DE2652935A1

DE2652935A1 - Verfahren und anordnung zur bildfrequenzwandlung

Info

Publication number: DE2652935A1
Application number: DE19762652935
Authority: DE
Inventors: Heinz Preuss
Original assignee: BTS Systementwicklungs GmbH
Current assignee: BTS Systementwicklungs GmbH
Priority date: 1976-11-22
Filing date: 1976-11-22
Publication date: 1978-05-24
Also published as: NL188381C; NL7712712A; JPH0136305B2; NL188381B; DE2652935B2; GB1592486A; DE2652935C3; FR2371837B1; FR2371837A1; JPS5368123A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bildfreo¹"· ■ Wandlung, bei dem Signalfolgen, von denen jede einem einzexnen Bild oder einem Teilbild einer Bildfolge entspricht, mit einer vor bes timrat en Speicherfrequenz gespeichert und danach wieder in ein Bild oder Teilbild umgewandelt werden; außerdem betrifft die Erfindung eine Anordnung zur Durchführung dieses Verfahrens.

Im Fernsehempfänger werden die Bilder mit einer festen Bildfrequenz von beispielsweise 25 Bildern/Sekunde auf dem Bildschirm wiedergegeben. Will man daher Laufbilder auf einem Bildträger, z.B. einer Bildplatte, aufzeichnen, um sie später über ein entsprechendes Abspielgerät auf dem Bildschirm des Fernsehempfängers wiederzugeben, so ist es erforderlich, die Laufbilder mit dieser Bildfrequenz aufzuzeichnen. Das bedeutet, daß man verhältnismäßig viele Bilder pro Zeiteinheit aufzeichnen muß, was wiederum zur Folge hat, daß das begrenzte Aufnahmevermögen des Bildträgers bald erschöpft ist. Soll etwa ein Bildträger eine Abspieldauer von 20 Minuten haben, so ist es bei der erwähnten Bildfrequenz erforderlich, daß er ein Aufnahmevermögen von 30 000 Bildern besitzt.

Die bekannten Bildträger haben in vielen Fällen sogar noch eine geringere Speicherkapazität, so daß es mit derartigen Bildträgern nicht möglich ist, längere Abspieldauern zu

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erzielen, sofern man nicht die Speicherkapazität des Bildträgers wesentlich verbessert.

Hit der Erfindung werden ein Verfahren und eine Anordnung zu dessen Durchführung vorgeschlagen, mit denen es nicht nur möglich ist, die Abspieldauer von Bildträgern beträchtlich zu vergrößern, sondern die auch zu anderen Zwecken, wie beispielsweise zur Wiedergabe von Bewegungsvorgängen in Zeitlupenform geeignet sind.

Um das zu erreichen wird das eingangs genannte Verfahren in der Weise ausgestaltet, daß hierbei erfindungsgemäß die gespeicherten Signalfolgen mit einer von der Speicherfrequenz unterschiedlichen Wiedergabefrequenz in Bilder oder Teilbilder umgewandelt werden.

Das geschieht vorzugsweise so, daß eine gespeicherte Signalfolge gleichzeitig mit ihrer Umwandlung in ein Bild oder Teilbild gespeichert und danach wieder in ein Bild oder Teilbild umgewandelt wird, so daß die Speicherung der Signalfolge und ihre Umwandlung in ein Bild oder Teilbild η-mal erfolgt, bevor die dem nächsten Bild oder Teilbild entsprechende Signalfolge in ein Bild oder Teilbild umgewandelt wird, wobei η eine ganze Zahl ^>1 ist.

Aufgrund eines derartigen Verfahrens ist es in sehr vielen Fällen möglich, ohne Beeinträchtigung des optischen Eindrucks, den ein Betrachter bei der Bildwiedergabe hat, wesentlich weniger Bilder auf einem Bildträger pro Zeiteinheit der Abspieldauer aufzuzeichnen als es an sich die Wiedergabefrequenz des Fernsehempfängers erfordert, der bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens normalerweise verwendet wird. Das Verfahren nach der Erfindung geht davon aus, daß die Bildfrequenz, d.h. die Zahl der Bildwechsel pro Sekunde, die zur

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Darstellung natürlicher Bewegungsabläufe erforderlich ist, ohne daß die Bewegungsabläufe dem Betrachter "zerhackt" erscheinen, in den meisten Fällen wesentlich niedriger als der in genormten Fernsehempfängern übliche Wert von 25 Bildern pro Sekunde sein kann. So reichen zur Darstellung natürlicher Bewegungsabläufe, bei der diese Bewegungsabläufe dem Betrachter miteinander verschmolzen erscheinen, 10 Bilder pro Sekunde aus, und nur bei sehr schnellen Bewegungen sind 60 bis 80 Bilder pro Sekunde erforderlich. Wesentlich ist es, daß in der weitaus größten Zahl der Fälle für die Darstellung natürlicher Bewegungsabläufe eine Bildfrequenz von 16 Bildern pro Sekunde und weniger ausreicht. Infolgedessen genügt es bei Anwendung des Verfahrens nach der Erfindung in sehr vielen Fällen, erheblich weniger Bilder pro Zeiteinheit der Abspieldauer aufzuzeichnen, so daß die Abspieldauer eines gegebenen Bildträgers beachtlieh erhöht werden kann.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann auch dazu benutzt werden, beliebige Teile einer Fernsehsendung, beispielsweise eines gerade gesendeten Fußballspiels, auf Wunsch in Zeitlupenform auf dem Bildschirm zu wiederholen, was weiter unten anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden wird.

