DE3639733A1

DE3639733A1 - Anordnung zur verschaerfung vertikaler bildfeinheiten fuer ein video-wiedergabesystem

Info

Publication number: DE3639733A1
Application number: DE19863639733
Authority: DE
Inventors: Chandrakant Bhailalbhai Patel
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1985-11-22
Filing date: 1986-11-21
Publication date: 1987-05-27
Anticipated expiration: 2006-11-22
Also published as: GB2183422B; GB2183422A; DE3639733C2; GB8627555D0; JP2524985B2; FR2590756A1; US4663653A; HK2495A; KR950007901B1; SG25492G; KR870005536A; FR2590756B1; JPS63138885A; CA1233241A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Maßnahmen zur Steigerung vertikaler Bildfeinheiten in einem Videosignalprozessor, dessen verarbeitetes Ausgangssignal dazu verwendet werden kann, ein Bild in fortlaufender ("progressiver") Abtastung darzustellen.

In Verarbeitungseinrichtungen für Videosignale (Videosignalprozessoren) ist es wünschenswert, das Videosignal so zu modifzieren, daß in einem wiedergegebenen Bild vertikale Übergänge des Leuchtdichteanteils ausgeprägter erscheinen. Dies gilt besonders bei Prozessoren für Farbfernsehsignale, die ein Kammfilter benutzen, um die Leuchtdichte- und Farbartkomponenten aus dem zusammengesetzten Videosignal (Videosignalgemisch) herauszutrennen. Ein mit Zeilenverzögerung arbeitendes Kammfilter beispielsweise addiert Signale miteinander, die zwei benachbarte Zeilen darstellen, um ein kammgefiltertes Leuchtdichtesignal zu erzeugen. Dieser Vorgang ist in seiner Natur eine Mittelwertbildung, welche die Vertikalauflösung reduziert.

Vorstehendes gilt auch, wenn ein fortlaufend oder "progressiv" abgetastetes Bild erzeugt wird. In einem solchen Fall werden aus den am Videosignalprozessor empfangenen Signalen, welche die "springenden" Zeilen der verflochtenen Teilbilder einer im Zeilensprung abgetasteten Aufnahme darstellen, Signale gebildet, die Zwischenzeilen darstellen. Ein Verfahren zur Erzeugung eines Signales, das eine zwischen zwei springenden Zeilen wiederzugebende Zwischenzeile darstellt, besteht darin, den Mittelwert derjenigen Signale zu bilden, welche die beiden Nachbarzeilen darstellen, zwischen denen die Zwischenzeile erscheinen soll. Man erhält dann eine sogenannte "zeilenprogressive" Abtastung. In einem videosignalverarbeitenden System, das ein Kammfilter enthält, kann das die Zwischenzeilen darstellende Signal das kammgefilterte Leuchtdichtesignal der jeweils laufenden Bildzeile sein.

Eine übliche Methode zur deutlicheren Hervorhebung vertikaler Übergänge im Bild (im folgenden auch als "Vertikalverschärfung" bezeichnet) besteht darin, den Übergang künstlich größer erscheinen zu lassen. Hierzu wird für jede Signalflanke, die einen Übergang darstellt, ein gegen die Flankenrichtung rückausholender Vorschwinger (Unterschwung) und ein in Flankenrichtung überschießender Nachschwinger (Überschwung) erzeugt. Das heißt, z. B. direkt vor einem Übergang von Dunkel nach Hell wird das wiedergegebene Bild dunkler gemacht, und direkt nach dem Übergang wird es heller gemacht. In einem Videosignalprozessor für progressive Abtastung wird diese Verschärfung sowohl bei den empfangenen Zeilensprung-Signalen als auch bei den erzeugten, die Zwischenzeilen darstellenden Signalen durchgeführt.

Es ist bekannt, daß die vertikalen Übergänge in einem progressiv abgetasteten Bild verschärft werden, wenn man ein Vertikalverschärfungssignal, das auf der Grundlage des empfangenen Zeilensprung-Signals erzeugt wird, mit dem die springenden Zeilen darstellenden empfangenen Signal addiert und von dem die Zwischenzeilen darstellenden erzeugten Signal subtrahiert. Ein Beispiel für ein entsprechend ausgebildetes System ist in der US-Patentschrift 45 58 347 beschrieben. In dieser Patentschrift ist ferner ausgeführt, daß ein solches System ein gewisses restliches Flimmern erzeugen kann, wo Übergänge auftreten. Es wird jedoch der Schluß gezogen, daß die Gesamtwirkung des Systems subjektiv angenehm sei.

Nun wurde herausgefunden, daß das bei dem System nach der genannten US-Patentschrift auftretende Restflimmern unter gewissen Umständen besonders störend ist. Beispielsweise neigen dargestellte Buchstaben oder andere Zeichen mit scharf begrenzten horizontalen Linien dazu, am oberen und unteren Rand zu flimmern, wodurch diese Ränder undeutlich erscheinen.

