DE3609135C2

DE3609135C2 -

Info

Publication number: DE3609135C2
Application number: DE3609135A
Authority: DE
Inventors: Gerhard Dipl.-Ing. 6108 Weiterstadt De Wischermann
Original assignee: BTS Broadcast Television Systems GmbH
Current assignee: Philips GmbH
Priority date: 1986-03-19
Filing date: 1986-03-19
Publication date: 1993-02-18
Also published as: JPS62227293A; GB2188207B; US4833524A; GB2188207A; DE3609135A1; GB8706310D0

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanordnung nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Aus der DE-OS 30 37 778 ist bereits eine solche Schaltungsanordnung bekannt. Mit dieser bekannten Schaltungsanordnung kann jedoch nur ein phasenrichtiges Schaltsignal für die horizontale Richtung erzeugt werden. Aufgrund der zeilenweisen Abtastung des Fernsehbildes zeigt sich jedoch bei nahezu horizontalen Schnittkanten der gleiche störende, aliasähnliche Effekt im Schaltsignal wie bei senkrechten oder schräg geneigten Schnittkanten.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß auch eine vertikale Korrektur des Schaltsignals möglich ist.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß bei digitalen Farbfernsehsystemen eine störungsfreie Umschaltung von einem Signal auf das andere für alle vorkommenden Schnittkanten möglich ist.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Schaltungsanordnung möglich.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Spannungszeitdiagramm zur Berechnung der Korrekturwerte,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Erzeugung der korrigierten Schaltsignale,

Fig. 3 einen vertikalen Phasenschieber.

Da die vorliegende Erfindung im wesentlichen auf dem Gegenstand der Patentanmeldung P 30 37 778 aufbaut, werden bei der vorliegenden Patentanmeldung die Notwendigkeit und die genaue Art der Ableitung der zeitlichen Korrektursignale nicht nochmals eingehend erläutert, jedoch wird im Zusammenhang mit Fig. 1 kurz darauf eingegangen.

Beim sogenannten "Chroma-Key"-Verfahren wird aus einem Vordergrundsignal ein Schaltsignal zur Überblendung auf einen künstlichen Hintergrund abgeleitet. Beim digitalen "Chroma-Key"-Verfahren tritt aufgrund der Rasterung des Bildsignals durch den Abtastvorgang des Problems der horizontalen Schnittkantenfestlegung auf. Das selektierte Farbsignal, welches ein Maß für die Annäherung der Größen, Y, U, V an die Werte Y₀, U₀, V₀ des Hintergrundes (z. B. Blau) darstellt, wird mit einem einstellbaren Schwellwert K verglichen. Beim Überschreiben des Schwellwertes soll auf das künstliche Hintergrundsignal übergeblendet werden. Der dabei auftretende Phasenfehler kann gemäß dem in der Patentanmeldung P 30 37 778 beschriebenen Verfahren ermittelt und danach ein phasenrichtiges korrigiertes Schaltsignal erzeugt werden. Dazu ist eine Schaltungsanordnung erforderlich, durch welche das Schaltsignal in horizontaler Richtung innerhalb einer Taktperiode in der Phasenlage kontinuierlich verschoben werden kann.

Der erfindungsgemäße Gedanke ist nun, dieses Verfahren auch zur vertikalen Korrektur des Schaltsignals heranzuziehen, da aufgrund der zeilenweisen Abtastung des Fernsehbildes bei nahezu horizontalen Schnittkanten der gleiche störende aliasähnliche Effekt im Schaltsignal auftritt. Deshalb muß nun eine zusätzliche Information über den vertikalen Phasenfehler bezüglich des Komparatorsignals abgeleitet werden. Ähnlich wie bei der Bildung des horizontalen Korrekturwertes aus den Bildpunktwerten vor und nach der Schnittkante wird nun die Größe des selektierten Farbsignals aus der Vorzeile mit ausgewertet.

