DE3751373T2 - Bildwiedergabesystem mit Zeilenfolgeverfahren und Intraframe sowie Interframe-Verarbeitungsweisen. - Google Patents

Description

• Diese Erfindung bezieht sich auf Bildwiedergabesysteme mit Zeilenfolgeverfahren (progressive scan) des Typs, der sowohl Interframe (inter-field) als auch ntraframe (intra-field) Verarbeitungstechniken zum Umsetzen von Interlace- Videosignalen auf Zeilenfolgeart oder Nicht-Interlace-Formen anwendet zur Darstellung im Zeilenfolgeverfahren (progressive scan fashion) auf eine Anzeigeeinrichtung.
• Die Vorteile beim Darstellen von Interlace-Fernsehsignalen in Zeilenfolgeart sind gut bekannt und eine Anzahl von Techniken ist vorgeschlagen worden, um eine Umsetzung van Interlace auf Zeilenfolge-Abtastung zu erreichen. Im allgemeinen kann man die bekannten Techniken kategorisieren als solche, die entweder Intrafield-Verarbeitung und Intraframe-Verarbeitung oder eine Kombination davon verwenden. Ein Intrafield-System leitet die Extrazeilen, die zur Anzeige in einem System mit Zeilenfolgeart benötigt werden, vollständig aus einem Halbbild (field) der aktuell empfangen Zeilen ab. Vorteilhaft unterliegen solche Systeme keinen Artefakten, die sich auf Bewegungen beziehen. Beispiele solcher Systeme sind z.B. beschrieben von Dischert im US-Patent 4,415,931, das am 15. November 1983 erteilt wurde, von Powers im US-Patent 4,400,719, das am 23. August 1983 erteilt wurde, von Pritchard im US-Patent 4,583,113, das am 15. April 1986 erteilt wurde und von Okada et al. im US-Patent 4,451,848, das am 29. Mai 1984 erteilt worden ist. Im Dischert-System werden die Extra-Zeilen zur Anzeige durch Wiederholen von Zeilen des Eingangs-Halbbildes erhalten. Im System von Powers, Pritchard und Okada et al. werden die hinzugefügten Anzeigezeilen durch Interpolation benachbarter Zeilen eines aktuell empfangenen Halbbildes erhalten.
• Obwohl Intrafield-Systeme inhärent frei von bewegungsbezogenen Artefakten sind, neigen sie dazu, Vertikaldetail zu verlieren, aufgrund von Zeilen- Mittelwertbildung. Eine Lösung dieses Problems wird von Pritchard et al. (US-Patent 4,558,347, erteilt am 10. Dezember 1985) vorgeschlagen, sie legt darin, eine Vertikal-Detailkomponente aus dem ankommenden Videosignal abzuleiten und selektiv die Detailkomponente zu Zeilen des im Zeilenfolgeverfahren dargestellten Signals zu addieren. Eine andere Lösung wird vom zuvor erwähnten Powers-Patent vorgeschlagen, sie liegt darin, die extra Zeilen fur die Darstellung in Zeilenfolgeart aus dem vorhergehenden Halbbild oder Vollbild (field oder frame) zu erhalten. Um beide Probleme zu losen, das Bewegungsproblem und das Vertikaldetail-Problem, schlagt Powers vor, ein Hybrid-System zu verwenden, mit sowohl Intrafield- als auch Interfield- Verarbeitung. Speziell verwendet das System einen Bewegungsdetektor, der ein zeilen-interpoliertes Signal zur Darstellung auswählt (Intrafield-Verarbeitung), wenn in einer Szene Bewegung zugegen ist, und wählt ein halbbild-verzögertes oder vollbild-verzögertes Signal zur Darstellung (Interfield-Verarbeitung), wenn keine Bewegung vorliegt.
