DE3510280A1

DE3510280A1 - Videosignalverarbeitungsschaltung fuer progressive abtastung

Info

Publication number: DE3510280A1
Application number: DE19853510280
Authority: DE
Inventors: Denis Peter Levittown Pa. Dorsey; Dalton Harold Princeton N.J. Pritchard; Walter Edgar Sepp
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1984-03-21
Filing date: 1985-03-21
Publication date: 1985-09-26
Also published as: KR850006821A; DE3510280C2; GB8507238D0; GB2156180A; KR930002117B1; GB2156180B; HK23393A; FR2561844A1; FR2561844B1; JPH06113330A; JPS60214184A; JP2559691B2; CA1219335A; US4573068A; JP2513557B2

Description

Videosignalverarbeitungschaltung für progressive Abtastung

Die Erfindung betrifft eine Videosignalverarbeitun-gsschaltung, die sich beispielsweise für ein progressives Abtastsystem eignet, welches zeilenweise verschachtelte Videosignale in nicht verschachtelte Videosignale mit doppelter Zeilenrate umwandelt.

Das Interesse an der Entwicklung hochauflösender Fernsehsystemeist kürzlich auf Techniken gerichtet, die eine Erhöhung des subjektiven Übertragungsverhaltens derzeitiger Systeme innerhalb der Beschränkungen der herrschenden Normen beabsichtigen. Bei einer Entwicklungsrichtung benutzt man eine progressive oder fortschreitende Abtastung ohne Verschachtelung. Das ankommende Videosignal, welches in einem üblichen Vertikalabtastformat mit zwei ineinander geschachtelten Rastern ankommt, wird zunächst in einem Speicher eingespeichert und anschließend aus dem Speicher mit der doppelten Zeilenfreguenz unverschachtelt

1 oder für fortlaufende Abtastung ausgelesen. Jede Zeile des ankommenden Videosignals führt zu zwei Zeilen im Wiedergabebild.

Ein Beispiel einer solchen Videosignalverarbeitungsschaltung ist in der britischen Patentanmeldung 8420973 entsprechend der DE-OS 34 31 262 von RCA vom 26. August 1983 (Erfinder D.H. Pritchard, Titel: "PROGRESSIVE SCAN TELEVISION DISPLAY SYSTEM EMPLOYING INTERPOLATION IN THE LUMINANCE CHANNEL") beschrieben. Das ankommende Videosignal mit einer Zeilenfrequenz f von etwa 16 kHz wird digitalisiert und einem digitalen Kammfilter zugeführt zur Erzeugung zeilenfrequent auftretender digitaler Abtastwerte von Leuchtdichte und Farbsignal. Ein Farbdemodulator erzeugt aus dem Farbsignal Farbmischsignale, etwa die Signale I und Q. Die Signale Y, I und Q werden in mehreren 1-Η-Speichern eingespeichert und dann mit der doppelten Zeilenrate oder Zeilenfrequenz aus dem Speicher wieder ausgelesen. Die Signale Y, I und Q der doppelten Zeilenfrequenz werden dann einer Farbmatrix zugeführt, welche Primärfarbsignale R, G und B der doppelten Zeilenfrequenz für ein Wiedergabebild mit fortlaufender Abtastung erzeugt.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung erfolgt die Frequenzerhöhung der Videosignale auf einer mehrfachen - etwa die doppelte - Zeilenfrequenz an einer Stelle des Verarbeitungszuges nach der Erzeugung der Primärfarbsignale R, G und B anstatt von einer früheren Stelle, etwa derjenigen, wo die Signale Y, I und Q entstehen. Aus der Frequenzerhöhung am Ende des Signalverarbeitungszuges anstatt an irgendeiner Zwischenstelle ergeben sich mehrere Vorteile. Erfolgt die Farbmatrizierung digital, dann ergibt sich ein solcher Vorteil dadurch, daß die digitale Matrizierung der Leuchtdichte- und Farbgemischsignale langsamer erfolgen kann, als wenn diese Signale nach der Frequenzerhöhung matriziert würden.

"L Ein weiterer Vorteil der Frequenzerhöhung auf 2f am Punkt der Signale R, G und B besteht darin, daß extern erzeugte zeilenfrequente (f„) Signale R, G und B in die nicht verschachtelte Form der doppelten Zeilenfrequenz einfach dadurch umgewandelt werden können·, daß man eine Schalteranordnung am Eingang der Frequenzerhöhungsstufe benutzt, um die externen Signale R, G und B anstelle der aus dem Videosignalgemisch abgeleiteten Signale R, G und B setzen kann. Ein Beispiel für extern erzeugte Signale R, ,η G und B sind die von einem Computer erzeugten derartigen Signale.

In den beiliegenden Zeichnungen zeigen

,c Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Videosignalverarbeitungsschaltung für progressive oder fortlaufende Abtastung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer Signalverar_or. beitungsschaltung für progressive Abtastung ge-

maß der Erfindung;

Fig. 3 eine detaillierte Ausführungsform einer Frequenzerhöhungsschaltung, wie sie bei der Videosignal-Verarbeitungsschaltung nach Fig. 1 verwendet

wird; und

Fig. 4 eine detaillierte Ausführungsform einer Frequenzerhöhungseinheit, wie sie bei der Videosignalvero₀ arbeitungsschaltung nach Fig. 2 benutzt wird.

