DE2462850B1

DE2462850B1 - Farbcoder fuer ein zeilensequentielles Farbfernsehsignal

Info

Publication number: DE2462850B1
Application number: DE2462850A
Authority: DE
Inventors: Griffiths Frank Anthony
Original assignee: Decca Ltd
Current assignee: Decca Ltd
Priority date: 1973-09-28
Filing date: 1974-09-27
Publication date: 1980-06-12
Also published as: DE2462498A1; AU497436B2; ATA781174A; FR2246143B1; DE2446376B2; DE2462498C3; NO743524L; JPS50111926A; JPS5391528A; CA1023466A; CH595033A5; AU7375774A; AU497437B2; SE7412189L; CH600719A5; AU1779676A; DE2462498B2; NL7412798A; IT1020896B; CH584994A5

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Farbcoder zur Verarbeitung eines zeilensequentiellen Farbfernsehsignals mit einer Leuchtdichtesignalkomponente und einer Farbsignalkomponente aus einer zyklisch sich wiederholenden Folge von Farbsignalkomponenten (Farbartzyklus).

Die Farbartsignalkomponenten umfassen jeweils ein Signal, welches die Differenz zwischen einem entsprechenden Farbartsignal (R, G,B— nämlich rot, grün und blau) und einem modifizierten Leuchtdichtesignal M darstellt, wobei M=(R+G+B)IZ ist. Allgemein ausgedrückt bezieht sich die Größe »Farbsignalkomponente« auf eine Komponente aus einer Reihe von Komponenten, die den niederfrequenten Farbinhalt des Bildes darstellen, den das übertragene Signal charakterisiert.

Aus der DE-OS 19 35 213 ist ein Farbfernsehsystem bekannt, bei welchem das Leuchtdichtesignal in jeder Zeile mit vollständiger Bandbreite übertragen wird, wobei in der ersten Zeile jedes Dreizeilenzyklus kein Farbartsignal zugesetzt wird, während in der zweiten und dritten Zeile Farbdifferenzsignale zugesetzt werden. Das Farbdifferenzsignal der zweiten Zeile besteht aus der Differenz des Farbartsignals der Grundfarbe blau minus einer niederfrequenten Leuchtdichtesignalkompohente, während das Farbdifferenzsignal der dritten Zeile durch die Differenz des Farbartsignals der Grundfarbe rot minus der niederfrequenten Leuchtdichtesignalkomponente gebildet ist. Dieses Signalformat erleichtert die Rückbildung des FBAS-Signals im Dekoder. Es stellt aber lediglich eines der möglichen Formate eines zeilensequentiellen Farbfernsehsignals dar.

Die Übertragung der Leuchtdichtesignalkomponente und der Farbsignalkomponente eines Farbfernsehsignals mit vollständiger Bandbreite ist häufig unpraktisch oder unnötig. So kann z. B. das Farbfernsehsignal auf einer mechanisch abspielbaren bzw. wiedergebbaren Platte aufgezeichnet sein, deren Wiedergabebandbreite zwar für das Leuchtdichtesignal ausreicht, für die gleichzeitige Übertragung der gesamten Farbinformation jedoch nicht geeignet ist. Es ist bereits vorgeschlagen worden, lediglich eine Farbsignalkomponente zum jeweiligen Zeitpunkt in der Zeilenfolge zu übertragen und das Farbfernsehsignal im Empfänger dadurch neu zu bilden, daß man das empfangene Signal um eine hinreichende Anzahl von Zeilen verzögert, also sämtliche Farbsignalkomponenten in einem Zyklus der Folge gleichzeitig verfügbar macht. Nach diesem Verfahren arbeiten z. B. Anordnungen, wie sie in der GB-PS 11 85 197 und in der US-PS 35 60 635 angegeben sind.

Aus der DE-OS 21 61 106 ist ein weiteres Format für Farbdifferenzsignale bekannt. Hier wird die Leuchtdichtesignalkomponente mit voller Bandbreite übertragen, wobei in jeder Zeile der Zeilenfolge auch eine Komponente eines »modifizierten Farbdifferenzsignals« auftritt. Der an sich bekannte Vorteil dieses Formats, bei welchem ein modifiziertes Leuchtdichtesignal M (in der DE-OS 21 61 106 mit Y_n, bezeichnet) erzeugt wird, liegt darin, daß bereits die einfache Summe der drei Farbdifferenzsignale das Leuchtdichtesignal liefert.

