DE3405018C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Fernsehschaltungsanordnung zum Ermitteln zwei Vertikal-Perioden umfassender Bildperioden bei einem Videosignal, welches ein Bildsignal umfassende Videosignal an einer Eingangsklemme vorhanden ist und von einer Signalquelle zum Liefern eines sich in Zyklen von zwei aufeinanderfolgenden Vertikal-Perioden wiederholenden und möglicherweise zwischen denselben sich schrittweise ändernden Bildsignals herrührt.

Eine derartige Fernsehschaltungsanordnung kann bei einer in der US-Patentschrift 38 86 589 beschriebenen Signalquelle, die beispielsweis als sogenannte "field skip"-Signalspeicher- und wiedergabeanordnung oder als Film-Fernsehwandler ausgebildet ist, verwendet werden. Bei der Verwendung einer derartigen Speicher- und wiedergabeanordnung werden die Bildsignale nur alle zwei Vertikal- Perioden gespeichert. Bei der Wiedergabe des gespeicherten Signals durch die Anordnung wird dann die gespeicherte Information einmal in der nachfolgenden Vertikal-Periode wiederholt. Auf diese Weise entsteht ein sich in Zyklen von zwei aufeinanderfolgenden Vertikal-Perioden wiederholendes und möglicherweise zwischen denselben sich schrittweise änderndes Fernsehbildsignal.

Im Falle des Film-Fernsehwandlers als Signalquelle gelangt die zu nur einem Filmbild gehörende Information nicht in nur eine Vertikal-Periode des Bildsignals, sondern tritt wiederholt in der nachfolgenden Vertikal- Periode auf. Weiterhin treten durch Filmmontage einzeln aufgenommener Szenen oft jähe Änderungen zwischen den Filmbildern auf. Auch hier ist das Ergebnis, daß die Signalquelle das sich in Zyklen von zwei aufeinanderfolgenden Vertikal-Perioden wiederholende und möglicherweise zwischen denselben sich schrittweise ändernde Fernsehbildsignal liefert.

Die Erfindung hat nun zur Aufgabe, eine Fernsehschaltungsanordnung zu schaffen, mit der auf einfache, automatische Art und Weise in der Folge von Vertikal- Perioden beim schrittweise sich ändernden Bildsignal ermittelt werden kann, welche Vertikal-Perioden zusammen Zyklen bilden. Eine derartige Ermittlung des Zyklus, der dann als einer Fernsehbildperiode entsprechend vorausgesetzt wird, ist bei bestimmten Bildsignalbearbeitungen, wie zum Erhalten einer Flimmerverringerung bei Bildwiedergabe oder zum Erhalten einer Bildqualitätsvergrößerung durch Vertikal- oder Horizontal-Frequenzverdopplung, von Bedeutung. Eine erfindungsgemäße Fernsehschaltungsanordnung weist das Kennzeichnen auf, daß diese Schaltungsanordnung mit einem Schaltkreis, einer ersten und einer zweiten Signalintegrationsschaltung und einer nachgeschalteten Signalvergleichsschaltung ausgebildet ist, über welchen Schaltkreis die erste und zweite Signalintegrationsschaltung wechselweise alle zwei Vertikal-Perioden, während wenigstens eines Vertikal-Periodenteils, nach einer Rückstellung auf einen Bezugswert, mit der Signalquelle gekoppelt sind und weiterhin bevor eine der genannten Rückstellungen erfolgt, die Signalvergleichsschaltung zum Abgeben einer von dem Vergleich der zwei Signalintegrationen abhängigen Spannung an einer Ausgangsklemme der Fernsehschaltungsanordnung wirksam ist.

Eine Ausführungsform einer Fernsehschaltungsanordnung nach der Erfindung, wobei eine optimale Signalintegration durchgeführt wird, weist das Kennzeichen auf, daß die Fernsehschaltungsanordnung mit einem der ersten und der zweiten Signalintegrationsschaltung vorgeschalteten Spannungs-Stromwandler ausgebildet ist.

