DE2510542A1

DE2510542A1 - Digitale bildwiedergabevorrichtung mit mehreren bildschirmen

Info

Publication number: DE2510542A1
Application number: DE19752510542
Authority: DE
Inventors: Henri Berard; Alain Cousin
Original assignee: Nokia Inc
Current assignee: Nokia Inc
Priority date: 1974-03-13
Filing date: 1975-03-11
Publication date: 1975-09-18
Also published as: SE397737B; FR2264326B1; IT1033153B; GB1486678A; IE40776L; LU71995A1; DK136792C; BE825686A; IE40776B1; NL7503038A; DK101275A; SE7502707L; US3961324A; FR2264326A1; DK136792B

Description

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COMPAGNIE INDUSTRIELLE DEo TELECOiMUTSTIGATIONS CIT-ALCATEL 12, rue de la Baume, 7 5008 PARIS, Frankreich

DIGITALE BILDWIEDEP.GABEVOPRICHTTTNG MIT MEHREREN

BILDSCHIRMEN

Die Erfindung gehört in den Bereich der Sichtbarmachung von in kodierter Form in einem Rechner gespeicherten Bildern auf einem Bildschirm. Sie betrifft insbesondere Vorrichtungen mit Kathodenstrahlbildröhren, wie sie bei Fernsehempfangsgeräten eingesetzt werden, mit denen eine häufige Bilderneuerung und ein rascher Wechsel möglich sind, die das Bild als kontinuierlich bewegtes erscheinen lassen.

In diesen Vorrichtungen ist es notwendig, ein auf dem Bildschirm gezeigtes Bild häufig zu erneuern, um den

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Eindruck eines f limitier freien Bildes zu erreichen. Diese Forderung führt dazu, jedem Empfänger einen Speicher, einen sogenannten Haltespeicher, zuzuordnen, in dem die aus dem Rechner stammenden, das anzuzeigende Bild betreffenden Informationen gespeichert werden, um zu vermeiden, daß der Rechner dauernd mit hoher Geschwindigkeit Informationen abgeben muß, während er eigentlich nur dann Daten ausgeben müßte, wenn das Bild gewechselt wird.

Außerdem ist die Schreibgeschwindigkeit eines Bildes durch die Austrittsgeschwindigkeit der Binärinformationen aus dem Rechner begrenzt, insbesondere bei hochwertigen Bildern, die aus einer großen Anzahl von Elementarpunkten bestehen. Um eine solche Begrenzung der Anzeigegeschwindigkeit zu vermeiden, ist es möglich, jedem Empfänger einen zusätzlichen Speicher, der dem oben erwähnten Haltespeicher gleicht, zuzuordnen, in dem das anschließend zu zeigende "logische" Bild während des Darstellens des im ersten Speicher enthaltenen Bildes eingespeichert werden kann. Bei dieser Lösung arbeiten die beiden Speicher im Umkehrbetrieb j der eine wird gelesen, während der andere gefüllt wird, so daß bei jedem Bildwechsel das neue logische Bild unmittelbar verfügbar ist.

Bei Systemen mit mehreren Bildschirmen führt dies zu einer sehr kostspieligen Lösung. Wenn zusätzlich jeder elementare Bildpunkt durch eine große Anzahl von binären Elementen bestimmt wird, mit denen die Steuerkreise der Kathodenstrahlröhre des Empfängers in einem sehr kurzen Zeitraum beaufschlagt werden müssen, würde die zweifache Ausführung der Haltespeicher,

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von denen der eine gefüllt wird, während der andere gelesen wird, dazu führen, eine sehr komplizierte Verdrahtung zwischen den verschiedenen Schaltkreisen herzustellen.

Die Erfindung zielt darauf ab, die vorgenannten Nachteile zu vermeiden.

