DE2326620C3

DE2326620C3 - Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines Korrektursignals für die Aperturkorrektur von Videosignalen

Info

Publication number: DE2326620C3
Application number: DE2326620A
Authority: DE
Inventors: Gerhard 6100 Darmstadt Illetschko; Horst 6246 Alsbach Peth
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1973-05-25
Filing date: 1973-05-25
Publication date: 1979-08-02
Also published as: US3946153A; DE2326620B2; FR2231169B1; FR2231169A1; GB1413269A; NL7407006A; DE2326620A1

Description

JO

Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine Aperturkorrektur von Videosignalen besteht in der Korrektur der durch die endliche Größe und nicht einheitlichen Flußverteilung eines Abtastpunktes sowohl in der Kamera als auch bei dem Wiedergabeschirm erzeugten Verzerrung. So fällt beispielsweise das Frequenzspektrum der mit bekannten Fernsehaufnahmeröhren gewonnenen Videosignale nach den hohen Frequenzen hin — noch innerhalb einer Bandbreite von 6 MHz — mehr oder weniger stark ab. Eine solche durch Amplitudenverzerrung bedingte Aperturverzerrung bewirkt eine symmetrische Verschleifung der Impulsflanken im Videosignal. Zur Beseitigung derartiger Aperturverzerrungen bedient man sich horizontaler und vertikaler Aperturkorrektoren, mit denen die höheren Frequenzen des Videosignals wieder angehoben werden.

Anordnungen zur Anhebung der höheren Frequenzen des Videosignals mit Aperturkorrektoren sind aus dem Buch von W. Dillenburger: »Einführung in die Fernsehtechnik«, Band 2, Seiten 312 bis 324, bekannt. Diese bekannten Aperturkorrektoren sind jedoch abhängig von der Bandbreite des zu korrigierenden Videosignals. So wird ein zu korrigierendes Videosignal mit Impulsen unterschiedlicher Anstiegszeit auch nur unterschiedlich korrigiert. Impulse mit kurzer Anstiegszeit erfahren eine bessere Versteilerung der Impulsflanken als Impulse mit langer Anstiegszeit.

Ferner ist aus der DE-AS 10 39 842 ein Verfahren zur künstlichen Kontraststeigerung an Tonwertsprüngen und Konturen in mittels elektronischer Klischiermaschinen herzustellenden Klischees unter Verwendung einer Umfeldabtastung bekannt, bei welchem in der unmittelbaren Nähe beiderseits des Tonwertsprunges bzw. der Kontur der dunklere Bildteil dunkler und der hellere Bildtci! heiler als in größerer Entfernung von dem Sprung bzw. der Kontur wiedergegeben wird. Dabei wird aus dem Bildsignal und dem Signal eines in näherer Umgebung des Bildes aufgenommenen Umfeldes ein Differenzsigna] gebildet. Mit dem Differenzsignal wird das Bildsignal additiv oder multiplikativ beeinflußt Die Amplitude des Differenzsignals läßt sich additiv oder multiplikativ durch das Bildsignal und/oder das Umfeldsignal verändern. Mit einem nachgeschalteten Begrenzer kann außerdem das Differenzsignal in der Amplitude begrenzt werden um Tonwertsprünge von schwärzer als schwarz und weißer als weiß in dem kontrastgesteigerten Bildsignal zu verhindern. Eine Schaltungsanordnung zur Durchführung dieses bekannten Verfahrens weist den Nachteil auf, daß ein Bildsignal mit Impulsen kurzer Anstiegszeit wie eingangs beschrieben eine bessere Versteilerung der Impulsflanken erfährt als ein solches mit Impulsen langer Anstiegszeit

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines Korrektursignais für die Aperturkorrektur von Videosignalen anzugeben, bei welchem das Korrektursignal unabhängig von der Bandbreite, d.h. von der jeweiligen Anstiegszeit der Impulse im zu korrigierenden Videosignal ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruchs angegebenen Merkma'e gelöst.

Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den kennzeichnenden Teilen der Unteransprüche zu entnehmen.