Bei der Videosignalverarbeitungsschaltung 20 nach Fig. 1, die sich für ein fortlaufend abtastendes System eigne,t,wird ein Videosignalgemisch V. an den Anschluß 21 geliefert/ „p. welches ein übliches NTSC-Farbsignal mit 525 Zeilen in einem Format mit zwei ineinander verschachtelten Teilbildern

sein kann, wobei jede Zeile des Videosignals während eines Intervalls von 1/f_H erzeugt wird.

Das. Videosignalgemisch V. wird über einen Kontaktanschlüß#1 an einen einpoligen Umschalter 40c einer Sehaltstufe 40 den Ablenkschaltungen 39 zugeführt. Der Synchronisieranteil des Videosignals V. synchronisiert den Betrieb der mit doppelter Zeilenfrequenz arbeitenden Ablenkschaltung mit dem Bildinhalt des ankommenden Videosignals V. .

Das Videosignalgemisch V. gelangt zu einem Kammfilter mit einer 1-H-Verzögerungsleitung 23, einem Addierer 24 und einem Subtrahierer 25 zur Trennung des Leuchtdichtesignals vom Farbsignal im Videosignalgemisch. Die 1-H-Verzogerungsleitung 23 enthält genügend Speicherzellen zu einer adäquaten Abtastung einer Zeile des ankommenden Videosignals. Die Abtast-Taktfrequenz der Verzögerungsleitung 23 wird bestimmt entsprechend der Anzahl von Abtastwerten, die über eine Zeilenperiode (1/f„) des ankommenden Videosignals V. erhalten werden sollen. Ein mit einer Zeilenrate von 1/f„ auftretendes abgetrenntes Leuchtdichte-

filters 22, und an seinem Ausgang 27 entsteht ein sich mit der Z<
signal C.

signal Y entsteht an einem Ausgangsanschluß 26 des Kamm-22
mit der Zeilenrate 1/f„ wiederholendes abgetrenntes Färb-

Das Farbsignal C wird einem Farbdemodulator 3 3 zugeführt, welcher Farbgemischsignale erzeugt, wie etwa die Signale I und Q. Diese Signale gelangen zu einer Farbmatrix 35, welche eine I,Q Matrix 34 und eine Äddierstufe 36 enthält. Die Addierstufe 36 weist drei Addierer 136r, g und b und drei Addierer 236r, g und b auf. Die I,Q Matrix kombiniert die Signale I und Q zu drei Farbdifferenzsignalen R-Y, G-Y und B-Y, die am Ausgang der Matrix geliefert werden. Jedes der Farbdifferenzsignale wird mit

der Zeilenrate f„ erzeugt.

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Bei der Kammfilterung, durch welche das abgetrennte Leuchtdichtesignal Y erzeugt wird, tritt eine Reduzierung der Vertikaldetail-Leuchtdichteinformation oder ein Verlust an Vertikalauflösung im Leuchtdichtesignal auf. Dies beruht teilweise darauf, daß ein Teil der Vertikaldetailinformation vom Kammfilter 22 in das Farbsignal C hineingelangt wegen der vom Kammfilter bewirkten Zeilenmittelung.

Die Vertikaldetailinformation ist eine relativ niedrigfrequente Information, die beispielsweise unter 1 MHz liegt. Um im Leuchtdichtekanal die Leuchtdichte-Vertikaldetails, die im Farbsignal enthalten sind, wieder herzustellen, wird das Farbsignal C einer Vertikaldetail-Abtrennstufe 28 zugeführt, die beispielsweise ein Tiefpaßfilter mit einer Grenzfrequenz im Bereich von 750 kH bis 1 MHz haben kann.

Das relativ niedrigfrequente Vertikaldetail-Leuchtdichtesignal Y am Ausgang der Stufe 28 wird einer nichtlinear arbeitenden Vertikaldetailverbesserungsstufe 29 (peaking stage) zugeführt.

Das am Ausgang der Stufe 39 entstehende Vertikaldetailverbesserungssignal Y_p wird einem Addierer 30 ebenso wie das Vertikaldetailverbesserungssignal Y zur Erzeugung eines Leuchtdichte-Vertikaldetailverbesserungssignal Y. zugeführt. Das Signal Y dient dazu, Vertikalübergänge zwisehen Schwarz und Weiß durch Überhöhung der Vor- und/oder Nachschwinger von Signalübergängen schärfer erscheinen zu lassen. Das Vertikaldetailverbesserungssignal Y„ stellt die Vertikaldetailinformation zu dem gekämmten.Leuchtdichtesignal Y in der nachfolgenden Weise wieder her.