Gegenstand der Erfindung ist eine digitale Bildwiedergabevorrichtung auf den Bildschirmen von ri Empfängern (n > 1) ausgehend von Binärinformationen, die aus einem Rechner stammen und vorübergehend während der Sichtbarmachung dieser Bilder zur Bildauffrischung in Speichern gespeichert werden, dadurch gekennzeichnet, daß n+1 Speichereinheiten vorgesehen sind, die zu allen Empfängern Zugang besitzen, daß jede Einheit jeweils für ihr Auffüllen mit dem Rechner verbunden ist und daß die Vorrichtung n. Wählschalter aufweist, die, einen beliebigen der n+1 Speicher mit einem der Empfänger verbinden, wobei ein dynamisches Überwachungsorgan dafür sorgt, daß einer der Speicher während des Ablesens und der Verbindung der n. übrigen Speichor mit den n. Empfängern zur Sichtbarmachung in den Ladezustand versetzt wird.

Die Erfindung wird in der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand der beiliegenden Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Fig. 2 zeigt im einzelnen einen der Blöcke aus Fig.

In Fig. 1 wird die erfindungsgemäße Vorrichtung für den Fall dargestellt, daß sie drei Empfänger 1, 2 und 3 aufweist, d.h. η = 3.

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Die Informationen zu den anzuzeigenden Bildern werden durch einen Rechner 4 erarbeitet, und zwar in Form von binären Wörtern aus mehreren Binärelementen, beispielsweise acht Bits, die einen bestimmten Elementarpunkt des Bildschirms bezeichnen. Die Anzahl der Binärwörter, die ein im Rechner hergestelltes logisches Bild bestimmen, hängt von der Auflösung des Bildes auf dem Empfangsbildschirm ab und entspricht somit der Anzahl der Elementarpunkte, die das Bild auf dem Schirm aufweisen kann, beispielsweise einer Matrix aus 512 χ 512 Punkten.

Die Vorrichtung enthält für die drei Empfänger 1, 2 und 3 vier untereinander gleiche Matrixspeicher 5, 6, 7 und 8, die Haltespeicher genannt werden und vom Rechner 4> an den sie über eine gemeinsame Verbindung 40 angeschlossen sind, die einem darzustellenden Bild entsprechenden Binärwörter empfangen und diese Binärwörter während der Anzeige zu einer Auffrischung des entsprechenden Bildes auf dem Bildschirm bewahren sollen. Jedem der Speicher 5 bis 8 ist ein Register zugeordnet, das durch einen Block 50, 60, 70 bzw. 80 dargestellt wird. Jeder Registerblock empfängt die Binärinformationen aus den Speichern über Verbindungen 15, 16, 17 und 18 und soll eine rasche Darstellung der Bilder ermöglichen, wie es unter Bezug auf Fig. 2 weiter unten erklärt werden wird.

Drei Wählschalter 11, 12 und 13, die jeweils vier Eingänge a, b, c und d sowie einen Ausgang s aufweisen, sorgen für die Verbindung von dreien der vier Speicher 5 bis 8 mit den drei Empfängern 1, 2 und 3. Die Eingänge a der Wählschalter 11, 12 und 13 sind mit einem Ausgang 25 des Registerblocks 50

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verbunden, die Eingänge b sind mit einem Ausgang 26 des Registerblocks 60, die Eingänge c mit einem Ausgang 27 des Registerblocks 7O und die Eingänge d mit einem Ausgang 28 des Registerblocks 80 verbunden. Die Ausgänge s der Wählschalter sind mit den Empfängern 1, 2 bzw. 3 verbunden.

Darüber hinaus umfaßt die Vorrichtung ein Steuerorgan 9, das für die dynamische Überwachung der Speicher 5 bis 8 und der ihnen zugeordneten Registerblöcke 50, 60, 70 bzw. 80 sorgt. Dieses Steuerorgan 9 versetzt die drei zuvor aufgeladenen Speicher in den Lesezustand und den vierten Speicher in den Ladezustand, in dem er vom Rechner aus gefüllt wird.

