DE3836558A1 - Method and device for generating a television image on a digital screen, particularly a matrix display - Google Patents
Method and device for generating a television image on a digital screen, particularly a matrix displayInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zum Erzeugen eines aus einer Anzahl von Bildzeilen bestehenden Fernseh- oder Monitorbildes auf einem digitalen Bildschirm, insbesondere einer Matrixanzeige wie einem Flüssig kristalldisplay, aus einem Videospiel mit einer Anzahl von Signalzeilen pro Bild. Derartige Verfahren und Einrichtungen sind beispielsweise durch Fernsehgeräte mit Flüssigkristall-(LC)-Anzeigen, auch in Farbe, für verschiedene einzelne Fernseh-Normen (PAL, SECAM, NTSC) bekannt. Bei den Normen PAL und SECAM enthält das Videosignal 625 übertragene Signalzeilen pro Bild und 25 Vollbilder pro Sekunde, bei der NTSC-Norm (USA, Japan) 525 Signalzeilen pro Bild und 30 Vollbilder pro Sekunde.The invention relates to a method and a device for generating a television or monitor image consisting of a number of image lines a digital screen, especially a matrix display such as a liquid crystal display, from a video game with a number of signal lines per picture. Such methods and devices are, for example, by television sets with liquid crystal (LC) displays, also in color, for various individual Television standards (PAL, SECAM, NTSC) known. With the standards PAL and SECAM contains the video signal 625 transmitted signal lines per picture and 25 Frames per second, with the NTSC standard (USA, Japan) 525 signal lines per Frame and 30 frames per second.
Multi-Norm-Fernsehempfangsgeräte mit digitalem Bildschirm (z. B. Flüssigkristall display), d. h. Empfänger, die in der Lage wären, unabhängig von der Norm des Videosignals ein Bild zu erzeugen, sind in der Form realisiert, daß beim Empfangen der NTSC-Norm eine schwarze Fläche übrigbleibt, bzw. daß beim Empfangen der PAL/SECAM-Norm das Bild in der Höhe beschnitten ist. Daraus resultieren Geometriefehler.Multi-standard television receivers with a digital screen (e.g. liquid crystal display), d. H. Receivers who would be able to, regardless of the norm of the Video signal to generate an image are realized in the form that when Receiving the NTSC standard leaves a black area, or that the Receive the PAL / SECAM standard the image is cropped in height. Out of it result in geometry errors.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher die Bereitstellung eines gattungs gemäßen Verfahrens und einer gattungsgemäßen Einrichtung, die eine Bilderzeugung auf dem gleichen digitalen Bildschirm unabhängig von der Norm des Videosignals gestatten, ohne daß die vorgenannten Nachteile entstehen.The object of the present invention is therefore to provide a genus According to the method and a generic device that a Imaging on the same digital screen regardless of the norm allow the video signal without causing the aforementioned disadvantages.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 bzw. 7 gelöst, indem eine Teilanzahl von Signalzeilen verdoppelt wird, falls die Anzahl der übertragenen Signalzeilen des Videosignals kleiner als diejenige der Bildzeilen des Bildschirms ist, bzw. indem eine Teilanzahl von Signalzeilen unterdrückt wird, wenn die Anzahl der übertragenen Signalzeilen die Anzahl der vorhandenen Bildzeilen übersteigt. Der Bildschirm (die Anzahl der Bildzeilen) wird bei der bevorzugten Ausführungsform mit Signalzeilenunterdrückung auf die Norm mit der geringeren Anzahl von Sig nalzeilen (NTSC) ausgelegt. Aus Videosignalen mit demgegenüber größerer Anzahl von Signalzeilen werden überschüssige Signalzeilen ausgeblendet. Bei der anderen Ausführungsform der Erfindung mit Signalzeilenverdopplung hingegen wird der Bildschirm auf die Norm mit der größeren Anzahl von Signalzeilen (PAL/SECAM) ausgelegt und aus Videosignalen mit demgegenüber kleinerer Anzahl von Signalzeilen wird eine der Differenz zu der Anzahl der vorhandenen Bildzeilen entsprechende Teilanzahl von Signalzeilen verdoppelt.This object is achieved by the features in the characterizing Part of claim 1 and 7 solved by a partial number of signal lines is doubled if the number of transmitted signal lines of the video signal is smaller than that of the picture lines of the screen, or by one Partial number of signal lines is suppressed when the number of transmitted Signal lines exceeds the number of available picture lines. The screen (the number of image lines) is in the preferred embodiment Signal line suppression to the norm with the lower number of Sig nal lines (NTSC). From video signals with a larger number excess signal lines are hidden from signal lines. The other Embodiment of the invention with signal line doubling, however, is the Screen to the norm with the greater number of signal lines (PAL / SECAM) designed and from video signals with a smaller number of Signal lines become one of the differences to the number of picture lines available corresponding number of parts of signal lines doubled.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.Advantageous refinements and developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Hauptvorteil der erfindungsgemäßen Verfahren und Einrichtungen ist die Ermög lichung von Multi-Norm-Empfängern mit digitalem (z. B. LC-)Bildschirm. Die Bildgeometrie (Höhe zu Breite = 3 : 4) bleibt in jedem Fall erhalten.The main advantage of the methods and devices according to the invention is that of multi-standard receivers with digital (e.g. LC) screen. The Image geometry (height to width = 3: 4) is retained in any case.