• Andere Beispiele von hybriden Abtastsystemen in Zeilenfolgeart, in denen die hinzugefügten Zeilen zur Darstellung aus dem aktuellen Halbbild und dem vorhergehenden Halbbild oder Vollbild erhalten werden, werden von Lord et al. im US-Patent 4,332,750 (erteilt am 30. März 1982), von Casey im US-Patent 4,598,309 (erteilt am 1. Juli 1986) und von Tanaka in der japanischen Patentanmeldung SHO-58-79379 (Offenlegungsschrift am 13. Mai 1983) beschrieben. In einem Beispiel des Systems von Lord et al. wählt ein Bewegungsdetektor ein räumlich gemitteltes Signal zur Darstellung, wenn Bewegung vorliegt anderenfalls ein zeitlich gemitteltes Signal. Im Casey-System wird ein Vollbild-Mittelwertsignal statt eines halbbild-verzögerten und Zeilen- Mittelwert-Signal eingesetzt oder ersetzt, wenn Bewegung vorliegt. Im Tanaka- System werden zusätzliche Zeilen für die Darstellung in Zeilenfolgeart erhalten durch Kombinieren einer Niederfrequenz-Komponente eines vorhergehenden Halbbildes mit einer Hochfrequenz-Komponente, die durch Interpolation von Zeilen eines gerade empfangenen Halbbildes gebildet wird. Da das Tanaka- System nur Niederfrequenz-Komponenten von dem vorhergehenden Halbbild verwendet, kann der Halbbildspeicher eine relativ kleine Speicherkapazität haben.
• Ein weiteres Beispiel eines Abtastsystems in Zeilenfolgeart wird von Murata et al. in ihrem Artikel "A Consumer Use Flicker Free Color Monitor Using Digital Signal Processing" beschrieben, der in den IEEE-Transactions on Consumer Electronics, Vol. CE-32, No. 3, Aug. 1986, Seiten 215-227 erschienen ist. Das dortige System benötigt in vorteilhafter Weise nicht die Verwendung eines Bewegungsdetektors und vermeidet so die Möglichkeit von Bewegungs-Erfassungsfehlern, die sichtbare Artefakte erzeugen würden. Das System verwendet einen Halbbildspeicher, ist jedoch tatsächlich kein Hybridsystem, da alle zusätzlichen Zeilen für die Zeilenfolge-Darstellung erhalten werden auf einer Intrafield-Basis durch "adaptive" Interpolation zwischen benachbarten Zeilen eines aktuell empfangenen Halbbildes. Speziell wird ein Halbbildspeicher verwendet, um eine zuvor empfangene Zeile zu speichern, die mit Zeilen der aktuell empfangenen Halbbilder verglichen wird, um Interpolations Koeffizienten zu erzeugen. Die Koeffizienten werden abhangig von der Amplitude der zuvor und aktuell empfangenen Zeilen variiert. Der Halbbild-Speicher arbeitet so als Controller der Intrafield-Interpolation und nicht als Datenspeicher für Darstellungs-Zeilen. Vorteilhaft erlaubt das, daß die Halbbilddaten in einem Speicher mit relativ kleiner Kapazität gespeichert werden, jedoch benötigt die variable Intrafield-Interpolation relativ komplexe Arithmetik-Funktionen, um die gewünschten variablen Koeffizienten zu erhalten.
• Es ist aus der europäischen Patentanmeldung EP-A-0192 292 bekannt, eine Auswahlschaltung bereitzustellen, die an ihren Ausgangsanschluß ein Videosignal durchläßt, das eine Amplitude aufweist, die am nächsten zu der Mittelwert- Amplitude (mean amplitude) von drei Videosignalen liegt, welche Signale mit drei Positions-Sequentiell-Zeilen von zwei aufeinanderfolgenden Halbbildern korrespondieren.
• Es besteht ein Bedürfnis für ein Darstellungssystem mit Zeilenfolgeverfahren (progressiver Abtastung), das die hohe vertikale Auflösungs-Charakteristik von Interfield-Verarbeitung hat, das die Bewegungsartefakt-Immunitäts-Eigenschaft von Intrafield-Verarbeitung hat, das die Probleme vermeidet, die charakteristisch für Bewegungserfassungs-Schaltfehler sind und welches nicht die Verwendung von variablen Interpolations-Koeffizienten oder ein Aufteilen des Spektrums von verarbeiteten Zeilen in getrennte Bänder erfordert. Die vorliegende Erfindung ist darauf gerichtet, dieses Bedürfnis zu erfüllen.
• Die Prinzipien der vorliegenden Erfindung können auf Progressiv-Abtast- Darstellungssysteme des Typs angewendet werden, der ein Frozessormittel zum Ableiten eines bearbeiteten Videosignals zur Darstellung aus einem Interlace- Eingangs-Videosignal, ein Beschleunigermittel zum zeitlichen Komprimieren und Interleaven von Zeilen des bearbeiteten Signals und der Eingangssignale sowie ein Darstellungsmittel enthält zur Darstellung der zeitkomprimierten und verschachtelten Zeilen im Zeilenfolgeverfahren.