Eine Anordnung zum Durchführen des Verfahrens nach der Erfindung zur Bildfrequenzwandlung, mit einem Signalfolgengenerator zum Erzeugen von Signalfolgen, von denen jede einem einzelnen Bild oder Teilbild einer Bildfolge entspricht, einer an den Signalfolgengenerator angeschlossenen Speichereinrichtung zum Speichern der Signalfolgen mit einer vorbestimmten Speicherfrequenz, und einem an die Speichereinrichtung angeschlossenen Signalfolgenwandler zum Aufnehmen der Signalfolgen aus dem Speicher und zu deren Umwandeln in Bilder oder Teilbilder zeichnet sich gemäß der Erfindung dadurch aus, daß die Speichereinrichtung eine von der Speicherfre-

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quenz verschiedene Ausgabefrequenz hat.

Weitere Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen.

Die Erfindung wird nachstehend anhand einiger besonders bevorzugter Ausführungsbeispiele, die in den Figuren der Zeichnung im Prinzip dargestellt sind, näher erläutert; es zeigen:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer ersten Ausführungsform;

Fig. 2 ein Blockschaltbild einer zweiten Ausführungsform einer Speichereinrichtung;

Fig. 3 ein Blockschaltbild einer weiteren Speichereinrichtung, die eine Codiereinrichtung aufweist;

Fig. 4 bis 7 Kurvendarstellungen, die die Arbeitsweise der Speichereinrichtungen nach Fig. 1 und Fig. 2 veranschaulichen; und

Fig. 8 eine weitere abgewandelte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung.

In Fig. 1 ist ein Signalfolgengenerator 1 dargestellt, dem eine Speichereinrichtung 2 nachgeschaltet ist, die ihrerseits an einen Signalfolgenwandler 3 angeschlossen ist, der beispielsweise ein üblicher Fernsehempfänger mit einem Bildschirm 4 sein Kann.

Der Signalfolgengenerator 1 erzeugt Signalfolgen, von denen jede einem einzelnen Bild oder einem Teilbild einer Bildfolge entspricht. Unter einem Teilbild wird hier vorzugsweise ein

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im Zeilensprungverfahren gewonnener Bildauszug verstanden, so daß also ein Bild einer Bildfolge aus zwei TeilMldern bestehen kann, von denen das erste aus der ersten, dritten, fünften usw. Zeile, also aus den ungradzahlig bezifferten Zeilen besteht, während das zweite Teilbild aus der zweiten, vierten, sechsten usw. Zeile, also aus den gradzahlig bezifferten Zeilen besteht. Der Signalfolgengenerator 1 kann z.B. eine Abspieleinrichtung für eine Bildplatte sein, die den eigentlichen Plattenspieler 5 mit der zugehörigen Abtasteinrichtung und eine Abtastsignalwandlereinrichtung 6 zum Umwandeln der beim Abtasten der Bildplatte gewonnenen Signale, die beispielsweise Lichtsignale sein können, in elektrische Signale umfaßt. Wenn die Abtasteinrichtung des Plattenspielers 5 direkt elektrische Signale liefert, dann kann selbstverständlich die Abtastsignalwandlereinrichtung 6 wegfallen. Am Ausgang 7 des Signalfolgengenerators 1, der gleichzeitig den Eingang der Speichereinrichtung 2 bildet, stehen also Signalfolgen zur Verfügung, von denen jede einem Bild oder einem Teilbild entspricht. Im vorliegenden Falle sei davon ausgegangen, daß ,jede Signalfolge einem vollständigen Bild entspricht.

Die in die Speichereinrichtung 2 eingegebenen Signalfolgen gelangen zunächst in einen elektronischen Schalter 8, der die beiden Ausgänge 9 und 10 hat, wobei der Ausgang 9 mit dem Eingang eines ersten Aufnahmespeichers 11 und der Ausgang 10 mit dem Eingang eines zweiten AufnahmeSpeichers 12 verbunden ist. Der elektronische Schalter 8 schaltet im Takt der Bildzeilen um, so daß in den Aufnahmespeicher 11 ein erstes Halbbild eingegeben wird, das aus den ungradzahligen Zeilen besteht, während in dem Aufnahmespeieher 12 ein zweites Halbbild gespeichert wird, das aus den gradzahligcn Zeilen des Bildes besteht. Das Eingeben der Bilder in die Speichereinrichtung 2 erfolgt mit einer vorbestimmten

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Speicherfrequenz f_s, die beispielsweise 12 1/2 Bilder pro Sekunde beträgt. Der Ausgang jedes der beiden Aufnahmespeicher 11, 12 ist über je einen Taktgeber 13» 14 mit dem Eingang je eines Ausgabespeichers 15, 16 verbunden, so daß also die in den Aufnahmespeichern 11, 12 gespeicherten Halbbilder mit der Taktfrequenz der Taktgeber 13, 14 in die Ausgabespeicher 15, 16 übertragen werden. Die Frequenz der Taktgeber 13, 14 sei als Taktfrequenz f_T bezeichnet.

