný deviaty bit na prenos informácií o stave UV, mohli by byť vyraďované aj jednotlivé vzorky U a V. Pri čítaní dát z pamäte 358 by potom mohli byť zložky UV správne roztriedené interpretáciou stavu deviateho bitu. Pretože však táto triediaca informácia nie je využívaná, dôsledkom je, že dáta UV musia byť vyraďované vo dvojiciach a následné roztriedenie po načítaní obsahu pamäte 358 môže byť veľmi jednoduché.

Triedenie vyradených dvojíc UV vyžaduje iba jednobitový čítač. Tento čítač je synchrónne nastavovaný do stavu U (nula), na taktovaci cyklus, ktorý' začína čítanie pamäte 358 s obsluhou v poradí príchodu. Tento jednobitový čítač je sprístupňovaný signálom RD_EN_MN, ktorý riadi čítanie hlavných pamätí 356 a 358 s obsluhou v poradí príchodu. Pri režime stlačovania je signál RD EN MN nepretržite v stave logickej jednotky od začatia po ukončenie čítania, a to v každom vodorovnom riadku. Výsledný signál UV_SEL_OUT je striedavý indikátor zložiek U/V, ktorý budí voliace vedenie demultiplexného obvodu 353. Týmto spôsobom sú vzorky UV po načítaní z pamäte 358 úspešne roztriedené, a to aj vtedy, keď by synchronizačné informácie zložiek UV nemohli byť uložené do pamäte 358 na neskoršie vyvolanie.

Pri rozťahovaní obrazu je zápis do pamätí 356 a 358 s obsluhou v poradí príchodu od začiatku do konca neprerušovaný. Čítanie z týchto pamätí je robené so zdržaniami a vzorky sú pri načítaní z pamätí zadržované (opakované).

Toto zadržovanie či opakovanie vzoriek sa robí pomocou hodinových kľúčovacích informácií na čítanie, ktoré sú súčasťou signálu RD_EN_MN a jeho doplnku RDENMN.

Tuje potrebné poukázať na dôležitý rozdiel v porovnaní so stlačením. Stav vzorky UV je známy pri jeho čítaní z pamäte 358 s obsluhou v poradí príchodu. Dáta UV sa do pamäte 358 zapisujú za stáleho striedania zložiek U, V, U, V ... atď. Pri načítaní dát z pamäte 358 a ich následnom prerušovaní zdržaniami je pozastavovaný aj jednobitový čítač, ktorý vytvára signál UV_SEL_OUT, aby sa zohľadnila skutočnosť, že dáta z pamäte boli zadržané. Tým je zabcz.pečené správne triedenie demultiplexným obvodom 353.

Jednobitový čítač je pozastavovaný v správnom čase, pretože je na jeho otvárací vstup vedený signál RD_EN_MN. Tým je zabezpečené, že pri pozastavovaní činnosti pamäte 358 je pozastavovaný tiež signál UV_SEL_OUT. Vykonávanie roztiahnutia nevyžaduje, aby povoľovacie signály čítania zložiek Y a UV pre pamäte 356 a 358 s obsluhou v poradí príchodu boli oddelené, pretože hodinový kľúčovací signál čítania pre dáta UV, čo je signál CGUV, je teraz zhodný s hodinovým kľúčovacím signálom čítania pre dáta Y, teda signálom CGY. Vykonávanie roztiahnutia je ľahšie ako vykonávanie stlačenia. Nyquistov kmitočet farbonosnej zložky navyše pri roztiahnutí nie je zhoršený a kvalita signálu v pomere 2 : 1 : 1 je úplne zachovaná.

Opísaná topológia multiplexovanej farebnej zložky má rad výhod. Spôsob je účinný a je ideálne prispôsobený činnosti v spojení s mapovacou sústavou širokopásmového rastra jasu. Zložitosť obvodov je minimalizovaná pri zachovaní vysokého stupňa kvality farbonosného signálu. Tieto výhody sú čiastočne dôsledkom nasledujúcich zlepšerí. Dvojice UV sa vyraďujú na vstupe pamäte358 pre zložky UV. Tým je odstránená potreba vedenia hodinových kľúčovacích informácii touto pamäťou, čo by vyžadovalo, aby pamäť s obsluhou v poradí príchodu bola o 1 bit širšia než je skutočná presnosť dát UV. Interpolátor zložky UV, ktorý' by pracoval analogicky ako interpolátor 337, je nahradený oneskorovacím prispôsobovacím obvodom. Tým je odstránená veľmi zložitá matematická funkcia. Tým, že je bradlové pole vytvorené v integrovanom obvode, ušetri sa navyše približne 2000 hradiel. A konečná kvalita signálu UV nie je pri stlačovaní ani v najhoršom prípade znížená pod usporiadanie farebného kanála 4 : 1 : 1 (Y, U, V) a po rozťahovaní zostáva v pomere 2:1:1.

Pri ďalšom usporiadaní podľa vynálezu, znázornenom na obr. 8 a 11 (a), nie je oneskorovací prispôsobovací obvod potrebný. Namiesto toho je pamäť s obsluhou v poradí príchodu riadená spôsobom, ktorým sa dosiahnu rovnaké výsledky. Obr. 52(a) a 52(b) znázorňuje časti dráh jasovej a farebnej zložky v hradlovom poli 300. Obr. 52(a) predstavuje voliteľnú topológiu zodpovedajúcu stlačeniu obrazu, pri ktorom je pred pamäť 356 zaradený interpolátor 337. V dráhe farebnej zložky je na obr. 52(b) znázornená iba pamäť 358 s obsluhou v poradí príchodu.

Obr. 53(a) až 53(1) znázorňujú príklad stlačenia obrazu. Na účely tohto príkladu sa predpokladá, že jasové a farebné zložky boli pred analógovo-číslicovým prevodom správne prispôsobené oneskoreniam a že interpolátor má oneskorenie rovnajúce sa 5 hodinovým cyklom, hoci skutočné oneskorenie interpolátora činí 20 hodinových cyklov a jasový a farbonosný signál nie sú časovo usporiadané. Voliace vedenie UV_MUX pre analógový prepínač alebo demultiplexný obvod 344 je signál s kmitočtom 8 MHz, odvodený vydelením hodinových impulzov systému dvoma. Ako je znázornené na obr. 53(a), nastavuje impulz SOL na začiat ku riadka, ktorý má šírku jedného hodinového impulzu, signál UV_MUX na začiatku každého vodorovného obrazového riadka synchrónne na nulu, čo je zrejmé z obr. 53(b). Signál UV_MUX potom vo vodorovnom riadku preklápa s každým hodinovým cyklom svoj stav. Keďže dĺžka riadka predstavuje párny počet hodinových cyklov, bude sa stav raz spusteného signálu UV_MUX stále bez prerušenia preklápať medzi úrovňami 0 a 1. Toky dát UV a Y z analógovo-číslicových prevodníkov 346 a 342 sú posunuté, pretože každý z analógovo-číslicových prevodníkov má oneskorenie jedného hodinového cyklu. Aby bol tento posun dát vykompenzovaný, musia byť podobne oneskorené hodinové kľúčovacie informácie _CGY, znázornené na obr. 53(e) a CGUV, znázornené na obr. 53(f), z riadiaceho obvodu 349 interpolácie (pozri obr. 9). Dáta UV_FIFO_ľN zložky UV, ktoré sú znázornené na obr. 53(d) a ukladané do pamäte 358 s obsluhou v poradí príchodu, predbiehajú dáta Y-F1FO-1N zložky Y, znázornené na obr. 53(c), pretože jasové dáta prechádzajú interpolátorom 337 a farebné zložky nie sú interpolované. Čítanie dát UV_FIFO z pamäte 358 pre zložku UV je, ako je znázornené na obr. 53(h), oneskorené o 4 hodinové cykly proti čítaniu dát Y FIFO z pamäte 356 pre zložku Y, znázornených na obr. 53(g), čím je prispôsobené uvedenému posunutiu. Tým je dané oneskorenie s veľkosťou štyroch hodinových periód medzi nábežnou hranou povoľovacieho signálu čítania RD_EN_MN_UV pre pamäť zložky UV, znázorneného na obr. 53(j), a nábežnou hranou povoľovacieho signálu čítania RD_EN_MN_Y pre pamäť zložky Y, znázorneného na obr. 53(i). Výsledné toky dát Y a UV sú znázornené na obr. 53(k) a 53(1). Najnepriaznivejšie neprispôsobenie zložiek Y a UV je 1 hodinový cyklus, čo je rovnaký výsledok, aký je možné dosiahnuť pomocou zložitejšieho systému, napríklad takého, v ktorom môžu byť zamieňané vzájomné polohy pamäte s obsluhou v poradí príchodu a oneskorovacieho prispôsobovacieho obvodu.

Je potrebné poznamenať, že čítanie z pamäte 358 zložiek UV je v uvedenom príklade vyhotovenia oneskorené o 4 hodinové cykly, i keď oneskorenie interpolátora činí 5 hodinových cyklov. Najvýhodnejším nastavením počtu hodinových cyklov oneskorenia čítania pamäte zložiek UV je párna hodnota, ktorá nie je väčšia ako oneskorenie interpolátora. Pri vyjadrení v počítačovom jazyku C a pri označení oneskorenia ako DLY_RD_UV vychádza: DLY_RD_UV = (int) ((int) INTERP DLY/2)* 2, kde INTERPDLY je oneskorenie interpolátora vyjadrené počtom hodinových cyklov.

V praxi môže mať interpolátor oneskorenie 20 hodinových cyklov (INTERP_DLY = 20) jasové a farbonosné zložky nie sú prispôsobené. Jasové a farbonosné signály môžu byť časovo presadené mnohými spôsobmi. Farbonosné zložky sú obvykle oneskorené zajasovým signálom v dôsledku demodulácie. Rastrový mapovací systém podľa vynálezu má výhodu v tom, že prípadné neprispôsobenie zložiek Y a UV je možné prekonať oneskorením interpolátora. V prípade stlačenia obrazu môže byť oneskorenie DLYRDUV pri čítaní pamäte 358 zložiek UV nastavené v rozmedzí od 0 do 31 hodinového cyklu. Pretože interpolátor 337 jasového signálu má vlastné oneskorenie 20 hodinových cyklov a každý hodinový cyklus má dĺžku približne 62 nanosekúnd, môže opisovaný rastrový mapovací obvod vykonávať opravy oneskorenia farbonosnej zložky vzhľadom na jasový signál až do 1,24 mikrosekundy (62 nanosekúnd x 20). Rastrový mapovací systém môže navyše vykonávať opravy oneskorenia jasového signálu vzhľadom na farbonosnú zložku až do 682 nanosekúnd (62 nanosekúnd x [31-20]). Tým je zabezpečený mimoriadne vysoký stupeň pružnosti na pripájanie vonkajších analógových obrazových obvodov.

To isté rôzne oneskorenie, aké robí interpolátor v jasovom kanáli pri stlačovaní obrazu, môže byť robené aj pri rozťahovaní obrazu. Obr. 54(a) a 54(b) znázorňujú časti dráh jasovej a farbonosnej zložky signálu v hradlovom poli 300. Obr. 54(a) predstavuje voliteľnú topológiu zodpovedajúcu rozťahovaniu obrazu, kde je interplátor 337 zaradený za pamäťou 356 s obsluhou v poradí príchodu. Dráha zložky UV, obsahujúcej pamäť 358 s obsluhou v poradí príchodu, zostáva bezo zmeny. V príklade roztiahnutia obrazu, znázornenom na obr. 55(a) až 55(1), sa predpokladá, že interpolátor má oneskorenie 5 hodinových cyklov. Signál SOL začiatku riadka, signál UV MUX, vstup Y_IN toku jasových dát do pamäte 356 a vstup UV_IN toku farbonosných dát do pamäte 358 sú postupne znázornené na obr. 55(a) až 55(d). Kvôli správnemu časovému vyrovnávaniu dát Y a UV môže byť oneskorený zápis (DLY_WR_Y) do pamäte 356 zložky Y alebo môže byť oneskorené čítanie (DLY_RD_UV) z pamäte 358 zložiek UV. Oneskorené čítanie z pamäte 358 zložiek UV je v tomto prípade prípustné preto, že táto pamäť nevyžaduje interpolačné koeficienty K a C. Pri režime stláčania obrazu by nemohol byť oneskorený zápis, pretože by sa tým rozladilo vyrovnanie koeficientov K, C vzhľadom na hodinové kľúčovacie informácie a porušila by sa jasová časť interpolácie. Správne nastavenie hodnoty DLY WR Y, ktorá oneskoruje zápis do pamäte zložky Y o 4 hodinové cykly, je naznačené medzi nábežnou hranou povoľovacieho signálu WR_EN_MN_UV zápisu do pamäte zložiek UV, znázorneného na obr. 55(f), a nábežnou hranou povoľovacieho signálu WR EN MN Y zápisu do pamäte zložky Y, znázorneného na obr. 55(g). Hodinový kľúčovací signál CG a výstupný signál Y FIFO sú postupne znázornené na obr. 55(i) a 55(j). Výsledné časové vyrovnanie zložiek Y a UV je znázornené vzájomnými polohami dátových tokov Y_OUT a UV_OUT podľa obr. 55(k) a 55(1).

Schopnosť rastrového mapovacieho systému kompenzovať vonkajšie neprispôsobenie jasových a farbonosných zložiek je rovnako veľká na roztiahnutie aj stlačenie obrazu. Toto je veľmi dôležitá funkcia rastrového mapovacieho systému, pretože je tým odstránená nutnosť použitia premenného oneskorovacieho vedenia na vstupe jasového kanála na vykonávanie prispôsobenia jasovej a farbonosnej zložky. Výber konkrétnej topológie môže byť založený na rade faktorov, pričom môžu byť brané do úvahy aj iné obvody.

