DE3017931A1 - Schaltungsanordnung zum behandeln der in einem fernsehsignal enthaltenen vertikaldetailinformationen - Google Patents

Schaltungsanordnung zum behandeln der in einem fernsehsignal enthaltenen vertikaldetailinformationen

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Description

ECA 72 659 WKi
U.S. Serial ITo: 038,203
Filed: May 11, 1979
ECA Corporation New York, N.Y., V.St.v.A.
Schaltungs anordnung; zum Behandeln der in einem Fernsehsignal enthaltenen Vertikaldetailinformationen
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zum Wiederherstellen, Hervorheben und Abschwächen, der für vertikale Bilddetails verantwortlichen Information in einem Farbfernsehempfänger, der ein Kammfilter oder dergleichen zur Trennung der Leuchtdichte- und der Farbartkomponenten des PernsehsignaIs enthält.
Bei einem Farbfernsehsystem wie etwa dem in den Vereinigten Staaten entwickelten System sind die Leuchtdichte— und Farbartkomponenten eines Farbfernsehsignals innerhalb des Videofrequenzspektrums in Frequenzverkämmung miteinander verschachtelt, wobei die Leuchtdichtekomponenten bei ganzzahligen Vielfachen der Zeilen- oder Horizontalablenkfrequenz und die Farbartkomponenten bei ungeradzahligen Vielfachen der halben Zeilenfrequenz liegen. Zum Trennen der frequenzverkämmten Leuchtdichte- und Farbartkomponenten des Videosignals sind verschiedene Kammfilter bekannt, z.B. aus den US-Patentschriften 4 143 397 und 4 096 sowie den darin genannten Druckschriften.
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Ein kammgefiltertes Leuchtdichtesignal, das am Leuchtdichteausgang des Kammfilters erscheint, hat eine "Kämmung" über sein gesamtes Band erfahren. Die Kämmung über den höherfrequenten Teil des Bandes, der im Fernsehsignal von Farbartkomponenten mitbelegt ist, hat die gewünschte Wirkung der Herausfilterung der Farbartkomponenten ο Die Erstreckung dieser Kämmung in den niedrigfrequenten Teil des Bandes, der im Fernsehsignal von den Farbartkomponenten nicht mitbelegt ist, ist jedoch zu der gewünschten Herausfilterung von Farbartkomponenten eigentlich nicht notwendig und bringt nur eine unnötige Auslöschung von Leuchtdichtekomponenten mit sich. Bei den Komponenten, die am unteren Ende dieses nicht gemeinsamen Bandes auf solche Weise ausgelöscht werden, handelt es sich um Komponenten der für vertikale Bilddetails charakteristischen Leuchtdichteinformation, Solche "Vertikaldetailinformationen" sollten aber bewahrt werden, damit die vertikale Auflösung des Leuchtdichteinhalts eines wiedergegebenen Bildes nicht leidet.
Eine Anordnung zur Bewahrung der Vertikaldetailinformation enthält ein Tiefpaßfilter, das mit demjenigen Ausgang des Kammfilters gekoppelt ist, an dem die "gekämmte" Farbartkomponente erscheint. Die obere Grenzfrequenz dieses Filters liegt unterhalb des von der Farbartkomponente belegten Bandes (z.B. gerade unterhalb 2 MHz)0 Das Tiefpaßfilter koppelt vom Farbartausgang des Kammfilters selektiv unterhalb des Farbartbandes liegende Signale auf eine Vereinigungsschaltung, worin diese Signale mit den kammgefilterten Leuchtdichte-Ausgangssignalen des Kammfilters summiert werden„ Das kombinierte Signal enthält einen "gekämmten" hochfrequenten Teil (der ein Frequenzband oberhalb der Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters belegt), aus dem Farbartkomponenten entfernt worden sind, und einen ungekämmten (d.h. glatten oder "flachen") niedrigfrequenten Teil, in dem alle Leuchtdichtesignalkomponenten bewahrt geblieben sind.
Manchmal ist es wünschenswert, die Vertikaldetailinformation eines wiedergegebenen Bildes zusätzlich hervorzuheben, indem man
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dem Leuchtdichtesignal einen größeren Betrag des Vertikaldetailsignals zurückgibt, als zur Wiederherstellung der tirsprünglichen Form (d.h. einer "flachen" Amplitudencharakteristik) des Leuchtdichtesignals erforderlich ist. Dieses zusätzliche Vertikaldetailsignal dient dann dazu, die Vertikaldetailinformation hervorzuheben, so daß die Auflosung von Bildeinzelheiten besser wird. Bei Leuchtdichtesignalen niedrigen Pegels kann jedoch eine solche Hervorhebung zu störenden sichtbaren Effekten führen, wenn Stör- oder Eauschsignale vorhanden sind und in unerwünschter Weise gemeinsam mit der Vertikaldetailinformation des Leuchtdichtesignals hervorgehoben werden.
