DE2456218A1

DE2456218A1 - Verfahren und vorrichtung zur transformation von datengruppen

Info

Publication number: DE2456218A1
Application number: DE19742456218
Authority: DE
Inventors: Walter H Bockwoldt
Original assignee: Hughes Aircraft Co
Current assignee: Raytheon Co
Priority date: 1973-12-03
Filing date: 1974-11-28
Publication date: 1975-06-05
Also published as: GB1494900A; US3947826A; GB1494899A; SE404437C; DE2456218B2; FR2253239B1; FR2253239A1; SE404437B; JPS594914B2; SE7415016L; JPS5090239A

Description

Anmelderin; Stuttgart, 2-5„ November 1974

Hughes Aircraft Company P 294-1 8/kg Centinela Avenue and

Teale Street

Culver City, Calif., V₀St.A₀

Verfahren und Vorrichtung zur Transformation von Datengruppen

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Transformation von ersten Datengruppen, von denen jede aufeinanderfolgende Zeilensätze aus Daten paralleler Kanäle umfaßt, in zweite Datengruppen mit einem anderen Datenr formatoDer Zweck eines solchen Verfahrens besteht beispielsweise darin, das Format von Bilddaten, die auf parallelen Kanälen mit geringer Geschwindigkeit anfallen.

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in Einkanaldaten mit hoher Folgegeschwindigkeit umzusetzen, wie sie.für die Fernsehwiedergabe benötigt werden«

Die besten bekannten Abtastumsetzer erfordern gewöhnlich das Speichern von mindestens zwei Gruppen der zugeführten Daten, so daß die laufende Datengruppe empfangen und gespeichert werden kann, während die vorhergehende Datengruppe umgesetzt wird. Wenn digitale Einrichtungen benutzt werden, um dieses bekannte Verfahren auszuführen, wird eine sehr große Speicherkapazität für das Speichern für zwei Datengruppen benötigt und es sind die Kosten für einen solchen Abtastumsetzer entsprechend hoch. Bekannte Analogvorrichtungen zur Umsetzung von Datengruppen wurden unter Verwendung von Leuchtdioden, VidiconrÖhren, Kathodenstrahlröhren oder anderen Einrichtungen, die keine Festkörper-Gebilde sind, verwirklicht« Abgesehen von den.relativ hohen Kosten, die solche Analog-Vorrichtungen verursachen, bestehen bei ihnen, weil es sich nicht um Festkörper-Gebilde handelt, Probleme hinsichtlich der Zuverlässigkeit,, Die bekannte Methode der Abtaatschema-Umsetzung, bei der die Daten eines ganzen Bildes gespeichert werden müssen, bevor die Datenumsetzung stattfinden kann, verursacht weiterhin eine erhebliche zeitliche Verzögerung zwischen dem Zuführen von Daten und der Erzeugung des entsprechenden Ausgangssignals. Solch eine zeitliche Verzögerung ist bei vielen Anwendungen unerwünscht, wie beispielsweise bei Verfolgungssystemen für Raketenο

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Demgemäß liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein •neues und verbessertes Verfahren zur Transformation von Datengruppen zu schaffen, das sowohl zu einer Erhöhung der Z\iverlässigkeit der zur Durchführung des Verfahrens verwendeten Vorrichtungen als auch zu einer Verminderung der durch die Umsetzung bedingten Signalverzögerung führt.

Diese Aufgabe wird nach der Erfindung dadurch gelöst, daß die zugeführten Daten paralleler Kanäle satzweise in ausgewählte Plätze eines Speichers eingegeben und die Zeilen der gespeicherten Daten zur Bildung der zweiten Datengruppe gemäß dem anderen Datenformat ausgelesen werden«

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden erste Datengruppen, von denen jede Zeilensätze aus Daten paralleler Kanäle umfaßt, die mit einer ersten Taktgeschwindigkeit anfallen, in zweite Datengruppen, von denen jede mit einer bestimmten Taktgeschwindigkeit erzeugte Datenzeilen und einer Anzahl von Kanälen umfaßt, mit Hilfe einer neuen, zeilenweise arbeitenden Technik umgesetzt, durch die der Bedarf an Speicherkapazität gegenüber der bekannten bildweisen Umsetzungstechnik reduziert 'wird« Die Erfindung i'.i.ß.t sich auf vielfältige Weise verwirklichen, insbesondere mit digitalen Vorrichtungen, die von Schieberegistern Gebrauch machen, um wenigstens zwei Zeilensätze der Eingangsdaten paralleler Kanäle zu speichern, derart, daß ein erster Speicherabschnitt mit Daten geladen wird, während ein zweiter Speicherabschnitt ausgelesen wirdo V/ahrend des Auslesens wird jede Zeile der

o/.

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gespeicherten Daten mit einer vorgegebenen Taktfrequenz ein- oder mehrfach reproduzierte

Die Erfindung hat auch eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ^zum Gegenstande Eine solche Vorrichtung umfaßt einen Speicher mit einer Anzahl von Speichereinheiten, Einrichtungen zum satzweisen Eingeben von zugeführten Daten paralleler Kanäle in ausgewählte Speichereinheiten mit einer ersten Taktgeschwindigkeit und Einrichtungen zum aufeinanderfolgenden, ein- oder mehrfachen Auslesen aller Datenzeilen des während der vorhergehenden Arbeitsperiode gespeicherten Zeilensatzes mit einer zweiten Taktgeschwindigkeit.

Bei einer bevorzugten Ausführungaform der Erfindung wird von ladungs-gekoppelten Halbleiteranordnungen Gebrauch gemacht, um die üpeichereinheiten zu bilden, so daß eine Analog-Digital-Umsetzung der Daten vor dem Speicher und eine Digital-Analog-Umsetzung in der Ausgangsstufe des Abtastschema-Umsetzers vermieden wird. Dadurch wird eine (weitere, bedeutende Vereinfachung der erfindungsgemäßen Vorrichtung erzielt·

Bei einer Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird nur ein Teil einer jeden Zeile der Eingangsdaten in ein Speicherregister eingegeben, wodurch die erforderliche Speicherkapazität des Abtastschema-Umsetzers noch geringer wird als bei anderen Vorrichtungen nach der Erfindung. Die Maßnahme, Teilstücke jeder Zeile zu

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speichern, ist von "besonderer Bedeutung für Vorrichtungen, die von ladungs—gekoppelten Einrichtungen für die Informationsspeicherung Gebrauch machen, da die Wirksamkeit solcher Speicher in Einrichtungen großen Iimfans.es in dem Maß zuwächst, wie die Anforderung an Speicherkapazität pro Register abnimmt. Die Speicherung von Teilen einer Zeile ermöglicht auch durch die Reduzierung der Übertragungen, die Jede Dateneinheit infolge der kürzeren Iiegisterlänge erfährt, die Anwendung von ladungsgekoppelten Einrichtungen, die eine geringere "Übertragungswirkaamkeit" haben und/oder verbessert das Signal-Rausch-Verftältnis bei der Verarbeitung.

V/eitere Einzelheiten und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele. Die der Beschreibung und der Zeichnung zu entnehmenden Merkmale können bei anderen AusΓührungsformen der Erfindung einzeln für sich oder zu mehreren in beliebiger Kombination Anwendung finden» Es zeigen

Figo 1 das Blockschaltbild eines Abtastscheiaa-Umsetzers nach der Erfindung,

Pig. 2 ein Diagramm, welches das Format der Videozeilen der Eingangsdaten und der vom Abtastschema-Umsetzer nach Fig. 1 gelieferten Ausgangsdaten veranschaulicht,

Fig. 3 ein Zeitdiagramm -zur Veranschaulichung der Wirkungsweise des Abtastschema-Umsetzers nach Fig.

