DE3411963A1

DE3411963A1 - Digitales videosignalverarbeitungssystem mit rasterverzeichnungskorrektur

Info

Publication number: DE3411963A1
Application number: DE19843411963
Authority: DE
Inventors: Thomas Vincent Merchantville N.J. Bolger
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1983-03-31
Filing date: 1984-03-30
Publication date: 1984-10-04
Also published as: KR840008243A; GB2137849A; US4600945A; GB2137849B; GB8408269D0; FR2543776A1; JPS59186472A

Description

Digitales Videosignalverarbeitungssystem mit Rasterverzeichnungskorrektur

Die Erfindung bezieht sich auf ein Videosignalverarbeitungssystem für abgetastete Daten, welche sich zur Korrektur von Rasterverzeichnungen eignet.

Bei mit Datenabtastung arbeitenden Fernsehempfängern wird das analoge Basisband-Videosignal abgetastet. Bei digitalen Fernsehempfängern werden die Abtastwerte mit Hilfe eines Analog/Digital-Konverters in entsprechende Digitalabtastwerte umgewandelt. Die digitalen Abtastwerte werden in einem digitalen Kammfilter zu Digitalsignalen verarbeitet, welche die getrennte Leuchtdichte und Farbinformation darstellen. Die Leuchtdichte und Farbinformation enthaltenden digitalen Signale werden dann in entsprechenden Kanälen einer Digitalsignalverarbeitungsschaltung zu digitalen Farbmischsignalen, wie I- und Q-Signale, und digitale Leuchtdichtesignalen oder Y-Signalen verarbeitet. Mit Hilfe einer Digitalmatrix werden die Signale I, Q und Y zu Primärfarben-Digitalabtastwerten R, G und B verarbeitet und dann Digital/

Analog-Konvertern zugeführt, welche analoge Treiberspannungen R, G und B zur Ansteuerung der Kathoden einer Farbbildröhre liefern.

Man kann verschiedene Ablenkverzerrungen oder andere Rasterverzeichnungen durch Verzögern des den Kathoden der Bildröhre zugeführten Videosignals korrigieren. Ein Merkmal der Erfindung liegt in der Einführung einer Videoverzögerung bei noch in abgetasteter Form vorliegender Bildinformation. Eine Digitalsignalverarbeitungsschaltung erzeugt binärcodierte digitale Abtastwerte, welche Bildinformation enthalten und in Synchronismus mit einem Synchronsignal stehen. In Synchronismus mit dem Synchronsignal wird auch ein Ablenkgenerator zur Erzeugung einer Rasterdarstellung auf einer Bildwiedergabeeinrichtung betrieben. Diese digitalen Abtastwerte werden einer Digital/ Analog-Konverterschaltung zugeführt, welche ein analoges Signal erzeugt, welches den Digitalabtastwerten entspricht, und auf diese Weise wird eine Darstellung der Bildinformation in dem Raster hervorgebracht. Um eine Darstellung zu erhalten, die im wesentlichen frei von Rasterverzerrungen ist, wird die Rate, mit der die binärcodierten Digitalabtastwerte der Digital/Analog-Konverterschaltung zugeführt werden, verändert. Gemäß der Erfindung ist eine Anordnung zur Korrektur von Ablenkrasterverzerrungen vorgesehen. Aufeinanderfolgende Videoabtastwerte werden in Synchronismus mit einem Synchronsignal erzeugt, ein in Synchronismus mit dem Synchronsignal arbeitender Ablenkgenerator erzeugt ein Raster, das jedoch Fehler aufweist, welche zu Verzerrungen der Rasterwiedergabe der in den Videoabtastwerten enthaltenen Bildinformation führen können. Die Videoabtastwerte werden in einem Videoabtastwertspeicher für ein späteres Wiederauslesen gespeichert. Ein Taktgenerator erzeugt eine Mehrzahl von Lesetakten, von denen einer durch eine Wähleinrichtung ausgewählt wird, um dem Videoabtastwertspeicher zugeführt zu werden,

Ι um die Ausleserate der Videoabtastwerte aus diesem Speicher zu verändern. Der Lesetakt wird so gewählt, daß eine hinsichtlich der Rasterverzerrungen korrigierte Darstellung der Bildinformation erhalten wird»

Fig. 1 zeigt ein digitales Videosignalverarbeitungssystem mit Rasterverzerrungskorrektur gemäß der Erfindung;

Fig. 2 zeigt einen Teil des Systems nach Fig. 1 mit IQ einer speziellen erfindungsgemäßen Ausführungsform einer Verzögerungsschaltung für digitale Abtastwerte von Rot- Grün- oder Blausignale;

Fig. 3 zeigt eine spezielle Ausführung des Horizontalzonen-Speicheradressenzählers aus Fig. 1;

Fig. 4 veranschaulicht die Unterteilung eines Rasters in Gitterbereiche von 25 6 Horizontalzonen mal 64 Vertikalzonen, für welche eine Rasterverzer-2Q rungskorrekturinformation benötigt wird, um die Videoabtastwert-Verzögerungsschaltungen nach Fig. 1 richtig arbeiten zu lassen;

Fig. 5 veranschaulicht die Unterteilung jeder Vertikalzone gemäß Fig. 4 in 8-Blocks mit je 32 Horizontalzeilen, wobei den Horizontalzonen in einem gegebenen Block unterschiedliche Anzahlen von Digitalabtastwerten zugeordnet sind; und

go Fig. 6 veranschaulicht eine Lesttaktauswahlfolge durch die Schaltung gemäß Fig. 2 während eines vorgegebenen Intervalls innerhalb einer Horizontalablenkung.