Eine andere Ausführungsform mit einem optimalen Signalvergleich weist das Kennzeichen auf, daß die Signalvergleichsschaltung mit einem Differenzverstärker und einem nachgeschalteten, einen Teil des genannten Schaltkreises bildenden, mit der Ausgangsklemme verbundenen Schalter ausgebildet ist.

Es sei bemerkt, daß in der Zeitschrift "Journal of the SMPTE", Heft 82, Nr. 1, Januar 1973, Seiten 17-21 ein Bewegungsdetektor beschrieben ist, der mit u. a. nur einer rückstellbaren Signalintegrationsschaltung, mit zwei nachgeschalteten Abtast- und Halteschaltungen und mit einer nachgeschalteten Signalvergleichsschaltung aufgebaut ist. Dabei wird die Signalintergrationsschaltung jede Bildperiode, die zwei Teilbildperioden umfaßt, rückgestellt, wobei alle Bildperioden jeweils eine der zwei Abtastschaltungen wirksam ist. Eine Änderung in der integrierten Information führt zu einer Detektion von Bewegung. Abgesehen von der Tatsache des unterschiedlichen Anwendungsbereiches der Bewegungsdetektion bietet die Bildperiodenbestimmung entsprechend der vorliegenden Erfindung mit Hilfe zweier rückstellbarer Signalintegrationsschaltungen für die Vertikal-Periode den Vorteil, daß keine einzelnen Abtast- und Halteschaltungen vorhanden sind. Die zwei Signalintegrationsschaltungen sind je ummittelbar mit einem Eingang der Signalvergleichsschaltung verbunden, was ohne die einzelne Signalabtast- und -festhaltung als zusätzliches Signalverarbeitung eine genauere Bestimmung der Bildperiode bedeutet.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigt

Fig. 1 einen Schaltplan einer erfindungsgemäßen Fernsehschaltungsanordnung,

Fig. 2 zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 Zeitdiagramme der anzuwendenden Schaltsignale.

In der Fernsehschaltungsanordnung nach Fig. 1 ist durch VSS eine Signalquelle bezeichnet. Die Signalquelle VSS dient zur Lieferung eines Videosignals VS, das aus einem Bildsignal und Horizontal- und Vertikal-Austast- und Synchronsignalen aufgebaut ist. Von dem Videosignal VS sind in Fig. 1 einige in Vertikal-Perioden TV auftretende Information durch VS_n, VS_n′, VS_n+1 und VS_n+1′ bezeichnet. Die Akzentnotierung ist benutzt worden um anzugeben, daß es sich um eine wiederholte Information handelt. Vorausgesetzt wird, daß die Siganlquelle VSS zum Liefern eines sich in Zyklen von zwei aufeinanderfolgenden Vertikal- Perioden TV wiederholenden (Informationen VS_n und VS_n′) und sich zwischen denselben schrittweise ändernden Bildsignals (zwischen den Informationen VS_n′ und VS_n+1) dient. Als Beispiele werden die genannte Ausführungsform der Signalquelle VSS als "field skip"-Signalspeicher- und wiedergabeanordnung und als Film-Fernsehwandler. In beiden Fällen treten in dem Videosignal VS in einer Folge von Vertikal-Perioden TV die (Bild)informationen in der Reihenfolge VS_n-1, VS_n-1′, VS_n, VS_n′, VS_n+1, VS_n+1′ auf. BeiFig. 1 sind für eine bestimmte Zeitdauer entsprechend drei Vertikal-Perioden TV zwei mögliche Bildinformationsfolgen durch VS_n|VS_n′|VS_n+1 und VS_n′|VS_n+1|VS_n+1 bezeichnet.

