DE3617924C2 - Videosignalsystem für zeilensprunglose Abtastung - Google Patents
Videosignalsystem für zeilensprunglose AbtastungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Videosignalsystem, bei welchem
Zeilensprungvideosignale in fortlaufend abgetastete Video
signale doppelter Zeilenfrequenz umgewandelt werden und
durch Interpolation zusätzliche Zeilen abgeleitet werden.
Es sind Fernsehempfänger mit "progressiver" oder fortlaufen
der (zeilensprungloser) Abtastung entwickelt worden, bei
denen die horizontale Abtastfrequenz vervielfacht, z. B. ver
doppelt ist und jede Zeile des Bildes zweimal dargestellt
wird, so daß die Zeilenstruktur des dargestellten Bildes
sichtbar reduziert wird. Bei einem Typ solcher Empfänger mit
progressiver Abtastung wird jede Zeile des Bildes in einem
von zwei Speichern gespeichert. Während das ankommende Video
signal mit einer Standardzeilenfrequenz in den ersten Spei
cher eingeschrieben wird, wird der zweite der Speicher zwei
mal mit der doppelten Zeilenfrequenz ausgelesen, so daß
innerhalb eines Standardzeilenintervalls zwei Zeilen des
"beschleunigten" (zeitkomprimierten) Bildes erzeugt werden.
Das Ausgangssignal des zweiten Speichers wird einer Wieder
gabeeinrichtung mit doppelter, mit dem ausgelesenen Signal
des Speichers synchronisierter Horizontalablenkfrequenz zuge
führt, wobei die Anzahl der dargestellten Zeilen des Video
signals verdoppelt wird. Ein Beispiel eines derartigen
Empfängers mit progressiver Abtastung, bei dem es sich bei
den zusätzlichen Zeilen des Videosignals um Kopien der ur
sprünglichen Abtastzeilen handelt, ist aus der US-PS 44 15 931
bekannt.
Bei einem anderen System zur progressiven Abtastung werden
die zusätzlichen Zeilen für den Bildschirm durch Interpola
tion benachbarter Horizontalzeilen des ankommenden Video
signals erhalten. Dies kann entweder vor oder nach der "Be
schleunigung" (d. h. der Zeitkompression) des Videosignals im
Speicher erfolgen. Ein Beispiel für ein Wiedergabesystem mit
progressiver Abtastung, bei dem die zusätzlichen Abtastzeilen
durch Interpolation aus den ursprünglichen Abtastzeilen vor
der Zeitkompression oder der "Bildbeschleunigung" erhalten
werden, ist in der US-PS 44 00 719 beschrieben. Eine Alterna
tive, bei der die Interpolation im Anschluß an die Beschleu
nigung des Videosignals erfolgt, ist in der GB-PS 2 111 343
beschrieben.
Aus der oben genannten US-PS 44 00 719 ist ein progressiv
arbeitendes Abtastsystem bekannt, bei dem in Abhängigkeit von
einem Bewegungsanzeigesignal eine Auswahl zwischen einem halb
bildverzögerten Leuchtdichtesignal und einem interpolierten
Leuchtdichtesignal getroffen wird, wobei diese Signale in ab
wechselnden Zeilen im Bildraster wiedergegeben werden. Der
dortige Erfinder hat festgestellt, daß sich mit progressiver
Abtastung ein hervorragendes Bild in Fällen ohne signifikante
Bewegung in der Szene erhalten läßt, wenn man einen Halbbild
speicher verwendet, um das ankommende Videosignal um ein
Halbbild zu verzögern. Auf diese Weise hat man alle 525 bzw.
625 Zeilen eines Zeilensprungvollbildes für die Wiedergabe
während jeder Halbbildperiode verfügbar, so daß man den Ver
lust an Vertikalauflösung bei üblichen Zeileninterpolatoren
vermeiden kann. Tritt jedoch eine Bewegung auf, so bewirkt
die zeitliche Differenz (1/60 bzw. 1/50 Sekunde) zwischen den
unverzögerten Zeilen und denen des verzögerten Halbbildes,
daß die Begrenzungen von bewegten Objekten gezackt erschei
nen.