Interpolácia pomocného signálu sa uskutočňuje v dráhe pomocného signálu v obrazovom procesore 306. Obvod 301 na vytváranie obrazu v obraze riadi polsnímkovú pamäť na ukladanie šesťbitovej zložky Y a zložiek U, V prichádzajúcich obrazových dát v pomere 8:1:1, ktorou je obrazová pamäť 350 typu RAM. Obrazová pamäť 350 uchováva dve polsnímky obrazových dát vo väčšom množstve pamäťových miest. Každé pamäťové miesto uchováva osem bitov dát. V každom osembitovom pamäťovom mieste je uložená jedna šesťbitová jasová vzorka Y (vzorkovaná pri kmitočte 640 f_H) a dva ďalšie bity. Tieto dva ďalšie bity obsahujú buď dáta FSW_DAT rýchleho prepínania, alebo časť vzorky U alebo V (vzorkovanej pri kmitočte 80 f_H). Hodnoty FSW DAT udávajú, ktorý typ polsnímky bol zapísaný do obrazovej pamäte RAM. Keďže sú v pamäti 350 RAM uložené dve polsnímky dát a v priebehu periódy zobrazenia je pamäť 350 RAM čítaná celá, sú v priebehu rozkladu obrazu načítané obe polsnímky. Obvod 301 na vytváranie obrazu v obraze určuje, ktorá z polsni mok bude z pamäte načítaná na zobrazenie s použitím dát rýchleho prepínania. Obvod 301 na vytváranie obrazu v obraze číta vždy polsnímku opačného typu než je práve zapisovaná polsnímka, aby sa prekonal problém s trhaním obrazu. Ak je polsnímka, ktorá je čítaná, opačného typu než polsnímka, ktorá je práve zobrazovaná, zmení sa pri načítaní párna polsnímka, uložená v obrazovej pamäti 350 RAM, vymazaním horného riadka. Výsledkom je to, že malý obraz zachováva správne prekladanie bez trhania pohybu.

Časovací a synchronizačný obvod 320 vytvára čítacie, zapisovacie a povoľovacie signály potrebné na činnosť pamätí 354, 356 a 358 s obsluhou v poradí príchodu. Pamäte s obsluhou v poradí príchodu na hlavný a pomocný kanál sú sprístupňované na zápis dát tých častí každého riadka obrazu, ktoré sú požadované na následné zobrazenie. Dáta sa zapisujú buď z hlavného alebo z pomocného kanála, nie však z oboch, čo je nutné na kombináciu dát z každého zdroja do toho istého riadka či riadkov obrazu. Pamäť 354 s obsluhou v poradí príchodu, usporiadaná v pomocnom kanáli, je zapisovaná synchrónne s pomocným obrazovým signálom, čítaná je však synchrónne s hlavným obrazovým signálom. Zložky hlavného obrazového signálu sú zapisované do pamäte 356 a 358 synchrónne s hlavným obrazovým signálom a z pamätí sú čítané takisto synchrónne s hlavným obrazovým signálom. Častosť prepínania medzi hlavným a pomocným kanálom je funkciou zvoleného konkrétneho špeciálneho efektu.

Vytváranie rôznych špeciálnych efektov, akými sú napríklad zrezané obrazy, umiestnené vedľa seba, sa robí riadením povoľovacích signálov čítania a zápisu pre riadkové pamäte s obsluhou v poradí príchodu. Postup pre tento formát zobrazenia je znázornený na obr. 7 a 8. V prípade zrezaných obrazov zobrazovaných vedľa seba je riadiaci povoľovací signál WRENAX zápisu pre pamäť 354 s obsluhou v poradí príchodu s veľkosťou 2048 x 8, usporiadanou v pomocnom kanáli aktívnou po (1/2) x (5/12) = 5/12 čiže približne 41 % periódy aktívneho obrazového riadka (po zrýchlení) alebo 67 % periódy aktívneho riadka pomocného kanála (pred zrýchlením), ako je znázornené na obr. 7. Toto zodpovedá zrezaniu v rozsahu 33 % (približne 61 aktívneho obrazu) roztiahnutia signálu interpolácií v pomere 5/6. V hlavnom obrazovom signáli, znázornenom v hornej časti obr. 8, je aktívny riadiaci povoľovací signál WR_EN_MN_Y zápisu pre pamäte 356 a 358 s obsluhou v poradí príchodu s veľkosťami 910 x 8 po (1/2) x (4/3) = 0,67 čiže 67 % periódy aktívneho obrazového riadka. Toto zodpovedá zrezaniu v rozsahu približne 33 % a pomeru stlačenia 4/3, vykonávanému v obraze hlavného kanála pamäťami s obsluhou v poradí príchodu s veľkosťami 910x8.

V každej z pamätí s obsluhou v poradí príchodu sú dáta ukladané vyrovnávacím spôsobom na načítanie v konkrétnom časovom okamihu. Aktívna časová oblasť, v ktorej môžu byť dáta z každej z pamätí načítané, je určená zvoleným formátom zobrazenia. V prípade znázorneného režimu zrezaných obrazov usporiadaných vedľa seba sa obraz hlavného kanála zobrazuje v ľavej polovici obrazovky a obraz pomocného kanála sa zobrazuje v pravej polovici obrazovky. Ako je znázornené, majú signály jednotlivých ľubovoľne voliteľných častí obrazu rozdielne tvarové priebehy pre hlavný a pomocný kanál. Riadiaci povoľovací signál RD_EN_MN čítania pamätí s obsluhou v poradí príchodu s veľkosťami 910 x 8, usporiadaných v hlavnom kanáli, je aktívny po 50 % periódy aktívneho riadku obrazu, začínajúc začiatkom aktívneho obrazu bezprostredne za zadným zdržaním obrazového signálu. Riadiaci povoľovací signál RDENAX čítania pre pomocný kanál je aktívny po ďal ších 50 % periódy aktívneho riadka obrazu, začínajúc zadnou hranou signálu RD_EN_MN a končiac začiatkom predného zdržania obrazového signálu hlavného kanála. Riadiace povoľovacie signály zápisu sú synchrónne s príslušnými vstupnými dátami pamäti s obsluhou v poradí príchodu (hlavné aj pomocné), zatiaľ čo riadiace povoľovacie signály čítania sú synchrónne s obrazovým signálom hlavného kanála.

Formát zobrazenia znázornený na obr. l(d) je obzvlášť potrebný, pretože umožňuje vytvorenie dvoch takmer plných obrazov usporiadaných vedľa seba. Toto zobrazenie je účinné a vhodné hlavne pre širokouhlý formát obrazovky, napríklad 16 x 9. Väčšina signálov vysielaných v norme NTSC je vo formáte 4 x 3, čo pravdaže zodpovedá pomeru 12 x 9. Na tej istej obrazovke s formátom 16x9 môžu byť usporiadané dva obrazy vysielané v norme NTSC a vo formátoch 4 x 3, a to buď so zrezaním obrazov o 33 %, alebo so stlačením obrazov o 33 % a zavedením skreslenia pomeru strán. V závislosti od toho, čomu dá užívateľ prednosť, môže byť nastavený ľubovoľný pomer zrezania obrazov na skreslenie pomeru strán v rozmedzí od 0 do 33 %. Dva obrazy usporiadané vedľa seba môžu byť vytvorené napríklad ako stlačenie o 16,7 a súčasne zrezanie o 16,7 %.

Činnosť môže byť opísaná pomocou všeobecne vyjadrených pomerov zrýchlenia a zrezania. Zobrazovacie prostriedky môžu byť dané s pomerom šírky a výšky formátu zobrazenia vyjadreným ako M : N, zdroj prvého obrazového signálu potom môže mať pomer strán formátu zobrazenia A : B a zdroj druhého obrazového signálu je daný s pomerom strán formátu zobrazenia C : D. Prvý obrazový signál môže byť voliteľne zrýchľovaný koeficientom v prvom rozmedzí, približne od 1 do (M/N - A/B), a voliteľne zrezaný pomocou koeficientu v druhom rozmedzí, približne od 0 do [(M/N - A/B) - 1 ]. Druhý obrazový signál môže byť voliteľne zrýchľovaný koeficientom v treťom rozmedzí. približne od 1 do (M/N - C/D), a voliteľne zrezaný pomocou koeficientu v štvrtom rozmedzí, približne od 0 do [(M/N-C/D) -1.

Vodorovná doba zobrazenia pre obrazovku s formátom s pomerom strán 16 x 9 je rovnaká ako pre obrazovku s formátom s pomerom strán 4x3, pretože menovitá dĺžka riadka je v oboch prípadoch 62,5 mikrosekundy. Obrazový signál vysielaný v norme NTSC preto musí byť zrýchľovaný koeficientom 4/3 kvôli zachovaniu správneho pomeru straň bez skreslenia. Koeficient 4/3 je vypočítaný ako pomer dvoch formátov zobrazenia:

4/3 = (16/9)/ (4/3).

Na zrýchlenie obrazových signálov sa v súlade s jednotlivými vyhotoveniami usporiadania podľa vynálezu používajú premenné interpolátory. V minulosti boli na vykonávanie obdobných funkcií používané pamäte s obsluhou v poradí príchodu, ktoré mali rozdielne hodinové kmitočty na vstupoch a výstupoch. Ak sú, na porovnanie, zobrazované dva signály NTSC s formátmi 4 x 3 na jedinej obrazovke s formátom zobrazenia 4x3, musí byť každý z obrazov (alebo ich kombinácia) skreslená alebo zrezaná o 50 %. Zrýchlenie, porovnateľné so zrýchlením potrebným na širokouhlé zobrazenie, tu nie je potrebné.

Polsnímkový synchronizačný systém na zamedzenie kolízií ukazovateľov na čítanie a zápis a na udržiavanie integrity prekladania je podrobnejšie vysvetlený v súvislosti s obi. 28 až 36. Procesor na vytváranie obrazu v obraze pracuje tým spôsobom, že sa pomocné obrazové dáta vzorkujú hodinovými impulzmi s kmitočtom 640 f_H spriahnutými s vodorovnou synchronizačnou zložkou prichádzajúceho pomocného obrazového signálu. Táto funkcia umožňuje ukladanie ortogonálne vzorkovaných dát do obrazovej pa20

ŠK 280556 B6 mäte 350 typu RAM. Čítanie dát z obrazovej pamäte RAM musí byť robené pri tom istom kmitočte 640f_H . Vzhľadom na všeobecne asynchrónnu povahu zdrojov hlavného a pomocného obrazového signálu nemôžu byť dáta z pamäti RAM ortogonálne zobrazené bez toho, aby boli modifikované. Na uľahčenie synchronizácie pomocného signálu s hlavným signálom je v dráhe pomocného signálu za výstupom obrazovej pamäte 350 RAM usporiadaná riadková pamäť s nezávislými hodinovými signálmi na čítanie a zápis.

Ako je podrobnejšie znázornené na obr. 28, je výstup obrazovej pamäte 350 typu RAM vstupom prvého z dvoch štvorbitových šetričov 352A a 352B. Výstup VRAM_OUT je usporiadaný v štvorbitových dátových blokoch. Stvorbitové šetriče sú použité na spätné kombinovanie pomocného signálu do osembitových dátových blokov. Šetriče tiež znižujú kmitočet hodinových impulzov dát z 1280 f_H na 640 f_H. Osembitové dátové bloky sú zapisované do pamäte 354 s obsluhou v poradí príchodu pri tom istom kmitočte 640 f_H hodinových impulzov, ktorý je použitý' na vzorkovanie pomocných obrazových dát pri ukladaní do obrazovej pamäte 350 RAM. Veľkosť pamäte 354 s obsluhou v poradí príchodu je 2048 x 8.

Čítanie osembitových dátových blokov z pamäte 354 sa vykonáva zobrazovacím hodinovým signálom s kmitočtom 1024f_H, ktorý je spriahnutý s vodorovnou synchronizačnou zložkou hlavného obrazového signálu. Základná konfigurácia, ktorá využíva viacnásobnú riadkovú pamäť s nezávislými vstupnými hodinovými signálmi čítania a zápisu, umožňuje ortogonálne zobrazenie dát, ktoré boli ortogonálne vzorkované. Osembitové dátové bloky sa v multiplexnom obvode 355 delia na šesťbitové jasové vzorky a na rozdielové vzorky. Dátové vzorky potom môžu byť interpolované tak, ako treba na požadovaný pomer strán formátu zobrazenia a zapisované ako výstup obrazových dát.

Keďže čítanie a zápis dát z pamäte s obsluhou v poradí príchodu, usporiadané v pomocnom kanáli, sú asynchrónne, existuje možnosť kolízií ukazovateľov na čítanie a zápis. Tieto kolízie môžu nastať vtedy, ak sú staré dáta čítané z pamäte skôr, než do tejto pamäte môžu byť zapísané nové dáta. Kolízie ukazovateľov môžu nastať tiež vtedy, ak je pamäť prepisovaná novými dátami skôr, než z nej mohli byť vyčítané staré dáta. Je teda potrebné zachovať integritu prekladania.