Außerdem macht sich im besagten Fall auch eine eventuell im Videosignal enthaltene ALSUV-Störung stärker als sonst bemerkbar. Das ALSUV-Phänomen ("Alternate Line Set-Up Variation") ist eine bei niedrigem Signalpegel auftretende Störung, die sich darin äußert, daß der Schwarzwert des Videosignals von Zeile zu Zeile schwankt, und die z.B. durch Falschtrimmung signalverarbeitender Systeme im Hundfunksender verursacht sein kann. Die ALSUV-Störung ist besonders bei schwachen Videosignalen von etwa 5 Prozent der maximal zu erwartenden Vide ο signal amplitude bemerkbar und führt zu störenden sichtbaren Effekten in einem wiedergegebenen Bild, die im Falle der beschriebenen Hervorhebung von Vertikaldetails in unerwünschter Weise verstärkt werden.
Eine Methode zur Verminderung der nachteiligen Effekte von Störoder Eauschsignalen und anderen unerwünschten Komponenten eines Videosignals ist das als sogenannte Signal-"Entkernung" bekannte Verfahren, bei dem Signalauslenkungen geringer Amplitude (einschließlich Bauschkomponenten) entfernt werden, wie es z.B. in der US-Patentschrift 3 715 4-77 beschrieben ist.
In einer zeitlich gleichrangigen Patentanmeldung (Vertreteraktenzeichen: ECA 72 464, Priorität der US-Patentanmeldung Hr. 038,202 vom 11.5.1979) ist ein Weg beschrieben, wie man das Vertikaldetailsignal entkernen kann, ohne die Vertikaldetailin-
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formation zu beeinträchtigen (d»h. zu "verschmieren")» zwar insbesondere was den Pegel der in das Leuchtdichtesignal wieder einzusetzenden Detailinformation anbetrifft. Die dort beschriebene Anordnung kann auch in vorteilhafter Weise die Vertikaldetailinformation besonders hervorheben, ohne gleichzeitig Störsxgnalkomponenten wie Häuschen und ALSUV-Störungen merklich zu verstärken.
Die vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß es auch im Einklang mit dieser Technik zweckmäßig ist, Vertikaldetailsignale mit hohem Pegel zu "stutzen" oder in der Amplitude zu vermindern, um überstarken Kontrast in einem wiedergegebenen Bild zu vermeiden und um ein "Überstrahlen" der Bildröhre zu verhindern, welches Bildeinzelheiten verzerren oder überdecken kann.
Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung zum Behandeln der für Vertikaldetails in einem Fernsehbild verantwortlichen Signale in einem System zur Verarbeitung eines Videosignals, das bildcharakteristische Leuchtdichte- und Farbartkomponenten in gegenseitiger Itequenzverkämmung in einem Spektrum des Videosignals enthält. Das besagte System enthalte ein Kammfilter, das an einem ersten Ausgang ein kammgefiltertes ("gekämmtes") Leuchtdichtesignal liefert, welches Amplitudenmaxima bei ganzzahligen Vielfachen der Zeilenfrequenz und Amplitudenminima (Nullstellen) bei ungeradzahligen Vielfachen der halben Zeilenfrequenz enthält. Das Kammfilter liefert außerdem an seinem zweiten Ausgang ein gekämmtes Farbartsignal, welches Amplitudenmaxima bei ungeradzahligen Vielfachen der halben Zeilenfrequenz und Amplitudenminima oder Nullstellen bei ganzzahligen Vielfachen der Zeilenfrequenz enthalte Das am zweiten Ausgang des Kammfilters gelieferte Signal enthalte Signalfrequenzen, die charakteristisch für durch vertikale Bilddetails bestimmte Leuchtdichteinformationen sind, x-zelche im gekämmten Leuchtdichtesignal am ersten Ausgang des Kammfilters fehlen. Erfindungsgemäß ist mit dem zxireiten Ausgang des Kammfilters ein FiIter-
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netzwerk gekoppelt, das selektiv Signalfrequenzen durchläßt, die der Vertikaldetailinformation entsprechen, und zwar unter Ausschluß von Signalen, die das Band der Farbartsignalfrequenzen belegen. Kleine Amplitudenauslenkungen des Vertikaldetailsignals werden mit einem ersten Verstärkungsfaktor, der größer als Null ist, übertragen. Hittlere oder mäßige Amplitudenauslenkungen des Vertikaldetailsignals werden mit einem zweiten Verstärkungsfaktor übertragen, der größer als der erste Verstärkungsfaktor ist. Große Amplitudenauslenkungen des Vertikaldetailsignals werden mit einem dritten Verstärkungsfaktor übertragen, der niedriger als der erste Verstärkungsfaktor ist. Die derart übertragenen Vertikaldetailsignale werden mit dem vom ersten Ausgang des Kammfilters kommenden gekämmten Leuchtdichtesignal vereinigt, um ein neu'aufgebautes Leuchtdichtesignal zu erzeugen, welches anschließend einem Netzwerk zur Nutzung des Leuchtdichtesignals zugeführt wird.