Die Ausgänge der Ausgabespeicher 15, 16 sind über je einen weiteren Taktgeber 17, 18 und eine Rückführung 19, 20 mit einem elektronischen Schalter 21 verbunden, dessen Ausgang 22 gleichzeitig den Ausgang der Speichereinrichtung 2 und den Eingang des Signalfolgenwandlers 3 bildet. Jede der Rückführeinrichtungen 19, 20 ist über eine Umlaufleitung 23, 24 mit dem Eingang des ihr zugeordneten Ausgabespeichers 15 bzw. 16 verbunden.

Die Taktgeber 17, 18 arbeiten mit einer anderen Taktfrequenz fm, als die Taktgeber 13, 14, und zwar ist die Taktfrequenz ίφι größer als die Taktfrequenz f_m.

Die Rückführungseinrichtungen 19 und 20, an deren Eingängen 19a bzw. 20a die Halbbilder im Takt der Frequenz fm erscheinen, sind elektronische Schalter, beispielsweise Torschaltungen, die zwei Ausgänge 19b, 19c bzw. 20b, 20c haben, von denen jeweils der eine Ausgang 19b bzw. 20b mit der jeweiligen Umlaufleitung 23 bzw. 24 verbunden ist, während der andere Ausgang 19c bzw. 20c an je einen Eingang des elektronischen Schalters 21 angeschlossen ist. Dieser elektronische Schalter arbeitet so, daß er seinen Ausgang 22 im Takt der Halbbilder abwechselnd mit dem Ausgang 19c der Rückführungseinrichtung 19 und dem Ausgang 20c der Rückführungseinrichtung 20 verbindet, so daß an seinem Ausgang 22, der. gleich-

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zeitig der Eingang des Signalfolgenwandlers 3 ist, die jeweils einem ganzen Bild entsprechenden Signalfolgen, die aus zwei Halbbilder-Signalfolgen bestehen, mit der Ausgabefrequenz fα erscheinen, die entsprechend der üblichen Fersehnorm 25 Bilder pro Sekunde bzw. 50 Halbbilder pro Sekunde beträgt.

Die Arbeitsweise der in Fig. 1 dargestellten Speichereinrichtung 2 sei nun anhand eines Beispiels erläutert, bei dem die am Eingang 7 auftretenden Signalfolgen einer Bildfrequenz von 12 1/2 Bildern pro Sekunde entsprechen, während die am Ausgang 22 erscheinenden Signalfolgen einer Bildfrequenz von 25 Bildern pro Sekunde entsprechen. Zur näheren Erläuterung wird hierbei auf die Fig* 4 Bezug genommen, die den zeitlichen Ablauf der Signalfolgen veranschaulicht, so daß also in waagerechter Richtung die Zeitkoordinate zu denken ist, die für alle Kurven der Fig. 4 gleichzeitig gilt.

Am Eingang 7 treten Signalfolgen A, B, C, D etc. auf, von denen jede einem ganzen Bild entspricht, das Zeile für Zeile, also ohne Zeilensprünge, abgetastet worden ist; im vorliegenden Falle ist die Bildfrequenz f_g » 12 1/2 Bilder pro Sekunde. Der elektronische Schalter 8 teilt jede Signalfolge A, B etc. in der oben erwähnten Weise in zwei Signalfolgen A1 und A2, B1 und B2 etc. auf, die bei Ia und Ib dargestellt sind und jeweils einem Halbbild gemäß dem Zeilensprungverfahren entsprechen. Die Signalfolgen A1, B1 etc. werden im Aufnahmespeicher 11 also ebenfalls mit der Speicherfrequenz fg gespeichert; entsprechendes gilt für die Signalfolgen A2, B2 etc. bezüglich des Aufnahmespeichers 12. Die Signalfolgen Al , A2 etc. werden in der bei Ha und Hb dargestellten Weise aus den Aufnahmespeichern 11, 12 in die Ausgabespeicher 15, 16 durch die Taktgeber 13, 14 übergeführt. Diese Taktgeber, die die Signalfolgen A1, A2, B1, B2 etc.

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den Aufnahmespeichern entnehmen und sie in die Ausgabespeicher eingeben, arbeiten zwar mit einer Taktfrequenz f™, die gleich der Speicherfrequenz f_g ist, aber mit einer Zeilenübertragungsfrequenz f~,, die das Vierfache der Zeilenübertragungsfrequenz Fy ist, mit der die den einzelnen Bildzeilen entsprechenden Signalfolgen in die Aufnahmespeicher 11, 12 eingegeben werden. Der Takt der Übertragung ist hierbei so, daß das Ende einer Einspeicherung einer Signalfolge im Aufnahmespeicher mit dem Ende der Einspeicherung der gleichen Signalfolge im Ausgabespeicher praktisch zusammenfällt, wie durch die strichpunktierten Linien in Fig. 4 angedeutet ist.

An sich wäre es möglich, die Taktgeber 17, 18 und die Rückführungseinrichtungen 19, 20 so zu schalten, daß gleichzeitig mit der Einspeicherung der jeweiligen Signalfolge A1, A2, B1, B2 etc. im Ausgabespeicher 15, 16 diese gleiche Signalfolge über die Leitung 23 bzw.24 am Ausgang 19c bzw. 20c erscheint und daß anschließend die Taktgeber 17, 18 und die Rückführeinrichtungen 19, 20 so geschaltet werden, daß die in den Ausgabespeichern 15, 16 gespeicherten Signalfolgen noch zweimal hintereinander gespeichert und dreimal hintereinander aus den Ausgabespeichern 15, 16 ausgegeben werden, damit jede Signalfolge A1, B1, A2, B2 etc. insgesamt viermal am Ausgang 19c bzw. 20c der zugeordneten Rückführungseinrichtung 19 bzw. 20 erscheint, wobei diese Übertragungen mit der ZeilenUbertragungsfrequenz f_z, erfolgen. Eine solche Arbeitsweise würde es aber erfordern, daß die Taktgeber 17, 18 so geschaltet sind, daß sie während jedes vierten Taktes (jeder Takt entspricht dem Durchlassen einer Signalfolge A1, A2, B1, B2 etc.) sperren.