V prvom rade musí byť zvolená dostatočne veľká pamäť, aby sa zamedzilo kolíziám ukazovateľov na čítanie a zápis v pamäti s obsluhou v poradí príchodu, usporiadané v pomocnom kanáli. Pri zobrazení obrazu s normálnym pomerom strán formátu, zrezaného o 33 %, je pomocná pamäť s obsluhou v poradí príchodu, ktorá má veľkosť 2048 x 8, schopná uchovávať 5,9 riadka obrazových dát, čo je vypočítané nasledovne:

N = (2/3) x (0,82) x (640) = 350 L = 2048/350 = 5,9 kde N je počet riadkov, pričom je braná do úvahy 82 %-ná perióda aktívneho riadka, a L je dĺžka každého riadka. Bolo zistené, že nie je vhodné používať väčšie rýchlosti predstihu než 2 riadky na polsnímku. Päťriadková pamäť s obsluhou v poradí príchodu, vzorkovaná podľa vynálezu pre pomocný kanál, môže teda byť postačujúca na zamedzenie kolíziám ukazovateľov čítania a zápisu.

Použitie pamäte s obsluhou v poradí príchodu v pomocnom kanáli môže byť znázornené tak, ako je uvedené na obr. 29. Na obr. 30 je znázornená bloková schéma zjednodušeného obvodu tvoreného klopnými obvodmi typu D na vytváranie riadkových oneskorení (Z^-1) a nulovacích impulzov na čítanie v pamäti 354 s obsluhou v poradí príchodu, usporiadanej v dráhe pomocného signálu. Na začiatku novej polsnímky hlavného signálu sa ukazovateľ zápisu nastavuje do východiskového bodu pamätí s obsluhou v poradí príchodu. Tento nulovací impuz, označený WR_RST_AX je kombináciou signálu V_SYNC_MN vzorkovaného pomocou H_SYNC_AX. Inými slovami: impulz WR_RST_AX sa objavuje pri prvom vodorovnom synchronizačnom impulze pomocného obrazového signálu, ktorý je vybavovaný po zvislom synchronizačnom impulze hlavného signálu. O dva vodorovné riadky hlavného signálu neskôr sa nastavuje ukazovateľ čítania do východiskového bodu pamäte 354 s obsluhou v poradí príchodu. Príslušný nulovací impulz je označený RD_RST_AX a objavuje sa pri treťom vodorovnom synchronizačnom impulze hlavného obrazového signálu, ktorý je vybavovaný po zvislom synchronizačnom impulze hlavného signálu, alebo inak povedané, pri druhom vodorovnom synchronizačnom impulze hlavného signálu, ktorý sa objavuje po impulze WRRSTAX.

Keďže sú hlavný a pomocný obrazový signál asynchrónne, existuje určitá dvojznačnosť v tom, kde sa presne nachádza ukazovateľ zápisu, keď je ukazovateľ čítania vynulovaný. Je známe, že ukazovateľ zápisu predbieha ukazovateľ čítania aspoň o dva riadky. Ak je však kmitočet vodorovného synchronizačného signálu pomocného kanála vyšší než kmitočet vodorovného synchronizačného signálu hlavného kanála, potom bude mať ukazovateľ čítania predstih mimo znázorneného dvojriadkového indexu. Z toho teda vyplýva, že kolízii ukazovateľov je zabránené pre všetky signály s rýchlosťou predstihu menšou než 2 riadky na polsnímku. Pamäť 354 s obsluhou v poradí príchodu, príslušná pomocnému kanálu, je rozdelená na päť riadkových úsekov, a to pomocou vhodne časovaných nulovacích signálov čítania a zápisu. V tejto schéme sú ukazovatele čítania a zápisu iniciované na začiatku každej zo zobrazovaných polsnímok tak, že sú od seba oddelené aspoň dvoma riadkami.

Keby pamäť s obsluhou v poradí príchodu nemala dĺžku celých piatich riadkov, systém by pamäťovú vzdialenosť od ukazovateľa zápisu po ukazovateľ čítania obetoval. Toto je prípad rôznych režimov stlačenia, napríklad o 16 %: N = (5/6) x (0,82) x 640 = 437

L = 2048 (5 x 437) = 4,7

V týchto prípadoch sa osvedčuje dĺžka pamäte s obsluhou v poradí príchodu menšia ako päť riadkov. Pri stlačení o 16 % je skutočná dĺžka pamäte 4,7 riadka, činiteľ 0,8 v rovnici pre N v prípade stlačenia o 33 % vyjadruje funkčné obmedzenie čipu CPIP.

Pretože sú nulovacie signály čítania a zápisu pamäte s obsluhou v poradí príchodu oddelené minimálne dvoma riadkami aktívneho obrazu, uskutočňuje sa obetovanie vždy za cenu toho, že ukazovateľovi čítania je umožnené dohnať ukazovateľ zápisu. Navyše je iba 80 % obrazového riadka považované za aktívne, pretože procesor na vytváranie obrazu v obraze nie je schopný ukladať v obrazovej pamäti 350 typu RAM viac než 512 obrazových vzoriek. V praxi je tým však ešte zabezpečený dobrý aktívny riadok obrazu. V týchto prípadoch sa rýchlosť predstihu obetuje za viditeľnejší obsah obrazu. Okrem toho je pomocný obraz viac skreslený. V najhoršom prípade môže byť medzi zdrojmi hlavného a pomocného obrazového signálu tolerovaný predstih do jedného riadka na polsnímku. To je stále ešte viac, nezje nutné pre väčšinu zdrojov obrazových signálov a tolerancia rýchlosti predstihu je obetovaná pri tých do plnkových režimoch, pri ktorých sa očakáva, že budú najmenej používané.

Ďalším problémom prameniacim z asynchrónneho čítania a zápisu pamäte s obsluhou v poradí príchodu je udržovanie integrity prekladania obrazu pomocného kanála. Pretože obrazovka je spriahnutá s hlavným obrazovým kanálom, jc typ momentálne zobrazovanej polsnímky, teda hornej či spodnej polsnímky, určovaný hlavným signálom. Typ polsnímky, ktorý je uložený v obrazovej pamäti 350 RAM a je pripravený na načítanie na začiatku polsnímky hlavného kanála, môže aj nemusí byť rovnaký ako typ zobrazovanej polsnímky. Môže teda byť potrebné, aby bol typ pomocnej polsnímky uloženej v obrazovej pamäti 350 RAM zmenený s cieľom jeho prispôsobenia obrazu hlavného kanála.

Procesor 320 na vytváranie obrazu v obraze a hradlové pole 300 kvantizujú polsnímky signálu NTSC s 262,5 riadkami na horné polsnímky s 263 riadkami (niekedy nazývané párne polsnímky). Toto je dôsledok skutočnosti, že zvislá synchronizačná zložka je vzorkovaná impulzmi predstavujúcimi vodorovnú synchronizačnú zložku, čo je znázornené pomocou schémy na obr. 31. Indikátor horných a spodných polsnímok má pre horné polsnímky hodnotu 1 a pre spodné polsnímky hodnotu 0. Horné polsnímky obsahujú nepárne riadky 1 až 163. Spodné polsnímky obsahujú párne riadky 2 až 262. Na obr. 32 predstavuje prvý polsnímkový indikátor U/L MAIN SIGNÁL typ polsnímky hlavného obrazového kanála. Signál HSYNC_AX predstavuje vodorovné synchronizačné zložky pre každý riadok pomocného kanála.

Indikátor U/L(A) typu polsnímky predstavuje typ polsnímky uložený v obrazovej pamäti 350 RAM, pokiaľ bol každý riadok pomocného kanála zapísaný normálne. Výraz „normálne“, ktorý je tu použitý, znamená, že nepárne riadky 1 až 263 sa do pamäte 350 RAM zapisujú vtedy, keď je práve prijímaná a dekódovaná horná polsnímka. Indikátor U/L(B) typu polsnímky predstavuje typ polsnímky uloženej v obrazovej pamäti 350 RAM, ak do pamäte nie je zapísaný v priebehu príjmu hornej polsnímky prvý riadok tejto polsnímky. Prvý riadok je namiesto toho v skutočnosti pripojený k poslednému riadku (číslo 262) spodnej polsnímky. Týmto sa robí účinné prevrátenie typu snímky, pretože riadok 2 bude prvým zobrazeným riadkom a riadok 3 bude druhým zobrazeným riadkom snímky. Prijatá horná polsnímka sa teraz stáva spodnou polsnimkou a naopak. Indikátor U/L(C) typu polsnímky predstavuje typ polsnímky, uložený v obrazovej pamäti 350 typu RAM, ak je v priebehu príjmu spodnej polsnímky pričítaný do pamäte 350 posledný riadok hornej polsnímky. Týmto sa opäť účinne prevracia typ polsnímky, pretože riadok 263 bude prvým zobrazeným riadkom a riadok 1 bude druhým zobrazeným riadkom.

Pričítanie a odčítanie riadkov pri režimoch B a C nezhoršuje obraz pomocného kanála, pretože tieto riadky sa objavujú v priebehu zvislého spätného behu alebo presahu. Poradie zobrazených signálov je znázornené na obr. 34, kde plné čiary predstavujú riadky hornej polsnímky a bodkované čiary riadky spodnej polsnímky.

Keďže sa signály hlavného a pomocného kanála predbiehajú, bude indikátor U/L MAIN SIGNÁL posunutý doľava alebo doprava vzhľadom na indikátory U/L (A, B, C) typov polsnímky pomocného kanála. V polohe znázornenej na schéme by dáta mali byť zapisované do obrazovej pamäte 350 RAM s použitím režimu A, pretože rozhodovacia hrana je v oblasti A. Režim A je vhodný preto, že keď procesor na vytváranie obrazu v obraze prijíma zvislú synchronizačnú zložku, zapíše do obrazovej pamäte 350 RAM rovnaký typ polsnímky, aký bude vyžadovať zobrazovacia jednotka na čítanie z obrazovej pamäte 350 RAM spúšťanej signálom V-SYNC-MN (zvislou synchronizačnou zložkou hlavného kanála). Pretože sa signály predbiehajú, bude sa režim meniť podľa ich relatívnych polôh. Platné režimy sú graficky znázornené v hornej časti obr. 32 a vyjadrené v tabuľke na obr. 33. Medzi režimami B a C je prekrytie, pretože väčšinu času, v ktorom je platný režim B, je platný aj režim C, a naopak. Toto platí pre všetkých 262 riadkov okrem dvoch riadkov. Ak sú platné oba režimy B a C, môže byť využitý ktorýkoľvek z nich.

Bloková schéma obvodu 700 na udržiavanie integrity prekladania podľa vynálezu je znázornená na obr. 36. Výstupné signály obvodu 700 sú nulovacími riadiacimi signálmi zápisu a čítania pre obrazovú pamäť 350 RAM, pre pamäť 354 s obsluhou v poradí príchodu usporiadanú v dráhe pomocného signálu a pre pamäť 356 s obsluhou v poradí príchodu usporiadanú v dráhe hlavného signálu, ako je znázornené na obr. 28. Typ polsnímky hlavného obrazového signálu je určený dvojicou signálov VSYNC_MN a HSYNC_MN. Typ polsnímky pomocného obrazového signálu je určený zodpovedajúcou dvojicou signálov VSYNC_AX a HSYNC_AX. Každá dvojica signálov má vopred stanovený fázový vzťah, ktorý sa nastavuje v hradlot om poli 300. Tento vzťah je znázornený na obr. 35(a) až 35< c), ktoré sa vzťahujú na obidve dvojice signálov. Signál HSYNC má vo všetkých prípadoch štvorcový tvarový priebeh, ktorého nábežné hrany zodpovedajú začiatku vodorovného riadka príslušného signálu. Signál VSYNC má vo všetkých prípadoch iba jednu nábežnú hranu na polsnímku, ktorá zodpovedá začiatku zvislej polsnímky príslušného signálu. Vzťah medzi nábežnými hranami príslušných dvojíc signálov je kontrolovaný obvodom 700 s cieľom stanovú kroky, ktoré sú nutné (pokiaľ vôbec) na prispôsobenie typov polsnímok pomocného signálu a hlavného signálu. Aby sa zamedzilo dvojznačnosti, nie sú nábežné hrany hlavnej dvojice signálu nikdy užšie než 1/8 periódy vodorovného riadka. Nábežné hrany pomocnej dvojice signálov nie sú nikdy užšie než 1/10 periódy vodorovného riadka. Týmto je zamedzená vzájomná časová nestabilita nábežných hrán. Tento vzťah je zabezpečený časovacími obvodmi hradlového poľa.

Hlavné dvojice signálov VSYNC_MN a HSYNC MN sú vstupmi prvého obvodu 702 na určovanie typov polsmmky, ktorý obsahuje dva klopné obvody typu D. V jednom prípade je signál HSYNC_MN vzorkovaný signálom VSYNCJVIN, čo znamená, že VSYNC_MN je vstupom hodinových impulzov. Výstupom tohto klopného obvodu je indikátor UL_MN hornej a spodnej polsnímky pre hlavný signál, ktorý môže mať stav logickej jednotky pre horný typ polsnímky a stav logickej nuly pre spodný typ polsnímky, pričom je však toto priradenie ľubovoľné. V druhom prípade je signál VSYNC_MN vzorkovaný signálom HSYNC_MN, a to rovnakým spôsobom, aký je v klopnom obvode 852 vysvetlenom v spojení s obr. 30. Príslušný výstup V_H obvodu 702 je zvislý výstup, synchronizovaný s vodorovným výstupom.