Mit dem zunehmenden Gebrauch von Videosignal- Wiedergabeeinrichtungen als Ausgabegeräte für Computer und mit der Entwicklung drahtloser Informationssysteme wird es wünschenswert, das Flimmern zu reduzieren, ohne die Vertikalverschärfung über Gebühr zu verschlechtern. Besonders erwünscht ist es, das Flimmern innerhalb der Speichergrenzen eines für zeilenprogressive Abtastung ausgelegten Systems zu vermindern.

Gemäß der Erfindung werden in einer Leuchtdichtesignale empfangenden Vertikalverschärfungseinrichtung (d. h. einer Einrichtung, die vertikale Bilddetails besser hervorkehrt) Zwischenraum-Leuchtdichtesignale als Antwort auf die Leuchtdichtesignale erzeugt. Übergänge in den Leuchtdichtesignalen und den Zwischenraum-Leuchtdichtesignalen werden dahingehend modifiziert, daß sie beim Ausschlagen in einer gegebenen Richtung nur mit Überschwung und beim Ausschlagen in der entgegengesetzten Richtung nur mit Unterschwung versehen werden, um vertikalverschärfte Leuchtdichtesignale und Zwischenraum-Leuchtdichtesignale zu erzeugen. Ferner sind Maßnahmen getroffen, um die vertikalverschärften Leuchtdichtesignale und Zwischenraum-Leuchtdichtesignale in eine derartige Reihenfolge zu bringen, daß ein Signal erhalten wird, welches ein progressiv abgetastetes Bild darstellt.

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild eines Videosignalprozessors, der eine Vertikalverschärfung bringt;

Fig. 2 ist ein Blockschaltbild einer bekannten Vertikalverschärfungseinrichtung, die im Videosignalprozessor nach Fig. 1 verwendet werden kann;

Fig. 3a bis 3j zeigen Wellenformen zur Erläuterung der Arbeitsweise der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Anordnungen;

Fig. 4a bis 4c sind Wellenformen zur Erläuterung der Ursache des Flimmerns in der Vertikalverschärfungseinrichtung nach den Fig. 1 und 2;

Fig. 5 ist ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vertikalverschärfungseinrichtung;

Fig. 6a bis 6c zeigen Wellenformen, die verdeutlichen, wie das Flimmern in der Vertikalverschärfungseinrichtung nach Fig. 5 reduziert wird;

Fig. 7 ist ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vertikalverschärfungseinrichtung;

Fig. 8a bis 8c zeigen Wellenformen, die veranschaulichen, wie das Flimmern in der Vertikalverschärfungseinrichtung nach Fig. 7 reduziert wird.

Die in Fig. 1 dargestellte Vertikalverschärfungseinrichtung arbeitet ähnlich, wie es in der oben genannten US- Patentschrift 45 58 347 beschrieben ist. Gemäß der Zeichnung wird ein Zeilensprung-Videosignal, das z. B. vorn an einem herkömmlichen Farbfernsehempfänger (nicht dargestellt) entnommen wird, ein ein Kammfilter 5 gelegt. Das Kammfilter 5 erzeugt ein kammgefiltertes Leuchtdichtesignal Y und ein kammgefiltertes Farbartsignal C. Das kammgefilterte Leuchtdichtesignal Y wird auf einen sogenannten Zwischenzeilenerzeuger 15 und auf einen Eingang eines Addierers 14 gegeben. Das Ausgangssignal des Addierers 14 wird an einen Eingang einer Signalvereinigungsschaltung 25 gelegt. Die Ausgangsgröße der Vereinigungsschaltung 25, die das vertikalverschärfte Zeilensprungsignal repräsentiert, wird auf einen Eingang einer Verarbeitungs- und Beschleunigungsschaltung 30 für die Leuchtdichte gegeben. Der Ausgang des Zwischenzeilenerzeugers 15 ist mit einem Eingang eines Subtrahierschaltung 12 verbunden, deren Ausgangssignal auf einen Eingang einer Signalvereinigungsschaltung 20 gegeben wird. Das Ausgangssignal der Vereinigungsschaltung 20, welches das vertikalverschärfte Zwischenzeilensignal darstellt, wird einem anderen Eingang der Verarbeitungs- und Beschleunigungsschaltung 30 angelegt.

