DE3605283C2 - Einrichtung zur Anhebung eines Teils des Frequenzspektrums eines digitalen Videosignals - Google Patents
Einrichtung zur Anhebung eines Teils des Frequenzspektrums eines digitalen VideosignalsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Anhebung eines
Teils des Frequenzspektrums eines digitalen Videosignals,
welches in Halbbildabschnitten auftritt, mit den im Oberbe
griff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen.
Ein aufgrund der Videosignalverarbeitung in einem Fernseh
empfänger erzeugtes Wiedergabebild läßt sich wesentlich ver
bessern durch Vergrößerung der Steigung oder Steilheit von
Signalamplitudensprüngen. Solche Betonungen werden üblicher
weise als Signalanhebung bezeichnet und betreffen im allge
meinen die höherfrequenten Komponenten des Videosignals.
Aus der US-PS 4 399 460 ist ein analoges Videosignalanhebungs
system mit einem regelbaren Verstärker bekannt, welcher das
Videosignal im Frequenzbereich von 0,9 bis 2,7 MHz selektiv
verstärkt. Von diesem Verstärker gelieferte Signale werden
wieder zum breitbandigen Videosignal hinzuaddiert, um eine
Signalüberhöhung im Frequenzbereich von 0,9 bis 2,7 MHz zu
bewirken. Das Kombinationssignal wird spitzengleichgerichtet
zur Ableitung eines Verstärkungsregelsignals, mit dem der
frequenzselektive Verstärker geregelt wird. Dieses Verstärkungs
regelsignal führt bei niedriger Amplitude des Kombinations
signals zu einer höheren Verstärkung, bei Signalen höherer
Amplitude dagegen zu einer niedrigeren Verstärkung. Zwischen
etwa 35 und 55% der Maximalamplitude des Kombinationssignals
wird die Verstärkung des frequenzselektiven Verstärkers auf
Null herabgesetzt.
Aus der US-PS 4 110 790 ist eine andere analoge automatische
Anhebungsschaltung mit einer frequenzselektiven Verstärker
schaltung und einem Spitzendetektor bekannt. Hierbei wird die
Amplitude der vom frequenzselektiven Verstärker gelieferten
Videosignalspitzen festgestellt, und es wird ein Regelsignal
erzeugt, welches in einer geschlossenen Schleife zur Regelung
der Verstärkerschaltung zurückgeführt wird. Deren Videoaus
gangssignal wird wieder in das breitbandige Videosignal ein
gekoppelt, was zu einer Videosignalanhebung führt.
Eine Videosignalanhebungsschaltung, bei welcher das Leucht
dichtesignal derart angehoben oder abgesenkt werden kann, daß
die entsprechende Steigung der Signalsprünge stärker oder ge
ringer wird, ist ferner aus der US-PS 4 081 836 bekannt. Hier
bei wird das Leuchtdichtesignal bandpaßgefiltert und in Ab
hängigkeit von der Regelspannung verstärkt. Das verstärkte
bandpaßgefilterte Signal wird danach mit dem breitbandigen
Leuchtdichtesignal zu einem selektiv frequenzüberhöhten
Signal zusammengefaßt.
Schließlich ist aus der DE 34 23 114 A1 eine digitale Ver
steilerungsschaltung mit steuerbarem Versteilerungsgrad be
kannt, in welcher digitale Eingangssignale mit gefilterten
und gewichteten Versionen dieser Signale zu steuerbar ver
steilerten digitalen Signalen kombiniert werden. Durch ein
digitales Filter werden die relativ hochfrequenten Komponen
ten des digitalen Eingangssignals abgeleitet, die durch einen
digitalen Multiplizierer entsprechend einem Multiplikator
koeffizienten gesteuert gewichtet werden. Dieser Koeffizient
wird durch eine Steuerschaltung in einer Größe erzeugt, der
entsprechend der Spitzenamplitude der höherfrequenten Kompo
nenten des digitalen Eingangssignals relativ zum Wert eines
Versteilerungspegelsteuersignals bestimmt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Steuerung der
Versteilerung so zu verbessern, daß ein befriedigenderer Bild
eindruck ohne Übersteigerungen entsteht.
Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs
1 angegebenen Merkmale gelöst. Weiterbildungen der Erfindung
sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.
