DE69521574T2

DE69521574T2 - Bildanzeigesystem und mehrfensterbildanzeigeverfahren

Info

Publication number: DE69521574T2
Application number: DE69521574T
Authority: DE
Inventors: Anthonius De Lange
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1994-03-29
Filing date: 1995-03-09
Publication date: 2002-06-13
Anticipated expiration: 2015-03-10
Also published as: EP0700561A1; DE69521574D1; WO1995026605A3; JPH08511358A; WO1995026605A2; US5777687A; EP0700561B1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Bildwiedergabesystem, wie in dem Oberbegriff des Anspruchs 1 definiert. Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Verfahren zum Bilden eines Ausgangs-Videosignals, das aus mehreren Bildern besteht, wobei das Ausgangs-Videosignal eine Anzahl Fenster aufweist, die je Bildinformation von einem eigenen Eingangs-Videosignal in jedem Bild Information enthalten.
Ein System dieser Art ist aus US Patentschrift US 5.068.650 bekannt. Jedes Video-Eingangs- und Video-Ausgangssignal besteht aus einer Reihe von Video- Frames, die je ein Bild darstellen. Ein derartiges Frame des Ausgangs-Videosignals wird in dem Speicher gespeichert, wobei jede Pixelstelle in dem Frame einer eigenen Speicherstelle entspricht. Beim Auslesen werden die Speicherstellen, die den aufeinanderfolgenden Pixelstellen in dem Frame entsprechen, nacheinander ausgelesen. Bei dem bekannten System werden aufeinanderfolgende Frames dadurch gebildet, dass die den Pixelstellen in dem Frame entsprechenden Speicherstellen ausgelesen werden.
Jedes Frame des Ausgangs-Videosignals kann eine Anzahl Fenster mit Bildinformation von den jeweiligen Eingangs-Videosignalen enthalten. Bei Empfang schreibt das System diese Bildinformation in dem Speicher an die Stellen, aus denen sie danach zur Bildung des Frames des Ausgangs-Videosignals ausgelesen wird.
Das Ausgangs-Videosignal und das Eingangs-Videosignal haben alle nahezu dieselbe Framefrequenz. Die Frequenz, bei der Bildinformation, die mehrere Pixel betrifft, in den Speicher geschrieben wird, kann aber niedriger sein als die Frequenz, bei der diese Information ausgelesen wird. Dies ist so besonders in dem Fall von Unterabtastung des Eingangs-Videosignals zum Wiedergeben der Bildinformation von diesem Signal in einem Fenster mit reduzierter Größe.
Wenn die Schreibfrequenz niedriger ist als die Lesefrequenz, gibt es die Gefahr, dass das Auslesen das Einschreiben "Überstimmt". In dem Fall enthält ein Fenster in einem einzigen Frame des Ausgangs-Videosignals Bildinformation von verschiedenen Frames des Eingangs-Videosignals, wobei diese Information sich auf die Situation vor und nach der Überstimmung bezieht. Dies verursacht unerwünschte Artefakte bei der Wiedergabe des Ausgangs-Videosignals.
Dies kann durch Verwendung zweier Speicher vermieden werden, die je zum Speichern eines kompletten Frames dienen. Zunächst wird der eine Speicher erneuert, während der andere ausgelesen wird; danach wird der andere Speicher erneuert, während der erste ausgelesen wird. Dies erfordert zweimal soviel Speicherraum als notwendig zum Speichern eines einzigen Frames.
Es ist u. a. eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Bildwiedergabesystem zu schaffen, wodurch ein Ausgangs-Videosignal geformt werden kann, das mehrere Fenster aufweist, die je Bildinformation von einem eigenen Eingangs-Videosignal enthalten, wobei es möglich ist, dass das Eingangs-Videosignal unterabgetastet wird, ohne dass ein einziges Frame des Ausgangs-Videosignals Information von anderen Frames eines Eingangs-Videosignals enthält, wobei das genannte System ebenfalls weniger als der doppelte Speicherraum erfordert, der zum Speichern eines einzigen Frames erforderlich ist.
Um dies zu erreichen ist das Bildwiedergabesystem nach der vorliegenden Erfindung gekennzeichnet durch den kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1. Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass trotz einer Überlappung keine Bildinformation der Fenster überschrieben wird, bevor sie ausgelesen worden ist, unter der Bedingung aber, dass die Überlappung kleiner ist als die minimale Anzahl Stellen, die in einer Reihe vom Anfang bis zum Ende eines Fensters ausgelesen worden sind. Im Falle rechteckiger Fenster definiert die minimale Höhe des Fensters auf diese Weise die Überlappung.