Der Effekt der gezackten Begrenzungen kann gemäß der nicht
vorveröffentlichten US-PS 45 98 309 korrigiert werden durch
Verwendung eines Vollbildkammfilters, um das ankommende
Videosignalgemisch um ein Halbbild zu verzögern und ein voll
bildkammgefiltertes Leuchtdichtesignal und ein Bewegungs
signal zu erzeugen. Die Farbkomponente wird aus dem halbbild
verzögerten Signal entfernt und die übrigbleibende Leucht
dichtekomponente wird in alternierenden Zeilen des Bildes
wiedergegeben, unabhängig davon, ob in der Szene Bewegung
vorliegt oder nicht. Die dazwischenliegenden Zeilen des Bil
des werden einem bewegungsgesteuerten Schalter zugeführt, der
das vollbildkammgefilterte Leuchtdichtesignal für die Wieder
gabe während der Zeiten, in denen keine oder wenig Bewegung
vorliegt, und das halbbildverzögerte Leuchtdichtesignal, wel
ches zusätzlich zeilenkammgefiltert ist, für die Wiedergabe
im anderen Fall auswählt.
Aus der GB 20 50 109 A ist ein mit progressiver Abtastung
arbeitendes System bekannt, bei dem zwischen unterschiedli
chen Formen interpolierter Signale adaptiv ausgewählt wird
unter Steuerung durch ein Signal, das proportional dem Ver
hältnis aus der Differenz und der Summe von zwischen Zeilen
auftretenden und zwischen Halbbildern auftretenden Signal
differenzen ist. Die Differenzbildung zwischen Signalen be
nachbarter Zeilen ergibt ein Signal, welches ein Maß für den
Vertikaldetailreichtum darstellt, der hier die Auswahl der
Interpolationssignale mitbestimmt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Vertikaldetail
wiedergabeeigenschaften von Signalverarbeitungsschaltungen
zur progressiven Abtastung zu verbessern und insbesondere die
Leuchtdichtesignale zur Wiedergabe in anpassungsfähigerer
Weise in Abhängigkeit vom Vertikaldetailreichtum des Signals
zu verarbeiten.
Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebenen Merk
male gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unter
ansprüchen gekennzeichnet.
Eine Signalverarbeitungsschaltung zur progressiven Abtastung
gemäß einer Ausführungsform der Erfindung enthält eine Fil
terschaltung, der ein verschachteltes Eingangs-Videosignal
gemisch zugeführt wird und die eine Mehrzahl von Ausgangs
signalen liefert, nämlich ein vollbildkammgefiltertes und
zeileninterpoliertes Leuchtdichtesignal, ein halbbildver
zögertes Leuchtdichtesignal und ein den vertikalen Detail
reichtum repräsentierendes Vertikaldetailsignal. Eine Auswahl
schaltung, die mit der Filterschaltung verbunden ist und auf
das Vertikaldetailsignal anspricht, legt wahlweise das voll
bildkammgefilterte, zeileninterpolierte Leuchtdichtesignal
oder das halbbildverzögerte Leuchtdichtesignal je nach Größe
des Vertikaldetailsignals an eine Ausgangsschaltung an.
Weiterhin enthält die erfindungsgemäße Signalverarbeitungs
schaltung einen Bewegungsdetektor, der mit der Filterschal
tung verbunden ist, um ein die Bewegung anzeigendes Signal zu
erzeugen. Eine in der Auswahlschaltung enthaltene Logikschal
tung bewirkt, daß das halbbildverzögerte Leuchtdichtesignal
zum Ausgang durchgeschaltet wird, wenn das Bewegungssignal
keine oder wenig Bewegung anzeigt und das Vertikaldetail
signal gleichzeitig einen Minimalschwellwert überschreitet
und andernfalls das interpolierte Leuchtdichtesignal zum
Ausgang gelangt.
Im folgenden wird eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme
auf die Zeichnung erläutert, wobei gleiche Bestandteile durch gleiche
Bezugsziffern bezeichnet werden.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Verarbeitungsschaltung zur
progressiven Abtastung gemäß einer Ausführungsform der
Erfindung;
Fig. 2 ein Blockschaltbild eines Teiles der Schaltung gemäß Fig. 1;
Fig. 3 eine die Arbeitsweise der Schaltung gemäß Fig. 1 erläuternde
Tabelle und
Fig. 4 ein detailliertes Blockschaltbild von Teilen der Schaltung
gemäß Fig. 1.
Die in Fig. 1 dargestellte Schaltung zur progressiven oder
fort laufenden Abtastung enthält einen Eingangsanschluß (10) zur
Zuführung eines verschachtelten Videoeingangssignalgemisches, das
umgewandelt und durch eine Wiedergabeeinheit (12) mit progressiver
Abtastung wiedergegeben werden soll. Die (nicht gezeigte) Quelle für
das Videosignalgemisch kann einen Fernsehsignalempfänger, einen
(zeitbasiskorrigierten) Videobandrecorder oder eine andere geeignete
Quelle für ein Basisbandvideosignalgemisch mit Zeilensprung enthalten.