Pomocná dvojica signálov VSYNC AX a HSYNCAX je vstupmi druhého obvodu 710 na určovanie typu polsnímky, ktorý tiež obsahuje dva klopné obvody typu D. V jednom prípade je signál HSYNC AX vzorkovaný signálom VSYNC_AX, čo znamená, že VSYNC_AX je vstupom hodinových impulzov. Výstupom tohto klopného obvodu je indikátor UL AX horného a spodného signálu pre pomocný signál, ktorý môže mať stav logickej jednotky pre hc.mý typ polsnímky a stav logickej nuly pre spodný typ polsnímky, pričom je však toto priradenie ľubovoľné. V druhom prípade je signál VSYNC_AX vzorkovaný signálom I ISYNC_AX, a to rovnakým spôsobom, aký je v klopnom obvode 852 vysvetlenom v spojení s obr. 30. Príslušný výstup V_H obvodu 710 je zvislý výstup synchronizovaný s vodorovným výstupom.

Stanovenie typu polsnímky je pre obidva signály znázornené na obr. 35(a) až 35(c). Ak sa nábeh hrany polsnímky vyskytuje v prvej polovici periódy vodorovného riadka, ako je to na obr. 35(b), je polsnímka spodný typ. Ak sa nábeh hrany polsnímky vyskytuje v druhej polovici periódy vodorovného riadka, ako je to na obr. 36(c), je polsnímka horný typ.

Výstup V_H pre hlavný signál a signál HSYNC_MN sú vstupmi oneskorovacích obvodov 704, 706 a 708, ktoré vytvárajú oneskorenie periód vodorovných riadkov na zabezpečenie správneho fázového vzťahu výstupných signálov WR_RST_FIFO_MN, RD_RST_FIFO_MN a RD_RST_FIFO_AX. Oneskorenie, ktoré môže byť robené klopnými obvodmi typu D, je obdobné ako pri obvode znázornenom na obr. 30. Medzi ukazovateľmi zápisu a čítania sa vytvára oneskorenie dvoch až troch periód vodorovných riadkov.

Indikátor ULMN hornej a spodnej polsnímky zodpovedá signálu U/L MAIN SIGNÁL znázornenému v hornej časti obr. 32 a je jedným vstupom komparátora 714 označeného UL_SEL. Ďalšími vstupmi komparátora 714 sú výstupy testovacieho generátora 712 signálu UL_AX. Testovací generátor 712 má vstup UL signálu UL_AX, ktorý je výstupom obvodu 710. Ďalším vstupom testovacieho generátora 712 je signál HSYNC_AX, ako hodinový signál. Výstupmi testovacieho generátora 712 sú signály U/L(A), U/LÍB) a U/L(C), znázornené v spodnej časti obr. 36 a zodpovedajúce trom možným režimom A, B a C. Každý zo signálov U/L(A), U/L(B) a U/L(C) sa v čase prechodu rozhodovacej hrany signálu U/L_MN porovnáva s UL MN, čo je znázornené tiež na obr. 32. Ak UL_MN súhlasí s U/L(A), sú zosúhlasené aj typy polsnímok a nie je potrebné žiadne opatrenie na udržiavanie integrity prekladania. Ak UL/MN súhlasí s U/L(B), nie sú typy polsnímok zosúhlasené. Na zachovanie integrity prekladania je potrebné oneskoriť zápis hornej polsnímky o jeden riadok. Ak UL/MN súhlasí s UIL(C), typy polsnímky takisto nie sú zosúhlasené. Na zachovanie integrity prekladania je potrebné zaviesť predstih zápisu spodnej polsnímky o jeden riadok.

Výsledkom tohto porovnania je vstup SEL selekčného obvodu 718 označeného RST AX SEL. Ďalšími vstupmi tohto obvodu sú tri zvislé synchronizačné signály RST A, RST_B a RST_C vytvárané generátorom 716 označeným RST AX_GEN. Tieto tri synchronizačné signály majú navzájom odlišné fázy, aby mohli vykonávať nápravné opatrenia na udržiavanie integrity prekladania podľa výstupu komparátora 714. Oneskorovací obvod 722 obnovuje synchronizáciu zvoleného synchronizačného signálu s pomocným výstupným obrazovým signálom, čím sa vytvára signál WR_RST_VRAM_AX. Oneskorovací obvod 720 plní obdobnú funkciu a vytvára signály RD_RST_VRAM_AX a WT RST FIFO AX. Ako je zrejmé z obr. 32, režimy B a C sa po väčšinu času prekrývajú. V skutočnosti iba dva z každých 525 porovnaní budú vyžadovať len jeden z. režimov B alebo C a nie ktorýkoľvek z nich. Komparátor 714 môže byť usporiadaný tak, že pri platnosti oboch režimov uprednostňuje režim C pred režimom B. Táto voľba môže byť ľubovoľná alebo môže byť daná inými dôvodmi vyplývajúcimi z usporiadania obvodov.

Obvod 111, znázornený na obr. 4(B), je modifikáciou obvodu 11 z obr. 4(a), v ktorom je usporiadaná zobrazovacia sústava s tekutými kryštálmi. Postupy mapovania rastra, použité pri podrobne opísanom spracovaní číslicových signálov, môžu byť vhodné aj pre zobrazovaciu sústavu s tekutými kryštálmi. Mapa obrazových prvkov vytváraná mapovacím obvodom 113, vytvoreným ako maticový adresový generátor, vychádza na číslicovom multiplexovanom výstupe Y_MX, U_MX a V_MX hradlového poľa 300. Mapovací obvod 113, vyhotovený ako maticový adresový generátor, vykonáva budenie obrazovky 115 s tekutými kryštálmi.

Redukcia alebo stláčanie dát a obnova alebo rozťahovanie dát môžu byť vykonávané alternatívnymi spôsobmi podľa rôznych usporiadaní širokouhlej televízie podľa vynálezu. Podľa jednej alternatívy sa k pomocnému signálu obvodom 370 riadenia rozlíšenia pričíta kódovaný signál, ktorý sa obvodom 357 riadenia rozlíšenia opäť odčíta. Obvod 370 riadenia rozlíšenia môže byť tiež pokladaný za obvod redukcie dát a obvod 357 riadenia rozlíšenia možno pokladať za obvod obnovy dát. Pri tomto spôsobe riadenia rozlíšenia sa teda k signálu s n bitmi pričíta kódová sekvencia s m bitmi, po čom sa zanedbá m bitov s najnižšou platnosťou. Jednobitový obvod pričítania kódovaných signálov a zodpovedajúci jednobitový obvod odčítania kódovaných signálov sú znázornené na obr. 39 a obr. 40. Dvojbitový obvod pričítania kódovaných signálov a zodpovedajúci dvojbitový obvod odčítania kódovaných signálov sú znázornené na obr. 41 a obr. 42.

Ako je znázornené na obr. 39 a 40, kombinuje sumačný obvod 372 n-bitový signál s jednobitovou kódovou sekvenciou. Výhodná jednobitová sekvencia je 01010101 atď. Po pričítaní kódovej sekvencie k n-bitovému signálu sa obvodom 374 vyradí bit s najnižšou platnosťou. Kódovaný signál s n-1 bitmi je potom spracovaný modulom 320 na vytváranie obrazu v obraze, šetričmi 352A a 352B a pamäťou 354 s obsluhou v poradí príchodu. Následný výstup obvodu 306B po dekódovaní obrazu v obraze je spracovaný kódovaný signál s n-1 bitmi. V obvode 357 obnovy dát sa kódovaný signál s n-1 bitmi vedie do sumačného obvodu 802 a jedného vstupu súčinového hradia 804. Signál na druhom vstupe súčinového hradia 804 maskuje najnižší platný bit kódovaného signálu. Výstup súčinového hradia 804 je jednak vedený priamo na vstup obvodu 808 nonekvivalencie a jednak oneskorený obvodom 806 o jeden hodinový impulz alebo jeden obrazový· prvok a potom vedený na druhý vstup obvodu 808 nonekvivalencie. Výstup obvodu 808 nonekvivalencie je jedným vstupom súčinového hradia 810 a súčasne vstupom interpolátora 359 zložky Y, pričom tento vstup tvorí nový najnižší platný bit dekódovaného signálu. Druhým vstupom súčinového hradia 810 je signál s tou istou kódovanou sekvenciou a tou istou fázou, aké má kódovaný signál vedený do sumačného bodu 372. Výstupom súčinového hradia 810 je odčítaný vstup sumačného obvodu 802. Výstup sumačného obvodu 802 sa kombinuje s prídavným bitom privádzaným z výstupu obvodu 808 nonekvivalencie, čím sa vytvára n-bitový dekódovaný signál ako vstup interpolátora 359 zložky Y.

Dvojbitový kódovací obvod 370, znázornený na obr. 41, obsahuje sumačný obvod 376, ktorý kombinuje n-bitový signál s dvojbitovou kódovacou sekvenciou. Podľa tohto usporiadania podľa vynálezu môže byť kódovací signál definovaný akoukoľvek opakujúcou sa postupnosťou čísiel 0, 1,2, 3, ktoré sú v tejto postupnosti v ľubovoľnom poradí. Táto definícia zahŕňa nasledujúce postupnosti uvedené v tabuľke 1.

Tabuľka 1

0123 1023 2013 3012 0132 1032 2031 3021 0213 1230 2103 3120 0231 1203 2130 3102 0312 1302 2301 3201 0321 1320 2310 3210

Dvoj bitová kódovacia sekvencia, ktorá je zvlášť výhodná, je 02130213 atď., ako je znázornené na obr. 41. Nbitový signál, ktorý je výstupom sumačného obvodu 376, má dva bity s najnižšou platnosťou zrezané obvodom 378. Kódovaný signál s n-2 bitmi je potom spracovaný procesorom 320 na vytváranie obrazu v obraze, šetričmi 352A a 352B, pamäťou 354 s obsluhou v poradí príchodu a obvodom 306B dekódovania obrazu v obraze.

Zložka so štvrtinovým kmitočtom je obyčajne menej výhodná ako zložka s polovičným kmitočtom, hoci zložka so štvrtinovým kmitočtom má polovičnú amplitúdu v porovnaní so zložkou s polovičným kmitočtom. Dekódovacia schéma môže preto byť zvolená len pre potlačenie zložky so štvrtinovým kmitočtom. Dráha pevného signálu dekódovacieho obvodu je určená na oneskorovanie a na prispôsobovanie amplitúd. Dráha druhého signálu obsahuje inverzný pásmový priepust kombinovaný s obmedzovačom. Inverzný pásmový priepust potláča kmitočet v strede priepustného pásma pri pričítaní k oneskorenému a amplitúdovo prispôsobenému pôvodnému signálu. Obmedzovač zabezpečuje, že sú potlačené len aplitúdy s kódovanou veľkosťou. Toto dekódovacie usporiadanie nepôsobí na zložku signálu, ktorá má polovičný kmitočet v porovnaní so vzorkovacím kmitočtom. Zložka signálu s polovičným kmitočtom má dostatočne nízku amplitúdu a dostatočne vysoký kmitočet, aby mala dostatočne nízku viditeľnosť a tak sa zamedzilo vzniku problémov.

Na obr. 42 je znázornený takýto dekódovací obvod 106D'. Signál s n-2 bitmi, ktorý je vedený z výstupu obvodu 306B dekódovania obrazu v obraze, je vstupom oneskorovacieho obvodu 822, ktorý vytvára oneskorenie dvoch hodinových impulzov alebo dvoch obrazových prvkov, do druhého oneskorovacieho obvodu 814 a do sumačného obvodu 812. Výstup oneskorovacieho obvodu 814 je odpočítacím vstupom sumačného obvodu 812, ktorého výstupom je signál s n-1 bitmi. Kódovaný signál s n-1 bitmi je vstupom obmedzovacieho obvodu 816. Výstupné hodnoty obmedzovacieho obvodu 816 sú v tomto prípade ohraničené intervalom (-1,0,1), teda absolútnou hodnotou jednej. Dvojbitový výstupný signál obmedzovacieho obvodu 816 sa vedie na vstup oneskorovacieho obvodu 818 na vytváranie oneskorenia dvoch hodinových impulzov alebo dvoch obrazových prvkov a súčasne je odpočítacím vstupom sumačného obvodu 820. Oneskorovací obvod 818 a sumačný obvod 820 tvorí pásmový priepust, ktorý' má pri strednom kmitočte zisk dva, pričom tento kmitočet je štvrtinou vzorkovacicho kmitočtu. Dvojbitový signál je dvojkový doplnkový signál. Výstupom sumačného obvodu 820 je trojbitový signál, ktorý je odpočítacím vstupom sumačného obvodu 826. Výstupný signál s n-2 bitmi oneskorovacieho obvodu 822 je vstupom násobiča 824. Výstupom násobiča 824 je signál s n-bitmi, ktorého dva bity s najnižšou platnosťou sa rovnajú nule. Sumáciou v obvode 826 sú týmto bitom priraďované hodnoty, prípadne určité korekcie. Výstupom sumačného obvodu 826 je čiastočne dekódovaný signál s n bitmi, ktorý je vstupom interpolátora 359 zložky Y.

Rozlišovacia schopnosť alebo, lepšie povedané, kvalita dekódovaného obrazového signálu môže byť za určitých o kolností zlepšená časovým posuvom kódovacej sekvencie. Táto sekvencia, či už jednobitová alebo dvojbitová, sa v danom riadku priebežne opakuje, ale na rôznych riadkoch je fázovo posunutá. Je možné vytvárať množstvo schém časového posuvu. Na skrytie chýb v zobrazení, vzniknutých vlastným kódovacím postupom, môžu byť zvlášť výhodné dve posunuté sekvencie znázornené na obr. 43. Vzájomné posunutia polsnímok o jeden a dva obrazové prvky sú tie, pri ktorých majú všetky riadky jednej polsnimky rovnakú fázu a všetky riadky nasledujúcej polsnimky sú vzhľadom na prvú polsnímku posunuté o jeden alebo dva obrazové prvky. Vzájomné posunutia polsnímok prenášaných dvojbitovými kódovanými signálmi sú najúčinnejšie pri nepohyblivých obrazoch. Pri živých obrazoch môže byť viditeľná určitá riadková štruktúra tam, kde sa pohybujú ploché oblasti. Posunutie o jeden obrazový· prvok je výhodné hlavne pre dvojbitové kódy, ak bude signál dekódovaný, ale pre signál, ktorý nebude dekódovaný sa v súčasnosti uprednostňuje posunutie o dva obrazové prvky. To, či signál má či nemá byť dekódovaný závisí od formátu zobrazenia.