In Fig. 1 ist ein Teil einer Fernsehzeile N-1 und der darauffolgenden Zeile N dargestellt. Durch diese Zeilen ist eine schräge Schnittkante 1 als Komparatorsignal gelegt. Die Punkte A, B, C liegen dabei gemäß dem Abtastraster auf den Fernsehzeilen, wobei der Abstand A-B der Abtastperiode T_a entspricht und der Abstand A-C der Zeilendauer T_h entspricht. Da die Schnittkante 1 hierdurch nicht durch die Punkte A, B, C gelegt ist, muß die Phasenabweichung in horizontaler Richtung ΔT₁ und in vertikaler Richtung ΔT₂ ermittelt werden. Entsprechend der Darstellung in Fig. 1 ergibt sich dabei für

und für

In Fig. 2 ist eine Schaltungsanordnung zur planaren Korrektur des Schaltsignals dargestellt. Einer Logik- und Recheneinheit 2 wird über eine Eingangsklemme 3 das Komparator-Schwellwertsignal K zugeführt, über eine Eingangsklemme 4 das selektierte Farbsignal des momentanen Bildpunktes A sowie mit Hilfe einer Verzögerungseinrichtung 6 das Farbsignal des vorhergehenden Bildpunktes B und mit Hilfe einer Verzögerungseinrichtung 7, welche das Signal um eine Zeile verzögert, das Farbsignal des Bildpunktes C aus der vorangehenden Zeile N-1. In dieser Logik- und Recheneinheit 2 wird nun aus diesen Eingangssignalen ein Schaltsignal S_d = 1 für A K erzeugt, und außerdem werden die Korrektursignale K_Y und K_X gemäß der oben angegebenen Gleichungen abgeleitet.

Zur Erkennung einer horizontalen bzw. vertikalen Kante dienen die Korrelationswerte C_X bzw. C_Y, welche vom Schaltsignal S_d mit Hilfe je eines Exclusiv-Oder- Gatters 8 bzw. 9 abgeleitet werden. Hierzu wird das Schaltsignal S_d einerseits in einer Verzögerungseinrichtung 11 um eine Abtastperiode und in einer Verzögerungseinrichtung 12 um eine Zeilendauer verzögert, die jeweils mit einem Eingang der Exclusiv- Oder-Gatter 8 und 9 verbunden sind, und andererseits wird das Schaltsignal S_d direkt dem jeweils anderen Eingang der Gatter 8, 9 zugeführt. Die Signale C_X und C_Y werden dann noch über je ein Nand-Gatter 13, 14 mit dem komplementären Abtasttakt C verknüpft. Liegt ein Korrelationswert C_X bzw. C_Y vor, so wird ein Taktimpuls ausgeblendet, der jeweils dem Takteingang je eines D-Registers 16 bzw. 17 zugeführt wird. Die Werte C_X bzw. C_Y sind jeweils logisch 1, wenn sich das Schaltsignal S_d gegenüber dem vorangehenden Bildpunkt bzw. der vorangehenden Zeile geändert hat. In einem solchen Fall werden die Korrekturwerte K_X bzw. K_Y in den D-Registern 16 bzw. 17 gespeichert, bis eine neue Kante auftritt.

Die Korrekturwerte K_X bzw. K_Y steuern je einen horizontalen bzw. vertikalen Phasenschieber 18 bzw. 19. Diese Phasenschieber 18 und 19 sind derart in Reihe geschaltet, daß zunächst dem vertikalen Phasenschieber das Schaltsignal S_d und danach dem horizontalen Phasenschieber 18 das Schaltsignal S_y zugeführt wird, wobei am Ausgang des Phasenschiebers 18 die korrigierten Schaltsignale S_xy an der Klemme 21 abnehmbar sind. Durch diese Reihenschaltung der Phasenschieber 19, 18 braucht die horizontale Verzögerung nur für ein Bit mit Hilfe der Verzögerungseinrichtung 22 im Weg des Schaltsignals S_c vorgenommen zu werden. Zur anschließenden horizontalen Korrektur mit Hilfe des Phasenschiebers 18 muß der Korrekturwert K_X entsprechend der mittleren Laufzeit des vertikalen Phasenschiebers 19 um eine Zeile mit Hilfe der Verzögerungseinrichtung 23 verzögert werden.