Werden auf diese Weise drei Farbsignalkomponenten übertragen, so wird der Farbinhalt irgendeiner Zeile in dem neu gebildeten Fernsehbild zum Teil aus dem Inhalt zweier vorhergehender Zeilen gebildet. Demgemäß tritt notwendigerweise ein Verlust an Auflösung des Bildes in »vertikaler« Richtung auf. Da das menschliche Auge für hochfrequente Farbänderungen relativ unempfindlich ist, kann man, was an sich bekannt ist, die Auflösung eines Fernsehbildes, dessen Farbinhalt von niedriger Frequenz ist, dadurch verbessern, daß man hochfrequente Leuchtdichtesignale hinzufügt. Dieses Verfahren umfaßt die Übertragung eines Leuchtdichtesignals in Verbindung mit einer Farbsignalkomponente, die von geringerer Bandbreite als das Leuchtdichtesignal ist und die gewöhnlich das untere Frequenzende der für die Übertragung des Leuchtdichtesignals zugelassenen Bandbreite einnimmt. Ein derartiges kombiniertes Signal kann über einen Kanal derselben Bandbreite übertragen werden, wie er für die Übertragung eines lediglich die Leuchtdichteinformation enthaltenden Signals erforderlich ist. Im Zuge der Wiedergewinnung der Farbsignalkomponenten aus einem derartigen kombinierten Signal z. B. mittels zweier Verzögerungsleitungen, die diese Komponenten gleichzeitig verfügbar machen, wird jedoch zumindest ein Teil des Signals über eine Anzahl von Zeilen gemittelt, um die jeweilige

Ausgabezeile des Leuchtdichtesignals zu bilden. Demgemäß ergibt sich bei diesem Verfahren ein erheblicher Verlust an vertikaler Bildfeinheit des Leuchtdichtesignals, da die Bildfeinheit zumindest teilweise am unteren Frequenzende des Leuchtdichtesignals enthalten ist.

Ein Decoder, mit dessen Hilfe die Vertikalauflösung des Leuchtdichteanteils eines Fernsehbildsignals, das durch Decodieren einer Leuchtdichtesignalkomponente und einer zeilensequentiellen Farbsignalkomponente geringerer Bandbreite als der Leuchtdichtesignalkomponente erhalten wird, verbessert werden kann, wird in der DE-PS 24 46 376 beschrieben. Dieser Decoder ist so ausgelegt, daß er jede Zeile eines Eingangssignals mit einer früheren Zeile gleicher Farbart und verminderter Auflösung vergleicht. Er leitet Signale ab, die vertikale Leuchtdichteübergänge bezeichnen. Die Mittelung des Eingangssignals über eine Vielzahl von Zeilen kann dazu herangezogen werden, Niederfrequenz-Leuchtdichtesignale abzuleiten, in denen Mängel der vertikalen Auflösung durch diese zuvor erwähnten Signale kompensiert sind. Diese abgeleiteten Signale, die normalerweise in demselben Frequenzbereich liegen, wie der Farbanteil des Eingangssignals, können dazu herangezogen werden, ein Leuchtdichtesignal vollständiger Bandbreite neu zu bilden, und zwar trotz der Mittelung des Teiles der Bandbreite, der die sequentiellen Farbanteile enthält. Die sequentiellen Farbanteile können also aus dem Eingangssignal wiedergewonnen werden, während das vertikale Leuchtdichtedetail erhalten bleibt.

Bei einem Decoder, bei welchem die hochfrequenten Farbartsignale zur Erzeugung der zeilensequentiellen Farbsignalkomponenten mit einer niedrigen Frequenz abgetastet werden, können im Fernsehbild sich bewegende Muster entstehen. Bei dem vorstehend näher erläuterten und in der DE-PS 24 46 376 beschriebenen Decoder, können derartige, sich bewegende Muster insbesondere auch durch Interferenzeffekte erzeugt werden, die auf das Vorhandensein der abgeleiteten vertikalen Detailsignale zurückgehen. Derartige Effekte sind als Übersprechen Farbart auf Leuchtdichte bekannt.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Farbdecoder anzugeben, welcher die bei niederfrequenter, zeilensequentieller Abtastung von hochfrequenten Farbartsignalen erzeugten, sich bewegenden Bildmuster vermindert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine die Vertikalauflösung wenigstens einer der Farbsignalkomponenten zum gleichen Zeitpunkt verringernde Farbverarbeitungsstufe mit einer diese ein Farbsignalkomponente aufnehmenden Kette von jeweils um eine Zeile verzögernden Verzögerungsstufen und mit einer die Ausgangssignale der Verzögerungsstufen mit unterschiedlichen, gleichbleibenden Gewichten zueinander addierenden Addierstufe, die ein Farbsignal abgibt, bei dem jede Zeile dieser einen Farbsignalkomponente mit Anteilen anderer Zeilen gleicher Farbart kombiniert ist.