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Fig. 4 das Blockschaltbild eines zweiten Abtastschema Umsetzers nach der Erfindung,

Fig. 5 ein Diagramm, das die Formate der Videozeilen der Eingangsdaten und der vom Abtastiicheiaa-Umsetzer nach Fig, 4 gelieferten Ausgangsdaten veranschaulicht,

Fig. 6 ein Zeitdiagramm zur Veranschaulichung der Wirkungsweise des Abtastschema-Umsetzers nach

Fig. 7 ein Blockschaltbild der Zeitsteuereinheit des Abtastschema-Umsetzers nach Fig. 4,

Fig. 8 bis 13 Zeitdiagramme von Takt- und Steuersignalen,

die zur Erläuterung der Wirkungsweise des Abtastschema-Umsetzers nach Fig« 4 dienen,

Fig. 14 ein Blockschaltbild der Ausgangssteuerung des Abtastschema-Umsetzers nach Fig. 4,

Figo 15 das Blockschaltbild des Synchronisations- und Austastimpulsgenerators des Abtastschema-Umsetzers nach Fig₀ 4,

Fig. 16 und 17 Zeitdiagramme von Signalen, die zur Erläuterung der F-unktion des Synchronisationsund Austastimpulsgenerators nach Fig„ . dienen,

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Figo 18 das Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform eines Abtastschema-Umsetzers nach der Erfindung, der von Speicherregistern mit Ladungsübertragung Gebrauch macht,

Fig. 19 das Blockschaltbild'einer v/eiteren Ausführungsform eines Abtastschema-Umsetzers nach der Erfindung, bei dem in jedem Register nur ein Bruchteil einer Videozeile gespeichert wird, und ·

Fig. 20 ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der V/irkungsweise des Abtastschema-Umsetzers nach Fig. 19<>

Das in Fig. 1 dargestellte Blockschaltbild veranschaulicht eine Ausführungsform der Erfindung, die besonders zur Transformation der Videosignale paralleler Kanäle, wie sie beispielsweise von einem Infrarot-Bildabtaster geliefert werden, in solche einkanalige Videosignale geeignet ist, die von einem üblichen Fernseh-Monitor wiedergegeben werden können. Es sei jedoch bemerkt, daß die Erfindung nicht auf die Anwendung bei Infrarot-Bildabtastern beschränkt ist, sondern beispielsweise unmittelbar für die meisten Abtastschema-Umsetzungen geeignet ist, wie z.B. für eine'Bandbreitenreduktion bei Femsehsysteinen«

Das Format der Daten, die der Vorrichtung nach Fig. 1 zugeführt werden, wird nunmehr anhand Fig. 2 erläutert. Für das Ausführungsbeispiel nach Fig, 1 sei angenommen,

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daß das zugeführte Videosignal von zwei Infrarot-Detektoren 1OA und 1OB erzeugt wird, und daß diese Detektoren mit Hilfe eines Infrarot- oder kurz IR-Abtasters abgetastet werden. "Ein solcher Di-Abtaster kann beispielsweise sechzig aktive Abtastflächen haben, von denen jede eine andere Horizontallinie eines auf die Detektoren projezierten Blickfeldes abtastete Infolgedessen erzeugt der IR-Abtaster sechzig Zeilen eines von jedem der Detektoren 1OA und 10B während jeder Abtastung des Blickfeldes gelieferten Videosignals. Die Ausgangszeilen eines jeden Detektors die während eines ersten Feldes erzeugt werden, v/erden durch ungerade Indizes bezeichnet, beispielsweise durch A., A₇, A_c sowie B„, B₂, B₁-, während die Daten, die von dem zweiten Feld herrühren, durch geradzahlige Indizes gekennzeichnet amndo Während die erste Fläche des IR-Abtasters die Detektoranordnung optisch überstreicht, wird vom Detektor 1OA das Zeilen-Videosignal A^, und gleichzeitig vom Detektor 1OB das Zeilen-Videosignal B. erzeugt. Dieser Vorgang setzt sich in gleicher Weise fort, bis"die letzte aktive Abtastung des Abtastfeldes erfolgt ist_o Danach tastet die erste Spiegelfläche das Detektorpaar zur Erzeugung der ersten Zeilen-Videosignale Ap und Bp des zweiten Feldes ab. Bei dem ausgewählten Beispiel sind sechzig Spiegelflächen vorhanden, so daß der Abtaster für jedes Feld einhundertzwanzig aktive Zeilen-Videosignale liefert, nämlich sechzig Zeilen pro Detektor»

Wie oben angegeben, hat die Ausführungsform nach Fig_o 1 den als Beispiel gewählten Zweck, die gerade beschriebenen

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Daten, die von dem Abtaster geliefert werden, in ein Format umzuwandeln, das für übliche Fernseh-Monitoren geeignet ist_o Die vom Abtaster zur Erzeugung einer Zeile benötigte Zeit, nämlich die Zeit ^iur zwei, von den Detektoren 1OA und 1ÖB gelieferten Zeilen-Videosignale, beträgt etwa 254-/Is. Die Dauer der Zeile eines üblichen Fernsehbildes beträgt etwa 63»5 M³° ^^e iⁿ den "beiden rechten Spalten von Fig_o 2 dargestellt, wird jede horizontale Abtastzeile in zwei identische Zeilen des Ausgangs-Fernsehvideosignals umgewandelt, während die genaue Synchronisation zwischen dem Format der IR-Abtastung und dem Format der Ausgangs-Fernsehzeilen beibehalten wird» Es sei jedoch bemerkt, daß die ganzzahlige Beziehung zwischen den Zeilenperioden des IR-Abtasters und des Femseh-Ausgangssignals nicht eine allgemeine Forderung für die Funktion der Erfindung ist» Die ganzzahlige Beziehung zwischen der Zeilendauer des IR-Abtasters und der Zeilen des Video-Ausgangssignales -in diesem Fall nur gewählt wurde, um die Erläuterung der Erfindung zu vereinfachen.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Vorrichtung wird das von den Detektoren 1OA und 1OB nach Fig_e 2 gelieferte Videosignal Analog-Digital- oder kurz A/D-Umsetzern 20 und 22 zugeführt, deren Ausgangssignale wiederum einer Eingabelogik 24 zugeführt wird. Diese Eingabelogik 24 steuert das Zuführen der Ausgangssignale der A/D-Umsetzer 20 und 22 zu einem digitalen Speicher 26₀ Der digitale Speicher 26 wird in Abhängigkeit von den Sig- ■ nalen einer JJeselogik 28 über einen Digit al-Analogoder kurz D/A-Umsetzer 30 ausgelesen,,

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Impulse für die Horizontal- und die Vertikal-Synchronisation werden von dem -nicht näher dargestellten IR-Ab-' taster einem Synchronisationssignalgenerator 32 zugeführt, der in Abhängigkeit von diesen Impulsen Vertikal- und Horizontal-TV-Synchronisationsimpulse sowie Steuersignale für die TV-Taktgeschwindigkeit und die Abtaster-Taktgeschwindigkeit auf Leitungen 34, 36, 38 und 40 liefert. Die letztgenannten Steuersignale werden einer Speichersteuerung 42 zugeführt, die in Abhängigkeit von diesen Signalen Steuer- und Taktsignale für die Eingabelogik 24, den Speicher 26 und die Ausgabelogik 28 sowie für den D/A-Umsetzer 30 erzeugt.

Ein Synchronisations- und Austastimpulsgenerator 44 spricht auf die Horizontal- und Vertikal-Synchronisationsimpulse an, die ihm von dem Synchronisationssignalgenerator 32 auf den Leitungen 34 und 36 zugeführt werden, und erzeugt einen Synchronisations- und Austastimpulse enthaltenden Impulszug, der mit dem vom D/A-Umsetzer 30 gelieferten Ausgangs-Videosignal im Addierer 46 zu einem ergänzen Videosignal (Fig. 16) kombiniert wird, das zur Darstellung in einem üblichen Fernsehmonitor geeignet ist. \>

Die Funktion der Vorrichtung nach Fig. 1 wird anhand der Diagramme nach den Figo 2 und 3 leicht verständlich. Wie in diesen Diagrammen dargestellt, v/erden während der ersten Horizontal-Abtastperiode des Abtasters die Videosignale für die Zeilen k\ und B. parallel in die Register No. 1 und 2 des digitalen Speichers 26 eingegeben. Die Analog-Digital-Umsetzung und die Öeschwindigkeit der Eingabe der