Die Signalverarbeitungsschaltung 20 benutzt eine Zeileninterpolationstechnik, um ein Bild unverschachtelt abzutasten, wobei aus jeder Zeile des ankommenden Videosignals zwei Zeilen eines zeitlich komprimierten Videosignals abgeleitet werden, die in fortlaufenden, unverschachtelten Wiedergabezeilen des Fernsehempfängers dargestellt werden. Eine Reihe solcher Interpolationstechniken ist in der britischen Patentanmeldung 8420974 beschrieben, die der bereits erwähnten DE-OS 34 31 262 von Pritchard und der US-Patentanmeldung 526 702 entspricht, die am 26. August 1983 für die Erfinder D.H. Pritchard und W.E. Sepp mit dem Titel "PROGRESSIVE SCAN TELEVISION SYSTEM EMPLOYING VERTICAL DETAIL ENHANCEMENT" eingereicht worden ist. Die Signalverarbeitungsschaltung 20 benutzt eine Abwandlung der in jener Patentanmeldung beschriebenen Interpolationstechnik.

Um die Information mit verbesserten Vertikaldetails richtig in einem Paar Wiedergabezeilen erscheinen zu lassen, wird die vertikaldetailverbesserte Information in abwechselnden Zeilen in ihrer Polarität umgekehrt. Um diese zeilenweise Polaritätsumkehr bei fortlaufend abgetasteten Wiedergabezeilen zu erreichen, wird das vertikaldetailverbesserte Leuchtdichtesignal Y_v einem Addierer 31 und dem negativen Eingang eines Subtrahierers 32 zugeführt. Das kammgefilterte Leuchtdichtesignal Y wird ebenfalls auf den Addierer 31 und auf den positiven Eignang des Subtrahierers 32 gegeben. Am Ausgang des Addierers 31 entsteht ein wiederhergestelltes Leuchtdichtesignal Y und am Ausgang des Addierers 32 entsteht ein wiederhergestelltes Leuchtdichtesignal Y_.

Die Signale Y₊ und _ enthalten die Leuehtdichteinformation des ankommenden Videosignalgemisches V. einschließlich der wiederhergestellten und verbesserten Vertikaldetailinformation. Im wiederhergestellten Leuchtdichtesignal

Y ist die Vertikaldetailinformation in einer Polaritäts-

richtung, im wiederhergestellten Leuchtdichtesignal Y_ in der entgegengesetzten Polarität enthalten.

Das wiederhergestellte Leuchtdichtesignal Y wird Addierern 136r, 136g und 136b der Addierstufe 36 in der Farbmatrix 35 zugeführt. Das wiederhergestellte Leuchtdichtesignal Y_ wird Addierer 236r, 236g und 23b zugeführt. Das von der I,Q Matrix erhaltene Farbdifferenzsignal R-Y wird auf die Addierer 136r und 236r gegeben, das Signal G-Y auf die Addierer 136g und 236g und das Signal B-Y auf die Addierer 136b und 236b.

Der Ausgang des Addierers. 136r ist das Primärfarbsignal Rot R , in dem die vertikaldetai!verbesserte Leuchtdichteinformation in einer ersten Polarität enthalten ist, und das Ausgangssignal des Addierers 236 ist das Primärfarbensignal Rot R , das die vertikaldetailverbesserte Leuchtdichteinformation mit der entgegengesetzten Polarität enthält. Das Ausgangssignal des Addierers 136g ist das Primärfarbsignal Grund G , in dem die vertikaldetailverbesserte Leuchtdichteinformation mit der ersten Polarität enthalten ist, und das Ausgangssignal des Addierers 236g ist das Primärfarbsignal Grün G_, in dem die vertikaldetailverbesserte Leuchtdichteinformation mit der entgegengesetzten Polarität enthalten ist. Der Addierer 136b liefert an seinem Ausgang das Primärfarbsignal Blau B mit vertikaldetailyerbesserter Leüchtdichteinformation der ersten Polarität, und der Addierer 236b liefert an seinem Ausgang das Primärfarbsignal Blau B_ mit vertikaldetailverbesserter Leuchtdichteinformation der entgegengesetzten Polarität. Jedes der Farbsignale Rot, Grün und

Blau R , G und B wird mit der Zeilenfrequenz f„ erzeugt,: — i i η

Um Rot-, Grün- und Blau-Farbvideosignale R» , G- bzw. B„ höherer Geschwindigkeit oder auf die doppelte Zeilenfre-

quenz zeitlich komprimiert sind, zu erhalten, werden der Rot-, Grün- und Blauausgang der Farbmatrix 35 über einen sechs poligen EIN/AUS-Schalter 40b der Schaltstufe 40 einer Zeitkompressionsschaltung oder Geschwindigkeitserhöhungsstufe 3? (speed-up stage) zugeführt. Die beiden Rot-Farbsignale R werden entsprechenden Eingangsleitungen IN1 und IN2 einer GeschwindigkeitserhÖhungseinheit 37r zugeführt. Die beiden Grün-Farbsignale G werden entsprechenden Eingangsleitungen IN1 und IN2 einer Geschwindigkeitserhohungseinheit 37g zugeführt, und die beiden Blau-Farbsignale B werden entsprechenden Eingangsleitungen IN1 und IN2 einer Geschwindigkeitserhöhungseinheit 37b zugeführt.

Die Einheit 37r bewirkt eine zeitliche Kompremierung der beiden Eingangssignale um einen Faktor 2 zu zeitlich komprimierten Signalen R¹ und R'_, die jeweils eine Dauer von 1/ 2f„ haben und auf der Ausgangssignäl-

leitung T zum Signal R_ multiplext werden.