Ein Anhebungssystem für ein digitales Videosignal gemäß der Er
findung enthält ein Filter zur Selektierung eines Teils des
Frequenzspektrums des digitalen Videosignals und einen Detektor
zur Feststellung der Spitzen des gefilterten Signals. Weitere
Schaltungsteile einschließlich eines mit dem Spitzendetektor ge
koppelten Akkumulators liefern in Abhängigkeit von der Summe der
Spitzenamplitudenwerte über ein Intervall von im wesentlichen
mindestens einem Halbbildintervall einen Akkumulationswert. Mit
dem Akkumulator ist ein Verstärkungsrechner gekoppelt, der ein
Verstärkungsregelsignal erzeugt. Es besteht vorzugsweise eine
solche Abhängigkeit von dem Akkumulationswert, daß (1) das Ver
stärkungsregelsignal einen relativ großen gegebenen Wert für
Akkumulationswerte unterhalb eines ersten vorbestimmten Wertes
und (2) einen wesentlich niedrigeren gegebenen Wert für Akkumula
tionswerte oberhalb eines zweiten vorbestimmten Wertes hat. Für
Akkumulationswerte zwischen dem ersten und zweiten vorbestimmten
Wert verhält sich der Wert des Verstärkungsregelsignals, umgekehrt
proportional zum Akkumulationswert. Das Videoausgangssignal wird
durch weitere Schaltungsteile erzeugt, wie eine mit dem Filter
und dem Verstärkungsrechner gekoppelte Bewertungsschaltung zur
Bewertung oder Bemessung des gefilterten Videosignals in Abhängig
keit von dem Verstärkungsregelsignal.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild eines erfindungsgemäßen digitalen
Videosignalanhebungs/Absenkungssystems;
Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Spitzendetektorschaltung, die
bei dem System nach Fig. 1 verwendet werden kann;
Fig. 3 ein Blockschaltbild eines Verstärkungsregelelementes, das
sich für das System nach Fig. 1 eignet;
Fig. 4 eine Darstellung der Abhängigkeit der Verstärkung von der
akkumulierten Spitzenamplitude für das Verstärkungsregel
element nach Fig. 3 und
Fig. 5 ein Signaldiagramm von Potentialen an verschiedenen Punkten
der Schaltung nach Fig. 2.
In den Figuren stellen die breiten Pfeile, welche die Schaltungs
elemente verbinden, Mehrfachleitungen für digitale Abtastwerte mit
Parallelbits dar, schmale Pfeile bedeuten Verbindungen mit nur
einem Leiter. Gemäß Fig. 1 wird ein breitbandiges digitales Video
signal, beispielsweise ein Leuchtdichtesignal von einer Farb-/
Leuchtdichte-Trennschaltung in einem Fernsehempfänger einer Eingangs
leitung 10 zugeführt. Dieses Signal gelangt zu einem Verstärker
element 16, wo es um einen Faktor G1 von einer Verstärkungsfaktor
quelle 14 verstärkt (multipliziert) wird. Das verstärkte breit
bandige Videosignal vom Element 16 wird einem Eingang eines Signal
summierers 20 zugeführt.
Das breitbandige Videosignal auf der Leitung 10 wird ferner einem
Eingang eines Bandpaßfilters 12 zugeführt, welches für das Signal
selektiv in einem vorbestimmten Frequenzband von beispielsweise
2 bis 4,2 MHz durchlässig ist. Das bandpaßgefilterte Videosignal
vom Filter 12 wird einem Verstärkerelement 18 zugeführt, wo es
durch ein auf der Leitung 31 vorhandenes Verstärkungs/Dämpfungs-
Signal in seiner Größe verändert wird. Das bandpaßgefilterte
Videosignal vom Verstärkerelement 18 wird einem zweiten Eingang
des Signalsummierers 20 zugeführt, wo es mit dem breitbandigen
Videosignal kombiniert wird. Das Ausgangssignal des Summierers 20
ist ein breitbandiges Videosignal, dessen Signalkomponenten im
Frequenzdurchlaßband des Filters 12 hinsichtlich der außerhalb des
Durchlaßbands liegenden Frequenzkomponenten selektiv verstärkt oder
gedämpft sind.
