DE2855731A1

DE2855731A1 - Einrichtung zur farbwiedergabe unter verwendung eines hilfsspeichers fuer farbinformationen

Info

Publication number: DE2855731A1
Application number: DE19782855731
Authority: DE
Inventors: Philip Keene Baltzer; Paul Michael Russo; Joseph A Weisbecker
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1977-12-27
Filing date: 1978-12-22
Publication date: 1979-06-28
Also published as: IT1101139B; FR2413836A1; GB2011767A; JPS54105923A; IT7831294A0; FR2413836B1; DE2855731C2; GB2011767B

Description

RCA 71,611/Sch/Vu

RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)

Einrichtung zur Farbwiedergabe unter Verwendung eines HilfsSpeichers für Farbinformationen

Die Erfindung bezieht sich auf die Mitteilung von Informationen in Farbe, insbesondere auf einer Abtastrasterwiedergabeeinrichtung, wie einem Fernsehempfänger.

Das Raster eines Fernsehempfängers stellt eine preiswerte Anzeigemöglichkeit für Mikrocomputer, Minicomputer und andere ähnliche billige kleine Steuereinrichtungen dar, wenn es zur Darstellung von Punktelementen verwendet wird, die in einem Datenspeicher eingespeichert sind. Das Leuchtdichtesignal (welches einen Einschalt- oder Ausschaltzustand darstellt) wird in einem Datenspeicher als binäre Variable (Bit) gespeichert, welches für jedes Punktelement der Wiedergabeeinrichtung einen Wert 1 oder 0 hat. Ein Binärwert der gespeicherten Information bedeutet einen Lichtpunkt oder einen EIN-Punkt, und der andere Binärwert einen dunklen oder AUS-Punkt. Wenn eine Farbinformation darzustellen ist, verdreifacht sich die Zahl der im Speicher zu speichernden Bits, weil drei Informationsbits benötigt werden, nämlich für jedes darzustellende Punktelement eines zur Steuerung jeweils des Rot-, Blau- oder Grünstrahlsystems der Farbwiedergabeeinrichtung. Ein Beispiel für eine solche Anordnung findet sich in der US-PS 4 016 544.

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Eine Alternative zum Speichern von drei Informationsbit pro Punkt für eine Farbwiedergabeeinrichtung ist in der US-PS 3 624 634 (der Anmelderin auch dieser Anmeldung) gezeigt. In dieser Schaltung wird die Information für das erste Punktelement jeder Zeile der Wiedergabeeinrichtung übertragen, und für den Rest der Zeile wird dieselbe Farbe benutzt. Für die Darstellung eines alphanumerischen Textes, wo für jede Textzeile zum Hervorheben verschiedene Farben verwendet werden, ergibt dieses System eine befriedigende Farbsteuerung ohne die Notwendigkeit von drei Bit für jedes Punktelement der Anzeigeeinrichtung. Für andere Zwecke, beispielsweise für Videospiele und dgl., befriedigt dieses Verfahren jedoch nicht völlig, da es keine Farbänderung innerhalb einer Zeile erlaubt.

Ein System, bei welchem die Erfindung angewendet werden kann, benutzt einen Hilfsspeicher, der weniger Bit speichert als der Datenspeicher, der die Leuchtdichteinformation für jedes darzustellende Punktelement speichert. Die Färbinformation kann im Verlauf einer Zeile verändert werden, so daß der Eindruck einer vollständigen Farbsteuerung entsteht. Man erhält hierbei ein hoch aufgelöstes Leuchtdichtesignal mit einem geringer aufgelösten Farbsignal. Die Erfahrung hat gezeigt, daß das Auge kleine Farbänderungen bei Farbfernsehwiedergabeeinrichtungen nicht auflösen kann, so daß eine niedrigere Farbauflösung nicht notwendigerweise ein Nachteil ist, jedoch eine erhebliche Kosteneinsparung erlaubt, weil besondere Geräte nicht benötigt werden, die andernfalls für eine hohe Farbauflösung notwendig wären.

Ein anderer Vorteil des erfindungsgemäßen Farbdarstellungssystems liegt darin, daß es mit nur geringfügigen Modifikationen bei Systemen verwendet werden kann, die für Schwarzweißdarstellung bestimmt sind. Es ist nur geringer zusätzlicher apparativer Aufwand und die Speicherung der Farbinformation notwendig. Ein weiterer Vorteil besteht darin, daß die Farbinformation zwischen den Vollbildern der Darstellung geändert werden kann, um der aktiven Information auf der Wiedergabeeinrichtung zu entsprechen, wobei die Bandbreite des Signals unter derjenigen liegt, die für eine

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hohe Farbauflösung nötig ist.

Bei einem Verfahren gemäß der Erfindung werden die auf einem Abtastrastermedium darzustellenden Leuchtdichtedaten als eine Reihe von Punktelementen in einer Mehrzahl von Zeilen angeordnet. Die Farbdaten sind entsprechend der Farbe einer Mehrzahl benachbarter Punktelemente vorgesehen, die Untereinheiten geringerer Länge als eine vollständige Zeile bilden.

