DE3207028C2

DE3207028C2 - Anordnung zur Verbesserung des Kontrastes eines quantisierten impulsförmigen Videosignals

Info

Publication number: DE3207028C2
Application number: DE3207028A
Authority: DE
Inventors: Sherwin David East Windsor N.J. Burrowes
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1981-02-27
Filing date: 1982-02-26
Publication date: 1986-08-14
Also published as: DE3207028A1; GB2094118B; FR2500977B1; FR2500977A1; GB2094118A; JPH0365074B2; JPS57157695A; CA1174387A; US4358788A

Abstract

Wenn zur fernsehmäßigen Darstellung von Schriftzeichen bei einem Bildschirmtext-System ein Decoder als Zusatzgerät zu einem Fernsehempfänger verwendet wird, dann durchlaufen die Zeichensignale den in seiner Bandbreite begrenzten Farbartkanal des Fernsehempfängers. Bei bestimmten Farbkombinationen und Signallängen wird dadurch die Lesbarkeit infolge einer Dehnung und Amplitudenreduzierung der Impulse vermindert. Die vorliegende Erfindung liefert ein modifiziertes Videosignal mit verbessertem Kontrast. Wenn ein Impuls im Originalsignal kleiner ist als eine vorbestimmte Breite und zu einem vorangegangenen Impuls im modifizierten Signal eine Amplitudendifferenz hat, die kleiner als ein gewähltes Maß ist (QM niedrig, G hoch), dann wird ein Leuchtdichtesignalimpuls (CSI) erzeugt und dem Leuchtdichtesignal (Y) hinzuaddiert, wodurch sich eine große Amplitudendifferenz zum vorangegangenen Impuls ergibt und damit der Kontrast besser wird. Wenn damit zu rechnen ist, daß der modifizierte Impuls den Weißwert überschreitet oder den Schwarzwert unterschreitet, dann wird ein Impuls (CS2) erzeugt (98, 100), dessen Polarität derjenigen des ersterzeugten Impulses entgegengesetzt ist, um den ersterzeugten Impuls zu überwinden und eine große Amplitudendifferenz im entgegengesetzten Sinne zum vorangehenden Impuls im modifizierten Videosignal zu erhalten.

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist. Insbesondere handelt es sich um Decoder für gerasterte Schriftzeichen zur fernsehmäßigen Darstellung von Texten (in Bildschirmtext-Systemen wie z. B. »Teletext« usw.) und betrifft insbesondere solche Bauformen, die als Zusatzgeräte gedacht sind.

Allgemein werden für Rasterschriftzeichen charakteristische Impulssignale während des Vertikalaustastintervalls eines Fernsehsignls übertragen. In jüngster Zeit ist das Interesse an einer farbigen Darstellung der Zeichen gewachsen. Ideal ist es, einen Decoder für solche Zeichen schon bei der Herstellung in den Fernsehempfänger einzubauen. In einem solchen Fall liefert der Decoder Impulssignale für Rot (/?), Grün (G) und Blau (Ii) direkt an die

ft:i Bildwiedergabeschaltungen des Empfängers, wobei der in seiner Bandbreite begrenzte Farbkanal des Empfängers umgangen wird. Hierdurch können die Zeichen mit großer Bandbreite (d. h. hoher Auflösung) dargestellt werden.

Es sind jedoch viele Empfänger in Gebrauch, die nicht über eingebaute Decoder verfugen. Wenn man mit solchen Empfängern die erwähnten Zeichen empfangen und wiedergeben will, benötigt man einen externen Decoder als Zusatzgerät (Decoder-Aufsatz). Solche Ztisatzdecoder geben die für die Zeichen charakteristischen R-, G- und B-Sigmile auf einen Modulator, der einen HF-Generator moduliert, welcher auf eine Frequenz eingestellt ist, die einem am betreffenden Empfangsort ungenutzten Fernsehkanal entspricht. Das modulierte HF-Signal wird den iu Anlennenanv.-hlüssen des Empfängers zugeführt und innerhalb des Empfängers demoduliert, auf die Leuchtdichte- und Farbart-Kanäle gegeben und dann auf die Wiedergabeschaltung gekoppelt. Die Folge ist, daß die Zeichenimpulssignale durch die begrenzte Bandbreite des Farbartkanals im Empfänger gedehnt und in ihre Amplitude reduziert werden. Die Bandbreite des Leuchtdichtekanals reicht normalerweise jedoch aus, die Signale ohne merkliche Impulsdehnung und Amplitudenverminderung durchzulassen.