Bei dem in Fig. 1 veranschaulichten digitalen Fernsehg₅ system erzeugt ein (nicht dargestellter) üblicher Videodemodulator ein analoges Videosignalgemisch an einem An-

Schluß 21. Das Videosignalgemisch wird einer Synchronsignal-Trennschaltung 28 zugeführt zur Erzeugung von Horizontalsynchronimpulsen auf einer Signalleitung H für eine Horizontalablenkschaltung 29 und von Vertikal-Synchronimpulsen auf einer Signalleitung V für eine Vertikalablenkschaltung 31. Ein Horizontalaustastimpuls 32 und ein Vertikalaustastimpuls 33 werden jeweils vom Horizontalablenkgenerator 29 bzw. Vertikalablenkgenerator 31 zur Verwendung durch verschiedene Signalverarbeitungs- ^Q schaltungen des Fernsehempfängers geliefert. Die Horizontal- und Vertikalaustastimpulse 32 und 33 werden mit Hilfe eines ODER-Tores 63 zu einem Austastsignal auf einer Leitung 61 zum Rücksetzen der verschiedenen Digitalzähler

kombiniert, die im einzelnen noch bezeichnet werden. 15

Die Synchronsignal-Trennschaltung 28 erzeugt ferner ein Farbsynchron-Bezugssignal, welches auf einer Signalleitung CB einem Systemtaktgenerator 27 des digitalen Videosignalverarbeitungssystems 20 zugeführt wird. Der Systemtaktgenerator 27 erzeugt einen Systemtakt mit der Frequenz 4f auf der Signalleitung 4f ,CK in Synchronismus mit

SO SO

dem Farbsynchron-Bezugssignal, wobei f die Frequenz

S O

des Farbträgersignals ist. Der Systemtaktgenetator 27 erzeugt auch verschiedene andere Taktsignale wie I-Taktsignale und Q-Taktsignale auf den Signalleitungen I,CK bzw. Q,CK. Das I-Taktsignal I,CK wird in Synchronismus mit dem Auftreten der I-Achsen-Phasenpunkte des im Videosignalgemisch enthaltenen Farbsynchron-Bezugssignals erzeugt, und das Q-Taktsignal Q,CK wird in Synchronismus mit dem Auftreten der Q-Achsen-Phasenpunkte des Farbsynchron-Bezugssignal erzeugt.

Das am Anschluß 21 erscheinende analoge Videsignalgemisch wird einem Analog/Digital-Konverter 22 zugeführt, welcher das Videosignal mit der Taktfrequenz 4f abtastet und digitale Abtastwerte des Videosignales erzeugt.

-ιοί Jeder digitale Äbtastwert kann beispielsweise ein binärcodiertes Wort von acht Bit in z.B., "Offset-Zweierkomplement-Darstellung"¹ aufweisen,

Die vom A/D-Konverter 22 gelieferten digitalisierten Abtastwerte werden einem Eingang eines digitalen Kammfilters 23 zugeführt,, welches ein separates digitales Leuchtdichtesignal Y' liefert, das einer Leuchtdichte-Signalverarbeitungsschaltung 24 zugeführt wird. Diese verarbeitet das digitalisierte Leuchtdichtesignal Y" entsprechend verschiedenen zugeführten Steuersignalen, wie etwa einer vom Benutzer gewählten Kontrasteinstellung,, was jedoch in Fig. 1 nicht veranschaulicht ist,, zur Erzeugung eines Leuchtdichtesignals Y auf einer Mehrbit-Ausgangsdatenleitung ο

Das Kammfilter 23 liefert auch ein getrenntes digitales Farbsignal C, welches einem Eingang einer Farbsignalverarbeitungsschaltung 25 zugeführt wird, die einen Farbverstärker enthalten kann, der das digitale Farbsignal entsprechend einem vom Benutzer bestimmten (hier nicht veranschaulichten) Farbsättigungseinstellsignal verstärkt, und sie kann auch eine (ebenfalls nicht dargestellte) digitale Farbsignalanhebungsschaltung enthalten, welche die Übertragungseigenschaften für das Farbsignal modifiziert, um unerwünschte Übertragungseigenschaften der dem analogen Videodemodulator vorangehenden Zwischenfrequenzschaltung zu kompensieren. Die Farbsignalverarbeitungsschaltung enthält einen digitalen Farbdemodulator, welcher die I- und Q-Phasenpunkte des Farbsynchron-Bezugssignal demoduliert und digitale Abtastwerte I und Q von acht Bit erzeugt. Ferner kann die Farbsignalverarbeitungsschaltung 25 ein Tiefpaßfilter zur Wiedergewinnung zusätzlicher vertikaler Details für das Leuchtdichtesignal Y enthalten. Die zusätzliehen Vertikaldetails werden von der Leuchtdichte-Verarbeitungsschaltung 24 auf einer Signalleitung Vd ge-

-11-liefert.

Die von der Farbsignal-Verarbeitungsschaltung 25 abgeleiteten Digitalabtastwerte I und Q und die von der Leuchtdichte-Signalverarbeitungsschaltung 24 erzeugten Digitalabtastwerte Y werden in einer digitalen Matrix 26 kombiniert zu digitalen Primär-Farbabtastwerden R, G und B. Die Betriebsweise der Matrix 26 kann ähnlich derjenigen sein, wie sie in der US-Patentanmeldung USSN 444 521 vom 26. November 1982 beschrieben ist (Titel: COLOR TELEVISION RECEIVER WITH A DIGITAL PROCESSING SYSTEM THAT DEVELOPS DIGITAL DRIVER SIGNALS FOR A PICTURE TUBE, Erfinder: H.G. Lewis).

Die Digitalabtastwerte R der Primär-Farbe rot werden einem Abtastwert-Verzögerungsgenerator 3Or zugeführt, der die Abtastwerte auf einer Signalleitung R¹ liefert, nachdem sie in der hier zu beschreibenden Weise verzögert sind. Die verzögerten digitalen Rot-Abtastwerte werden einem D/A-Konverter 36r zugeführt, der nach Filterung mit Hilfe eines Tiefpaßfilters 37r ein verzögertes analoges Rot-Signal liefert. In gleicher Weise werden verzögerte analoge Grün- und Blau-Ausgangssignale aus den digitalen Grün- und Blau-Abtastwerten.abgeleitet, nachdem die Abtastwerte durch Verzögerungsgeneratoren 30g und 30b verzögert sind und mit Hilfe von D/A-Konvertern 36g und 36b und Tiefpaßfiltern 37g und 37b in Analogdarstellung umgewandelt worden sind.