Bei bestimmten Signalbearbeitungen kann es von Bedeutung sein, über eine Anzeige zu verfügen, welche Informationen in der Folge der Vertikal-Perioden TV zusammengehören und diese daraufhin zu betrachten als in zwei Vertikal-Perioden umfassenden Bildperioden auftreten, wie diese bei Fernsehsystemen mit Zeilensprungverfahren auftreten. Eine derartige Anzeige kann beim Erzielen einer Flimmerverringerung bei Bildwiedergabe, wie in der deutschen Patentmeldung P 34 02 230.9 mit demselben Prioritätsdatum, beschrieben. Eine andere Verwendung kann sein beim Erzielen einer Bildqualitätsvergrößerung durch Vertikal- und Horizontal-Frequenzverdopplung, wie in einem Artikel in der Zeitschrift "Rundfunktechnische Mitteilungen", Jahrgang 25 (1981), Nr. 6, auf Seiten 264 bis 269 beschrieben. Die Bildqualitätsvergrößerung wird dadurch erreicht, daß die zu einer (genormten) Vertikal-Periode gehörende Information zweimal während jeweils einer halben Vertikal-Periode wiedergegeben wird. Dabei können die Informationen, die zu zwei aufeinanderfolgenden Vertikal-Perioden gehören (1 und 2), in der Teilbildwiederholungsfolge 1-1/2-2 oder 1-2/1-2 je (genormte) Bildperiode wiedergegeben werden. Wenn die Teilbildwiederholungsfolge 1-2/1-2 gewählt wird, ist es für die Bildqualität günstig, den genannten Zyklus mit den Bildinformationen VS_n, VS_n′ für die Vertikal-Perioden 1 und 2 zu benutzen, und ungünstig wäre es, dafür die aufeinanderfolgenden Bildinformationen VS_n, VS_n+1 zu benutzen.

Zum bei dem Videosignal VS Ermitteln einer zwei Vertikal-Perioden TV (TV1 und TV2) umfassenden Bildperiode (TP=2TV) ist die in Fig. 1 dargestellte Schaltungsanordnung gegeben. Die Signalquelle VSS liegt zwischen zwei Eingangsklemmen IT1 und IT2 der Fernsehschaltungsanordnung, wobei die Klemmen IT2 an Masse liegt. Die Fernsehschaltungsanordnung nach Fig. 1 kann in einem Fernsehempfänger, einem Fernsehmonitor oder in einem Fernsehstudio vorhanden sein. Die Signalquelle VSS kann sich bei der Fernsehschaltungsanordnung oder in einem Abstand davon befinden. Von Bedeutung ist nur, daß die Eingangsklemmen IT1 das Videosignal VS erhält mit dem sich in Zyklen von zwei aufeinanderfolgenden Vertikal-Perioden TV wiederholenden (VS_n, VS_n′ und zwischen denselben sich schrittweise ändernden (VS_n, VS_n+1) Bildsignal. In der Fernsehschaltungsanordnung sind die Eingangsklemmen IT1 und IT2 mit einem Spannung- Stromwandler CON verbunden. Auf die Ausführungsform des Wandlers CON für die lineare Umwandlung (V/I) einer zugeführten Spannung V in einem zugeordneten Strom I wird nicht detailliert eingegangen. Bekannte Spannung-Stromwandle lassen sich dazu verwenden. Ein Ausgang des Wandlers CON ist mit drei Schaltern S1, S2 und S3 verbunden und ein anderer Ausgang liegt an Masse. Die Schalter S1, S2 und S3 mit drei weiteren Schaltern S4, S5 und S6 einen Schaltkreis (S1-S6). Die Schalter S1 bis S6 sind einfachheitshalber als mechanische Schalter dargestellt, werden jedoch in der Praxis als elektronische Schalter ausgebildet sein. Dabei werden den Schaltern S1 bis S6 aus Fig. 1 Schaltsignale zugeführt, die mit denselben Bezeichnungen in Fig. 2 als Funktion der Zeit t dargestellt sind. Die Schaltsignale S1 bis S6 aus Fig. 2 sind als Zeitdiagramme zwischen logischen Werten 1 und 0, die den geschlossenen bzw. geöffneten Zustand des betreffenden Schalters aus Fig. 1 entsprechen, wie bei dem Schaltsignal S1 aus Fig. 2 angegeben ist, aufgetragen. Weiterhin ist in Fig. 2 ein Zeitdiagramm einer Spannung VV aufgetragen, welche Spannung VV an einer Ausgangsklemme OT1 der Fernsehschaltungsanordnung nach Fig. 1 vorhanden ist, die weiterhin eine mit Masse verbundene Ausgangsklemme OT2 hat. Für die Spannung VV gilt, daß diese während bestimmter Zeitdauern mehr oder weniger gleich OV oder ungleich OV ist (in Fig. 2: ≠OV). Zur Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 wichtige Zeitpunkte sind in Fig. 2 durch t1, t2, t3 bis t13 bezeichnet. Je Vertikal-Perioden TV einander entsprechende Zeitpunkte sind die Zeitpunkte t1, t5, t9 und t13, die Zeitpunkte t2, t6 und t10, die Zeitpunkte t3, t7 und t11 und die Zeitpunkte t4, t8 und t12.