Die Lesbarkeit und der Kontrast eines Zeichens hängen u. a. davon ab. wie groß das Verhältnis der Amplitude des zum Zeichen gehörenden Farbsignals zur Amplitude des zum I untergrund gehörenden Farbsignals ist. Bei bestimmten Kombinationen, z. B. bei einem gelben Zeichen auf schwarzem Hintergrund oder bei einem blauen Zeichen auf schwarzem Hintergrund, ist die Lesbarkeit schlecht. Im ersten Fall wird das »gelbe« Signal durch den Farbartkanal übertragen, der die relative Amplitude dieses Signals reduziert (in IRE-Einheiten), während das »weiße« Signal 3U hauptsächlich durch den Leuchtdichtekanal übertragen wird, der die relative Amplitude dieses Signals nicht wesentlich vermindert (100 IRE-Einheiten). Die relative Amplitude des gelben Signals kann im Vergleich zu derjenigen des weißen Signals so weit herabgesetzt werden, daß man es gegen den weißen Hintergrund nicht mehr erkennt. Die gleiche Verminderung der relativen Amplitude erfährt ein »blaues« Signal gegenüber dem »schwarzen« Signal (0 IRE-Einheiten). und daher ist das blaue Signal schwer gegen den schwarzen Hintergrund zu erkennen. Im allgemeinen ist das Problem der Lesbarkeit dann am größten, wenn zwischen einem Zeichen und seinem Hintergrund eine Differenz von nur einer Stufe der Grauskala besteht.

Eine Anordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1. von der die Erfindung ausgeht, ist aus der US-PS 42 12 008 bekannt. Hierbei wird der Kontrast eines quantisic-rten impulsförmigen Videosignals, welches etwa alphanumerische Zeichen zur Wiedergabe auf dem Bildschirm darstellt, dadurch erhöht, daß man die Impulbdmplitude für Zeitelemente am Beginn und am Ende jedes Impulses anhebt, so daß die Amplitude des Gesamtimpulses nur dann erhöht wird, wenn die Gesamtdauer dieser Zeitelemente der Impulsdauer entspricht. Diese Anordnung berücksichtigt jedoch nicht die oben geschilderten Probleme, die dann auftreten, wenn etwa im Fall farbiger Teletcxt-Darstellungen die Impulsamplitude variiert und sich damit die Lesbarkeit der Zeichen gegen ihren Hintergrund verändern.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Lesbarkeit und den Kontrast von Schriftzeichen bei fernsehmäßigor Darstellung weiter zu verbessern, und zwar insbesondere bei der Verwendung von Zusatzdecodern. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Patentanspruch 1 beschriebene Anordnung gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Gemäß der Erfindung wird zur Verbesserung des Kontrasts eines quantisierten impulsförmigen Videosignals ermittelt, ob die Breite von Impulsen innerhalb des Videosignals geringer ist als eine vorbestimmte Dauer, um dann, wenn dies der Fall ist, das Videosignal so zu modifizieren, daß der Absolutwert der Differenz eines Pegels des Videosignals gegenüber dem vorangegangenen Signalpegel des modifizierten Signals erhöht wird, falls der genannte Absolutwert kleiner ist als ein gewähltes Maß.

Die Erfindung wird nachstehend von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer erfindungsgcmaßen Anordnung;

Fig. 2 ist ein Blockschaltbild eines in der Anordnung nach Fig. 1 verwendeten Flankendetektors;

Fig. 3 ist ein Blockschaltbild eines in der Anordnung nach Fig. 1 verwendeten Impulsbreitendetektors;

Fig. 4 ist ein Blockschaltbild einer in der Anordnung nach Fig. 1 verwendeten Steuerschaltung zur Korrektur des Leuchtdichtesignals

Fig. 5 ist ein Zeitdiagramm zur Erläuterung der Fig. 2. 3 und 4.

Gemäß der Fig. 1 werden an vier Eingangsklemmen 10. 12. 14 und 16 jeweils getrennt die Farbauszugssignale R (Rotsignal), G (Grünsignal). B (Blausignal) und das zusammengesetzte Synchronsignal (Synchronsignalgemisch) von einem Zusatzdecoder (nicht dargestellt) empfangen. Die Signale R, G und B werden in einer Matrixschaltung 18 matriziert, um die Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y und das Leuchtdichtesignal Y zu liefern. Für die nachfolgende Beschreibung sei angenommen, daß das Y-Signal unter Verwendung von acht Werten der Grauskala quantisiert sei (d>e Leuchtdichtekomponente von drei Primärfarben, drei Sekundärfarben. Schwarz. Weiß). Statt der Farbdifferenzsignale R-Y und B-Y können von der Matrixschaltung 18 alternativ auch das In-Phase-Signal / bzw. das Quadratursignal Q erzeugt werden. Das Signal R- Y wird einem Tiefpaßfilter 20 mit einer Grundfrequenz von 1,5 MHz zugeführt und von dort auf eine Verzögerungsleitung 24 gegeben. Das Signal S-/ gelangt über einen Tiefpaßfilter 22 mit einer Grenzfrequenz von 0.5 MHz zu einer Verzögerungsleitung 26. Von dort gelangen die Signale zu Farbmodulatoren 28. die ein 3,58 MHz-Signal erzeugen, welches mit den Signalen R-Y und ß-y in Phasenquadratur moduliert ist. Das modulierte Signal wird auf einen Addierer 30 gegeben. Das Synchronsignalgemisch vom Eingang 16 gelangt zu einer Verzögerungsleitung 32 und dann zum Addierer 30. Das K-Signal von der Matrixschaltung 18 wird auf ein Tiefpaßfilter 34 mit einer Grenzfrequenz von 4.2 MHz gegeben und von dort über eine Verzögerungsleitung 40 auf einen Eingang 42 einer Leuchtdichtesignal-Korrekturschaltung 38 gekoppelt. Die Korrekturschaltung 38 enthält einen Flankendetektor 44. um die Impulsflanken des an einem Eingang 36 zugeführten V-Signals zu erfassen.