Hier sei angenommen, daß das Videoeingangssignal (S1) ein NTSC-Signal
im Standardformat ist. Selbstverständlich kann die Erfindung auch auf
andere verschachtelte Videosignalgemischformate (z. B. PAL) angewen
det werden.
Der Eingangsanschluß (10) ist mit einem Vollbildkammfilter (14)
verbunden, der das Signal (S1) filtert und vollbildkammgefilterte
Farbausgangssignale (C) und Helligkeits- oder
Leuchtdichteausgangssignale (Y1) liefert. Ein Vollbildkammfilter
bewirkt bekanntlich eine nahezu ideale Trennung eines
Videosignalgemisches in die Komponenten, wenn von Vollbild zu
Vollbild keine Bewegung stattfindet, (d. h. ohne
Zwischenbildbewegung). Etwaige Bewegungsartifakte werden größtenteils
mit Hilfe einer Bewegungskorrektureinheit (16) entfernt, die gemäß
der US-PS 44 98 099 (Pritchard) ausgebildet sein kann. Verbesserungen
der Bewegungskorrektur in Kammfiltern werden von Weckenbrock in der nachveröffentlichten
US-PS 46 17 589, ADAPTIVE FRAME COMB FILTER SYSTEM beschrieben.
Wesentliche Bestandteile einer solchen Schaltung sind in Fig. 4
dargestellt.
Nach der Bewegungskorrektur in der Einheit (16) werden das
Leuchtdichtesignal (Y1) und das Farbsignal (C) zusammen mit einem
weiteren Leuchtdichtesignal (Y2), (das wie im folgenden beschrieben,
verarbeitet ist), an eine in üblicher Weise ausgeführte
Videobeschleunigungsschaltung (18) angelegt, die das Videosignal um
den Faktor 2 "beschleunigt" (d. h. zeitkomprimiert). Eine zweckmäßige
Ausführungsform der Einheit (18) ist in der obengenannten US-Anmeldung
614 688 und in der US-PS 4 400 719 beschrieben. Die Tabelle der Fig.
3 zeigt eine detaillierte Auflistung der Vorgänge bei der
Video-Beschleunigung. Wenn, wie dargestellt, eine bestimmte Zeile
empfangen worden ist (z. B., Zeile N), speichert oder "schreibt" die
Einheit (18) die Signale (Y1, Y2 und C) in den Speicher. Gleichzeitig
werden die vorher gespeicherten Signale (Y2) und (C) (Zeile 1-N)
während der ersten Hälfte des Zeilenintervalls (N) wiedergewonnen oder
aus dem Speicher "gelesen". Während der zweiten Hälfte des
Zeilenintervalles (N) werden die Signale (Y1) und (C) der Zeile N-1
aus dem Speicher gelesen. Dieser Vorgang wird während des nächsten
Horizontalzeilenintervalles (N-1) wiederholt, wenn die vorher
gespeicherten Signale der Zeile (N) gelesen werden.
Das Farbsignal wird, wie dargestellt, zeitkomprimiert und während
eines Zeilenintervalles wiederholt. Alternativ können, wie in der
US-Anmeldung 614 688 beschrieben, alternierende Zeilen des Farbsignals
interpoliert werden, wenn dies gewünscht ist. Die Leuchtdichtesignale
(Y1) und (Y2) werden zeitkomprimiert und verschachtelt, so daß sich
die Signale (Y1) und (Y2) bei der Wiedergabe zeilenweise abwechseln.
Die beschleunigten Signale werden einer üblichen Farbdecoder- und
Matrixschaltung (20) zugeführt, die die RGB-Ausgangssignale in der
Form für progressive Abtastung einer üblichen Wiedergabeeinheit (12)
zuführt, die durch ein doppelt-zeilenfrequentes Horizontalablenksignal
(2FH) und ein normalteilbildfrequentes vertikales Ablenksignal (FV)
gesteuert wird. Dementsprechend gibt die Einheit (12) für
NTSC-Eingangssignale ein Raster mit 525 Linien pro Teilbild wieder, wobei
die Leuchtdichtekomponente des RGB-Signales Zeile für Zeile zwischen
(Y1) und (Y2) wechselt, wie es in Fig. 3 dargestellt ist.
Das Helligkeitssignal (Y2) wird von einer gestrichelt umrahmten
anpassungsfähigen Zeilenauswahleinheit (30) geliefert, die
entsprechend einem Aspekt der Erfindung den vertikalen Detailreichtum
des Signals (Y2) in Abhängigkeit vom vertikalen Detailreichtum des
Videoeingangssignals (S1) steigert. Zusätzlich ist die Steigerung auch
eine Funktion des Bewegungsinhaltes des Signales (S1) von Teilbild
zu Teilbild, so daß für eine bestimmte Kombination von Detailreichtum
und Bewegungsinhalt das Signal (Y2) im wesentlichen die volle
Auflösung des Leuchtdichteinhaltes des Videoeingangssignals (S1)
zeigt.