In Fig. 1 ist dargestellt, daß parallel zu dem Schalter S4 ein Kondensator C1 vorgesehen ist, wobei die Parallelschaltung in Reihe mit dem Schalter S1 zwischen den Ausgängen des Wandlers CON angeordnet ist. Die Schalter S1 und S4 und der Kondensator C1 bilden zusammen eine Signalintegrationsanordnung (C1, S1, S4). Auf gleiche Weise bildet ein Kondensator C2 mit den Schaltern S5 und S2 eine Signalintegrationsschaltung (C2, S2, S5). Der Schalter S3 ist als Kurzschalter zwischen den Ausgängen des Wandlers CON vorhanden. Die Verwendung des den Signalintegrationsschaltungen (C1, S1, S4) und (C2, S2, S5) vorgeschalteten linearen Spannung-Stromwandlers CON führt zu einer optimalen Signalintegration.

Der Verbindungspunkt des Kondensator C1 und des Schalters S1 liegt an einem (+)-Eingang eines Differenzverstärkers AMP. Ein (-)-Eingang des Differenzverstärkers AMP ist mit dem Verbindungspunkt des Kondensators C2 und des Schalters S2 verbunden. Ein Ausgang des Differenzverstärkers AMP liegt über den Schalter S6 an der Ausgangsklemme OT1. Der Differenzverstärker AMP und der Schalter S6 bilden zusammen eine Signalvergleichsschaltung (AMP, S6).

Bei der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 ist durch die Zeitpunkte t1, t5, t9, t13, . . . angegeben, daß dazu die dargestellten Schalterstellungen passen, wie auch aus den Zeitdiagrammen nach Fig. 2 hervorgeht, mit den Schaltern S3 und S6 geschlossen (leitend) und den Schaltern S1, S2, S4 und S5 geöffnet (unterbrochen).