Ein Impulsbreitendektor 46 stellt fest, wann Impulse eine geringere Breite als etwa eine Mikrosekunde (1 ms) haben, was ungefähr die Dauer von Impulsen ist. welche von den Farbartschaltungen infolge der bewirkten Impulsdehnung und Amplitudenverminderung schwer zu reproduzieren sind. Da es etwa 1 ,us dauert, um zu fühlen, ob Impulse diese Dauer haben oder kürzer sind, ist die innerhalb der Schaltung 38 dargestellte Vezögerungsleitung 48 für eine Verzögerungszeit von 1 /<s bemessen. Somit sind die von den Detektoren 44 und 46 kommenden Signale synchron, wenn sie an eine Leuchtdichtesignalkorrektur-Steuerschaltung 50 gelangen. Diese Steuerschaltung empfängt über den Eingang 42 das Zeichen-Leuchtdichtesignal, und wenn ein solches Signal kürzer ist als etwa 1 ms. dann modifiziert die Steuerschaltung das Signal in einer geeigneten (weiter unten erläuterten) Weise, um dessen Kontrast

gegenüber dem umgebenden Hintergrund zu erhöhen. Das so modifizierte Signal wird über den Ausgang 52 auf den Addierer 30 gegeben. Bei dieser Wirkungsweise ergibt sich in der Steuerschaltung SO infolge von Schaltübergangserscheinungen eine gewisse Laufzeit oder Verzögerung, die von der Arbeitsgeschwindigkeit der in der Steuerschaltung 50 verwendeten Schaltungen abhängt. Der Addierer 30 liefert ein zusammengesetztes Videoausgangssignal (Videosignalgemisch).

Damit bei der Darstellung des vom Addierer 30 kommenden Videosignalgemischs eine gute Deckung und richtige Synchronisierung gewährleistet ist, müssen die Eingangssignale des Addierers zeitlich richtig aufeinander abgestimmt sein. Die Verzögerung in der Korrekturschaltung 38 beträgt etwa 1 us plus die Zeit für die erwähnten Schaltübergänge. Alle Tiefpaßfilter bringen eine gewisse Verzögerung, die umgekehrt proportional ihrer Grenzfrequenz ist. Daher wird die Verzögerungszeit der Verzögerungsleitungen 24 und 26 so bemessen, daß sie gleich 1 μς plus der erwähnten Schaltübergangszeiten minus der vom Tiefpaßfilter 20 bzw. 22 bewirkten Verzögerung ist. Die Verzögerungszeit der Verzögerungsleitung 40 ist so bemessen, daß sie etwa gleich 1 //s minus der Verzögerungszeit des Tiefpaßfilters 34 ist. denn das Ausgangssignal dieser Verzögerungsleitung wird der Steuerschaltung 50 angelegt und ist daher den Schaltverzögerungen noch nicht begegnet.

Das Videosignalgemisch vom Addierer 30 wird einem Vorverzerrungs- oder ,.FredendaII"-Filter 54 angelegt, um diejenige Laufzeit auszugleichen, die von der Tonfrequenz-Bandsperre des Fernsehempfängers (von der FCC in den USA vorgeschrieben) eingeführt wird. Das Signal vom Filger 54 wird auf einen HF-Modulator 56 gegeben, der ein HF-Signal erzeugt, welches der Frequenz eines am betreffenden Empfangsort ungenutzten Kanals entspricht und durch das vom Filter 54 kommende Signal moduliert wird. Dieses modulierte HF-Signal wird über ein Restseitenbandfilter 58 (wie es von der FCC in den USA vorgeschrieben ist) auf die Antennenanschlüsse eines Fernsehempfängers gekoppelt, der auf den erwähnten ungenutzten Kanal abgestimmt wird.