Ein "Bildframe" in dem Sinne der vorliegenden Erfindung kann einem Frame des Videosignals sowie dem "Teilbild" entsprechen, d. h. beispielsweise einem von zwei Teilen, die ein Bild eines Zeilensprung-Fernsehsignals bilden. Im Allgemeinen bedeutet das Wort "Bild" eine Periode, nach der ein Fenster wieder in dem Videosignal oder in einem Vielfachen davon, auftritt.
Die Bildinformation wird auf diese Weise an die richtige Stelle geschrieben, ohne die Gefahr einer Übernahme, ungeachtet der Phase des betreffenden Eingangs-Videosignals gegenüber dem Ausgangs-Videosignal und ungeachtet der Größe des Fensters (unter der Bedingung aber, dass es größer ist als die minimale Größe).
Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Ausführungsform des Bildwiedergabesystems, wobei die Schreibmittel vorgesehen sind zum Selektieren der Speicherstelle auf Basis eines Schreib-Startzeitpunktes gegenüber einem Lese- Startzeitpunktes des Fensters in dem aktuellen betreffenden ausgelesenen Bild, auf Basis einer vorbestimmten Dauer der Auslesung des Fensters, und auf Basis einer vorbestimmten Dauer eines Zeitintervalls, wobei die Bildinformation in jedem Bild eintrifft. Die Stelle der Einschreibung wird auf diese Weise bestimmt auf Basis von Mengen, die auf einfache Weise gemessen werden können.
Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Ausführungsform des Bildwiedergabesystems, wie in Anspruch 3 beschrieben. In dem Fall von Synchronisation kann die Selektion der Schreibstelle auf diese Weise einfacher implementiert werden.
Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Ausführungsform einer Bildwiedergabeanordnung, die eine Unterabtasteinheit zum Unterabtasten des wenigstens einen Eingangs-Videosignals vor dem Schreiben enthält.
Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf eine Ausführungsform des Bildwiedergabesystems, wie in Anspruch 5 beschrieben. Auf diese Weise kann ein Videosignal mit Hilfe von Speichern gebildet werden, die an sich je eine lange Zugriffszeit haben.
Die Erfindung ist insbesondere interessant für rechteckige Fenster, deren Dauer auf einfache Weise bestimmt werden kann, aber sie kann ebenfalls angewandt werden für Fenster einer anderen Form.
Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Verfahren zum Anpassen eines Ausgangs-Videosignals nach Anspruch 7.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Ausführungsform eines Bildwiedergabesystems nach der Erfindung,
Fig. 2 eine erste Graphik von Speicheradressen als Funktion der Zeit,
Fig. 3 eine zweite Graphik von Speicheradressen als Funktion der Zeit,
Fig. 4 eine dritte Graphik von Speicheradressen als Funktion der Zeit,
Fig. 5 eine Schreibeinheit,
Fig. 6 eine Schreibeinheit mit einer Unterabtaststufe.
Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform eines Bildwiedergabesystems nach der vorliegenden Erfindung. Dieses System umfasst eine Anzahl Schreibeinheiten 11, 12, 13, die mit einer Speichereinheit 10 gekoppelt sind. Weiterhin ist für jede Schreibeinheit 11, 12, 13 ein Dateneingang 112, 122, 132 mit der Speichereinheit 10 gekoppelt. Ein Ausgang 170 der Speichereinheit 10 ist mit einer Wiedergabeeinheit 17, beispielsweise einem Fernsehmonitor, gekoppelt. Das Bildwiedergabesystem umfasst ebenfalls eine Ausleseeinheit 15. Diese Einheit umfasst einem Taktsignaleingang 150, der mit einem ersten Zähler 152 und mit einem zweiten Zähler 154 gekoppelt ist. Ein Ausgang 153 des ersten Zählers 152 ist mit der Speichereinheit 10 und mit einem Dateneingang eines Signalspeichers 156 gekoppelt. Ein Ausgang des zweiten Zählers 154 ist mit einem Takteingang des Signalspeichers 156 sowie mit einem Bildsynchronisationseingang der Bildwiedergabeanordnung 17 gekoppelt. Der Ausgang des Signalspeichers 156 und ein Zählerausgang des zweiten Zählers 154 sind beide mit den jeweiligen Schreibeinheiten 11, 12, 13 verbunden. Weiterhin hat jede Schreibeinheit 11, 12, 13 ihren eigenen Takteingang.