Ein derartiger Farbcoder ist insbesondere von Bedeutung für Farbdecoder, wie sie in der DE-PS 24 46 376 beschrieben werden. Die in dem erfindungsgemäßen Farbcoder benutzte Farbverarbeitungsstufe ist speziell von Vorteil bei einem Farbcoder der in der DE-OS 24 62 498 beschriebenen Art eingesetzt wird, bei welchem für die Minderung von Nachschwingeffekten zur breitbandigen Leuchtdichtesignalkomponente der jeweils zu verarbeitenden Zeile ein Signal addiert wird, das der Differenz zwischen einer um mindestens einen vollständigen Farbartzyklus später folgenden Zeile und einer dieser später folgenden Zeile benachbarten Zeile

entspricht. Durch die Erfindung wird das Übersprechen Farbart auf Leuchtdichte herabgesetzt und unabhängig von der Ausführungsform des Decoders die Ausbildung von sich bewegenden Mustern in dem Fernsehbild vermindert.

ίο Im folgenden sollen anhand von Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher erläutert werden.

F i g. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines Farbcoders;
F i g. 2 und 3 zeigen zwei Formen einer Farbverarbeitungsstufe für den Farbcoder gemäß F i g. 1;

Fig.4 zeigt in einem Diagramm den Verlauf der Amplitude eines zeilensequentiellen Farbfernsehsignals in Abhängigkeit von der Frequenz.
Das Farbfernsehsignal weist, wie dies in Fig.4 veranschaulicht ist, einen Leuchtdichtesignalanteil Y, der den Hauptteil der für die Übertragung verfügbaren Bandbreite W'einnimmt und einen Farbsignalanteil auf, der in der Bandbreite derart begrenzt ist, daß es das niederfrequente Ende der verfügbaren Bandbreite einnimmt. Der Signalanteil wird in Zeilenfolge übertragen: Die Farbinformation ist für die jeweilige Zeile nicht vollständig; sie wird vielmehr derart übertragen, daß lediglich ein bestimmter Satz von Farbsignalkomponenten je Zeile übertragen wird. Vorzugsweise werden die Farbsignalkomponenten in der Form (R-M), (G-M) und (B-M)aufeinanderfolgend übertragen. Dabei ist M ein modifiziertes Leuchtdichtesignal, das der Größe (R+G+B)/3 entspricht. Im Unterschied dazu ist das gewöhnliche Leuchtdichtesignal in bekannter Weise definiert, als (0,3 R+0,59 G+0,11 B), und zwar unter der Annahme, daß die Farben rot, grün und blau die Farbarten sind. Infolgedessen werden die Farbsignalkomponenten im Unterschied zu den normalen Farbdifferenzsignalen wie z. B. (R — Y) als modifizierte zeilensequentielle Farbdifferenzsignale übertragen. Die vorliegende Erfindung könnte jedoch zur Übertragung derartiger Farbdifferenzsignale oder anderer Kombinationen von Farbsignal- bzw. Farbdifferenzkomponenten angepaßt werden.

Ein geeigneter Decoder ist in der DE-PS 24 46 376 beschrieben, er arbeitet wie folgt:

Jede Zeile eines Eingangssignals Do wird mit einem früheren Signal D₃ verglichen, dessen Farbsignalkomponente der des Eingangssignals entspricht. Der Vergleich

so liefert Leuchtdichtesignalkomponenten, die für den Fall, daß die Leuchtdichte des Eingangssignals einen merklichen Übergang von einer Zeile zur nächsten Zeile erfährt, von hinreichend hoher Frequenz sind, um den Übergang anzeigen zu können. Der Decoder weist eine Rückkopplungsschaltung auf, die sicherstellt, daß diese Signalkomponenten wieder verschwinden und ihre Auswirkung auf den Bereich des Übergangs beschränkt ist. Die Rückkopplung vermindert effektiv die Auflösung des Signals, das mit dem Eingangssignal verglichen wird. Die aufgrund des Vergleichs erhaltenen, den Übergang festlegenden bzw. bezeichnenden Signalkomponenten werden zur Regenerierung vertikaler Leuchtdichtedetails des ursprünglichen Leuchtdichtesignals herangezogen. Wie in der nachstehenden Gleichung (VII) angegeben, werden diese Signalkomponenten insbesondere dazu herangezogen, von dem Eingangssignal die Farbsignalkomponenten entsprechender Frequenzen zu erhalten. Die niedrigsten Frequenzen

des Leuchtdichtesignals werden dadurch erhalten, daß der Mittelwert Y' des Eingangssignals über mehrere Zeilen gebildet wird. Diese Frequenzen werden außerdem dazu herangezogen, das ursprüngliche Leuchtdichtesignal wieder zu bilden. Dies erfolgt zweckmäßigerweise dadurch, daß die abgeleiteten niederfrequenten Signale und Randangabesignale benutzt werden, um die Farbsignalkomponente aus dem Eingangssignal abzuleiten (die Farbsignalkomponente erstreckt sich über einen entsprechenden Frequenzbereich). Ein Vergleich dieses Farbsignals mit dem Eingangssignal führt zu dem ursprünglichen Leuchtdichtesignal.

