DE2712025B2 - Anordnung zur Änderung des Formats eines Fernsehbildes - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung zur Änderung des Formats eines Fernsehbildes, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist, und betrifft speziell eine solche Anordnung, die ein ankommendes Fernsehsignal abfragen und aus den Abfragewerten ein zweites Fernsehsignal aufbauen kann.

Um über Rundfunk empfangene Fernsehsignale in einer Station mit dem dort vorhandenen lokalen Bezugszeitgeber zu synchronisieren, sind in jüngster Zeit elektronische Geräte in Gebrauch gekommen, die das eingangsseitige analoge Videosignal abfragen, es in eine Digitalform umwandeln und speichern, um unter Verarbeitung der Digitaldaten ein aus den Abfragewerten aufgebautes analoges Ausgangssignal der gewünschten Form zu bilden. Diese als »Fernsehsynchronisierer« bezeichneten Geräte können so ausgelegt werden, daß sie ein unsynchronisiertes Fernsehsignal automatisch mit einem Bezugszeitgeber synchronisieren, so daß es möglich wird, das ankommende Fernsehsignal vollsynchronisiert für seine Mischung mit in der Station bereitgestellten Programmteilen zu übernehmen. Das unsynchronisierte Signal wird digitali-

siert und in einen Speicher gegeben. Die gespeicherten Daten werden aus dem Speicher mit einer Taktgeschwindigkeit ausgegeben, die mit dem Bezugszeitgeber (üblicherweise mit dem lokalen Synchronisierungsgenerator der Station) synchronisiert ist. Ein solcher Fernsehsynchronisierer trennt oder entkoppelt die eingangsseitige Fernsehleitung von der ausgangsseitigen Fernsehleitung, und sein Ausgangssignal ist hinsichtlich der Vertikal- und Horizontalablenkphasen und hinsichtlich der Farbphase voll mit dem Bezugstakt synchronisiert.

Diese Fernsehsynchronisierer ermöglichen vielerlei Tricks und Spezialeffekte ohne besonders hohe zusätzliche Kosten. Die Erfindung bezieht sich auf die Trickmaßnahme, Fernsehbilder mit Hilfe einer den genannten Fernsehsynchronisierern ähnlichen Einrichtung durch Hinzufügen oder Fortnahme von Abfragewerten zu dehnen oder zusammenzudrücken. Es wurde jedoch gefunden, daß eine Bildkompression oder Bilddehnung durch wahlloses Hinzufügen oder Fortneh- men von Abfragewerten oder ganzen Zeilen bei Farbbildern nicht praktikabel ist, da ein wahlloses Einfügen oder Eliminieren von Abfragewerten den Farbhilfsträger zerreißt und da ein wahlloses Hinzufügen oder Auslassen von Zeilen die normale Farbschaltfolge sprengt, die für aufeinanderfolgende Zeilen im NTSC-Fernsehsystem vorgeschrieben ist.

Die Aufgabe der Erfindung besteht daher in der Schaffung einer Anordnung zur Änderung der Größe eines Fernsehbildes ohne Änderung der Größe des Rasters. Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeicbenteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.

Dabei werden die jeweils ein Teilbild ausmachenden Fernsehsignale abgetastet und eine vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten eines Fernsehsignals pro Zeile sowie eine vorbestimmte Anzahl von Zeilensignalen pro Teilbild geliefert, und aus diesen Abtastwerten wird ein vollständiges Teilbild neu aufgebaut. Zur Änderung der Größe des Fernsehbildes braucht man lediglich die Anzahl der Abtastwerte zu ändern.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand von Zeichnungen näher erläutert.

F i g. 1 ist ein Blockschaltbild einer Ausführungsform der Erfindung;

F i g. 2 veranschaulicht an Hand von Signalverläufen, wie ganze Perioden übersprungen werden, um eine Bildkompression ohne Beeinträchtigung der Farbe zu erreichen;

Fig.3 veranschaulicht an Hand von Signalverläufen, wie alternierende Zeilenpaare eines Teilbildes über-Sprüngen werden, um eine vertikale Bildkompression ohne Beeinträchtigung der Farbe zu erreichen;

Fig.4 ist ein Blockschaltbild einer Anordnung zur Verkleinerung sowohl der Breite als auch der Höhe eines Fernsehbildes im Verhältnis 2:1.