Die Erfindung ist nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert, deren Figuren 1 und 2 Logikschaltungen von Anordnungen darstellen, die zur Realisierung der Erfindung benutzt werden.

Gemäß Fig. 1 ist ein Steuergerät 1 mit einem Datenspeicher 2 und einem Hilfsspeicher 3 über eine Adressenleitung 4 und eine Datenleitung 5 gekoppelt. Das Steuergerät 1 kann als Mikroprozessor, Minicomputer oder Sequenzgerät ausgebildet sein. Sein Hauptzweck besteht in der Einspeicherung der Leuchtdichteinformation für eine Farbfernsehwiedergabeeinrichtung in den Datenspeicher 2, wobei jedes Bit einem Punktelement auf der Wiedergabeeinrichtung entspricht, welche ein in Zeilen des Rasters angeordnetes Punktmuster beinhaltet. In den HilfsSpeicher 3 werden Informationsbezeichnungsblocks für die bei der Darstellung zu benutzende Farbe eingegeben.

Das Steuergerät liefert auch eine Folge von Adressen an die Adressenleitung 4, womit sowohl die Anzeigedaten, die zu einer Fernsehinterfaceschaltung 5 vom Datenspeicher 2 zu übertragen sind, als auch die Farbinformation, die vom Hilfsspeicher 3 zu den drei Verriegelungsschaltungen 9 bis 11 während der Wiedergabe übertragen werden sollen, adressiert werden. Alternativ könnte auch eine komplexere TV-Interface-Schaltung 5 zur Lieferung der Adressenfolge vorgesehen werden. Wird die Steuerschaltung zusammen mit COSMAC-Mikroprozessoren (CDP18O2 der RCA Corporation) verwendet, dann liefert die Steuerschaltung (COSMAC) die Adressen. Eine vierte Verriegelungsschaltung 12 kann für optische

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Funktionen, also etwa für ein Lichtgewehr bei manchen Bildschirmspielen, benutzt werden.

Die TV-Interface-Schaltung 5 erhält vom Datenspeicher 2 ein Byte (8 Bit) der Leuchtdichteinformation und schiebt die Information bitweise aus, um ein Leuchtdichtesignal in richtiger zeitlicher Beziehung zu den üblichen Fernsehsynchronsignalen, die ebenfalls vorgesehen sind, zu liefern. Ein Beispiel für eine geeignete TV-Interface-Schaltung 5 ist der Videodisplaykontroller CDP1861 der RCA Corporation. Genauere Informationen des Betriebs dieser Schaltung mit COSMAC-Mikroprozessoren stehen in den vom Hersteller erhältlichen Datenblättern zur Verfügung, jedoch ist es zum Zwecke der Erläuterung der hier beschriebenen Erfindung nur notwendig, zu wissen, daß die Leuchtdichteinformation aus der Schaltung 5 seriell zu den richtigen Zeitpunkten herausgeschoben wird, um mit ihrer gewünschten Position auf dem Fernsehraster zusammenzufallen. Benutzt man ein Schwarzweißgerät, dann wird die Leuchtdichteinformation auf die Videoschaltung des Sichtgerätes, also beispielsweise eines Fernsehempfängers oder Monitors, gekoppelt.

Verwendet man ein Farbwiedergabegerät, wie etwa einen Farbfernsehempfänger, dann wird die Leuchtdichteinformation nicht auf die Anzeigeeinrichtung (Fernsehempfänger) gekoppelt, sondern auf einen Satz von Torschaltungen, wie noch näher erläutert wird. Die Ausgangssignale dieser Torschaltungen sind Farbsignale für das Rot-, Blau- und Grünstrahlsystem des Fernsehempfängers. Diese Signale können direkt den Färbverstärkern für jedes Strahlsystem zugeführt werden, oder sie können für jede Farbe Signale, die ihrerseits die richtige Phasenbeziehung zum Farboszillator des Empfängers haben, zu einer Mischschaltung tasten, welche das Bildsignalgemisch erzeugt. Moduliert man einen Träger, dann kann das Bildsignalgemisch dem Antennenanschluß des als Anzeigeeinrichtung verwendeten Fernsehempfängers zugeführt werden.

Jeder Satz Torschaltungen, welche die einzelnen Farbsignale liefern, weist zwei UND-Tore pro Farbe auf. Die UND-Tore 7 und 8 liefern die Rotsignale, die UND-Tore 17 und 18 die Blausignale

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und die UND-Tore 27 und 28 die Grünsignale.