Die Fig. 2 zeigt in Form eines Blockschaltbildes den Aufbau des Flankendetektors 44. Ein typisches Y-Signal. wie es von der Matrixschaltung 18 empfangen wird, ist in Fig. 5a dargestellt. Dieses Y-Signal besteht aus Impulsen 501 bis 510. Der erste und letzte Spannungswert 500 und

511 ist der Schwarzpegel, während die Impulse 501 bis 510 verschiedenen Grauwerten entsprechen und entweder Zeichen oder Hintergrund darstellen. Die Zeitdauer T₀ (l//s beim hier beschriebenen Beispiel) ist gleichsam als Maßstab gezeigt und stellt die Dauer eines Impulses dar, bei deren Unterschreitung das Y-Signal modifiziert werden soll Das Y-Signal wird einer RC-Differenzierschaltung 60 angelegt, welche die Wellenform B (Fig. 5b) mit Impulsen

512 bis 522 erzeugt, die jeweils zu den Zeitpunkten der Vorder- und Rückflanken der Impulse 501 bis 510 auftreten. Die Wellenform B wird sowohl einem Inverter 62 als auch einem Schmitt-Trigger 64 zugeführt. Das Ausgangssignal vom Inverter 62 wird auf einen zweiten Schmitt-Trigger 66 gegeben. Die Trigger 64 und 66 liefern immer dann einen Ausgangsimpuls, wenn ihr Eingangssignal einen niedrigen positiven Schwellenwert überschreitet. Die Ausgangssignale der Trigger werden in einem Addierer 68 summiert, um an dessen Ausgang die in Fig. 5c dargestellte Wellenform C zu erzeugen. In dieser Wellenform sind d:e Impulse 523,524. 526. 529. 530 und 531 durch den Trigger 64 infolge Betätigung durch die positiv gerichteten Impulse 512, 513. 515. 518. 519 und 520 erzeugt worden.

während die Impulse 525, 527, 528, 532 und 533 durch den Trigger 66 infolge Betätigung durch die negativ gerichteten Impulse 514, 516, 517, 521 und 522 (nach deren Intervenierung im Inverter 62) erzeugt worden sind. Das Signal der Wellenform C vom Addierer 68 wird dem Impulsbreitendetektor 46 und der Verzögerungsleitung 48 zugeführt.

Die Fig. 3 zeigt in Blockdarstellung eine Ausführungsform des Impulsbreitendetektors 46. Das Signal der Wellenform C vom Flankendetektor 44 wird an den Rückstelleingang eines Zählers 70 gelegt und auf eine Verzögerungsleitung 72 gegeben, die eine Verzögerungszeit von T_n (etwa 1 ,us) hat. Der Zähler 70 empfängt Impulse von einem Oszillator 71 mit einer Frequenz von 20 bis 3Ü MHz. Der " Zähler 70 zählt diese Impulse und liefert einen Ausgangsimpuls (mit der Wellenform D in Fig. 5 d gezeigt) nach einer gewählten Anzahl gezählter Impulse, falls er nicht durch die Impulse der Wellenform C zurückgesetzt wurde, bevor diese gewählte Anzahl erreicht ist. die gewählte Anzahl ist unter Berücksichtigung der Frequenz des Oszillators 71 so festgelegt, daß sie dann erreicht wird, wenn das Intervall zwischen den einzelnen Impulsen der Wellenform C gleich oder größer ist als Tu. So erscheint in der Wellenform D der Impuls 53-4, weil das Signal C um Anfang für eine längere Zeit als T₀ »niedrig« ist. Die Rückflankc des Impulses 534 wird bestimmt durch den Impuls 523, der den Zähler 70 zurückstellt. Der Impuls 535 in der Wellenform D erscheint, weil das Intervall zwischen den Impulsen 523 und 524 der Wellenform C größer ist als T_n. Die Vorderflanke des Impulses 535 erscheint eine Zeitspanne Ti, nach der Rückflanke des Rückstellimpulses 523. und die Rückflanke des Impulses 535 wird durch den Impuls 524 bestimmt. Die Intervalle zwischen den Impulsen 524. 525. 526 und 527 sind alle kürzer als T_n, so daß in dieser Zeit kein Impuls in der Wellenform D erscheint. Andererseits erscheinen in der Wellenform D Impulse 536, 537 und 538 jeweils nach einer Zeitspanne von T₀ nach den Impulsen 527, 529 und 533, da hier keine Rückstellimpulse innerhalb der Zeitspanne T_n in den betreffenden Intervallen aufgetreten sind. Die Verzögerungsleitung 72 verzögert die Impulse der Wellenform C um das Zeitmaß T_n, so daß am Ausgang dieser Verzögerungsleitung ein Signal der in Fig. 5 e dargestellten Wellenform E erscheint, worin die entsprechenden Impulse mit den gleichen Bezugszahlen wie in der Wellenform C, jedoch mit einem nachgestellten Apostroph bezeichnet sind. Die Signale der Wellenformen D und E werden auf zwei Eingänge eines UND-Gliedes 74 gegeben, um die in Fig. 5 f dargestellte Wellenform TT? zu erzeugen. Dieses Glied 74 läßt nur diejenigen Impulse der Wellenform E durch, die während des »hohen« Zustandes des Signals der Wellenform D erscheinen und den Beginn solcher Impulse in der verzögerten und modifizierten Wellenform Ygemäß Fig. 5 1 anzeigen, deren Dauer größer ist als T₀. Die vom UND-Glied 74 durchgelassenen Impulse der Wellenform TR werden über einen Inverter 75 auf den Setzeingang eines Flipflops 80 gegeben. Das Signal der Wellenform D wird ebenfalls in einem Inverter 76 invertiert und dann auf einen Eingang eines UND-Gliedes 78 gegeben, dessen zweiter Eingang das Signal der Wellenform E empfängt. Das Glied 78 läßt daher nur diejenigen Impulse der Wellenform E durch, die während des »niedrigen« Zustandes des Signals der Wellenform D erscheinen, d. h. die Impulse 524', 525', 526', 528', 530', 531' und 532'. Diese Impulsfolge ist als Wellenform CL in Fig. 5 g dargestellt. Diejenigen Impulse dieser Wellenform, die jeweils als erste nach einem Impuls der Wellenform TR erscheinen, d. h. die Impulse 524', 528' und 530', zeigen das Ende solcher Impulse im verzögerten K-Signal nach Fig. 5 I an, die länger sind als T_n, und den Beginn solcher Impulse im