Die Einheit (30) enthält einen Eingang (32) für das
(bewegungskorrigierte) vollbildkammgefilterte Leuchtdichtesignal (Y1)
und einen mit dem Anschluß (32) verbundenen Interpolator (34), der
ein vollbildkammgefiltertes und interpoliertes
Leuchtdichteausgangssignal (S2) liefert. Der Interpolator (34) enthält
bei dieser speziellen Ausführungsform der Erfindung einen Zwei
punkt-Linearinterpolator, der aus den Bildelementen ("Pixels") der
benachbarten horizontalen Zeilen des Signales (Y1) einen Mittelwert
bildet. Diese Funktion kann, wie in Fig. 2 dargestellt, implementiert
sein, indem eine (1-H)-Einzeilenverzögerungseinheit (202) mit dem
Anschluß (32) verbunden ist, um das Leuchtdichtesignal (Y1) um eine
horizontale Zeile zu verzögern, und ein Addierer (204) verwendet wird,
um das verzögerte und das nichtverzögerte Signal zu kombinieren, so
daß das vollbildkammgefilterte und interpolierte
Leuchtdichteausgangssignal (S2) gebildet wird.
Das Signal (S2) wird über einen Schalter (36) an einen Ausgang (38)
angelegt und dem Beschleunigungsprozessor (18) als Leuchtdichtesignal
(Y2) zugeführt, wenn sich der Schalter (36), wie gezeigt, in der
Position A befindet. Entsprechend werden, wenn die Signale (Y1) und
(Y2) auf der Einheit (12) wiedergegeben werden, das
vollbildkammgefilterte Leuchtdichtesignal (Y1) und das
vollbildkammgefilterte und interpolierte Leuchtdichtesignal (S2) Zeile
für Zeile verschachtelt. Diese Art der Wiedergabe (nämlich
Y1-S2-Y1-S2, usw.) wird immer dann verwendet, wenn in der
wiedergegebenen Szene entweder eine wesentliche Bewegung vorliegt oder
wenn kein wesentlicher vertikaler Detailreichtum vorliegt (d. h. wenn
die Änderungen des Leuchtdichtesignales von Zeile zu Zeile unter einem
Grenzwert liegen).
Ein Merkmal der Erfindung besteht darin, daß das interpolierte
Leuchtdichtesignal (S2) nicht für die Wiedergabe mit dem Signal (Y1)
verwendet wird, wenn das Bild reich an Vertikaldetail ist, und der
Szeneninhalt mehr oder weniger stationär ist. In diesem Fall wird der
Schalter (36) aus der Position A in die Position B umgeschaltet, um
ein teilbildverzögertes Leuchtdichtesignal (S3) an den Anschluß (38)
anzulegen, und damit das Signal (S2) durch das Signal (S3) zu
ersetzen. Da das Signal (S3) nur einer Verzögerung unterzogen und
nicht interpoliert ist, besitzt es die volle Vertikalauflösung des
Videoeingangssignalgemisches (S1) und ergibt daher eine verbesserte
Vertikalauflösung, wenn es mit dem Signal (Y1) auf der Einheit (12)
wiedergegeben wird. Diese automatische Umschaltung zwischen den
Signalen (S2) und (S3) verhindert in vorteilhafter Weise mit der
Teilbildbewegung in Beziehung stehende Artifakte (z. B., gezackte
Begrenzungen von sich bewegenden Objekten) im wiedergegebenen Bild,
wobei auch die volle Vertikalauflösung des Videoeingangssignales (für
detaillierte stationäre Objekte) aufrechterhalten wird und behebt das
vollbildfrequente (z. B. 30 Hz), charakteristische Zeilenzittern von
verschachtelten Signalen.
Das teilbildverzögerte Leuchtdichtesignal (S3) wird aus dem
zusammengesetzten Videoeingangssignal (S1) über einen
Teilbildabgriffanschluß (15) des Vollbildkammfilters (14) abgeleitet.