Das ganze System kann an einer einzigen Stelle vorgesehen sein, aber es ist ebenfalls möglich, dass die Bildwiedergabeanordnung 17 (oder insbesondere der Schirm derselben) und der restliche Teil des Systems an verschiedenen Stellen vorgesehen werden, wie dies der Fall ist bei einem Fernsehsender und einem Empfänger, einer Kabelfernsehzentrale und einem damit verbundenen Empfänger, und im Allgemeinen bei jeder Funkanlage, wo eine zentrale Anordnung ein Ausgangs-Videosignal für einen in einem Abstand davon befindlichen Empfänger bildet.
Unter Ansteuerung der Schreibeinheiten 11, 12, 13 wird im Betrieb Bildinformation, die von den Dateneingängen 112, 122, 132 herrührt, in einen Speicher in der Speichereinheit 10 eingeschrieben. Diese Bildinformation wird unter Ansteuerung der Ausleseeinheit 15 ausgelesen und über den Ausgang 170 der Speichereinheit 10 als ein Videosignal der Bildwiedergabeanordnung 17 zugeführt. Die Bildwiedergabeanordnung 17 gibt dieses Videosignal an einem Wiedergabeschirm wieder.
Die Ausleseeinheit 15 erzeugt einen periodisch zurückkehrenden Zyklus von Adressen der Speichereinheit 10. Diese Adressen definieren einen Zyklus von Stellen in der Speichereinheit 10. Aus den aufeinanderfolgenden Stellen in diesem Zyklus in dem Speicher liest die Speichereinheit 10 Bildinformation für beispielsweise aufeinanderfolgende Pixel in dem Ausgangs-Videosignal aus, das über den Ausgang 170 der Bildwiedergabeanordnung 17 zugeführt wird. Für jedes Pixel enthält die Bildinformation beispielsweise 8 Bits an Grauinformation und gewünschtenfalls 8 Bits an Farbinformation. Der Ausdruck "Stelle" soll in einem weiten Sinne interpretiert werden. So deckt dieser Ausdruck beispielsweise den Speicherraum für eine Gruppe mehrerer aufeinanderfolgender Pixel. Im Allgemeinen werden bei der Unterteilung des Speichers in Teile, die nacheinander ausgelesen werden, diese Teile als "Stellen" bezeichnet.
Der Zyklus von Adressen wird von dem ersten Zähler 152 in der Ausleseeinheit 15 dadurch erzeugt, dass Taktimpulse an dem Takteingang 150 gezählt werden. Der erste Zähler 152 ist ein Modulo-Zähler, der wieder von Null an zu zählen anfängt, wenn ein maximaler Wert "m" erreicht ist, so dass der Zyklus von Adressen periodisch wiederholt wird. Der zweite Zähler 154 zählt jeweils aufwärts bis an die gesamt Zahl "f" in einem einzigen Frame des Ausgangs-Videosignals, das der Bildwiedergabeanordnung 17 über den Ausgang 170 zugeführt wird, beispielsweise die Anzahl Pixel, wenn die Bildinformation für ein einziges Pixel von jeder Stelle ausgelesen wird. Wenn diese Zahl erreicht ist, erzeugt der zweite Zähler einen Bildsynchronisationsimpuls. (Nachdem diese Anzahl erreicht worden ist, werden die Zähler in der Praxis einige Zeit angehalten, damit eine Austastperiode ohne Bildinformation erzeugt wird, wobei diese Austastperiode dem Synchronisationsimpuls vorhergeht; was der Deutlichkeit der Figur halber nicht dargestellt ist).
In Reaktion auf den Synchronisationsimpuls wird der aktuelle Zählstand des ersten Zählers 152 zu dem Signalspeicher 156 übertragen. Dieser Signalspeicher enthält auf diese Weise die Adresse der Stelle des ersten Pixels des aktuellen Fran-ies des Ausgangs-Videosignals. Der zweite Zähler liefert seinen Zählwert, der angibt, welche Position die Information von der aktuell ausgelesenen Stelle in dem Frame beaufschlagt, zu den Schreibeinheiten 11, 12, 13.
Die Schreibeinheiten 11, 12, 13 gewährleisten, dass Bildinformation, herrührend von den Eingängen 112, 122, 132 an die Stellen des Zyklus geschrieben wird, so dass beim Auslesen diese Bildinformation zu der Bildwiedergabeanordnung 17 übertragen wird.
Fig. 2 zeigt eine ersten Graphik mit Speicheradressenwerten "x" als Funktion der Zeit "t". Eine erste Linie 20a, 20b in dieser Graphik stellt die Adressenwerte dar, wie diese von der Ausleseeinheit 15 erzeugt werden für den Fall, wo die Länge "m" des Zyklus von Ausleseadressen der Anzahl "f" von Stellen in einem Frame des Ausgangs-Videosignals entspricht. (Der Deutlichkeit halber ist die Linie 20a, 20b in Form zweier gezogener Linien dargestellt, obschon die Adressen deutlich nur ganzzahlige Werte annehmen können). Es dürfte einleuchten, dass die Linie 20a, 20b von Neuem Anfängt, sobald der Wert m (=f) erreicht ist. In dem Fall werden die zwei Teile 20a, 20b der ersten Linie zwei aufeinanderfolgenden Frames zugeordnet.