Das kammgefilterte Farbartsignal C wird auf eine Vertikaldetail- Extraktionsschaltung 7 gegeben und außerdem an beide Eingänge einer Verarbeitungs- und Beschleunigungsschaltung 35 für die Farbart gelegt. Das Ausgangssignal der Vertikaldetail-Extraktionsschaltung 7 wird den jeweils anderen Eingängen des Addierers 14 und der Subtrahierschaltung 12 angelegt und einer Nichtlinearfunktions-Schaltung 55 zugeführt. Die Ausgänge der Nichtlinearfunktions-Schaltung 55 sind mit anderen Eingängen der Signalvereinigungsschaltungen 20 und 25 verbunden. Die Verarbeitungs- und Beschleunigungsschaltungen 35 und 30 für die Leuchtdichte und die Farbart verarbeiten jeweils die ihren Eingängen zugeführten Signale und ordnen sie in die richtige Reihenfolge, um ein Signal zu erzeugen, das ein progressiv abgetastetes Bild darstellt. Die von den letztgenannten Schaltungen gelieferten Signale könnten z. B. auf ein Bildwiedergabegerät (nicht dargestellt) gegeben werden, welches ein progressiv abgetastetes Bild erzeugen könnte. Der Betrieb der Anordnung nach Fig. 1 wird weiter unten erläutert.

Gemäß der Fig. 2 wird die von der Vertikaldetail-Extraktionsschaltung 7 nach Fig. 1 kommende Vertikaldetailinformation an die Nichtlinearfunktions-Schaltung 55 gelegt. Diese Schaltung 55 erzeugt ein "Vertikalverschärfungssignal", d. h. ein Signal, welches vertikale Bilddetails steigert. Eine hierfür geeignete nichtlineare Funktion besteht darin, Signale niedriger Amplitude herauszuschneiden (sogenanntes "Entkernen"), Signale mittlerer Amplitude anzuheben und Signale hoher Amplitude zu beschneiden (sogenanntes "Schälen"). Ein Beispiel für eine solche Funktion ist in der US-Patentschrift 42 45 237 beschrieben.

Das Vertikalverschärfungssignal von der Nichtlinearfunktions- Schaltung 55 wird einem Eingang eines Addierers 40 und einem Eingang einer Subtrahierschaltung 45 zugeführt. Das vom Addierer 14 (Fig. 1) gelieferte Signal Y _il, das ein kammgefiltertes Zeilensprung-Leuchtdichtesignal mit wiederhergestellten Vertikaldetails ist, wird an einen anderen Eingang des Addierers 40 gelegt. Die Ausgangsgröße des Addierers 40 ist das vertikalverschärfte Zeilensprung- Leuchtdichtesignal. Das von der Subtrahierschaltung 12 (Fig. 1) kommende Signal Y _is, das ein kammgefiltertes Zwischenzeilen-Leuchtdichtesignal mit wiederhergestellten Vertikaldetails ist, wird an den anderen Eingang der Subtrahierschaltung 45 gelegt. Die Ausgangsgröße der Subtrahierschaltung 45 ist das vertikalverschärfte kammgefilterte Zwischenzeilen-Leuchtdichtesignal. Die beiden genannten vertikalverschärften kammgefilterten Leuchtdichtesignale werden auf die Verarbeitungs- und Beschleunigungsschaltung 30 der Fig. 1 gegeben.

Die Arbeitsweise der bekannten Vertikalverschärfungseinrichtung nach den Fig. 1 und 2 läßt sich besser verstehen, wenn man die in Fig. 3 gezeigten Wellenformen betrachtet. Die Wellenform a zeigt die Helligkeitsinformation einer Szene entlang einer Linie vom oberen zum unteren Rand des wiedergegebenen Bildes. Die Szene ist oben dunkelgrau, in der Mitte hellgrau und unten wieder dunkelgrau. Die Wellenform b ist der Signalpegel des Zeilensprung-Leuchtdichtesignals der ungeradzahlig numerierten Teilbilder für die ungeradzahlig numerierten Zeilen der gesendeten Szene und stellt das Signal am Eingang des Kammfilters 5 der Fig. 1 dar.

Die Wellenform c ist das Leuchtdichte-Ausgangssignal des Kammfilters 5 der Fig. 1. Das Kammfilter-Ausgangssignal für eine gegebene Zeile ist der Mittelwert (d. h. die Hälfte der Summe) der augenblicklichen oder (laufenden) und der vorangehenden gesendeten Zeile. Die Wellenform d stellt das Vertikaldetailsignal vom Ausgang der Vertikaldetail- Extraktionsschaltung 7 der Fig. 1 dar; es ist die Hälfte der Differenz zwischen der laufenden und der vorhergehenden Zeile. Die Wellenform e ist das Zeilensprung- Leuchtdichtesignal Y _il mit wiederhergestellten Vertikaldetails, wie es am Ausgang des Addierers 14 erscheint; dieses Signal ist die Summe des kammgefilterten Leuchtdichtesignals gemäß der Wellenform c und des Vertikaldetailsignals gemäß der Wellenform d. Dieses wiederhergestellte Leuchtdichtesignal entspricht ziemlich genau dem mit der Wellenform b gezeigten gesendeten Leuchtdichtesignal.