Nunmehr seien zweckmäßigerweise die an verschiedenen Punkten des Decoders zu einem bestimmten Zeitpunkt auftretenden Signale betrachtet, wenn das Eingangssignal beispielsweise die Form (Yo+(R-MJo) besitzt. Der Index Null gibt hierbei den vorliegenden Zeitpunkt an; ein negativer Index gibt eine frühere Zeile an. Der Decoder weist eine Addiererschaltung und eine

ίο Kette von Verzögerungsleitungen, die Signale Do, Di, D₂ und D3 wie folgt liefern, auf.

D₀ = 1/2 (Y₀ + (R- M)₀) + 1/4 (Y_₃ + (R- M)-₃) + 1/8 (Y_₆ + (R- M)_₆) +

D₁ = 1/2 (Tl₁ + (G- MU) + 1/4 (Y_₄ + (G- M)_₄) + 1/8 (Y_₇ + (G- M)_₇) +

D₂ = 1/2 (Y_₂ + (B- M)_₂) + 1/4 (Y_5 + (B- M_₅) + 1/8 (Y_₈ +(B- M)_₈) +

D₃ = 1/2 (Y_3 + (R- MU) + 1/4 (Y_₆ + (R- M)_₆) + 1/8 (7_₉ + (R- M)_₉) +

(II)

(III)

(IV)

Somit erhält jedes dieser Ausgangssignale einen Anteil der Zeilen gleicher Farbart, wobei dieser Anteil mit dem Alter exponentiell abnimmt. Um die Farbsignalkomponenten zu entfernen, wird ein Leuchtdichtesignal geringer Auflösung durch Mittelung dreier aufeinanderfolgender Zeilen gebildet:

30

Y' = (D₀ + D₁ + D₂)IZ (V)

Das Ergebnis der drei aufeinanderfolgenden Zeilen ist aufgrund der Form, in der die Farbkomponenten geliefert werden im wesentlichen ein Leuchtdichtesignal, da (R -M) + (G-MJ + (B-M) = Oist.

Der Decoder bildet ein weiteres Leuchtdichtesignal geringer Auflösung:

Y" = (D₁ +D₂ + D₃)/3

(VI)

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Die beiden abgeleiteten Leuchtdichtesignale werden mit dem Eingangssignal gemäß folgender Gleichung zusammengefaßt:

5 Y' - 4Y"- (Y + (R -M)) =e - (R-M) (VII)

wobei e ein Leuchtdichte-Fehlersignal darstellt.

Die beschriebene Arbeitsweise führt zu einem Farbartsignal, das mit einigen störenden Flankensignalen zusammengefaßt ist. Die Subtraktion der beiden Leuchtdichtesignale (5Y'- 4 Y"J führt zu einem Leuchtdichtesignal, das in vertikaler Schärfe dem Eingangssignal ähnlich ist, das jedoch, wie oben ausgeführt, von dem Eingangssignal und einer Anzahl vorhergehender Zeilen abgeleitet ist. Das Farbartsignal, das durch Vergleich des abgeleiteten Leuchtdichtesignals und des Eingangssignals gemäß der Gleichung (VII) erhalten ist, ist in der Bandbreite durch ein Tiefpaßfilter begrenzt; es wird in einem Addierer mit dem Eingangssignal zusammengefaßt zu:

Y + (R - M) + (e - (R - M)) = Y + e (VIII)

Das Ergebnis dieser Zusammenfassung ist, daß der es Farbanteil in dem Eingangssignal durch das abgeleitete Farbartsignal aufgehoben wird, und das Eingangsleuchtdichtesignal vollständiger Bandbreite wiedergewonnen

45

50

55

60 wird, allerdings zusammen mit einigen störenden, bandbreitebegrenzten Signalen, die auf einen scharfen Vertikal-Leuchtdichteübergang in einem im Empfänger erhaltenen Bild ein Überschwingen oder eine Schwingung hervorrufen können. In der Praxis sieht ein Betrachter Geisterzeilen, die in Intervallen von drei Zeilen von dem vertikalen Übergang entfernt sind. Das Auftreten der Überschwingungen kann dadurch vermindert werden, daß die Bedämpfung des Signals vermindert wird, welches vom Ausgang der Kette der Verzögerungsleitungen zurückgeführt wird. Dies geht jedoch auf Kosten einer gewissen Verschlechterung im Aussehen irgendeiner vertikalen Kante in dem Bild.