Fig. 2 zeigt ebenfalls eine zweite Linie 22a, 22b, wobei die Werte der Adressen, an denen Bildinformation eines Eingangs-Videosignals eingeschrieben ist, als Funktion der Zeit aufgetragen sind. Die zweite Spur umfasst zwei Teile 22a, 22b, die zwei aufeinanderfolgenden Frames des Eingangs-Videosignals zugeordnet sind. Dies basiert auf der Voraussetzung des Vorhandenseins eines "unterabgetasteten" Eingangs-Videosignals mit derselben Frame-Frequenz wie das Ausgangs-Videosignal, wobei die Schreibadressen mit einer niedrigeren Frequenz als die ausgelesenen Adressen zugenommen haben; folglich ist die Steigung der zweiten Linie 22a, 22b weniger steil als die der ersten Linie 20a, 20b.
Fig. 2 zeigt, dass die erste Linie 20a, 20b und die zweite Linie 22a, 22b sich schneiden. Vor dem Schnittpunkt in dem zweiten Teil 20b der ersten Linie wird Information aus dem Speicher ausgelesen, die darin während des zweiten Teils 22b der zweiten Linie eingeschrieben worden ist. Nach dem Schnittpunkt aber wird Information aus dem Speicher ausgelesen, die darin während des ersten Teils 22a der zweiten Linie eingeschrieben wurde, d. h. Information herrührend von einem Frame früher als das Frame vor dem Schnittpunkt. Dies bedeutet, dass die Bildinformation, die für ein einziges Frame ausgelesen wurde, von zwei verschiedenen Frames des Eingangs-Videosignals herrührt; dies könnte zu unerwünschten Artefakten führen.
Fig. 3 zeigt eine zweite Graphik von Speicheradressen als Funktion der Zeit; in diesem Fall treten solche Artefakte nicht auf. Die Figur zeigt wieder eine erste Linie 30a, 30b und eine zweite Linie 32a, 32b, 32c. Die Länge "m" des Zyklus von Stellen, von denen die Bildinformation für das Ausgangs-Videosignal ausgelesen wird, ist größer als die Länge "f" eines einzigen Frames in der Figur. Dadurch wird der Startpunkt der aufeinanderfolgenden Frames in dem Zyklus von Stellen jeweils verschoben. Die Startpunkte 31a, 31b, 31c sind auf der ersten Linie 30a, 30b in Fig. 3 aufgetragen. Dadurch, dass die Länge "m" des Zyklus genügend länger gemacht wird als die Länge "f" eines einzigen Frames, kann zwischen den Zeitpunkten, an denen Bildinformation aus dem Speicher ausgelesen wird, genügend Raum zum Auslesen neuer Bildinformation geschaffen werden, ohne dass das Lesen und schreiben einander übernehmen.
Fig. 4 zeigt eine dritte Graphik von Speicheradressen als Funktion der Zeit. Die minimal erforderliche Länge "m" des Zyklus von Stellen, aus denen die Bildinformation ausgelesen wird, wird auf Basis dieser Graphik deduziert. Fig. 4 zeigt wieder eine erste Linie 40a, 40b und eine zweite Linie 42, welche die Adressen vom Lesen und Schreiben als Funktion der Zeit darstellen.
Auf der vertikalen Achse sind ebenfalls die Stellen x&sub0; und x&sub1; angegeben. Dies sind die Stellen, an denen zuerst und zuletzt Bildinformation von einem einzigen Frame des Eingangs-Videosignals in den Speicher eingeschrieben wird. Auf der horizontalen Achse sind die Zeitpunkte t&sub0; und t&sub1; angegeben. Dies sind die Zeitpunkte, an denen Bildinformation von einem einzigen Rahmen des Eingangs-Videosignals zuerst und zuletzt in dem Speicher eintreffen. Auf der horizontalen Achse sind ebenfalls die Zeitpunkte s&sub0;, s&sub1; angegeben. Dies sind die Zeitpunkte, an denen Bildinformation von einem einzigen Frame des Eingangs-Videosignals zuerst und zuletzt aus dem Speicher ausgelesen wird. Zum Schluss sind auf der horizontalen Achse die Zeitpunkte r&sub0;, r&sub1; angegeben. Dies sind die Zeitpunkte, an denen die Stellen, welche die Adressen x&sub0;, x&sub1; tragen, zum letzten Mal vor dem Schreiben ausgelesen wurden. Weil der Zyklus von Adressen eine Länge "m" hat, gilt, dass r&sub0; = s&sub0; - m und r&sub1; = s&sub1; - m (wobei die Zeitpunkte s&sub0;, s&sub1; und r&sub1; in Einheiten eines Zeitintervalls zwischen dem Auslesen aufeinanderfolgender Stellen ausgedrückt sind).