Die UND-Tore 7, 17 und 27 werden durch die Leuchtdichte(Punkt)-Information von der TV-Interface-Schaltung 5 gesteuert. Das andere Eingangssignal für die UND-Tore 7, 17 und 27 ist das Ausgangssignal von jeweils einem der Flipflops 9 bis 11. Diese Flipflops speichern die Information, welche die Farbe der Darstellungspunktelemente bestimmen, wenn die Punkte vorhanden sind (also wenn die Leuchtdichteinformation einer binären Eins (hoher Pegel) in diesem Beispiel entspricht. Die Hintergrundfarbinformation wird, beispielsweise durch Schalter, in der Hintergrundfarbenwählschaltung 16 eingestellt. Wenn die Leuchtdichteinformation in diesem Beispiel eine binäre Null ist (niedriger Pegel), dann erzeugt ein Inverter 6 ein hohes Signal, welches die UND-Tore 8, 18 und 28 vorbereitet, die dann ein entsprechendes Farbsignal liefern können, wenn der zugehörige Schalter des Hintergrundwählers 16 eine Verbindung zu einer binären Eins (+V) herstellt, wohingegen die UND-Tore gesperrt sind, wenn der Schalter eine Verbindung zur binären Null (Masse) herstellt.

Die dargestellte Anordnung kann Punkte und Hintergrund in jeder von acht Farben darstellen, also acht möglichen Kombinationen von drei Farben. Die Rot-, Blau- und Grünstrahlsysteme des Wiedergabegerätes sind ein- oder ausgeschaltet. Verwendet man mehr Bit für jede Farbe, dann läßt sich auch der Sättigungswert für jede Farbe einstellen. Beispielsweise ergeben zwei Bit pro Farbe vier Werte für die Sättigung jeder Farbe. Man erhielte dann 64 mögliche Farbkombinationen. Die diesbezügliche Schaltung würde dann komplexer und erforderte zwei UND-Tore pro Farbe für die Darstellung eines Punktes und zwei für die Hintergrundfarben mit Digital/Analog-Konvertern (welche durch ein Widerstandsnetzwerk realisiert werden könnten) für jeden Satz und Tore. Eine mehrwertige Farbsättigung ist als Ausgestaltungsmöglichkeit der hier beschriebenen Erfindung zu betrachten, welche vom selben Arbeitsprinzip Gebrauch macht und daher nicht gesondert dargestellt ist.

Die Ausgangssignale der UND-Tore für jede Farbe sind in der Dar-

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stellung als ODER-Verknüpfung dargestellt. In der Praxis können Isolationsimpedanzen, etwa Widerstände, vorgesehen sein. Dies ist ebenso als Abwandlung innerhalb des Erfindungsgedankens anzusehen.

Vor der detaillierten Beschreibung der Betriebsweise der Schaltung sei der Betrieb und Aufbau der Speicher erläutert. Der Datenspeicher 2 ist ein üblicher Digitalspeicher mit einem einzigen Dateneingangs/Ausgangsanschluß, der an die Datenleitung 15 angeschlossen ist und mit einer an die Adressenleitung 4 angekoppelten Adressierschaltung. Die Adressenleitung 4 enthält die Steuerleitungen, welche für den richtigen Speicherbetrieb benötigt werden, wie Zeittaktsignale und Signale, aus welchen hervorgeht, ob in den Speicher ein- oder aus ihm ausgelesen werden soll.

Der Hilfsspeicher 3 ist mit zwei Adresseneingangsanschlüssen 24 und 25 zwei Dateneingängen gezeigt. Der Dateneingang ist mit der Datenleitung 15 und der Datenausgang mit einer Leitung 14 gekoppelt. Während die Datenanschlüsse des Datenspeichers 2 in beiden Richtungen betreibbar sind und in üblicher Weise an die Datenleitung angeschlossen sind, arbeiten die Datenanschlüsse des Hilfsspeichers 3 nur in einer Richtung. Solche nur in einer Richtung wirksame Anschlüsse sind im Stande der Technik bekannt, beispielsweise durch den 256 χ 4 RAM-Speicher CDP1822 der RCA Corporation. Der Vorteil der Verwendung getrennter Datenausgangsanschlüsse wird aus der nachfolgenden Betriebsbeschreibung noch deutlich werden. Im Hilfsspeicher 3 dieses Beispiels werden nur 3 Bit pro Adresse benötigt (bzw. 4, wenn das Lichtsystem oder eine andere Funktion gewünscht wird).

Zwei Adressenanschlüsse 24 und 25 erlauben das Einschreiben von Daten in den Hilfsspeicher 3 an Speicherplätzen, die durch eine Adresse bezeichnet sind, und das Herauslesen der Daten aus denselben Speicherplätzen, die jedoch durch eine andere Adresse als für das Einschreiben bezeichnet werden. Für das Verständnis der Erfindung ist die Benutzung eines Zweiadressenanschlusses nicht erforderlich, jedoch ist das aus den folgenden Gründen zweckmäßig.