Das Verstärkungs/Dämpfungs-Signal auf der Leitung 31 wird in
Abhängigkeit von Spitzenamplituden des bandpaßgefilterten Video
signals vom Filter 12 erzeugt. Videosignalabtastwerte vom
Bandpaßfilter 12 gelangen zu einem Spitzendetektor 22, der
Amplitudenwerte, die nahe bei den Spitzen der Signalamplituden
liegen, und Nullwerte während der Signalintervalle zwischen
positiven und negativen Signalspitzen liefert.
Die Spitzenamplituden- und Nullwerte vom Spitzendetektor 22 ge
langen zu einem Akkumulator 24, welcher die Nullwerte und die
Spitzenamplitudenwerte vom Spitzendetektor 22 über beispielsweise
ein Halbbildintervall summiert. Statistisch ist festgestellt worden,
daß für Videosignale, die mit der vierfachen Farbträgerfrequenz
abgetastet worden sind und in digitale 8 Bit-Codewörter umgewandelt
sind, ein 21 Bit-Akkumulator ausreicht, um die Spitzenamplituden
eines Halbbildes des bandpaßgefilterten Videosignals zu summieren.
Am Ende jedes aktiven Halbbildes der Videoinformation wird der
Akkumulator 24, beispielsweise durch einen Vertikalsynchronimpuls
Vsync, auf Null zurückgestellt.
Innerhalb eines Halbbildintervalls sind 120 000 Signalspitzen
möglich, die tatsächliche Anzahl von Spitzen liegt jedoch wesentlich
niedriger. Für das dargestellte Ausführungsbeispiel sei angenommen,
daß nur eine Spitze auftritt für eine Periode mit 16 möglichen
Signalspitzen. Außerdem ist nicht der akkumulierte Spitzenamplituden
wert, sondern vielmehr der mittlere Amplitudenwert der interessierende
Parameter. Für Lieferung eines mittleren Spitzenamplitudenwertes wird
das Ausgangssignal des Akkumulators um einen Faktor von 2¹³ dividiert,
und diese Division erfolgt einfach durch Benutzung der 8 höchstwertigen
Bits des Akkumulatorausgangssignals von 21 Bit.
Die 8 höchstwertigen Bits vom Akkumulator 24 werden einem Verstärkungs
rechner 30 zugeführt, der ein Mikroprozessor oder eine ROM-Nachschlag
tabelle sein kann. Am Ende jedes Halbbildintervalls werden die
8 höchststelligen Bit des akkumulierten Wertes durch den Impuls Vsync
im Verstärkungsrechner gespeichert, und dieser Wert dient zur
Bestimmung des Verstärkungsfaktors auf der Leitung 31 für das
nachfolgende Halbbildintervall (bei manchen Anwendungen kann es
erwünscht sein, das Ausgangssignal des Akkumulators durch Tiefpaß
filterung vor Zuführung zum Verstärkungsrechner zu glätten).
Dem Verstärkungsrechner 30 werden zwei Schwellwerte TH₁ und TH₂
zugeführt, welche schaltungsmäßig festgelegte Konstanten oder vom
Benutzer einstellbare Werte sein können.
Das vom Verstärkungsrechner 30 auf der Leitung 31 gelieferte
Verstärkungsregelsignal hängt vom Wert der 8 höchststelligen Bit
des Akkumulatorausgangssignals ab. Die Verstärkungsfunktion ist
in Fig. 4 veranschaulicht, in welcher die Ordinate den relativen
Verstärkungswert und Abszisse den 8 Bit-Akkumulatorausgangswert
darstellen. Für niedrigere Akkumulatorausgangswerte, also kleiner
als TH₁, ist die Verstärkung ein relativ großer und konstanter Wert
Gmax. Für Akkumulatorausgangswerte zwischen TH₁ und TH₂ folgt der
Verstärkungswert der Kurve Gmax(1-(ACC-TH₁)/ACC). Die Verstärkungs
kurve wird in diesem Bereich so gewählt, daß die Amplitude des
bandpaßgefilterten Signals relativ konstant bleibt. Schließlich
ist für Akkumulatorausgangswerte größer als TH₂ der Verstärkungs
wert wiederum konstant und liegt auf einem niedrigeren, mit Gmax-GS
bezeichneten Wert.