Werden die zu verdoppelnden bzw. zu unterdrückenden Signalzeilen zumindest im Mittel gleichmäßig aus der Anzahl der Signalzeilen ausgewählt, sind die durch diese Bildexpansion bzw. Bildkompression bedingten Bildverzerrungen minimal. Werden desweiteren die Zeilenmanipulationen kontinuierlich rotierend für Signalzeilen mit immer anderen Zeilennummern durchgeführt, ist zusätzlich mit geringeren Informations- und Verzerrungen zu rechnen.Are the signal lines to be doubled or suppressed at least in Medium selected from the number of signal lines are the through this image expansion or image compression caused minimal image distortion. Furthermore, the line manipulations are continuously rotating for Signal lines with always different line numbers are also carried out with less information and distortions.
Die Feststellung, nach welcher Zeilennorm ein eintreffendes Videosignal aufgebaut ist, läßt sich vorteilhaft mittelbar aus der Bildfolgefrequenz treffen, die erheblich niedriger als die Zeilenfrequenz selbst ist und dennoch eine eindeutige Zuordnung gestattet (25 Bilder pro Sekunde bedeuten 625 Signalzeilen pro Bild, 30 Bilder pro Sekunde entsprechen 525 Signalzeilen pro Bild).The determination of the line standard according to which an incoming video signal is constructed is advantageously can be taken indirectly from the frame rate, which is considerable is lower than the line frequency itself and is still a clear assignment allowed (25 frames per second means 625 signal lines per frame, 30 frames per Seconds correspond to 525 signal lines per image).
Wird pro Bild jeweils nur der einem Halbbild entsprechende Teil des Videosignals weiterverarbeitet, können kleinere und gegebenenfalls auch trägere digitale Bildschirme verwendet werden, ohne daß es zu subjektiv unangenehmen Bildver zerrungen oder Flimmereffekten kommt. Die (zeitlich) weichen Kontrastände rungen von Flüssigkristalldisplays unterstützen den Eindruck einer gleichmäßigen Bewegung (Flimmerfreiheit).Only the part of the video signal corresponding to one field becomes per picture processed, can be smaller and possibly slower digital Screens are used without subjectively uncomfortable image ver strains or flickering. The (temporary) soft contrasts Liquid crystal displays support the impression of uniformity Movement (flicker-free).
Jedoch ist es auch möglich, bei einer aus zwei Halbbildern bestehenden Ganzbildfolge, in ineinander verschachtelt ist (interlaced), auf einem Bildschirm mit nur halber Bildzeilenanzahl wiederzugeben, indem die Halbbildinformationen sequentiell auf den gleichen Bildzeilen anstatt wie üblich auf um 1 versetzte Zeilen, wiedergegeben werden. Der Nachteil der etwas unschärferen Wiedergabe wird durch den Vorteil des Vermeidens von Informationsverlusten ausgeglichen. Bei der Darstellung aus Grafikcontrollern entstehen dabei nur Vorteile: Standard zeilenzahlen, genaueres Videomemory-Abbild, doppelte Wiederholungsrate.However, it is also possible to use one consisting of two fields Full-screen sequence, interlaced, on one screen to reproduce with only half the number of image lines by the field information sequentially on the same picture lines instead of shifted by 1 as usual Lines. The disadvantage of the somewhat blurred playback is offset by the advantage of avoiding loss of information. There are only advantages when displaying graphics controllers: Standard line numbers, more precise video memory image, double repetition rate.
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird die Erfindung nachstehend näher erläutert. Es zeigtUsing an embodiment shown in the drawing Invention explained in more detail below. It shows
Fig. 1 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens am Beispiel der bevorzugten Ausführungsart mit einer gleichmäßigen Unterdrückung überschüssiger Signalzeilen; Figure 1 is a schematic representation of the inventive method using the example of the preferred embodiment with a uniform suppression of excess signal lines.