Die Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß ein Bild als scharf gilt, wenn im wiedergegebenen Bild einige scharfe Kanten enthalten sind. Da nun bekannte Apertiirkorrektoren Korrektursignale liefern, deren Amplitude abhängig von der Anstiegszeit der im Videosignal enthaltenen Schwarz-Weiß-Sprünge ist, werden die Impulse eines Videosignals von Bildvorlagen mit nur langen Anstiegszeiten gar nicht oder nur unwesentlich korrigiert wiedergegeben. Das wiedergegebene Bild erscheint unscharf. Geht man davon aus, daß während der Zeitdauer einer Bildabtastung mindestens ein Schwarz-Weiß-Sprung im Videosignal enthalten ist, so läßt sich mit Hilfe dieses Schwarz-Weiß-Sprunges für ein oder mehrere Teilbilder ein Bezugswert für andere Signal-Sprünge im Videosignal ableiten.

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung weist gegenüber den bekannten Anordnungen zur Erzeugung eines Korrektursignals für die Aperturkorrektur von Videosignalen den Vorteil auf, daß durch eine einfache zusätzliche Regelung oder Steuerung ein verbessertes Korrektursignal erzeugt wird, dessen Spitzenwerte unabhängig von der Frequenz, d. h. von der Anstiegszeit der Impulse im Videosignal sind.

Die Erfindung soll nunmehr anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele genauer erläutert werden. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltbild einer Regelschaltung nach dem erfindungsgemäßen System,

F i g. 2 ein Blockschaltbild einer Anordnung zur Steuerung nach dem erfindungsgemäßen System,

Fig.3 ein Blockschaltbild einer Aperturkorrektors nach dem Crispening-Verfahren mit einer Regelschaltung nach dem erfindungsgemäßen System und

F i g. 4 Spannungszeitdiagramme zur Erläuterung des Blockschaltbildes nach F i g. 3.

Die in mehreren Figuren verwendeten gleichen Symbole sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.

In F i g. 1 wird Ober Klemme 1 das von einem an sich bekannten Aperturkorrektor (nicht gezeichnet) erzeugte Korrektursignal einem regelbaren Verstärker 2 zugeführt Das am Ausgang des Verstärken. 2 liegende Korrektursignal ist Ober Klemme 3 abnehmbar. Ein Teil 5 des an Klemme 3 liegenden Korrektursisnais wird einer Gleichrichterstufe 4 zugeführt Mit Hilfe dieser Gleichrichterstufe 4 wird eine Regelspannung in Abhängigkeit von den Spitzenwerten des an Klemme 3 liegenden Korrektursig^als gewonnen. Diese Regelspannung iu regelt den Verstärker 2 derart nach, daß an der Klemme 3 Korrektursignale mit konstanten Spitzenwerten abnehmbar sind. Durch eine Speicherung des Korrektursignals mit dem größten Spitzenwert in der Gleichrichterstufe 4 wird erreicht, daß die Amplitude des Korrektursignals an Klemme 3 für einen bestimmten Zeitraum konstant bleibt Als Speicher für den grö3ten Spitzenwert des Korrektursignals eignet sich vorteilhaft ein Kondensator.

In F i g. 2 ist das Blockschaltbild einer Steuerung nach dem erfindungsgemäßen System dargestellt. Hier wird über Klemme 1' das von einem Aperturkorrektor (nicht gezeichnet) erzeugte Korrektursignal einem steuerbaren Verstärker 2' und einer Gleichrichterstufe 4' zugeführt Durch die Gleichrichterstufe 4' erfolgt 2> zunächst eine Gleichrichtung der über Klemme Γ zugeführten Korrektursignale. Von den gleichgerichteten Korrektursignalen wird das Korrektursignal mit dem größten Spitzenwert für die Zeitdauer von einem oder mehreren Teilbildern gespeichert und einem w Steuereingang des Verstärkers 2' zugeführt. Durch Vergleich der dem Verstärker 2' zugeführten Signale wird das am Ausgang d°s Verstärkers 2' mit Klemme 3' abnehmbare Korrektursignal so gesteuert, daß die Amplitude des Korrektursignals nahezu konstant ist. π

