CN1066304C - 增强图像能见度的装置 - Google Patents

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Abstract

一种改善显示的图像能见度的装置，其提供在如TV或VCR的图像信号处理器中，该图像能见度改善装置分别将输入图像信号电平与预定的高电平或低电平参考值进行比较并输出比较的结果信号，按照比较的结果信号，如果输入图像信号电平高于高电平参考值则增加该信号电平，如果输入图像信号电平低于低电平参考值则降低该信号电平，由此进一步区分低于低电平参考值的信号电平与高于高电平参考值的信号电平。因此，显示在屏幕上的图像可清楚地识别。

Description

增强图像能见度的装置
本发明涉及电视机(TV)或盒式磁带录像机(VCR)中图像信号处理技术，更具体地，涉及增强在屏幕上显示的图像的能见度(visibility)的装置。
图1显示了通常的VCR，它大多由机械块、伺服块、信号处理块和控制块组成。
在图1中，主控制器6控制每个块，因此按照VCR的记录或重放模式来进行相应的模式操作。当VCR为记录模式时，亮度/色度(Y/C)处理器3经过输入/输出部分4接收图像信号并以可记录信号的形式来处理该图像信号。与Y/C处理器3连接的预放器(preamplifier)将输入图像信号放大到预定幅度。机械块1由伺服块5驱动并将放大到预定幅度的图像信号记录在例如磁带的磁记录介质上，在主控制器6的控制下伺服块5驱动机械块1，当VCR为重放模式时，机械块1由伺服块5驱动，读出记录在记录介质上的图像信号并输出该读出的信号到预放器2。预放器2将从机械块1输出的图像信号放大到预定幅度。Y/C处理器3以信号能被显示的形式处理该放大到预定幅度的图像信号，以经过输入/输出部分4输出处理的信号。
可是，上述在VCR中处理和显示的这种图像需要高的能见度。
为解决上述问题，本发明的目的是提供一种图像能见度改善装置，通过将图像信号的亮部分进一步加亮，而将其暗部分进一步变暗来增强图像的能见度。
为达到本发明的上述目的，提供了一种图像能见度改善装置，它包括：
比较装置(comparator means)，用于分别地将输入图像信号电平与预定参考电平比较并输出比较的结果信号；和
能见度改善装置，按照比较的结果信号用于将图像信号的亮部分进一步加亮，而将其暗部分进一步变暗来由电平-调整图像信号以增强图像的能见度。
下面将结合附图对本发明的最佳实施例进行描述。
图1显示了通常的VCR；
图2显示采用了本发明的VCR；
图3是显示图2中能见度改善部分的详细方框图；
图4A和4B是显示图3中电平比较器的详细电路图；
图5是显示图3中同步检测器的详细电路图；
图6A和6B是显示图3中电平调节器的详细电路图；
图7A至7F是解释图4A至6B工作的定时图。
下面将结合附图对本发明的最佳实施例进行描述。
图2显示了采用本发明的VCR，能见度改善部分7附加地连接在图1所示的Y/C处理器3和输入/输出部分4之间。由于具有与图1相同标号块的图2中的块所完成的功能与图1中相应的块完成的功能是相同的，其详细的描述就省略了。
能见度改善部分7分别地将从Y/C处理器3输出的图像信号与预定高-电平参考值和预定低-电平参考值进行比较，并按照比较的结果来调整输入的图像信号电平。这儿，高-电平参考值和低-电平参考值被分别设置为亮图像信号的预定电平和暗图像信号的预定电平。能见度改善部分7将输入图像信号转换成较高值信号，比目前电平高一个预定电平，以获得另一个较亮的信号，如果输入图像信号的目前电平高于高-电平参考值的话。能见度改善部分7将输入图像信号转换成较低值信号，它比目前电平低一个预定值，以获得另一个较暗的信号，如果输入图像信号的目前电平低于低-电平参考值的话。因此，能见度改善部分7使得亮部分和暗部分的电平差更大。显示图2中能见度改善部分的详细方框图示于图3。
如图3所示的能见度改善部分7包括电平比较器17和27，用于接收从Y/C处理器3输出的图像信号，并将该输入的图像信号的电平与预定高-电平参考值和预定低-电平参考值进行比较。电平比较器27连接到同步检测器37。输入到电平比较器27的图像信号也输入到同步检测器37。同步检测器37检测来自输入图像信号的同步期信号。检测的同步期信号用来从电平比较器27的电平比较目标中排除输入图像信号的同步期信号。分别被与相应的电平比较器17和27连接的电平调节器47和57接收图像信号和来自电平比较器17和27的比较结果。电平调节器47按照比较结果来调节输入图像信号的电平，因此图像信号的亮度部分变得更亮。电平调节器57按照比较结果来调节输入图像信号的电平，因此图像信号的暗部分更得更暗。信号组合器67接收电平调节器47和57的输出并组合亮电平-调节图像信号和暗电平-调节图像信号，以输出该组合的结果到输入/输出部分4。下面将结合图4A至7F详细描述能见度改善部分7的工作。