Wenn ein Schnittpunkt der ersten Linie 40a, 40b mit der zweiten Linie 42 vermieden werden soll, muss gelten, dass
r&sub0; < t&sub0;, was bedeutet, dass s&sub0; - m < t&sub0;
t&sub1; < s&sub1;
Die Zeitpunkte s&sub0; und s&sub1; sind abhängig von der Position in den Frames des Ausgangs- Videobildes, für welches das Fenster gemeint ist. Im Allgemeinen werden die Positionen von Pixeln in einem Frame durch y&sub1; bezeichnet. Für jede Position yi gilt, dass die dieser Position zugeordnete Bildinformation zu Zeitpunkten si ausgelesen wird, und zwar entsprechend
si = yi + n * f + b
Hierin werden die Zeitpunkte si in Einheiten eines Zeitintervalls zwischen dem Auslesen aufeinanderfolgender Stellen ausgedrückt. Die Frame-Zahl "n" ist eine ganze Zahl und "b" ist der Zeitpunkt, an dem der Anfang (yi = 0) eines Ausgangsframes (n = 0) ausgelesen wird.
Es wird vorausgesetzt, dass die Start- und Endpositionen eines Fensters durch y&sub0; bzw. y&sub1; angegeben werden. Dies sind also die Positionen in den Frames des Ausgangs-Videosignals, von dem Bildinformation zuerst und zuletzt aus dem Eingangs-Videosignal ausgelesen wird. Von diesem Start- und Endpositionen eines Fensters y&sub0;, y&sub1;, werden die Zeitpunkte s&sub0; und s&sub1;, an denen die zugeordnete Bildinformation ausgelesen werden wird, deduziert:
s&sub0; = y&sub0; + n·f + b
s&sub1; = y&sub1; + n·f + b
Dabei ist die Framezahl "n" die möglichst niedrige Framezahl, für welche die zweite oben stehende Ungleichung (t&sub1; < s&sub1;) gilt. Die Zeitdifferenz &sub1; = s&sub1; - t&sub1; zwischen dem Auslesen und dem Schreiben der letzten Bildinformation, die in dem Fenster eintrifft, wird deswegen niemals größer sein als f (dies wegen der Tatsache, dass, wenn &sub1; > f, eine Reduktion von "n" um Eins ebenfalls t&sub1; < s&sub1; ergeben würde).
Die erste oben stehende Ungleichung (s&sub0; - m < t&sub0;) bedeutet, dass m größer sein soll als der maximal mögliche Wert von &sub0; = s&sub0; - t&sub0;. Dies kann geschrieben werden als &sub0; = &sub1; + I, woraus hervorgeht, dass
I = (t&sub1; - t&sub0;) - (y&sub1; - y&sub0;)
Dabei ist t&sub1; - t&sub0; die Zeit, erforderlich zum Schreiben eines Fensters. Diese Zeit wird niemals größer sein als "f", d. h. die Zeit, erforderlich zum Auslesen eines ganzen Frames (in Einheiten eines Zeitintervalls zwischen dem Auslesen aufeinanderfolgender Stellen), weil die Frame-Frequenz des Eingangs-Videosignals und die des Ausgangs-Videosignals nahezu dieselbe sind. y&sub1; - y&sub0; ist die Fensterlänge: die Anzahl Stellen in dem Zyklus zwischen dem Anfang und dem Ende des Fensters. Für rechteckige Fenster ist dies h·1, wobei h die Höhe des Fensters ist und 1 die Länge einer Bildzeile.
Wenn ein Mindestwert W für die Fensterlänge y&sub1; - y&sub0; gegeben wird, folgt, dass
I < f - w
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass wenn ein Schnittpunkt der ersten Linie 40q, 40b mit der zweiten Linie 42 vermieden werden soll, Folgendes gelten muss:
m > &sub0;
während &sub0; = &sub1; + I, wobei &sub1; < f und I < f - W. Auf diese Weise folgt, dass keine Übernahme zwischen dem Schreiben und Lesen des Speichers auftritt, unter der Bedingung aber, dass
m > 2·f - W
Die Anzahl Stellen "m" in dem Zyklus, in dem der Speicher ausgelesen wird, muss deswegen größer sein als f (die Anzahl Stellen in einem Frame) kann aber kleiner als 2·f gehalten werden.
Für ein genormtes CCIR-Fernsehsignal mit 576 Information tragenden Zeilen je Bild und mit einer Speichereinheit mit Stellen zur Speicherung der Bildinformation von 512 Zeilen, sind deswegen Fenster mit wenigstens 64 Zeilen geeignet; also, im Fall eines zeilenversprungenen Teilbildes etwa um ein Viertel der Höhe des Teilbildes. Diese Abmessungen sind in der Praxis sehr vorteilhaft.
Im Grunde lässt sich die Erfindung anwenden bei Teilbildern sowie bei Vollbildern (ein Vollbild eines Fernsehsignals wird im Zeilensprungverfahren aus zwei Teilbildern zusammengesetzt, die nacheinander in dem Videosignal auftreten).