verzögerten Y-Signal, die kürzer sind als T₁,. Das Signal der Wellenform CL wird einem Rücksetzeingang (R) des Flipflops 80 angelegt. Das Ausgangssignal des Flipflops 80 wird von dessen ^/-Ausgang abgenommen und ist als Wellenform QM in Fig. 5 h dargestellt. Der Impuls 523' setzt das Flipflop, und der Impuls 524' setzt es zurück, so daß der Impuls 540 erzeugt wird. Die Rücksetzimpulse 525' und 526' haben keinen Einfluß, da das Flipflop 80 beim Erscheinen dieser Impulse bereits zurückgesetzt ist. In ähnlicher Weise definieren die Impulse 527' und 528' den Ausgangsimpuls 541, die Impulse 529' und 530' definieren den Ausgangsimpuls 542, der Impuls 533' startet den Ausgangsimpuls 543, usw. Auch hier sei erwähnt, daß die Rücksetzimpulse 531' und 532' keinen Einfluß auf das Flipflop 80 haben. Somit zeigen die positiv und negativ gerichteten Übergänge oder Flanken in der Wellenform QM an, daß im verzögerten Y-Signal ein Intervall beginnt, welches nur Impulse enthält, die länger bzw. kurzer als T₀ dauern. Anders ausgedrückt: wenn QM hoch ist, dann enthält das betreffende Intervall ausschließlich Impulse längerer Dauer als T₀. und wenn QM niedrig ist, dann enthält das Intervall nur Impulse geringerer Dauer als T₁₁.

Die Fig. 4 zeigt in Blockdarstellung eine Ausführungsform der Leuchtdichtesignalkorrektur-Steuerschaltung 50. In dieser Steuerschaltung wird das von der Verzögerungsleitung 40 über den Eingang 42 empfangene Y-Signal auf eine Verzögerungsleitung 82 und auf den invertierenden Eingang eines Differenzverstärkers 84 gegeben. Der nichtin vertierende Eingang dieses Verstärkers empfängt ein Referenzsignal, welches den vorangegangenen Pegel des modifizierten Y-Signals nach Fig. 5 1 relativ zum augenblicklichen Pegel des Y-Signals am invertierenden Eingang darstellt. Am Ausgang des Verstärkers 84 wird ein Signal geliefert, welches die Differenz zwischen diesen Signalen darstellt. Dieses Differenzsignal wir über einen Verstärker 86 auf ein geschaltetes Übertragungsglied (Torschaltung) 88 gegeben und außerdem einem Fenstervergleicher 90 zugeführt. Dieser Fenstervergleicher liefert ein Ausgangssignal G (Fig. 5 i), welches »hoch« ist (Impulse 544, 545 und 546), wenn der Absolutwert des Differenzsignals kleiner ist als ein vorgewähltes Maß. Das Signal G wird einem Eingang eines UND-Gliedes 92 anglegt. Ein zweiter, invertierender Eingang dieses UND-Gliedes 92 empfängt das Signal QM vom Flipflop 80. Somit ist das Ausgangssignal des Gliedes 92 hoch, wenn das Signal G hoch ist (kleines Differenzsignal) und gleichzeitig das Signal QM niedrig ist (Impulsbreite kleiner als Ti,). Im hohen Zustand aktiviert das Signal G das Übertragungsglied 88, um das vom Verstärker 86 gelieferte Signal durchzulassen.