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Daten in den 'Speicher 26 wird in Abhängigkeit von dem Abtastgeschwindigkeitssignal gesteuert., Während der zweiten Horizontal-Abtastperiode werden die Daten der feilen A^ und B^ parallel in die Register Uo₀ 3 und des Speichers 26 eingegebene Während dieser gleichen Zeit wird das Hegister No. 1 gemäß dem. in Fig.: 3 angegebenen Format ausgelesen_o Dabei wird die erste Datenzeile A. des HegiGters.No₀ 1 gemäß der Fernseh-Taktzeit, d.h. in 6315 /ⁿs ausgelesen. Danach wird die gleiche Zeile ein zweitesmal gelesen. Das Register bewirkt einen Daten- · umlauf, um mehr als ein Lesen zu ermöglichen. In gleicher V/eise werden die Daten der Zeile B,- zweimal hintereinander aus dem Hegister No. 2 des Speichers 26 ausgelesen» Während der dritten Abtastzeit werden die ^eilendaten At- und 13^ parallel in den Registern No. 1 und No₀ 2 gespeichert, während die dort vorher gespeicherten Daten der Zeilen A1 und B1 gleichzeitig gelöscht werden. Während der dritten Abtastzeit werden die Zeilen A3 und B3 gemäß der Fernseh-Taktgeschwindigkeit zweimal ausgelesen. Die gerade beschriebene Folge der Eingabe von Daten in den Speicher 26 mit der Abtastgeschwindigkeit und der Speicherung eines Satzes von Datenzeilen während des zweimaligen Auslesens vorher gespeicherter Sätze von Datenzeilen wird für die restliche Datengruppe wiederholt, die das Feld No. 1 bildet. Eine gleiche Folge wird für die Daten wiederholt, die das Abtastfeld No. 2 bilden, um ein umgesetzes Format von TV-Zeilen zu bilden, das in Fig. 2 dargestellt ist. Es sei erwähnt, daß dann, wenn die umgesetzten Daten einem üblichen

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Fernsehmonitor zugeführt werden, durch die normale Verschachtelung der Felder die Daten der letzten "beiden Spalten in E¹Xg. 2 übereinandergelegt werden, so daß eine Verschachtelung der Daten der beiden Felder stattfindet,, Demgemäß wird bei Anwendung des Abtastschema-Urasetzers nach Figo 1 bei einer stationäre Szene jede Zeile der Szene in vier benachbarte, identische Zeilen des dargestellten Bildes umgewandelt.

Die in Fig. 4 dargestellte Vorrichtung nach der Erfindung ist ein Abtastschema-Umsetzer, der dazu geeignet ist, auf vier parallelen Kanälen zugeführte Daten in ein ergänztes Einkanal-Videosignal für Fernsehmonitoren umzusetzen. Eine Abtasteinrichtung, die Daten auf vier parallelen Kanälen liefert, kann eine rotierende Trommel mit Spiegelflächen umfassen, die mit Hilfe eines optischen Systems mit vier Detektorgruppen derart zusammenwirkt, daß das IR-BiId einer Szene abgetastet wird. Die Mantelfläche der umlaufenden Trommel kann Platz für 21 7/8 Spiegelflächen bieten, von denen 20 Spiegelflächen zur Erzeugung des Bildes benutzt werden. Da vier Dettektorgruppen vorhanden sind, von denen jede in Verbindung mit einer Spiegelfläche eine IR-Abtastzeile erzeugt, entstehen 180 aktive Abtastzeilen pro Feld, also bei einer Umdrehung der Trommel, und 160 aktive Abtastzeilen pro Bild, also pro zwei Umdrehungen der rotierenden Trommel. Die bei der Abtastung aufeinanderfolgender Felder erhaltenen Abtastzeilen werden zur Erzeugung des Gesamtbildes verschachtelt.

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Die benachbarten Spiegelflachen der Abtasttrommel sind aο gegeneinander geneigt, daß das IR-BiId von Spiegelfläche zu Spiegelfläche um acht Abtastzeilen verschoben wird. Die Abtastzeilen, die von einer Spiegelfläche in leid 1 (ungeradzahlig) aowie von einer Spiegelfläche in Feld 2 (geradzahlig) erzeugt werden., sind in Fig. 5 für das oben beschriebene Abtastformat dargestellt. In Fig. 5 entsprechen die Buchstaben A, B, G und D den Datenkanälen, also den verschiedenen Detektorgruppen, während der Index 1 der ersten Horizontal-Abtastperiode (erste Spiegelfläche der Trommel) im Feld Λ und der Index 2 der ersten Horizontal-Abtastperiode (erste Spiegelfläche der Trommel) im Feld 2 entspricht. Der Abtastschema-Umsetzer nach Fig. 4 bewirkt eine Umsetzung der vier parallelen Kanäle des IR-Videosignals in einen einzigen Kanal eines ergänzten TV-Videosignals, das der Vorschrift EIA RS-170 für Fernsehsignale entspricht. Die relative funktioneile Anordnung der vier Detektoren während der Felder 1 und 2 sowie die relative Anordnung der TV-Zeilen am Ausgang des Abfcaa-tjschema-Umsetzers sind in Fig. 5 dargestellte In Fig. 5 ist angegeben, daß jede der IR-Abtastzeilen während jedes Fernsehfeldes dreimal dargestellt wird. Infolgedessen enthält das dargestellte Fernsehbild 240 aktive Linien pro Feld und 480 aktive Linien pro Bild.

Bei der Abtasteinrichtung der oben besehriebenen Art entspricht jede Spiegelfläche einer IR-Horizontal-Abtastung, während der vier parallele IR-Zeilen erzeugt

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werdeno Jede dieser vier IH-Zeilen wird in drei-TV-Zeilen umgesetzt. Demgemäß entspricht jede Umdrehung .der Spiegeltrommel 12x 21 7/8 = 262,5 Zeilen des Fernsehformates, was einem normalen Fernseh-Halbbild entspricht. Während der 1 7/8 unaktiven Abtastperioden, während denen der Vertikal-Rücksprung erfolgt und die Verschachtelung der Halbbilder bewirkt wird, wird die Video-Information ausgetastet. Demgemäß bilden nach der Abtastschema-Umsetzung die Ausgangssignale 240 aktive Zeilen pro Feld.

Es sei erneut darauf hingewiesen, daß nach der Erfindung die Abtastschema-Umsetzung vom Format der Abtasteinrichtung in das EIA RS-170 TV-Format durch zeilenweise Umsetzung und nicht etwa durch feldweise oder gar' bildweise Umsetzung erfolgt. Durch dieses wichtige Merkmal der Erfindung wiiä die Größe der benötigten Speicher- . kapazität drastisch reduziert»

Der zeitliche Verlauf der Speicher- und Lesevorgänge bei dem Abtastschema-Umsetzer nach Fig. 4- ist in Fig. dargestellt. Durch die Wahl der Konstruktionsdaten für die Abtasteinrichtung ist die übliche Fernseh-Zeilenfrequenz von 15750 Zeilen/s genau zwölfmal größer als die Zeilenfrequenz bei der IK-Abtastung. Die Dauer einer Abtastzeile beträgt etwa 762 /Ls, was vier IR-Abtastzeilen entspricht, im Vergleich zu 63,5 /'s für die Dauer der Zeile eines Fernsehbildes. Infolgedessen kann jede IR-Abtastzeile unter Beibehaltung einer genauen Synchronisation zwischen dem Abtast- und dem Fernsehzeilenformat in drei identische Fernsehzeilen umgesetzt werden.

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Bei der Ausführungsform nach Fig. 4- ist insgesamt die während zwei IR-Abtastperioden gewonnene Information zu speichern.» Bei vier IR-Zeilen pro Abtastperiode und Quantisierung einer Videozeile in 256 Wörter von je 8 Bit wird eine Speicherkapazität von 16384- Bit benötigt. Bei den Ausführungsbeispiel nach Fig. 4- wird diese Speicherkapazität durch einen Speicher mit zwei gleichen Abschnitten 50 und 52 verwirklicht, von denen jeder 8192 Speicherbits enthält. Jeder Speicherabschnitt enthält vier parallele, 8 Bits breite und 256 Bits lange Schieberegister» Diese Schieberegister können vorteilhaft dynamische MOS-Register sein, die sich durch ihre hohe Speicherdichte und relativ geringen Kosten auszeichnen·

Während jeder IR-Abtastperiode wird ein Speicherabschnitt 50 oder 52 parallel mit vier Zeilen IR-Daten mit einer Taktgeschwindigkeit von 393,75 kHz geladen, während der andere Speicherabschnitt mit einer Taktgeschwindigkeit von 4,725 MHz ausgelesen wird. Beim Auslesen findet ein Umlauf der Daten statt. Während jeder Leseperiode wird jede IR-Date.nzeile, die während der vorhergehenden IR-Abtastperiode gespeichert worden ist, in einen einzigen Kanal dreimal ausgelesen, so daß für die vier IR-Datenzeilen, die in einem Speicherabschnitt enthalten sind, zwölf TV-Ausgangszeilen erzeugt werden (siehe Fig„ 5 und 6). Es sei bemerkt, daß die Speicherabschnitte 50 und 52 keine interne Doppeltaktung aufweisen, so daß die Frequenz der Taktimpalse CP^ und CP₅ halb so groß

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ist wie die Taktgeschwindigkeit der Daten,, Beispielsweise haben während der Dateneingabe in den Speicherabschnitt 5° die Taktimpulse CP,, eine Frequenz von 196,875 kHzo Dagegen haben die Taktimpulse CP. während der Lese- und Umlaufperiode eine Frequenz von 2,3625 MHz.