图4A所示的第一电平比较器17包括运算放大器(OP放大器)171，它接收来自Y/C处理器3输出的图像信号并将接收的图像信号与由预定电压Vcc和电阻R1设置的高-电平参考值比较。如果从Y/C处理器3输出的图像信号(图7A的波形)被输入到非反相端(+)，OP放大器171将图像信号与高-电平参考值Vh比较。结果，如果图像信号电平高于高-电平参考值Vh，则OP放大器171输出高-电平信号“H”；如果图像信号电平低于高-电平参考值Vh，则前者输出低-电平信号“L”，如图7B所示。这儿OP放大器171的输出信号与图像信号一起被输入到电平调节器47。
输入到第一电平比较器17的图像信号也输入到图4B所示的第二电平比较器27，第二电平比较器27包括运算放大器(OP放大器)271，它将接收的图像信号与由预定电压Vcc和电阻R2设置的低-电平参考值进行比较。OP放大器271的输出连接到反相器272。OP放大器271的反相端连接到晶体管Q1的集电极。晶体管Q1按照输入到其基极的控制信号来导通或截止。这儿控制信号是从图5所示的同步检测器37输出的。
输入到第二电平比较器27的图像信号也输入到图5所示的同步检测器37。同步检测器37包括运算放大器(OP放大器)371，它将接收的图像信号与由预定电压Vcc和电阻R5设置的电压进行比较。这儿设置的电压成为检测输入图像信号中同步期的参考。如果图像信号(图7A的波形)被输入到非反相(+)端，OP放大器371将图像信号与图7A所设置的DC波形的电压进行比较。结果，如果图像信号的电平低于所设置的DC电压。则OP放大器371输出低-电平信号“L”；如果图像信号的电平高于所设置的DC电压，则前者输出高-电平信号“H”。这儿OP放大器371的输出信号被输入到图4B所示的第二电平比较器27。
回到图4B，晶体管Q1在其基极的输入信号为高电平时间期间截止。而在其基极的输入信号为低电平时间期间导通，如果同步检测器37的输出信号通过电阻R4输入到晶体管Q1的基极的话。输入到OP放大器271的反相端的低电平参考值按照晶体管Q1的导通或截止状态而变化。当晶体管Q1导通时低电平参考值成为低于图像信号同步期电平的小(minute)值，当晶体管截止时，它变成所需要的值(图7A的波形V1)，由预定电压Vcc和电阻R2确定。如果图像信号的同步期信号被输入到非反相端，OP放大器271将输入的同步期信号与低电平参考值比较，由此输出高电平信号。因此在图像信号内的同步期期间不进行与输入信号有关的电平比较。如果除同步期信号之外的实际信号被输入到非反相端，OP放大器271将图像信号与图7A的波形V1的低电平参考值比较，如果图像信号电平高于低电平参考值则输出高电平信号，如果图像信号电平低于低电平参考值则输出低电平信号。反相器272接收OP放大器271的输出信号并将该接收的信号反相，以输出图7D所示波形的信号。这儿输出信号与输入图像信号一起被加到图6B的电平比较器57。
图6A所示的第一电平调节器47包括NPN型晶体管Q3，它通过晶体管Q3的基极接收第一电平比较器17的比较结果(图7B的波形)，并按照比较结果来导通或截止。晶体管Q3的集电极与晶体管Q2的发射极连接。晶体管Q2通过其基极接收从第一电平比较器17输入的图像信号，并按照晶体管Q3的导通或截止状态对输入图像信号电平进行电平调节，使它高于预定幅度。如果从第一电平比较器17输出的比较结果信号(图7B波形)通过晶体管Q3的基极输入，晶体管Q3在其基极输入的比较结果信号的高电平期间导通，而在其它期间截止。如果图像信号输入到晶体管Q2的基极，在晶体管Q3截止期间晶体管Q2原样地输出该图像信号，而在晶体管Q3导通期间则输出的图像信号电平(图7C的阴影部分)高于预定幅度。因此，只是在Y/C处理器3输出的图像信号的电平高于预定高电平参考值Vh期间图像信号的电平才高于预定幅度。
图6B所示的第二电平调节器57包括NPN型晶体管Q5，它通过晶体管Q5的基极接收第二电平比较器27的比较结果(图7D的波形)，并按照该比较结果导通或截止。晶体管Q5的集电极与晶体管Q4的发射极连接。晶体管Q4通过其基极接收从第二电平比较器27输入的图像信号，并按照晶体管Q5的导通或截止状态对输入图像信号电平进行电平调节，使它低于预定幅度。如果从第二电平比较器27输出的比较结果信号(图7D波形)通过晶体管Q5的基极输入，晶体管Q5在其基极输入的比较结果信号的高电平期间导通，而在其它期间截止。如果图像信号输入到晶体管Q4的基极，在晶体管Q5截止期间晶体管Q4原样地输出该图像信号，而在晶体管Q5导通期间则输出的图像信号电平(图7E的阴影部分)低于预定幅度。因此，只是在Y/C处理器3输出低于预定低电平参考值V1的图像信号的电平才低于预定幅度。
回到图3，采用示于图3中的信号合成器67合成两个图像信号，第一个是其电平在第一电平调节器47中被调节到更亮(图7C波形)，第二个是其电平在第二电平调节器57中被调节到更暗(图7E波形)，信号合成器67并通过输入/输出部分4输出合成的结果。从输入/输出部分4输出的图像信号(图7F波形)被显示在屏幕上，由于亮与暗之间的大差别，因此增强了图像能见度
如上所述，本发明提供了一种图像能见度改善装置，用于将亮图像部分电平调节得更亮，将暗图像部分电平调节得更暗，因此，给观众更清晰的图像
以上只描述了本发明的某些实施例，很明显在不脱离本发明的构思和范围内普通专业技术人员可作出各种变化和改型。