Eine demgegenüber vereinfachte Arbeitsweise der Taktgeber 17, 18, bei denen diese Taktgeber während jeder Übertragung eines Halbbildes aus den Ausgabespeiehern öffnen, ergibt sich

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dann, wenn man die Signalfolgen A1, A2 etc. immer erst nach ihrer ersten Einspeicherung aus dem Ausgabespeicher entnimmt und insgesamt viermal speichert und auf die Ausgänge 19c bzw. 20c gibt, wobei beim letzten Ausgeben einer Signalfolge A1 bzw. A2 die nächste Signalfolge B1, B2 in den Ausgabespeichern 15, 16 gespeichert wird. Diese Vorgänge sind bei IHa und IHb in Fig. 4 veranschaulicht; diese Darstellungen beziehen sich auf die bei 19c bzw. 20c erscheinenden Signalfolgen. Das erste Ausgeben einer Signalfolge A1, A2 etc. kann unmittelbar nach deren Einspeichern stattfinden, wie auch in Fig. 4 gezeigt ist.

Gleichgültig _t welche der beiden obigen Arbeitsweisen der Taktgeber 17, 18 und der Rückführeinrichtungen 19, 20 man wählt, wird jedenfalls der elektronische Schalter 21 mit dem Vierfachen der Speicherfrequenz f_g im Takt der Signalfolgen A1, A2 etc. betrieben, so daß diese Halbbildern entsprechenden Signalfolgen, wie gewünscht, mit der doppelten Ausgabefrequenz f. bei 22 erscheinen; der Signalverlauf am Ausgang 22 der Speichereinrichtung 2 ist bei IV in Fig. 4 dargestellt. Daraus ersieht man, daß jedes Bild A, B, C etc., wie bei V in Fig. 4 angedeutet, zweimal hintereinander auf dem Bildschirm 4 wiedergegeben wird, die Ausgabefrequenz f. also das Doppelte der Speicherfrequenz f_g beträgt.

Eine entsprechende Darstellung für den Fall, daß mit einer Speicherfrequenz f_s von 16 2/3 Bilder pro Sekunde und einer Ausgabefrequenz von f,, = 25 Bilder pro Sekunde gearbeitet werden soll, ist in Fig. 5 veranschaulicht. Da die Darstellung und die Funktionsweise im Prinzip gleichartig wie bei Fig. 4 sind, erübrigt sich eine eingehendere Erläuterung, es soll nur darauf hingewiesen werden, daß in diesem Falle, in dem nicht eine einfache Verdopplung, Verdreifachung etc. der Speicherfrequenz erfolgt, sondern vielmehr dfis Verhältnis zwischen Speicherfrequenz und Ausgabefrequenz

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2 : 3 ist, ein Halbbild A1 oder A2 bzw. B1 oder B2 jedes Bildes A, B etc. zweimal und das andere Halbbild nur einmal auf dem Bildschirm erscheint, und zwar, wie bei IV in Fig. ersichtlich ist, so, daß abwechselnd das erste und das zweite Halbbild zweimal auftreten. Auf diese Weise werden auf dem Bildschirm 4 neben reinen Bildern A, B, C auch "gemischte" Bilder wiedergegeben, deren erstes Halbbild gleich dem ersten Halbbild des vorhergehenden Bildes und deren zweites Halbbild gleich dem zweiten Halbbild des nachfolgenden Bildes ist, wie bei V in Fig. 5 gezeigt.

Nimmt man die allgemeine Beziehung f. = —c- f„, dann kann das oben beschriebene Verfahren so betrieben werden, daß a eine ganze Zahl größer oder gleich 1 und b gleich 2 ist. Bezeichnet man mit η die Häufigkeit des Auftretens eines bestimmten Teilbildes am Eingang 19c bzw. 20c des elektronischen Schalters 21,

Ia

dann ergibt sich die Beziehung η = 2 -τρ—· Bezeichnet man weiterhin mit N die Häufigkeit der Speicherungen eines Halbbildes, dann hängt diese Zahl davon ab, welche der beiden oben genannten Arbeitsweisen für die Taktgeber 17, 18 und die Rückführen ■ tungen 19, 20 gewählt wird, im ersteren der beiden oben ge nannten Fälle ist N = η - 1, während im zweiten Fall N » η gilt.

Die Häufigkeit n¹, mit der ein Bild auf dem Bildschirm 4 erscheint, ist n' = a/b, so daß also, wie bereits mit Bezug auf Fig. 5 erläutert worden ist, ein aus Halbbildern bestehendes Bild auch 1 l/2-mal erscheinen kann, in entsprechender Weise kann ein aus Halbbildern zusammengesetztes Bild auch 2 1/2-mal, 3 l/2-mal etc. auf dem Bilschirm erscheinen. Die möglichen Frequenzverhältnisse a/b dürften für die Praxis völlig ausreichend sein; wollte man eine noch feinere Abstufung erzielen, dann müßte man ein Bild in mehr als zwei Teilbilder zerlegen (Zeilensprungverfahren), denn b ist gleich der Anzahl von Teilbildern, aus denen sich ein ganzes Bild zusammensetzt.