Zu Beginn jedes IR«-Abtastfeldes wird das IR-Videosignal der ersten Mer Abtastzeilen A., B., C^ und D. in die Register 1, 2, 3 und 4 des Speicherabschnittes 50 (siehe Fig. 4 bis 6) eingegeben. Während der zweiten Horizontal-Abtastperiode werden die nächsten vier Zeilen A,, B.,, G₇. und D, in den Registern 5» 6, 7 und 8 des Speicherabschnittes 52 gespeichert. Gleichzeitig wird während der zweiten Abtastperiode die Zeile A. aus dem Register 1 dreimal ausgelesen, anschließend die Zeile B. aus dem Register 2 dreimal ausgelesen. Die nächste Zeile C. aus dem Register 3 dreimal und dann endlich die Zeile D. aus dem Register 4 dreimal ausgelesen,. Durch Umschalten der Abtastzeilen auf die acht identischen Speicherregister werden die gleichzeitig erzeugten Abtastzeilen in die vier Register eines Speicherabschnittes eingegeben, während das Fernseh-Video aus den Registern des anderen Speicherabschnittes ausgelesen wird_o

Die von den vier Detektoren gelieferten IR-Videosignale werden durch nicht näher dargestellte Schaltungsanordnungen verarbeitet und gepufferte Dann werden sie als Eingangssignale den vier A/D-Umsetzern 48A, 48B, 480 und 48D der Vorrichtung nach Fig. 4 zugeführt, in denen sie quantisiert werden. Dabei werden Wörter mit acht parallelen Bits erzeugt. Die A/D-Umsetzer werden

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durch von der Zeitsteuereinheit 54 gelieferte Signale DS und ADI gesteuert» Das erste Signal bewirkt eine Datenverschiebung, während das zweite die A/D-Umnetzung auslöst. Die Zeitsteuereinheit 54 steuert den zeitlichen Ablauf der verschiedenen Arbeitsvorgänge des Abtastscheraa-Uiasetzers und wird später anhand Fig. 7 naher erläutert.

Aus Platzgründen ist es manchmal erforderlich, die Detektoranordnungen in der Abtasteinrichtung gestaffelt anzuordnen,.wie es in Fig. 5 angedeutet ist. Die Vorrichtung nach i'ig. 4· weist Mittel zur Kompensation einer solchen Staffelung auf_β Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß die von den Detektoren B und D gelieferten Videosignale um 30,5 ,^li-s früher eintreffen als die Videosignale von den Detektoren A und C. Zur Kompensation dieser Zeitverschiebung sind bei der Vorrichtung nach S¹Ig₀ 4- zwei Register 56 und 58 von acht Bit Breite und 12 Bit Länge vorgesehen. Die Register 56 und 5'8 werden von dem Signal DS getaktet, das eine Periode aufweist, die der Quantisierungszeit für das IR-Signal gleich ist dessen Frequenz also 393,75 kHz beträgt.

Die Ausgangssignale der A/D-Umsetzer 48A und 48G sowie der Register 56und 58 werden den Speicherabschnitten 50 und 52 zugeführt. Jeder dieser Speicherabschnitte enthält einen Ei4gabemultiplexer, eineix Ausgabedekodierer, vier Schieberegister von 8 Bit Breite und, 256 Bit Länge sowie übliche, nicht dargestellte Einrichtungen zur Erzeugung eines Datenumlaufs. Die Speicherabschnitte 50 und 52 werden durch Taktsignale CP,. und OPg gesteuert, die ihnen von der ZeitSteuereinheit 54 zugeführt werden.

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Die Verteilung der IR-Eingangssignale innerhalb der Speicherabschnitte 50 und 52 wird von den entsprechenden Eingabemultiplexern in Abhängigkeit von Steuersignalen B und B bewirkt. Die IR-Videosignale werden in einen der Speicherabschnitte eingegeben, während Daten der vorhergehenden IRJ«Abtastperiode aus dem anderen Speicherabschnitt gemäß den in den Fig. 5 und 6 dargestellten Formaten ausgelesen werden. Die Ausgabedefeoder der Speicherabschnitte 50 und 52 werden durch Signale M., Mp, i/U und HL gesteuert, die von der Zeitsteuereinheit 5^· erzeugt und auf mehradrigen Kabeln parallel zugeführt werden. Die Ausgabedecodierer sprechen auf die Signale IL·, M₀, Μ., und M^ an und bestimmen die Zyklusnummer der zwölf zyklischen Ausgabeperioden. Beispielsweise' wird während der ersten drei Zähler das Register 1 gelesene Während der nächsten drei Zähler erfolgt das Lesen des Registers 2_t Anschließend wird während der nächsten drei Zähler das Register 3 und während der letzten drei Zähler der zwölf zyklischen Periode das Register gelesen» Während des nächsten Operationszyklus werden die Register 5» 6, 7 und 8 in gleicher Weise gelesen·

Das Folgende ist ein Beispiel für eine Operationsfolge der Speicherabschnitte 50 und 5²· Während der ungeradzahligen IR-Abtastperiode werden in Abhängigkeit von den Signalen B und B" IR~Daten in die Speichereinheit 50 eingegeben, wogegen während geradzahliger IR-Abtastperioden die Eingabe in den Speicherabschnitt 52 erfolgt. Während geradzahliger Abtastperioden wird der Speicherabschnitt 50,mit der Fernseh-Taktgeschwindigkeit von 4,725 MH55 gelesen und es werden gleichzeitig die Daten mittels

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Üblicher, nicht dargestellter Schaltungsanordnungen innerhalb des Speicherabschnittes umgewälzt. In gleicher Weise wird während ungeradzahliger IR-Äbtastperioden, während denen Daten in den Speicherabschnitt ßO eingegeben werden, gleichzeitig die Daten im Speicherabschnitt 52 umgewälzt und ausgelesen» Eine Ausgangssteuerung 60 spricht auf das von der Zeitsteuereinheit gelieferte Steuersignal B an und bewirkt, daß während geradzahliger Abtastperioden Daten vom Ausgabedecodierer des Speicherabschnittes 50 einem D/A-Umsetzer 62 zugeführt werden«, Die Ausgangsdaten vom Ausgabedecodierer des Speicherabschnittes 52 werden über die Ausgangssteuerung 60 dem D/A-Umsetzer 62 während der ungeradzahligen Abtastperioden zugeführt«, Austast— und Synchronisat ions signale, die von einem Generator 64 erzeugt werden·, werden mit dem Ausgangssignal des D/A—Umsetzers 62 in einem Addierer 66 kombiniert, um ein ergänztes Videosignal zu erzeugen, das der Fernsehnorm genügt«,

Die Zeitsteuereinheit 54 der Vorrichtung nach E¹Ig₀ 4- ist in Fig. 7 näher dargestellt, auf die jetzt Bezug genommen wirdο Die Zeitsteuereinheit 54 spricht auf drei digitale Steuersignale an, die ihr von der nicht dargestellten IR-Abtasteinrichtung zugeführt werden. Dabei handelt es sieh um ein Signal■IRVS für die IR-Vertikalsynchronisation, ein Signal IRHS für die IR-Horizontal-Synchronisation und ein Kreiselausgangssignal GPO₀ Das Signal IRVS erscheint am vorderen Rand der ersten Spiegelfläche der IR-Abtastfcrommel und ist in Pig. 8 dargestellt. Das Signal IRHS erscheint am vorderen Rand jeder Spiegelfläche

o/.

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der IR-Abtasttrommel und ist in Fig. 9 dargestellt. Das Signal GPO wird durch eine Strichmarke am Rotor der IR-Spiegeltrommel in Verbindung mit einem optischen Sensor erzeugt und bildet ein Signal j dessen Frequenz doppelt so groß wie die TV-Horizontalfrequenz, also 31,5 kHz, Dieses Signal ist in Fig. 10 dargestellt.

Wie der obere Teil der Fig» 7 zeigt, wird das Signal GPO von 31,5 kHz in einem Frequenzteilet 70 um den Faktor 2 untersetzt» Durch eine phasenstarre Schleife 72 wird die Phase des Ausgangssignales von 4,725 MHz eines spannungsgesteuerten Oszillators (VCO) 78 mit der Phase des Ausgangssignales des Teilers 70 verriegelt. Die phasenstarre Schleife 72 umfaßt einen Phasendetektor 74» ein Filter 76, den spannungsgesteuerten Oszillator 78 und einen Untersetzer 80, der wiederum mit dem Phasendetektor 74 gekoppelt ist.