Die Verzögerungsgeneratoren 3Or, 30g und 30b für die Rot-, Grün- und Blau-Abtastwerte bilden zusammen eine Rasterverzerrungs-Korrekturstufe 15, die eine solche Wiedergabe der in den Rot-, Grün- und Blau-Abtastwerten enthaltenen Farbbildinformation bewirkt, daß im Ablenkraster praktisch keine Verzerrungen auftreten. Es seien beispielsweise die Wirkungen einer Farbfehldeckung be-

trachtet, wie etwa eine horizontale Fehlkonvergenz im Ablenkraster einer In-Line-Farbbildröhre. Infolge von Mißkonvergenz werden in irgendeiner gegebenen Ablenkzeile die Digitalabtastwerte für rot, grün und blau, die zeitlieh gleichzeitig erzeugt werden, dennoch räumlich getrennt in der Zeile abgebildet.

Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung wird eine solche Rasterverzerrung durch die Korrekturstufe 15 nach Fig. 1 kompensiert durch geeignete gegenseitige Verzögerung der digitalen Rot-, Grün- und Blau-Abtastwerte um vorbestimmte Beträge, ehe sie durch D/A-Konverter 36r, 36g und 3 6b in Analogsignale umgewandelt werden. Zur Korrektur anderer Rasterablenkverzerrungen, wie etwa einer Art asymmetrischer

!5 Horizontalablenk-Nichtlinearität, welche durch Jochverluste entstehen, werden ähnlich die Digitalabtastwerte aller drei Primärfarben in gleichem Maße um Beträge verzögert, die vom Anfang bis zum Ende der Horizontalablenkung variieren.

Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung umfaßt jeder der Verzögerungsgeneratoren 3Or, 30g, 30b für die Rot-, Grünbzw. Blau-Abtastwerte einen Digitalspeicher, etwa ein sog. FIFO-Memory (first-in-first-out memory). Die unverzögerten digitalen Abtastwerte für rot, grün oder blau, welche von der Digitalmatrix 26 geliefert werden, werden in den jeweiligen FIFO-Speichern eingespeichert und mit der Rate eines Einschreibetaktsignals 39 eingetaktet, wie in Fig. 1 dargestellt ist. Der Einschreibtakt 39 wird nach Durchlaufen eines Tores 34 vom 4f_gc-Systemtakt 38 abgeleitet. Das Tor 34 wird während der Horizontal- und Vertikalaustastung aufgrund eines auf der Leitung 61 gelieferten Austastsignals gesperrt, um eine Informationseintaktung in die FIFO-Speicher während dieser Intervalle zu verhindern.

-13-

Die im FIFO-Speicher der Verzögerungsgeneratoren 3Or, 3 0g oder 30b gespeicherten Abtastwerte werden mit einer variablen wählbaren Rate ausgelesen, die davon abhängt, welcher der vier Lesetakte Ψ_Α, Ψ_β, Ψ^ und Ψ_β gewählt wird.

Die vier Lesetakte haben dieselbe Frequenz wie der Schreibtakt, nämlich 4f , aber sie unterscheiden sich in ihrer

SC

Phase gegenseitig um eine viertel Periode. Wie die Signalformen 41 bis 44 zeigen, dauert der positive Teil jeder Signalform T/4, wobei T=1/(4f ) ist. Die positiv

SC

gerichtete oder Vorderflanke jeder Signalform, angezeigt durch die aufwärtsgerichteten Pfeile, wird beim Fortschreiten von der Signalform 41 zur Signalform 44 sukzessive um eine viertel Periode verschoben oder verzögert. Die Vorderflanke des ausgewählten Lesetaktes Ψ_Α, Ψ , Ψ_ oder ψ taktet oder liest einen gespeicherten Abtastwert aus dem jeweiligen FIFO-Speicher aus.

Die vier Lesetakte 41 bis 44 unterschiedlicher Phasenlage werden aus dem 4f -Taktsignal 38 mit Hilfe eines

S C

Vier-Phasen-Taktgenerators 35 abgeleitet. Dieser enthält eine Viertel-Peri.oden-Verzögerungsstufe 45 zur Verzögerung des 4f -Taktes um T/4, ein EXKLUSIV-ODER-Tor 36, Inverter 47 und 48 und UND-Tore 51 bis 54. Die vier Lesetakte 41 bis 44 entstehen an den Ausgängen der UND-Tore 51 bis 54.

Zur Bestimmung des richtigen der vier Lesetakte für die Auswahl an einen bestimmten Punkt im Sinne einer Rasterverzerrungskorrektur, wird das in Fig. 4 schematisch dargestellte Raster in ein Gitternetz vertikaler und horizontaler Zonen unterteilt. Zu jeder Gitterzone 19 dieses Netzes gehört einer der vier Lesetakte Ψ_Α bis Ψ_. Jeder der Lesetakte kann in binärer Form durch ein Binärwort von zwei Bit dargestellt werden, das sich in einem Takt-Phasen-Wählspeicher befindet, der noch beschrieben wird. Je nach Stärke der Rasterverzerrung und der Frequenz,

mit welcher die Taktwahl erneuert'wird, 'bilden 256 horizontale Zonen eine genügende? Anzahl"· von^ Zeilenunterteilungen, die pro aktiven Teil einer Horizontalzeile benötigt wird. Wenn die digitalen Abtastwerte R*/~G und'·B von der

^ Digitalmatrix 26 nach Fig. 1 mit einer &äte" von 4f

t * SC

erzeugt werden, umfaßt der. aktive oder nxcht ausgetastete Teil jeder Horizontalzeile, etwa 7^8 digitale, Atitastwerte. Nimmt man an, daß jeder horizontalen Zone eine gleiche Anzahl von Digitalabtastwerten umfaßt, dann umfassen also die 256 horizontalen Zonen H(m), m = Ό,.*2, 3, ... 255 drei Abtastwerte pro Zone.