Der Teilbildabgriffanschluß kann, wie in Fig. 4 gezeigt, unter
Verwendung eines Paares von kaskadegeschalteten Teilbildspeichern
(402, 404) verwirklicht werden, um die für den Vollbildkammfilter (14)
benötigte Vollbildverzögerung zu bewirken. Da das Signal am Anschluß
(15) mit dem zusammengesetzten, im wesentlichen um ein Teilbild
verzögerten Videoeingangssignal (S1) korrespondiert,
muß man die Farbkomponente entfernen, um das teilbildverzögerte
Leuchtdichtesignal (S3) zu erzeugen. Diese Funktion wird durch ein
Farblöschfilter (40), das über einen Eingang (42) mit dem Anschluß
(15) verbunden ist, bewirkt. Das Filter (40) kann beispielsweise
ein Tiefpaßfilter mit einer oberen Grenz- oder Eckfrequenz unterhalb
des niedrigsten Farbhilfsträgerseitenbandes enthalten. Alternativ kann
das Filter (30) ein Kerbfilter mit einer Mittenfrequenz bei der
Farbhilfsträgerfrequenz enthalten. Ein Kerbfilter oder ein anderes
ähnliches zweckmäßiges Filter mit einer verhältnismäßig hohen Dämpfung
bei der Farbhilfsträgerfrequenz ist vorzuziehen, um das Auftreten von
sogenannten "hängenden Flecken" der wiedergegebenen Bilder, die durch
die unvollständige Entfernung der Farbkomponente entstehen, zu
minimieren. Hängende Flecken sind ein besonderes Problem bei der
Verwendung von zeilenverzögernden Kammfiltern zur Y-C-Trennung. Wenn
ein solches Filter als Filter (40) verwendet wird, dann sollte eine
zusätzliche Form von Filterung (z. B. Kerbfilterung) vorgenommen
werden, um eine zusätzliche Unterdrückung eines solchen Artifacts zu
bewirken.
Der Schalter (36) wird von einem UND-Gatter (44) gesteuert, das einen
ersten Eingang hat, an den ein von einem
Vertikaldetailsignaldetektor (46) geliefertes Vertikaldetailsignal
(VD) angelegt wird, und einen zweiten Eingang, der über einen
Invertierer (48) mit dem Ausgang eines Bewegungsdetektors (50)
verbunden ist. Der Detektor (46) hat einen Eingang, der mit einem
Anschluß (52) verbunden ist, der das Signal (C) empfängt und kann,
wie z. B. in Fig. 2 gezeigt, implementiert werden, indem das
vollbildkammgefilterte Leuchtdichtesignal (Y1) durch eine
1 H-Verzögerungseinheit (202) und einen Subtrahierer (206)
zeilenkammgefiltert werden. Das Ausgangssignal des Subtrahierers wird
durch ein Filter (208) tiefpaßgefiltert, um restliche, vom
Vollbildkammfilter (14) nicht entfernte Farbkomponenten zu entfernen,
und einem Schwellenwertdetektor (210) zugeführt, der ein hochpegeliges
Ausgangssignal erzeugt, wenn das den vertikalen Detailreichtum
repräsentierende Signal (d. h., das Ausgangssignal des Filters (208)
den Schwellenwertpegel des Detektors (210) überschreitet. Der
Schwellenwert wird zweckmäßigerweise so festgesetzt, daß er einem
kleinen Bruchteil des gesamten Leuchtdichtesignalbereiches (z. B.
einige wenige Prozent) entspricht, um das Rauschen, das mit dem
Leuchtdichtesignal verbunden sein kann, angemessen zu unterdrücken.
Der Detektor (210) kann als Pegeldetektor ausgeführt sein, wenn die
Signale in analoger Form verarbeitet werden. Bei digitaler
Verarbeitung kann der Detektor (210) in Form eines Binärkomparators
der eines entsprechend programmierten Festwertspeichers (ROM)
ausgeführt sein.
Der Bewegungsdetektor (50) hat einen über den Anschluß (52)
angeschlossenen Eingang, um das vollbildkammgefilterte
Farbausgangssignal des Filters (14) zu erhalten. Der Detektor (50)
kann (wie in Fig. 4 gezeigt) in Form einer Kaskadeschaltung eines
Tiefpaßfilters (50A) und eines Festwertspeichers (ROM) (50B) (oder
eines anderen zweckmäßigen Schwellenwertdetektors) ausgeführt sein.
Das Tiefpaßfilter (50A) entfernt aus dem Farbausgangssignal des
Filters (14) farbbezogene Komponenten, so daß nur mit der Bewegung
von Vollbild zu Vollbild in Beziehung stehende Komponenten verbleiben.
Das ROM (50B) dient als Schwellenwertdetektor und erzeugt für das
Bewegungssignal (M) ein hochpegeliges Ausgangssignal, wenn das
Bewegungssignal einen Minimalpegel überschreitet. Wie beim
Vertikaldetaildetektor, kann der Schwellwert auf einen kleinen
Prozentsatz des gesamten Eingangssignalbereiches (z. B. einige wenige
Prozent) eingestellt sein.