Alternatívou za kódovanie na redukciu dát je stláčanie dvojíc obrazových prvkov, ktoré je vysvetlené s odkazom na obr. 44. V hornej časti obr. 44 je znázornená polsnímka obsahujúca riadky 1, 2, 3 atď. Obrazové prvky každého riadka sú označené písmenami. Každý obrazový prvok označený písmenom P bude zachovaný a každý obrazový prvok označený písmenom R bude vymenený. Trvalé a nahrádzané prvky sú z riadka na riadok posúvané o jeden obrazový prvok. Inými slovami: v riadkoch s nepárnymi číslami je vymenený druhý, štvrtý, šiesty atď. obrazový prvok. V riadkoch s párnymi číslami sa potom vymieňajú obrazové prvky, ktoré sú na nepárnych miestach. Dve základné alternatívy spočívajú v nahradení každého vymieňacieho prvku jednobitovým alebo dvojbitovým kódom. Bity pre kódy sú vzaté z radu bitov, ktoré sú k dispozícii na definovanie trvalých obrazových prvkov. Tento počet bitov je obmedzený kapacitou pamäte obrazového procesora. V tomto prípade predstavuje čip typu CPIP a obrazová pamäť 350 typu RAM obmedzenie priemerne 4 bity na obrazový prvok. Ak je každý vymieňaný obrazový prvok nahradený jednobitovým kódom, potom je pre každý trvalý obrazový prvok k dispozícii 7 bitov. Obdobne, ak je každý vymieňaný obrazový prvok nahradený dvojbitovým kódom, potom je pre opis každého trvalého prvku k dispozícii 6 bitov. V oboch prípadoch vyžaduje každá dvojica po sebe nasledujúcich obrazových prvkov (jeden trvalý a jeden vymenený) celkom 8 bitov. Celkový počet ôsmich bitov na dvojicu teda predstavuje priemer len štyroch bitov na obrazový prvok. Redukcia dát je v rozmedzí 6 : 4 až 7 : 4. Postupnosť s vymieňanými prvkami je znázornená pomocou časti polsnímky, ktorá obsahuje tri po sebe nasledujúce riadky: n-1, n, n+1. Obrazové prvky, ktoré majú byť vymenené, sú označené Rl, R2, R3, R4 a R5. Prvky, ktoré budú zachované, sú označené A, B, C a D.

Podľa jednobitovej kódovanej schémy sa vymieňaný obrazový prvok nahradí nulou, ak je svojou hodnotou bližšie obrazovému prvku, ktorý je nad ním, než priemer obrazových prvkov, ktoré sú po oboch stranách od neho. V príklade znázornenom na obr. 44 bude jednobitovým náhradný m kódom pre obrazový prvok R3 nula, ak hodnota obrazového prvku R3 bude bližšia hodnote priemeru prvkov B a C než hodnote obrazového prvku A. Inak bude jednobitovým náhradným kódom hodnota 1. Pri obnove dát bude obrazový prvok R3 svojou hodnotou priemeru hodnôt obrazových prvkov B a C, ak jednobitovým kódom bude nula. Al; sa jednobitový kód rovná jednej, potom bude hodnota obrazového prvku R3' rovnaká ako hodnota obrazového prvku A.

Znázornená je tiež postupnosť na výmenu a obnovu v prípade dvojbitového kódu. Dvojbitový náhradný kód sa rovná jednej, ak je hodnota R3 najbližšie priemeru hodnôt A a 13. Dvojbitový náhradný kód sa rovná dvom, ak je hodnota R3 najbližšie priemeru hodnôt A a C, a trom, ak je hodnota R3 najbližšie priemeru B a C. Obnovovacia postupnosť zodpovedá postupnosti na náhradu. Ak je dvojbitovým kódom nula, hodnota obrazového prvku R3' sa rovná hodnote A. Ak sa dvojbitový kód rovná jednej, hodnota obrazového prvku R3' sa rovná priemeru hodnôt A a B. Ak sa dvojbitový kód rovná dvom, hodnota obrazového prvku R3' sa rovná priemeru hodnôt obrazových prvkov A a C. Ak sa dvojbitový kód rovná trom, potom sa hodnota obrazového prvku R3' rovná priemeru hodnôt obrazových prvkov B a C.

Jednobitový kód je výhodný dovtedy, ak sú trvalé obrazové prvky opísané s jednobitovým rozlíšením. Dvojbitový kód je výhodný tým, že nahradené obrazové prvky sú opísané s väčším rozlíšením. Výpočty je výhodné robiť iba s hodnotami dvoch riadkov, čím sa minimalizuje potrebná kapacita riadkovej pamäte. Na druhej strane by však mohla byť zahrnutím hodnoty D do výpočtov vytváraná presnejšia náhradná postupnosť, ale za cenu potreby ďalšieho riadka kapacity obrazovej pamäte. Stláčanie dvojíc obrazových prvkov môže byť účinné hlavne na zabezpečenie dobrej rozlišovacej schopnosti vo vodorovnom aj zvislom smere, a to v niektorých prípadoch lepšie než kódovaním a dekódovaním. Rozlíšenie uhlopriečnych prechodov však všeobecne nie je také dobré ako pri kódovaní a dekódovaní.

Podľa vynálezu je k dispozícii rad schém redukcie a obnovy dát, a to vrátane napríklad stláčania dvojíc obrazových prvkov a kódovania a dekódovania. Navyše sú k dispozícii rôzne kódovacie sekvencie s rôznymi počtami bitov a rôzne spôsoby stláčania dvojíc obrazových prvkov s rôznymi počtami bitov. Konkrétna schéma redukcie a obnovy dát môže byť volená širokouhlým mikoprocesorom, aby sa pre každý konkrétny druh formátu zobrazenia dosiahla maximálna rozlišovacia schopnosť.

Širokouhlý procesor má tiež schopnosť riadenia zvislého vychyľovania kvôli vykonávaniu zvislej transfokácie. Topológia širokouhlého procesora je taká, že funkcie mapovania rastra (interpolácia) sú tak pre pomocný, ako aj pre hlasný kanál nezávislé navzájom aj od zvislej transfokácii (ktorá riadi zvislé vychyľovanie). Vzhľadom na túto topológiu môže byť hlavný kanál rozťahovaný tak vodorovne, ako aj zvisle, čím sa udržiava transfokácia hlavného kanála so správnym pomerom strán. Pokiaľ však nie je zmenené nastavenie interpolátorov pomocného kanála, obraz v obraze (malý obraz) sa bude transfokovať zvisle, ale nie vodorovne. Interpolátor pomocného kanála môže preto byť uspôsobený na vykonávanie väčšieho vodorovného rozťahovania, aby sa pri zvislom rozťahovaní zachoval správny pomer strán malého obrazu v obraze.

Vhodným príkladom tohto postupu je zobrazovanie obálkového formátu 16x9, ako je podrobnejšie vysvetlené ďalej. Stručne povedané, mapovanie hlavného vodorovného r astra je nastavené na í : 1 (bez roztiahnutia i stlačenia). Vertikálny smer je transfokovaný o 33 % (t.j. roztiahnutý v pomere 4/3), aby sa zamedzilo čiernym pásom súvisiacim s obrazom zo zdroja v obálkovom formáte. Pomer strán obrazu hlavného kanála je teraz správny. Menovité nastavenie pomocného kanála je pre zdroj 4x3 bez vertikálnej transfokácie 5/6. Rozdielová hodnota pre koeficient roztiahnutia X sa urči nasledovne:

X=(5/6)x(3/4)=5/8

Ak je interpolátor 359 pomocného kanála nastavený na 5/8, je zachovaný správny pomer strán malého obrazu a predmety vnútri obrazu v obraze nie sú skreslené.

Zvláštna výhoda televízií so širokouhlým pomerom strán formátu zobrazenia spočíva v tom, že signály v obálkovom formáte môžu byť roztiahnuté, aby vyplnili celú širokouhlú obrazovku, hoci môže byť nutné tento signál interpolovať na zabezpečenie prídavného zvislého rozlíšenia. Podľa vynálezu je k dispozícii obvod automatickej detekcie obálkového formátu, ktorý automaticky vykonáva roztiahnutie signálu s pomerom strán formátu zobrazenia 4x3, ktorý obsahuje obraz s pomerom strán 16 x 9 obálkového formátu. Automatický detektor obálkového formátu je podrobne vysvetlený pomocou obr. 45 až 49.

Aby sa zväčšila zvislá výška obálkového signálu, je zvýšený zvislý rozkladový kmitočet, takže sú odstránené čierne oblasti v hornej a spodnej časti obrazu alebo sú aspoň podstatne obmedzené. Automatický detektor obálkového formátu je založený na predpoklade, že obrazový signál bude všeobecne zodpovedať signálu znázornenému na obr. 45. Oblasti A a C sú bez aktívneho obrazu alebo majú nízke jasové úrovne, ktoré sú menšie než vopred stanovený jasový prah. Oblasť B má aktívny obraz alebo aspoň jasovú úroveň, ktorá je vyššia než vopred stanovený jasový prah. Príslušné časové intervaly oblastí sú funkciou obálkového formátu, ktorý môže byť v rozmedzí od 16 x 9 do 21 x 9. Časové trvanie úsekov A a C je pri oboch z nich pre formát 16x9 približne 20 riadkov. Detektor obálkového formátu kontroluje jasové úrovne oblastí A a/alebo C. Ak je v oblasti A a/alebo C zistený aktívny obraz alebo aspoň minimálna úroveň jasu, vydá detektor obálkového formátu výstupný signál, napríklad logickú nulu, indikujúcu zdroj signálu NTSC s normálnym pomerom 4x3 strán formátu zobrazenia. Ak je však obraz zistený v oblasti B, ale nie v oblastiach A a C, potom sa predpokladá, že ide o zdroj obrazového signálu v obálkovom formáte. V tomto prípade by bola výstupným signálom logická jednotka.

Činnosť detektora môže byť zlepšená hysteréziou, ktorá je schematicky znázornená na obr. 46. Len čo bol raz zistený signál v obálkovom formáte, musí byť pred zmenou zobrazenia na zobrazenie, potrebného pre normálne signály 4x3, zistený minimálny počet polsnímok signálu v normálnom formáte. Obdobne, len čo bol raz zistený normálny signál s formátom 4x3, musí byť pred prepnutím zobrazovacej jednotky na širokouhlom režime zistený obálkový formát pre minimálny počet polsnímok. Obvod 1000 obsahuje riadkový čítač 1004, čítač 1006 polsnímok a detekčný obvod 1002, v ktorom sa vykonáva opísaný algoritmus analýzy obrazového signálu.

V ďalšom vyhotovení usporiadania podľa vynálezu sa zisťovanie obálkového formátu robí výpočtom dvoch gradientov pre každý riadok obrazovej polsnímky. Na výpočet týchto dvoch gradientov sú potrebné štyri hodnoty: maximálna a minimálna hodnota práve spracovávaného riadka a maximálna a minimálna hodnota predchádzajúceho riadka. Prvý· gradient, označený ako kladný gradient, sa vytvára odčítaním minimálnej hodnoty predchádzajúceho riadka od maximálnej hodnoty terajšieho riadka. Druhý gradient, označený ako záporný gradient, sa vytvára odčítaním minimálnej hodnoty terajšieho riadka od maximálnej hodnoty predchádzajúceho riadka. Oba gradienty môžu mať kladnú alebo zápornú hodnotu v závislosti od obsahu scény, ale záporné hodnoty oboch gradientov môžu byť ignorované. To je preto, že súčasne môže byť záporný iba jeden gradient a veľkosť gradientu s kladnou hodnotou bude vždy

SK 280556 Β6 väčšia než alebo rovnajúca sa veľkosti gradientu so zápornou hodnotou. Týmto sa zjednodušuje sústava obvodov, pretože j c odstránená potreba výpočtu absolútnej hodnoty gradientov. Ak má ktorýkoľvek z gradientov kladnú hodnotu, ktorá prekračuje programovateľný prah, predpokladá sa buď na terajšom alebo na predchádzajúcom riadku prítomnosť obrazu. Tieto hodnoty môžu byť použité mikroprocesorom na stanovenie, či je zdroj obrazu v obálkovom formáte alebo nie.

Obvod 1010 na vykonávanie tohto spôsobu zisťovania obálkového formátu je znázornený blokovou schémou na obr. 48. Obvod 1010 obsahuje vstupný jasový filter, detektor 1020 maxima riadka, detektor 1022 minima riadka a výstupný úsek 1024. Vstupný jasový filter obsahuje stupne 1012 a 1014 konečnej ozvy impulzu a zlučovacie obvody 1016 a 1018. Obvod 1010 detekcie obálkového formátu spracúva číslicové jasové dáta Y_IN zo širokouhlého procesora.