In Fig. 1 ist eine Anordnung zur Änderung der Größe eines Fernsehbildes dargestellt, die sich beispielsweise eines Fernsehsynchronisierers 11 bedient. Dieser Synchronisierer 11 kann z.B. eine Schaltung des RCA-Typs TFS-121 sein, die von der RCA Broadcast Systems, Camden, New Jersey, vertrieben wird. Der Fernsehsynchronisierer 11 enthält einen A/D-Umsetzer (Analog/Digital-Umsetzer) 13, einen Speicher 15, einen D/A-Umsetzer (Digital-Analog-Umsetzer) 17, einen steuerbaren Schreibtaktgeber 19, eine Speichersteuereinheit 21 und einen steuerbaren Lesetaktgeber 23. Das Bildsignal wird an der Klemme 25 zugeführt und auf den A/D-Umsetzer 13 gegeben. Der steuerbare Schreibtaktgeber 19 liefert Abtastinipulse einer Folgefrequenz von z.B. 14,3MHz an den A/D-Umsetzer 13. In einer typischen Ausführungsform wird jede Horizontalzeile des Fernsehbildes durch 768 aufeinanderfolgende Abfragen abgetastet. Für jede Abfrage wird ein die relative Amplitude des Fernsehsignals zum betreffenden Abfragezeitpunkt angebender Abfragewert in einem Digitalcode verschlüsselt in den Speicher 15 eingespeichert. Dieser Code kann btispielsweise ein achtstelliger Binärcode sein. Das Fernsehsignal wird in jeder Periode des Farbhilfsträgers (3,57 MHz) viermal abgefragt, damit auch der Farbhilfsträger gespeichert und getreu wiedergegeben werden kann. Gleichzeitig veranlassen die vom Schreibtaktgeber 19 gesendeten Taktimpulse die Speichersteuereinheit 21, für jede Abfrage eine Schreibadresse im Speicher über eine Vielfachleitung 27 anzugeben. Außerdem fühlt die Speichersteuereinheit 21 das Ende einer Zeile (beispielsweise durch Abzählen von 768 Impulsen des Taktgebers 19) und liefert diese Adresse an den Speicher 15. Die Videoinformation wird aus dem Speicher 15 ausgelesen, indem Taktimpulse vom steuerbaren Lesetaktgeber 23 an den D/A-Umsetzer 17 und an die Speichersteuereinheit 21 gelegt werden. Die der Speichersteuereinheit 21 zugeführten Lesetaktimpulse veranlassen diese Einheit, passende Leseadressen über die Vielfachleitung 29 zum Speicher 15 zu senden. Mit dem Empfang der Taktimpulse am D/A-Umsetzer 17 erscheint am Ausgang dieses Umsetzers ein Videosignal, das dem im 8-Bit-Code verschlüsselten Videosignal an dessen Eingang entspricht. In der typischen Ausführungsform des Synchronisierers 11 wird das Videoausgangssignal des D/A-Umsetzers 17 einer Verarbeitungsschaltung 20 zugeführt, worin lokal erzeugte Ablenksynchronsignale, Farbsynchronsignale und Austastsignale eingefügt werden. Bei der hier beschriebenen Anordnung wird ein Zusammendrücken oder Dehnen des Bildes mit Hilfe eines Pressers/Dehners 31 herbeigeführt, der z. B. mit der Speichersteuereinheit 21, dem Schreibtaktgeber 19 und dem Lesetaktgeber 23 gekoppelt ist.

Ein Zusammendrücken des Bildes (Bildkompression) geschieht beispielsweise dadurch, daß vom Presser/ Dehner 31 Verbotssignale über die Leitung 18 zum steuerbaren Lesetaktgeber 19 gesendet werden, die eine Abgabe von Impulsen an diesem Taktgeber verhindern und dadurch bewirken, daß Teile des Videosignals nicht in Digitalform umgesetzt und dem Speicher 15 zugeführt werden. Gleichzeitig werden Verbotsimpulse vom Presser/Dehner 31 über die Leitung 16 zur Speichersteuereinheit 21 gesendet, um zu bewirken, daß die Adressierung während der Zeiten, in denen Abfragewerte übersprungen werden, ausbleibt. Hierdurch wird die Anzahl von Abfragewerten und somit die Menge der in den Speicher 15 eingegebenen Videoinformation verringert. Es sei z. B. angenommen, daß jeder zweite Abfragewert des digitalisierten Bildes jeweils durch Auslassen eines Taktimpulses vom Schreibtaktgeber 19 eliminiert wurde. Wenn der Lesetaktgeber 23 die Speichersteuereinheit 21 mit der normalen Geschwindigkeit adressiert, dann wird im angenommenen Fall die Bildbreite in der halben Zeit abgeschritten, so daß sich das Bild von links nach rechts im Verhältnis 2 : 1 zusammendrängt. In ähnlicher Weise kann ein Verbotssignal vom Presser/Dehner 31 z. B. der Speichersteuereinheit 21 über die Leitung 16 zugeführt werden, um diese Einheit zu veranlassen, nur jede zweite Zeile zu adressieren. Gleichzeitig kann ein Verbotssignal vom Presser/Dehner 31 über die Leitung