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Figur 1 zeigt als Blockschaltbild einen Teil eines Farbfernsehempfängers, in dem eine erfindungsgemäße Anordnung verwendet wird;
Figur 2 zeigt eine Schaltung, die sich zur Verwendung in der Anordnung nach Figur 1 eignet;
Figuren 3 bis 5 zeigen Amplituden-Übertragungskennlinien der Anordnung nach Figur 1 zur Erleichterung des Verständnisses der Erfindung.
Gemäß Figur 1 liefert eine Quelle 10 eines Farbfernseh-Signalgemischs, das Leuchtdichte- und Farbartkomponenten enthält, Videosignale an einen Eingang eines Kammfilters 15 bekannter Ausbildung, das z.B. aus ladungsgekoppelten Elementen aufgebaut sein kann (CCD-Schaltung), wie es in der US-Patentschrift
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4 096 516 "be schrieb en ist» Die Leuchtdichte·= und Farbartkomponenten sind innerhalb des Videosignalspektrums in Frequenzverkämmung miteinander verschachtelt» Das Leuchtdichtesignal hat eine relativ große Bandbreite (von Null bis'etwa vier MBz), Der höherfrequente Teil dieses Bandes wird gleichzeitig auch von den Komponenten des Farbartsignals belegt, das aus einem Hilfsträger von 3,58 Mz besteht, dem die Färb information als Amplituden- und Phasenmodulation aufgeprägt ist. Der die Kammfilterung des Leuchtdichtesignals betreffende Frequenzgang der Amplitude des Kammfilters 15 (Leuchtdichte-Filterkennlinie) hat Maxima bei ganzzahligen Vielfachen der Zeilenfrequenz (ungefähr 15734 Hz), und zwar ab der Gleichstrom- oder Nullfrequenz, und Nullstellen (Amplitudenminima) bei ungeradzahligen Vielfachen der halben Zeilenfrequenz, einschließlich bei der Farbhilfsträgerfrequenz 3,58 MHz. Der die Kammfilterung des Farbartsignals betreffende Frequenzgang der Amplitude des Kammfilters 15 (Farbart-Filterkennlinie) hat Maxima bei ungeradzahligen Vielfachen der halben Zeilenfrequenz, einschließlich bei der Frequenz 3,58 MHz, und Nullstellen bei ganzzahligen Vielfachen der Zeilenfrequenz.
Das am Leuchtdichteausgang des Kammfilters 15 erscheinende "gekämmte" Leuchtdichtesignal (Y) wird über ein Tiefpaßfilter 22 und einen Bewertungswiderstand 28 auf einen Eingang einer Signalvereinigungsschaltung 30 gekoppelt. Das Filter 22 läßt alle Leuchtdichtesignalkomponenten unterhalb einer Grenzfrequenz von ungefähr 4 MHz durch und dient zur Ausfilterung von Rausch- und Taktfrequenzkomponenten, die durch die Schaltsignale beim Schaltbetrieb des Kammfilters 15 entstehen, falls es sich um ein Kammfilter in CCD-Schaltung handelt.