Die Zeilen des Signals R~ der doppelten Zeilenfrequenz wechseln . zwischen einer Zeile des zeitlich komprimierten Signals R¹ und einer Zeile des zeitlich komprimierten Signals R¹ ab. Diese Abwechseln erfolgt so, daß für ein gegebenes Paar von Signalen R¹ und R' , die einer gegebenen Zeile des ankommenden Videosignals V. zugeordnet sind, die im Signal R¹_enthaltene Information in derjenigen Zeile wiedergegeben wird, die oberhalb der benachbarten Zeile liegt, welche die im Signal R¹ enthaltene Information wiedergibt. Diese spezielle Folge der Signale R' und R¹ führt zu einer Vertikaldetailverbesserung des unverschachtelten Wiedergabesignals mit richtiger Phasenlage.

Die Einheiten 37g.und 37b arbeiten ähnlich, wie es für die Einheit 37r beschrieben ist. Die Einheit 37g erzeugt

ein Grünsignal G_ der doppelten Zeilenfrequenz, welches zwischen zeitlich komprimierten Zeilen der Grünsignale G' und G' abwechselt. Die Einheit 37b erzeugt ein Blausignal B» der doppelten Zeilenfrequenz, das zwisehen zeitlich komprimierten Zeilen der Blausignale B'_ und B' abwechselt.

Fig. 3 zeigt eine spezielle Ausführungsform 137 einer Geschwindigkeitserhöhungseinheit, die als eine der Einheiten 37r, 37g und 37b in Fig. 1 benutzt werden kann.

Andere Ausführungsformen solcher Einheiten, die in Fig. 1 verwendet werden können, sind in der britischen Patentanmeldung 84 20972 beschrieben, die der US-Patentanmeldung Nr. 526 701 (Anmeldedatum 26. August 1983, Erfinder W.E. Sepp, Titel "PROGRESSIVE SCAN SPEED-UP PROCESSOR") entspricht.

Gemäß Fig. 3 enthält die Geschwindigkeitserhöhungseinheit 137 vier 1-H Speicher 41 bis 44, eine Eingangsschalteranordnung mit gekoppelten Schaltern 45a und 45b, einen Ausgangsschalter 46 und eine Speichertaktschalteranordnung mit gekoppelten Schaltern 47a und 47b. Die Schalter 45a, 45b und 46 haben jeweils vier Kontakte 1 bis 4. Die Eingangsleitung INI ist mit dem Schaltarm des Schalters 45a, die Eingangsleitung IN2 mit dem Schaltarm des Schalters 45b und die Ausgangsleitung T mit dem Schaltarm des Schalters 46 gekoppelt.

Die Schaltarme der Schalter 45a und 45b rotieren im Uhrzeigersinn und berühren nacheinander ihre jeweiligen Kontakte 1 bis 4. Der Schaltarm des Schalters 46 rotiert im Gegenuhrzeigersinn und berührt nacheinander seine Kontakte 1 bis 4. Die Verweilzeit des Schaltarmes des Schalters 4Sa^ und des Schalters 45b auf irgendeinem seiner Kontakte dauert 1/f_tr. Die Verweilzeit des Schalt-

rl

arms des Schalters 46 auf einem seiner Kontakte ist gleich der Dauer 1/2f„, also halb so lang wie die Verweilzeit der Schalter 45a und 45b.

Das Signal S nach Pig. 3, das auf der Eingangsleitung IN1 vorhanden ist, stellt irgendeins der vertikaldetailverbesserten Rot-, Grün- und Blausignale R , G , B nach Fig. 1 dar, welches sich mit einer Zeilenfrequenz f„ wiederholt.. Das Signal S_ nach Fig. 3, das auf der Eingangsleitung IN2 anliegt, stellt das entsprechende Signal R_, G bzw. B_ dar. Das Signal S wird aufeinanderfolgend zeilenweise in Speichern 41 und 43 gespeichert, das Signal S_ wird aufeinanderfolgend zeilenweise in Speichern 42 und 44 gespeichert.

Jeder der Speicher 41 bis 44 hat eine genügende Kapazität, damit die höchsten interessierenden Frequenzen adäquat abgetastet werden können. Dieses Kriterium bestimmt die Einschreibtaktrate ck des Taktsignals f , welches den Taktanschlüssen CK jedes der Speicher 41 bis 44 zugeführt wird. Die Schreibaktrate f„ kann beispielsweise 4f sein, also der vierfachen Farbträgerfrequenz, die beispielsweise im NTSC-System 3,58 MHz beträgt.

Die in den Speichern 41 bis 44 gespeicherten Signale S und S_ werden aus den Speichern mit einem Taktsignal ck von 2f wieder ausgelesen, das mit der doppelten Einschreibtaktrate, nämlich mit 2f , erzeugt wird. Beispielsweise betrage die Lesetaktrate 8 f .Das

SC

Schreibtaktsignal wird den Kontakten W der Schalter 47a und 47b zugeführt, und das Lesetaktsignal wird den Kontakten R der Schalter zugeführt. Der Schaltarm des Schalters 47a ist mit den Takteingängen CK der Zeilenspeicher 41 und 42 gekoppelt, und der Schaltarm des Schalters 47b ist mit den Takteingängen CK der Zeilenspeicher 43 und 44 verbunden.