In der Praxis kann die Bildung des vertikalen Detailsignals (5Y⁷— 4 Y") vereinfacht werden, da beide Komponenten dieses Signals die Signale A und D₂ enthalten. Demgemäß ist es einfacher, folgende Gleichung zu behandeln:

5 Y' - 4 Y" = ((5D₀ + D₁ +D₂) - 4D₃)/3 (IX)

Diese Gleichung zeigt deutlicher die Bildung eines Detailsignals aus der Differenz zwischen den beiden Signalen Do und D3 gleicher Farbart und die Bildung eines Mittelungssignals (D₀+Di+D₃), welches keinen Farbsignalanteil enthält.

Die Farbartsignale, die, wie zuvor angegeben, in bekannter Weise von drei durch zwei Verzögerungsleitungen getrennten Punkten erhältlich sind,, werden durch die Rückkopplung beeinflußt, die die Vertikalauflösung der Farbartsignale, die von den Verzögerungsleitungen erhalten werden, herabsetzt Dies ist begleitet von einer effektiven Verzögerung von etwa drei Fernsehzeilen. Da jeder Übergang durch exponentiell Signale angezeigt wird, ist eine gewisse Unsymmetrie in der Darstellung irgendeines vertikalen Farbübergangs vorhanden. Diese Unsymmetrie wird jedoch zu einem großen Ausmaß dadurch ausgeblendet, daß mittels eines Farbcoders die Auflösung der Farbartsignale vermindert wird.

Zum besseren Verständnis eines Farbcoders, der ein Signal in einer für die Verarbeitung durch den zuvor beschriebenen Decoder geeigneten Form liefert, sollen zunächst einige störende Effekte erwähnt werden, die in größerem oder kleinerem Ausmaß auf der Codierweise

des Fernsehsignals beruhen. Die meisten Farbcoder erzeugen eine gewisse ungewollte störende Informationen, die in Abhängigkeit vom Inhalt des Fernsehbildes zu einer Qualitätsverminderung des Bildes führen kann. Das vorliegende System ruft einige ungewollte, störende Signale in Bildern hervor, die scharfe vertikale Leuchtdichte- oder Farbübergänge aufweisen. Diese ungewollten, störenden Signale können generell in drei Kategorien aufgeteilt werden, nämlich in ein Übersprechen Leuchtdichte auf Farbart, ein Übersprechen Farbart auf Leuchtdichte und ein Leuchtdichteüberschwingen.

Das Übersprechen Leuchtdichte auf Farbart ist ein den Betrachtern von NTSC-, PAL- oder SECAM-Farbfernsehsignalen vertrauter Effekt; das Leuchtdichtedetail wird in dem Bild als Farbinformation wiedergegeben. In diesen Systemen bewirkt jedoch das horizontale Leuchtdichtedetail die ungewollte, störende Farbe, während in dem hier beschriebenen System das vertikale Leuchtdichtedetail eine Farbübernahme in dem Bild mit sich bringt. Der Pegel der störenden bzw. ungewollten Farbe in dem Bild kann geändert werden, wenn während der Codierung und Decodierung der Farbartpegel von den in den soweit beschriebenen Gleichungen dargestellten Einheitsverstärkungszuständen aus geändert wird. Während der Codierung kann für das Signalgemisch das Leuchtdichtesignal und der Anteil der sequentiellen Farbsignalkomponenten eingestellt werden. Jede Änderung in diesem Anteil kann durch geeignete Verstärkung im Farbteil des Decoders wieder kompensiert werden. Je größer die Amplitude des Farbanteils ist, umso niedriger ist das Farbkanalübersprechen in dem Endbild.

Das Übersprechen Farbart auf Leuchtdichte beschreibt die Bildung eines störenden Leuchtdichtedetails durch vertikale Farbübergänge, d. h. dort, wo das Bild z. B. zwei benachbarte horizontale Bänder unterschiedlicher Farbe, die jedoch nahezu derselben Leuchtdichte sind, enthält. Um die Ausbildung des störenden Details zu minimisieren, sollte die Vertikalauflösung des Farbsignalanteils während der Codierung reduziert werden. Darüber hinaus setzt eine Reduzierung der Farbsignalverstärkung des Farbcoders auch diese Art von Farbkanalübersprechen herab. In der Praxis muß ein subjektiver Ausgleich zwischen den beiden Arten von Farbkanalübersprechen gefunden werden.