Das Ausgangssignal des Übertragungsgliedes 88 ist in der Fig. 5 k mit der Wellenform CSl dargestellt und enthält Impulse 547, 548 und 549, die mit den Impulsen 544, 545 und 546 der Wellenform G (Fig. 5 i) koinzident sind. Die Polaritäten können jedoch entgegengesetzt sein (vgl. z. B. die Impulse 545 und 548), je nachdem, welche Polarität das Differenzsignal vom Verstärker 84 hat. Das Signal der Wellenform CSl wird auf einen Addierer 94 gegeben, und zwar gemeinsam mit dem Signal von der Verzögerungsleitung 82, welches eine Verzögerung hat, um die Schaltverzögerungen im Übertragungsglied 88 auszugleichen. Wenn eine mit hoher Geschwindigkeit arbeitende Logikschaltung für das Übertragungsglied 88 verwendet wird, dann kann die Verzögerungsleitung 82 weggelassen und statt dessen eine Direktverbindung zwischen dem Eingang 42 und dem Addierer 94 vorgesehen werden.

Das Ausgangssignal vom Addierer 94 besteht also ans dem Y-Signal vom Eingang 42 plus dem verstärkten Differenzsißnal CSl. welches den Effekt hat, die Amplitudendifferenz zwischen Impulsen geringerer Dauer als T_u und dem Hintergrund zu vergrößern, wenn diese Differenz innerhalb des vom Vergleicher 90 definierten »Fensters« liegt. Das Ergebnis ist ein modifiziertes Leuchtdichtesignal nach Fig. 5 1, worin die einzelnen Impulse mit den gleichen Bezugszahlen wie in Fig. 5 a bezeichnet sind, jedoch mit einem nachgestellten Apostroph, welches auf die Zeitverzögerungen von T_n hindeuten soll. Man sieht, daß die kurzen Impulse 502', 506' und 509' eine größere Amplitudendifferenz zum jeweils umgebenden Hintergrund-Bezugspegel (d. h. zu den Impulsen 501' und 503', 505' und 507', 508' und 510') haben als die entsprechenden Impulse in Fig. 5 a, so daß ihre Lesbarkeit bei der Darstellung verbessert ist.

Um das Referenzsignal für den nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 84 zu bekommen, wird ein Signal der Wellenform £ von der in Fig. 3 dargestellten Verzögerungsleitung 72 auf den Eingang eines Γ-Flipflops 102 in der Anordnung nach Fig. 4 gegeben. Das Signal vom Ö-Ausgang des Flipflops 102 ist als Wellenform Q T in Fig. 5 j dargestellt. Bei jedem Übergang des Y-Signals ändert das Flipflop 102 seinen Zustand, so daß die Impulse 523' und 524' der Wellenform E (Fig. 5 e) die Vorderbzw, die Rückflanke des Impulses 550 definieren und in ähnlicher Weise die Impulse 525' und 526' den Impuls 551. die Impulse 527' und 528' den Impuls 552, usw. definieren.

Wenn das Signal QT hoch ist. wie z. B. während des Impulses 551, fragt eine Abfrage- und Halteschaltung 103 das modifizierte Leuchtdichtesignal am Ausgang 30 (Impuls 503' in Fig. 5 1) ab, und gleichzeitig wird ein Übertragungsglied 104 aktiviert, um das zu diesem Zeitpunkt in einer Abfrage- und Halteschaltung 105 gespeicherte Signal (Impuls 502') als Referenzsignal an den nichtinvertierenden Eingang des Verstärkers 84 durchzulassen. Während dieser Zeit ist das Signal Q T vom £?-Ausgang des Flipflops 102 niedrig, so daß die Abfrage- und Halteschaltung 105 das Signal am Ausgang 30 nicht abfragt und auch das Übertragungsglied 106 gesperrt ist und daher das von der Abfrage- und Halteschaltung 103 im Augenblick abgefragte Signal nicht weitergegeben werden kann. Beim nächsten Übergang im modifizierten /-Signal wird das Signal QT niedrig und as Signal QT hoch. Nun kann das Übertragungsglied 106 das in der Schaltung 103 gespeicherte Signal, welches dem vorangegangenen Pegel 503' entspricht, als Referenzsigna! an den nicht-invertierenden Eingang des Verstärkers 84 weitergeben. Ferner wird die Schaltung 105 aktiviert, um das Signal am Ausgang 30 (Impuls 504') abzufragen, aber das nunmehr gesperrte Übertragungsglied 104 kann das Ausgangssignal der Schaltung 105 nicht an den Verstärker 84 weitergeben. Beim Impuls 552 ergibt sich wieder der erste der beiden vorstehend beschriebenen Zustände. Die Zustände der Übertragungsglieder und Abfrage- und Halteschaltungen wechseln also in einer solchen Weise, daß der jeweils vorangegangene Pegel des modifizierten Leuchtdichtesignals nach Fig. 5 1 als Referenzsignal an den Verstärker 84 geliefert wird.