Die synchronisierten Positionen der Schaltarme der Schalter 45a, 45b, 46, 47a und 47b sind in Fig. 3 veranschaulicht.

. Wenn beispielsweise die Schaltarme der Schalter 45a und 45b während einer Verweilzeit von 1/f„ am jeweiligen

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Anschluß 1 liegen, dann liegen die Schaltarme des Schalters 47a am Kontakt R und der Schaltarm des Schalters 47b liegt am Kontakt W. Während dieses Zeitraums berührt der Schaltarm des Schalters 46 den Anschluß 3 für eine Verweildauer von 1/2f„, und dann während einer weiteren

Verweilzeit gleicher Dauer den Kontakt 4. Auf diese Weise werden die Signale S und S auf den Eingangsleitungen IN1 und IN2 durch einen Faktor 2 zeitlich komprimiert und auf die Ausgangsleitung T multiplex!:, wo abwechselnd die zeitlich komprimierten Signale S"_ und S" auftreten.

Die Videosignalverarbeitung nach Fig. 1 kann entweder analog oder digital erfolgen. Im Digitalfall wird das Videosignalgemisch V. digitalisiert oder durch einen (nicht dargestellten) Analog/Digital-Converter abgetastet, ehe es dem Eingang 21 zugeführt wird. Dann benutzt man digitale Schaltungen zur Realisierung der in Fig. 1 veranschaulichten Verarbeitungsstufen. Die Digitalsignale R„ , G_ und B₂ werden dann durch ebenfalls nicht dargestellte Digital/Analog-Converter wieder analogisiert, ehe sie den Treiberstufen der Bildröhre des Fernsehempfängers zugeführt werden. Gemäß einem Merkmal der in Fig. 1 veranschaulichten Ausführungsform der Erfindung wird das Videosignal ohne Geschwindigkeitserhöhung nach seiner Umwandlung in R-, G- und B-Signale am Ausgang der Farbmatrix 35 verarbeitet, so daß der größte Teil der digitalen Signalverarbeitung mit einer relativ niedrigen Abtastrate erfolgen kann.

Gemäß einem anderen Merkmal der Ausführungsform nach Fig. 1 kann die Videosignalverarbeitungsschaltung 20 Signale R, G und B von einer externen Videoquelle, wie etwa einem Computer, der diese Signale verschachtelt,

mit einer Rate f„ liefert, unmittelbar verarbeiten. Da

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die Geschwindigkeitserhöhung oder zeitliche Komprimierung auf die doppelte Zeilenfrequenz erst erfolgt, nachdem das ankommende Videosignal V. in die Form der Signale R, G und B gebracht worden ist, können die externen Signale R, G und B anstelle der intern verarbeiteten eingegeben werden, unmittelbar ehe die Geschwindigkeitserhöhungseinheiten die Signale erhalten.

Wie Fig. 1 zeigt, erzeugt eine externe Quelle 38 für die Signale R_r G und B drei Primärfarbsignale R , G und B , die sich mit der Zeilenrate von f wiederholen. Die Signale R , G und B werden entsprechenden Schaltarmen eines dreipoligen Umschalters 40a der Schaltstufe zugeführt. Jeder der drei eingeschalteten Kontakte des Schalters 40a ist mit beiden Eingangsleitungen IN1 und IN2 einer entsprechenden der drei Einheiten 37r, 37g und 37b verbunden.

Die Schaltarme der Schalter 40a, 40b und 40c in der Schaltstufe 40 sind miteinander gekoppelt. Zur Verarbeitung der Signale R , G und B von der externen Quelle 38 werden die drei Schaltarme des Schalters 40a so eingestellt, daß sie auf ihren angeschlossenen Kontakten liegen. Die sechs Arme des Schalters 40b werden auf ihre nicht verdrahteten Kontakte geschaltet. Der Arm des Schalters 40c liegt am Kontakt #2. Auf diese Weise wird das externe Rotsignal R der Geschwindigkeitserhöhungseinheit 37r mit einer zeitlichen Kompression um einen Faktor 2 zugeführt, so daß das Signal R¹ der Dauer "\/2f entsteht, und auf der Ausgangsleitung T als doppelt zeilenfrequentes Signal R„ multiplext. Werden Signale von der externen Quelle 38 verarbeitet, dann wird im Signal R das zeitlich komprimierte Signal R¹ einmal wiederholt, so daß es in zwei benachbarten Zeilen des nicht verschachtelten Bildes wiedergegeben wird. Ähnliches gilt für die Verarbeitung der externen Grün- und Blau-Videosignale G und B zur Erzeu-

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gung der einmal wiederholten, zeitlich komprimierten Grün- und Blau-Videosignale G¹.· und B¹ der mit doppelter Zeilenfrequenz auftretenden Signale G₂ und B- . In diesem Fall enthalten abwechselnde Zeilen der Signale R₂ , G₂ und B Vertikaldetailinformation derselben Polarität.