Na zlepšenie šumovej charakteristiky je použitý vstupný filter, čím je detekcia spoľahlivejšia. Filter je v podstate tvorený dvoma stupňami konečnej ozvy impulzu, majúcej nasledujúcu prenosovú charakteristiku:

H(z) = (1/4) x (1+Z'¹) x (1+Z'³)

Výstup každého stupňa je zrezaný na osem bitov (podelený dvoma) kvôli udržaniu jednotkového rovnosmerného zosilnenia.

Detektor 1020 maxima riadka obsahuje dva registre. Prvý register obsahuje maximálnu hodnotu obrazového prvku v terajšom bode periódy riadka. Na začiatku každej riadkovej periódy je inicializovaný impulzom SOL so šírkou jedného hodinového impulzu na hodnotu 80 h. Hodnota 80 h predstavuje minimálnu možnú hodnotu osembitového čísla v dvojkovom doplnkovom formáte. Obvod je sprístupňovaný signálom označeným LTRBX EN, ktorý má stav logickej jednotky v približne 70 % aktívneho obrazového riadka. Druhý register obsahuje maximálnu hodnotu obrazového prvku pre celý predchádzajúci riadok a je aktualizovaný raz za riadkovú periódu. Prichádzajúce jasové dáta Y_IN sa porovnávajú s terajšou maximálnou hodnotou obrazového prvku uloženou v prvom registri. Ak presiahnu hodnotu registra, je prvý register v budúcom hodinovom cykle aktualizovaný. Na konci obrazového riadka bude tento register obsahovať maximálnu hodnotu z celej časti riadka, ktorá bola sprístupnená. Na začiatku ďalšieho obrazového riadka sa hodnota prvého registra zavedie do druhého registra.

Detektor 1022 minima riadka pracuje zhodným spôsobom, s výnimkou toho, že jeho druhý register bude obsahovať minimálnu hodnotu obrazového prvku pre predchádzajúci riadok. Minimálna hodnota obrazového prvku sa inicializuje na hodnotu 7f_H, ktorá je maximálne možnou hodnotou obrazového prvku pre osembitové číslo v dvojkovom doplnkovom formáte.

Výstupný úsek 1024 preberá hodnoty oboch druhých registrov a ukladá ich do osembitových šetričov, ktoré sú aktualizované raz za riadok. Potom sa vypočítavajú dva gradienty, a to kladný a záporný gradient. Na prvom riadku polsnímky, kde je ktorýkoľvek z týchto gradientov kladný a väčší než programovateľný prah, sa vytvára povoľovací signál, ktorý umožňuje zavedenie výpočtovej hodnoty terajšieho riadka do registra prvého riadka. V každom riadku, kde je ktorýkoľvek z oboch gradientov kladný a prekračuje programovateľný prah, sa vytvára ďalší povoľovací signál, ktorý umožňuje zavedenie výpočtovej hodnoty terajšieho riadka do registra posledného riadka. Register posledného riadka bude takto obsahovať posledný riadok polsnímky, v ktorom bol prekročený prah. Oba tieto povoľovacie signály môžu pôsobiť len medzi riadkami 24 a 250 každej polsnímky. Tým sa zabraňuje nesprávnym detekciám vyplývajúcim z uzatvorených titulkových informácií a z prechodových stavov prepínania hlavy videorekordéra. Na začiatku každej polsnímky sa obvod opätovne inicializuje a hodnoty registrov prvého a druhého riadka sa zavádzajú do príslušných koncových registrov obálkového formátu. Signály LTRBX BEG a LTRBX END označujú začiatok a koniec signálu v obálkovom signáli.

Obr. 49 znázorňuje automatický detektor obálkového formátu ako súčasť obvodu 1030 riadenia zvislého rozmeru. Obvod riadenia zvislého rozmeru obsahuje detektor 1032 obálkového formátu, obvod 1034 riadenia zvislého zobrazenia a trojstavový výstupný obvod 1036. Zvislé zatemňovacie a nulovacie impulzy môžu byť alternatívne vysie ané ako samostatné signály. Podľa vynálezu môže automatický detektor obálkového formátu automaticky vykonávať zvislú transfokáciu alebo rozťahovanie obrazového signálu s pomerom strán formátu zobrazenia 4x3, ktorý obsahuje obraz v obálkovom formáte zobrazenia s pomerom strán 16 x 9. Ak sa výstupný signál VERTICAL SIZE ADJ stane aktívnym, zväčší obvod 500 riadenia zvislého rozmeru, znázornený na obr. 22, výšku zvislého vychýlenia v pomere 4/3, čím sa umožní, aby aktívna obrazová časť signálu v obálkovom formáte vyplnila širokouhlú obrazovku bez skreslenia pomeru strán obrazu. V ďalšej alternatíve, ktorá nie je znázornená na výkresoch, môže automatický detektor obálkového formátu obsahovať obvod na dekódovanie kódového slova alebo signálu prenášaného zdrojom signálu v obálkovom formáte, pričom tento kód identifikuje signál, ktorým je prenášaný, ako signál v obálkovom formáte.

Obvod 1034 riadenia zvislého zobrazenia rozhoduje tiež o tom, ktorá časť rastra presahujúca rozmer obrazu bude zobrazená na tienidle. Táto funkcia sa označuje ako zvislé panorámovanie. Ak obrazový signál s väčším zvislým rozmerom nie je v obálkovom formáte, bude obraz s konvenčným formátom zobrazenia transfokovaný, t. j. roztiahnutý, kvôli simulácii širokouhlého formátu. V tomto prípade však budú zrezané časti obrazu s formátom 4/3 obsah ovať informácie aktívneho obrazu. Zvislé zrezanie obrazu o 1/3 je nevyhnutné. Bez ohľadu na ďalšie zásahy bude teda vždy zrezaná horná šestina a spodná šestina obrazu. Obsah obrazu však môže určovať, že je lepšie zrezať viac jeho homej časti než spodnej časti, alebo naopak. Ak napríklad celý dej prebieha v spodnej úrovni, t. j. na zemi, môže divák dať prednosť zrezaniu väčšej časti oblohy. Schopnosť zvislého panorámovania umožňuje teda voľbu, ktorá časť transfokovaného obrazu bude zobrazená a ktorá časť bude zrezaná.

Zvislé panorámovanie je vysvetlené s odkazom na obr. 23 a 24(a) až (c). Na obr. 23 je v hornej časti znázornený tro j úrovňový úplný zvislý zatemňovací a nulovací signál. Tieto signály môžu byť vytvárané tiež samostatne. Zvislý zatemňovací impulz začína vtedy, ak sa signál L_COUNT rovná hodnote VRT_BLNK0, a končí vtedy, ak sa signál LCOUNT rovná hodnote VRT BLNKl. Zvislý nulovací impulz začína, keď sa signál L_COUNT rovná hodnote VRT_PHASE, a trvá 10 vodorovných riadkov. Signál L COUNT je výstupom desaťbitového čítača použitého na udržiavanie stopy vodorovných polriadkov vzhľadom na nábežnú hranu signálu VSYNC_MN. Signál VSYNC_MN je synchronizovanou verziou signálu VDRV MN, čo jc zvislá synchronizačná zložka hlavného signálu vedeného do hradlového poľa. Signály VRT_BLNKO a

ŠK 280556 B6

VRT_BLNK1 sú vytvárané mikroprocesorom v závislosti od povelu na závislé panorámovanie. Signál VRT_PHASE programuje relatívnu fázu výstupu VERT_RST vzhľadom na nábežnú hranu zvislej synchronizačnej zložky vo výstupe COMP_SYNC. Výstup COMP_SYNC je výstupom klopného obvodu typu J-K. Stav tohto klopného obvodu je určený dekódovaním výstupov čitačov L_COUNT a H COUNT. HCOUNT je čítač vodorovnej polohy. Čítač L COUNT je použitý' na delenie signálu COMP_SYNC na tri segmenty zodpovedajúce vodorovnému synchronizačnému impulzu, vyrovnávaciemu impulzu a zvislému synchronizačnému impulzu.

Prúd na zvislé vychyľovanie bez presahu obrazu, ktorý sa v skutočnosti týka normálneho šesťpercentného presahu obrazu, je znázornený čiarkované, pretože je zodpovedajúcim zvislým zatemňovacím signálom. Šírka zvislého zatemňovacieho impulzu bez presahu obrazu je C. Zvislý synchronizačný impulz je vo fáze so zvislým nulovacím impulzom. Prúd na zvislé vychyľovanie je pre režim s presahom obrazu znázornený plnou čiarou. Je to zodpovedajúci zvislý zatemňovací impulz so šírkou D.

Ak sa spodný presah obrazu A rovná hornému presahu obrazu B, bude mať zobrazenie podobu znázornenú na obr. 24(a). Ak je zvislý nulovací impulz vytváraný tak, aby sa oneskoroval za zvislým synchronizačným impulzom, je spodný presah obrazu A menší než horný presah obrazu B, výsledkom čoho je zobrazenie znázornené na obr. 24(b). Toto je zvislé panorámovanie smerom dolu, zobrazujúce spodnú časť a zatemňujúce hornú tretinu obrazu. Ak je zvislý nulovací impulz naopak vytváraný tak, aby predbiehal zvislý synchronizačný impulz, je spodný presah obrazu A väčší než horný presah obrazu B, výsledkom čoho je zobrazenie znázornené na obr. 24(c). Toto je panorámovanie smerom hore, zobrazujúce hornú časť a zatemňujúce spodnú časť obrazu. Fázový vzťah zvislého synchronizačného signálu a zvislého nulovacieho signálu je možné riadiť širokouhlým mikroporocesorom vyhotoveným ako riadiaci obvod 340 mapovacieho obvodu, čím sa umožní zvislé panoi ámovanie v priebehu presahu obrazu prevádzkových režimov. Je zrejmé, že raster s presahom obrazu zostáva na obrazovke alebo tienidle v priebehu zvislého panorámovani:i zvisle vystredený alebo súmerný. Zvisle presúvať alebo polohovať možno zatemňovací interval, a to asymetricky vzhľadom na stred rastra, čím sa zatemňuje väčšia časť obrazu hore než dole alebo naopak.

Širokouhlá televízia podľa rôznych vyhotovení usporiadania podľa vynálezu môže rozťahovať alebo stláčať obraz. s použitím adaptívnych interpolačných filtrov. Interpolálorv pre jasové zložky hlavného a pomocného signálu môžu byť filtre na korekciu časového posunu. Štvorbodový interpolátor napríklad obsahuje dvojbodový lineárny interpolátor a zlúčený filter a násobič, ktoré sú zapojené v kaskáde s cieľom zabezpečiť amplitúdovú a fázovú kompenzáciu. Celkove sú na výpočet každého interpolovaného bodu použité štyri susedné dátové vzorky. Vstupný signál sa vedie do dvojbodového lineárneho interpolátora. Oneskorenie tohto vstupuje úmerné hodnote riadiaceho signálu (K) oneskorenia. Amplitúdové a fázové chyby oneskoreného signálu sú minimalizované použitím korekčného signálu získaného prídavným filtrom a násobičom, ktoré sú zapojené v kaskáde. Tento korekčný signál vykonáva zahrocovanie, ktoré vyrovnáva kmitočtovú ozvu dvojbodového lineárneho interpolačného filtra pre všetky hodnoty (K). Pôvodný štvorbodový interpolátor je optimalizovaný na použitie pre signály, ktoré majú priepustné pásmo f_s/4, kde f_s je kmitočet vzorkovania dát.

Podľa ďalšej alternatívy usporiadania podľa vynálezu môžu byť použité obidva kanály, čo sa nazýva dvojstupňovým interpolačným procesom. Kmitočtová ozva pôvodného premenného interpolačného filtra môže byť použitím takéhoto dvojstupňového procesu zlepšená. Tento proces sa ďalej nazýva dvojstupňovou interpoláciou. Dvojstupňový interpolátor podľa vynálezu obsahuje filter konečnej ozvy impulzov s 2n+4 odbočkami a s pevnými koeficientmi a štvorbodovým premenným interpolátorom, ako je znázornené na obr. 56 a 57. Výstup filtra konečnej ozvy impulzov je priestorovo umiestnený medzi vstupnými vzorkami obrazových prvkov, ako je znázornené na obr. 56. Výstup tohto filtra sa potom kombinuje prekladaním s pôvodnými dátovými vzorkami, ktoré sú oneskorené, čím sa vytvára účinný vzorkovací kmitočet 2f_s. Toto je platný predpoklad pre kmitočty v pásme priepustnosti filtra konečnej ozvy impulzov. Výsledkom je značné rozšírenie účinného pásma priepustnosti pôvodného štvorbodového interpolátora.

Kompenzovaný premenný interpolačný filter, známy zo stavu techniky, vytvára presne interpolované vzorky, dokiaľ kmitočtové zložky signálu nie sú väčšie než približne jedna štvrtina vzorkovacieho kmitočtu, t. j. 1/4 f_s. Pre signály, ktoré majú kmitočtové zložky podstatne väčšie než 1/4 f_s, môže byť použité dvojstupňové priblíženie, ako je znázornené blokovou schémou pre dvojstupňový interpolátor 390 na obr. 58. Signál DS_A číslicových vzoriek so vzorkovacím kmitočtom f_s je vstupom filtra konečnej ozvy impulzov, napríklad pevného filtra 391. Filter 391 konečnej ozvy impulzov vytvára zo signálu DS_A druhý signál DS_B číslicových vzoriek, ktoré majú tiež vzorkovací kmitočet f_s, ale sú časovo umiestnené medzi hodnotami prvého signálu DS_A, napríklad v stredných bodoch medzi týmito hodnotami. Signál DS_A je tiež vstupom oneskorovacieho obvodu 392, ktorý vytvára signál DS_C číslicových vzoriek, ktorý je zhodný so signálom DS_A, ale časovo oneskorený o (N+l) / f_s. Dátové toky DS_B a DS_C sú kombinované prekladaním v multiplexnom obvode 393, čoho výsledkom je dátový tok hodnôt DS_D s dvojnásobným vzorkovacím kmitočtom, čiže 2f_s. Dátový tok DS_D je vstupom kompenzovaného premenného interpolátora 394.