Der Untersetzer 70 wird von einem Rückstellsignal MR zurückgestellt, das von einer monostabilen Kippstufe oder einem Monoflop 82 geliefert wird, das in Fig_o 7 links unten dargestellt ist. Das Monoflop wird von dem Ausgangssignal eines Teilers 84 gesteuert, der Signale IRVS um den Faktor 2 untersetzt. Das Signal IRVS wird auch einem Monoflop 83 zugeführt, der ein Feld-Rückstellsignal FR erzeugt. Das Rückstellsignal MR wird an der Vorderflanke des Signals IRVS erzeugt (siehe Fig. 8) und definiert die obere linke Ecke des Feldes 1₀ Das Feld-Rückstellsignal FR wird zu Beginn jedes Feldes erzeugt.

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Wie im oberen, rechten Abschnitt der !'ig. 7 dargestellt, sind ein Untersetzer 86, ein TV-Zeilendecodierer 88 und ein UmIaufgenerator 90 so miteinander verbunden, daß sie das Umlauf-Taktsignal G-n erzeugen,. Wie Fig. 10 veranschaulicht, liefert der TV-Zeilendecodierer 88 dem Umlauf generator 90 ein Torsignal von 5^,2 / s jJuuer das zu dem Signal F von 15*75 kHz zentrisch liegt» Während dieses Torsignals werden durch den Umlaufgenerator 90 Taktimpulse mit einer Frequenz von 2,3625 IQIz geleitet_u

Die Ausgangsimpulse CL· des VCO 78, die eine Frequenz von 4,725 EiHz haben, werden von Teilerstufen 92, 94 und 96, einem Decodierer 98 und einem IR-Zeilendecodierer 100 verarbeitet, um Signale ADI zur Auslösung der A/D-Umsetzung, DS zur Datenverschiebung, CL zur"Zeitsteuerung und L zur Dateneingabe zu erzeugen. Diese Signale sind in den Fig. 9 "bis 13 dargestellt» V/ie bereits erwähnt, löst das Signal ADI (Fig. 13) die Funktion der A/D-Umsetzer 48 aus. Das Signal DS hat ein Abtastintervall, das der Quantisierungszeit für das IR-Videosignal gleich ist und die dem Signal ADI um etwa 106 ns, nämlich eine halbe Taktimpülsbreite, voraus_β -Wie in Fig, 9 dargestellt, definiert das Signal L das zentrale Intervall für die Dateneingabe von 650,24 K s Dauer. Das logische Steuersignal A wird von den Einheiten 102 und 104 (Fig. 7) aus dem zugeführten Signal IlüfS gebildet. Die Einheit wird von dem Ausgangssignal MR des Monodlop 82 zurückgestellte V/ie aus Fig. 9 ersichtlich, ist das Steuersignal A während jeder zweiten IR-Abtastperiode positiv«

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Die Taktimpulse CP^ und OPg für die Speicherabschnitte 50 und 52 werden vom -Schieberegister-Taktgenerator 106 nach logischen Gleichungen erzeugt, die in Fig. 7 unten angegeben sind-. Es sei erwähnt, daß die Speicherabschnitte 50 und 52 intern mit der doppelten Frequenz der zugeführten Taktimpulse getaktet werden, so daß die Eingabe- und Umlaufgeschwindigkeiten C-^ bzw. G^ der kombinierten Taktimpulse 196,875 kHz bzw_e 2,3625 MHz sind. Anders ausgedrückt ist die Frequenz der zugeführten kombinierten Taktimpulse halb so groß wie die Frequenz der HI-Dateneingabe bzwο der TV-Datenausgabe_o

Wie in der Mitte rechts von Fig_e 7 dargestellt ist, sprechen Untersetzer 108 und 110 auf das vom Untersetzer gelieferte Signal F an, um die Signale B und B (Fig. 12) zu erzeugen, welche die Eingabe-Multiplexer der Speicheräbschnitte 50 und 52 steuern. Außerdem erzeugt der Untersetzer 108 die Steuersignale UL, Mg, IL und l/L für die Ausgabedecodierer der Speicherabschnitte. Die Untersetzer 108 und 110 werden von dem Feldrückstellsignal FR erzeugt, das von dem Monoflop 83 gebildet wird₀

Wie Fig. 14- im einzelnen zeigt, umfaßt die Ausgangssteuerung 60 der Vorrichtung nach Fig. 4 einen Ausgangswählschalter 112, ein Verzögerungsglied 114, einen Schalter 116 und ein Pufferregister 118. Die von dem Verzögerungsglied 114 eingeführte Verzögerungszeit ist gleich der Dauer von 1,5 Zeilen. Es kann sich um ein Verschieberegister von 8 Bit Breite und 384 Bit Länge handeln.,

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Die Ausgangssignale der Speicherabschnitte 50 und 52 werden gemäß dem in Fig. 6 dargestellten Format gemäß dem Steuersignal B (Fig. 11) vom Ausgangswählschalter 112 übertragene Da bei dem Beispiel nach Fig. 11 der Wechsel von Feld 1 nach Feld 2 1,5 TV-Zeilen vor dem Ende des letzten Umlauf intervalle.s erfolgt, werden die Daten des zweiten Feldes um 1,5 Zeilenperioden verzögert, um kohärente Ausgangsdaten zu erhalten. Wie bereits erwähnt, besteht das dazu verwendete Verzögerungsglied Unzweckmäßig aus einem-Schieberegister von 8 Bit Breite und 364 Bit Länge, das von dem Signal C^ synchronisiert wirrt« Das verzögerte Signal am Ausgang des Verzögerungsgliedes 114· sowie das auf der Leitung 120 unverzögert übertragene Signal wird dem Schalter 116 zugeführt, der von dem die IR-Verschachtelung steuernden Signal gesteuert wird (siehe Fig. 7-und 16)_β Während des ersten Feldes jeden Bildes werden vom Schalter 116 die über die Leitung 120 unverzögert eintreffenden Signale dem Pufferregister 118 zugeführt, während während des zweiten Feldes jeden Bildes die durch das Verzögerungsglied 114 verzögerten Daten an das Pufferregister 118 geliefert werden»

Einzelheiten des Synchronisations- und Austast-Impulsgenerators "64 der Vorrichtung nach Fig. 4 sind in Fig. 15 näher dargestellt.' Die Schaltungsanordnung nach Fig. 15 wird im Zusammenhang mit den Fig. 16 und 17 erläutert, die die verschiedenen Signale veranschaulichen, welche von dem Synchronisations- und Austast-Impulsgenerator 64 erzeugt werden» Das Signal GPO (Big, 10) wird in einem Teiler 122 um den Faktor 2 untersetzt. Das Ausgangssignal des Teilers 122 wird dazu benutzt, einen Horizontal-Austastgenerator

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und einen Horizontal-Synchronisationsgenerator 124 zu synchronisieren« Das Signal GPO dient weiter zur Synchronisation eines Ausgleich-Impulsgenerators. Endlich wird das Signal GPO in einem Untersetzer 126 um den Faktor 525 untersetzt. Das Ausgangssignal des Untersetzers 127 dient zur Synchronisation eines Vertikal-Austastgenerators 127« Außerdem dient das Ausgangssignal des Untersetzers 126 unmittelbar zur TV-Vertikal-Synchronisatione Die Austastimpulse des Horizontal-Austastgenerators 123 und des Vertikal-Austastgenerators 127 werden in einem ODER-Glied 128 kombiniert. Das Ausgangssignal des ODER-Gliedes 128 wird zusammen mit den Synchronisationsimpulsen des Horizontal-Synchronisationsgenerators 124, den Ausgleichsimpulsen des Ausgleich-Impulsgenerators 125 und dem Signal zur TV-Vertikal-Synchroniaation einem Generator 129 zugeführt, der an seinem Ausgang ein kombiniertes Steuersignal liefert» Das kombinierte Steuersignal wird im Addierer 66 (Fig. 4) mit dem vom D/A-Umsetzer 72 gelieferten Videosignal kombiniert, so daß an dessen Ausgang ein durch Syhchronisationssignale ergänztes Videosignal entsteht.

Die in Fig. 18 dargestellte Ausfuhrungsform der Erfindung ist dazu geeignet, in Festkörper-Analogtechnik anstatt in Digitaltechnik verwirklicht zu werden. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind die zugeführten Videosignale und die umgesetzten TV-Videosignale die gleichen wie bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1, die in Fig. dargestellt sind. Bei der Ausführungsform nach Fig. 18 wird jedoch zum Speichern und Umsetzen der Videosignale

o/.