Die Wellenform f ist das Zwischenzeilen-Leuchtdichtesignal, wie es vom Zwischenzeilenerzeuger 15 der Fig. 1 erzeugt wird. Diese Zeilen sind der Mittelwert des laufenden und des jeweils vorhergehenden Exemplars der "springenden" Zeilen (d. h. der Zeilensprung oder Teilbild-Zeilen) und liegen zeitlich so, daß sie in den Zwischenräumen zwischen den beiden gemittelten Zeilen wiedergegeben werden (d. h. an den Positionen der geradzahlig numerierten Zeilen). Die Wellenform g ist das Zwischenzeilen-Leuchtdichtesignal in einer wiederhergestellten Form, entstanden durch die Subtraktion des Vertikaldetailsignals gemäß der Wellenform d vom erzeugten Zwischenzeilen-Signal; es ist das Ausgangssignal Y _is der Subtrahierschaltung 12 der Fig. 1. Die beiden wiederhergestellten Signale geben ziemlich genau die Helligkeit der gesendeten Szene wieder. Wie weiter oben ausgeführt, ist es jedoch erwünscht, die vertikalen Übergänge besser hervorzuheben, d. h. zu "verschärfen".

Die in Fig. 2 dargestellte Vertikalverschärfungseinrichtung arbeitet in der nachstehend beschriebenen Weise, um die Übergänge hervorzuheben. Für die Beschreibung sei angenommen, daß die Nichtlinearfunktions-Schaltung 55 in diesem Fall dieses spezielle Vertikaldetailsignal ohne Änderung durchläßt. Die Wellenform h ist die Summe des wiederhergestellten Zeilensprung-Leuchtdichtesignals gemäß der Wellenform c und des Vertikaldetailsignals gemäß der Wellenform d; sie erscheint am Ausgang des Addierers 40 der Fig. 2. Dies führt zu einem höheren Leuchtdichtesignal für die Zeile Nr. 5 und zu einem niedrigeren Leuchtdichtesignal für die Zeile Nr. 11. Die Wellenform i ist das wiederhergestellte Zwischenzeilen-Leuchtdichtesignal gemäß der Wellenform f minus dem Vertikaldetailsignal gemäß der Wellenform d; sie erscheint am Ausgang der Subtrahierschaltung 45 der Fig. 2. Dies führt zu einem niedrigeren Leuchtdichtesignal für die Zeile Nr. 4 und einem höheren Leuchtdichtesignal für die Zeile Nr. 10. Die Wellenform j ist das "verschärfte" Progressivabtastungssignal für das ungerade Teilbild, welches die Szenenhelligkeit gemäß der Wellenform a darstellt. Ein ähnliches verschärftes Progressivabtastungssignal kann auch für das gerade Teilbild erzeugt werden.

Die Fig. 4 veranschaulicht die Ursache des Flimmerns, wie es der Vertikalverschärfungseinrichtung nach Fig. 2 eigen ist. Die Wellenform a ist das verschärfte Progressivabtastungssignal für das ungerade Teilbild und entspricht der Wellenform j der Fig. 3. Die Wellenform b ist das verschärfte Progressivabtastungssignal für das gerade Teilbild, das in der gleichen Weise wie für das ungerade Teilbild erzeugt wird, jedoch um eine Bildzeile versetzt ist. Die Wellenform c zeigt die Überlagerung des verschärften Progressivabtastungssignals des geraden Teilbildes (durchgezogene Kurve) mit dem verschärften Progressivabtastungssignal des ungeraden Teilbildes (gestrichelte Kurve).

Man erkennt, daß das Signal bei den Zeilen Nr. 5 und Nr. 11 jeweils von einem Teilbild zum anderen zwischen Hell und dunkel wechselt. Infolgedessen flimmert die oberste und die unterste Zeile des hellgrauen Teils des wiedergegebenen Bildes mit Teilbildfrequenz zwischen Hell und Dunkel, wodurch der obere und der untere Rand dieses Bildteils undeutlich und störend erscheint.

Die Fig. 5 zeigt eine Ausführungsform einer Vertikalverschärfungseinrichtung, die dieses störende Flimmern gemäß der vorliegenden Erfindung reduziert. In Fig. 5 sind Elemente, die Elementen in den Fig. 1 und 2 gleichen, mit denselben Bezugszahlen wie dort bezeichnet; sie arbeiten in der gleichen Weise wie im Falle der Fig. 1 und 2 und brauchen deswegen nicht näher beschrieben zu werden. In der Anordnung nach Fig. 5 wird das Ausgangssignal der Nichtlinearfunktions-Schaltung 55, also das Vertikalverschärfungssignal, auf eine Absolutwertschaltung 60 gegeben. Das Ausgangssignal der Absolutwertschaltung 60 wird an jeweils einen Eingang zweier Addierer 40 und 62 gelegt. Das in seinen Vertikaldetails wiederhergestellte Zeilensprungsignal Y _il vom Addierer 14 wird auf einen anderen Eingang des Addierers 40 gegeben. Das hinsichtlich der Vertikaldetails wiederhergestellte Zwischenzeilensignal Y _is von der Subtrahierschaltung 12 wird an den anderen Eingang des Addierers 62 gelegt. Die Ausgangssignale der Addierer 40 und 62 werden auf die Verarbeitungs- und Beschleunigungsschaltung 30 für die Leuchtdichte gegeben.