Die Verstärkung G ist über das Frequenzspektrum, welches das
Bandpaßfilter 12 durchlaufen hat und am Ausgang des Signalsummierers
20 erscheint, gleich der Summe der Verstärkungswerte auf der
Leitung 31 und des Verstärkungswertes G₁ von der Quelle 14. Damit
ist die Verstärkung G: G = Gmax + G₁, wenn die Regelspannung
kleiner als TH₁ ist, G = G₁ + Gmax(1-(ACC-TH₁)/ACC), wenn die
Regelspannung zwischen TH₁ und TH₂ liegt, und G = G₁ + (Gmax-G₃),
wenn die Regelspannung größer als TH₂ ist. Falls G₃ gleich Gmax
gewählt wird, ist die Gesamtverstärkung G = G₁, sofern die Regel
spannung größer als TH₂ ist. Wird G₃ größer als Gmax gewählt, dann
ist die Gesamtverstärkung G kleiner als G₁, und das Signalspektrum
im Durchlaßband des Filters 12 wird gegenüber dem breitbandigen
Videosignal abgesenkt oder gedämpft. Dieser zuletzt genannte Ver
stärkungswert wird im Zusammenhang mit der Erfindung bevorzugt und
ist in Fig. 4 durch die gestrichelte Linie veranschaulicht. Anstelle
der beschriebenen Funktion können für spezielle Anhebungs/Absenkungs
kurven auch andere Verstärkungsfunktionen benutzt werden.
Fig. 2 zeigt ein Beispiel eines digitalen Spitzendetektors und sei
im Zusammenhang mit den in Fig. 5 dargestellten Signalformen be
schrieben. Das auf der Leitung 13 erscheinende Ausgangssignal des
Bandpaßfilters 12 wird einem um einen Abtastwert verzögernden Ver
zögerungselement 32 und einem minuenden Eingang eines Subtrahierers
34 zugeführt. Das verzögerte Ausgangssignal des Verzögerungselementes
32 gelangt zum subtrahenden Eingang des Subtrahierers 34. Von diesem
wird nur das Vorzeichenbit, also die Polaritätsangabe, benutzt und
einem Eingang eines EXKLUSIV-ODER-Tores 38 und einem Verzögerungs
element 36 mit einer Verzögerung von einer Abtastung zugeführt. Das
Ausgangssignal des Verzögerungselementes 36 wird dem zweiten Eingang
des Tores 38 zugeführt, welches nur dann ein Ausgangssignal einer
logischen "1" liefert, wenn an seinen beiden Eingängen ungleiche
Logikwerte liegen.
Das Ausgangssignal des Tores 38 gelangt zu den Regeleingängen von
Verriegelungsschaltungen 40 und 42, die mit entsprechenden Daten
eingängen an das Verzögerungselement 32 bzw. die Leitung 13 ange
schlossen sind. Die Ausgänge der Verriegelungsschaltung 40 und 42
sind mit entsprechenden Eingängen eines Addierers 44 verbunden,
dessen Ausgangssignal wiederum einem Größen- oder Amplitudendetektor
46 zugeführt wird, der mit seinem Ausgang an eine Torschaltung 48
angeschlossen ist, die vom Ausgangssignal des ODER-Tores 38 ge
steuert wird.