Wiederum in Abhängigkeit von der ,./Stärke;·der Rasterverzerrung braucht die Lesetaktphas'enwahl iiichst jede Horizontalzeile erneuert zu werden, sondern be^spielsweise nur alle acht Zeilen. Bei etw4 512 aktiven Zeilen pro Halbbild kann das Gitternetz der Fig.>4 in 64 vertikale Zonen unterteilt werden. Zum richtigen _Mii^.4,ilf'en Her abgetasteten vertikalen Zone wird ein^: Speichetadyessenzähler 63 (Fig. 1) durch Horizontal-Austastimpulse 62 getaktet und durch Vertikal-Austastimpulse 33 ,zurückgesetzt, um ein Adressenwort von sechs Bit auf eigner -Vertikaladressenleitung 91 zu erzeugen, das repräsentativ^für die 64 in Fig. 4 gezeigten Vertikalzonen V(n), η = O'/^2, 3 ... 63 ist.

Fig. 2 zeigt eine spezielle Ausführung ^ines Verzögerungsgenerators 3Or, 30g oder 30b für.die; Öi'gitalabtastwerte rot, grün oder blau mit dem zugehörigen -.D/A-Konverter 36r, 36g oder 36b und Tiefpaßfilter 3Tr,ι,3.7g oder 37b. Die Elemente in Fig. 2 wiederholen sich" dreimal in dem System nach Fig. 1, je einmal für jeden der drei Signalverarbeitungskanäle R, G und B. ' ;

¹ t

r ^r _x

Gemäß Fig. 2 werden die von der Digitalmatrix 26 nach Fig. 1 erhaltenen digitalen Abtastwer,fcen.,;-für rot, grün und blau in einen digi<talen FIFO-Speieher 5-5 eingetastet

:u

oder eingeschrieben. Dies erfolgt mit einer Rate von 4f bei Zuführung des Schreibtaktes WR₇CK (39 in Fig. 1) zum Schreibtaktanschluß SCHREIBEN des FIFO-Speichers 55. Die vier um 90° gegeneinander phasenverschobenen Lesetakte Ψ_Α bis Ψ werden einem Multiplexer 40 zugeführt, dessen Ausgangstakt Ψ. einer der vier um 90° phasenverschobenen Takte ist. Ein Taktphasenwählspeicher 50 bestimmt, welcher Takt Ψ. der vier Takte jeweils für eine gegebene Zone vom Multiplexer ausgewählt wird. Dem Wähleingang des Multiplexers 40 wird durch den Taktphasenwählspeicher 50 ein Wort von zwei Bit zugeführt, dessen Adresse und Wert von der jeweiligen horizontalen und vertikalen Zone abhängt, die in einem bestimmten Augenblick bei der Ablenkung überstrichen wird.

Die Adresse der überstrichenen vertikalen Zone wird dem Taktphasenwählspeicher 50 über die 6-Bit-Vertikaladressenleitung 91 zugeführt. Die Adresse der überstrichenen horizontalen Zone wird über eine 8-Bit-Horizontaladressenleitung 9 2 zugeführt. Die beiden Adressenleitungen 91 und 92 bestimmen zusammen einen definierten Platz im Speicher 50 zur Gewinnung der 2-Bit-Taktphasenwählinformation für den Multiplexer 40.

Die Phasenwählinformation kann in den Speicher 50 beim Zusammenbau des Fernsehempfängers eingegeben werden. Die Information läßt sich erhalten entweder durch Analyse des zu korrigierenden Fehlertyps oder durch On-Line-Beobachtung der Fehler eines Testmusters, welches auf dem Schirm der betreffenden Bildröhre dargestellt wird.

Der gewählte Takt Ψ. wird dem Lesetaktanschluß LESEN des FIFO-Speichers 55 zugeführt, nachdem er zunächst ein Tor 56 durchlaufen hat. Die Vorderflanke des ausgewählten Lesetaktes Ψ. liest oder taktet einen gespeicherten Digitalabtastwert aus dem FIFO-Speicher 55 in der Reihenfolge

der Einspeicherung wieder aus. Der:- dXgaJjSSl-er-'Ausgangsabtastwert des FIFO-Speichers 55 wird einem D/A-Konverter 36 zugeführt, welcher jeweils der richtige der D/A-Konverter 36r, 36b und 36g für die Farben rot, grün bzw. blau ist. Der D/A-Konverter 136 wird durch denselben Kontakt Ψ. getaktet, welcher dem FIFO-Speicher 55 zugeführt wird. Das analoge Ausgangssignal des D/A-Konverters 136 wird einem Tiefpaßfilter 137 zugeführt, welches das jeweils richtige der Tiefpaßfi-lter. 37r, 37g und 37b aus Fig. 1 ist, um die verzögerten ah.älo<f4n Videoausgangssignale für Rot, Grün und Blau zu liefern.

Der in seiner Phase ausgewählte Takt .^. ,.,<äer in Fig. als Signalform 64 dargestellt ist, wird 'auch einer Verzögerungsstufe 57 zugeführt, welche das Signal um eine achtel Periode verzögert. Anschließend wird das Signal vom Inverter 58 invertiert, und als Takteingangssignal 4" . einem Horizontalspeicher-Adressenzähler 60 zugeführt. Ks sei angenommen, daß der Horizontalspeicher-Adressenzähler 60 bei der Vorderflanke des Taktsignals Ψ¹. in seinem Zählwert erhöht wird, wie dies in Fig. 2 durch die Signalform 65 veranschaulicht wird:"Dies führt zu einer Erhöhung des Zählwertes nach e%ner*Verzögerung von drei Achtel einer Periode vom Auftreten: der Vorderflanke des Taktes Ψ. aus gerechnet, welcher die Digitalabtastwerte aus dem FIFO-Speicher 55 heraustaktet. Dadurch wird sichergestellt, daß nur ein Auslesetakt^;';f. während .der Ablenkung über eine bestimmte Horizontalzone erzeugt wird, selbst wenn aufeinanderfolgend Lesetakte unterschiedlicher Phase ausgewählt werden.