Das am Farbartausgang des Kammfilters 15 erscheinende "gekämmte" Farbartsignal (C) gelangt zu einer Farbartsignal-Verarbeitungseinheit 64- zur Erzeugung von Farbdifferenzsignalen E-Y, B-Y und G=Y, und zu einem Eingang eines Vertikaldetail-Tiefpaßfilters 35ο Die Einheit 64 enthält ein Filter, das nur diejenigen Signal -
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frequenzen vom Kammfilter 15 durchläßt, die das Frequenzband des Farbartsignals "belegen. Das Filter 35 hat eine Grenzfrequenz von ungefähr 1,8 MEz und läßt die unterhalt) dieser Grenzfrequenz liegenden Signalfrequenzen durch, welche im gekämmten Farbartsignal vom betreffenden Ausgang des Kammfilters 15 enthalten sind. Signalfrequenzen in diesem Bereich stellen die Leuchtdichteinformation für Vertikaldetails dar, die im gekämmten Leuchtdichtesignal fehlen und diesem Signal wieder zugegeben werden müssen, um einen Verlust an Vertikal auflösung im Leuchtdichteinhalt eines wiedergegebenen Bildes zu vermeiden. Diese Wiederherstellung der Vertikaldetailinformation sowie die weiter oben erwähnte Steigerung der Vertikaldetails . geschieht auf folgende Weise.
Die am Ausgang des Filters 35 erscheinenden Vertikaldetailsignale werden über einen Wiederherstellungs-Signalweg A, der ein Tiefpaßfilter 42 und einen Bewertungswiderstand 48 enthält, auf einen Eingang einer Signalvereinigungsschaltung 60 gekoppelt. Das Tiefpaßfilter 42 hat eine Grenzfrequenz von ungefähr 2 MEz. Die Amplituden-Übertragungscharakteristik des Weges A ist linear und bringt eine vorgeschriebene "Wiederherstellung"-Verstärkung für positive sowie für negative Signalpolaritäten. Der Betrag der Wiederherstellungs-Verstärkung entspricht vorzugsweise demjenigen. Verstärkungsmaß, das in einem gegebenen System erforderlich ist, um kleine Amplitudenauslenkungen des Vertikaldetailsignals derart im Leuchtdichtesignal wiederherzustellen, daß das wiederaufgebaute Leuchtdichtesignal am Ende bei Detailsignalen geringer Amplitude einen im wesentlichen "flachen" Frequenzgang der Amplitude zeigt. In diesem Zusammenhang sei erwähnt, daß der Betrag der Wiederherstellungs-Verstärkung eine Funktion verschiedener Faktoren ist, unter anderem der Signalübertragungscharakteristika der Netzwerke, die zwischen die Ausgänge des Kammfilters 15 und eine Leuchtdichte-Verarbeitungseinheit 32 geschaltet sind,welche die am Ende rekonstruierten Leuchtdichtesignale verarbeitet. Ein weiterer Faktor sind z.B. die relativen Beträge der an den Ausgängen des Kammfilters 15 erscheinenden Signale.
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Die vom Filter 35 kommenden Vertikaldetailsignale werden außerdem einem zur Steigerung der Vertikaldetails vorgesehenen Signalverarbeitungsweg B gegeben, der hintereinander eine nichtlineare Signalbehandlungsschaltung 50, ein Tiefpaßfilter 52 und einen Signalbewertungswiderstand 58 enthält. Die auf dem Wege B behandelten Signale gelangen zu einem zweiten Eingang der Vereinigungsschaltung 60, welche die Vertikaldetail -Viederherstellungssignale vom Weg A mit den Vertikaldetail-Steigerungssignalen vom Weg B kombiniert, um ein gewünschtes Ausgangssignal zu erhalten, wie es noch erläutert wird.
Die Kombination des Vertikaldetail-Filters 35 mit dem Wiederher st ellungs-FiIt er 42 bestimmt die Signalbandbreite des Wiederherstellungsweges A, und die Kombination des Vertikaldetail-Filters 35 mit dem Filter . 52 bestimmt die Signalbandbreite des Steigerungsweges B, so daß Farbartsignalfrequenzen stark gedämpft werden.
Beim hier beschriebenen Beispiel hat das Tiefpaßfilter 52 eine Grenzfrequenz von ungefähr 1,8 MHz9 um Signalfrequenzen innerhalb und oberhalb des Farbartsignal-Frequenzbandes zu dämpfen. Das Filter 52 dient zur Verbesserung der Bildschärfe, insbesondere was sichtbare Störungen längs des Randes eines wiedergegebenen diagonalen Bildmusters anbetrifft, wie es ausführlicher in einer zeitlich gleichrangigen Patentanmeldung (Vertreteraktenzeichen: ECA 73 432, Priorität der US-Patentanmeldung Nr. 038,204 vom 11„5.1979) beschrieben ist.