Pevný filter konečnej ozvy impulzov je všeobecne navrhnutý na presné vytváranie hodnôt vzoriek zodpovedajúcich časovým umiestnením presne v polovici medzi polohami prichádzajúcej vzorky. Tieto sú potom prekladané s oneskorenými, inak však nemodifikovanými vzorkami, pričom sa vytvára dátový tok so vzorkovacím kmitočtom 2f_s. Filter konečnej ozvy impulzov býva najbežnejšie vytváraný použitím párneho počtu súmerne vyvážených odbočiek. Filter s ôsmimi odbočkami, ktorý má napríklad váhy odbočiek:

-1/32, 5/64, -11/64, 5/8, 5/8, -11/64, 5/64, -1/32, bude presne interpolovať signály majúce kmitočtové zložky až po asi 0,4 f_s. Pretože je kmitočet dát prekladaním zdvojnásobený na 2_fs. neobsahuje signál spracovávaný premenným interpolátorom nikdy kmitočtové zložky vyššie než 1/4 vzorkovacieho kmitočtu.

Výhodou dvojstupňového interpolátora je umožnenie presných interpolácií signálu so šírkami pásiem blížiacimi sa jednej polovici vzorkovacieho kmitočtu. Sústava je teda najvhodnejšou pre režimy zobrazenia, ktoré vyžadujú časové roztiahnutie, ako napríklad transfokáciu, kde je cieľom zachovanie čo najväčšej časti pôvodnej šírky pásma. Toto môže byť vhodné pri širokouhlej televízii, hlavne pri pomocnom kanáli, kde je pomocný signál spočiatku vzorkovaný pri pomerne nízkom kmitočte, napríklad 10 MHz. Zachovanie čo najväčšej časti šírky pásma môže byť dôležité.

Dvojstupňový interpolátor 390', ktorý je vhodný na transfokáciu, je znázornený v blokovej schéme na obr. 59. Súčasti, ktoré sú spoločné s interpolátorom 390, znázorneným na obr. 17, majú rovnaké vzťahové značky, pokiaľ ide o toky dát. Účelom dvojstupňového interpolátora 390' je vodorovné transfokovanie prichádzajúceho obrazu činiteľom m, pričom m je väčší než 2,0. Ak teda vstupné a výstupné dátové signály majú ten istý vzorkovací kmitočet fiN, musí byť pre každú vstupnú vzorku vytváraných m výstupných vzoriek. Signál sa ukladá v riadkovej pamäti 395 s obsluhou v poradí príchodu pri kmitočte f’_IN a jeho časť sa potom načíta ako dátový tok DS_A pri redukovanom kmitočte f_s. Hodinové impulzy f₅ sú tvorené pod sústavou hodinových impulzov f™ a nemajú rovnomernú periódu.

Dátový tok DS_B zodpovedajúci hodnotám vzoriek uprostred medzi existujúcimi vzorkami dátového toku DS_A je určovaný s použitím pevného filtra 391 konečnej ozvy impulzov a potom sa prekladá oneskorenými vzorkami dátového toku DS_C s cieľom vytvoriť dátový tok DS_D s dvojnásobným kmitočtom. Dátový tok DS_D, ktorý má dvojnásobok pôvodnej hustoty vzoriek, sa potom spracúva premenným interpolátorom 394, čím sa vytvárajú hodnoty vzoriek pre každú periódu flN- Šetriaci obvod obsahujúci šetrič 398 a sumátor 399 vytvára výstup, ktorý sa každú hodinovú periódu flN zväčší o prírastok r = 2/m. Zlomková časť riadi premenný interpolátor privádzaním hodnoty K zo šetriča 398. Celočíselný nosný výstup (CO) vytvára prostredníctvom šetriča 397 hodinové impulzy 2fs na čítanie pamäte 395 s obsluhou v poradí príchodu a posun dát filtrom 391 konečnej ozvy impulzov oneskorovacím obvodom 392, multiplexným obvodom 393 a interpolátorom 394. Delič 396 vytvára zo signálu 2f_s signál f_s.

Podľa ďalších variantov usporiadania podľa vynálezu môžu byť použité interpolátory, ktorých výhoda spočíva v tom, že ukladajú obraz pomocného a hlavného kanála vyrovnávacím spôsobom bez prídavnej riadkovej pamäte. Riadková pamäť hlavného kanála sa tak stáva tiež obrazovou pamäťou. Súčasné premenné interpolačné filtre vyžadujú dvojaké násobenie. Prvé násobenie sa robí činiteľom C, čo je dvojbitové číslo. Druhé násobenie sa robí činiteľom K. Činiteľ K je päťbitové číslo, umožňujúce prípad, keď K = 16/16. Sú dve možnosti, ako sa vyhnúť potrebe päťbitového násobenia. Prvá možnosť spočíva v násobení činiteľom 1-K namiesto K, pričom sa nikdy nevolí K = 0 ako bod zobrazenia. Druhou možnosťou je násobenie činiteľom K, pričom sa nikdy nevolí K = 1 ako bod zobrazenia.

Zjednodušený násobič pre interpolátor s rozlíšením 1/16 alebo 1/32 je znázornený na obr. 61. Násobič umožňuje násobenie premennej „a“ päťbitovou premennou „b“, kde „b“ = (b₄, b₃, b₂, bi bo). Výraz b₀ je bit s najnižšou platnosťou a b₄ je bit s najvyššou platnosťou. Hodnoty „b“ sú obmedzené na celé čísla medzi 0 a 16 vrátane, hoci obdobný postup môže byť použitý na vytvorenie zložitejších násobičov. Z rovnakého pravidla môže byť napríklad odvodený násobič pre celé čísla medzi 0 a 32. Ak b = 10000, násobí násobič výstup predchádzajúceho sčítacieho obvodu podmienene dvomi. Pre znázornené usporiadanie je číslo „a“ číslom s n bitmi. Funkcia podmieneného násobenia dvomi môže byť vykonávaná napríklad posúvacím registrom alebo multiplexným obvodom.

Hodnoty K a C môžu byť ukladané do pamäťového bloku a čítač môže, v závislosti od požadovaného zrýchlení, indexovať ukazovateľ čítania na vyvolávanie požadovaného pamäťového miesta a zavádzanie hodnôt K a C do interpolačných násobičov. Z tohto dôvodu je veľmi výhodné, ak sa hodnota C zakóduje do hodnoty K, takže jediné štvorbitové alebo päťbitové slovo môže prenášať tak hod notu K, ako aj hodnotu C. Hodnota C je potom funkciou hodnoty K. Tabuľka vhodných hodnôt K a C jc uvedená na obr. 62, kde K je päťbitové číslo. V usporiadaní znázornenom na obr. 63 môže byť na presné stanovenie hodnôt C použité väčšie množstvo súčtových hradiel. Hodnoty sú uvedené v tabuľke na obr. 64.

Na dosiahnutie rôznych priebehov funkcie C = f(K) sú možné ďalšie vyhotovenia, ako je znázornené na príklade alternatívneho dekodéra podľa obr. 65. Pomocou tejto dekódovacej schémy možno napríklad odstrániť potrebu jednoéipovej vyhľadávacej tabuľky alebo prídavných registrov na uchovávanie hodnôt tým, že sa použije len niekoľko málo hradiel. Činiteľ K môže byť ľahšie dekódovaný s použitím obvodu znázorneného na obr. 66.

Dvojstupňová interpolácia vysvetlená pomocou obr. 56 až 58 môže byť optimalizovaná s cieľom prekonať hodnoty 0,25 fs, kde fs je pôvodný vzorkovací kmitočet, a to alternatívnym spôsobom vzhľadom na spôsob opísaný v spojení s obr. 59. Kmitočtové krivky, znázornené na obr. 67, ukazujú, že odchýlka kmitočtovej ozvy má pri 0,25 fs, čo do veľkosti pre všetky hodnoty K = (0, 1/8, 2/8... 1 ) hodnotu 0,5 dB. Ak sú amplitúdové ozvy rôznych interpolačných filtrov vzdialené o viac než 0,5 dB, je možné očakávať výskyt viditeľných chýb. Pri určitých simuláciách bolo zistené že viditeľné chyby sa môžu objavovať pri odstupe amplitúdových odoziev o viac než 1,0 dB. Individuálna ozva vodorovného interpolátora by teda mala tvoriť pre vybrané hodnoty K obálku odoziev, a to takú, keď ozvové krivky nie sú pre žiadny kmitočet vzdialené viac než o 1,0 dB, ako je znázornené na obr. 67. Kritický kmitočet, pri ktorom možno očakávať viditeľné chyby, je označený f_c . Medzný kmitočet alebo divergencia kmitočtových kriviek by v praxi mali byť znížené čo najnižšie pod f_c.

Podľa ďalšieho variantu usporiadania podľa vynálezu možno rozšíriť šírku kmitočtového pásma interpolátora kompenzačným obvodom s 2n + 4 obvodmi, ktorý rozširuje hodnotu f_c na celú vodorovnú interpoláciu. Takýto kompenzačný obvod môže byť navyše vyhotovený bez pridania ďalšej riadiacej premennej, a teda bez ďalšieho prídavného stupňa voľnosti.

Nasledujúci kompenzačný obvod na lineárnu interpoláciu môže rozširovať kritický kmitočet f_c celkovej interpolácie na 0,7 x f_s /2 alebo 0,35 f_s, a to s použitím kritéria maximálnej dovolenej obálky 0,5 dB. Ak je použité kritérium 1,0 dB, divergujú krivky pri f_s = 0,75 x f_s/2 = 0,375 f_s. Ak je navyše pri návrhu obmedzené použitie hodnôt K = 0 a K = 1, a to tak, že ich netreba voliť, môže byť šírka kmitočtového pásma zväčšená dokonca i mierne za hodnotu f_c. Voľbou hodnoty C je možné navyše riadiť rozsah zahrocovaaia.

Pomocou lineárneho interpolátora môže byť vytvorený osembitový interpolátor s osemodbočkovým filtrom konečnej ozvy impulzov na aplitúdovú a fázovú kompenzáciu. Celkový interpolátor môže byť pre hodnoty K = (0, 1/16, 2/16,... 1) opísaný nasledujúcim vzťahom: c/2 - Z‘'(C'³'²) + Z’²(K+C) + Z'³(l-K+C) - Z'⁴(3/2) (C) + + iC/2)(Z‘⁵).

Vzťah medzi K a C je znázornený tabuľkou a grafom na obr. 68 a 69. Súbor kriviek dokladá, že v pásme priepustnosti je zvlnenie menšie než 1,5 dB. Kritický kmitočet pre tento kompenzačný obvod je pri 0,7 x f_s/2.

Toto uskutočnenie vynálezu môže byť rozšírené aj na osemodbočkový kompenzačný obvod, ktorý poskytuje ďalšiu využiteľnú šírku pásma.

Osembodový interpolátor môže byť tvorený osemodbočkovým kompenzačným filtrom konečnej ozvy impulzov

SK 280556 Β6 a dvojbodovým lineárnym interpolátorom, ako je znázornené na obr. 70.

Nasledujúcimi vzťahmi môžu byť definované tri takéto kompenzačné obvody:

(1) -C/4 + Z’'(3/4)(C) + Z'²(-3/2)(C) + Z’³(K+C) + (1-K+C)Z'⁴ + Z’⁵(-3/2)(c) + Z’⁶(3/4)(C) + Z‘⁷(-C/4) (2) -C/8 + Z*^l(5/8)(C) + Z’²(-12/8)(C) + Z’³(K+C) + Z’⁴(l-K+C) + Z’⁵(-12/8)(C) + Z’⁶(5/8)(C) + Z'⁷(-C/8), a (3) -C/8 + Z*'(C/2 + Z’²(-1 1/8)(C) + Z’³(K+C) + Z’⁴(lK+C) a Z‘⁵(-l 1/8)(C) + Z'⁶(C/2) + Z’⁷(-C/8).

kdcK = (0, 1/16, 2/16,... 1).

Každý z týchto obvodov má vlastné presné charakteristické pásmo priepustnosti a výhody. Na usporiadanie podľa obr. 70 nie sú uvcdcnc tabuľky hodnôt K a C. Hodnota C môže byť zvolená tak, aby umožňovala získanie najvýhodnejšieho súboru kriviek na ktorékoľvek konkrétne stlačenie alebo roztiahnutie ako celok.

Riadiaci signál vysiela hodnotu K do lineárneho interpolátora. Hodnota K sa potom dekóduje na získanie hodnoty C pre násobič kompenzačného obvodu. Násobiteľmi hodnoty C sú vo všetkých interpolačných rovniciach koeficienty konečnej ozvy impulzov. Napríklad uvedená rovnica (1) má váhy odbočiek (-1/14, 3/4, -3/2,1, 1, -3/2, 3/4, -1/4).