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Wie noch erläutert wird, werden der Datenspeicher 2 und der. Hilfsspeicher 3 während der Darstellungszeit durch denselben Satz von Adressenbits adressiert. Die Daten an den betreffenden Speicherplätzen in den beiden Speichern sind jedoch nicht dieselben, weil der Datenspeicher 2 Leuchtdichteinformation für jeden Punkt enthält, während der Hilfsspeicher 3 weniger Speicherplätze für die Speicherung der Farbblockinformation enthält. Weil in die entsprechenden Speicher unterschiedliche Information einzuschreiben ist, muß das Steuergerät 1 in der Lage sein, während des Einspeicherns denjenigen Speicher 2 oder 3 auszuwählen, in welchem die Daten auf der Leitung 15 (an den durch die Adresse auf der Adressenleitung 4 bestimmten Stellen) eingespeichert werden sollen. Eine Möglichkeit hierfür besteht darin, den Hilfsspeicher auf eine andere Adresse als diejenige des Datenspeichers ansprechen zu lassen, wenn Daten eingeschrieben werden sollen (eine Alternative bestünde in der Zuführung von Steuersignalen, welche nur denjenigen Speicher ansprechbar machen, in welchen die Daten eingeschrieben werden sollen). Im wesentlichen ist der Adressenanschluß 25 intern mit einem Codierer verbunden, der durch ein Signal in Betrieb gesetzt wird, welches anzeigt, daß Eingeschrieben werden soll, und der Adressenanschluß 24 ist mit einem Decoder verbunden, der durch ein Signal in Betrieb gesetzt wird, welches anzeigt, daß eine Speicherauslesung vorzunehmen ist. Die Lese- und Schreibsignale werden wie erwähnt mittels der Adressenleitung übertragen. Der Hilfsspeicher 3 ist für die Speicherung von 4 Bit an jedem Speicherplatz dargestellt,, jedoch werden für die Farbinformation nur drei benötigt, während das vierte Bit für das Lichtsystem den Status eines Sonderwunsches hat. Der Einspeichervorgang für den Datenspeicher 2 und den Hilfsspeicher 3 braucht zum Verständnis der Erfindung nicht näher erläutert zu werden. Es sei nur vermerkt, daß die Ausgangsleitung 14 des Hilfsspeichers 3 unabhängig von der Datenleitung 15 ist.

Für die Erläuterung sei angenommen, daß die an jedem Speicherplatz im Datenspeicher 2 gespeicherten Daten aus acht Bits (ein Byte) bestehen, daß jeder Speicherplatz des HilfsSpeichers 3 vier Bit

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speichert und daß die aktive Anzeigefläche auf dem Fernsehraster ein Punktmuster mit 64 Reihen zu je 128 Punkten ist. Somit muß der Datenspeicher 2 also 1024 Byte Daten (8192 Bits) enthalten. Ferner sei angenommen, daß die Farbinformation für Blocks von acht Punkten Breite und vier Punkten Höhe angegeben werde. Der Hilfsspeicher 3 benötigt daher nur 256 Speicherplätze. Zur Adressierung der 1024 Bytes im Datenspeicher 2 werden zehn Binäradressenbits benötigt, jedoch werden für die 256 Farbspeicherplätze nur acht Bits benötigt, um eine Adresse im Hilfsspeicher 3 zu bezeichnen. Die Acht-Bit-Adresse der Farbinformation muß jedoch den Speicherplatz der Farbdaten angeben, welcher dem richtigen im Datenspeicher durch zehn Adressenbit adressierten Byte entspricht. Dies kann durch Auswahl der geeigneten acht aus zehn Adressenbit erfolgen, und es ist keine Adressenumwandlung notwendig. Bei einer Bezeichnung der zehn Adressenbit für den Datenspeicher mit 2 - 2 wird der Hilfsspeicher 3 mit den 2 - 2 und den 2-2 Bit der Datenspeicheradresse adressiert, also mit den vier höchstwertigen und den vier geringstwertigen Bits der Datenspeicheradresse. Es ist also klar, daß die Hilfsspeicheradresse eine geeignete Untergruppe, also ein kleinerer Teil, der Speicheradresse für den Datenspeicher 2 ist. Da weiterhin die dem Datenspeicher 2 zugeführte Speicheradresse von lauter Nullen zu lauter Einsen durchläuft, ändern sich die Farbadressen so, daß jede Acht-Auf-Vier-Untergruppe des Darstellungsmusters dieselbe Färbinformation adressiert. Der Hilfsspeicher benötigt nur 3/32 (1/8 zum Zählen des vierten Lichtsystembit) des Volumens des Datenspeichers 2.

Es können auch andere Anordnungen der Untergruppen als Farbblöcke vorgesehen werden. Beispielsweise würde ein 16 χ 8 Farbblock (also 16 Punkte Breite und 8 Punkte Höhe) die Farbauflösung herabsetzen, jedoch die Größe des benötigten Hilfsspeichers noch weiter verringern. Im Hilfsspeicher 3 würden nur 64 Speicherplätze benötigt, welche durch sechs Bit adressiert werden können, im vorliegenden Falle wären dies die drei höchstwertigen und die drei niedrigstwertigen Bit der Datenspeicheradresse.