Mit dem bis hierher beschriebenen Aufbau kann sich jedoch ein Problem ergeben. Es sei z. B. der Fall betrachtet, daß die Impulse 505' bis 507' näher am Schwarzwert liegen als in der Fig. 5 1 tatsächlich dargestellt, z. B. im Falle eines schwarzen Zeichens auf einem blauen Hintergrund. Der Impuls 506' wird dann durch die vorstehend beschriebene Schaltungsanordnung in den ultraschwarzen Bereich (»schwärzer als schwarz«) getrieben. Ein solcher Impuls kann jedoch durch den Fernsehempfänger nicht richtig wiedergegeben werden, und zwar wegen eventuell vorhandener Schwarzwertbegrenzer oder aufgrund der

ίο

Tatsache, daß der Elektronenstrahl der Bildwiedergaberöhre nicht auf einen niedrigeren Wert als Null abgeschaltet werden kann. Wenn andererseits die Impulse 508' bis 510' näher am Weißwert liegen als dargestellt, z. B. im Falle eines weißen Zeichens auf einem gelben Hintergrund, dann wird der Impuls 509' in den ultraweißen Bereich (»weißer als weiß«) getrieben. Dies kann ebenfalls nicht richtig im Bild dargestellt werden, und zwar wegen der im Fernsehempfänger eventuell vorhandenen Weißwertbegrenzer oder wegen der Tatsache, daß das wiedergegebene Bild überstrahlt, wenn der Elektronenstrahl zu stark wird, wodurch die Lesbarkeit des Zeichens zunichte gemacht wird.

Um dieses Problem zu überwinden, wird das Ausgangssignal des Addierers 94 auf den Eingang eines Addierers 96 und auf die Eingänge zweier Vergleicher 98 und 100 gegeben. Der Vergleicher 98 spricht an. wenn das Ausgangssignal des Addierers 94 schwärzer als schwarz wird, und liefert dann einen starken positiven Impuls CS2 (nicht gezeigt) an den Addierer 96.

Die Amplitude dieses Impulses ist so hoch, daß sowohl der ursprünglich negativ gerichtete Impuls 506 (Fig. 5 a) als auch der negativ gerichtete Impuls 548 des Signals CSI (Fig. 5 k) überwunden werden und sich als Resultat ein positiv gerichteter Impuls 506" ergibt, wie er gestrichelt in Fig. 5 1 dargestellt ist. Die große Amplitudendifferenz zwischen diesem Impuls 506" und den Impulsen 505' und 507' sichert eine gute Lesbarkeit. In ähnlicher Weise spricht der Vergleicher 100 an, wenn das Signal vom Addierer 94 weißer als weiß ist, und liefert einen starken negativen Impuls CS3 (nicht gezeigt) derart ausgeprägter Amplitude, daß sowohl der ursprüngliche positiv gerichtete Impuls 509 als auch der positiv gerichtete Impuls 549 im Signal CSI überwunden werden und ein Impuls 509" entsteht, wie er gestrichelt in Fig. 5 1 gezeigt ist. Auch hier besteht eine zur guten Lesbarkeit führende große Amplitudendifferenz zwischen dem Impuls 509" und den Impulsen 508' und 510'. Das Ausgangssignal des Addierers 96 bildet den Ausgang 52 der Korrekturschaltung 38.

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Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

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Claims

Patentansprüche:

!. Anordnung zur Verbesserung des Kontrastes eines quantisierten impulsförmigen Videosignals, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (38, 30), die feststellt, ob die Breite eines Impulses innerhalb des Videosignals geringer ist als eine vorbestimmte Dauer, um in diesem Fall das Videosignal so zu modifizieren, daß der Absolutwert der Differenz zwischen dem Pegel dieses Impulses und dem vorangehenden Signalpegel des modifizierten Signals erhöht wird, falls dieser Absolutwert kleiner ist als ein gewähltes Maß.
2. Anordnung nach Anspruch 1. gekennzeichnet durch:

einen Flankendetektor (44) zur Erzeugung von Signalen, welche die Flanken im quantisierten impulsförmigen Videosignal anzeigen;