Zur Synchronisierung der Ablenkschaltungen 39 mit dem Bildinhalt der externen Signale R , G_& und B_& wird eines dieser Signale, beispielsweise Signal B_e, den Ablenkschaltungen 39 über den Kontakt #2 des Schalters 40c zugeführt. Die Ablenkschaltungen 39 extrahieren den Synchronisationsanteil des Videosignals B um die mit doppelter Zeilenfrequenz arbeitende Horizontalablenkschaltung und die Vertikalablenkschaltung zu synchronisieren. Man kann auch andere Synchronisiertechniken anwenden, wobei etwa die externe Quelle 38 ein viertes Ausgangssignal liefert, das getrennte Synchronisierinformation enthält, die dann über den Schalter 40c den Ablenkschaltungen 39 zugeführt wird.

Als ein weiteres Merkmal der Schaltung nach Fig. 1 sieht man, daß die externe Quelle der Signale R, G und B unmittelbar an die Zeitkompressionsstufe 37 angeschlossen werden kann, ohne daß die Rot-, Grün- und Blausignale R , G und B weiterbearbeitet würden. Diese Signale sind lediglich zeitlich komprimiert und werden einmal während jedes 1/f„ Intervalls wiederholt. Typischerweise kann die externe Quelle 38 der Signale R, G und B eine Quelle wie ein Computer sein, der intern Signale R, G und B mit hoher horizontaler und vertikaler Auflösung erzeugt, verglichen mit der Auflösung des kammgefilterten Leuchtdichtesignals Y . Damit ist für die Signale R , G und B die Verarbeitung nicht notwendig, welche das ankommende Videosignalgemisch V^ zur Erzeugung des Vertikaldetailverbesserungssignals unterworfen war. Die extern abgeleiteten Signale R ,

G und B können unmittelbar auf die Eingangsleitungen der Zeitkompressionsstufe 37 gegeben werden.

Fig. 2 veranschaulicht eine andere Videosignalverarbeitungssehaltung 20 gemäß der Erfindung, welche ein mit einer Zeilenrate von f„ verschachteltes Videosignal in

ein unverschachteltes R, G, B Signal doppelter Zeilenrate umwandelt, wobei die Speichererfordernisse für die Zeitkompressionsschaltungen oder Geschwindigkeitserhöhungsschaltungen geringer sind. In den Fig. 1 und 2 sind für gleiche Funktionen entsprechende Bezugszeichen verwendet.

Gemäß Fig. 2 wird das am Ausgang des Addierers 30 entstehende Vertikaldetailverbesserungssignal Y_x. ein erstes Mal um einen Faktor von zwei komprimiert, ehe es im Leuchtdichteverarbeitungskanal mit einer Polarität wieder hergestellt wird, die ohne Verschachtelung zeilenweise abwechselt.

Das Ausgangssignal der I,Q Matrix 34 und das kammgefilterte Leuchtdichtesignal Y werden in einer Addierstufe 3 36 der Farbmatrix 135 addiert zu einem Rotsignal R1 am Ausgang der Addierschaltung 336r, einem Grünsignal GI am Ausgang der Addierschaltung 336g und einem Blausignal B1 am Ausgang der Addierschaltung 336b. Die Signale RI, G1 und B1, die jeweils mit der Zeilenrate von f„ erzeugt werden, werden entsprechend über jeweilige Schaltarme eines dreipoligen EIN/AUS-Schalters 140b einer Schaltstufe 140 einzelnen Zeitkompressionseinheiten 237r, 237g und 237b einer Zeitkompressions-oder Geschwindigkeitserhöhungsstufe 237 zugeführt.

Jede der Einheiten 237r, g und b komprimiert ihr jeweiliges Eingangssignal RT, G1, B1 zeitlich um einen Faktor von zwei und wiederholt jede zeitlich komprimierte Zeile.

An den Ausgängen der Einheiten 237r, g und b entstehen die Farbsignale R'_? , G' und B' mit der doppelten Zeilenrate. Zu jeder Zeile des ankommenden Videosignals V. gehören zwei Zeilen zeitlich komprimierter Videosignale zu jedem der Rot-, Grün und Blau-Farbsignale R' , G' und B' . Jede zeitlich komprimierte Farbsignalzeile dauert 1/2f .

Das Vertikaldetailverbesserungssignal Y_v wird einer Zeitkompressionseinheit 237v der Stufe 237 zugeführt.

Die Einheit 237v arbeitet ähnlich wie die anderen Zeitkompressionseinheiten zur Erzeugung eines zeitlich komprimierten und einmal wiederholten Vertikaldetailverbesserungsvideosignals Y _ der doppelten Zeilenrate. 15

Das Videosignal Y_v_ wird unmittelbar dem Eingang B eines Multiplexers 49 zugeführt und außerdem nach Polaritätsumkehr dem Eingang A des Multiplexers. Ein Rechteckschwingungs-Wähltakt f„,ck wird dem Wähleingang S des

Multiplexers 49 zur Auswahl zugeführt, ob an dessen Ausgang das Eingangssignal A oder B, -Y_v-> oder +Yy-, , erscheinen soll. Am Ausgang des Multiplexers 49 erscheint abwechselnd das Vertikaldetailverbesserungssignal -Y_y_ und das Vertikaldetailverbesserungssignal +Y,,-, entgegengesetzter Polarität, die beide die Dauer von 1/2f„ haben.