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/is.

In der nachstehenden Tabelle I sind für den praktischen Fall von jeweils zwei Teilbildern pro Bild und einer Ausgabefrequenz von f. von 25 Bildern pro Sekunde verschiedene mögliche Speicherfrequenzen f„ und die zugehörigen Werte von a, b und η angegeben.

Tabelle I

^fA	^fS	a	b	a/b	η
25	16 2/3	3	2	3/2	3
25	12 1/2	2	1	4/2	4
25	10	VJl	2	5/2	5
25	8 1/3	3	1	6/2	6

Die gleiche Verfahrensweise, wie sie oben erläutert ist, kann auch dann angewandt werden, wenn zwei Halbbilder A1 und A2 nicht gleichzeitig sondern nacheinander bei 7 eingegeben werden. Die Kurvendarstellungen in Fig. 4 und 5 gelten dann, abgesehen von I, Ia und Ib genau so, sofern die Halbbilder mit der doppelten Zeilenübertragungsfrequenz f„ bei 7 eingegeben werden. Abweichend von der obigen Arbeitsweise der Speichereinrichtung 2 muß letztere dann so eingestellt sein, daß der elektronische Schalter 8 im Takt der Halbbilder umschaltet, und die Zeilenübertragungsfrequenz f_z,, mit der die Bildzeileri-Signalfolgen aus dem Aufnahmespeicher 11 oder 12 in den Ausgabespeicher

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Ab

15 bzw. 16 übergeführt werden, braucht nur das Doppelte der Zeilenübertragungsfrequenz f~ am Eingang 7 zu betragen. Bei einer aufeinanderfolgenden Eingabe der Teilbilder kann aber auch eine Speichereinrichtung 25 verwendet werden, wie sie in Fig. 2 dargestellt ist. Diese Speichereinrichtung besitzt nur einen Aufnahmespeieher 26, der direkt an den Eingang 7 angeschlossen ist, und auch nur einen Ausgabespeicher 27, dessen Rückführeinrichtung 28 mit ihrem Ausgang 28c direkt an den Ausgang 22 geführt ist. Im übrigen entspricht die Anordnung hinsichtlich der Taktgeber 29, 30, der Umlaufleitung 31 sowie des Eingangs 28a und des Ausgangs 28b der Rückführeinrichtung 28 der Schaltung eines Speicherpaares 11, 15 oder 12,

16 der Fig. 1, so daß von einer entsprechenden näheren Erläuterung abgesehen wird.

Die Funktionsweise der Speicheranordnung 25 nach Fig. 2 sei nachstehend anhand der Fig. 6 und 7 erläutert, in denen die jeweiligen Signalfolgen in entsprechender Weise wie in den Fig. 4 und 5 veranschaulicht sind, wobei gemäß Fig. 6 eine Speicherfrequenz von 12 1/2 Bildern pro Sekunde und gemäß Fig. 7 eine Speicherfrequenz von 16 2/3 Bildern pro Sekunde in eine Ausgabefrequenz von Jeweils 25 Bildern pro Sekunde umgewandelt wird.

Bei I in Fig. 6 und in Fig. 7, in denen die Symbole A1, A2, B1, B2 etc. die gleiche Bedeutung wie in den Fig. 4 und 5 haben, sind bei I die am Eingang 7 der Speichereinrichtung 25 auftretenden Signalfolgen dargestellt. Diese Signalfolgen werden aus dem Aufnahmespeicher 26 mit einer Zeilenübertragungsfrequenz £y, in den Ausgabespeicher 27 übertragen, die das Doppelte der Zeilenübertragungsfrequenz f_z beträgt, mit der sie in den Aufnahmespeicher 26 eingegeben werden; und zwar erfolgt die Übertragung zwischen diesen beiden Speichern so, daß der erste Speichervorgang beider Halbbilder im Aus-

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gabespeicher 27 praktisch gleichzeitig mit dem Einspeichern der Halbbilder in den Aufnahmespeicher 26 beendet ist, wie die strichpunktierte Linie in Fig. 6 und 7 anzeigt, in denen bei II die Übertragung zwischen den beiden Speichern dargestellt ist. Die Bildfrequenz der Übertragung ist gleich der Speicherfrequenz fg»

Wie man weiter aus den Fig. 6 und 7 ersieht, werden die den Teilbildern entsprechenden Signalfolgen A1, A2 bzw. B1, B2 etc. gleichzeitig mit ihrer ersten Einspeicherung im Ausgabespeicher 27 über die Umlaufleitung 31 und die Rückführeinrichtung 28 an den Ausgang 22 geführt, dessen Signalfolgen bei III in den Fig. 6 und 7 angedeutet sind, da sich bei einer solchen Betriebsweise im Falle des Eingehens aufeinanderfolgender Teilbilder regelmäßige Taktfolgen des Taktgebers 30 ergeben. Infolgedessen braucht in Fig. 6 jedes Bild nur zweimal und in Fig. 7 nur 1 1/2-mal im Ausgabespeicher 27 gespeichert bzw. nur einmal oder 1/2-mal von der Rückführeinrichtung 28 über die Umlaufleitung 31 erneut in den Ausgabespeieher eingegeben zu werden. Es gelten im übrigen die zu Fig. 1 gegeb'· · · - chungen sowie die Tabelle I, wobei jedoch die Häufigkeu.., η¹ des Auftretens eines Halbbildes am Ausgang der Rücklaufeinrichtung die Hälfte des Wertes von η beträgt und wobei ferner die Anzahl N'' der Speicherungen eines Halbbildes im Ausgabespeicher gleich n¹ ist.