Das Gatter (44) wird aktiviert, wenn zwei Bedingungen vorliegen,
nämlich, wenn das Vertikaldetailsignal auf "HOCH" steht (und das
Vorhandensein eines einen Mindestwert überschreitenden vertikalen
Detailreichtums anzeigt) und das Bewegungssignal (M) auf "NIEDRIG"
steht (und anzeigt, daß im wesentlichen keine Bewegung vorliegt). Wenn
es aktiviert ist, schaltet das Gatter (44) den Schalter (36) in die
Position B, so daß dem Beschleunigungsprozessor (18) das
teilbildverzögerte Leuchtdichtesignal (53) als Signal (Y2) zugeführt
wird. Für alle anderen Kombinationen der Signale (VD) und (M) wird
das Gatter (44) gesperrt, so daß der Schalter (36) in die Position
A geschaltet wird und damit dem Prozessor (18) das
vollbildkammgefilterte und interpolierte Leuchtdichtesignal (S2) als
Signal (Y2) zuführt. Der auf dem Bildschirm bzw. der
Wiedergabeeinrichtung (12) sichtbare Effekt ist, daß ruhende oder sich
langsam ändernde Szenen mit wenigstens einem Minimum an vertikalen
Detail mit der vollen Vertikalauflösung des
Videoeingangssignalgemisches im wesentlichen ohne Qualitätsminderung
durch Kammfilterung oder Interpolation und ohne Zwischenzeilenflimmern
oder "Zittern" wiedergegeben werden. Ist wenig oder kein vertikales
Detail vorhanden oder ist Bewegung vorhanden, so wird das
interpolierte Signal (S2) als Signal (Y2) verwendet, so daß
Bewegungsartifakte verhindert werden.
Das Vollbildkammfilter (14), der Bewegungskorrigierer (16) und die
anpassungsfähige Zeilenauswahlschaltung (30) können wie in Fig. 4,
von der Teile bereits oben diskutiert worden sind, ausgeführt sein.
Bei dieser speziellen Ausführungsform werden einige der Bauelemente
der Einheit (30) des Korrigierers (16) mehrfach ausgenützt, daß sie
Doppelfunktionen erfüllen und somit die Anzahl der Teile vermindert
wird und bei steigender Zuverlässigkeit die Gesamtkosten reduziert
werden. Das Vollbildkammfilter (14) (gestrichelt dargestellt) leistet
die Doppel-Funktion das zusammengesetzte Videoeingangssignal (S1)
vollbildkammzufiltern, um die Helligkeit/Farbtrennung zu bewirken und
das Signal (S1) um eine Teilbildperiode zu verzögern, wie oben
beschrieben wurde. Das Filter (14) enthält ein Paar von
kaskadegeschalteten Teilbildspeichern (402) und (404), die das Signal
(S1) aufnehmen, um das um ein Teilbild verzögerte Signal (S1) an ihrem
gemeinsamen Anschluß (z. B. am Anschluß 15) liefern. Das
Ausgangssignal des Speichers (404) wird einem Addierer (406) und einem
Subtrahierer (408) zugeführt, wodurch die vollbildkammgefilterten
Leuchtdichte- und Farbsignale (Y1 bzw. C) erzeugt werden.
Das vom Filter (50A) des Bewegungsdetektors (50) gelieferte Signal
wird mit Hilfe eines Addierers (410) zum Signal (Y1) addiert, um in
erster Näherung eine Bewegungskorrektur des Signals (Y1) zu erreichen,
und bei Bewegungen das Auftreten von Doppelbildern, zu minimieren.