Fig. 5 zeigt eine Schreibeinheit, geeignet zum Einsatz als Schreibeinheit 11 bei einem Bildwiedergabesystem, wie in Fig. 1 dargestellt. Die Schreibeinheit 11 umfasst einen ersten Eingang 50, der mit einem Komparator 51 gekoppelt ist, der einen Ausgang aufweist, der mit einem ersten Eingang eines Addierers 53 gekoppelt ist. Ein zweiter Eingang 52 der Schreibeinheit 11 ist mit einem zweiten Eingang des Addierers 53 gekoppelt. Ein Ausgang des Addierers 53 ist mit einem Dateneingang eines Signalspeichers 56 gekoppelt. Der Ausgang des Signalspeichers 56 ist mit einem Eingang eines weiteren Addierers 57 gekoppelt. Die Schreibeinheit umfasst einen dritten Eingang 54, der mit einem Takteingang eines Zählers 55 gekoppelt ist. Ausgänge des Zählers sind mit einem Takteingang des Signalspeichers 56, mit einem zweiten Eingang des weiteren Addierers 57, bzw. mit einem ersten Ausgang 59 gekoppelt. Ein Ausgang des weiteren Addierers 57 ist mit einem zweiten Ausgang 58 gekoppelt.
Im Betrieb empfängt der erste Eingang ein Signal, das die Zahl in dem Zyklus derjenigen Stelle darstellt, die zuletzt aus dem Speicher in der Speichereinheit 10 ausgelesen wurde, gerechnet vom Anfang des aktuell ausgelesenen Frames. Der Komparator vergleicht diese Zahl mit einem Schwellenwert T:
T = y&sub1; - t
(t ist der Wert von t&sub1; - t&sub0;, vorausgesagt auf Basis der Teilbildfrequenz) und liefert das kleinste Vielfache n·f von "f" größer als die Differenz wischen dieser Zahl und der Schwelle T zu dem Addierer 53. Der zweite Eingang 52 empfängt die Adresse b&sub0; der ersten Stelle des aktuell ausgelesenen Teilbildes. Der Addierer 53 addiert die von dem Komparator 51 erhaltene Zahl zu der Adresse; der Addierer liefert auf diese Weise die Zahl b&sub0; + n·f.
Der Zähler 55 empfängt ein Taktsignal, das dazu dient, die Information am Dateneingang (112, 122 oder 132 in Fig. 1) zu takten. Dadurch, dass die Impulse dieses Taktsignals gezählt werden, bestimmt der Zähler 55, wann die Dateninformation mit Bestimmung Fenster an dem Dateneingang eintrifft. Dies wird dem Signalspeicher 56 mitgeteilt, der das Ausgangssignal b&sub0; + n·f des Addierers 53 in Reaktion darauf speichert. Weiterhin bildet der Zähler 55 an dem ersten Ausgang 59 ein Freigabesignal zum Schreiben in der Speichereinheit 10. Dieses Freigabesignal wird aktiviert beim Eintreffen der ersten Bildinformation, bestimmt für ein Fenster, und bleibt intermittierend aktiv, bis an das Eintreffen der jüngsten Bildinformation. Das Freigabesignal ist aktiv, beispielsweise exklusiv in dem Teil jeder Bildzeile, die zu dem fenster gehört.
Der Zähler 55 liefert ebenfalls den Zählwert (t - t&sub0;) gegenüber dem Anfang der Bildinformation für das Fenster. Der weitere Addierer 57 addiert den Inhalt b&sub0; + nf des Signalspeichers 56 zu dem Zählwert "(t - t&sub0;)" des Zählers und zu der Startstelle y&sub0; des fensters in den Teilbildern des Ausgangsbildes und liefert die Summe
(t - t&sub0;) + y&sub0; + b&sub0; + n·f
an dem zweiten Ausgang 58. Diese Summe bildet eine Adresse für die Speichereinheit 10; von dieser Adresse wird nur der Rest
(t - t&sub0;) + y&sub0; + b&sub0; + n·f mod m
benutzt bei Teilung durch die Länge "m" des Zyklus der Stellen. Die Elemente der Schreibeinheit 11, wie die Addierer 33, 57, brauchen nur für Modulo "m" Arithmetik konstruiert zu sein.
Die Schreibeinheit 11 ist auf diese Art und Weise imstande, die Bildinformation eines Fensters in der Speichereinheit 10 zu schreiben, ohne dass dazu Vorkenntnisse über die Phasenbeziehung zwischen den jeweiligen Eingangssignalen und Ausgangssignalen erforderlich sind. Offenbar ist die Schreibeinheit 11 nach Fig. 5 nur ein nicht beschränkendes Beispiel. Es ist nur wesentlich, dass die Schreibeinheit 11 jeweils die Adressen der Stellen vor dem Schreiben verschiebt, so dass die Bildinformation beim Auslesen in das richtige Fenster gelangt und die gesamte Bildinformation eines einzigen Eingangsbildes nach dem Schreiben aus ein und demselben Ausgangsbild ausgelesen wird, vorzugsweise derart, dass das Ende der Bildinformation innerhalb des Fensters bei der erstmöglichen Gelegenheit ausgelesen wird. Wenn die relative Phase der Eingangs-Videosignale und des Ausgangs-Videosignals nicht bekannt ist, muss eine Selektion gemacht werden, um wie viele Teilbilder dieser erstmögliche Gelegenheit hinter den aktuelle ausgelesenen Teilbildern liegt.