In Fig. 3 ist eine abgewandelte Ausführungsform der Speichereinrichtung der Fig. 1 dargestellt. Diese Speichereinrichtung kann in den Fällen verwendet werden, in denen das im Plattenspieler 5 abgetastete Bild aus drei nacheinander abzutastenden Bildern besteht, nämlich aus einem anamorphotischen Rotauszug, einem. Grün- und gleichzeitigen Helligkeitsauszug sowie einem anamorphotischen Blauauszug des gleichen Bildes >, die nachstehend als R-, Y- und B-Bild bezeichnet

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sind. Der Eingang 7 ist zum Eingang eines elektronischen Schalters 33 geführt, der zwei Ausgänge hat, von denen der eine mit dem Eingang des elektronischen Schalters 34 und der andere mit dem Eingang des elektronischen Schalters 35 verbunden ist. Die beiden zuletzt genannten elektronischen Schalter haben drei Ausgänge, von denen je einer mit einem Aufnahmespeicher 11a, 11b, lic bzw. 12a, 12b, 12c verbunden ist. Der Schalttakt der elektronischen Schalter 33, 34 und 35 ist so, daß in den Aufnahmespeichern lla und 12a je ein R-Halbbild, in den Aufnahmespeichern 11b und 12b je ein Y-Halbbild und in den Aufnahmespeichern lic und 12c je ein B-Halbbild gespeichert wird, wobei die Halbbilder in den Aufnahmespeichern lla bis lic die ungradzahligen Zeilen und die Halbbilder in den Aufnahmespeichern 12a bis 12c die gradzahligen Zeilen aufweisen. Im übrigen entsprechen die Taktgeber 13a - c und 14a - c sowie 17a - c und 18a - c den Taktgebern 13 bzw. 14 und 17 bzs. 18; weiterhin entsprechen die Rückführeinrichtungen 19d - 19f und 2Od - 2Of den Rückführeinrichtungen 19 und 20; und die Umlaufleitungen 23a - c sowie 24a - c entsprechen den Umlaufleitungen 23 und 24 in Fig. 1. Diese einander entsprechenden Teile arbeiten auch entsprechend der im Zusammenhang mit Fig. 1 erläuterten Verfahrensweise, so daß an den in Fig. 3 mit Pfeilen veranschaulichten Ausgängen der Rückführeinrichtungen 19d - f und 2Od - f R₁ Y- und B-Halbbilder in Form von Signalfolgen mit einer von der Speicherfrequenz fo unterschiedlichen Ausgabefrequenz f. erscheinen, aus denen sich jeweils ein R-, Y- und B-Bild ergibt. Damit diese Bilder zeitlich gleichzeitig auftreten, sind in zwei der Aufnahmespeicher lla - lic bzw. 12a - 12c jeweils Verzögerung sschaltungen vorgesehen, die für einen zeitlichen Ausgleich sorgen.

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I NAOHQEREIOHTJ

Zwischen die Ausgänge der Umkehreinrichtungen in Fig. 3 und den Ausgang 22 der Speichereinrichtung ist eine Kodierschaltung sanordnung 45 geschaltet, welche die R-Y-B-Kodierung vornimmt, so daß die Signale am Ausgang 22 direkt in einen Fernsehempfänger eingegeben werden können. Am Eingang 46 können Tonsignale zum Tonteil 47 zugeführt werden, damit das am Ausgang 22 abgenommene Signal gegebenenfalls eine Tonkomponente haben kann.

Schließlich ist in Fig. 8 ein weiteres Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, das an den Empfangsteil 37 und den Wiedergabeteil 38 eines Fernsehempfängers angeschlossen werden kann und mit dem man gerade laufende Szenen, beispielsweise eine Torszene in einem Fußballspiel, in Zeitlupenform auf dem Fernsehschirm 39 wiederholen kann. Zu diesem Zweck ist eine Speichereinrichtung 25 der in Fig. 2 gezeigten Art vorgesehen, die sich jedoch von der in Fig. 2 gezeigten Speichereinrichtung dahingehend unterscheidet, daß der Aufnahmespeicher 26' eine wesentlich höhere Speicherkapazität als der Aufnahmespeieher 26 hat, und zwar beispielsweise eine Speicherkapazität von 1500 Bildern, was einer Wiedergabedauer von 1 Minute im normalen Zeittempo entspricht. Der Eingang 7 der Speichereinrichtung 25 ist über einen Schalter 39 mit dem Ausgang 37a des Empfangsteils verbindbar, während der Ausgang 22 über einen Schalter 40 mit dem Eingang 38a des Wiedergabeteils verbunden werden kann. Weiterhin ist ein elektronischer Schalter 41 vorgesehen, über den der Ausgang 22 mit dem Eingang 7 verbindbar ist. Schließlich weist die Anordnung eine Schalter- und Einstelleinrichtung 42 auf, mit der die normalerweise bestehende Verbindung zwischen dem Ausgang 37a und dem Eingang 38a zeitweilig unter brochen werden kann, und mit der weiterhin gleichzeitig der elektronische Schalter 41, die Taktgeber 29, 30 und die Um laufeinrichtung 28 in Betrieb gesetzt werden (die Steuer-

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verbindungen sind aus Gründen der vereinfachten Darstellung nicht eingezeichnet); schließlich kann mit der Einstelleinrichtung die Taktfrequenz des Taktgabers 29 verändert werden.