18 an den steuerbaren Schreibtaktgeber 19 gelegt werden, um diesen Taktgeber zu veranlassen, nur während jeder zweiten Zeile Abtastimpulse an den A/D-Umsetzer zu liefern, so daß eine über die andere Zeile des Bildes nicht in den Speicher eingeschrieben wird. Wenn der Lesetaktgeber 23 Signale mit der normalen Geschwindigkeit zuführt, dann wird das resultierende Bild in Vertikalrichtung im Verhältnis 2 :1 zusammengedrückt.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Anordnung kann eine Kompression oder Dehnung erreicht werden, indem man das Einschreiben in den Speicher mit der normalen Geschwindigkeit durchführt aber den steuerbaren Lesetaktgeber 23 über die Leitung 30 so steuert, daß Abfragewerte im Speicher übersprungen werden (Kompression) oder wiederholt werden (Dehnung). Eine Bildkompression wird z. B. erreicht durch Sendung eines Verbotssignals über die Leitung 32, um die Speichersteuereinheit 21 zu veranlassen, Adressen im Speicher zu überspringen. Eine Bilddehnung kann z. B. dadurch erreicht werden, daß der Speichersteuereinheit 21 über die Leitung 32 vom Presser/Dehner 31 ein zweites Signal zugeführt wird, um die Steuereinheit 21 Adressen wiederholen zu lassen und dadurch die Abtastung von Teilen des Speichers 15 zu wiederholen, so daß bestimmte Abfragewerte und Zeilen mehr als einmal hintereinander umgesetzt und in das ausgangsseitige Videosignal eingefügt werden.

Das Fortlassen oder Überspringen jedes zweiten Abfragewerts eines digitalisierten Bildes oder das Nichteinschreiben jeder zweiten Zeile in den Speicher zum Zwecke der Bildkompression wird jedoch zu einem Problem, wenn das gesendete Fernsehsignal Farbinformationen enthält. Durch das beschriebene Vorgehen wird nämlich die Abfragefrequenz halbiert, so daß der Farbhilfsträger nicht mehr zuverlässig wiedergegeben werden kann. Selbst wenn man diese Schwierigkeit umgangen hätte, wäre es imnmer noch nicht möglich, eine vertikale Kompression durch Fortlassen jeder zweiten Zeile zu erreichen, da die Phase des Farbhilfsträgers bei jeder der aufeinanderfolgenden Zeilen des Teilbildes wechselt. Die Phase des Farbsynchronimpulses und des Farbartsignals ist bei jeder der aufeinanderfolgenden Zeilen eines Teilbildes um 180° gegenüber der Phase des Farbsynchronimpulses und des Farbartsignals der jeweils vorangegangenen Zeile verschoben. So sind z. B. der Farbsynchronimpuls und das Farbartsigna! der zweiten Zeile eines Teilbildes um 180° gegenüber dem Farbsynchronimpuls und dem Farbartsignal der ersten Zeile dieses Teilbildes phasenversetzt. Wenn man jede zweite Zeile fortlassen würde, hätte dieser Hilfsträger in den noch verbleibenden Zeilen gleiche Phase von Zeile zu Zeile und das wiedergegebene Bild wäre folglich ohne Farbe.

Diese Probleme werden im vorliegenden Fall dadurch gelöst, daß man zur Änderung der Büdbreite die Anzahl von Abfragewerten pro Zeile in Gruppen von N eliminiert oder wiederholt, wobei N die Anzahl von Abfragen pro Hilfsträgerperiode eines Farbfernsehsignals ist, und daß man zur Änderung der Bildhöhe Paare benachbarter Zeilen in einem gegebenen Teilbild eliminiert oder wiederholt. Wenn man beispielsweise mit der Anordnung nach F i g. 1 die Breite des Bildes im Verhältnis 2:1 vermindern will, dann wird die Schreibtaktgeschwindigkeit im Verhältnis 2 :1 dadurch verlangsamt, daß jede zweite Periode des Farbhilfsträgers übersprungen wird. Bei der oben beschriebenen Anordnung sind z. B. 768 Abfragen pro Zeile vorgesehen, und die Anzahl von Abfragen pro Periode der Hilfslrägerfrequenz ist gleich 4. In diesem FaI werden also Gruppen von jeweils vier Abfragewerter übersprungen. Zur Verminderung der Büdbreite im Verhältnis 2 : 1 werden vom Schreibtaktgeber 19 vier Abtastimpulse mit der normalen Geschwindigkeil geliefert, worauf die nächsten vier Abtastimpulse gesperrt werden, so daß zunächst eine ganze Farbhilfsträgerperiode in den Speicher eingeschrieben wird und anschließend eine ganze solche Periode übersprungen wird. Die Folge ist, daß die Farbe erhalten bleibt, das Bild aber in Horizontalrichtung im Verhältnis 2:1 zusammengedrückt wird, wie es die F i g. 2 veranschaulicht. Die Wellenform A in F i g. 2 zeigt sechs ganze Perioden des Farbhilfsträgers (Periode Nr. 33 bis Nr. 38 — 24 Abfragen). Die Wellenform Sin Fig. 2 zeigt das Überspringen ganzer Perioden des Farbhilfsträgers (Perioden Nr. 34 und Nr. 36 — 8 Abfragen), um eine Bildkompression ohne Verlust der Farbe zu bewirken.