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Es ist gezeigt worden, wie ein Hilfsspeicher wesentlich kleinerer Größe als der Datenspeicher zur Speicherung der Farbinformation bei zufriedenstellender Farbauflösung verwendet werden kann und sich für das Zusammenwirken mit den Helligkeitsdaten auf einer Farbwiedergabeeinrichtung steuern läßt. Der Datenspeicher 2 und die TV-Interface-Schaltung 5 (zusätzlich zum Steuergerät 1) werden zur Wiedergabe von Information mittels Schwarzweiß-Fernsehrastern benutzt. Zur Darstellung von Farbinformationen brauchen lediglich der HilfsSpeicher 3, die Verriegelungsschaltungen 9 bis 11, die Hintergrundwählschalter 16 und die UND-Tore 7, 8, 17, 18, 27 und 28 hinzugefügt werden, ohne daß die bereits vorhandenen Geräteelemente und Daten geändert werden müßten.

Weil die Adressen auf der Adressenleitung 4 während der Darstellungszeit der Reihe nach auftreten, wird die Leuchtdichteinformation vom Datenspeicher 2 zur TV-Interface-Schaltung 5 über die Datenleitung 15, im vorliegenden Beispiel als Acht-Parallel-Bit, übertragen. Die Leuchtdichteinformation wird parallel eingegeben und seriell bitweise von der Interfaceschaltung 5 ausgegeben. Gleichzeitig wird die Farbinformation auf die Leitung 14 ausgelesen und in den Flipflops 9 bis 11 entsprechend den von der Interfaceschaltung 5 oder dem Steuergerät 1 kommenden Steuersignal verriegelt. Bei einem COSMAC-Steuergerät kann das Verriegelungssignal gemäß dem Datenblatt CDP1861 ( der RCA Corporation) das Signal TPB sein.

Die vom Ausgang der Interfaceschaltung 5 seriell abgegebene Leuchtdichteinformation wird den UND-Toren 7, 22 und 17 zugeführt. Die Leuchtdichteinformation wird mittels des Inverters 6 umgekehrt und den Torschaltungen 8, 18 und 28 zugeführt.

Die Flipflops 9 bis 11 liefern Farbsignale für die Aktivierung der UND-Tore, wenn gemäß dem Leuchtdichtesignal ein Punkt darzustellen ist. Soll kein Leuchtdichtepunkt wiedergegeben werden, dann wird die Farbe durch die Hintergrundwählschaltung 16 bestimmt.

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Die in Fig. 2 dargestellte Schaltung ist hinsichtlich Zweck und Aufbau im wesentlichen ähnlich derjenigen gemäß Fig. 1. Dementsprechend sind die Beschriftungen, soweit möglich, übereinstimmend gewählt. Es ist daher auch nur die Beschreibung der Abweichungen gegenüber Fig. 1 zum Verständnis der Anordnung gemäß Fig. 2 erforderlich.

Bei der Schaltung gemäß Fig. 2 umfassen die Sätze der die Färbinformation liefernden Torschaltungen drei UND-Tore pro Farbstrahlsystem. Die UND-Tore 7, 8 und 22 liefern die Rotsignale, die UND-Tore 17, 18 und 23 die Blausignale und die UND-Tore 26, 27 und 28 die GrünsignaIe.

Die UND-Tore 7, 17 und 27 werden durch die Leuchtdichte(Punkt)-Information von der TV-Interface-Schaltung 5 und die Setzausgangssignale von einem Flipflop 31 gesteuert, welches während der aktiven Anzeigezeit gesetzt wird. Die anderen EingangssignaIe der UND-Tore 7,17 und 27 sind die Ausgangssignale der entsprechenden Flipflops 8 bis 11. Diese Flipflops speichern die Information, welche die Farbe der Anzeigepunktelemente bestimmen, wenn die Punkte vorhanden sind, also wenn die Leuchtdichteinformation im vorliegenden Beispiel eine binäre Eins (hoher Pegel) ist. Entsprechend werden die Farben der Punkte, wenn sie nicht vorhanden sind, in den Flipflops 19 bis 21 gespeichert. Die Hintergrundfarbinformation wird in drei Flipflops voreingestellt, welche zum Hintergrundfarbwähler 16 gehören (Hintergrund als inaktive Darstellung).

Die Anordnung gemäß Fig. 2 kann Wiedergabe- und gesperrte Punkte und den Hintergrund (inaktive Bereiche) in jeder beliebigen von acht Farben wiedergeben, also den acht möglichen Kombinationen von drei Farben. Die Rot-, Blau-und Grünstrahlsysteme der Wiedergabeeinrichtung sind ein- oder ausgeschaltet. Durch Zufügung von Bits für jede Farbe läßt sich der Sättigungspegel für jede Farbe einstellen. Wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 erwähnt, lassen sich mit zwei Bit pro Farbe vier Pegelwerte für die Sättigung jeder Farbe vorsehen.