Wenn dieselbe Anzahl digitaler Abtastwerte, beispielsweise drei Abtastwerte, für jede der 256 Horizontalzeilen aus dem FIFO-Speicher 5 5 durch Wiederholung desselben Lesetaktes Ψ. ausgelesen werden soll, ehe eine neue Takt-'

ι ■'.■■-■- -* *·-„" ■

phasenwahl erfolgt, danri kann der Hori?ontaladressen-

-πι speicherzähler 60 ein 8-Bit-Zähler sein, der durch die Horizontalaustastimpulse zurückgesetzt wird, welche auf der Austastleitung 61 entstehen, und er kann durch das Zählertaktsignal Ψ¹. seinen Zählerstand erhöhen. Es kann jedoch für die Korrektur bestimmter Arten von Rasterverzerrungen, etwa Fehlkonvergenz, zweckmäßig sein, die Lesetakt-Phasenwahl zu irgendeinem anderen Intervall als drei Abtastwerte pro Horizontalzone in unterschiedlichen Teilen der Zeilenablenkung zu erneuern. Beispielsweise ändert sich zu Beginn und Ende einer Horizontalzeilenablenkung das Ausmaß der Pehlkonvergenz relativ schnell, während in der Mitte der Horizontalzeilenablenkung die Fehlkonvergenz sich nur relativ langsam entwickelt. Vom Gesichtspunkt der Korrektur von Konvergenzfehlern wäre es daher wünschenswert, die Taktphasenwahl für den FlFO-Speicher 55 alle zwei Digitalabtastwerte pro Horizontalzeile zu Beginn und Ende jeder Horizontalzeilenablenkung zu erneuern, die Erneuerung der Wahl jedoch in der Mitte der Horizontalzeilenablenkung in längeren Intervallen, wi^e etwa alle fünf Digitalabtastwerte, vorzunehmen. Es sind auch andere Erneuerungssehernen für die Taktphase möglich bei Verwendung unterschiedlicher Anzahlen von Blocks und horizontaler Zonen pro Block.

Die Schaltung nach Fig. 3 veranschaulicht eine spezielle Ausführungsform 160 des Horizontalspeicher-Adressenzählers 60 aus Fig. 2, welche sich zur Erneuerung der Taktphasenwahl Ψ. nach dem Auslesen verschiedener Anzahlen von Digitalabtastwerten aus dem Speicher 55 eignet, abhängig davon, welche Horizontalzone adressiert wird. Wie Fig. 5 schematisch zeigt, wird jede Vertikalzone V(n) in acht Blöcke unterteilt, deren jeder 32 Horizontalzonen umfaßt. Wenn die Bildinformation für die äußeren Blöcke 0,1,6 oder aus den FIFO-Speicher 55 ausgelesen wird, dann umfaßt jede Horizontalzone zwei Digitalabtastwerte. Die Taktphasenwahl wird daher alle zwei Digitalabtastwerte in diesen

Blocks erneuert. Für die Zwischenblocks .2. und-'5 umfaßt jede Horizontalzone drei DigitalabtastwerWvJPü'r J.ie Mittelblocks 3 und 4 umfaßt jede Horizontalzone fünf Digitalabtastwerte. - ■' V""¹*" - - "■

Der Horizontalspeicher-Adressenzähler 16s^Cau^i^:Si:g. . 3 führt das Taktphasenwahl-Erneuerungsschema gemäß '.Fig. 5 aus. Das Taktsignal Ψ'. für den Horizontalspeicher-Adressenzähler 160 wird jeden der durch zwei dividierende Zähler 71, durch drei dividierende Zähler 72 und äur-ch fünf dividierende Zähler 73 zugeführt. Die Ausgangs. sJLgnale der Zähler 71 bis 73 werden einem Multiplexer 66 zugeführt, welcher das Ausgangssignal eines der drei Zähler 71 bis 73 in Abhängigkeit davon, welcher der acfvfc:^; B^cfcfke ..gemäß Fig. 4 dargestellt wird, auswählt und als Taktsignstl ©inen durch 32 teilenden Zähler 67 zuführt. Wenn also beispielsweise Block Nummer 0 dargestellt wird, dann^wifcd die Wählleitung s2 des Multiplexers 66 aktiviert/;., um ^fber den Ausgang des durch zwei dividierenden Zählers.71 zum Takteingang des Zählers 67 zu verlaufen. Daher "wird der Zählwert des Zählers 67 bei der Vorderf lähke,. jedes zweiten. Zählertaktes ψν erhöht..Der Zähler 67 erhphC4adurch seinen Zählwert beim Auslesen der Bildinformation für den Block Nummer 0 alle zwei Digitalabtastwearte,. .,. ■

0 4 Fünf Ausgangs leitungen des Zählers 67, 2 bisV2" liefern in Binärform ein Ausgangssignal der vom Zähler 67 verfügbaren 32 Zählwerte. Diese Zählwerte stellen die 32 Horizontalzonen eines gegebenen Blocks in Fig. 5 dar. Die fünf Ausgangs leitungen vom Zähler 67 führ-en di#-fünf niedrigststelligen Bits des auf der Horizontaladressenleitung 92 erscheinenden Adressenworts von acht B_it zum Taktphasenwählspeicher 50 aus Fig. 2. '-_■>■

Der überlaufanschluß CO des Zählers 67 ist mit· dem Takteingang CK eines durch acht dividierenden Zählers.68 ge-

koppelt. Nach jeweils 3 2.Zählwerten des Zählers 67 wird der Zählwert des Zählers 68 um einen Zählwert erhöht. Die drei Ausgangsleitungen des Zählers 68 liefern ein Binärwort von drei Bit, dessen Wert der Nummer des darzustellenden Blocks entspricht. Die Ausgangsleitungen 2 bis 2 liefern die drei höchststelligen Bits des auf der Horizontaladressenleitung 92 erscheinenden Adressenwortes von acht Bit an den Taktphasenwählspeicher 50.