Dieses Signal (Y1′) wird über einen bewegungsabhängigen,
nämlich durch ein Bewegung anzeigendes Signal (K) gesteuerten variablen
Abschwächer (VA) (412) einem Eingang eines
Addierers (414) zugeführt. Das
Signal (Y1′) wird ferner über einen Zeilenkammfilter (202/204), zwei
Addierer (416), (418) und einem weiteren variablen Abschwächer (420)
dem anderen Eingang des Addierers (414) zugeführt, der eine
zusätzliche Bewegungskorrektur und eine Verbesserung der vertikalen
Details des Signales (Y1′) bewirkt und das Signal (Y1′′)
erzeugt. Insbesondere der Zeilenkammfilter (202, 204) in Fig. 2
reduziert restliche bewegungsinduzierte Farbkomponenten des Signals
(Y1′). Der Addierer (416) stellt die (vom Farbkanal erhaltenen)
hochfrequenten Leuchtdichtekomponenten wieder her, um
bewegungsinduzierte Geister zu reduzieren, der Addierer (418) stellt
die im Zeilenkammfilter (202/204) verloren gegangenen vertikalen
Details durch Addition des durch das Filter (208) gelieferten
Vertikaldetailsignales wieder her. Die Abschwächer (412) und (420)
koppeln wahlweise die Signale (Y1′) und (Y1′′) zur Wiedergabe als
Signal (Y1) auf der Einheit (12) an den Addierer (414). Die Auswahl
wird durch ein ROM (50B) gesteuert, das sowohl die
Abschwächersteuersignale (K) und (1-K) wie das
Bewegungsindikatorsignal (M) erzeugt. Wenn keine Bewegung vorhanden
ist, dann gilt K=1 und 1-K=0, so daß (Y1) das Ausgangssignal ist. Wenn
die Stärke der Bewegung anwächst, nimmt K ab und 1-K nimmt zu, wodurch
das Ausgangssignal sozusagen proportional zum Bewegungsinhalt in (Y′′)
übergeht. Dieser weiche Schaltvorgang bewirkt ein sanftes Überblenden
zwischen dem teilweise bewegungskompensierten Signal (Y1′) und dem
stärker bewegungskompensierten Signal (Y1′′). Alternativ können, wenn
eine solche bewegungsabhängige Überblendung nicht verlangt wird, die
Bauteile (412, 414 und 420) durch einen "harten" Schalter ersetzt
werden, der durch das Bewegungssignal (M) vom ROM (50B) so gesteuert
wird, daß für M=0 das Signal Y1′ (im wesentlichen keine Bewegung) oder
für M=1 das Signal Y1′′ gewählt wird.
Bei der Bewegungskorrektur des Farbsignales (C) wird das
Ausgangssignal des Subtrahierers (408) im Filter (450)
bandpaßgefiltert und an einen Anschluß eines bewegungsempfindlichen
Schalters (452) angelegt, der vom Bewegungssignal (M) so gesteuert
wird, daß das gefilterte Signal (C′) an den Beschleunigungsprozessor
(18) angelegt wird, wenn M=0 ist, was wenig oder keine Bewegung
anzeigt. Das Signal (C′) wird ferner an ein Zeilenkammfilter, das eine
1-H-Verzögerungsleitung (454) und einen Subtrahierer (456) enthält,
welche die übrigen bewegungsinduzierten Artifakte (d. h.
zurückgebliebene Leuchtdichtekomponenten aus dem Signal (C′))
entfernt. Ein Addierer (458) addiert ein Farbvektorkorrektursignal
(das über einen Farbbandpaßfilter (460) vom Subtrahierer (206)
erhalten wird) zu dem zeilenkammgefilterten Farbsignal (C′′), um eine
Farbtonkorrektur für durch Bewegung hervorgerufene Farbverschiebungen
zu bewirken. Bei Bewegung (M=1) wählt der Schalter (452) das Signal
zur Zuführung zum Beschleunigungsprozessor (18) aus.
Das hochfrequente Leuchtdichtebewegungskorrektursignal, das im
Addierer (416) zum Signal (Y1′) hinzuaddiert wird, wird durch einen
Addierer (462), der an eine Verzögerungsleitung (454) im Farbkanal
angeschlossen ist, aus diesem erhalten. Der Addierer (462) und die
Verzögerungsleitung (454) dienen also als Zeilenkammfilter, das übrig
gebliebene bewegungsinduzierte Leuchtdichtekomponenten im Farbkanal
detektiert, um das Leuchtdichtebewegungskorrektursignal für "feines
Detail" zu erzeugen.
Die übrigen Elemente der Fig. 4 (d. h. der Detektor (210), der
Inverter (48), das Gatter (44) und der Schalter (36) ) üben die
gleichen Funktionen für die Auswahl des (Y2) Ausgangssignales aus,
wie sie im Zusammenhang mit den Fig. 1, 2 und 3 beschrieben wurden.
Es sei jedoch bemerkt, daß das Filter (208) in Fig. 4 als zweifache
Funktion sowohl die vertikale Detailkorrektur des Signals (Y1′′) als
auch die Steuerung des Gatters (44) als Funktion der vertikalen
Details bewirkt. Auch ist eine getrennte Interpolationsschaltung nicht
notwendig, da die aus den Bauteilen (202) und (204) gebildete
Interpolationsschaltung sowohl den Addierer (418) im Y1′′-Kanal und
den Schalter (36) im Y2-Kanal bedienen.