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von einer Ladungsübertragung und-Speicherung Gebrauch gemacht. Auf diese Weise ist eine bedeutende Kostenverminderung möglich, weil keine A/D- und D/A-Umsetzer benötigt werden. Weiterhin sind auch die Schaltungsanordnungen zum Speichern jedes Videoelementes geringer, wenn die Analoganordnung nach Fig. 18 benutzt wird, weil die Schaltungsanordnungen zur Ladungsübertragung und-Speicherung nur zwei Transistoren und zwei Kondensatoren pro Videoelement benötigen und diese Komponenten entweder durch diskrete oder integrierte Schaltungen verwirlicht werden können. Im Gegensatz dazu werden bei einer digitalen Anordnung für jedes Videoelement beispielsweise acht Speicherbit benötigt. Im Vergleich zu bekannten Methoden der analogen Abtastschema-Umsetzung unter Verwendung von Leuchtdioden, Vi&icoiiröhren, Kathoden-· strahlröhren, Bildwandlerföhren und dgl. bietet die Ausführungsform nach Fig. .18 die Vorteile einer erhöhten Zuverlässigkeit, der geringeren Größe, des kleineren Gewichtes und der verminderten Kosten.

Bei der Vorrichtung nach Fig. 18 werden die auf zwei Kanälen parallel zugeführten Daten über Schalter 132 und 134 in einen Satz Register eingeschrieben, während ein zweiter Satz Register über eiaen der Schalter 136 oder 138 und ein ODER-Glied 140 ausgelesen werden. Die Register sind zur Speicherung und Übertragung von Ladungen eingerichtet. Die Dateneingabe wird durch einen Schreibfrequenzgenerator 142 gesteuert. Entsprechend wird der Lesevorgang durch einen Lesefrequenzgenerator 144 gesteuert und synchronisiert* Beide Generatoren 142 und

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sprechen auf Signale an, die von einer Steüerlogik 146 geliefert werden. Ein Generator 148 erzeugt Horizontal- und Vertikal-Synchronisationsimpulse sowie Video-Austastimpulse und führt sie einem Addierer 150 zu, indem sie mit dem Ausgangssignal des ODER-Gliedes 140 kombiniert werden, um ein ergänztes Videosignal ζμ bilden» Die zeitliche Steuerung der Eingabe- und Ausgabe-Vorgänge der Vorrichtung nach Fig„ 18. erfolgt in der Weise, wie es in den Figo 2 und 3 dargestellt und oben für das Ausführungsbeispiel uach Fig. 1 behandelt worden ist» Die Erzeugung der speziellen Steuersignale für die vier Schalter und die zur Speicherung und Übertragung von Ladungen eingerichteten Register ist für den Fachmann ohne weiteres möglich und ergibt sich auch aus der detaillierten Behandlung des Ausführungsbeispieles nach Fig.

Beim Betrieb des Abtastschema-Umsetzers nach Fig. 18 erzeugt die nicht dargestellte Abtasteinrichtung zu Beginn de3 Feldes 1 die Videozeilen A. und B_x.. Die Steuerlogik 146 verbindet den Schreibfrequenzgenerator mit dem Schalter 132 und den Registern No. 1 und Ho₄ 2. ■ Die Videoaeilen A_x. und B. werden gleichzeitig quantisiert und in das Register No, 1 bzw. No. 2 eingeschrieben. Immer wenn ein durch Quantisieren gebildetes Element der Videosseile in das Register eingegeben wird, werden die. vorher eingegebenen Videoelemente im Register um einen Platz verschoben.

Die für die Speicherung und Übertragung von Ladungen eingerichteten Register können aus einer Kaskade von Kondensatoren bestehen, die durch Schalter verbunden sind, die

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entweder mit der Schreibfrequenz oder der Lesefrequenz -arbeiten«. Es sei erwähnt, daß die Schreibfrequenz der Frequenz des Eingabe-Taktimpulses Cjder Ausführungsform nach Fig. 4 entspricht, während die Lesefrequenz der Frequenz der Umlauf-Taktimpulse C_R entspricht. Da bei Ladungs-Registern in einem Kondensator ein neues Videoelement nicht gespeichert werden kann, bevor das vorher darin vorhandene Element vollständig entfernt worden ist, speichert in einem gegebenen Zeitpunkt nur die Hälfte der vorhandenen Kondensatoren ein Videoelement. Wenn beispielsweise angenommen wird, daß Videoelemente in den geradzahligen Kondensatoren gespeichert sind und die ungeradzahligen Kondensatoren leer sind,· dann wurden die.. Videoelemente auf die benachbarten ungeradzahligen Kondensatoren übertragen» Dabei würden die nicht dargestellten, den ungeradzahligen und den geradzahligen Kondensatoren zugeordneten Schalter jeweilü mit einer Phasendifferenz in der Größe einer .halben Abtastperiode betrieben. Eine detaillierte Beschreibung von Einrichtungen zur Übertragung und Speicherung von Ladungen finden sich in dem Aufsatz von W. S. Boyle und G. E„ Smith: "Charge-coupled Semiconductor Devices", veröffentlicht in "Bell System Technical Journal" April 1970, Seiten 587 bis 593, sowie in einem Aufsatz von F. L. J. Sangster und K. Teer: "Bucket-brigade Electronics-Hew Possibilities for Delay, Time Axis Conversion, and Scanning", veröffentlicht in "IEEE Journal of Solid State Circuits", Juni 1969, Band SC4, Seiten 131 bis 136.

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Bei der weiterem Operation des Abtastschema-Umsetzers nach Fig. 18 verbindet zu Beginn der horizontalen Abtastzeilen A^ und B, (siehe Fig« 2 und 3) die Steuerlogik

den Schreibfrequenzgenerator 14-2 mit dem Schalter 134 und den Registern No. 3 und 4„ Während dieser Zeit ist der Lesefrequenzgenerator 144- mit dem Schalter 136 und den Registern No. 1 und 2 verbunden. Demgemäß wird die Videozeile A, quantisiert und in das Register No. 3 eingegeben, die Videozeile B, quantisiert und in das Register No. eingegeben und es werden die vorher in den Registern No. 1 und 2 gespeicherten Videosignale ausgelesen. Das Auslesen der Videosignale erfolgt bei der Ausführungsform nach Fig. 18 serienweise in einem einzigen Kanal, und zwar derart, daß jedes der Register zweimal mit der Eesefrequenz ausgelesen wird. Es sei erwähnt, daß die Möglichkeit zum zweimaligen Auslesen dadurch geschaffen wird, daß bei dem ersten Auslesen das Ausgangssignal zum Eingang des Registers zurückgeführt wird. Bei der Ausführungsform nach Fig. 18 ist diese Möglichkeit eine Eigenschaft der Register und in der Zeichnung nicht besonders dargestellt» Nach dem zweiten Lesen des Registers No« 1 wird das Register No. 2 mit der Lesefrequenz zweimal ausgelesen. Demgemäß werden während der zweiten Abtastperiode die beiden parallelen Videosignale k-z und B, in den Registern No. 3 und 4 gespeichert, während gleichzeitig die Abtastzeile A_x. und danach die Abtastzeile B^ in je zwei TV-Ausgangszeilen umgesetzt werden. Der beschriebene Vorgang wird für alle Videozeilen des abgetasteten Feldes wiederholt, so daß die beiden parallelen Kanäle der Abtast-Videosignale in ein

./■

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Einkanal-Signal in Form eines ergänzten Videosignals mit einer vierfachen Zeilenfrequenz umgesetzt wird.

Figo 19 veranschaulicht noch eine Ausführungsform der Erfindung, "bei der die Länge der gespeicherten Daten pro Register und die Art der Eingabe und Ausgabe der Signale sich von den vorher beschriebenen Ausführungsbeispielen unterscheidet. Beispielsweise hat bei der Ausführungsform nach Fig. 1 Jedes Registor des bpeiehers 26 eine zur Aufnahme einer gesamten Zeile ausreichende Kapazität, während bei der Aus führungs form nach Fi;:. 19 jedes Register des Speichers 26' eine Kapazität aufweist, die nur der halben Länge einer Zeile entspricht, und es sind sechs solcher Halbzeilen-Register vorhanden.