Die abwechselnd erzeugten Vertikaldetailverbesserungssignale -Y - und +Y_v_ , die am Ausgang des Multiplexers 49 erscheinen, werden jedem Addierer 48r, 48g und 48b über entsprechende Schaltarme und Kontakte #1 eines Schalters 14Oe der Schaltstufe 140 zugeführt. Am Ausgang des Addierers 48r erscheint ein Rotfarbsignal doppelter Zeilenrate, welches Zeilenpaare komprimierter Rotfarbsignale (R_2x-' ^R2x+* enthält, wobei die Vertikaldetailinformation des Signals R₂ _ die entgegengesetzte Polarität wie im Signal R_ hat. Ähnlich entstehen an den

Ausgängen der jeweiligen Addierer 48g und 48b Paare zeitlieh komprimierter Signale (G_ _, G_ ) und ^(B2x-' ^B2x+^}'

Die Ausgänge der Addierer 48r, g und b werden über entsprechende Kontakte §\ und Schaltarme eines Schalters 14Of der Schaltstufe 140 mit Ausgangssignalleitungen 6Or, g, b gekoppelt, um Signale R_2x' ^G2x' ^B2x ^der doppelten Zeilenrate zu erzeugen, so daß für jedes gegebene Paar von Wiedergabezeilen die wiedergegebene Vertikaldetailinformation eine andere Polarität hat, wobei die negative Vertikaldetailinformation zuerst dargestellt wird.

Wählt man eine externe Quelle 38 für R, G und B Signale zur Lieferung der Bildinformation, dann werden die Schaltarme der Schalter 140a und 140b auf die nicht angeschlossenen Kontakte gelegt, und die Schaltarme der Schalter 140c bis 140f werden auf ihre Kontakte #2 gelegt. Die von der Quelle 38 erzeugten externen Signale R , G und B werden den Zeitkompressionseinheiten 237r, g und b zugeführt, um einen Faktor zwei zeitlich komprimiert zu doppelzeilenfrequenten Parbsignalen R¹^ , G'_? und B' , wobei jede Zeile der zeitlich komprimierten Farbvideosignale einmal wiederholt wird.

Die Vertikaldetailwiederherstellung kann für von der externen Quelle 38 erzeugte Rot, Grün und Blau-Signale nicht nötig sein, weil solche Signale bereits eine scharfe Vertikalauflösung besitzen. Die Ausgänge der Einheiten 2J7r, g und b können daher unmittelbar über die Schalter 14Oe und 14Qf mit den Ausgangsleitungen 6Or, g und b unter Umgehung der Addierstufe 48 gekoppelt sein.

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Fig. 4 zeigt eine detaillierte Ausführungsform 337, welche sich für irgendeine der Zeitkompressionsschaltungen der Stufe 237 in Fig. 2 eignen. In Fig. 4 stellt das Signal S¹ irgendeine der Signale R¹, G¹, B' oder der Signale R , G , B dar. Das Signal S' in Fig„ 4 stellt e e e ^x

das entsprechende Eingangssignal um einen Faktor von zwei zeitlich komprimiert und über das volle Intervall 1/f„ einmal wiederholt dar.

Die Einheit 337 enthält zwei 1-H-Speicher 51, 52 und einpolige Umschalter 147a bis 147d, die miteinander gekoppelt sind. Die Verweilzeit jedes der entsprechenden Schaltarme der Schalter auf einem jeweiligen Kontakt ist gleich T/f„. Das mit einer Rate von f erzeugte Takt-

ht S

signal f ,ck wird auf die Kontakte W der Schalter 147a udn 147b gekoppelt. Das mit einer Rate von 2f erzeugte

Taktsignal 2f ,ck wird auf die Kontakte R der Schalter 147a und 147b gekoppelt.

Wenn die Schaltarme der Schalter 147a bis 147d die in Fig. 4 gezeigten Positionen einnehmen, dann wird eine Zeile des Signals S¹ im 1-H-Speicher 51 während eines Intervalls 1/f„ gespeichert. Die Speicher 51 und 52

haben genügend Speicherkapazität, um genug Abtastwerte des Signals S¹ zu speichern, so daß die höchsten, im Signal enthaltenen Frequenzen adäquat abgetastet werden. Die Abtastwerte des Signals S' werden in den Speicher 51 eingeschrieben, wenn dem Taktanschluß CK das Taktsignal f ,ck zugeführt wird.

Zur gleichen Zeit, wo eine Zeile des Videosignals S' in den Speicher 51 eingeschrieben wird, wird die zuvor im Speicher 52 gespeicherte vorangehende Zeile des Videosignals aus dem Speicher mit Hilfe des Taktsignals 2f ,ck ausgelesen. Die Ausleserate aus dem Speicher 52 ist zweimal so groß wie die Einschreiberate in diesem Speicher.

Daher wird während des Intervalls 1/f„f das benötigt wird,

um in den Speicher 51 eine Zeile des ankommenden Videosignals S¹ einzuspeichern, die vorangehende Zeile des Videosignals zweimal aus dem Speicher 52 ausgelesen. Das Signal S' mit der doppelten Zeilenfrequenz gelangt über den Schalter 147b zum Ausgang der Zeitkompressionseinheit 3 37.