In Fig. 5 veranschaulicht die Kurvenform (a) den Abtasttakt, welcher
die Abtastfrequenz und die Lage der Signalabtastwerte auf der
Leitung 13 bestimmt. Die Kurvenform (b) zeigt die Amplitudenwerte
einer beispielhaften Folge von Eingangsabtastwerten. Diese Abtast-
Werte sind der Einfachheit halber als Impulse gezeichnet, jedoch
hat in Wirklichkeit jeder Abtastwert eine Dauer von etwa einer
Abtasttaktperiode. Es sei angenommen, daß der Abtastwert S2 momentan
auf der Leitung 13 erscheint. Während dieser Zeit ist der Abtastwert
S1 am Ausgang des Verzögerungselementes 32 vorhanden. Der Sub
trahierer 34 subtrahiert den Amplitudenwert des Abtastwertes S1
vom Amplitudenwert von S2. Da der Abtastwert S2 größer als S1 ist,
ist das Vorzeichenbit vom Subtrahierer 34 eine logische "0", die
ein positives Ergebnis anzeigt und in der Kurvenform (c) veran
schaulicht ist. Tritt der Abtastwert S3 auf der Leitung 13 auf,
dann liefert das Verzögerungselement 32 den Abtastwert S2. Weil
der Abtastwert S3 größer als S2 ist, ist die Differenz S3-S2 ein
positiver Wert, und das Vorzeichenbit vom Subtrahierer 34 ist
wiederum eine logische "0". Wenn nun die Abtastwerte S4 und S3
jeweils auf der Leitung 13 und am Ausgang des Verzögerungselementes
32 erscheinen, dann liefert der Subtrahierer 34 als Vorzeichenbit
wert eine logische "1", die ein negatives Ergebnis anzeigt, weil
der Abtastwert S4 kleiner als S3 ist. Die Differenzen nachfolgender
Abtastwerte von S4 bis S8 sind alle negativ. Daher verbleibt das
Vorzeichenbit von der Subtrahierschaltung 34 bis zum Auftreten des
Abtastwertes S9 im Zustand einer logischen "1". Der Abtastwert S9
ist größer als S8 und jeder nachfolgende Abtastwert von S8 bis
S16 ist größer als der jeweils vorangehende Abtastwert. Daher
liefert der Subtrahierer 34 vom Abtastwert S9 bis S16 an seinem
Ausgang ein Vorzeichenbit als logische "1", welche positive
Differenzen anzeigt.
Die Übergänge der Vorzeichenbit-Ausgangssignale (Signalform c) zeigen
eine Änderung der Steigung der Hüllkurve der Eingangsabtastwerte an.
Die Signalform (d) veranschaulicht das verzögerte Vorzeichenbit vom
Ausgang des Verzögerungselementes 36. Die Signalformen (c) und (d)
stellen die logischen Eingangssignale zum EXKLUSIV-ODER-Tor 38 dar.
Wenn sich die Signalformen (c) und (d) voneinander unterscheiden,
also zwischen den Abtastwerten S4 bis S5 und S9 bis S10, dann
erzeugt das Tor 38 als Ausgangssignal eine logische "1", wie die
Signalform (e) zeigt.
Bei den positiv gerichteten Übergängen im Ausgangssignal des Tores
38 werden die jeweiligen Abtastwerte an den Dateneingängen der
Verriegelungsschaltungen 40 und 42 in diese eingegeben. Wenn die
Signalform (e) beim Abtastwert S4 ansteigt, dann wird also der
Abtastwert S4 in der Verriegelungsschaltung 42 und der Abtastwert
S3 in der Verriegelungsschaltung 40 gespeichert. Diese Abtastwerte
bleiben in den Verriegelungsschaltungen bis zum Abtastwert S9, wo
die Signalform (e) ansteigt und die Abtastwerte S9 und S8 in den
Verriegelungsschaltungen gespeichert werden.
Die in den Verriegelungsschaltungen 40 und 42 gespeicherten Abtast
wertpaare werden im Addierer 44 zu einer Summe von N-Bit summiert.
Nur die N-1 höchstwertigen Bit vom Addierer 44 werden ausgegeben,
um eine Mittelwertbildung der zwei Abtastwerte zu bewirken. Die
Mittelwerte werden einem Größen- oder Amplitudendetektor 46 zugeführt,
welcher alle jeweiligen Mittelwerte in einer einzigen Polarität
umkehrt. Diese Größen gelangen über Tore 48 zum Ausgang 23 des
Spitzendetektors, und das auf der Leitung 23 erscheinende Ausgangs
signal ist durch die Signalform (f) veranschaulicht. Jeder Spitzen
wert wird für eine Abtast-Taktperiode und jeder Nullwert wird
zwischen den Spitzen ausgegeben.
Bei einer alternativen Ausführungsform des Spitzendetektors können
die Verriegelungsschaltung 42 und der Addierer 44 entfallen, und dann
werden die Abtastwerte von der Verriegelungsschaltung 40 unmittelbar
dem Detektor 46 zugeführt.
Fig. 3 zeigt ein Beispiel für eine Verstärkungsrechnerschaltung.