So kann beispielsweise eine Schreibeinheit, die nur eine Detektionseinheit für den Anfang der zu schreibenden Information und einen Zähler enthält, ausreichen. Der Zähler wird dann von dem dem Eingangs-Videosignal zugeordneten Taktsignal erhöht und liefert Adressen für die Speichereinheit 10. Der Zähler kann mit Hilfe eines Prozessors an der beschriebenen richtigen Adresse ausgelöst werden.
Wenn die Phasenbeziehung im Voraus bekannt ist, ist beispielsweise der Komparator 51 überflüssig, weil die Zahl "n" dann fest ist. Die Reihenfolge, in der die jeweiligen Beiträge zu der Adresse (dem Anfang des Teilbildes b&sub0;, der Position des Fensters in dem Teilbild y&sub0;, der Anzahl n versetzter Teilbilder usw.) kombiniert werden und der Startpunkt gegenüber dem sie gezählt werden, kann ebenfalls beliebig sein. Der genaue Zeitpunkt, an dem der Signalspeicher 56 getaktet wird, kann verschiedenartig gewählt werden, unter der Bedingung aber, dass die Wahl von "n" eventuell daran angepasst ist.
Es kann eine beliebige Anzahl Schreibeinheiten 11, 12, 13 verwendet werden, d. h. eine für jedes Eingangssignal oder eine je Fenster. Alle Schreibeinheiten 11, 12, 13 können im Grunde konstruiert werden, wie in Fig. 5 dargestellt. Wenn es aber bekannt ist, dass ein bestimmtes Eingangssignal niemals unterabgetastet zu werden braucht, so dass es immer dieselbe Pixelfrequenz wie das Ausgangs-Videosignal hat, reicht eine einfacherer Schreibeinheit 11, 12, 13 aus für das betreffende Eingangs- Videosignal, weil die Gefahr, dass das Schreiben durch das Lesen übernommen wird, hier überhaupt nicht existiert. Diese einfachere Schreibeinheit kann beispielsweise b&sub0; + y&sub0; als die erste Stelle zum Schreiben selektieren, so dass n immer 0 ist.
Der Speicher 10 empfängt ein Freigabesignals und Adress-Signale von allen Schreibeinheiten 11, 12, 13. Eine Anzahl Schreibeinheiten 11, 12, 13 kann dann simultan ein aktives Freigabesignal erzeugen und die Leseeinheit 15 kann ebenfalls aktiv sein. In dem Fall gewährleistet die Speichereinheit 10, nötigenfalls durch Pufferung, dass alle Schreibvorgänge nacheinander durchgeführt werden. Eine zugehörige Patentanmeldung EP- 0.618.560 von demselben Erfinder und demselben Patentanwalt zugeteilt, beschreibt beispielsweise eine Speichereinheit 10, die für diesen Zweck geeignet ist.
Der Speicher in dieser Speichereinheit 10 ist in (nicht dargestellte) Segmente aufgeteilt. Jedes Segment entspricht einer Spalte des Bildes. Beim Auslesen jeder Bildzeile wird auf diese Weise Bildinformation nacheinander aus einer Reihe aufeinanderfolgender Segmente ausgelesen. Zur Vereinfachung der Adressierung ist es erwünscht, dass jedes Teilbild in demselben Segment anfängt und dass die Differenz zwischen der Länge eines Teilbildes und der Länge des Zyklus der Stellen des Speichers, in dem die Bildinformation ausgelesen wird, eine ganze Anzahl Zeilen beträgt.
Fig. 6 zeigt eine Schreibeinheit 11, die eine Unterabtaststufe 60 aufweist. Die Schreibeinheit 11 ist wie in Fig. 5 dargestellt. Die Unterabtaststufe 60 umfasst einen Teiler 62, der zwischen dem Takteingang 66 und dem dritten Eingang 54 der Schreibeinheit vorgesehen ist. Die Unterabtaststufe 60 umfasst ebenfalls ein Filter 64, das vor dem Dateneingang 112 liegt.
Im Betrieb gibt es beispielsweise ein Eingangssignal mit einer Pixel- und einer Teilbildfrequenz, die der Pixel- und Teilbildfrequenz des Ausgangssignal nahezu entsprechen, an der Unterabtaststufe 60 vorhanden. Die Pixelfrequenz wird durch einen Unterabtastfaktor, beispielsweise 2, in dem Teiler 62 geteilt, so dass für jeweils zwei Pixel in dem Eingangssignal nur ein Pixel in dem Speicher 10 gespeichert wird. Die Schreibeinheit arbeitet auf diese Weise ebenfalls mit einer niedrigeren Pixelfrequenz. Die Teilbildfrequenz ist aber nach wie vor dieselbe. Nötigenfalls schafft das Filter 64 eine Anti-Alias-Filterung.