Im Betrieb kombiniert die Vertikalverschärfungseinrichtung nach Fig. 5 die Signale, deren Wellenformen in Fig. 3 dargestellt sind, in einer anderen Weise als es die Ausführungsform nach Fig. 2 tut. Im Falle der Fig. 5 wird der Absolutwert des Vertikaldetailsignals gemäß der Wellenform d zu dem wiederhergestellten Zeilensprung-Leuchtdichtesignal Y _il der Wellenform e addiert, um ein verschärftes Zeilensprung-Leuchtdichtesignal zu bilden. Dieses Signal ist mit den durchgezogenen vertikalen Linien in den Wellenformen a und b der Fig. 6 gezeigt.

Der Absolutwert des mit der Wellenform d in Fig. 3 dargestellten Vertikaldetailsignals wird mit dem hinsichtlich der Vertikaldetails wiederhergestellten Zwischenzeilen- Leuchtdichtesignal Y _is (Wellenform g in Fig. 3) addiert, um ein verschärftes Zwischenzeilen-Leuchtdichtesignal zu bilden. Dieses Signal ist mit den gestrichelten vertikalen Linien in den Wellenformen a und b der Fig. 6 gezeigt.

Der "Unterschwung" wie er bei der bekannten Vertikalverschärfungseinrichtung nach den Fig. 1 und 2 erzeugt wird, erscheint nur gedämpft in der Zeile Nr. 4 der Wellenform a und in der Zeile Nr. 5 der Wellenform b der Fig. 6. Ebenso erscheint der Rückflanken-Nachschwinger gedämpft in der Zeile Nr. 11 der Wellenform a und in der Zeile Nr. 12 der Wellenform b. Die Wellenform c der Fig. 6 zeigt die Überlagerung der vertikalverschärften Leuchtdichtesignale für das ungerade Teilbild gemäß der Wellenform a (durchgezogene Linie) und für das ungerade Teilbild gemäß der Wellenform b (gestrichelte Linie). Das Flimmern in den Zeilen Nr. 5 und Nr. 11 ist hier viel geringer als das in der Wellenform c der Fig. 4 dargestellte Flimmern. Andererseits werden bei der Ausführungsform nach Fig. 5 für die Übergänge von Dunkel nach Hell und von Hell nach Dunkel jeweils zwei Zeilen benötigt, wehrend die bekannte Schaltung nach Fig. 2 hierzu nur eine Zeile braucht.

Die Fig. 7 zeigt eine andere Ausführungsform einer Vertikalverschärfungseinrichtung, die das störende Flimmern gemäß der vorliegenden Erfindung reduziert. Gleiche Elemente wie in den Fig. 1 und 2 sind in Fig. 7 mit denselben Bezugszahlen bezeichnet und arbeiten in der gleichen Weise, so daß sich nicht noch einmal näher beschrieben zu werden brauchen. In der Anordnung nach Fig. 7 wird das Ausgangssignal der Nichtlinearfunktions-Schaltung 55 auf einen Eingang eines Addierers 40 und einen Eingang einer Subtrahierschaltung 45 gegeben. Das wiederhergestellte Zeilensprung-Leuchtdichtesignal Y _il vom Addierer 14 wird an den anderen Eingang des Addierers 40 gelegt. Das wiederhergestellte Zwischenzeilen-Leuchtdichtesignal Y _is von der Subtrahierschaltung 12 wird an den anderen Eingang der Subtrahierschaltung 45 gelegt.

Das Ausgangssignal des Addierers 40 wird auf einen Eingang eines maximierenden, nicht-additiven Mischers 65 gegeben. Das wiederhergestellte Zeilensprung-Leuchtdichtesignal Y _il vom Addierer 14 wird an den anderen Eingang dieses Mischers 65 gelegt. Der maximierende, nicht-additive Mischer arbeitet so, daß er das jeweils größere seiner beiden Eingangssignale durchläßt. Das Ausgangssignal der Subtrahierschaltung 45 wird an einen Eingang eines maximierenden nicht-additiven Mischers 70 gelegt, der an einem zweiten Eingang das wiederhergestellte Zwischenzeilen- Leuchtdichtesignal Y _is von der Subtrahierschaltung 12 empfängt. Die Ausgangssignale der beiden maximierenden nicht- additiven Mischer 65 und 70 werden der Verarbeitungs- und Beschleunigungsschaltung 30 für die Leuchtdichte zugeführt.