Weil die Vertikaldetailinformation erst nach der zeitliehen Komprimierung des Vertikaldetailverbesserungssignals in den Leuchtdichteverarbeitungszug eingekoppelt wird, benutzt die Videosignalverarbeitungsschaltung nach Fig. 2 eine vereinfachte Zeitkompressionsstufe 237, welche Zeitkompressionseinheiten 337 gemäß Fig. 4 enthält, die als Speicherkapazität nur jeweils zwei 1-H Speicher enthalten. Zum Vergleich benutzt die Zeitkompressionsstufe 37 der Videosignalverarbeitungsstufe 20 nach Fig. 1 Zeitkompressionseinheiten 137 nach Fig. 2, welche jeweils vier 1-H Speicher brauchen. Weil das Vertikaldetailverbesserungssignal Y weiterhin ein Signal ist, dessen Frequenzen nur bis 750 kHz oder 1 MHz er-. reichen, können infolge der Frequenzkompression des Vertikaldetailverbesserungssignals vor Einspeisung in den Eeuchtdichteverarbeitungszug Speicher relativ niedriger Kapazität als 1-H Speicher für die Zeitkompressionseinheit 237v benutzt werden.

Claims

Patentansprüche

Videosignalverarbeitungsschaltung mit einer Einrichtung (23, 24) zur Erzeugung eines Leuchtdichtesignals (Y ) mit einer ersten Zeilenfequenz (f„)/ einer Einrichtung (23, 25) zur Erzeugung eines Farbsignals (C) mit der ersten Zeilenfrequenz und mit einer Kombinationssehaltung (33, 34, 36), welche aus den zugeführten Leuchtdichte- und Farbsignalen einen ersten Signalsatz aus einem ersten, zweiten und dritten Farbsignal mit der ersten Zeilenfrequenz erzeugt, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Ausgang der Kombinationsschaltung (33, 34, 36) eine Zeitkompressionsschaltung (37) gekoppelt ist, welche das mit der ersten Zeilenfrequenz erzeugte erste, zweite und dritte Farbsignal in einen zeitlich komprimierten zweiten Signalsatz aus einem ersten, zweiten und dritten Färb-

POSTSCHECK MÖNCHEN NR. Anixn-800

signal mit einer zweiten höheren Frequenz (2f„ ) die ein Vielfaches der ersten Zeilenf requeiiz iL,t, erzeugt.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Leuchtdichte- und Farbsignal erzeugende Einrichtung (23, 24, 25) Teil eines Kammfilters (20) ist, dessen Eingang (21) ein Videosignalgemiseh (V.) zugeführt wird und daß das Leuchtdichtesignal (Y) als kammgefiltertes Leuchtdichtesignal an einem ersten Ausgang und das Farbsignal (C) als kammgefiltertes Farbsignal an einem zweiten Ausgang liefert, wobei die in dem kammgefilterten Leuchtdichtesignal (Y ) enthaltene Vertikaldetailinformation eine geringere Auflösung als die im Videosignalgem tene Vertikaldetailinformation hat.

Auflösung als die im Videosignalgemiseh (V. ) enthal-
3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß eine Einrichtung (28, 29, 30) zur Erzeugung eines Vertikaldetailinformation darstellenden Signals (Y_y) und eine Kombinationseinrichtung (31, 32, 33 oder 49, 48) zur Kombinierung der Vertikaldetailinformation mit den Farbsignalen derart, daß jede zweite Zeile jedes Farbsignals Vertikaldetailinformation einer Polarität und die dazwischenliegenden Zeilen Vertikaldetailinformation der entgegengesetzten Polarität enthalten, vorgesehen sind.
4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die das die Vertikaldetailinformation enthaltende Signal erzeugende Einrichtung Signale mit der ersten Zeilenfrequenz erzeugt und daß die die Vertikaldetailinformation enthaltenden Signale sowie die Leuchtdichte- und Farbsignale mit der ersten Zeil.enfrequenz der Kombinationseinrichtung (31, 32, 36) zugeführt werden.
1-5. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die das die Vertikaldetailinformation enthaltende Signal erzeugende Einrichtung eine Zeitkompressionseinheit (237v) zur Komprimierung des die Vertikaldetailinformation enthaltenden Signales enthält und das der Kombinationseinrichtung (49, 48) der zeitlich komprimierte zweite Satz von Farbsignalen und das die zeitlich komprimierte Vertikaldetailinformation enthaltende Signal zugeführt werden.
6. Schaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Eingangsschaltung vorgesehen ist, welche ein dritter Signalsatz aus einem ersten, zweiten und dritten Farbsignal (R , B , G ) mit der ersten Zeilenfrequenz (f_H) zugeführt wird, daß mit der Eingangsschaltung und der Kombinationseinrichtung eine Schalteranordnung (40a, b) gekoppelt ist, welche der Zeitkompressionsschaltung einen aus dem ersten und dritten Satz der drei Farbsignale ausgewählten Satz zuführt zur Erzeugung eines entsprechend

ausgewählten Satzes aus (a) den zeitlich komprimierten

zweiten Satz der drei Farbsignale und (b) einem zeit- - lieh komprimierten vierten Satz von drei Farbsignalen, die aus dem dritten Satz der drei Farbsignale abgeleitet sind, wobei jedes der drei Farbsignale des zeitlich komprimierten vierten Satzes mit der zweiten Zeilenfrequenz (2f„.) erzeugt ist.