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In Fig. 2 ist der Hilfsspeicher 3 für die Speicherung von sechs Bit pro Speicherplatz dargestellt, aber er kann auch durch zwei Hilfsspeicher ersetzt werden, die jeweils die Farbinformation für die Punktwiedergabe und die Punktsperrfarbe unter Verwendung dreier entsprechender Bit speichern würden. Die Farbwählschaltung 16 kann auch als dritter Hilfsspeicher ausgebildet werden, in den getrennt eingespeichert werden kann, da jedoch die Hintergrundfarbe nicht so häufig geändert werden muß, wird sie direkt von der Datenleitung 15 verriegelt. Das Steuergerät 1 bewirkt die Einstellung des Flipsflops 16 durch Adressierung eines fiktiven Speicherplatzes, also einer nicht im Datenspeicher oder im Hilfsspeicher verfügbaren Adresse. Diese Adresse wird mittels eines Decoders wie etwa ein UND-Tor 29 während eines SpeicherSchreibbefehls decodiert. Während dieser Zeit liefert das Steuergerät die in der Farbwählschaltung 16 gewählte Hintergrundfarbinformation auf die Datenleitung 15, beispielsweise in den letzten drei Datenzeilen. Wie im Falle der Fig. 1 braucht der Einspeichervorgang für den Datenspeicher 2 und den Hilfsspeicher 3 für das Verständnis der Erfindung nicht näher erläutert zu werden. Wichtig ist lediglich, daß der Datenausgang vom Hilfsspeicher 3 unabhängig von den Informationen auf der Datenleitung 15 ist.

Zum Zwecke der Erläuterung sei angenommen, daß die an jedem entsprechenden Speicherplatz des Datenspeichers 2 gespeicherten Daten aus acht Bit (1 Byte) bestehen, daß die an jedem entsprechenden Speicherplatz des Hilfsspeichers 3 gespeicherten Daten sechs Bit umfassen und daß die aktive Anzeigefläche des Fernsehrasters ein Punktmuster in 64 Reihen zu je 128 Punkten ist. Dann muß der Datenspeicher 2 1024 Datenbytes (8192 Bit) enthalten. Es sei angenommen, daß die Farbinformation Blöcke zu acht Punkten Breite und vier Punkten Höhe bestimmt. Daher erfordert der Hilfsspeicher 3 nur 256 Speicherplätze. Zur Adressierung der 1024 Bytes werden für den Datenspeicher 2 zehn Binäradressenbit benötigt, für die 256 Farbspeicherplätze des Hilfsspeichers 3 jedoch nur acht Bit zur Bezeichnung eines Speicherplatzes. Die Acht-Bit-Adresse der Farbinformation im Hilfsspeicher 3 muß jedoch mit dem richtigen,

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im Datenspeicher 2 durch zehn Adressenbit adressierten Byte zusammenfallen. Bezeichnet man die zehn Adressenbit für den Daten-

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speicher mit 2 - 2 , dann wird der Hilfsspeicher 3 am Ausgangsadressenanschluß durch 2 bis 2 und 2 - 2 Bit adressiert, also mit den vier höchstwertigen und den vier niedrigstwertigen Bit der Datenspeicheradresse. Wie im Falle der Fig. 1 ist die Hilfsspeicheradresse eine geeignete Untergruppe, also ein kleinerer Teil, der Speicheradresse für den Datenspeicher 2. Weil auch die Speicheradresse für den Datenspeicher 2 die Folge aller Nullen bis zu allen Einsen durchläuft, ändert sich die Farbadresse, so daß die Adresse im Datenspeicher 2 jeder 8x4 Untergruppe des Hauptdarstellungsmusters die entsprechende Farbinformation im Hilfsspeicher 3 adressiert. Im Falle der Fig. 2 beträgt das Volumen des Hilfsspeichers nur 3/16 des Volumens des Datenspeichers. Es können auch andere Untergruppen von Farbblocks bestimmt werden; beispielsweise würde ein 16 χ 8 Farbblock, also 16 Punkte breit und 8 Punkte hoch, die Farbauflösung herabsetzen, jedoch auch die erforderliche Größe des Hilfsspeichers reduzieren. Es wären nur 64 Speicherplätze im Hilfsspeicher notwendig, deren jeder durch sechs Bit adressiert wird, welche in diesem Falle die drei höchstwertigen und drei niedrigstwertigen Bits der Datenspeicheradresse

Wenn im Betrieb der Schaltung gemäß Fig. 2 die Adressen auf der Adressenleitung 4 während der Darstellungszeit aufeinanderfolgend erscheinen, dann wird die Leuchtdichteinformation vom Datenspeicher 2 in diesem Beispiel in Form von acht Parallelbit über die Datenleitung 15 zur TV-Interface-Schaltung 5 übertragen. Die Leuchtdichteinformation tritt parallel in die Interfaceschaltung 5 ein und verläßt sie seriell. Zur gleichen Zeit wird die Farbinformation auf die Leitung 14 ausgelesen und in den Flipflops 9 bis 11 und 19 bis 21 unter Steuerung durch ein von der Interfaceschaltung 5 geliefertes Steuersignal verriegelt oder gespeichert.