Die Signalbehandlungsschaltung 50 enthält ein mit Dioden gebildetes Signalentkernungsnetzwerk eines allgemeinen Typs, wie es -in Figur 2 gezeigt ist«, Dieses Netzwerk hat zwei antiparallel geschaltete Dioden 51 und 539 die Signale jeweils entgegengesetzter Polarität leiten,. Weitere Einzelheiten von Entkernungsschaltungen dieses Typs finden sich in einer zeitlich gleichrangigen Patentanmeldung (Vertreteraktenzeichen: RCA 73 9939 Priorität der US-Patentanmeldung Nr0 038,100 vom 11.5.1979)·
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Die Amplituden-Übertragungs charakteristik der Signalbehandlungsschaltung 50 und auch die Übertragungscharakteristik für Signale, die am zweiten Eingang der Vereinigungsschaltung 60 über den Weg B erzeugt werden, ist in Figur 4- dargestellt. Was nachstehend über das Ansprechen auf Signale positiver Polarität (+) gesagt wird, gilt gleichermaßen auch für Signale negativer Polarität (-).
Die Entkernungs-, Abschwächungs - und Verstärkerschaltungen innerhalb der Behandlungsschaltung 50 führen zu einer Amplituden-Übertragungscharakteristik (Verstärkungskennlinie), wie sie in Figur 4- gezeigt ist. Es sind drei Bereiche I, II und III zu unterscheiden, die drei vorbestimmten Amplitudenbereichen des Vertikaldetailsignals entsprechen. Die Entkernungssehaltung führt dazu, -daß sich innerhalb eines ersten Bereichs für Signale niedrigen Pegels (z.B. für Signalamplituden von etwa fünf Prozent der maximal zu erwartenden Amplitude) eine Verstärkung von Hull ergibt. D.h., die Entkernungssehaltung sperrt Signale niedrigen Pegels, um zu verhindern, daß solche Signale gemeinsam mit Bausch- und anderen unerwünschten Komponenten im Weg B verstärkt ("gesteigert") werden. Die Verstärkerstufe innerhalb der Behandlungsschaltung 50 verstärkt Vertikaldetailsignale mittelstarker Amplitude (z.B. Signalamplituden zwischen etwa fünf Prozent und vierzig Prozent der maximal zu erwartenden Amplitude) innerhalb des Bereichs II mit einem Verstärkungsfaktor von z.B· ungefähr 3j um die Vertikaldetailinformation hervorzuheben und den Bildkontrast in diesem Bereich zu erhöhen.
Vertikaldetailsignale relativ hoher Amplitude (z.B. solche, die kontraststarken Bildern wie etwa Schriftabbildungen entsprechen) werden geschwächt oder "gestutzt" (d.h. in ihrer Amplitude vermindert oder gedämpft), wie es die Kennlinie im Bereich III zeigt, um einen über starken Bildkontrast zu vermeiden und um ein "Überstrahlen" der Bildröhre zu verhindern, welches Bilddetails verzerren oder überdecken könnte.
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Am Ausgang der Vereinigungsschaltung 60 erscheint ein kombiniertes Vertikaldetailsignal gemäß einer Amplituden-Übertragungscharakteristik, wie sie in Figur 5 dargestellt ist. Die Übertragungscharakteristik nach Figur 5 ist eine Kombination der Kennlinie nach Figur 3 ("Übertragungskennlinie des Wiederherstellungsweges A) mit der Kennlinie nach Figur 4 (Übertragungskennlinie für den Steigerungsweg B). Eine Schaltung mit einer Übertragungskennlinie der in Figur 4 gezeigten Form ist in einer zeitlich gleichrangigen Patentanmeldung (Vertreteraktenzeichen: ECA 73 994, Priorität der US-Anmeldung Hr. 038,015 vom 11.5.1979) beschrieben.