Fig. 2 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Einrichtung mit Ausblendschaltung zur Unterdrückung überschüssiger Signalzeilen. Fig. 2 is a schematic representation of a device according to the invention with a blanking circuit for suppressing excess signal lines.
Fig. 1 veranschaulicht das Verfahren einer gleichmäßigen Ausdünnung einer Anzahl von Signalzeilen 1, 2, 3, . . . eines Videosignals V im Falle des Wiedergebens von Videosignalen mit größerer Anzahl von Signalzeilen, als Bildzeilen auf dem digitalen Bildschirm B vorhanden sind. In diesem Beispiel wird jede sechste Signalzeile, hier die Signalzeilen 6, 12, . . ., unterdrückt, so daß nur fünf Sechstel der Anzahl an Signalzeilen 1, 2, 3, . . . tatsächlich zur Erzeugung von Bildzeilen 1′, 2′, 3′, . . . auf dem digitalen Bildschirm B, vorzugsweise einem Flüssigkristalldisplay, führen. Fig. 1 illustrates the method of uniform thinning a number of signal lines 1, 2, 3,. . . a video signal V in the case of displaying video signals with a larger number of signal lines than image lines on the digital screen B. In this example, every sixth signal line, here signal lines 6, 12 ,. . . , suppressed so that only five sixths of the number of signal lines 1, 2, 3 ,. . . actually for the generation of image lines 1 ', 2', 3 ',. . . on the digital screen B , preferably a liquid crystal display.
Falls die Anzahl von Signalzeilen 1, 2, 3, . . . die maximale auf dem Bildschirm B darstellbare Anzahl von Bildzeilen 1′, 2′, 3′, . . . übersteigt, ist diese Art der Aus dünnung im Interesse einer ganzheitlichen und dabei möglichst unverzerrten Bild wiedergabe auf jeden Fall einer Kappung zusammenhängender Bildteile vorzu ziehen. Für das zu unterdrückende Sechstel der Signalzeilen 1, 2, 3, . . . kann z. B. eine statistische Auswahl derart getroffen werden, daß im Mittel jede sechste der Signalzeilen 1, 2, 3, . . . ausgeblendet wird.If the number of signal lines 1, 2, 3 ,. . . the maximum number of image lines 1 ', 2', 3 ', can be displayed on the screen B. . . exceeds, this type of thinning is in the interest of a holistic and as undistorted image reproduction in any case preferable to capping of related parts of the picture. For the sixth of signal lines 1, 2, 3 ,. . . can e.g. B. a statistical selection can be made such that on average every sixth of the signal lines 1, 2, 3 ,. . . is hidden.
Fig. 2 zeigt schematisch eine Schaltungsanordnung, die eine Teilanzahl der Signalzeilen 1, 2, 3, . . . nur dann ausblendet, wenn deren zu verarbeitende Gesamt zahl größer ist als die Anzahl der auf dem Bildschirm B darstellbaren Bildzeilen 1′, 2′, 3′, . . .. Fig. 2 shows schematically a circuit arrangement which a partial number of the signal lines 1, 2, 3 ,. . . only fades out if their total number to be processed is greater than the number of image lines that can be displayed on screen B 1 ', 2', 3 ',. . . .
An den Eingang der Schaltungsanordnung gelangt ein Eingangs-Videosignal V e , drahtlos oder drahtgebunden, z. B. als Fernseh- oder Monitorsignal. Es enthält, wenn es beispielsweise nach der NTSC-Norm aufgebaut ist, pro Sekunde Infor mation für 30 Bilder mit je 525 Zeilen, und wenn es - als anderes Beispiel -nach der PAL- oder SECAM-Norm aufgebaut ist, pro Sekunde Information für 25 Bilder mit je 625 Zeilen. Üblicherweise ist jedes Bild aufgeteilt in zwei Halbbil der, bestehend aus den ungeraden Signalzeilen 1, 3, 5, . . . einerseits und den geraden Signalzeilen 2, 4, 6, . . . andererseits.At the input of the circuit arrangement, an input video signal V e , wireless or wired, e.g. B. as a television or monitor signal. If, for example, it is constructed according to the NTSC standard, it contains information per second for 30 pictures with 525 lines each, and if - as another example - it is structured according to the PAL or SECAM standard, it contains information for 25 per second Images with 625 lines each. Usually, each picture is divided into two half pictures, consisting of the odd signal lines 1, 3, 5 ,. . . on the one hand and the even signal lines 2, 4, 6 ,. . . on the other hand.