Bei der Ausführungsform nach Fig. 19 sind die dem Abtastschema-Umsetzer zugeführten Signale sowie auch die von ihm gelieferten Signale die gleichen, wie sie in Fig» P. dargestellt und oben für das Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 behandelt worden sind. Auch ist die Wirkungsweise der in Fig_e 19 dargestellten Bauteile gleich oder ähnlich zur Wirkungsweise der entsprechenden Bauteile, die oben anhand Fig_o ι behandelt worden sind, abgesehen von Modifikationen, die auf Änderungen im zeitlichen Ablauf der Speicher- und Lesevorgänge beruhen und die im folgenden anhand Fig. 20 erläutert werden. "Von den in Fig. 20 verwendeten Bezeichnungen bedeuten A das von der üetektorgruppe A erzeugte Videosignal, B das von der Detektorgruppe B erzeugte Videosignal, A. die erste Hälfte der von der Detektorgruppe A bei der Abtastung No. 1 erzeugten Videoaeile, ÄV die zweite Hälfte der yon der Detektorgruppe A bei der Abtastung No. 1 erzeugten Videozeile,

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B. die erste Hälfte der von der Detektorgruppe B bei der Abtastung No₀ 1 erzeugten Videozeile und 5L die zweite Hälfte der von der Detektoranordnung B bei der Abtastung ITo. i erzeugten Videozeile«,

Wie in Fig. 19 dargestellt, umfaßt der Speicher 26' sechs identische Register, von denen jedes eine Kapazität zur Speicherung einer halben Zeile des Eingangs-Videosignale s aufweist. Während der ersten Hälfte der Abtastung Wo. 1 wird das Videosignal der beiden Zeilenteile (Halbzeilen) A. und B. in den Registern 1 und 2 gespeichert. Während der zweiten Hälfte der Abtaatperiode wird das Videosignal der Zeilenteile Ä. und B. in den Registern 3 und 4- gespeichert« Während der ersten Hälfte der Abtastung No. 2 wird das Videosignal der Zeilenteile A^.und B~ in den Registern 5 und 6 gespeichert, Gleichzeitig wird während der ersten Hälfte der Abtastung No. 2 der Zeilenteil A. aus dem Register 1 und ansculiessend der Zeilenteil "L₄. aus dem Register No. 3 ausgelesen» Anschließend wird der Zeilenteil A. erneut aus dem Register No. 1 and auch der Zeilenteil "k* ein zweitesmal aus dem Register No. 3 ausgelesen«. Während der zweiten Hälfte der Abtastung No. 2 wird das Videosignal der Zeilenteile A₀ und Bp in den Registern No, 1 bzw. ITo. gespeichert, während zur gleichen Zeit der Zeilenteil B. aus dem Register 2 und dann der Zeilenteil B. aus dem Register 4·, anschließend ein zweitesmal der Zeilenteil B. aus dem Register 2 und der Zeilenteil B^ aus dem Register 4 ausgelesen wird,, Die vorstehend beschriebene Folge wird während der weiteren Abtastperioden in solcher

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Weise wiederholt, daß die Videosignale stets in zwei der Register des Speichers eingeschrieben werden, während die in das TV-Format umgesetzten Signale aus zwei anderen Registern ausgelesen werden.

Die Ausführungsform nach Fig.- 19 hat den Vorteil, daß die Kapazität des Speichers nur drei Abtastzeilen zu umfassen braucht, nämlich sechs Register mit der Kapazität einer halben Zeile, Weiterhin ist ersichtlich, daß die Ausführungsform nach Fig₀ 19 unmittelbar für eine Verwirklichung mit Ladungs-Registern geeignet ist, wie sie oben für die Ausführungsform nach Fig. 18 behandelt worden sind. Eine Vorrichtung, bei der nur Bruchteile einer Zeile gespeichert werden, ist besonders für die Verwendung von Registern geeignet, die in großem Maßstab als integrierte Schaltungen hergestellt werden, weil die Ausbeute an brauchbaren Schaltungen bei der Herstellung um so größer ist, je geringer die Anforderungen an die Speicherkapazität der einzelnen Register ist. Weiterhin wird durch die Verminderung der Anzahl der Übertragungen, die ein Datenelement erleiden muß, also durch die Verminderung der Registerlänge, die Verwendung von Speicheranordnungen mit geringerer Übertragungswirksamkeit möglich oder es wird eine Verbesserung des Signal-Rausch-Verhältnisses erzielt.

Es sei erwähnt, daß die Verminderung der Speicherkapazität, welche die Anordnung nach Fig. 19 ermöglicht, in einem gewissen Ausmaß durch eine zunehmende Kompliziertheit der

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Schaltungsanordnungen aufgehoben wird, die benötigt werden, um die notwendigen Umschaltungen bei dei¹ Eingabe der Daten in den Speicher und dem Auslesen der Daten zu bewirken,, Die oben erwähnten Vorteile der Ausbeute an guten Schaltungen sowie der verbesserten Verarbeitimgswirksamkeit, die auf der Speicherung von Zeilenteilen beruht, kann ohne Jede Komplizierung der Schalteinrichtungen erzielt werden, wenn die Verminderung der Speicherkapazität, die die Ausführungsform nach S¹Xg₀ 19 ermöglicht, aufgegeben wird. Beispielsweise könnte bei der Ausführungs form nach Fig. 18 jedes Register durch zwei oder mehr Register für Zeilenbruchteile ersetzt werden und es könnte eine übliche Multiplextechnik dazu verwendet werden, daß die Zeilenteilregister in der gleichen Weise funktionieren wie ein einziges Register für eine volle Zeile. Bei einer aolchen Ausführungsform würde der erste Teil der Daten einer Zeile in das erste Teilregister und dann der zweite Teil einer Zeile in das zweite Teilregister eingegeben. Während des Lesens würden die beiden Teilregister nacheinander ausgelesen,,

Obwohl vorstehend meherere Ausführungsformen der Erfindung beschrieben worden sind, versteht es sich, daß noch weitere Variationen möglich siiid_o Beispielsweise kann bei Anwendungen, bei denen zwischen den Horizontal-Abtastungen erhebliche Totzeiten bestehen, die Datenschalteinrichtung so abgeändert werden, daß ein bestimmter Anteil der Speicherregister, beispielsweise die Hälfte,zum Empfang der abgetasteten Daten dient, während die anderen Register

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zum Auslesen der Daten benutzt werden. Dabei kann während der Totzeiten eine Datenübertragung zwischen den Empfangs- upä Leseregistern stattfinden» So könnten bei der Anordnung nach Fig. 1 die Signale der Kanäle A und B während der Abtastzeit in die Hegister 1 und 3 eingegeben und während der Totzeit parallel oder serienweise auf die Register 2 bzw. 4 übertragen werden« Während der nächsten Abtastung wurden die Register 1 und 3 mit neuen Daten geladen werden, während die Daten der vorhergehenden Abtastung gemäß dem Darstellungsformat nach .Fig. aus den Registern 2 und 4 ausgelesen werden.

Ein anderes Beispiel für eine.Änderung der Datenzuweisung könnte in einer Kombination der vorstehend behandelten Techniken bestehen. Beispielsweise könnten bei.der Ausführungsform nach Fig. 1 die Videosignale der Kanäle A und B während der Abtastzeit in den Registern 1 und 2 gespeichert werden. Während der Totzeit zwischen den Abtastungen werden die Daten aus dem Register 1 mit der vorbestimmten Zahl mehrfach ausgelesen, während die Daten vom Register 2 auf das Register 3 übertragen werden. Während der folgenden Abtastzeit werden die nächsten Zeilen der Kanäle A und B in den Registern Λ und 2 gespeichert, während das Register 3 mit der bestimmten Zahl wiederholt ausgelesen wirdο Bei diesem Ausführungsbeispiel wird das in Fig. 1 dargestellte, vierte Register nicht benötigt,' weil die geringe Abtastwirksamkeit, also die lange Totzeit, eine ausreichende Speicherung mit den Registern 1" bis 3 erlaubte

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Ein weitere Abwandlung könnte darin bestehen, daß die Leselogik für ein¹ paralleles Auslesen der Daten eingerichtet wird«. Parallele Ausgangsdaten können beispielsweise' erwünscht sein, wenn Mehrstrahl-Kathodenstrahlröhren oder Flüssigkristall-Bildschirme verwendet werden, die für mehrere parallele Kanäle eingerichtet sind» Bei einer .solchen Ausführungsform mit parallelen Ausgangskanälen könnten beim System nach Figo 1 die Hegister 1 und 2 jeweils bei einer von zwei aufeinanderfolgenden Arbeitsperioden und die Hegister und 4 bei der anderen der beiden Arbeitsperioden parallel ausgelesen werden»