Es ist festzustellen, daß im Bereich I (Vertikaldetail-Wiederherstellung) die mit niedrigem Pegel erscheinenden Signalkomponenten der Vertikaldetailinformation in einem Maß wiederhergestellt worden sind, das ausreicht, um die normale Vertikalauflösung für schwache Pegel im Leuchtdichteinhalt eines wiedergegebenen Bildes zu bewahren. Bei der Wahl der Wiederherstellungs-Verstärkung für den Bereich I (bestimmt durch die Amplituden-Übertragungskennlinie nach Figur 3) ist zu berücksichtigen, welche Ergebnisse in einem gegebenen Videosignal-Verarbeitungssystem als akzeptierbar anzusehen sind. Wenn z.B. die Wiederherstellungs-Verstärkung zu hoch ist, besteht die Wahrscheinlichkeit, daß die weiter oben erwähnten ALSW-Störungen bei niedrigem Pegel sichtbar werden. Wenn die Wiederherstellungs-Verstärkung zu gering ist, gibt es merkliche Kammfiltereffekte (d.h. Signalmaxima und Nullstellen bei verschiedenen Frequenzen) in dem für die Vertikaldetails ausschlaggebenden Frequenzbereich unterhalb 2 MHz, so daß Vertikaldetailinformationen niedrigen Pegels verlorengehen. Die Steigung der Übertragungskennlinie im Bereich I hat also derjenigen Signalverstärkung zu entsprechen, die notwendig ist, um einen gewünschten Frequenzgang (z.B. einen flachen Leuchtdichte-Frequenzgang) ohne Einführung von nicht akzeptierbaren Nebeneffekten zu erhalten. Die Charakteristik der Amplitude für den Bereich I, der durch den Wiederherstellungs-
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Weg A bestimmt wird, steht vorzugsweise in einer festen Beziehung zur Charakteristik des Signalweges, der das gekämmte Leuchtdichtesignal vom Ausgang des Kammfilters 15 zur Vereinigungsschaltung 30 koppelt.
Eine Steigerung von Vertikaldetails erfolgt durch zusätzliche Verstärkung von Signalen mittelstarker Amplitude im Bereich
II in einem Maß, welches zur Verbesserung der Vertikalauflösung eines wiedergegebenen Bildes fuhrt. Da von der Entkernung nur die im Steigerungsweg behandelten Signale betroffen werden und die vom WiederherStellungsweg behandelten Signale mit der Viederherstellungs-VerStärkung übertragen werden, wird einerseits die "Verschmierung" bei Vertikaldetailinformationen niedrigen Pegels vermieden, und andererseits wird die Steigerung unerwünschter Signalkomponenten schwachen Pegels, die Häuschen und ALSTJV-Storungen enthalten, verhindert oder auf ein akzeptierbares Minimum reduziert. Innerhalb des Bereichs
III ist die den Verstärkungsfaktor bestimmende Steigung der Übertragungskennlinie geringer als im Bereich II und vorzugsweise so bemessen, daß Signale innerhalb des Bereichs III eine Verstärkung erfahren, die niedriger ist als die Wiederherstellungs-Verstärkung. Betroffen von der relativen Amplitudenverminderung innerhalb des Bereichs III sind Detailsignale, deren Amplituden zwischen etwa vierzig Prozent und dem vollen Wert der maximal zu erwartenden Amplitude liegen.
Signale mit schwachen Pegeln, die von der linearen Wiederherstellung im Bereich I betroffen sind, enthalten oft feine schwache Detailinformationen, bei denen eine Steigerung keinen wesentlichen Hutzen bringt; sie wurden bei fehlender Steigerung von einem Betrachter des Fernsehbildes nicht vermißt werden oder im Falle einer Steigerung als störend empfunden. Ein Beispiel für Signale dieses Typs sind Signale, die zu Bildern von Gesichtern gehören. Die allgemeinen Formen und charakteristischen Züge von Gesichtern sind auch ohne besondere Hervorhebung von Details leicht erkennbar. Bilder von Gesichtern kön—
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nen kleine Unregelmäßigkeiten wie Palten oder Flecken zeigen, die im Falle einer durch Steigerung von Details "bewirkten Betonung für einen Betrachter, der makellose, gefällige Bilder von Gesichtern sehen will, störend wirken mögen. Ein zusätzlicher Vorteil ist, daß Störsignale wie z.B. Rauschkomponenten nicht gesteigert werden. Die Vorteile, die man durch die beschriebene Behandlung von Signalen innerhalb des Bereichs I erhält, wiegen das Fehlen einer Steigerung von Detailinformationen in diesem Bereich auf.
Die von der Behandlung innerhalb des Bereichs II betroffenen Detailsignale gehören zu denjenigen Videoinformationen, bei denen sich eine Steigerung der Vertikaldetails günstig auswirkt. Diese Kategorie enthält Signale mäßig hoher Amplitude mit normalem oder durchschnittlichem Bildkontrast, z.B. Signale, die für Landschaften, Blumen und Cartoons oder Trickzeichnungen charakteristisch sind.
Bei den innerhalb des .Bereichs III behandelten Detailsignalen handelt es sich um Videοinformationen, bei denen eine Vertikaldetail-Steigerung am wenigsten Mutzen bringt. Hierzu gehören Signale hoher Amplitude mit starkem Bildkontrast wie z.B. Signale, die für Schriftbilder oder für schwarz und weiß gestreifte Muster charakteristisch sind.