Das Verstärkungsregelsignal wird vom Subtrahierer 66 geliefert, der
eines der drei Signale von einem von der Quelle 68 gelieferten
Maximalverstärkungswert subtrahiert. Welches der drei Signale vom
Maximalverstärkungswert subtrahiert wird, hängt von den Logikaus
gangssignalen der Vergleichsschaltungen 54 und 56 ab.
Die 8 höchstwertigen Bit der Spitzenamplitudensummen vom Akkumulator
24 werden in einer Verriegelungsschaltung 49 unter Steuerung durch
den Vertikalsynchronimpuls Vsync am Ende jedes Halbbildintervalls
gespeichert. Der Speicherwert wird den beiden Vergleichsschaltungen
54 und 56 zugeführt. Der Schwellwert TH₁ von der Quelle 50 wird dem
zweiten Eingang der Vergleichsschaltung 54 zugeführt, welche als
Ausgangssignal nur dann eine logische "1" liefert, wenn der
gespeicherte Wert kleiner als TH₁ ist. Der Schwellwert TH₂ von der
Quelle 52 wird einem zweiten Eingang der Vergleichsschaltung 56
zugeführt, welcher als Ausgangssignal eine logische "1" nur dann
liefert, wenn der gespeicherte Wert größer als TH₂ ist.
Die Ausgangssignale der Vergleichsschaltungen 54 und 56 gelangen
zu einem NOR-Glied 58, welches nur dann eine logische "1" liefert,
wenn beide Eingangssignale niedrig sind, was der Fall ist, wenn
der Wert in der Verriegelungsschaltung 49 größer als TH₁ aber
kleiner als TH₂ ist. Liegt dieser Zustand vor, dann wird der von
der Verriegelungsschaltung 49 gelieferte Wert, oder ein Teil davon,
über das Tor 60 zum Subtrahierer 66 übertragen. In diesem Falle
entspricht der Ausgangsverstärkungswert einem Punkt zwischen TH₁
und TH₂ in der Kurve nach Fig. 4.
Ist der in der Verriegelungsschaltung 49 gespeicherte Wert kleiner
als TH₁, dann ist das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 54
eine logische "1". Dadurch wird das Tor 61 so konditioniert, daß es
ein Signal des Wertes 0 von der Quelle 59 zum Subtrahierer 66
gelangen läßt. In diesem Falle beträgt der Wert des vom Subtrahierer
66 gelieferten Verstärkungsregelsignals Gmax.
Wenn schließlich der in der Verriegelungsschaltung 49 gespeicherte
Wert größer als TH₂ ist, dann liefert die Vergleichsschaltung 56
an ihrem Ausgang eine logische "1", welche das Tor 62 so konditioniert,
daß es ein Signal G3 von der Quelle 64 zum Subtrahierer 66 gelangen
läßt. In diesem Falle ist der Verstärkungswert am Ausgang des
Subtrahierers Gmax-G₃.
Es versteht sich, daß die Werte in den Quellen 59, 64 und 68
schaltungsmäßig festgelegt werden können, sie können jedoch auch
vom Benutzer einstellbar sein, um das Verhalten des Systems den
Wünschen des Benutzers besser anpassen zu können.
Es mag unpraktisch erscheinen, die Spitzenamplituden über ein
Halbbildintervall zu mitteln. Wenn beispielsweise die Szene aus
einem Bild mit relativ wenig Details besteht, andererseits aber
einige große Übergänge (Amplitudensprünge) im Bild zeigt, dann
kann der akkumulierte Spitzenwert kleiner sein als bei einem
lebhaften Bild mit kleinen Signalübergängen. Der für ein detailarmes
Bild resultierende Anhebungs-Verstärkungsfaktor wird dann groß sein,
und zwar tatsächlich wesentlich größer als für ein Bild mit vielen
großen Signalspitzen. Man kann erwarten, daß die große Verstärkung
das Wiedergabebild unerwünscht beeinträchtigt. Ganz im Gegenteil
neigt die angewandte große Verstärkung, wenn nur wenige große
Spitzen auftreten, zu einer Betonung des Bildes. Betrachten wir
ein Bild in Nahaufnahme (close up) einer Person, die Juwelen trägt,
dann enthält das wie Juwelen darstellende Signal relativ große
Spitzen. Werden diese Spitzen mit der unangemessen großen Ver
stärkung verstärkt, dann werden die Juwelen mit zusätzlichem
Funkeln wiedergegeben. Generell neigt das Anhebungs-Verstärkungssignal,
welches über das gesamte Bild erzeugt wird und über die nachfolgenden
Bildperioden benutzt wird, zu einer Wiedergabe erwünschterer Bilder
als ein Anhebungsverstärkungssignal, das auf der Basis von Momentan
werten oder Abtastwert für Abtastwert erzeugt und benutzt wird.