Die seriell vom Ausgang der Interfaceschaltung 5 gelieferte Leuchtdichteinformation wird den UND-Toren 7, 22, 17, 23, 27 und

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ur.d 26 zugeführt. Die Leuchtdichteinformation wird im Inverter
6 umgekehrt und den UND-Toren 22, 23 und 26 zugeführt. Den UND-Toren 7, 22, 17, 23, 27 und 26 wird das Setzausgangssignal eines Lirstellungsflipflop 31 und den UND-Toren 8,18 und 28 das Rücksetzausgangssignal des Flipflops zugeführt. Das Anzeigeflipflop 31 wird für die aktive Anzeigefläche des Rasters gesetzt.

Im Falle eines COSMAC-Steuergerätes 21 kann das dem Flipflop 31 zugeführte Taktsignal ein Signal TPB sein, nämlich ein Zeitimpuls, der am Ende jedes Zyklus auftritt. Ein UND-Tor 30 decodiert die Statuscodesignale zur Lieferung eines D-Eingangssignals für den Flipflop 31, während ein DMA-Zyklus durchgeführt wird. Der DMA-Zyklus wird zur Erzeugung der Anzeigeadressen für den Datenspeicher 2 und den HilfsSpeicher 3 benutzt. Diesbezügliche Einzelheiten finden sich in den Datenblättern für den CDP1861 der
RCA Corporation. Die Flipflops 9 bis 11 und 19 bis 21 liefern
während der aktiven Anzeigezeit die Farbinformation, wobei die
Flipflops 9 bis 11 die Farbe für einen wiederzugebenden Punkt und die Flipflops 19 bis 21 für einen fehlenden Punkt liefern.

Im Hintergrundteil, also für die Farbe außerhalb der aktiven
Anzeigefläche (wenn das Flipflop 31 zurückgesetzt ist), wird
die Farbe durch den Zustand der Hintergrundwählschaltung 16 bestimmt.

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Claims

RCA 71611/Sch/Vu

USSN 864765 vom 27. Dez. 1977

USSN 864764 vom 27. Dez. 1977

RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)

Patentansprüche

Qj Verfahren zur farbigen Darstellung von Information auf einem Abtastrastermedium, dadurch gekennzeichnet, daß in einem ersten Schritt die Leuchtdichtedaten in einer Form geliefert werden, daß sie als Muster von in einer Mehrzahl von Zeilen angeordneten Punktelementen dargestellt werden, und daß in einem zweiten Schritt die Farbsignale in einer Form geliefert werden, daß sie die Farbe einer Mehrzahl benachbarter Punktelemente darstellen, welche Untergruppen mit einer geringeren Länge als eine vollständige Zeilenlänge bilden.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem ersten Schritt die Leuchtdichtedaten als Binärinformation, wobei jedem Punktelement bei der Wiedergabe ein Bit entspricht, gespeichert werden und daß die Leuchtdichtedaten sequentiell aus-

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ORfGINAL INSPECTED

gespeichert werden, und daß beim zweiten Schritt die Farbdaten als Gruppen von drei Bit für jede Untergruppe gespeichert werden, wobei ein Bit einer Gruppe den Rot-, Blau- und Grünkomponenten der Farbe der Punkte der Untergruppe entspricht, und daß die Farbdaten aus einer Untergruppe gleichzeitig mit dem Ausspeichern der dem Punktelement innerhalb der Untergruppe entsprechenden Leuchtdichtedaten ausgespeichert werden.
3) Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere Schritte vorgesehen werden die Bereitstellung von Hintergrunddaten, welche beim Fehlen von Punktelementen dar2ustellen sind, und das Durchtasten der Farbdaten als Farbsignale zum Rasterabtastmedium, wenn die Leuchtdichtedaten anzeigen, daß ein Punktelement darzustellen ist, sowie das Durchtasten der Hintergrunddaten als Farbsignale zum Abtastrastermedium, wenn die Leuchtdichtedaten anzeigen, daß kein Punktelement wiederzugeben ist.
4) Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3 zur farbigen Darstellung von Informationen auf einem Abtastrastermedium, mit einem Steuergerät zur Lieferung von Steuersignalen (Fernsehsynchronsignalen etc.) und mit einer Einrichtung, welche unter Steuerung der Steuersignale in einer Folge Signale liefert, welche die Leuchtdichtesignalein einer Form liefert, daß ein Muster von vorhandenen und nicht vorhandenen Punktelementen auf dem Abtastrastermedium dargestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß eine erste Farbwähleinrichtung (9,10,11) vorgesehen ist, welche unter Steuerung durch die Steuersignale erste Farbsignale (an 7, 17 und 27) zur Bestimmung der Farbe von Gruppen benachbarter, eine Untergruppe bildender Punktelemente bestimmen, wenn die Punktelemente vorhanden sind, daß eine zweite Farbwähleinrichtung (16 in Fig. 1; 19,20,21 in Fig. 2) vorgesehen ist, welche unter Steuerung durch die Steuersignale zweite Farbsignale (an 8,18,28 in Fig. 1; an 22,23,26 in Fig. 2) liefern, welche die Farbe von Gruppen benachbarter Punktelemente bestimmen, wenn die Punktelemente nicht vorhanden sind, und daß