Im Betrieb gibt also der maximierende, nicht-additive Mischer 65 entweder das wiederhergestellte Zeilensprung- Leuchtdichtesignal gemäß der Wellenform e der Fig. 3 oder das verschärfte Zeilensprungsignal gemäß der Wellenform h weiter, je nachdem, welches dieser beiden Signale das größere ist. Dies ist mit den durchgezogenen vertikalen Linien in den Wellenformen a und b der Fig. 8 dargestellt. Der maximierende nicht-additive Mischer 70 gibt entweder das wiederhergestellte Zwischenzeilen-Leuchtdichtesignal gemäß der Wellenform g der Fig. 3 oder das verschärfte Zwischenzeilen-Leuchtdichtesignal gemäß der Wellenform i weiter, je nachdem, welches dieser beiden Signale das größere ist. Dies ist mit den gestrichelten vertikalen Linien in den Wellenformen und b der Fig. 8 dargestellt. Die Wellenform c der Fig. 8 zeigt die Überlagerung der Wellenformen a und b, die das vertikalverschärfte Signal für das ungerade Teilbild bzw. das gerade Teilbild darstellen. Der Unterschwung erscheint in der Zeile Nr. 4 der Wellenform a und in der Zeile Nr. 5 der Wellenform b gedämpft im Vergleich zu den Signalen, wie sie von der bekannten Vertikalverschärfungseinrichtung nach den Fig. 1 und 2 erzeugt werden. Außerdem ist der Rückflanken- Nachschwinger in der Zeile Nr. 11 der Wellenform a und in der Zeile Nr. 12 der Wellenform b gedämpft. Das Flimmern an den Zeilen Nr. 5 und Nr. 11 ist im Falle der Ausführungsform nach Fig. 7 stärker als bei der Ausführungsform nach Fig. 5, es ist jedoch immer noch geringer als bei der bekannten Vertikalverschärfungseinrichtung nach Fig. 2. Die Übergänge von Dunkel nach Hell und von Hell nach Dunkel benötigen bei der Ausführungsform nach Fig. 7 aber nur eine Zeile, genauso wie bei der bekannten Vertikalverschärfungseinrichtung.

Sowohl bei der Ausführungsform nach Fig. 5 als auch bei der Ausführungsform nach Fig. 7 ist das Flimmern geringer als beim Stand der Technik. Somit werden Buchstaben usw. mit schärferen oberen und unteren Rändern wiedergegeben. Außerdem wird bei den Ausführungsformen nach den Fig. 5 und 7 nicht mehr Speicheraufwand benötigt, als es zur Realisierung eines zeilenprogressiv abtastenden Systems erforderlich ist.

Vorstehend wurden Ausführungsformen der Erfindung in Verbindung mit einem Videoverarbeitungssystem beschrieben, das ein Zeilenverzögerungs-Kammfilter benutzt, um die Leuchtdichte- und Farbartkomponenten aus dem Videosignalgemisch abzutrennen. Eine erfindungsgemäße Vertikalverschärfungseinrichtung kann jedoch in der gewünschten Weise immer auf Luchtdichtekomponenten einwirken, egal, durch welche Mittel diese Komponenten abgetrennt wurden. Außerdem arbeitet die erfindungsgemäße Vertikalverschärfungseinrichtung in gewünschter Weise in Videosignalprozessoren sowohl der NTSC-Fernsehnorm aus auch der PAL- oder der SECAM-Norm.

Die vorliegende Erfindung kann für kontinuierliche Analogsignale ausgelegt werden oder für Signale, die in Form einzelner Abfrageproben erscheinen. Im Falle abgefragter Signale kann die Erfindung in Analogtechnik oder in Digitaltechnik realisiert werden.