Claims (6)
1. Einrichtung zur Anhebung eines Teils des Frequenz
spektrums eines digitalen Videosignals, welches in Halbbild
intervallen auftritt, mit
- - einem Eingang (10), über den das digitale Videosignal einem Filter (12) zugeführt wird, welches für den Teil des Frequenzspektrums des digitalen Videosignals durchlässig ist;
- - einem mit dem Filter gekoppelten Spitzendetektor (22), welcher die Größe der Spitzen des gefilterten Videosignals feststellt,
- - einer mit dem Ausgang des Detektors gekoppelten Schaltung (24, 30) zur Erzeugung eines Verstärkungsregelsignals,
- - einer mit dem Filter gekoppelten Skalierungsschaltung (18), die in Abhängigkeit von dem Verstärkungsregelsignal das ge filterte Videosignal maßstäblich verändert, und
- - einer Ausgangsschaltung, die einen Signalsummierer (20) enthält, der mit einem ersten Eingang an den Eingang (10) für das digitale Videosignal und mit einem zweiten Eingang an den Ausgang der Skalierungsschaltung (18) angeschlossen ist und an dessen Ausgang das Videoausgangssignal entsteht, dadurch gekennzeichnet, daß die das Verstärkungsregelsignal erzeugende Schaltung
- - eine mit dem Spitzendetektor (22) gekoppelte Akkumulator schaltung (24), welche in Abhängigkeit von der Summe der Spitzenamplitudenwerte über ein sich mindestens über ein Halbbildintervall erstreckendes Intervall einen Akkumula tionswert erzeugt, und
- - einen mit der Akkumulatorschaltung gekoppelten Verstärkungs rechner (30) enthält, der ein Verstärkungsregelsignal er zeugt, das für Akkumulationswerte unter einem ersten vorbe stimmten Wert einen relativ großen gegebenen Wert hat, für Akkumulationswerte über einen zweiten vorbestimmten Wert einen wesentlich kleineren gegebenen Wert hat und für Akku mulationswerte zwischen dem ersten und dem zweiten vorbe stimmten Wert einen zum Akkumulationswert umgekehrt pro portionalen Wert hat,
- - und daß der Skalierungsschaltung (18) das Verstärkungs regelsignal von dem Verstärkungsrechner (30) zugeführt wird.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Spitzendetektor (22) enthält:
eine Eingangsleitung (13),
ein mit dieser gekoppeltes Verzögerungselement (32),
einen Subtrahierer (34), der mit einem ersten Eingang an die Eingangsleitung und mit einem zweiten Eingang an das Verzögerungselement ange schlossen ist und an seinem Ausgang ein Signal liefert, welches die Polarität von Abtastwertdifferenzen darstellt, daß mit dem Ausgang des Subtrahierers eine Schaltung (36, 38) gekoppelt ist, welche an ihrem Ausgang einen Steuerimpuls liefert, wenn die Polarität der Abtastwertdifferenzen sich ändert, daß eine Ver riegelungsschaltung (40, 42) mit dem Verzögerungselement (32) und der Eingangsleitung (13) gekoppelt ist und in Abhängigkeit von dem Steuerimpuls einen Video abtastwert speichert, wenn sich die Polarität der Abtastwert differenzen ändert, und daß eine Umwandlungsschaltung mit einem an die Verriegelungsschaltung gekoppelten Amplitudendetektor (46) vorgesehen ist, welche die ihr zugeführten Abtastwerte in Abtastwerte einer Polarität umwandelt und an ihrem Ausgang die Spitzenamplituden liefert.