Die Anordnung nach Fig. 8 arbeitet in folgender Weise:

Während des normalen Fernsehempfangs ist nicht nur der Eingang 38a über den Schalter 42 mit dem Ausgang 37a verbunden, sondern letzterer ist auch über den Schalter 39 mit dem Eingang 7 der Speichereinrichtung 25 verbunden. Infolgedessen werden dem Aufnahmespeicher 26' die gerade empfangenen Fernsehbilder laufend zugeführt, und dieser Aufnahmespeicher ist so geschaltet, daß die Signale der gespeicherten Fernsehbilder laufend vom Eingang 7 bis zu dem vom Taktgeber 29 gebildeten Ausgang "weitergeschoben" werden und daß die dort ankommenden Signale gelöscht werden, wenn der Taktgeber 29 nicht eingeschaltet ist. Daher sind in dem Speicher 26^f immer die jeweils zuletzt empfangenen Fernsehbilder gespeichert, im vorliegenden Fall die zuletzt empfangenen 1500 Bilder. Während des normalen Empfangs sind die Schalter 40 und 41 geöffnet.

Wenn der Benutzer des Fernsehempfängers nun eine eben gesehene Szene, beispielsweise eine Torszene, erneut sehen will, insbesondere in Zeitlupenform, dann betätigt er sofort am Ende dieser Szene die Schalter- und Einstelleinrichtung 42 zum Zwecke des Umschaltens, wodurch die direkte Verbindung zwischen dem Ausgang 37a und dem Eingang 38a unterbrochen wird, so daß die weiter empfangenen Bilder zunächst nicht auf dem Bildschirm 48 erscheinen. Gleichzeitig öffnet der Schalter 39, und der Schalter 40 wird geschlossen, außerdem wird der Taktbetrieb des elektronischen Schalters 41 und der Taktgeber 29 und.30 sowie der Umkehreinrichtung 28

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in Gang gesetzt. Der Taktgeber 29 überführt die aus den Halbbildern A1, A2, B1, B2 etc. bestehenden Bilder in der Weise, wie im Zusammenhang mit Fig. 2 in den Fig. 6 und 7 beschrieben, aus dem Aufnahmespeicher 26· in den Ausgabespeicher 27, so daß die den einzelnen Bildern entsprechenden Signale mehrfach, beispielsweise zweimal oder 1 1/2-mal (wie in den Fig. 6 und 7 gezeigt ist), am Ausgang 22 erscheinen und auf dem Bildschirm 39 wiedergegeben werden. Zwischen dem elektronischen Schalter 41 und dem Eingang 7 der Speichereinrichtung 25 ist ein Zwischenspeicher 43 mit einem Taktgeber 44 vorgesehen. Dieser Taktgeber wird ebenfalls durch die Schalter- und Einstelleinrichtung 42 bei deren Betätigung in Gang gesetzt. Der elektronische Schalter arbeitet so, daß er nur jeweils die ersten beiden Halbbilder eines mehrfach am Ausgang 22 c'iuftretenden Bildes in den Speicher 43 durchläßt, so daß sich am Eingang des Speichers 43 beispielsweise eine Signalfolge ergibt, wie sie bei II in Fig. 6 oder 7 dargestellt ist. Der Taktgeber 44, dessen Takt gemeinsam mit dem Taktgeber 29 verstellt werden kann, arbeitet so, daß die Bilder wieder in der Weise in den Aufnahmespeicher 26' eingegeben werden, wie sie ihm sonst von dem Empfangsteil 37 zugeführt werden, d.h. also, daß der Taktgeber 44 die Bilder mit einer niedrigeren Zeilenübertragungsfrequenz aus dem Zwischenspeicher 43 ausgibt, als diejenige Zeilenübertragungsfrequenz, mit der die Bilder in den Zwischenspeicher eingegeben werden. Infolgedessen ist nach Abspielen der Wiederholungsszene der Aufnahmespeicher 26' wieder in dem Zustand wie bei Beginn der Betätigung der Schalter- und Einstelleinrichtung. Man kann also die jeweilige Szene beliebig oft auf dem Bildschirm ablaufen lassen, und man kann weiterhin zwischendurch an der Schalter- und Einstelleinrichtung 42 die Taktfrequenz der Taktgeber 29 und 44 und des elektronischen Schalters 41 verändern, so daß auf diese Weise das Zeitlupentempo gedehnt oder verkürzt wird. Vorzugsweise sind die Taktfrequenzen so

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veränderbar, daß man zwischen normaler Schnelligkeit und einer extremen Zeitlupenform über mehrere Stufen wählen kann.