Die an der Wellenform A eingezeichneten Kreuzchen und kleinen Striche zeigen die normalen Abfragepunkte ab, wobei die kleinen Striche die zum Zwecke der Kompression übersprungenen Abfragen angeben. Man erkennt, daß beim Überspringen jeder Periode jeweils vier Abfragen ausgelassen werden.

Wenn auch die vertikale Höhe des Bildes im Verhältnis 2 : 1 vermindert werden soll, dann werden beim Einschreiben eines Teilbildes die aufeinanderfolgenden Zeilen dieses Bildes in dieser Reihenfolge behandelt: Speichern-Speichern, Überspringen - Überspringen, Speichern — Speichern, usw. Da auf diese Weise die Hälfte der vertikal untereinanderliegenden Elemente des Bildes fortgelassen werden, wird das Bild vertikal im Verhältnis 2 :1 zusammengedrückt. Das

gewählte Muster beim Überspringen ist der Schlüssel zur Vertikalkompression. Da Paare beanchbarter Zeilen den richtigen Farbphasensprung zwischen sich haben, werden die Zeilen in Paaren geschrieben und in Paaren übersprungen, so daß der wichtige Farbphasenwechsel von Zeile zu Zeile erhalten bleibt, wie es die Fig.3 veranschaulicht. Die auf den Teilbildzeilen A und B eingezeichneten Wellen 41 und 42 zeigen die Phase der Hilfsträgerwelle in den benachbarten Zeilen eines Teilbildes. In ähnlicher Weise zeigen die Wellen 45, 46, 47 und 48 die Phase des Hilfsträgers jeweils am Beginn der Zeilen C₁ D, E und F des Teilbildes. Mit der beschriebenen Auswahl: »Speichern —Speichern, Überspringen-Überspringen« werden die Zeilen C und D entfernt, und da der Hilfsträger in der Zeile feine um 180° versetzte Phase gegenüber dem Hilfsträger in der Zeile B hat, bleibt der richtige Phasenwechsel im wiedergegebenen Bild erhalten.

Die vorstehend beschriebene Technik läßt sich in entsprechender Weise auch bei der Bilddehnung anwenden, indem man Abfragewerte innerhalb einer Zeile jeweils gruppenweise und Zeilen innerhalb eines Teilbildes jeweils paarweise wiederholt. Hierbei besteht jede Gruppe aus N Abfragewerten, mit N gleich der Anzahl von Abfragen in einer Hilfsträgerperiode, und die wiederholten Zeilenpaare sind jeweils zwei benachbarte Zeilen. Wenn z. B. eine Bilddehnung im Verhältnis 2 :1 erfolgen soll, dann werden vier Abfragewerte bzw. eine volle Hilfsträgerperiode aus dem Speicher ausgelesen und anschließend nochmals ausgelesen, bevor zu einer neuen Gruppe von vier Abfragewerten weitergegangen wird. Zur Dehnung der vertikalen Höhe des Bildes im Verhältnis 2 :1 werden alle Zeilen des Teilbildes paarweise wiederholt.

Diese Bilddehnung wird in der Anordnung nach Fig. 1 durch ein vom Presser/Dehner 31 über die Leitung 32 gesendetes Signal gesteuert, das die Speichersteuereinheit 21 veranlaßt, Abfragewert- und Zeilenadressen so zu wiederholen, daß die Abfragewerte in Vierergruppen und die Zeilen eines Teilbildes in Paaren wiederholt werden.

Wenn bei der obengenannten Ausführungsform, die mit 768 Abfragen pro aktive Bildzeile arbeitet, vier Abfragewerte bzw. eine Hilfsträgerperiode ein einziges Mal irgendwann während des Einschreibens der aktiven Zeilen ausgelassen werden, dann verschmälert sich das ausgelesene Bild auf den Bruchteil 764/768 seiner normalen horizontalen Breite. Indem man die Anzahl der fortgelassenen Vierergruppen von Abfragewerten in gleichmäßiger Verteilung über die Zeile langsam erhöht, wird das Bild zunehmend in Horizontalrichtung komprimiert. Umgekehrt führt eine einmalige Wiederholung von vier Abfragewerten (beim Auslesen) zu einer Verbreiterung des Bildes auf 772/768 seiner normalen Breite, und durch allmähliche Erhöhung der Anzahl von Wiederholungen wird das Bild allmählich in Horizontalrichtung gedehnt. Alle diese Wiederholungen oder Fortlassungen von Abfragewerten müssen auf der Basis ganzer Hilfsträgerperioden erfolgen, damit die Kontinuität der Hilfsträgerwelle innerhalb der Zeile erhalten bleibt. In ähnlicher Weise kann die Bildhöhe durch Hinzufügen oder Fortnehme von Zeilenpaaren in der oben beschriebenen Weise geändert werden, um eine variable Bildgrößenänderung in Vertikalrichtung zu erreichen. Zusammengenommen können diese beiden Mechanismen eine Zoomwirkung, eine Bildkompression oder auch eine Änderung des Bildseitenverhältnisses bringen.