Das Leuchtdichteüberschwingen beschreibt die Wirkung der Rückkopplung der Verzögerungsleitungen des Decoders. Die Anordnung der Verzögerungsleitungen umfaßt ein Fallenfilter, welches zu einer Übernahme des Überschwingens nach vertikalen Übergängen führt, wie dies zuvor beschrieben worden ist. Eine gewisse Kompensation und damit eine Verminderung der Sichtbarkeit des Effektes kann während der Codierung vorgenommen werden. So können z. B. zwei Perioden eines Vorgangs eingeführt werden, der im Ergebnis ein Vor-Überschwingen ist, um eine gewisse Phasenkorrektur bezüglich des Überschwingmusters zusammen mit einer gewissen Herabsetzung der Amplitude dieses Musters vorzunehmen.

Ein bevorzugter, erfindungsgemäßer Farbcoder ist so ausgelegt, daß er ein Leuchtdichtesignal hoher Auflösung mit einem Farbartsignal geringer Auflösung zusammenfaßt. Das codierte Signal besitzt für die jeweilige Zeile die Form Y+ K (Farbsignalkomponente), wobei K üblicherweise im Bereich von 0,5 bis 1,0 liegt und wobei die Farbsignalkomponente eine Zeilenfolge von (R-M), (G-M) und (B-M) hat. Die Farbartfolge ist vorzugsweise so gewählt, daß ein ineinandergeschriebenes Halbbild mit einer kontinuierlichen Folge von rot, grün und blau erhalten wird, wie dies in der nachstehenden Tabelle angegeben ist:

Zeile	Halbbild 1	Halbbild 2	.usw.
ίο 1	Y+(R-M)
2		Y+(G-M)
3	Y+(B-M)
4		Y+ (R-M)
5	Y+(G-M)
15 6		Y+(B-M)
7	Y+(R-M)
8		Y+(G-M)..

Das Leuchtdichtesignal wird in bezug auf die Farbsignalkomponente für dieselbe Zeile um die Dauer von drei Zeilen verzögert. Eine Kompensation bezüglich des Überschwingens und eine Reduzierung der vertikalen Auflösung in dem Farbartsignal werden ebenfalls vorgenommen.

In F i g. 1 ist schematisch ein Farbcoder gezeigt. Die Eingangssignale des Farbcoders umfassen ein Leuchtdichtesignal vollständiger Bandbreite und ein Farbartsignal. Jede Zeile des Farbartsignals entspricht der gleichzeitig auftretenden Zeile des Leuchtdichtesignals; sie kann entweder von einer Kamera oder einem Signalgemisch erhalten werden, und zwar auf irgendeinem Weg einer Vielzahl von bekannten Wegen. Das Leuchtdichtesignal ist einer Verzögerung von sechs Zeilen unterworfen, d. h. einer Verzögerung um drei Zeilen mehr als das Farbartsignal, das über einen Prozessor bzw. eine Verarbeitungseinrichtung 30 geleitet wird, die es um drei Zeilen verzögert und mittels eines Addierers mit dem Leuchtdichtesignal zusammenfaßt.

Der Farbcoder enthält sechs Verzögerungsleitungen 31 bis 36 für zwei Drei-Zeilen-Kompensationsperioden für die Kompensation des Überschwingens, das nach einem vertikalen Übergang aufgrund störender Signale auftritt, die durch den Decoder nicht eliminiert werden können. Demgemäß werden zu dem Leuchtdichtesignal, das durch die Kette der sechs Verzögerungsleitungen hindurchgelangt, zwei Signale hinzuaddiert, die jeweils in ähnlicher Weise aus einer entsprechenden Reihe von drei Verzögerungsleitungen abgeleitet sind und die die

so Differenz im einzelnen zwischen erstens der mittleren Leuchtdichte zweier aufeinanderfolgender Zeilen und zweitens der Leuchtdichte einer unmittelbar folgenden Zeile darstellen. Die Signale, die an den Eingängen der Verzögerungsleitungen 34 bis 36 auftreten, sind die nächsten drei Zeilen nach der der Behandlung unterliegenden Zeile, und die Signale an den Eingängen der Verzögerungsleitungen 31 bis 33 sind die vierten bis sechsten Zeilen nach der der Behandlung unterliegenden Zeile. Bezüglich der Reihe der drei Verzögerungsleitungen 31 bis 33 wird das Eingangssignal für die erste Verzögerungsleitung 31 mittels eines Inverters 37 invertiert und mittels eines Addierers 38 mit einem gemittelten Signal zusammengefaßt, welches durch einen Addierer 41 gebildet wird. Dieser Addierer 41 ist an den Eingängen der beiden nachfolgenden Verzögerungsleitungen 32 und 33 angeschlossen. Die Proportionalität des Eingangswiderstands 42 für den Inverter 37 und der Eingangswiderstände 43 und 44 für den