Claims (8)
1. Videosignalsystem für zeilensprunglose Abtastung mit
- a) einer Videosignalverarbeitungsschaltung (14,16), der ein Zeilensprung-Videosignalgemisch (S1) zugeführt wird und die ein erstes vollbildkammgefiltertes Leuchtdichtesignal (Y1) und ein halbbildverzögertes Videosignalgemisch (S1 verzög.) liefert,
- b) einer Signalauswahlschaltung (30), die aus von der Video signalverarbeitungsschaltung gelieferten Signalen (S1 verzög., Y1, C) ein vollbildkammgefiltertes zeileninterpoliertes Leuchtdichtesignal (S2), ein halbbildverzögertes Leucht dichtesignal (S3), ein Vertikaldetailsignal (VD) und minde stens ein Bewegungssignal (M; M, K, 1-K) erzeugt, und die unter Steuerung durch das Bewegungssignal und das Vertikaldetail signal mit Hilfe einer Logikschaltung (44, 48) dann das halb bildverzögerte Leuchtdichtesignal (S3) auswählt, wenn das Bewegungssignal keine wesentliche Bewegung und gleichzeitig das Vertikaldetailsignal das Vorhandensein von Vertikal details oberhalb eines Minimalwertes anzeigen, oder anderen falls das vollbildkammgefilterte zeileninterpolierte Leucht dichtesignal (S2) auswählt, sowie das ausgewählte Signal als zweites Leuchtdichtesignal (Y2) ausgibt, und
- c) einer mit zeilensprungloser Abtastung arbeitenden Wiedergabe einrichtung (18, 20, 12), die mit der Videosignalverarbeitungs schaltung (14, 16) und der Signalauswahlschaltung (30) zur Wiedergabe des ersten Leuchtdichtesignals (Y1) in jeder zweiten Zeile und zur Wiedergabe des zweiten Leuchtdichte signals (Y2) in den dazwischenliegenden Zeilen gekoppelt ist.
2. System nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Koppel
schaltung (412, 420, 414) zur Koppelung eines modifizierten
ersten Leuchtdichtesignals (Y1′) und eines modifizierten voll
bildkammgefilterten zeileninterpolierten Leuchtdichtesignals
(Y1′′) in Abhängigkeit von dem oder jedem der Bewegungssignale
(K, 1-K) an die Wiedergabeeinrichtung (18, 20, 12).
3. System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Signalauswahlschaltung (30) ein Zeilenkammfilter (202,
204, 206) enthält, welchem das erste vollbildkammgefilterte
Leuchtdichtesignal (Y1 bzw. Y1′) zugeführt wird und welches das
vollbildkammgefilterte zeileninterpolierte Leuchtdichtesignal
(S2) und das Vertikaldetailsignal (VD) erzeugt.
4. System nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß die Videosignalverarbeitungsschaltung ein
erstes Filter (402 bis 408), welchem das Zeilensprungvideo
signalgemisch (S1) zugeführt wird und welches das erste voll
bildkammgefilterte Leuchtdichtesignal (Y1) und das halbbild
verzögerte Videosignalgemisch erzeugt, enthält.
5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Signalauswahlschaltung (30) einen mit dem ersten Filter (402,
408) verbundenen Bewegungsdetektor (50) enthält.
6. System nach Anspruch 3 und 4 oder 5, dadurch gekennzeich
net, daß das Zeilenkammfilter (202, 204, 206) einen mit einem
Tiefpaßfilter (208) verbundenen Ausgang für das Vertikaldetail
signal (VD) hat, und daß in der Signalauswahlschaltung (30)
eine Addierschaltung (418) zur Addition des Vertikaldetail
signals (VD) mit dem vollbildkammgefilterten zeileninterpolier
ten Leuchtdichtesignal (S2) zu einem modifizierten Leuchtdichte
signal (Y1′′) vorgesehen ist.
7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das erste Filter (402 bis 408) außerdem ein
vollbildkammgefiltertes Chrominanzsignal (C) liefert und die
Signalauswahlschaltung (30) ein Filter (40, 40A) zur Unter
drückung der Farbkomponente des halbbildverzögerten Videosignal
gemischs enthält.
8. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
beiden modifizierten Leuchtdichtesignale (Y1′, Y1′′) dem Ausgang
der Koppelschaltung (412, 420, 414) in jeweils einer ersten Höhe
und einer zur ersten komplementären zweiten Höhe, die durch
komplementäre Bewegungssignale (K, 1-K) bestimmt werden, zuge
führt werden.
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Owner name: RCA LICENSING CORP., PRINCETON, N.J., US |
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