Ein zusätzlicher Vorteil wird erhalten, wenn man dafür sorgt, daß die tTbertragungskennlinien in den Bereichen II und III geändert werden können, ohne daß dadurch die Amplitudencharakteristik von im Bereich I verarbeiteten Signalen beeinflußt wird. Eine solche Steuerung kann entweder automatisch oder über ein vom Benutzer zu verstellendes Potentiometer (d.h. über einen "Versteilerungs"-Regler) erfolgen, wie es in der zuletzt erwähnten zeitlich gleichrangigen Patentanmeldung (Vertreteraktenzeichen: RCA 73 994) beschrieben ist.
Es sei auch angemerkt, daß die beschriebene Anordnung zur Behandlung von Vertikaldetailsignalen durch Änderungen im Gleich-
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strompegel des Leuchtdichtesignals "unbeeinflußt bleibt. Wegen der bekannten Art und Weise, in "welcher ein Kammfilter ein gekämmtes Farbartsignal durch subtraktive Signalverarbeitung erzeugt, hat das gekämmte Farbartsignal eine Gleichstromkomponente vom Wert Null. Somit kann die Gleichstromkomponente am Farbartausgang des Kammfilters nicht durch die Gleichstromkomponente des Farbartsignals verändert werden. Die Entkernung des Vertikaldetailsignals, das am Farbartausgang des Kammfilters abgeleitet wird, kann daher in vorhersagbarer Weise um die Gleichstromkomponente herum erfolgen, welche der Mitte des "Kerns" entspricht. Da der Bezugspegel, um den herum die Entkernung stattfindet, vorhersagbar festliegt, ist der Bereich der Signal entkernung eindeutig definiert, was dabei hilft, die verschiedenen erwähnten Amplitudenbereiche, in denen die Vertikaldetailsignale wiederhergestellt oder gesteigert oder vermindert werden,eindeutig festzulegen.
Das am Ausgang der Vereinigungsschaltung 60 erscheinende behandelte Vertikaldetailsignal wird in der Schaltung 30 mit dem über das Filter 22 zugeführten gekämmten Leuchtdichtesignal summiert. Das Ausgangssignal von der Summierungsschaltung 30 ist eine neu aufgebaute Leuchtdichtekomponente des Videosignals, in welcher die Vertikaldetailinformation in der beschriebenen Weise wiederhergestellt und gesteigert ist. Die neu aufgebaute Leuchtdichtekomponente wird anschließend auf eine Leuchtdichtesignal-Verarbeitungseinheit 32 gekoppelt. Ein von der Einheit 32 abgegebenes verstärktes Leuchtdichtesignal Y und die von der Farbartsignal-Verarbeitungseinheit 64· kommenden Farbdifferenz signale werden in einer Matrixschaltung 68 miteinander kombiniert, um die für die Primärfarben charakteristischen Farbbildsignale E, B und G zu erzeugen. Diese Signale werden dann in geeigneter Weise an Intensitätssteuerelektroden einer Farbbildröhre 70 gelegt.
Die Bewertungswiderstände 28, 48 und 58 sind so zueinander bemessen, daß das gekämmte Leuchtdichtesignal und die behandelten Vertikaldetailsignale bei ihrer Kombination die passenden
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Beträge haben, um einen gewünschten Pegel des Leuchtdichtesignals am Ausgang der Vereinigungsschaltung 30 zu erhalten. Die Signallaufzeiten in den Wegen A und B werden durch die Signalverzögerungen in den Filtern 42 und 52 einander angeglichen. Die Signallaufzeit vom Leuchtdichteausgang des Kammfilters 15 zum ersten Eingang der Vereinigungsschaltung 30 und die Signallaufzeit vom Farbartausgang des Kammfilters 15 zum zweiten Eingang der Vereinigungsschaltung 30 werden durch die vom Filter 22 "bewirkte Verzögerung und die von den Filtern 35» 42 und 52 im Weg der Vertikaldetailsignale "bewirkte Verzögerung einander angeglichen.
Obwohl die Vereinigungsschaltungen 30 und 60 in Figur 1 als getrennte Einheiten dargestellt sind, kann anstelle dieser beiden Schaltungen auch ein einziges Vereinigungsnetzwerk mit drei Eingängen verwendet werden, um das vom Kammfilter 15 kommende gekämmte Leuchtdichtesignal mit den über die Wege A und B gekoppelten Vertikaldetailsignalen zu summieren.