Claims

1. Schaltungsanordnung zur Verarbeitung empfangener Leuchtdichtesignale im Sinne einer Verschärfung vertikaler Bildfeinheiten, mit folgenden Teilen:
einer Erscheinungseinrichtung zur Erzeugung von Zwischenraum- Leuchtdichtesignalen, die aus den besagten Leuchtdichtesignalen abgeleitet sind;
einer Modifizierungseinrichtung, welche Übergänge in den besagten Leuchtdichtesignalen und in den Zwischenraum- Leuchtdichtesignalen derart modifiziert, daß vertikalverschärfte Leuchtdichtesignale und Zwischenraum- Leuchtdichtesignale erhalten werden;
einer Einrichtung zum Ordnen der vertikalverschärften Leuchtdichtesignale und Zwischenraum-Leuchtdichtesignale in eine derartige Reihenfolge, daß ein Ausgangssignal gebildet wird, welches ein progressiv abgetastetes Bild darstellt,
dadurch gekennzeichnet, daß die Modifizierungseinrichtung (7, 60, 40, 62) die vertikalverschärften Signale erzeugt, indem sie Übergängen, die in einem gegebenen Sinne gerichtet sind, nur einen überschießenden Nachschwinger (Überschwung) mitteilt und Übergängen, die im entgegengesetzten Sinne gerichtet sind, nur einen ausholenden Vorschwinger (Unterschwung) mitteilt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Modifizierungseinrichtung folgendes aufweist:
eine Einrichtung (7, 55, 60) zur Erzeugung eines Vertikalverschärfungssignals;
eine Einrichtung (40, 62) zur Vereinigung des Vertikalverschärfungssignals zum einen mit den Leuchtdichtesignalen und zum anderen mit den Zwischenraum- Leuchtdichtesignalen.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, die zusammengesetzte Leuchtdichte- und Farbartsignale empfängt, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Vertikalverschärfungssignals folgendes aufweist:
eine Quelle (5) von unter Zeilenverzögerung kammgefilterten Farbartsignalen (C);
eine Vertikaldetail-Extraktionsschaltung (7), die auf die kammgefilterten Farbartsignale anspricht, um ein Vertikaldetailsignal zu extrahieren;
eine Einrichtung (60) die den Absolutwert des Vertikaldetailsignals als Vertikalverschärfungssignal erzeugt.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Vertikalverschärfungssignals ferner eine Schaltung (55) mit nichtlinearer Funktion enthält, die zwischen der Vertikaldetail-Extraktionsschaltung (7) und der den Absolutwert erzeugenden Einrichtung (60) angeordnet ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vereinigende Einrichtung eine Einrichtung (40, 62) enthält, die das Vertikalschärfungssignal mit den Leuchtdichtesignalen und mit den Zwischenraum-Leuchtdichtesignalen addiert, um die vertikalverschärften Leuchtdichtesignale und Zwischenraum-Leuchtdichtesignale zu erzeugen.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die vereinigende Einrichtung folgendes aufweist:
eine Einrichtung (40) zur Addition des Vertikalverschärfungssignals mit den Leuchtdichtesignalen;
eine Einrichtung (45) zur Subtraktion des Vertikalverschärfungssignals von den Zwischenraum-Leuchtdichtesignalen;
einen ersten maximierenden nicht-additiven Mischer (65), der entweder die Leuchtdichtesignale oder die Ausgangssignale der Additionseinrichtung (40) als vertikalverschärfte Leuchtdichtesignale durchläßt, je nachdem, welches dieser Signale das jeweils größere ist;
einen zweiten maximierenden nicht-additiven Mischer (70), der entweder die Zwischenraum-Leuchtdichtesignale oder die Ausgangssignale der Substraktionseinrichtung (45) als vertikalverschärfte Zwischenraum-Leuchtdichtesignale durchläßt, je nachdem, welches dieser Signale das jeweils größere ist.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, die zusammengesetzte Farbart- und Leuchtdichtesignale empfängt, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Vertikalverschärfungssignals folgendes aufweist:
eine Quelle (5) zur Lieferung von unter Zeilenverzögerung kammgefilterten Farbartsignalen (C);
eine Vertikaldetail-Extraktionsschaltung (7), die auf die kammgefilterten Farbartsignale anspricht, um ein Vertikaldetailsignal zu extrahieren.

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zur Erzeugung des Vertikalverschärfungssignals ferner eine Schaltung (55) mit nichtlinearer Funktion enthält, die auf das Vertikaldetailsignal anspricht, um das Vertikalverschärfungssignal zu erzeugen.

9. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß sie außerdem eine Einrichtung (7, 14, 12) enthält, welche die Vertikaldetails in den Leuchtdichtesignalen und in den Zwischenraum- Leuchtdichtesignalen vor der Vertikalverschärfung dieser Signale wiederherstellt.