In F i g. 4 ist eine Anordnung dargestellt, mit der sich die Breite und die Höhe eines Bildes im Verhältnis 2 :1 zusammendrücken läßt. Die Videoeingangssignale für das zu komprimierende Bild werden den Eingangsanschluß 51 beispielsweise eines Fernsehsynrhronisierers (Z-B-VOmTVpRCATFS 121) zugeführt.

Die am Eingang 51 angelegten Videosignale werden einem A/D-Umsetzer 53 angelegt. Dieser A/D-Umsetzer wird mittels an seinem Eingang 55 angelegten Taktimpulse abgetastet, und das dadurch abgefragte analoge Videosignal wird in Digitalform, z. B. in einen 8-Bit-Parallelcode, umgesetzt. Jedes 8-Bit-Wort wird über eine achtadrige Leitung 54 zum Speicher 57 gegeben, worin es an einem bestimmten Platz gespeichert wird. Der betreffende Speicherplatz wird durch eine Adresse angegeben, die über einen Lese/Schreib-Umschalter 59 zugeführt wird, wenn dieser Schalter in seiner Schreib- oder Eingabeposition » W« ist. Wenn sich der Schalter 59 in der Lesestellung »R« befindet und vom Leseadressengeber 95 dieselbe Adresse gesendet wird, dann wird dasselbe 8-Bit-Wort ">"> über eine achladrige Leitung 60 aus dem Speicher in einen D/A-Umsetzcr 61 überführt, worin es aus dem Digilalcodc zurück in Analogform gebracht wird, um dann in dieser Form zum Videoausgang 62 zu gelangen. Drei miteinander gekuppelte Schalter 63, 64 und 65 fto legen je nach ihrer Stellung fest, ob die Anordnung in der bildkomprimmicrendcn Betriebsart (Kompressionsbetrieb) arbeitet oder nicht. Wenn diese Schalter in der Stellung »C« stehen, führt die Anordnung zur Bildkompression, und in der Stellung »N« der Schalter M arbeitet die Anordnung normal. Alle Schalter 63,64 und 65 sind für Gleichlauf miteinander gekuppelt und befinden sich in ΙΊμ. 4 in ihrer Stellung »C« (»Kompressionsstellung«). Zunächst sei jedoch der Fall betrachtet, daß diese Schalter auf »N« stehen (»Normalstellung«). Bei dieser Schalterstellung werden zur Codierung des aktiven Teils jeder Fernsehzeile jeweils 768 Taktimpulse von einem Taktgeber 71 abgegeben. Wenn auch das Austastintervall mit umfaßt werden soll, dann sind 910 Impulse pro Zeile notwendig. Diese Taktimpulse (mit einer Folgefrequenz von 14,3 MHz) werden auf ein UND-Glied 73 gegeben. Wenn der Schalter 63 auf »N«steht, dann empfängt der andere Eingang des UND-Gliedes 73 ein Signal konstanten hohen Pegels, so daß die Impulse vom Taktgeber 71 über dieses Glied zu einem Bildpunktzähler 75 gegeben werden und außerdem zu einem weiteren UND-Glied 77 gelangen können, das mit dem Tasteingang 55 des A/D-Umsetzers 53 verbunden ist. Wenn der Schalter 65 auf »N« steht, dann wird ein aktivierender Signalpegel (»hoher« Pegel) über eine Leitung 76 zum Und-Glied 77 gegeben, so daß dieses Glied jeden der über das UND-Glied 73 kommenden Taktimpulse als Tastimpuls auf den A/D-UmseUer 53 gibt. Der Bildpunktzähler 75 ist ein Digitalzähler, der bis 768 zählen kann und beispielsweise aus zehn binären Zählstufen besteht (10-Bit-Zähler). Dieser Zähler liefert über eine zehnadrige Leitung 79 an den Schreibeingang »W« des Lese/Schreib-Schalters 59 ein 10-Bit-Codewort, das die Adresse für den jeweils gerade erfaßten Abfragewert des Videosignals darstellt. Mit dem Zähler 75 ist ein Decodierer 81 gekoppelt, der ein Ausgangssignal zum Anschluß N des Schalters 64 liefert. Dieser Decodierer 81 spricht an, wenn 768 Impulse in den Zähler 75 eingelaufen sind. Da für jede aktive Bildzeile 768 Abfragen erfolgen, fühlt dieser Decodierer 81 das Ende einer aktiven Biidzeile. Wenn der Schalter 64 auf »N« steht, dann gelangt das vom Decodierer 81 gelieferte Signal über die Sammelschiene 82 zum Bildpunktzähler 75 als Rücksetzimpuls und außerdem zu einem UND-Glied 83. Wie oben erwähnt, liefert der Schalter 65 in seiner Stellung »N« einen hohen Signalpegel, der als Aktivierungssignal auch zum UND-Glied 83 gelangt, so daß dieses Glied den vom Decodierer 81 kommenden Impuls durchläßt und über die Leitung 82 zu einem Zeilenzähler 85 sendet. Der Zeilenzähler 85 liefert über die Leitung 78 eine Zeilenadresse zum Schreibeingang » W«ats Lese/Schreib-Schalters 59. Der Zeilenzähler 85 kann beispielsweise ein 9-Bit-Zähler sein, und die Leitung 78 kann neunadrig ausgebildet sein, um die zur Identifizierung jeder Zeile notwendige Anzahl von Bits zu liefern. Zwischen dem Schreib/Lese-Schalter 59 und dem Speicher 57 liegt ebenfalls eine mehradrige Leitung 58(mit 19 Adern).