Ein Synchronimpulsgenerator 90 ist mit dem Steuerorgan 9 verbunden und sorgt dafür, daß die verschiedenen Funktionen synchron ablaufen. In Fig. 1 ist eine Verbindung 91 für die Einstellung der Speicher 5 bis 8 in den Ladezustand zuständig, wobei jeweils nur einer dieser Speicher sich im Ladezustand befinden kann; eine Verbindung 92 besorgt die Einstellung der Speicher 5 bis 8 in den Lesezustand, wobei drei dieser Speicher gleichzeitig gelesen werden. Die Leseanfänge werden in der Praxis untereinander verschoben; so nimmt der Speicher, der gerade geladen wurde, die Stelle des ersten derjenigen Speicher ein, die am Ende der Darstellung dieses Bildes gelesen werden, d.h. bei einem über eine Leitung 93 durch den Rechner an das Steuerorgan 9 erteilten Bildladebefehl. Die Einstellung der Speicher 5 bis 8 in den Lesezustand bewirkt gleichzeitig die Einstellung der entsprechenden Register 50,

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60, 70 und 80 in den Ladezustand. Das Steuerorgan 9 bewirkt über eine Verbindung 94 außerdem, daß jeder der Wählschalter 11 bis 13 in eine seiner Stellungen a, b, c und d gebracht v/ird, damit die drei gerade gelesenen Speicher über die zugeordneten Register in die drei Empfänger 1 bis 3' entladen werden; die drei Wählschalter befinden sich jeweils zu einem Zeitpunkt in drei unterschiedlichen Eingangsstellungen. In Fig. 1 werden, wie es schematisch dargestellt wird, die Speicher 5, 7 und 8 gelesen, während also Speicher 6 gerade geladen wird, um das Anzeigen des folgenden Bildes vorzubereiten.

Ferner liefert das Steuerorgan 9 auf Verbindungen 95, die zu den Empfängern 1 bis 3 führen, Synchronisationssignale zwischen dem Lesen der Speicher 5 bis 8 über die Registerblöcke 50, 60, 70 und 80 und dem Abtasten der Empfänger 1 bis 3.

Obwohl das Steuerorgan 9 nicht im einzelnen hier beschrieben wird, kann ein Fachmann aufgrund der genannten wesentlichen Funktionen leicht mit Hilfe von Speicherschaltkreisen für den Zustand der Speicher 5 bis 8 und von durch den Rechner 4 in Abhängigkeit vom Inhalt der Speicherschaltkreise für die Zustände der Speicher gesteuerten Logikgattern ein solches Steuerorgan herstellen.

In Fig. 2 wird einer der Registerblöcke 50, 6O, 70 bzw. 80 gezeigt, die untereinander gleich sind; hier sei als Beispiel der mit dem Speicher 5 verbundene Block 5O gewählt. Dieser soll ausgehend von im Speicher 5 enthaltenen Binärelementen eine ausreichend schnelle Informationsübertragung aus

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dem Speicher durchführen, damit eine praktisch sofortige Anzeige eines vollständigen Bildes möglich wird. Der Registerblock 50 soll aus dem Speicher 5 gleichzeitig mehrere Binärwörter (vorzugsweise sechzehn) herausziehen, die jeweils acht Bits umfassen; dieses Herausziehen soll in einer Zeit von etwa 1,6 ,us erfolgen, was einer Zeit entspricht, die mit der Zugriffszeit zum Speicher vereinbar ist.

Der Registerblock 50 weist acht Schieberegister bis 58 auf, die jeweils eine Kapazität von sechzehn Binärelementen aufweisen, sowie ein Ausgangspufferregister 59, das über eine Kapazität von acht Binärelementen verfügt. Die Schieberegister 51 bis 58 sind auf hundertachtundzwanzig Ausgänge des Speichers 5 geschaltet, um gleichzeitig geladen zu werden, wobei die Bits ein und desselben Ranges jedes Binärworts in demselben Schieberegister gespeichert werden. In Fig. 2 bestehen die Verbindungen fO bis f7 zwischen dem Speicher 5 und den Registern 51 bis 58 jeweils aus sechzehn Drähten, so daß sechzehn Wörter gleichzeitig eingespeichert werden, und zwar in einer sehr kurzen, durch die Übertragungsmöglichkeiten des Speichers 5 begrenzten Zeit. Das Pufferregister 59 ist mit den Schieberegistern 51 bis 58 verbunden, um die Wiederherstellung jedes Binärworts und die folgende Aufladung der Register 51 bis 58 mit sechzehn neuen Worten nach dem Lesen des letzten zuvor eingespeichefcten Worts zu ermöglichen. Das Pufferregister 59 liefert die acht Binärelemente ebO bis eb7 jedes Worts gleichzeitig auf seinen Ausgängen 25 und führt sie zum Mehrfacheingang des Wählschalters 11, wie es in Fig. 2 schematisch dargestellt wird.