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eine Logikschaltung mit Torschaltungen (7,8,17,18,27.28 in.Fig.1; 7,22,17,23,27,26 in Fig. 2) vorgesehen ist, welche unter Steuerung durch die die wiederzugebende Information darstellenden Signale die ersten Farbsignale zum Rasterabtastmedium gelangen läßt, wenn die Punktelemente vorhanden sind, und die zweiten Farbsignale zum Rasterabtastmedium gelangen läßt, wenn die Punktelemente nicht vorhanden (ausgeblendet) sind.
5) Anordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Hintergrundfarbenwähleinrichtung (29,16 in Fig. 2) zur Lieferung (an 8,18,28) abwechselnder Farbsignale, eine Schaltung (30,31), welche unter Steuerung durch die Steuersignale Aktivierungssignale liefert, welche anzeigen, daß ein aktiver Bereich des Mediums abgetastet wird, und durch zusätzliche Torschaltungen (8,18,28), welche bei Fehlen der Aktivierungssignale die abwechselnden Farbsignale zum Rasterabtastmedium koppeln.
6) Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Hintergrundfarbenwähleinrichtung einen Speicher (16) für die abwechselnden Farbsignale und einen Einsteller (29) enthält, welcher unter Steuerung durch die Steuersignale selektiv die in dem Speicher gespeicherten Signale bestimmt.
T) Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuersignale Adressensignale beinhalten und daß der Einsteller (16), der unter Steuerung durch die Steuersignale in einer Folge Signale liefert, welche die darzustellende Information repräsentieren, einen ersten Speicher (2) zur Speicherung der der darzustellenden Leuchtdichteinformation entsprechenden Signale aufweist und daß die die ersten und zweiten Farbsignale liefernde erste bzw. zweite Einrichtung einen zweiten Speicher (3) zur Speicherung der ersten und zweiten Signale aufweist.
8) Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3, zur Steuerung der Farbe eines Rasterabtastdarstellungsmediums, welches Punktelemente von einem Digitalspeicher auf das Raster überträgt, dadurch gekennzeichnet, daß

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der Digitalspeicher einen Datenspeicher (2) enthält, welcher in seinen Speicherplätzen Binärdigits speichert, die der Leuchtdichteinformation der jeweiligen darzustellenden Punktelemente entsprechen, daß eine Synchronisiereinrichtung (1,5) vorgesehen ist, welche Synchronisiersignale (Fernsehsynchronsignale etc.) für das Rasterabtastwiedergabemedium erzeugt und daß mit dem Datenspeicher (2) gekoppelte Adressenmittel (4) zum Ausspeichern der Binärdigits aus den Datenspeicherplätzen in der richtigen Beziehung zu den Synchronisiersignalen vorgesehen sind, und daß der HilfsSpeicher (3) weniger Speicherplätze als der Datenspeicher (2) hat und an jedem seiner Speicherplätze Färbinformation speichert, die angibt, in welcher Farbe eine Mehrzahl benachbarter Punktelemente wiedergegeben werden, die einen Block einer Höhe von mindestens zwei Punktelementereihen und einer geringeren Länge als eine volle Zeilenlänge bilden, daß die synchronisierenden Adressenmittel ebenfalls dem Hilfsspeicher zum Ausspeichern der Farbinformation in der richtigen Beziehung zu den Synchronisiersignalen gekoppelt sind, daß die Adressiermittel ferner eine zweite Mehrzahl von AdressierSignalmitteln enthalten, um die HilfsSpeicherplätze, aus denen die Farbinformation auszuspeichern ist, zu bezeichnen, und daß die zweite Mehrzahl von Adressensignalmitteln einer geeigneten Untergruppe der ersten Mehrzahl von Adressensignalmitteln entspricht, daß die Farbwähleinrichtung (16 in Fig. 1; 19,20,21 in Fig. 2) Signale für eine Hintergrundfarbe liefert und daß die Torschaltungen (7,8,17,22,23,26) unter Steuerung durch die Leuchtdichteinformation die Farbsignale aus dem Hilfsspeicher zu der Rasterabtastwiedergabeeinrichtung durchtasten, wenn die Leuchtdichtesignale einen Binärwert haben, und die Signale aus der Farbwähleinrichtung tasten, wenn die Leuchtdichteinformation den anderen Binärwert hat.

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