Demnach kann die Erfindung dazu dienen, zugeführte Daten in Ausgangsdaten umzusetzen, die mit einer vorbestimmten zeitlichen Folge in einer vorbestimmten Anzahl von Kanälen erscheinen,. Die Speicher können so ausgeführt sein, daß Register während einer Arbeitsperiode geladen und während der folgenden Verarbeitungsperiode ausgelesen werden. Es kann auch ein Satz Register zum Empfang der Daten und ein zweiter Satz Register zum Auslesen der Daten verwendet und eine serielle öder parallele Übertragung der Daten zwischen den Empfangsund Leseregistern vorgesehen werden» Endlich ist auch eine Kombination solcher Hegisteranordnungen möglich»

Andere Variationen von Ausführungsformen der Erfindung können sich auf die Beziehungen zwischen den Feld- und Bildfrequenzen für das Eingangs-Videosignal und das umgesetzte Ausgangs-Videosignal, die Anzahl der Eingangskanäle,

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die Anzahl der Ausgangskanale, die Anzahl der Speicherregister, die Speicherlänge der Teilregister (Bruchteil einer Zeile "bis zur vollen Zeile und mehr), Verteilung der Eingangsdaten auf die Speicherregister, das Verhältnis "von Eingabe- zu Lesegeschwindigkeit der- Speicherregister, die Art der Speicherung (ζ„Β. analog, digital, magnetisch), die Art der Eingangsdaten (z.B. Schwarz-Weiß- oder ITarb-TV-fSignale, Videosignale von IE- öder Kadargeräten), das Verhältnis der Anzahl der Ausgangsleitungen zur Anzahl der Eingangsleitungen, das Verhältnis der Geschwindigkeit der Ausgangsdaten zur Geschwindigkeit der Eingangsdaten beziehen«

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Transformation von ersten Datengruppen, von denen jede aufeinanderfolgende Zeilensätze aus Daten paralleler Kanäle umfaßt, in zweite Datengruppen mit einem anderen Datenformat, dadurch gekennzeichnet, daß die zugeführten Daten paralleler Kanäle satzweise in ausgewählte Plätze eines Speichers eingegeben und die Zeilen der gespeicherten Daten zur Bildung der zweiten Datengruppen gemäß dem anderen Datenformat ausgelesen werden.

2«, Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeilen der gespeicherten Daten mehrfach ausgelesen werden, so daß die Anzahl der Zeilen der zweiten Datengruppen größer ist als diejenige der ersten·

Verfahren nach Anspruch 1 öder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Zuführen der Daten paralleler Kanäle mit einer anderen Taktgeschwindigkeit erfolgt als das Auslesen der gespeicherten Daten·

4-O Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeilensätze der ersten Datengruppen abwechselnd in einen von zwei Abschnitten des Speichers eingegeben werden, so daß in aufeinanderfolgenden Verarbeitungsperioden Jeweils einem anderen der beiden Abschnitte des

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Speichers Daten zugeführt werden, und daß v/ührend jeder Verarbeitungsperiode die Daten der während der vorhergehenden Verarbeitungsperiode gespeicherten Zeilensätze ausgelesen werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis J₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Daten nach dem Eingeben in eine erste Gruppe von Speichereinrichtungen in eine zweite Gruppe von Speichereinrichtungen übertragen werden, aus der die Daten dann gemäß .dem anderen Datenformat ausgelesen werden»

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß einige der Zeilen jedes Satzes zugeführter Daten, insbesondere die Zeilen von abwechselnden Datensätzen, abwechselnd in einen von zwei Abschnitten des Speichers und die übrigen Zeilen j-edes Satzes in einen dritten Abschnitt des Speicherg eingegeben werden, und daß der dritte Abschnitt des Speichers in den Zeiten zwischen dem Zuführen der Datensätze der ersten Datengruppe ausgelesen wird, während die ersten und zweiten Speicherabschnitte so ausgelesen werden, daß während der laufenden Verarbeitungsperiode die Daten der vorhergehenden Verarbeitungsperiode ausgelesen werden,,

7* Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,-dadurch gekennzeichnet, daß beim Eingeben von Daten wenigstens ein Teil der vorher gespeicherten Daten aus dem Speicher entfernt wird.

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8ο Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Zeilensatz von Daten paralleler Kanäle der ersten Datengruppe in einen ersten Abschnitt des Speichers eingegeben wird, daß ein zweiter Zeilensatz aus Daten paralleler Kanäle der ersten Datengruppe in einen zweiten Abschnitt des Speichers eingegeben wird und gleichzeitig die Daten des ersten Zeilensatzes ggf. mehrfach mit einer bestimmten Taktgeschwindigkeit ausgelesen werden, daß ein dritter Zeilensatz aus Daten paralleler Kanäle der ersten Datengruppe anstelle des ersten Zeilengatzes in den ersten Abschnitt des Speichers eingegeben werden, während' die Daten des zweiten Zeilensatzes mit der bestimmten. Taktgeschwindigkeit ggf. mehrfach aus dem zweiten Abschnitt des Speichers ausgelesen werden, daß ein vierter Zeilensatz aus Daten paralleler Kanäle der ersten Datengruppe anstelle des zweiten Zeilensatzes in den zweiten Abschnitt des Speichers eingegeben werden, während die Daten des dritten Zeilensatzes mit der bestimmten Taktgeschwindigkeit ggf. mehrfach aus dem ersten Abschnitt des Speichers ausgelesen werden, und daß die Eingabe- und Auslesevorgänge der letzten beiden der vorstehend aufgeführten Schritte für die restlichen Daten der ersten Datengruppen derart wiederholt werden, daß jeder zweite Zeilensatz aus Daten paralleler Kanäle von einem anderen der beiden Abschnitte des Speichers verarbeitet wird, wobei die aus den beiden Abschnitten des Speichers ausgelesenen Daten die zweiten Datengruppen bilden.

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9» Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Teil Jeder Zeile eines Zeilensatzes der ersten Datengruppe in ausgewählte Speichereinheiten einer Gruppe von Speichereinlieiten eingegeben wird, daß der restliche Teil jeder Zeile eines Zeilensatzes der ersten Datengruppe in andere ausgewählte Speichereinheiten der Gruppe von Speiche:?- einheiten eingegeben wird, daß die Daten aus den Speichereinheiten derart ausgelesen werden, daß der erste Teil und der restliche Teil jeder Zeile hintereinander mehrfach mit einer "bestimmten Taktgeschwindigkeit ausgelesen wird, und daß die vorstehend aufgeführten Eingabe- und Auslesesehritte für aufeinanderfolgende Sätze von Daten paralleler Kanäle derart wiederholt werden, daß in die Speichereinheiten nach dem Auslesen von Daten neue Daten eingegeben werden und aufeinanderfolgende Sätze von Daten paralleler Kanäle in einige der Speichereinheiten eingegeben werden, während gleichzeitig vorher gespeicherte Daten aus anderen Speichereinheiten ausgelesen werden, wobei die aus den Speichereinheiten ausgelesenen Daten die zweite Datengruppe bilden.

10_o Vorrichtung zur 'Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekannzeichnet, daß sie einen Speicher mit einer Anzahl von Speichereinheiten, Einrichtungen zum satzweisen Eingeben von zugeführten Daten paralleler Kanäle,in ausgewählte Speichereinheiten mit einer ersten Taktgeschwindigkeit und Einrichtungen zum aufeinander-

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folgenden, ein- oder mehrfachen Auslesen aller Datenzeilen des während der vorhergehenden Arbeitsperiode gespeicherten Zeilensatzes mit einer zweiten Taktgeschwindigkeit umfaßt.

ο Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Speicher mit zwei Abschnitten, Eingabeeinrichtungen, welche die Zeilensätze aus Daten paralleler Kanäle der ersten ^atengruppe abwechselnd in jeweils einen der Abschnitte des Speichern mit einer ersten Taktgeschwindigkeit eingibt, so dai; die Abschnitte des Speichers in aufeinanderfolgenden Verarbeitungsperioden abwechseönd mit Daten geladen werden, und leseeinrichtungen umfaßt, die mit einer zweiten Taktgeschwindigkeit die Datenzeilen aus dem Abschnitt des Speichers ein- oder mehrfach ausliest, der während der laufenden Veajarbeitungsperiode nicht mit Daten geladen wird.»

12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinheiten digitale Schieberegister oder analoge Ladungsregister umfassen, deren Kapazität zur Speicherung einer Zeile der Daten paralleler Kanäle ausreicht, daß die Einrichtungen zum Eingeben der Daten jede Datenzeile eines Zeilensatzes einem anderen Register zuführen, und daß die Einrichtungen zum Auslesen der Daten bewirken, daß • die Register hintereinander ausgelesen werden,.

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