In Fig. 2 sind drei ganze aufeinanderfolgende Vertikal-Perioden TV mit TV1, TV2 und TV1 bezeichnet. Dabei wird für Fig. 2 vorausgesetzt, daß die Bildinformationen VS_n, VS_n′ und VS_n+1 aufeinanderfolgend an der Eingangsklemme IT1 aus Fig. vorhanden sind. In bezug auf die Signalintegrationsschaltungen (C1, S1, S4) und (C2, S2, S5) gilt, daß diese, bevor eine Signalintegration stattfindet, unter Ansteuerung der Schaltsignale S4 und S5 rückgestellt werden. Bei dieser Rückstellung von den Zeitpunkten t2 und t10 bzw. von diesem Zeitpunkt t6 an wird der Kondensator C1 bzw. C2 völlig entladen, so daß dabei das Massepotential als Bezugswert vorhanden ist. Aus dem Schaltsignal S1 aus Fig. 2 folgt, daß in der ersten Vertikal- Periode TV1 eine Signalintegration stattfindet in der Zeitdauer t3 bis t4. Dabei nimmt nach der Rückstellung bei dem Zeitpunkt t2 (Signal S4) die Signalintegrationsschaltung (C1, S1, S4) einen Teil der (Bild)Information VS_n auf. Aus dem Schaltsignal S2 aus Fig. 2 geht hervor, daß nach der Rückstellung bei dem Zeitpunkt t7 (Signal S5) die Signalintegrationsschaltung (C2, S2, S5) während der Vertikal- Perioden TV2, zwischen den Zeitpunkten t7 und t8 einen Teil der (Bild)Information VS_n′ aufnimmt. Die gleichen Zeitdauern t3 bis t4 und t7 bis t8 können beispielsweise etwa zweihundert Zeilenperioden umfassen, wobei das Videosignal VS die Vertikal- und Horizontal- Synchroninformation umfaßt. Aus dem Schaltsignal S3 geht hervor, daß in der zwischenliegenden Zeitdauer t4 bis t7 die Ausgänge des Spannung-Stromwandlers CON kurzgeschlossen sind. Aus dem Schaltsignal S6 nach Fig. 2 folgt, daß von dem Zeitpunkt t9 an der Schalter S6 aus Fig. 1 während kurzer Zeit geschlossen ist. Da vorausgesetzt ist, daß in den Signalintegrationsschaltungen (C1, S2, S4) und (C2, S2, S5) die Bildinformationen VS_n und VS_n′ aufgenommen sind, ist das Reusultat, daß die Signalvergleichsschaltung (AMP, S6) eine Spannung VV nahezu gleich Null Volt (VV=OV) an der Ausgangsklemme OT1 abgibt. Bei dem vorher erfolgenden Schließen des Schalters S6 von dem Zeitpunkt t5 an ist in der Fig. 2 angegeben, daß für die Spannung VV gilt: VV≠OV. Dabei war in der Signalintegrationsschaltung (C2, S2, S5) die Bildinformation VS_n-1′ vorhanden, wie bei dem Schaltsignal S2 aus Fig. 2 abgeleitet werden kann, während in der Signalintegrationsschaltung (C1, S1, S4) die folglich andere Bildinformation VS_n vorhanden war. Aus der Spannung VV mit VV=OV zu dem Zeitpunkt t9 und VV≠OV zu dem Zeitpunkt t5 geht hervor, daß die Bildinformationen, die zu den vorhergehenden Vertikal- Perioden TV gehören, einander entsprechen, wie dies auch vorausgesetzt ist. Zu diesem Resultat gehört die in Fig. 2 bezeichnete Bildperiode TP=2TV.

Aus der in Fig. 2 gegebenen Spannung VV mit VV≠OV zu dem Zeitpunkt t13 folgt, daß im Durchschnitt über nur eine Vertikal-Periode die Bildinformation VS_n′ der Bildinformation VS_n+1 nicht entspricht, welche Informationen bei den Signale S2 und S1 angegeben sind.

In dem Fall, daß es keinen Unterschied oder nur einen geringen Unterschied zwischen den Bildinformationen, die zu mehreren aufeinanderfolgenden Vertikal-Perioden TV gehören, gibt, wird für die Spannung VV immer gelten: VV=OV. Dabei kann die Bildperiode TP nicht eindeutig bestimmt werden, aber dies ist auch nicht notwendig, da die aufeinanderfolgenden Bildinformationen mehr oder weniger gleich sind. Eine Bildinformationsänderung, die dazu führt, daß VV≠OV wird, reicht dann um zu folgern, daß die vorhergehende und die nachfolgende Vertikal-Periode TV eine Bildperiode TP bilden, an die sich die folgenden Bildperioden TP anschließen.