In Fig. 3 ist ein Ausführungsbeispiel eines vertikalen Phasenschiebers zweiter Ordnung dargestellt, welcher dem in der Anmeldung P 30 37 778 beschriebenen horizontalen Phasenschieber im wesentlichen entspricht. Beim vorliegenden Phasenschieber sind jedoch anstelle der Bildpunktverzögerungseinrichtungen entsprechende Zeilenverzögerungseinrichtungen 26 und 27 vorzusehen. Das an Klemme 28 anliegende Schaltsignal S_d wird somit als unverzögertes, als einzeilig verzögertes und als zweizeilig verzögertes je einer Multiplizierstufe 31, 32, 33 zugeführt, an deren anderen Eingängen 34 der Faktor K_Y/2, am Eingang 35 der Faktor 1/2 und am Eingang 36 der Faktor 1-K_Y/2 mit 0 K_Y 1 anliegt. Die Ausgänge der Multiplizierstufen 31, 32, 33 sind an die Eingänge einer Addierstufe 37 angeschlossen, an deren Ausgang 38 dann das in vertikaler Richtung korrigierte Schaltsignal S_y abnehmbar ist.

Claims

1. Schaltungsanordnung zur zeitlichen Korrektur von digitalen Schaltsignalen, welche infolge der Abtastung zu diskreten Zeiten entstehen und daher Abweichungen gegenüber einem zeitlichen Sollwert aufweisen, wobei ein der zeitlichen Abweichung des Schaltsignals von einem Sollwert entsprechender Korrekturwert abgeleitet, gespeichert und - sobald ein folgendes digitales Schaltsignal vorliegt - durch den dann vorhandenen zeitlichen Korrekturwert ersetzt wird und in Abhängigkeit des zeitlichen Korrekturwertes mehrere das zeitkorrigierte Schaltsignal bildende Momentanwerte erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur planaren (zweidimensionalen) Korrektur der digitalen Schaltsignale zwei in Reihe geschaltete, mit dem digitalen Schaltsignal gespeiste Phasenschieber (18, 19) vorgesehen sind, von denen der eine für die Korrektur in vertikaler Richtung und der andere für die Korrektur in horizontaler Richtung dient und daß die Phasenschieber von den entsprechenden Korrekturwertspeichern (16, 17) für das horizontale bzw. vertikale Korrekturwertsignal (K_X, K_Y) angesteuert werden.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das digitale Schaltsignal (S_d) sowie die Korrekturwertsignale (K_X, K_Y) für die Vertikal- und die Horizontalrichtung von einer Logik- und Recheneinheit (2) aus dem Komparator-Schwellenwertsignal (K), dem selektierten Farbsignal des aktuellen Bildpunktes (A) sowie dem des vorhergehenden Bildpunktes (B) und dem des Bildpunktes (C) aus der vorangegangenen Zeile gebildet wird.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Korrekturwertspeicher (16, 17) für die Vertikal- und die Horizontalrichtung von je einem Taktsignal gesteuert werden, welche durch Vergleich des unverzögerten und des um eine Zeile bzw. um einen Bildpunkt verzögerten digitalen Schaltsignals abgeleitet werden, und daß bei Auftreten von Unterschieden zwischen unverzögertem und verzögertem digitalen Schaltsignal, d. h. bei Vorliegen einer Flanke des digitalen Schaltsignals neue Korrekturwerte abgespeichert werden.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das digitale Schaltsignal über eine Bildpunktverzögerungseinrichtung (22) dem Phasenschieber (19) für die Vertikalrichtung und danach dem Phasenschieber (18) für die Horizontalrichtung zugeführt ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrekturwertsignal (K_Y) für die Vertikalrichtung dem entsprechenden Phasenschieber (19) direkt und das Korrektursignal (K_X) für die Horizontalrichtung dem entsprechenden Phasenschieber (18) über eine Zeilenverzögerungseinrichtung (23) zugeführt ist.