eine Zähleinrichtung (70). welche Impulse in den Intervallen zwischen den Flankenanzeigesignalen zählt und ein Ausgangssignal (D)d liefert, wenn der Zählwert einen der vorbestimmten Dauer entsprechenden Wert erreicht:

eine Verzögerungseinrichtung (72) zum Verzögern der Fiankenanzeigesignale um die vorbestimmte Dauer;
eine zu zwei Zuständen fähige Schaltung (80) mit einer Einrichtung (74, 75). welche diese Schaltung in einen ersten Zustand versetzt, wenn ein verzögertes Flankenanzeigesignal (E) und das Ausgangssignal (D) der Zähleinrichtung zeitlich koinzident erscheinen, und mit einer Einrichtung (76, 78), welche die Schaltung in den anderen Zustand zurücksetzt, wenn ein verzögertes Flankenanzeigesignal bei Abwesenheit des Ausgangssignals der Zähleinrichtung erscheint, wobei der Zustand der Schaltung nach dieser Zurücksetzung die Existenz mindestens eines Impulses anzeigt, dessen Dauer kurzer als die vorbestimmte Dauer ist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Flankendetektor (44) folgendes aufweist:

eine Einrichtung (60) zum Differenzieren des quantisieten Videosignals (Y):

zwei Triggerschaltungcn (64, 66). deren eine mit dem differenzierten Signal (S) und deren andere mit der invertierten Version dieses Signals getriggert wird;
eine Einrichtung (68) zum Addieren der Ausgangssignale der Triggerschaltung.
4. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch:

eine Einrichtung (84) zum Vergleichen eines Impulspegels im quantisierten Videosignal mit dem vorangehenden Pegel im modifizierten Signal
eine Einrichtung (90). die ermittelt, ob der Absolutwert der Differenz zwischen diesen Pegeln kleiner ist als das gewählte Maß;

eine Einrichtung (92. 88, 94). welche eine verstärkte Version (86) des Differenzsignals (Ausgang von 86) mit dem quantisierten Videosignal (Y) addiert, wenn die Impulsbreite kleiner ist als die vorbestimmte Dauer und der genannte Absolutwert kleiner ist als das gewählte Maß.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vergleichenden und ermittelnden Einrichtungen folgendes aufweisen:

eine erste und eine zweite Abfrage- und Halteschaltung (103. 105). die zum Empfang des modifizierten Videosiglials angeschlossen sind;
zwei Torschaltungen (106. 104), deren erste mit dem

Ausgang der ersten Abfrage- und Halteschaltung und deren zweite mit dem Ausgang der zweiten Abfrage- und Halteschaltung gekoppelt ist;
einen Differenzverstärker (84) mit einem quanti.sierte Videosignale empfangenden ersten Eingang (—) und einem die Ausgangssignale der Torschaltungen empfangenden zweiten Eingang (+);

eine Einrichtung (102), welche abwechselnd einmal die erste Torschaltung (106) durchschaltet und gleichzeitig die zweite Abfrage- und Halteschaltung (105) zur Abfrage aktiviert und einmal die zweite¹ Torschaltung (104) durchschaltet und gleichzeitig die erste Abfrage- und Halteschaltung (103) aktiviert, und zwar in solcher zeitlicher Abstimmung, daß der vom zweiten Verstärkereingang (+) empfangene Torschaltungsausgang jeweils demjenigen Pegel des modificizierten Videosignals entspricht, der dem am ersten Verstärkereingang (—) empfangenen gegenwärtigen Pegel des quantisierten Signals vorangeht;

eine Vergleichseinrichtung (90), welche die absolute Amplitude des vom Ausgang des Differenzverstärkers gelieferten Differenzsignale mit einer dem gewählten Maß entsprechenden Referenzamplitude vergleicht, um die Differenz zwischen diesen beiden Werten zu ermitteln.
6. Anordnung nach Anspruch 4 oder 5, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (98, 100), die feststellt, ob das modifizierte Videosignal mindestens einen gewählten Schwellenwert durchkreuzen würde, und welche in einem solchen Fall dem modifizierten Signal einen Impuls hinzuaddiert, der eine dem verstärkten Diffcrenzsignal entgegengesetzte Polarität hat, um das Vorzeichen der Pegeldifferrenz zu ändern und ihren Absolutwert zu erhöhen, ohne daß dabei der Schwellenwert durchkreuzt wird.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Feststellen einer eventuellen Durchkreuzung des Schwellenwertes ermittelt, ob das modifizierte Videosignal den einen oder den anderen von zwei Schwellenwerten durchkreuzen würde, die einem Spitzenweißwert und einem Schwarzwert entsprechen.
8. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das quantisierte Videosignal ein für gerasterte Schriftzeichen repräsentativen Leuchtdichtesignal ist.