Das Videosignal wird mit der normalen Geschwindigkeit ausgelesen, wenn der Lese/Schreib-Schalter 59 in der Lesestellung »R« ist und Leseadressensignalc vom Leseadressengeber 95 über die Leitung 80 (19 Adern) zum Eingang »R« des Schalters 59 gegeben werden und Lesetaktimpulse vom Lesetaktgeber 97 an den D/A-Umsetzcr 61 gesendet werden. Der Lcseadrcsscngeber 95 adressiert den Speicher 57 z. B. mit einem 19-Bit-Codcwort, das im Normalbctrieb für denselben Abfragewert in derselben Zeile identisch ist mit dem vom Bildpunklczählcr 75 und dem Zeilenzähler 85 gebildeten Codewort, um dasselbe 8-Bit-Datenwort an dieser Adresse zu entnehmen. Der Lesc/Schrcib-Schalter 59 schaltet sich elektronisch selbsttätig zwischen seiner Lescslellung »R« und seiner Sehrcibstcllung » W« um, derart, cluU das Lesen und Schreiben an ein und denselben Spcicherpliit/ nicht zur gleichen Zeit erfolgt

sondern daß die Auslesung nur nach dem Einschreiben erfolgt. Wenn der Schalter 59 in der Lesestellung ist, dann wird das 8-Bit-Codewort aus dem Speicher 57 ausgelesen und über die achtadrige Leitung 60 zum D/A-Umsetzer 61 gegeben. Dort wird das 8-Bit-Codewort auf den vom Taktgeber 97 zum Umsetzer 61 gesendeten Tastimpuls hin in Analogform zurückverwandelt. Der Lesetaktgeber 97 ist für den normalen Auslesebetrieb auf eine Taktfrequenz von 14,3 MHz eingestellt.

Wenn die Schalter 63, 64 und 65 in ihre den Kompressionsbetrieb bewirkende Stellung »C« umgelegt worden sind, dann werden die von den Schaltern 63 und 65 bisher gelieferten hohen Signalpegel fortgenommen, und der Decodierer 81 wird abgeschaltet. Zwischen dem Anschluß »C« des Sichalters 64 und dem Bildpunktzähler 75 liegt ein zweiter Codierer 99. Dieser Decodierer 99 spricht an, wenn der Zähler 75 384 Taktimpulse vom Taktgeber 71 empfangen hat. Zwischen den Ausgang des Taktgebers 71 und den Anschluß »C« des Schalters 63 ist ein 1 :4-Untersetzer 101 und ein Flipflop 103 geschaltet. Jeweils nach vier Taktimpulsen des Taktgebers 71 ändert das Flipflop 103 seinen Zustand. Wenn das Flipflop 103 am Anfang in einem Zustand ist, bei dem sein Ausgangspegel »hoch« ist, dann wird während der ersten vier Taktimpulse ein hoher Pegel als Aktivierungssignal und während der nächsten vier Taktimpulse ein niedriger Pegel als Sperrsignal an den Anschluß »C« des Schalters 63 gelegt. Dadurch kann das UND-Glied 73 die ersten vier Taktimpulse an den Bildpunktzähler 75 und das UND-Glied 77 durchlassen. Wenn die zweite Gruppe von vier Impulsen erscheint, liegt jedoch am Anschluß »C« des Schalters 63 und somit arn UND-Glied 73 der ein Sperrsignal darstellende niedrige Pegel, womit diese vier Taktimpulse daran gehindert werden, durch das UND-Glied 73 zum Bildpunktzähler 75 und zum UND-Glied 77 zu gelangen. Nach der zweiten Gruppe von vier Impulsen erscheint wieder das hohe Aktivierungssignal am Anschluß »C« des Schalters 63, so daß die Taktimpulse wiederum durch das UND-Glied 73 laufen können. Da während der zweiten Vierergruppe der Taktimpulse dem UND-Glied 77 keine Impulse zugeführt werden, erscheinen auch keine Abtastimpulse am Anschluß 55 des A/D-Umsetzers 53. Das Videosignal wird während des Ausbleibens der Abtastimpulse unterbrochen, da der A/D-Umsetzer 53 die zweiten vier Videoabfragen nicht umsetzt. Daher wird diese zweite Gruppe von vier Abfragewerten nicht in den Speicher 57 gegeben. In ähnlicher Weise werden während dieser Austastperiode auch die Adressen vom Bildpunktzähler 75 nicht geändert, da dieser Zähler während der betreffenden Zeit keine Impulse vom UND-Glied 73 empfängt. Wenn der Bildpunktzähler 75 bis 384 gezählt hat, dann legt der Decodierer 99 ein hohes Aktivierungssignal an den Anschluß »C« des Schalters 64. Hiermit gelangt über die Sammelschiene 82 ein hoher Signalpegel zum Zähler 75 als Rückstellimpuls und außerdem ein hohes Aktivierungssignal zum UND-Glied 83. Da die Anzahl der während einer Horizontalzeile codierten Bildpunkte halbiert worden ist, ist nach Empfang von 384 Impulsen am Bildpunktzähler 75 eine Horizontalzeile beendet.