10. Schaltungsanordnung zur Verarbeitung eines empfangenen Zeilensprung-Videosignalgemischs im Sinne einer Verschärfung vertikaler Bildfeinheiten, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Teile:
ein mit Zeilenvergrößerung arbeitendes Kammfilter (5), das kammgefilterte Zeilensprung-Leuchtdichtesignale (Y) und kammgefilterte Zeilensprung-Farbartsignale (C) liefert;
eine Erzeugungseinrichtung (15), die aus den Zeilensprung- Leuchtdichtesignalen (Y) Zwischenraum-Leuchtdichtesignale erzeugt;
eine Vertikaldetail-Extraktionsschaltung (7), die auf die kammgefilterten Farbartsignale (C) anspricht, um ein Vertikaldetailsignal zu erzeugen;
ein erster Addierer (14) zur Addition des Vertikaldetailsignals mit den Zeilensprung-Leuchtdichtesignalen (Y), um Zeilensprung-Leuchtdichtesignale (Y _il) mit wiederhergestellten Vertikaldetails zu erzeugen;
eine Subtrahierschaltung (12) zur Subtraktion des Vertikaldetailsignals von den Zwischenraum-Leuchtdichtesignalen, um Zwischenraum-Leuchtdichtesignale (Y _is) mit wiederhergestellten Vertikaldetails zu erzeugen;
eine Schaltung (55) mit nichtlinearer Funktion, die auf das Vertikaldetailsignal anspricht;
eine Absolutwertschaltung (60), die auf das Ausgangssignal der Nichtlinearfunktions-Schaltung (55) anspricht, um ein Vertikalverschärfungssignal zu erzeugen;
ein zweiter Addierer (40) zur Addition des Vertikalverschärfungssignals mit den die wiederhergestellten Vertikaldetails enthaltenden Zeilensprung-Leuchtdichtesignalen (Y _il), um vertikalverschärfte Zeilensprung- Leuchtdichtesignale zu erzeugen;
ein dritter Addierer (62) zur Addition des Vertikalverschärfungssignals mit den die wiederhergestellten Vertikaldetails enthaltenden Zwischenraum- Leuchtdichtesignalen (Y _is), um vertikalverschärfte Zwischenraum-Leuchtdichtesignale zu erzeugen;
ein Leuchtdichtesignalprozessor (30) zum Ordnen der vertikalverschärften Zeilensprung- und Zwischenraum- Leuchtdichtesignale in eine derartige Reihenfolge, daß ein Leuchtdichtesignal entsteht, welches die Leuchtdichtekomponente eines progressiv abgetasteten Bildes darstellt;
ein Farbsignalprozessor (35) zur Ausgabe der kammgefilterten Farbartsignale (C) in einer derartigen Folge, daß ein Farbartsignal entsteht, welches die Farbartkomponente eines progressiv abgetasteten Bildes darstellt.

11. Schaltungsanordnung zur Verarbeitung eines empfangenen Zeilensprung-Videosignalgemischs im Sinne einer Verschärfung vertikaler Bildfeinheiten, gekennzeichnet durch die Kombination folgender Teile:
ein mit Zeilenverzögerung arbeitendes Kammfilter (15), das ein kammgefiltertes Zeilensprung-Leuchtdichtesignal (Y) und ein kammgefiltertes Zeilensprung-Farbartsignal (C) liefert;
eine Erzeugungseinrichtung (15), die aus den Zeilensprung- Leuchtdichtesignalen Zwischenraum-leuchtdichtesignale erzeugt;
eine Vertikaldetail-Extraktionsschaltung (7), die auf das kammgefilterte Farbartsignal (C) anspricht, um ein Vertikaldetailsignal zu erzeugen;
ein erster Addierer (14) zur Addition des Vertikaldetailsignals mit dem Zeilensprung-Leuchtdichtesignal (Y) um ein Zeilensprung-Leuchtdichtesignal mit wiederhergestellten Vertikaldetails zu erzeugen;
eine erste Subtraktionsschaltung (12) zur Subtraktion des Vertikaldetailsignals vom Zwischenraum-Leuchtdichtesignal, um ein Zwischenraum-Leuchtdichtesignal mit wiederhergestellten Vertikaldetails zu erzeugen;
eine Schaltung (55) mit nichtlinearer Funktion, die auf das Vertikaldetailsignal anspricht, um ein Vertikalverschärfungssignal zu erzeugen;
ein zweiter Addierer (40) zur Addition des Vertikalverschärfungssignals mit dem die wiederhergestellten Vertikaldetails enthaltenden Zeilensprung- Leuchtdichtesignal;
eine zweite Subtrahierschaltung (45) zur Subtraktion des Vertikalverschärfungssignals von dem die wiederhergestellten Vertikaldetails enthaltenden Zwischenraum- Leuchtdichtesignale;
ein erster maximierender nicht-additiver Mischer (65), der zur Erzeugung eines vertikalverschärften Zeilensprung-Leuchtdichtesignals entweder das die wiederhergestellten Vertikaldetails enthaltende Zeilensprung- Leuchtdichtesignal oder das Ausgangssignal des zweiten Addierers durchläßt, je nachdem, welches dieser Signale das jeweils größere ist;
ein zweiter maximierender nicht-additiver Mischer (50), der zur Erzeugung eines vertikalverschärften Zwischenraum-Leuchtdichtesignals entweder das die wiederhergestellten Vertikaldetails enthaltende Zwischenraum- Leuchtdichtesignal oder das Ausgangssignal der zweiten Subtrahierschaltung (45) durchläßt, je nachdem, welches dieser Signale das jeweils größere ist;
ein Leuchtdichtesignalprozessor (35) zum Ordnen der vertikalverschärften Zeilensprung- und Zwischenraum- Leuchtdichtesignale in eine derartige Reihenfolge, daß ein Leuchtdichtesignal entsteht, welches ein progressiv abgetastetes Bild darstellt;
ein Farbartsignalprozessor (35) zur Ausgabe des kammgefilterten Farbartsignals in einer derartigen Folge, daß ein Farbartsignal ensteht, welches ein progressiv abgetastetes Bild darstellt.