Toto vyhotovenie vynálezu môže byť všeobecne rozšírené na filtre konečnej ozvy impulzov s 2n odbočkami použité ako kompenzačné obvody, hoci použitie iba dvoch lineárnych násobičov na výpočet lineárnej interpolácie a združeného kompenzačného obvodu môže byť dosť ťažké. Alternatívou desaťodbočkového filtra konečnej ozvy impulzov môže byť napríklad použitie osemodbočkového pevného filtra pre odbočky Z'¹ až Z‘⁶, s odbočkami Z° a Z'⁷ závislými od niektorej z hodnôt K a C. Toto je vykonateľné preto, že kmitočtová ozva potrebuje prídavnú kompenzáciu na rozšírenie priepustného pásma, ak sa K blíži z ktoréhokoľvek smeru hodnote 1/2, t. j. ak K = 0 alebo K = 1.

Na obr. 60 je znázornená bloková schéma špecifického obvodu 1150 na vytvorenie osemodbočkového dvojstupňového filtra s použitím štvorbodového interpolátora. Jasový obrazový signál, ktorý má byť roztiahnutý alebo stlačený, je vstupom riadkového oneskorovacieho obvodu 1152. Výstupy oneskorovacieho obvodu, označené Z°, Z'¹, Z’², Z‘³, Z'⁴. Z'⁵, Z’⁶ a ΐ^Ί, sú vstupmi osemodbočkového filtra 1154 konečnej ozvy impulzov. Tento filter vytvára aspoň jeden súbor medziľahlých vzoriek, označených I, napríklad medzi skutočnými vzorkami označenými Z. Výsledky môžu byť niekedy zlepšené použitím väčšieho množstva filtrov konečnej ozvy impulzov, ktoré vytvárajú množstvo súborov medziľahlých bodov, i keď sa týmto podstatne zvyšuje zložitosť sústavy. Takéto prídavné filtre, z ktorých každý vyžaduje oneskorovací obvod Z'¹ sú znázornené znásobením filtra 1154 konečnej ozvy impulzov a oneskorovacieho obvodu 1158 pre Z'. Výstupy Z'³, Z'⁴ a Z’⁵ sú tiež vstupmi oneskorovacieho prispôsobovacieho obvodu 1156. Výstup Γ je priamym vstupom obvodu 1160 voliča dát, rovnako ako jeho verzia ľ¹ oneskorená obvodom 1158. Výstupy Z ⁽³⁺'. Z⁽⁴⁺ⁿ⁾ a Z ⁽⁵⁺ⁿ⁾ sú tiež vstupmi obvodu 1160 voliča dát. Vstupy obvodu 1160 voliča dát sú volené tak, aby boli čo najsúmernejšie vzhľadom na oneskorenie. Počet takýchto vstupov je o jeden väčší než počet bodov interpolátora druhého stupňa, v tomto prípade štvorbodového interpolátora 1162. Relatívna časová poloha vstupov voliča 1160 dát je nasledujúca:

+ |0 ^-(4+n) pl Z'(^s+n)

Obvod 1160 voliča dát môže byť tvorený pólom multiplexorov, riadených napríklad riadiacim signálom MUX SEL. Voliteľné súbory sú diagramaticky indikované a usporiadané tak, aby každá interpolácia interpolátora 1162 bola založená na dvoch reálnych bodoch a dvoch medziľahlých bodoch. Výstupy Y0, Yl, Y2 a Y3 obvodu 1160 voliča dát zodpovedajú jednému z dvoch voliteľných súborov a sú vstupmi štvorbodového interpolátora 1162. Činnosť riadiaceho signálu MUX SEL multiplexorov je funkciou hodnôt K, t. j. MUX_SEL = f(K). Voľba signálu MUX_SEL závisí od toho, medzi ktoré z pôvodných bodov patrí medziľahlý bod. Výstupom Yout interpolátora 1162, ktorý reaguje ozvami na riadiace hodnoty K a C, je roztiahnutý alebo stlačený obrazový jasový signál.

Claims (19)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Širokouhlá televízna zobrazovacia sústava, vyznačujúca sa tým, že obsahuje obrazovku (244; 115) s prvým pomerom strán formátu zobrazenia, spriahnutú s mapovacím obvodom (50; 113) na umožnenie konverzie výstupného obrazového signálu (Y_MX, U_MX, V_MX) do iného formátu zobrazenia; sústavu vstupov obrazových signálov (Y_M, U_M, V_M; Y_A, U_A, V_A), kde každý z obrazových signálov (Y_M, U_M, V_M; Y_A, U_A, V A) je signálom nesúcim informáciu o obraze v jednom z rôznych formátov zobrazenia, s obrazovkou (244, 115) spriahnutý obrazový procesor (304, 306) na spracovanie aspoň dvoch zo sústavy obrazových signálov (Y_M, U_M, V_M; YA, U A, V_A) na dosiahnutie vzájomnej kompatibility medzi týmito signálmi (Y_M, U_M, V_M; Y_A, U_A, V_A) a na dosiahnutie kompatibility týchto signálov (Y_M, U_M, V_M; Y_A, U_A, V_A) s obrazovkou (244; 115), k vstupom obrazového procesora (304, 306) pripojené spínače (SW1, SW2, SW3, SW4) na privedenie prvého a druhého obrazového signálu (Y_M, U_M, V_M; Y_A, U_A, V_A s výstupmi obrazového procesora (304, 306) spojený volič (312) výstupného obrazového signálu (Y_MX, U_MX, V_MX) na voľbu buď jedného z prvých a druhých spracovaných obrazových signálov (Y_MN, U_MN, V_MN; Y_AUX, U_AUX, V_AUX), kde výstupný obrazový signál (Y_MX, U_MX, V_MX) je zobrazením jediného obrazu, alebo na voľbu kombinácie prvého a druhého spracovaného obrazového signálu (Y_MN, U_MN, V_MN; Y_AUX, U_AUX, V_AUX), kde výstupný obrazový signál (Y_MX, U _MX, V_MX) je zobrazením násobného obrazu, a riadiaci obvod (340) mapovacieho obvodu (50, 113), obrazového procesora (304, 306) a voliča (312) výstupného obrazového signálu (Y_MX, U_MX, V_MX) na nastavenie každého obrazu prenášaného výstupným obrazovým signálom (Y_MX, U_MX, V_MX) v pomere strán formátu zobrazenia a v pomere strán obrazu, v priebehu zobrazenia tak jednotlivého, ako aj násobného obrazu.
2. 2. Zobrazovacia sústava podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že obrazovka (244; 115) s prvým pomerom strán formátu zobrazenia má pomer strán širokouhlého formátu zobrazenia.
3. 3. Zobrazovacia sústava podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že jeden zo sústavy vstupov obrazových signálov (Y_M, U_M, V_M; Y_A, U_A, V_A) je vstupom obrazového signálu s prvým pomerom strán formátu zobrazenia obrazovky (244, 115).
4. 4. Zobrazovacia sústava podľa nároku 3, v y z n a čujúca sa tým, že obrazovka (244; 115) s prvým pomerom strán formátu zobrazenia má pomer strán širokouhlého formátu zobrazenia.
5. 5. Zobrazovacia sústava podľa nároku 1, v y značujúca sa tým, že jeden zo sústavy vstupov obrazových signálov (Y_M, U M, V_M; Y_A, U_A, V_A) je vstupom obrazového signálu s pomerom strán formátu zobrazenia odlišným od prvého pomeru strán formátu zobrazenia obrazovky (244; 115).
6. 6. Zobrazovacia sústava podľa nároku 5, vyznačujúca sa tým, že obrazovka (244; 115) s prvým pomerom strán formátu zobrazenia má pomer strán širokouhlého formátu zobrazenia.
7. 7. Zobrazovacia sústava podľa nároku 1, vyznačujúca sa tým, že dva zo sústavy vstupov obrazových signálov (Y_M, U_M, V_M; Y_A, U_A, V_A) sú vstupmi obrazových signálov s pomerom strán formátu zobrazenia odlišným od prvého pomeru strán formátu zobrazenia obrazovky (244; 115).
8. 8. Zobrazovacia sústava podľa nároku 7, vyznačujúca sa tým, že obrazovka (244; 115) s prvým pomerom strán formátu zobrazenia má pomer strán širokouhlého formátu zobrazenia.
9. 9. Zobrazovacia sústava podľa nároku 1, v y z n a čujúca sa tým, že jeden zo sústavy vstupov obrazových signálov (Y_M, U_M, V_M; Y_A, U_A, V_A) je vstupom obrazového signálu s prvým pomerom strán formátu zobrazenia zobrazovacích prostriedkov (244, 115) a iný zo sústavy vstupov obrazových signálov (Y_M, U M, V_M; Y_A, U_A, V_A) je vstupom obrazového signálu s pomerom strán formátu zobrazenia odlišným od prvého pomeru strán formátu zobrazenia obrazovky (244; 115).
10. 10. Zobrazovacia sústava podľa nároku 9, vy značujúca sa tým, že obrazovka (244; 115) s prvým pomerom strán formátu zobrazenia má pomer strán širokouhlého formátu zobrazenia.
11. 11. Zobrazovacia sústava podľa nároku 1, vyznačuj ú c a sa tým, že obrazový procesor (304, 306) obsahuje zrezávací obvod na výberové zrezávanie a interpolátor na výberovú interpoláciu každého z prvých a druhých zo sústavy obrazových signálov (Y M, U M, V M; Y_A, U_A, V_A).
12. 12. Zobrazovacia sústava podľa nároku 1, v y z n a čujúca sa tým, že mapovací obvod (50) obsahuje rastrovací obvod na vytvorenie rastra pre obrazovku (244).
13. 13. Zobrazovacia sústava podľa nároku 1, vyznačuj á c a sa tým, že mapovací obvod (50; 113) obsahuje obvod (113) na vytváranie adresovej matice pre obrazovku (115) s tekutými kryštálmi.
14. 14. Zobrazovacia sústava podľa nároku 1, vyznala j ú c a sa tým, že mapovací obvod (50; 113) je vytvorený na zabezpečenie nezávislého nastavenia rozmeru obrazu v prvom smere a obrazový procesor (304, 306) je vytvorený na zabezpečenie nezávislého nastavenia rozmeru obrazu v druhom smere, ktorý je kolmý na prvý smer, pričom obraz je predstavovaný výstupným obrazovým signálom (Y_MX, U_MX, V_MX).
15. 15. Zobrazovacia sústava podľa nároku 1, v y z n a čujúca sa tým, že mapovací obvod (50, 113) je vytvorený na zabezpečenie nezávislého nastavenia rozmeru obrazu v horizontálnom alebo vertikálnom smere a obrazový procesor (304, 306) je vytvorený na zabezpečenie nezávislého nastavenia rozmeru obrazu vo vertikálnom alebo horizontálnom smere.
16. 16. Zobrazovacia sústava podľa nároku 1, vyznačuj ú c a sa tým, že mapovací obvod (50; 113) a obrazovka (244; 115) sú vytvorené na prácu s nepreklada nými obrazovými signálmi (Y_M, U_M, V_M; Y_A, U_A, V_ A) majúcimi horizontálnu rýchlosť rozmetania nity kde f_H je bežná častosť horizontálneho rozmetania a n je celé kladné číslo, a ďalej obsahuje prostriedky na prevod obrazových signálov (Y_M, U_M, V_M; Y_A, ĽA. V A) majúcich prekladaný formát a horizontálnu častosť rozmetania f_H na obrazové signály (Y_MN, U_MN, V_MN;

    Y AUX, U_AUX, V_AUX) majúce neprekladaný obrazový formát a horizontálnu častosť rozmetania f_H.
17. 17. Zobrazovacia sústava podľa nároku 1, vy značujúca sa tým, že obsahuje k mapovaciemu obvodu (50, 113) pripojený druhý volič (60) na voľbu medzi výstupným obrazovým signálom (Y_MX, U_MX, V_MX) a ďalším vstupným obrazovým signálom, ktoiý je privedený k mapovaciemu obvodu (50; 113) pozdĺž signálovej drahý, ktorá obchádza obrazový procesor (304, 306).
18. 18. Zobrazovacia sústava podľa nároku 1, vyznačuj úca sa tým, že obrazovka (244; 115) má širokouhlý pomer strán formátu zobrazenia, rôzne pomery strán formátu obrazových signálov (Y_M, U_M, V_M;

    Y A, U_A, V_A) sú buď konvenčný pomer strán formátu zobrazenia alebo širokouhlý pomer strán formátu zobrazenia obrazovky (244; 115), prvý a druhý obrazový procesor (304, 306), z ktorých každý zahŕňa prostriedky na zrezávanie a interpoláciu obrazových signálov (Y_M, U_M, V_M; Y_ A, U_A, V_A), na príslušné spracovanie aspoň dvoch zo sústavy obrazových signálov (Y_M, U_M, V_M; Y_A, U_A, V_A), podľa potreby, riadiaci obvod (340) je vy tvorený na selektívne implementovanie sústavy zobrazovacích formátov násobných obrazov na obrazovke (244; 115). kde niektoré zo sústavy zobrazovacích formátov predstavujú rôzne formáty obrazových signálov (Y_M, U_M, V_M;

    Y A, U_A, V A) majúcich vzájomne odlišný pomer strán formátov zobrazenia, pričom aspoň jeden z nich sa líši od prvého pomeru strán formátu zobrazenia obrazovky (244; 115).
19. 19. Zobrazovacia sústava podľa nároku 18, vyznačujúca sa tým, že vstup obrazových signálov (Y_M, U_M, V_M; Y_A, U_A, V_A) je vstupom obrazového signálu nesúceho informáciu o hlavnom obraze s pomerom strán širokouhlého formátu a prekrývajúcom prídavnom obraze s pomerom strán konvenčného formátu, a c hlavnom obraze s pomerom strán konvenčného formátu a prekrývajúcom prídavnom obraze s pomerom strán širokouhlého formátu.