Die Bildkompression in vertikaler Richtung wird mittels der aus den Flipflops 105 und 107 bestehenden Schaltung erreicht. Das Flipflop 105 ändert jedesmal beim Erscheinen eines hohen Signalpegels auf der Sammelschiene 82 seinen Zustand. Jedesmal, wenn ein hoher Pegel am Ausgang des Flipflops 105 erscheint, veranlaßt dieser Pegel über die Leitung 109 das Flipflop 107, seinen Zustand zu wechseln. Somit ändert der Ausgang des Flipflops 107 seinen Zustand mit jedem zweiten Impuls von der Sammelschiene 82. Daher bleibt der Ausgang des Flipflops 107 während der ersten beiden an die Sammelschiene 82 gelegten Impulse hoch und wird dann für die nächsten beiden Impulse an der

ίο Sammelschiene 82 niedrig. Der Anschluß »C« des Schalters 65 empfängt also während der ersten beiden Zeilen ein hohes Aktivierungssignal und während der nächsten beiden Zeilen ein niedriges, sperrendes Signal. Der Anschluß »C« des Schalters 65 ist über die Leitung 76 mit den beiden UND-Gliedern 83 und 87 gekoppelt. Das UND-Glied 83 läßt die auf der Leitung 82 erscheinenden zeilenfrequenten Taktimpulse während der ersten beiden Zeilen durch und sperrt diese Impulse immer für ein über das andere Zeilenpaar. Gleichzeitig wird ein hoher Signalpegel über die Leitung 76 als Aktivierungssignal zum UND-Glied 77 gesendet, so daß dieses Glied ebenfalls während der ersten beiden Zeilen aktiviert und während der nächsten beiden Zeilen gesperrt wird, um die Abtastimpulse für die Dauer zwei aufeinanderfolgender Zeilen vom A/D-Umsetzer 53 fernzuhalten.

Im Kompressionsbetrieb der beschriebenen Anordnung speichert der Speicher 57 also vier aufeinanderfolgende Abfragewerte, überspringt dann die nächsten vier Abfragewerte und fährt in dieser Folge über eine ganze Zeile fort. Außerdem speichert der Speicher 57 immer zwei aufeinanderfolgende Zeilen und überspringt dann die beiden nächsten aufeinanderfolgenden Zeilen. Wenn die normalen Leseadressen vom Adressengeber 95 über die Leitung 80 zum Lese/Schreib-Schalter 59 gesendet werden, dann liefert der Speicher an seinem Ausgang ein komprimiertes oder zusammengedrücktes Bild, das nur ein Viertel der ursprünglichen Gesamtfläche einnimmt. Da jedoch die gezeigte Anordnung dafür sorgt, daß der Hilfsträger seine richtige Kontinuität bzw. Phase mit von links nach rechts fortschreitender Zeile und von Zeile zu Zeile beibehält, erscheint am Ausgang des Speichers eine Signalfolge, in der sich der Hilfsträger in der von der MTSC-Norm vorgeschriebenen Weise verhält.

Das vorstehend beschriebene Vorgehen zum Zusammendrücken und Dehnen des Bildes läßt sich im Prinzip auch bei SECAM- und PAL-Fernsehsyrtemen anwenden, wobei nur einige wenige Abwandlungen zur Anpassung an die betreffende Fernsehnorm vorzunehmen sind. Beim SECAM-System werden die beiden Farbdifferenzsignale abwechselnd in aufeinanderfolgenden Zeilen eines Teilbildes gesendet. Daher läßt sich die oben für das NTSC-System beschriebene Art der Vertikalkompression unmittelbar auch beim SECAM-System anwenden, weil beim abwechselnden Behalten und Fortlassen aufeinanderfolgender 2!eilenpaare der für das SECAM-System vorgeschriebene Farbdifferenzwechsel von Zeile zu Zeile erhalten bleibt. Beim PAL-System läßt sich die oben beschriebene Art der Breitenkompression (Überspringen jeweils ganzer Hilfsträgerperioden) unmittelbar anwenden. Die Gruppierung der jeweils fortzulassenden oder beizubehaltenden Zeilen muß hier unter Berücksichtigung der beim PAL-System für die einzelnen Zeilen vorgeschriebenen speziellen Phasenverhältnisse erfolgen,

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (14)

Patentansprüche:

1. Anordnung zur Änderung des Formats eines Fernsehbildes ohne Änderung des Rasterformats, gekennzeichnet durch eine auf ein ankommendes Fernsehsignal ansprechende Abfrageeinrichtung (13, 15, 19, 21, 23) zum Abfragen dieses Signals und zur Lieferung einer vorbestimmten Anzahl von Abfragewerten des Fernsehsignals pro Zeile und einer vorbestimmten Anzahl von Zeilen pro Teilbild, eine auf die vorbestimmte Anzahl von Abfragewerten pro Zeile und Zeilen pro Teilbild ansprechende Umsetzeinrichtung (17, 23), die aus Abfragewerten des Fernsehsignals ein neues Fernsehsignal für ein vollständiges Teilbild zusammensetzt, und eine mit der Abfrageeinrichtung gekoppelte Sperr- bzw. Wiederholungssignale liefernde Tastschaltung (31), die zur Änderung der Breite des Fernsehbildes die Anzahl der am Ausgang der Abfrageeinrichtung gelieferten Abfragewerte pro Zeile ändert.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit der Abfrageeinrichtung eine Schaltereinrichtung (65, 77, 83, 105, 107) gekoppelt ist, die zur Änderung der vertikalen Höhe des Fernsehbildes die Anzahl der am Ausgang der Abfrageeinrichtung gelieferten Zeilen pro Teilbild ändert.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastschaltung eine weitere Schaltereinrichtung (63, 73, 75, 77,101, 103) enthält, welche die Abfrageeinrichtung veranlaßt, jeweils einzelne Gruppen von N Abfragewerten an ihrem Ausgang zu überspringen, wobei N die Anzahl von Abfragewerten in einer Periode des Farbhilfsträgers ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Abfrageeinrichtung gekoppelte Schalteinrichtung (65,77,83,105,107) zur Verminderung der vertikalen Höhe des Fernsehbildes die Abfrageeinrichtung veranlaßt, Zeilenpaare des Teilbildes zu überspringen.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Tastschaltung (31) die Abfrageeinrichtung (13, 15, 19, 21, 23) veranlaßt, Gruppen von jeweils N Abfragewerten am Ausgang der Abfrageeinrichtung zu wiederholen, wobei Λ/die Anzahl von Abfragewerten in einer Periode des Farbhilfsträgers ist.

6. Anordnung nach Anspruch 3 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zahl Λ/gleich 4 ist.

7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die mit der Abfrageeinrichtung (13,15, 19, 21, 23) gekoppelte Tastschaltung (31) zur Vergrößerung der vertikalen Höhe des Fernsehbildes die Abfrageeinrichtung (13, 15, 19, 21, 23) veranlaßt, Zeilenpaare des Fernsehbildes zu wiederholen.

8. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Schaltereinrichtung (63, 77, 73, 101, 103) die Abfrageeinrichtung (13, 15, 19,21,23) veranlaßt, nur jede zweite Gruppe von N Abfragewerten an ihrem Ausgang zu liefern, wobei N die Anzahl von Abfragewerten in einer Periode des Farbhilfsträgers ist.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die zuerst genannte Schaltereinrichtung (65,77,83, 105,107) mit der Abfrageeinrichtung zum Überspringen abwechselnder Zeilenpaare eines Teilbildes gekoppelt ist.

10. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfrageeinrichtung (13,15, 19, 21, 23) einen Analog/Digital-Umsetzer (13; 53) und einen Taktimpulsgeber (19; 71) enthält und daß der Analog/Digital-Umsetzer unter Steuerung durch vom Taktgeber kommende Abtastimpulse Abfragewerte des ankommenden Fernsehsignals in Digitaldaten umsetzt.

11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfrageeinrichtung (13,15, 19, 21, 23) einen mit dem Analog/Digital-Umsetzer (13; 53) gekoppelten Speicher (15, 57) zur Speicherung der Digitaldaten enthält.

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfrageeinrichtung (13,15, 19, 21, 23) einen Digital/Analog-Umsetzer (17; 61) und einen Lesetaktgeber (23; 97) enthält und daß der DigitaJ/Analog-Umsetzer mit dem Speicher (15; 57) gekoppelt ist und auf Lesetaktimpulse vom Lesetaktgeber anspricht, um die Digitaldaten mit der Geschwindigkeit des Lesetaktes in analoge Abfragewerte des Fernsehsignals umzusetzen.

13. Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die weitere Schaltereinrichtung (63, 73, 101, 103) die Tastschaltung (31) enthält und die vom Schreibtaktgeber gelieferte Impulsfolge unterbricht, indem sie jeweils Gruppen von N Impulsen dieser Folge unterdrückt, wobei N die Anzahl von Abfragewerten in einer Periode des Farbhilfsträgers ist.

14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die erstgenannte Schaltereinrichtung (65, 67, 105, 107) mit der Abfrageeinrichtung gekoppelt ist und zur Änderung der vertikalen Höhe des Fernsehbildes die vom Schreibtaktgeber (19; 71) gesendeten Impulse für ganze Zeilenpaare des Teilbildes unterdrückt.