Claims (10)

1、一种图像能见度改善装置，包括：
比较装置，用于分别将输入图像信号电平与预定参考电平进行比较并输出该比较的结果信号；和
能见度改善装置，按照该比较的结果信号用于将图像信号的亮部分进一步加亮，而将其暗部分进一步变暗来电平-调整图像信号以增强图像的能见度。
2、按照权利要求1的图像能见度改善装置，其中，所说的比较装置包括：
第一电平比较器，用于将输入图像信号的电平与第一参考电平比较并输出比较结果；和
第二电平比较器，用于将输入图像信号的电平与第二参考电平比较并输出比较结果。
3、按照权利要求2的图像能见度改善装置，其中，所说的第一参考电平是预定的亮图像信号电平，所说第二参考电平是预定的暗图像信号电平。
4、按照权利要求3的图像能见度改善装置，其中，所说的第一电平比较器包括运算放大器，用于将输入到其反相端的第一参考电平与输入到非反相端的图像信号进行比较并输出比较的结果。
5、按照权利要求2的图像能见度改善装置，其中，所说的比较装置进一步包括同步检测器，用于产生控制信号，以控制第二电平比较器在输入图像信号的同步期期间不进行电平比较操作。
6、按照权利要求5的图像能见度改善装置，其中，所说的同步检测器包括运算放大器，用于将输入到其反相端的预定电压与输入到其非反相端的图像信号进行比较，并产生控制信号。
7、按照权利要求6的图像能见度改善装置，其中，所说的第二电平此较器包括：
第一晶体管，它在加上来自所说同步检测器的控制信号时间期间导通，而在其它情况则截止；
运算放大器，用于在所说第一晶体管截止时间期间将输入到其反相端的第二参考电平与输入到其非反相端的图像信号进行比较，并产生比较结果信号；和
反相器，用于将所说运算放大器的输出信号反相，以将第二参考电平与图像信号进行比较。
8、按照权利要求2的图像能见度改善装置，其中，所说的能见度改善装置包括：
第一电平调节器，用于按照从所说第一电平比较器输出的比较结果信号来增加输入图像信号的电平；
第二电平调节器，用于按照从所说第二电平比较器输出的比较结果信号来减少输入图像信号的电平；和
信号合成器，用于将其电平在所说第一电平调节器中增高的图像信号与其电平在所说第二电平调节器中降低的图像信号合成。
9、按照权利要求8的图像能见度改善装置，其中，所说的第一电平调节器包括：
第一NPN晶体管，它按照从所说第一电平比较器输入到其基极的比较结果信号而导通或截止；和
第二NPN晶体管，它通过其基极接收图像信号以输出接收的图像信号，并按照在所说第一NPN晶体管导通期间输入到所说第一NPN晶体管的比较结果信号来增加输入其基极的输入图像信号的电平，以输出电平增加的结果。
10、按照权利要求8的图像能见度改善装置，其中，所说的第二电平调节器包括
第一NPN晶体管，它按照从所说第二电平比较器输入到其基极的比较结果信号而导通或截止；和
第二NPN晶体管，它通过其基极接收图像信号以输出接收的图像信号，并按照在所说第一NPN晶体管导通期间输入到所说第一NPN晶体管的比较结果信号来减少输入其基极的输入图像信号的电平，以输出电平降低的结果。
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