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Der vom Steuerorgan 9 stammende Befehl wird über die Verbindung 92 auf die Schieberegister 51 bis 58 übertragen und sorgt dafür, daß die Registerinhalte bei jedem Takt um einen Rang v/eiterrücken und die sechzehn in ihnen enthaltenen Wörter nacheinander in das Pufferregister 59 übertragen werden. Dieser Befehl bestimmt die Übertragungsgeschwindigkeit des Speichers 5 zu den Schieberegistern 51 bis 58; in den Fig. 1 und 2 werden die beiden Übertragungsbefehle, d.h. einerseits von den Speichern, beispielsweise 5, zu den Registern 51 bis 58 und andererseits von den Registern 51 bis 58 zum Pufferregister 59, durch dieselbe Verbindung 92 dieser Elemente mit dem Steuerorgan 9 symbolisiert; in der Praxis erfolgt die Informationsübertragung zwischen jedem Speicher und den zugeordneten Registern bei jedem sechzehnten auf die Register angewandten Schiebetakt des Taktgebers. Die Registerblöcke 60, 70 und 80 sind mit dem oben beschriebenen Block 50 gleichartig. Sie bewirken ebenfalls das Herausziehen der Binärelemente in Form von Wörtern aus jeweils acht Binärelementen aus den Speichern 6, 7 und 8, wenn diese im Lesezustand sind.

Jeder der Wählschalter 11, 12 und 13 weist vier Gruppen aus acht Eingängen und eine Gruppe aus acht Ausgängen für die Übertragung der Binärinformationen aus den Speichern zu den Empfängern auf.

Diese Anordnung der Registerblöcke 50, 60, 70 und 80 am Ausgang der Speicher ermöglicht eine rasche Übertragung der Binärelemente zu den Empfängern in Form von Binärwörtern.

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Ferner wird so eine umfangreiche Verdrahtung vermieden, die am Ausgang jedes Speichers zur raschen Übertragung der Binärelemente aus den Speichern zu den Empfängern über Wählschalter notwendig wäre, falls die Registerblöcke nicht vorhanden wären. Zum besseren Verständnis der Vorteile der erfindungsgemäßen Vorrichtung sei darauf hingewiesen, daß sie zum Steuern von drei kathodischen Bildschirmen lediglich vier nicht-spezialisierte Haltespeicher 5 bis 8 aufweist, die vier Registerblöcken 50,60, 70 und 80 zugeordnet sind und an die die drei Empfänger über drei Wählschalter 11 bis 13 angeschlossen sind, von denen jeder vier Gruppen von Eingängen hat, damit die Informationsübertragung in Form von vollständigen Binärwörtern durchgeführt wird. Hinsichtlich der Übertragungszeit kann mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auf Speicherebene gleichzeitig eine Folge von Binärwörtern, im beschriebenen Beispiel sechzehn, in einer Zeit von etwa l,6,us herausgezogen und eine Übertragung von den Pufferregistern zu den Empfängern alle 0,1 ais durchgeführt werden, wobei die Binärinformationen natürlich aus den Speichern gelesen und auf deren Ausgängen verfügbar gemacht werden, während die wortweise Übertragung der Informationen aus den Pufferregistern in die Empfänger stattfindet. Wenn man bedenkt, daß jede Abtastzeile 512 Elementarpunkte oder Binärwörter umfaßt, so erfordert die vollkommene Abtastung einer Zeile im Empfänger praktisch 51,2/US; eine solche Abtastgeschwindigkeit könnte nicht erzielt werden, wenn die Übertragung der Binärinformationen aus den Speichern in die Empfänger direkt Bit pro Bit geschähe (die Ausgangsleistungen der Speicher