eine Eingangsleitung (13),
ein mit dieser gekoppeltes Verzögerungselement (32),
einen Subtrahierer (34), der mit einem ersten Eingang an die Eingangsleitung und mit einem zweiten Eingang an das Verzögerungselement ange schlossen ist und an seinem Ausgang ein Signal liefert, welches die Polarität von Abtastwertdifferenzen darstellt, daß mit dem Ausgang des Subtrahierers eine Schaltung (36, 38) gekoppelt ist, welche an ihrem Ausgang einen Steuerimpuls liefert, wenn die Polarität der Abtastwertdifferenzen sich ändert, daß eine Ver riegelungsschaltung (40, 42) mit dem Verzögerungselement (32) und der Eingangsleitung (13) gekoppelt ist und in Abhängigkeit von dem Steuerimpuls einen Video abtastwert speichert, wenn sich die Polarität der Abtastwert differenzen ändert, und daß eine Umwandlungsschaltung mit einem an die Verriegelungsschaltung gekoppelten Amplitudendetektor (46) vorgesehen ist, welche die ihr zugeführten Abtastwerte in Abtastwerte einer Polarität umwandelt und an ihrem Ausgang die Spitzenamplituden liefert.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Umwandlungsschaltung ferner eine in Reihe mit dem Amplituden
detektor (46) geschaltete Torschaltung (48) enthält, die in
Abhängigkeit von den Steuerimpulsen für Spitzenwerte durchlässig
ist und beim Fehlen der Steuerimpulse Nullwerte liefert.
4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Verstärkungsrechner (30) einen Mikroprozessor aufweist.
5. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Verstärkungsrechner enthält:
einen ersten und einen zweiten Vergleicher (54, 56), die mit Eingängen an den Akkumulator (24) gekoppelt sind und von denen der erste ein Ausgangssignal liefert, wenn der Akkumulationswert kleiner als der erste vorbestimmte Wert ist, und von denen der zweite ein Ausgangssignal liefert, wenn der Akkumulationswert den zweiten vorbestimmten Wert übersteigt,
eine erste, zweite und dritte Quelle (59, 64, 68) für Verstär kungswerte,
einen Subtrahierer (66), der mit seinem minuenden Eingang an die dritte Verstärkungswertquelle (68) angeschlossen ist, ferner einen subtrahenden Eingang hat und an seinem Ausgang das Ver stärkungsregelsignal liefert,
und eine Torschaltung (60, 61, 62), die in Abhängigkeit von dem vom ersten Vergleicher (54) gelieferten Signal die erste Verstärkungswertquelle (59) an den subtrahenden Eingang koppelt, in Abhängigkeit von einem vom zweiten Vergleicher (56) gelieferten Signal die zweite Verstärkungswertquelle (64) an den subtrahenden Eingang koppelt und bei Fehlen von Signalen vom ersten und zweiten Vergleicher den Akkumulator an den subtrahenden Eingang koppelt.
einen ersten und einen zweiten Vergleicher (54, 56), die mit Eingängen an den Akkumulator (24) gekoppelt sind und von denen der erste ein Ausgangssignal liefert, wenn der Akkumulationswert kleiner als der erste vorbestimmte Wert ist, und von denen der zweite ein Ausgangssignal liefert, wenn der Akkumulationswert den zweiten vorbestimmten Wert übersteigt,
eine erste, zweite und dritte Quelle (59, 64, 68) für Verstär kungswerte,
einen Subtrahierer (66), der mit seinem minuenden Eingang an die dritte Verstärkungswertquelle (68) angeschlossen ist, ferner einen subtrahenden Eingang hat und an seinem Ausgang das Ver stärkungsregelsignal liefert,
und eine Torschaltung (60, 61, 62), die in Abhängigkeit von dem vom ersten Vergleicher (54) gelieferten Signal die erste Verstärkungswertquelle (59) an den subtrahenden Eingang koppelt, in Abhängigkeit von einem vom zweiten Vergleicher (56) gelieferten Signal die zweite Verstärkungswertquelle (64) an den subtrahenden Eingang koppelt und bei Fehlen von Signalen vom ersten und zweiten Vergleicher den Akkumulator an den subtrahenden Eingang koppelt.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
der zweite Verstärkungswert von der zweiten Quelle größer als der
dritte Verstärkungswert von der dritten Quelle ist, derart, daß
das vom Subtrahierer erzeugte Verstärkungsregelsignal negativ ist.
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