Claims

1. Bildwiedergabesystem mit

- Eingangsmitteln zum Empfangen von Eingangs-Videosignalen,

- einem Speicher mit einer Anzahl Speicherstellen zum Speichern von Pixelinformation,

- Auslesemitteln zum Auslesen der genannten Speicherstellen und zum Bilden eines Ausgangs-Videosignals, die Information trägt, die eine Reihe von Bildframes darstellt, wobei jedes Bildframe eine Anzahl Fenster aufweist, die je Bildinformation von einem zugeordneten Eingangs-Videosignal enthalten;

- Schreibmitteln zum Schreiben der Bildinformation aus den Video-Eingangssignalen an selektierte Speicherstellen, aus denen die Bildinformation durch die Auslesemittel ausgelesen wird,

dadurch gekennzeichnet, dass

- die Anzahl "m" der genannten Speicherstellen durch die Ungleichung 2·f - W < m < 2·f gegeben wird, wobei f die Anzahl Speicherstellen ist, erforderlich zum Speichern der Pixelinformation eines einzigen Frames und wobei W der minimale Wert der Fensterlänge ist, wobei diese beiden Werte je durch die Anzahl Speicherstellen bestimmt werden, die vom Anfang bis zum Ende des Fensters ausgelesen wurden.

- die Auslesemittel vorgesehen sind zum periodischen Auslesen der genannten "m" Speicherstellen;

- die Pixelinformation am Ende jedes Frames aus denselben Speicherstellen ausgelesen werden, wie die Pixelinformation am Anfang eines unmittelbar vorhergehenden Frames,

- die Schreibmittel vorgesehen sind zum Selektieren der Speicherstellen, und zwar derart, dass der Schreibzeitpunkt der letzten Pixelinformation jedes Fensters vor dem Auslesezeitpunkt der genannten letzten Pixelinformation auftritt.

2. Bildwiedergabesystem nach Anspruch 1, wobei die Schreibmittel vorgesehen sind zum Selektieren der Speicherstellen für jedes Fenster auf Basis eines Schreibstartzeitpunktes gegenüber einem Lesestartzeitpunkt des Fensters in einem aktuell ausgelesenen Bildframe, auf Basis einer vorbestimmten Auslesedauer des Fensters, und auf Basis einer vorbestimmten Dauer eines Zeitintervalls, in dem die Bildinformation des Fensters eintrifft.

3. Bildwiedergabesystem nach Anspruch 2, wobei ein Eingangs-Videosignal zu dem Ausgangs-Videosignal synchronisiert wird und wobei die Schreibmittel vorgesehen sind zum Schreiben der Bildinformation mit einem vorbestimmten Versatz gegenüber einer startenden Speicherstelle des Fensters an den Speicherstellen, die benutzt werden für das aktuelle Bild des Bildes des Ausgang-Videosignals.

4. Bildwiedergabesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dieses System eine Unterabtasteinheit aufweist zum Unterabtasten eines Eingangs-Videosignals vor dem Schreiben.

5. Bildwiedergabesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Speicher eine Anzahl Segmente aufweist, die unabhängig voneinander zugreifbar sind, wobei die Schreibmittel vorgesehen sind zum parallelen Einschreiben der Bildinformation aus den Eingangs-Videosignalen in die jeweiligen Segmente, wobei die Auslesemittel vorgesehen sind zum Auslesen aufeinanderfolgender Teile einer Bildzeile aus den betreffenden Segmenten des Speichers, wobei die Speicherstellen, die am Anfang jedes Bildframes benutzt werden, alle in demselben Segment liegen.

6. Bildwiedergabesystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei wenigstens ein Fenster rechteckig ist und eine Folge von Unterreihen untereinander gleicher Anzahlen aufeinanderfolgender Auslesestellen unter den für jedes Bildframe benutzten Speicherstellen aufweist, wobei es zwischen den Unterreihen Unterbrechungen derselben Länge gibt.

7. Verfahren zum Bilden eines Ausgangs-Videosignals mit Information, die eine Reihe von Bildframes darstellt, wobei jedes Bildframe eine Anzahl Fenster aufweist, die je Bildinformation von einem zugeordneten Eingang-Videosignal enthalten, wobei dieses Verfahren die nachfolgenden Verfahrensschritte umfasst:

- das Einschreiben der Bildinformation von den Video-Eingangssignalen an selektierte Speicherstellen,

gekennzeichnet durch

- das periodische Auslesen einer Anzahl "m" Speicherstellen, wobei die Anzahl "m" der gennanten Speicherstellen durch die Ungleichung 2·f - W < m < 2·f gegeben wird, wobei f die Anzahl Speicherstellen ist, die notwendig sind zum Speichern der Pixelinformation eines einzigen Frames und wobei W der minimale Wert der Fensterlängen ist, die je durch die Anzahl Speicherstellen definiert wird, die von dem Anfang bis an das Ende des Fensters ausgelesen wurden;

- das Bilden eines Ausgangssignals aus der Bildinformation, die aus den genannten Speicherstellen ausgelesen wurden,

- das Auslesen der Pixelinformation am Ende des Frames aus denselben Speicherstellen wie die Pixelinformation am Anfang eines unmittelbar vorhergehenden Frames,

- das Selektieren von Speicherstellen, und zwar derart, dass der Schreibzeitpunkt der letzten Pixelinformation eines Fensters vor dem Lesezeitpunkt der letzten Pixelinformation auftritt.