Fig.3 zeigt das Blockschaltbild einer nach dem erfindungsgemäßen System erweiterten Crispening-Schaltung. Über Klemme 5 wird das in der Apertur zu korrigierende Videosignal einer Differenzierstufe 6 und einer Verzögerungsstufe 7 zugeführt Das am Ausgang des Differenziergliedes 6 abnehmbare auf den ersten Differentialquotienten abgeleitete Videosignal wird mittels einer Verstärkerstufe 8 einer nichtlinearen Verstärkung unterworfen. Die Kennlinie dieses nichtlinearen Verstärkers 8 ist dabei so ausgebildet, daß \-, Signale mit kleinen Amplituden nicht verstärkt werden. Durch diese Maßnahme werden störende Rauschanteile im Videosignal bei der Wiedergabe auf einem Bildschirm weniger sichtbar. Durch erneutes Differenzieren einer zweiten Differenzierstufe 9 wird anschließend aus dem zu korrigierenden Videosignal das Signal für den zweiten Differentialquotienten abgeleitet und über eine Klemme 1 dem Regelverstärker 2 zugeführt Durch Rückwärtsregelung wird das am Ausgang des Verstärkers 2 mit Klemme 3 liegende Korrektursignal mit Hilfe der Gleichrichterstufe 4 so geregelt, daß die Spitzenwerte des Korrektursignals konstant gehalten werden. Dieses Korrektursignal wird dem zu korrigierenden Videosignal in der Addierstufe 10 zuaddiert Die Verzögerungsstufe 7 ist vorgesehen, um eine gleiche Laufzeit der beiden Signale an Klemme 11 zu erhalten.

In Fig.4a sind die Spannungszeitdiagramme zweier verschiedener Impulsflanken von zu korrigierenden Videosignalen dargestellt Hierbei hat die gestrichelt gezeichnete Impulsflanke eine längere Anstiegszeit als die vollgezeichnete Impulsflanke. Eine Differentiation der verschiedenen Impulsflanken nach F i g. 4a mit dem Differenzierglied 6 ergibt einen Kurvenverlauf nach F i g. 4b. Durch eine nachfolgende nichtlineare Verstärkung mit dem nichtlinearen Verstärker 8 erhält man in der Amplitude reduzierte Signale nach Fig.4c. Eine weitere Differentiation der Signale nach F i g. 4c ergibt ein Korrektursignal mit einem Kurvenverlauf nach Fig.4d. Durch die zweimalige Differentiation erhält man an Klemme 1 (Fig.3) Korrektursignale, bei welchen die Spitzenwerte — entsprechend den Anstiegszeiten der Impulsflanken nach Fig.4a — unterschiedlich sind. Durch die nachfolgende Regelschaltung 2 und 4 werden erfindungsgemäß die unterschiedlichen Spitzenwerte der Korrektursignale an Klemme 1 konstant gehalten. Addiert man nun mittels der Addierstufe 10 die Signale nach F i g. 4a und die entsprechenden Korrektursignale nach F i g. 4e, so erhält man eine Versteilerung der Impulsflanken (Fig.4f). Wie aus dem Kurvenverlauf nach Fig.4f ersichtlich ist, erfahren auch Impulse eines zu korrigierenden Videosignals mit großen Anstiegszeiten eine wesentliche Versteilerung der Impulsflanken. Würde auf die Regelschaltung 2, 4 nach dem erfindungsgemäßen System verzichtet werden, würde an Klemme 11 (Fig.3) ein korrigiertes Videosignal abnehmbar sein, das bei Impulsflanken mit langer Anstiegszeit den strichpunktierten Kurvenverlauf nach F i g. 4f hat.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Schaltungsanordnung zur Erzeugung eines Korrektursignals für die Aperturkorrektur eines Videosignais mit einem Aperturkorrektor, bei welchem ein über einen steuerbaren Verstärker geführtes Korrektursignal das Videosignal beeinflußt, dadurch gekennzeichnet, daß einem Stelleingang des steuerbaren Verstärkers (2 bzw. 2') ein vom Korrektursignal abgeleitetes Regelsignal ₎₀ zugeführt ist, welches das am Ausgang des Verstärkers (2 bzw. 2') abgreifbare Korrektursignal in der Amplitude konstant hält

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ableitung des Regelsignals ein Bezugswert ermittelt wird, welcher proportional dem größten Amplitudenwert während einer oder mehrerer Bildabtastungen von dem in einem an sich bekannten Aperturkorrektor erzeugten Korrektursignal ist

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine Speicherung des Bezugswertes in einem Speicher für die Dauer einer oder mehrerer Bildabtastungen.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher ein Kondensator ist.