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wären dann acht Bit alle 0,1/Us, was nicht möglich ist). Unter Berücksichtigung der Elektronenstrahlrückführung zwischen zwei Abtastzeilen wird ein vollständiges Bild in zweimal 20 ms angezeigt, zu denen noch bei Zeilensprungabtastung die Elektronenstrahlrückführung zu Beginn und zwischen den Halbbildern hinzuzuzählen ist.

Daraus ergibt sich also, daß ein Bildwechsel in etwa 60 ms erfolgt tind als Standbild empfunden wird, da das Auge den in Wirklichkeit erfolgenden allmählichen Wechsel nicht wahrnehmen kann.

Die Erfindung wurde an Hand eines Ausführungsbeispxels mit drei Empfängern beschrieben, auf denen jeweils durch eine Matrix aus 512 Elementarpunkten, die jeweils mit acht Bits verschlüsselt sind, bestimmten Bilder sichtbar gemacht werden.

Selbstverständlich können im Rahmen der Erfindung die Anzahl der Bildschirme, die Bildauflösung und die Anzahl der Bits pro Element ar punk t anders gewählt werden. Allgemein ausgedrückt enthält die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Anzahl von Speichern, die um eins höher liegt als die Anzahl der Empfänger, eine Anzahl von Schieberegistern, die der Anzahl der Bits pro Binärwort entspricht und deren Kapazität einer Unterteilung jeder Bildzeile in Abschnitte entspricht, die eine selbe Anzahl von Elementarpunkten aufweisen.

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Claims

- Il -

PATENTANSPRÜCHE

/l }■ Digitale Bildwiedergabevorrichtung auf den Bildschirmen von n. Empfängern (n > 1) ausgehend von Binärinformationen, die aus einem Rechner stammen und vorübergehend während der Sichtbarmachung dieser Bilder zur Bildauffrischung in Speichern gespeichert werden, dadurch gekennzeichnet, daß n+1 Speichereinheiten (5-8) vorgesehen sind, die zu allen Empfängern (1, 2, 3) Zugang besitzen, daß jede Einheit jeweils für ihr Auffüllen mit dem Rechner (4) verbunden ist und daß die Vorrichtung ri Wählschalter (11 - 13) aufweist, die einen beliebigen der n+1 Speicher mit einem der Empfänger (1-3) verbinden, wobei ein dynamisches Überwachungsorgan (9) dafür sorgt, daß einer der Speicher während des Ablesens und der Verbindung der ri übrigen Speicher mit den ii Empfängern zur Sichtbarmachung in den Ladezustand versetzt wird.

2 - Vorrichtung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sie darüber hinaus n+1 Registerblöcke (50, 60, 70, 80) zur Informationsübertragung enthält, die jeweils den Speichern (5 bis 8) zugeordnet und zwischen den Speichern und den Wählschaltern (11 bis 13) angeordnet sind, wobei jeder Registerblock einerseits aus Schieberegistern (51 bis 58) besteht, deren Anzahl gleich der

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- 17. -

Anzahl der ein Binärwort bildenden Binärelemente» die jeweils einen elementaren Bildpunkt bestimmen, ist und die mit dem entsprechenden Speicher verbunden sind, um gleichzeitig von diesem aus geladen zu werden, wobei sie jeweils die Binärelemente desselben Rangs von mehreren aufeinanderfolgenden elementaren Bildpunkten entsprechenden Binärwörtern empfangen,und andererseits aus einem Ausgangspufferregister (59) besteht, das an die Schieberegister angeschlossen ist, um nacheinander die dort gespeicherten Binärwörter für die Übertragung der Information zu demjenigen Empfänger, an den das jeweilige Ausgangspufferregister angeschaltet ist, zu liefern.

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