Addierer 41 ist so gewählt, daß das Ausgangssignal von dem Addierer 38 dann Null ist, wenn keine Differenz in der Leuchtdichte zwischen drei aufeinanderfolgenden Zeilen des Eingangssignals vorhanden ist. Infolgedessen werden die drei Zeilen des Leuchtdichtesignals in den Verhältnissen (—2, +1, +1) zusammengefaßt. Die vorhergehenden drei Zeilen des Leuchtdichtesignals werden in derselben Weise behandelt; eine Ausnahme bildet jedoch der Umstand, daß die Verstärkung in dem davon erhaltenen Differenzsignal dem Zweifachen der Verstärkung des Differenzsignals ist, das von den vierten bis sechsten Zeilen nach der der Behandlung unterliegenden Zeile erhalten wird. Im übrigen entsprechen die Stufen 37a bis 41a den Stufen 37 bis 41. Ein Addierer 45 faßt die Differenzsignale von den Addierern 38 und 38a mit dem Ausgangs-Leuchtdichtesignal zusammen, welchem ein zeilensequentielles Farbartsignal von der Farbverarbeitungsstufe 30 mittels eines Addierers 47 hinzuaddiert wird. Das Farbartsignal gelangt normalerweise durch ein Tiefpaßfilter 46 hindurch, um die Farbsignalkomponente des Ausgangssignals auf z. B. 500 kHz zu begrenzen.

Die Farbsignalkomponente eines für die Übertragung eines Eingangsbildes durch ein System, umfassend einen Farbcoder und einen Decoder, wie dies hier beschrieben ist, sollte in idealer Weise eine geringe Vertikalauflösung aufweisen, damit keine Störsignale erzeugt werden, wenn die relativ niedrige Abtastfrequenz von einem Drittel der Zeilenfrequenz benutzt wird. Ist in dem ursprünglichen Signal ein hochfrequenter Farbanteil vorhanden, so führt die Abtastung, die zur Bildung eines zeilensequentiellen Signals erforderlich ist, zu sich bewegenden Farbmustern im Endbild. Die Bildung derartiger Muster kann dadurch vermindert werden, daß die Vertikalauflösung des Farbartsignals verringert wird. Dies ist für den früher beschriebenen Decoder bedeutsam, da es wünschenswert ist, Hochfrequenz-Farbartsignale in dem End-Ausgangssignal zu vermeiden. Die nachstehende Farbverarbeitung kann jedoch das Aussehen des Endbildes sogar dann verbessern, wenn das übertragene Signal ohne dem vorstehend beschriebenen Decoder verarbeitet wird.

Eine Ausführungsform der Farbverarbeitungsstufe 30 gemäß F i g, 1 ist in F i g. 2 veranschaulicht. In diesem Fall ist angenommen, daß das Eingangssignal der Verarbeitungsstufe gleichzeitig zwei modifizierte Farbdifferenzsignale umfaßt, nämlich z.B. (R-M) und (B-M). Diese beiden Signale werden durch entsprechende Modulatoren 50 und 51 mit einer 90°-Phasenverschiebung auf eine Subträgerfrequenz von einer Quelle 52 moduliert und durch eine Reihe von sechs Verzögerungsleitungen 53 bis 58 mit einer Verzögerungsdauer von jeweils einer Zeile hindurchgeleitet. Das den Verzögerungsleitungen zugeführte Eingangssignal und das von jeder Verzögerungsleitung abgegebene Ausgangssignal wird über Eingangswiderstände einem Summierverstärker 59 zugeführt, der ein Ausgangssignal an jeden von zwei Demodulatoren 60 und 61 abgibt. Diesen Demodulatoren werden mit einer 90° -Phasenverschiebung Signale der Subträgerfrequenz von einer Quelle 62 (die durch die Quelle 52 gebildet bzw. ersetzt sein kann) zugeführt. Die beiden Farbartsignale werden dann in einer Matrix 63 unter Bildung der Farbartsignale (R-M), (B-M) und _[(/? -M)+ (B -M)J= (G -M) matriziert. Diese Signale werden dann sequentiell mittels eines Abtastschalters 64 zum Ausgang hin durchgeschaltet, der mit der Zeilenfrequenz arbeitet. Bei dieser Ausführungsform ist jedes Farbartsignal in der Vertikalauflösung durch seine

ίο Kombination mit Anteilen anderer Farbartzeilen verringert. Die betreffenden Anteile sind durch die Eingangswiderstände des Verstärkers 59 bestimmt; sie können so gewählt sein, daß subjektiv die optimale Wirkung in einem reproduzierten Bild hervorgerufen

is wird.