Nach einer jähen Bildinformtionsänderung wird mit Hilfe der Spannung VV aus Fig. 2 mit nach einander VV≠OV und VV=OV die dann vorhandene Bildperiode TP=2TV bestimmt werden können. Bei dem Signalvergleich mit Hilfe des Differenzverstärkers AMP kann dabei eine Signalschwelle vorhanden sein, damit nicht untergeordnete zu vernachlässigende Bildinformationsänderungen zu einer Bildperiodenänderung führen. Eine derartige immer vorhandene Schwelle bei Differenzverstärkern führt zu einem optimalen Signalvergleich.

Im Falle einer Film-Fernsehumwandlung müssen im Grunde 24 Filmbilder/Sekunde zu 25 oder 30 Fernsehbildern bei einer Vertikal-Frequenz von 50 bzw. 60 Hz umgewandelt werden. Bei der 50 Hz-Vertikal-Frequenz wird der Film mit 25 Filmbildern/Sekunde abgespielt und sie werden einmal wiederholt in 50 Vertikal-Perioden. In der US-Patentschrift 38 86 589 ist für die 60 Hz-Vertikal-Frequenz angegeben, daß beim Abspielen mit 24 Filmbildern/Sekunde abwechselnd 12 Filmbilder einmal und zweimal wiederholt in 2×12+3×12=60 Vertikal-Perioden gelangen. Ausgehend von einer Anzahl aufeinanderfolgenden jäher Bildinformationsänderungen und von einer Bildinformationsfolge VS_n, VS_n′, VS_n′′, VS_n+1, VS_n+1′, VS_n+2, VS_n+2′, VS_n+2′′, VS_n+3, usw. folgt auf die bei Fig. 2 beschriebene Art und Weise für die Spannung VV die Reihenfolge: 0, ≠0, 0, 0, ≠0, 0, ≠, 0, 0, ≠0 usw. Auch aus dieser Reihenfolge ist die Fernsehbildolge ersichtlich.

Claims (3)

1. Fernsehschaltungsanordnung zum Ermitteln zwei Vertikal-Perioden umfassender Bildperioden bei einem Videosignal, welches ein Bildsignal umfassende Videosignal an einer Eingangsklemme vorhanden ist und von einer Signalquelle zum Liefern eines sich in Zyklen von zwei aufeinanderfolgenden Vertikal-Perioden wiederholenden und möglicherweise zwischen denselben sich schrittweise ändernden Bildsignals, herrührt, dadurch gekennzeichnet, daß die Fernsehschaltungsanordnung mit einem Schaltkreis (S1, S6), einer ersten (C1, S1, S4) und einer zweiten Signalintegrationsschaltung (C2, S2, S5) und einer nachgeschalteten Signalvergleichsschaltung (AMP, S6) ausgebildet ist, über welchen Schaltkreis (S1, S6) die erste (S1, S1, S4) und zweite Signalintegrationsschaltung (C2, S2, S5) wechselweise alle zwei Veritikal-Perioden während wenigstens eines Vertikal-Periodenteils, nach einer Rückstellung auf einen Bezugswert, mit der Signalquelle (VSS) gekoppelt sind und weiterhin bevor eine der genannten Rückstellungen erfolgt, die Signalvergleichsschaltung (AMP, S6) zum Abgeben einer von dem Vergleich der zwei Signalintegrationen abhängigen Spannung (VV) an einer Ausgangsklemme (OT1) der Fernsehschaltungsanordnung wirksam ist.

2. Fernsehschaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fernsehschaltungsanordnung mit einem der ersten (C1, S1, S4) und der zweiten Signalintegrationsschaltung (C2, S2, S5) vorgeschalteten Spannung- Stromwandler (CON) ausgebildet ist.

3. Fernsehschaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalvergleichsschaltung (AMP, S6) mit einem Differenzverstärker (AMP) und einem nachgeschalteten, einen Teil des genannten Schaltkreises (S1-S6) bildenden, mit der Ausgangsklemme (OT1) verbundenen Schalter (S6) ausgebildet ist.