Im vorliegenden Fall wird davon ausgegangen, daß auf einem kleinen Flüssig kristalldisplay B von jedem Bild nur ein Halbbild zur Anzeige gebracht werden soll. Die zugehörigen Signalzeilen werden von einer Vorauswahlschaltung H aus dem Eingangs-Videosignal V e herausgegriffen und als Videosignal V an eine Aus blendschaltung A weitergeleitet.In the present case it is assumed that on a small liquid crystal display B, only one field of each image should be displayed. The associated signal lines are picked out by a preselection circuit H from the input video signal V e and passed on as a video signal V to an anti-glare circuit A.
Die Ausblendschaltung A läßt das Videosignal V unverändert passieren (als Ansteuersignal W für den Bildschirm B), wenn die Anzahl der im Videosignal V enthaltenen Signalzeilen 1, 2, 3, . . . die Anzahl der auf dem Display B darstell baren Bildzeilen 1′, 2′, 3′, . . . nicht übertrifft. Im gegenteiligen Fall wird die Aus blendschaltung A über eine Erfassungsschaltung E aktiviert und unterdrückt z. B. in der im Zusammenhang mit Fig. 1 beschriebenen Weise überschüssige Signal zeilen 6, 12, . . .. Somit ist die Schaltungsanordnung in der Lage, aus Videosignalen unterschiedlicher Zeilennorm einwandfreie Bilder zu erzeugen. Deren Bildgeo metrie bleibt in jedem Fall erhalten (z. B. das normgerechte Verhältnis von 3 : 4 für Höhe zu Breite).The blanking circuit A can pass, the video signal V unchanged (as the drive signal W for the screen B), when the number of signal lines 1, 2, 3 contained in the video signal V. . . the number of image lines shown on the display B 1 ', 2', 3 ',. . . not surpasses. In the opposite case, the dazzle circuit A is activated via a detection circuit E and suppresses z. B. in the manner described in connection with FIG. 1, excess signal lines 6, 12 ,. . . . The circuit arrangement is thus able to generate flawless images from video signals of different line standards. Their image geometry is retained in any case (e.g. the standard-compliant ratio of 3: 4 for height to width).
Die Erfassungsschaltung E kann so ausgebildet sein, daß sie die Zeilennorm direkt aus der Anzahl der pro Bild (oder pro Halbbild) empfangenen Signalzeilen (Horizontal-Umschalt-Signale) erkennt. Vorteilhaft erfaßt sie die Zeilennorm jedoch mittelbar aus der Bildfrequenz (oder aus der Halbbildfrequenz), die wesentlich niedriger ist und dennoch die bereits genannte, eindeutige Zuordnung erlaubt, aus einer Bildfrequenz von 30 Hz (bzw. Halbbildfrequenz von 60 Hz) auf 525 Signalzeilen und aus einer Bildfrequenz von 25 Hz (bzw. Halbbildfrequenz von 50 Hz) auf 625 Signalzeilen zu schließen. Die (Halb-)Bildfrequenz wird aus der Folge der Vertikal-Umschalt-Signale bestimmt. The detection circuit E can be designed such that it recognizes the line standard directly from the number of signal lines (horizontal changeover signals) received per picture (or per field). However, it advantageously detects the line standard indirectly from the frame rate (or from the field rate), which is significantly lower and nevertheless allows the aforementioned clear assignment, from a frame rate of 30 Hz (or field rate of 60 Hz) to 525 signal lines and out an image frequency of 25 Hz (or field frequency of 50 Hz) on 625 signal lines. The (half) frame rate is determined from the sequence of the vertical switching signals.
Als Zahlenbeispiel sei der Fall genannt, daß das Flüssigkristalldisplay auf eine Anzeige von 240 Bildzeilen ausgelegt ist (entsprechend einem NTSC-Halbbild minus einer Anzahl unterdrückter, potentiell störender Zeilen am oberen Bild rand). Bei NTSC-Empfang (Halbbildfrequenz 60 Hz) bleibt die Ausblendschaltung A passiv. Bei PAL-/SECAM-Empfang (Halbbildfrequenz 50 Hz) wird die Ausblend schaltung A von der Erfassungsschaltung E aktiviert und unterdrückt von den dann etwa 286 zu verarbeitenden Halbbildzeilen gleichmäßig jede sechste.A case in point is that the liquid crystal display is designed to display 240 image lines (corresponding to an NTSC field minus a number of suppressed, potentially disturbing lines at the top edge of the image). With NTSC reception (field frequency 60 Hz), the fade-out circuit A remains passive. With PAL / SECAM reception (field frequency 50 Hz), the fade-out circuit A is activated by the detection circuit E and evenly suppresses every sixth of the approximately 286 field lines to be processed.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8139 | Disposal/non-payment of the annual fee |