Fig.3 veranschaulicht die Verringerung der Farb-Vertikalauflösung nach der Abtastung. Dies ist etwas einfacher zu erzielen da lediglich ein Signal verarbeitet zu werden braucht. Ein sequentielles Eingangssignal, d.h. (R-M), (G-M) und (B-M), das mittels eines Abtastschalters erhalten werden kann, der am Ausgang einer Matrix angeschlossen ist, die die drei Signale gleichzeitig liefert, wird einer Kette von Verzögerungsleitungen 71 bis 76 zugeführt. Die Arbeitsweise der in F i g. 3 dargestellten Schaltungsanordnung ist einfacher unter Heranziehung des unten angegebenen Beispiels zu verstehen. Wenn das Eingangssignal gegeben ist durch (R-M), dann ist eine Zusammenfassung der zweitvorletzten Zeile (—2) und der viertvorletzten Zeile

(-4) gegeben mit (G-M)+(B-M)= -(R-M). Infolgedessen kann von fünf Zeilen des sequentiellen Farbartsignals ein Ausgangssignal derselben Farbkomponente erhalten werden.
Gemäß Fig.3 faßt ein Addierer 77 einen durch den Widerstand 78 festgelegten Anteil des Ausgangssignals der sechsten Verzögerungsleitung mit einem durch die Widerstände 79 und 80 festgelegten Anteil des Eingangssignals bzw. des Ausgangssignals der dritten Verzögerungsleitung zusammen. Alle diese Signale sind Signale entsprechender Farbart. Die Ausgängssignale der zweiten und vierten Verzögerungsleitung werden in ausgewählten Anteilen, die durch Widerstände 81 und 82 festgelegt sind, mittels eines Addierers 83 addiert und mittels eines Inverters 84 invertiert. Die Ausgangssigna-Ie der ersten und fünften Verzögerungsleitung werden in durch Widerstände 85 und 86 festgelegten Anteilen mittels eines Addierers 87 zusammengefaßt und mittels eines Inverters 88 invertiert. Die Inverter 84 und 88 führen dem Addierer 77 Signale entsprechender Farbart zu. Die verschiedenen Widerstände bestimmen die Anteile der Zeilen, die unter Bildung des Farbartsignals geringer Auflösung zusammengefaßt werden; sie bestimmen die Vertikalauflösung des betreffenden Signals. Die Anteile können so festgelegt werden, daß subjektiv das beste Endaussehen eines Bildes erzielt wird. Sowohl bei dieser Ausführungsform als auch bei der in Fig.2 dargestellten Ausführungsform hat die mittlere Verzögerung eines Farbartsignals die Dauer von drei Zeilen.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Farbcoder zur Verarbeitung eines zeilensequentiellen Farbfernsehsignals mit einer Leuchtdichtesignalkomponente und einer Farbsignalkomponente aus einer zyklisch sich wiederholenden Folge von Farbsignalkomponenten (Farbartzyklus), gekennzeichnet durch eine die Vertikalauflösung wenigstens einer der Farbsignalkomponenten zum gleichen Zeitpunkt verringernde Farbverarbeitungsstufe mit einer diese eine Farbsignalkomponente aufnehmenden Kette von jeweils um eine Zeile verzögernden Verzögerungsstufen (53—58; 71—76) und mit einer die Ausgangssignale der Verzögerungsstufen (53—58; 71—76) mit unterschiedlichen, gleichbleibenden Gewichten zueinander addierenden Addierstufe (59; 77, 78), die ein Farbsignal abgibt, bei dem jede Zeile dieser einen Farbsignalkomponente mit Anteilen anderer Zeilen gleicher Farbart kombiniert ist.

2. Farbcoder nach Anspruch 1, dessen Farbverarbeitungsstufe die Farbsignalkomponenten in deren Zeilenfolge aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Addierstufe (77, 78) jede Zeile des aus diesen Komponenten gebildeten Farbsignals mit wenigstens einer um mindestens einen Farbartzyklus von der früheren Zeile getrennten späteren Zeile sowie einer aus der Kombination zweier anderer Zeilen unterschiedlicher Farbarten entstandenen Zeile gleicher Farbart wie die frühere Zeile kombiniert.

3. Farbcoder nach Anspruch 1, dessen Farbverarbeitungsstufe zwei der Farbsignalkomponenten gleichzeitig aufnimmt, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbverarbeitungsstufe eine Modulationsstufe (50—52), die die beiden Farbsignalkomponenten für den Durchtritt durch die Verzögerungsstufen (53-58) mit 90° Phasenverschiebung auf ein Trägersignal aufmoduliert, einen Demodulator (60—62), der die Farbsignalkomponenten aus dem kombinierten Ausgangssignal der Verzögerungsstufen (53-58) abtrennt und einen Abtastschalter (64), der die Farbsignalkomponenten der Reihe nach an einen Ausgang anschließt, aufweist.

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