¹^ Die drei Ausgangsleitungen des Zählers 68 sind mit einem Decoder 80 gekoppelt, welcher den dargestellten Block bestimmt und dementsprechend den richtigen Wählanschluß s2, s3 und s5 des Multiplexers 66 aktiviert. Der durch fünf teilende Decoderteil 80a des Decoders 80 umfaßt UND-Tore 81 und 82 und ein ODER-Tor 85. Ist das Ausgangssignal des durch acht teilenden Zählers 68 drei oder vier, dann nimmt die durch fünf teilende Wählleitung am Ausgang des ODER-Tores 85 einen hohen Wert an und aktiviert den Wählanschluß s5, so daß das Ausgangssignal des durch fünf teilenden Zählers 72 über den Takteingangsanschluß des Zählers 67 gelangen kann. Der Decoderteil 80b, welcher die UND-Tore 83 und 84 und das ODER-Tor 86 enthält, liefert ein hohes Signal auf der durch drei teilenden Wählleitung zur Aktivierung des Wählanschlusses s3 des MuItiplexers 60, wenn das Ausgangssignal des Zählers 68 zwei oder fünf beträgt. Wird der Wählanschluß s3 aktiviert, dann gelangt das Ausgangssignal des durch drei teilenden Zählers 72 über den Multiplexer 66 zum Taktanschluß des Zählers 67. Der Decoderteil 80c mit den Invertern 88 und 89 und dem UND-Tor 90 liefert ein hohes Signal auf der durch zwei teilenden Wählleitung zur Aktivierung des Wählanschlusses s2, wenn der Zähler 68 einen Zählwert 0, 1,6 oder 7 liefert. Wird der Wählanschluß s2 aktiviert, dann gelangt das Aus gangs signal des durch zwei teilenden Zählers zum Taktanschluß des Zählers 67.

Es sei nun ein Beispiel für die Betriebsweise der Rasterverzerrungs-Korrekturschaltung 15 aus Fig. 1 unter Zuhilfenahme der Zeitdiagramme nach Pig. 6 besprochen. Die Fig. 6a bis 6d zeigen die Vorderflanken der vier um 90° gegeneinander phasenverschobenen Lesetakte Ψ bis ψ . Zur Erläuterung sei angenommen, daß eine asymmetrische, nicht-lineare Verzerrung der Horizontalablenkung korrigiert werden soll. Bei der Darstellung«der Digitalabtastwerte für rot, grün oder blau, beispielsweise des Blockes 7 in einer Ablenkzeile sollte im Mittel jeder digitale Abtastwert aus dem FIFO-Speicher 55 mit einer langsameren Rate ausgelesen werden als die Digitalabtastwerte, beispielsweise des Blockes 0.

IQ Fig. 6e zeigt die Vorderflanken von 14 repräsentativen Schreibtakten WR,CK 39 aus Fig„ 1, welche in den FIFO-Speicher 55 vierzehn Digitalabtastwerte eintakten, welche zum Block 7 gehören= Der digitale Abtastwert Nummer 1 wird zum Zeitpunkt t„, der digitale Abtastwert Nummer 14 wird zum Zeitpunkt t getaktet„ Zur Korrektur einer asymmetrischen nicht-linearen Verzerrung sollten die 14 Digitalabtastwerte dem Mittel mit einer niedrigeren Rate als die Eintastrate ausgetastet werden. Die Austastrate sollte so gewählt sein, daß bei einer,,; Aus taktung des Abtastwertes Nummer 1 zum Zeitpunkt t~ der Abtastwert Nummer 14 zum Zeitpunkt t2 in den Fig. 6e und 6f ausgetaktet wird, also z-u einem Zeitpunkt, der um einen Betrag von t_o-t. gegenüber dem Zeitpunkt verzögert ist, zu welchem Abtastwert Nummer 14 in den FIFO-Speicher 55 einge-

QQ taktet worden war.

Fig, 6f zeigt die Vorderflanken der 14 Lesetakte Ψ., welche - \„entsprechend den Daten ausgewählt sind, die in dem entsprechenden Rot-, Grün- oder Blau-Taktphasenwahlspeicher gc 50 aus Fig. 2 gespeichert sind. Es sei willkürlich angenommen, daß der Auslesetakt Ψ_ zum Zeitpunkt t_Q gewählt ist.

•^ Weil Digitalwerte im Block Nummer 7 aus Fig. 5 verarbeitet werden sollen, wird die Taktphasenwahl durch die Schaltung nach Fig. 3 bei jedem zweiten Digitalabtastwert erneuert, wie sich aus Fig. 6f ergibt. Um die erforderlichen einzelnen Abtastwertverzögerungen im Mittel und die Gesamtverzögerung t^-t.. in zunehmender Weise vorzunehmen, wird bei jeder Lesetakterneuerung ein neuer Lesetakt gewählt. Jeder gewählte Lesetakt hat eine Phasenverzögerung von einer viertel Periode gegenüber dem vorhergehenden ausge-■■Q wählten Takt. Auf diese Weise werden die Abtastwerte 1, 3, 5 usw. durch den Takt Ψ_, Ψ_β bzw. ^„ usw. ausgelesen, und die Abtastwertverzögerung sorgt für eine Korrektur der Auswirkungen von Rasterverzerrungen.