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Claims

Patentansprüche

1. Verfahren zur Bildfrequenzwandlung, bei dem Signalfolgen, von denen jede einem einzelnen Bild oder einem Teilbild einer Bildfolge entspricht, mit einer vorbestimmten Speicherfrequenz gespeichert und danach wieder in ein Bild oder Teilbild umgewandelt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die gespeicherten Signalfolgen mit einer von der Speicherfrequenz unterschiedlichen Wiedergabefrequenz in Bilder oder Teilbilder umgewandelt werden.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e η nzeichne t, daß eine gespeicherte Signalfolge gleichzeitig in ihrer Umwandlung in ein Bild oder Teilbild gespeichert und danach wieder in ein Bild oder Teilbild umgewandelt wird, so daß die Speicherung der Signalfolge und ihre Umwandlung in ein Bild oder Teilbild η-mal erfolgt, bevor die dem nächsten Bild oder Teilbild entsprechende Signalfolge in ein Bild oder Teilbild umgewandelt wird, wobei η eine ganze Zahl >1 ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die gespeicherte Signalfolge nach ihrer (n + i)-ten Umwandlung in ein Bild oder Teilbild gelöscht bzw. von der dem nächsten Bild oder Teilbild entsprechenden Signalfolge ersetzt wird, die gegebenenfalls m-mal gespeichert und danach wieder in ein Bild oder Teilbild umgewandelt wird, bevor die dem übernächsten Bild entsprechende Signalfolge in ein Bild oder Teilbild umgewandelt wird, wobei m eine ganze Zahl ^> 1 ist, die von η verschieden sein kann.

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4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Signalfolge η-mal gespeichert und in ein Bild oder Teilbild umgewandelt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichne t, daß während oder vor der Umwandlung einer gespeicherten Signalfolge in ein Bild oder Teilbild wenigstens die dem nächsten Bild oder Teilbild entsprechende Signalfolge gespeichert wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine vorbestimmte Anzahl von SignalfοIgen, die einer Mehrzahl aufeinanderfolgender Bilder oder Teilbilder entspricht, gespeichert wird, und daß vor Beginn der Umwandlung dieser Signalfolgen in Bilder oder Teilbilder die jeweils am längsten gespeicherte Signalfolge mit einer vorbestimmten Frequenz gelöscht und gleichzeitig mit derselben Frequenz eine Signalfolge gespeichert wird, die der zuletzt gespeicherten Signalfolge unmittelbar folgt.

7. Anordnung zum Durchführen des Verfahrens zur Bildfrequenzwandlung nach einem der Ansprüche 1 bis 6; mit einem Signalfolgengenerator zum Erzeugen von Signalfolgen, von denen jede einem einzeLnen Bild oder Teilbild einer Bildfolge entspricht; einer an den Signalfolgengenerator angeschlossenen Speichereinrichtung zum Speichern der Signalfolgen mit einer vorbestimmten Speicherfrequenz; und mit einem an die Speichereinrichtung angeschlossenen Signalfolgenwandler zum Aufnehmen der Signalfolgen aus dem Speicher und zu deren Umwandeln in Bilder oder Teilbilder, d a durch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung (2, 25, 32) eine von der Speicherfrequenz (fg) verschiedene Ausgabefrequenz (f.) hat.

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8. Anordnung nach Anspruch 7, d a d u r c h gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung (2, 25, 32) wenigstens einen Aufnahmespeicher (11, 12; 11a - c,

. 12a - c; 26; 26') zum Aufnehmen der Signalfolgen aus dem Signalfolgengenerator (1) und einen Ausgabespeicher (15, 16; 15a - c, 16a - c; 27) zum Ausgeben der gespeicherten Signalfolgen in den Signalfolgenwandler (3) aufweist, wobei die Speicherkapazität jedes dieser Speicher wenigstens eine Signalfolge beträgt.

9. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch g e k e η n-

z e i c-h η e t, daß der Ausgabespeicher (15, 16; 15a - c, I6a - c; 27) eine die Signalfolgen ein oder mehrere Male erneut eingebende Rückführeinrichtung (.19, 20; 19d - f, 2Od - f; 28) besitzt.

10. Anordnung nach Anspruch 8 oder 9,dadurch gekennzeichnet, daß der Aufnahmespeicher (26') eine Speicherkapazität besitzt, die einer Vielzahl von Bildern entspricht.

11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Eingang (7) der Speicher einrichtung (25) und deren Ausgang (22) ein Zwischenspeicher (43) mit einem Taktgeber (44) geschaltet ist.

12. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch g e k e η nz e ic hn e t, daß vor den Eingang des Zwischenspeichers (43) ein elektronischer Schalter (41) geschaltet ist.

13. Anordnung nach einem der Ansprüche 8-12, dadurch g e k e η η ζ e i c h net, daß der Aufnahme- und der Ausgabespeicher sowie der gegebenenfalls vorgesehene

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Zwischenspeicher jeweils aus zwei parallel geschalteten Halbbildspeichern (11, 12, 15, 16) bestehen.

14. Anordnung nach Anspruch 13» dadurch gekennzeichnet, daß ^eder Halbbildspeicher aus drei parallelen Speichern (11a - c, 12a - c, 15a - c, 16a - c) besteht, nämlich einem R-Halbbildspeicher, einem Y-HaIbbildspeicher und einem B-Halbbildspeicher.

15. Anordnung nach Anspruch 14, gekennzeichnet durch Zeitverzögerungsschaltungen an den parallelen Halbbildspeichern (11a - c, 12a - c, 15a - c, 16a - c), zum Ausgleich von Zeitunterschieden, die aufgrund der aufeinanderfolgenden Eingabe der Signale in die parallelen Halbbildspeicher vorhanden sind.

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