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Claims (1)

  1. Patentanwälte
    DR. DIETER V. BEZOLD
    DIPL. ING. WOLFGANG HEUSLER '
    MARIA-THERESIA-STRASSE 22 POSTFACH 86 06 68
    D-8OOO MUENCHEN 86
    TELEFON 089/47 69 06 RCA 72 659 Ks/Ki AB SEPT. ,980: 47O 60 06
    UoS. Serial No: 038,203 TELEx522638
    Piled: May 11, 1979 Telegramm sombez
    RCA Corporation
    New York, N.Y., V. St. v. A.
    Schaltungsanordnung zum Behandeln der in einem Fernsehsignal enthaltenen Vertikaldetailinformationen
    Patentansprüche
    Schaltungsanordnung zum Behandeln der für vertikale Bilddetails charakteristischen Signale in einem System zum Verarbeiten eines Videosignals, das bildcharakteristische Leuchtdichte- und Farbartkomponenten enthält, die innerhalb eines Frequenzspektrums des Videosignals in itequenzverkämmung verschachtelt liegen, wobei das System ein Kammfilter enthält, das an einem ersten Ausgang ein gekämmtes Leuchtdichtesignal mit Amplitudenmaxima bei ganzzahligen Vielfachen der Zeilenfrequenz und Amplitudenminima (Nullstellen) bei ungeradzahligen Vielfachen der halben Zeilenfrequenz liefert und das an einem zweiten Ausgang ein gekämmtes Farbartsignal mit Amplitudenmaxima bei ungerad-
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    ZUGELASSEN BEIM EUROPÄISCHEN PATENTAMT · PROFESSIONAL REPRESENTATIVES BEFORE THE EUROPEAN PATENT OFFICE
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    zahligen. Vielfachen der halben Zeilenfrequenz und Amplitudenminima bei ganzzahligen Vielfachen der Zeilenfrequenz liefert, wobei die am zweiten Ausgang des Kammfilters gelieferten Signale Signalfrequenzen enthalten, die charakteristisch für Leuchtdichteinformationen sind, welche zu vertikalen Bilddetails gehören und in dem am ersten Ausgang des Kammfilters gelieferten Leuchtdichtesignal fehlen, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem zweiten Ausgang des Kammfilters (15) eine Einrichtung (35) gekoppelt ist, welche selektiv die den besagten Vertikaldetailinformationen entsprechenden Signalfrequenzen unter Ausschluß der das Srequenzband.des Farbartsignals belegenden Signale durchläßt und damit ein Vertikaldetailsignal liefert; daß eine Signalübertragungseinrichtung (4-2, 50, 52, 60) vorgesehen ist, welche kleine Amplitudenauslenkungen des Vertikaldetailsignals mit einem ersten Verstärkungsfaktor überträgt, der größer als Hull ist, und welche mittelstarke Amplitudenauslenkungen des Vertikaldetailsignals mit einem zweiten Verstärkungsfaktor überträgt, der größer als der erste Verstärkungsfaktor ist, und welche große Amplitudenauslenkungen des Vertikaldetailsignals mit einem dritten Verstärkungsfaktor überträgt, der niedriger als der erste Verstärkungsfaktor ist; daß eine Vereinigungsschaltung (30) vorgesehen ist, welche die von der Übertragungseinrichtung übertragenen Signale mit dem vom ersten Ausgang des Kammfilters gelieferten gekämmten Leuchtdichtesignal kombiniert, um die Leuchtdichtekomponente bereitzustellen; daß eine, Leucht— dichtesignal-Verarbeitungseinrichtung (32) vorgesehen ist, welche die Leuchtdichtekomponente von der Vereinigungsschaltung empfängt.
    2, Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalübertragungseinrichtung folgendes enthält: einen ersten Signalweg (A, 42) zum Übertragen des Vertikaldetailsignals mit einem ersten Verstärkungsfaktor; einen zweiten Signalweg(B, 50, 52), der kleine Amplitudenauslenkungen des Vertikaldetailsignals unterdrückt und der mittel-
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    starke Amplitudenauslenkungen des Vertikaldetailsignals mit einem gegebenen Verstärkungsfaktor überträgt und der große Amplitudenauslenkungen des Vertikaldetailsignals mit einem Verstärkungsfaktor überträgt, der kleiner als der gegebene Verstärkungsfaktor ist; eine Einrichtung (60) zum Vereinigen der vom ersten und vom zweiten Signalweg übertragenen Signale.
    Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die frequenzselektive Einrichtung (35) ein Tiefpaßfilter ist.
    - M- 030047/0881
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