_K Es kann erwünscht sein, einen anfänglichen vorbestimmten Verzögerungsbetrag zu Beginn jeder Zeilenablenkung vorzusehen, ehe jeglicher digitale Rot-, Grün- oder Blau-Abtastwert aus dem FIFO-Speicher 55 nach Fig. 2 ausgelesen wird. Für einen FIFO-Speicher mit einer Speicherkapazität für 64 Binärworte von acht Bit kann eine Verzögerung von bis zu 64 Schreibtaktimpulsen oder 4,5 jj,s vorgesehen werden. Eine solche maximale Verzögerung stellt die Maximaldifferenz dar, welche vernünftigerweise zu erwarten ist zwischen minimaler und maximaler Abtastwertverzögerung, wie sie zur Korrektur einer gegebenen Verzerrung notwendig ist. Eine Nominalverzögerung von 32 Takten zum Auslesen des ersten digitalen Abtastwertes einer gegebenen Zeile erlaubt eine Voreilung oder Verzögerung bis zu 32 Takten für den ersten digitalen Abtastwert jeder anderen (zweiten)

Zeile hinsichtlich des ersten Abtastwertes der gegebenen oü

Zeile.

Bei der Schaltung nach Fig. 2 wird die anfängliche Verzögerung des Auslesens durch einen Zähler 49 und ein Tor

56 bewirkt. Der gewünschte Betrag der anfänglichen Ver-35

zögerung wird in den Speicher 49 zu Beginn jeder Horizon-

talablenkung eingegeben, nachdem der Speicher durch die auf der Austastleitung 61 erscheinenden Austastimpulse zurückgesetzt ist» Die anfängliche Verzögerung wird dargestellt durch ein Binärwort von sechs Bit, welches auf einer Datenleitung 13 entsteht. Das 6-3it-Wort entspricht der Anzahl von Sqhreibtastimpulsen, welche vorübergegangen sind, ehe das Tor 56 die Lesetaktimpulse zum FIFO-Speicher 55 gelangen läßt.

■^Q Das 6-Bit-Wort wi,rd auf der Qatenleitung 13 mit Hilfe eines Speichers 59 erzeugt, der durch das auf der Adressenleitung 91 erscheinende Vertikaladressenwort von sechs Bit adressiert wird. So ist die Größe der anfänglichen Verzögerung für jede, der acht Ablenklinien innerhalb einer gegebenen VertikaJzone dieselbe und wird zu Beginn jeder Vertikalzone erneuert.

Wenn die zu korrigierende Rasterverzerrung genügend groß ist, dann kann es. erwünscht sein, die Größe der anfängliehen Verzögerung häufiger zu erneuern, beispielsweise zu Beginn jeder 4er 512 Zeilenablenkungen eines bestimmten Vollbildes. In diesem Fa]-I kann der Lesetaktstartspeicher ein 512 χ 6-ROM-Speicher sein, der von einem geeigneten Zähler adressiert wird, in welchen der passende Zählwert eingespeichert und bei jeder Zeilenablenkung vermindert wird.

Wendet man eine Verzögerungstechnik für die Abtastwerte mit Hilfe unterschiedlicher Auslesetakte an, wie oben erläutert, so ergeben sich gegenüber anderen Techniken einige Vorteile, wie etwa die Zuführung digitaler Abtastwerte zur Analog-Konverterstufe 16 nach Fig. 1 mit einer variablen Rate, welche durch einen spannungsgesteuerten Oszillator bestimmt wird. Der erforderliche gesamte Betriebsfrequenzbereich eines solchen Oszillators ist groß. Es ist relativ schwierig, einen spannungsgesteuerten Os-

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zillator mit einem großen Frequenzbereich zu bauen, wenn man noch einen linearen Frequenzbereich haben will. Ebenso kann eine relativ exakte Frequenzstabilität notwendig sein. Unterliegen die Digitalabtastwerte für rot, grün und blau unterschiedlichen Verzögerungen, dann werden drei relativ komplizierte Oszillatorschaltungen benötigt. Bei Verwendung eines spannungsgesteuerten Oszillators kann ein zusätzlicher D/A-Konverter für diesen notwendig werden, um die digitale Korrekturinformation in eine analoge Korrekturspannung umzuwandeln.

Wenn die Erfindung vorstehend im Zusammenhang mit einem digitalen Fernsehempfänger beschrieben worden ist, so eignet sie sich doch auch ebensogut für Fernsehzwecke mit analogen Tastwerten. In diesem Falle wäre der FIFO-Speicher 55 aus Fig. 5 ein Analog-Speicher.

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Claims

Patentansprüche

1. Rasterverzerrungs-Korrekturschaltung mit einer Einrichtung zur Ableitung aufeinanderfolgender Videoabtastwerte, die in Synchronbeziehung zu einem Synchronsignal stehen, und mit einem Ablenkgenerator, der in Synchronismus mit dem Synchronsignal betrieben wird und ein Raster erzeugt, welches Fehler aufweist, die eine Verzerrung in die Rasterdarstellung der in den Videoabtastwerten enthaltenen Bildinformation verursachen,

gekennzeichnet durch einen Speicher (50) zum Speichern der Videoabtastwerte für spätere Auslesung, durch einen Taktgenerator (35),der mehrere

Auslesetakte (Ψ

Ψ ) erzeugt, und durch eine

_Λ, Ψ ,
Wähleinrichtung (40, 50, 60) zum wiederholten Wählen

eines passenden aus mehreren Lesetakten zur Zuführung zu dem Videoabtastwertspeicher im Sinne einer Veränderung der Rate, mit welcher die Videoabtastwerte aus dem Speicher ausgelesen werden, zur Wiedergabe der Bildinformation unter Korrektur der Verzerrung.

2. Korrekturschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Lesetaktwähler eine mit dem Taktgenerator gekoppelte Einrichtung (40), die unter Steuerung durch ein Wählsignal aufeinanderfolgende der mehreren Lesetakte für die Zuführung zum Speicher (55) auswählt, um die gespeicherten Videoabtastwerte mit einer Rate auszulesen, welche durch die gewählten Lesetakte bestimmt wird, und eine Einrichtung (50, 60) zur Erzeugung des Wählsignals im Hinblick auf die Rasterverzerrung, derart, daß die gespeicherten Videoabtastwerte mit einer Rate ausgelesen werden, welche eine verzerrungsfreie Darstellung der Bildinformation ergibt, aufweist.

3. Korrekturschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß der Taktgenerator (35) eine Mehrzahl von Lesetakten (^ψ _Α'^ψ _Β'^ψ ₀'^ψ ₀) ^{mit der}~ selben Frequenz (4f ) aber unterschiedlicher gegen-

SC

seitiger Phasenlage erzeugen kann.

4. Korrekturschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß die auf das Wählsignal ansprechende Einrichtung (40) einen Multiplexer aufweist, welcher einen ausgewählten der Lesetakte (^_Α'^Ψ _Β' Ψ₀,Ψ₀) weiterleitet.

5. Korrekturschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß der Wählsignalgenerator

gg (50/ 60) einen Speicher (50) mit Speicherplätzen zur Speicherung von das Wählsignal darstellenden Daten

und eine Einrichtung (60) zum Adressieren des Speichers zur Erzeugung des Wählsignales an einem Speicherausgang aufweist.

6. Korrekturschaltung nach Anspruch 1/ dadurch gekennzeichnet , daß der Speicher (55) einen Abtastdatenspeicher aufweist, aus welchem die Daten in ihrer Eingabereihenfolge wieder auslesbar sind und die Abtastwerte durch einen Schreibtakt (WR,CK) eingetaktet und durch aufeinanderfolgende der aus der Mehrzahl ausgewählter Lesetakte (Ψ.) ausgetaktet werden.

7. Korrekturschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß mit dem Speicher (55) eine Verzögerungseinrichtung (49, 59) zur Verzögerung des Auslesens der gespeicherten Digitalabtastwerte vom Beginn der Zeilenablenkung um einen vorbestimmten Verzögerungsbetrag, der entsprechend der jeweiligen Ablenkzeile variiert, gekoppelt ist.

8. Korrekturschaltung nach Anspruch 1 für ein Fernsehwiedergabesystem, welches ein Digitalsignalverarbeitungssystem enthält, dadurch gekennzeichnet , daß die die aufeinanderfolgenden Videoabtastwerte (22) ableitende Einrichtung binärcodierte digitale Abtastwerte erzeugt und einen Digital/Analog-Konverter (36r, 36g, 36b) enthält, dem die digitalen Abtastwerte zugeführt werden zur Erzeugung eines Analog-Treibersignals, welches die digitalen Abtastwerte darstellt und eine Rasterwiedergabe der Bildinformation hervorruft.

9. Korrekturschaltung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet , daß der Speicher (55) einen Digitalspeicher aufweist, aus dem die Daten in derselben Reihenfolge ausgelesen werden, wie sie eingeschrieben worden sind und die Abtastwerte durch einen Schreibtakt

(WR, CK) eingetaktet und durch eine Folge von aus der Mehrzahl ausgewählten Lesetakten (Ψ.) ausgetaktet werden.

10. Korrekturschaltung nach Anspruch 1, dadurch g e -

kennzeichnet, daß die Rasterdarstellung in eine Mehrzahl von Zonen unterteilt ist und daß der Lesetaktwähler (40, 50, 60) einen Speicher (50) mit Adressen enthält, denen die Mehrzahl von Zonen zugeordnet sind und in denen Daten zum Auswählen eines Lesetaktes (Ψ.) gespeichert sind, welche die Auslesung eines gegebenen Abtastwertes aus dem Speicher zu einem Augenblick erlaubt, aufgrund dessen die enthaltene Bildinformation in einer vorgegebenen, aus der Mehrzahl von Zonen abgebildet wird derart, daß die Wiedergabe der Bildinformation im wesentlichen verzerrungsfrei erfolgt.

11. Korrekturschaltung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch einen Zähler (60) zur Lieferung von Adressendaten an den Speicher und durch eine mit dem Lesetaktwähler gekoppelte Einrichtung (57, 58) zur Erzeugung eines Taktsignales für den Zähler, welches den aus der Mehrzahl ausgewählten Lesetakt angibt.

12. Korrekturschaltung nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (67, 68), welche während aufeinanderfolgender Intervalle während einer Zeilenablenkung Speicheradressen erzeugt, die der Mehrzahl von Zonen zugeordnet sind, und durch

gO eine Einrichtung (80, 66) zur Auswahl verschiedener Dauern der aufeinanderfolgenden Intervalle entsprechend der adressierten Zone.

13. Korrekturschaltung nach Anspruch 10, dadurch g e kennzeichnet, daß mit dem Digitalabtastwertspeicher (55) eine Verzögerungseinrichtung (49, 59)

3 4 I I y b ο

Ι zur Verzögerung des Auslesens der gespeicherten digitalen Abtastwerte vom Beginn einer Zeilenablenkung um eine vorbestimmte Verzögerungsdauer, die sich entsprechend der von der Ablenkung überstrichenen Zone ändert, gekoppelt ist.

14. Korrekturschaltung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet , daß die Verzögerungseinrichtung (49, 56, 59) für die Auslesung ein Lesetakttor (56) , welches mit dem Digitalabtastwertspeicher (55) gekoppelt ist und dem der ausgewählte Lesetakt (ψ.) zugeführt wird, ferner einen mit dem Tor gekoppelten Zähler (49) , der mit Beginn der Zeilenablenkung aktiviert wird, um das Tor zur Vervollständigung des gespeicherten Zählwertes zu aktivieren, und einen Speicher (49) zur Eingabe eines Zählwertes in den Zähler aufweist, welcher die Aktivierung des Tores um die gegebene Verzögerungsdauer verzögert.