• In Übereinstimmung mit der Erfindung wird ein Darstellungssystem mit Zeilenfolgeverfahren gemäß dem Anspruch 1 zur Verfügung gestellt.
• In Übereinstimmung mit der Erfindung enthält das Prozessormittel ein erstes Mittel zum Ableiten eines zeilen-verzögerten Videosignals, ein halbbildverzögertes Videosignal, ein zeilen-interpoliertes Videosignal und ein Vertikal detail-Indikatorsignal aus dem Video Eingangssignal. Ein zweites Mittel wählt das halbbild-verzögerte Videosignal zum Anlegen an das Beschleunigermittel als das bearbeitete Signal, wenn das Detailsignal größer als ein Schwellenwert ist und das halbbild-verzögerte Signal zeitgleich innerhalb eines Bereiches von Werten ist, die begrenzt werden von dem Eingangs- und zeilen-verzögerten Signal, und wählt das zeilen-interpolierte Signal anderenfalls.
• In Übereinstimmung mit einem weiteren, der Veranschaulichung dienenden Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das zweite Mittel ein Bereichs- Erweiterungsmittel enthalten zum Erweitern des Bereiches von Werten auf einen Bereich, der größer ist als die Werte, die von dem Eingangs- und zeilenverzögerten Signal eingegrenzt oder begrenzt werden.
• In den beigefügten Zeichnungen, in denen gleiche Elemente mit den gleichen Bezugszeichen benannt sind, sind dargestellt:
• Figur 1 ist ein Blockschaltbild eines Fernsehempfängers mit Zeilenfolgeverfahren, als Ausführungsbeispiel der Erfindung;
• Figur 2 ist ein detailliertes Blockschaltbild einer Steuereinheit, die im Empfänger gemäß Figur 1 verwendet ist und Aspekte der Erfindung realisiert;
• Figur 3A bis 3F und 4A bis 4F sind Raum-Zeit-Diagramme, die den Betrieb des Empfängers von Figur 1 veranschaulichen;
• Figur 5 ist ein detailliertes Blockschaltbild einer Beschleunigereinheit, die geeignet ist zur Verwendung in einem Empfänger von Figur 1;
• Figur 6 ist eine Darstellung, die den Betrieb einer Steuereinheit des Empfängers von Figur 1 weiter veranschaulicht.
• Der Empfänger von Figur 1 beinhaltet eine Antenne und Hilfseingänge (10,12) zum Empfang von H F-modulierten und Basisband-Video-Eingangssignalen S1 bzw. S2. Eine konventionelle Tuner/Detektor-Einheit 14 empfängt und demoduliert das HF-Signal S1 auf Basisband-Form (Signal S3) und ein Eingangs- Wahlschalter 16 koppelt die Basisband-Signale 52 und 53 wahlweise an den Eingang eines Luminanz-Chrominanz-Signaltrenners 18 (Y/C-Trenneinrichtung). Der Schalter 16 ist in die dargestellte Schaltlage gebracht, um Sende-Fernsehsignale zu empfangen, und wird umgeschaltet auf den Hilfseingang zur Verwendung bei Monitor-Anwendungen, die keinen Tuner benötigen. Das Video-Eingangssignal S4, das von dem Schalter 16 ausgewählt ist, ist in Interlace-Form, wie sie z.B. von dem NTSC, PAL oder SECAM- Fernsehstandard verwendet wird. Für die Zwecke der Veranschaulichung wird das gewählte Video-Eingangssignal S4 als Composit-Farb-NTSC-Signal angenommen, das eine Zeilenfrequenz von etwa 15,734 kHz und eine Halbbildfrequenz von etwa 59,94 Hz hat. Für Monochrom würden die Frequenzen bei 15750 Hz bzw. 60 Hz liegen.
• Nach der durch die Einheit 18 erfolgten Trennung werden Chrominanz- und Luminanz-Komponente (C1,Y1) desvideosignals S4 an eine Beschleunigereinheit 20 zusammen mit einem weiteren Luminanz-Signal Y2 angelegt, das aus dem Signal Y1 durch einen Zwischenraum-Zeilen-Generator 50 (in gestrichelter Linie dargestellt) abgeleitet wird. Die Funktion der Beschleunigereinheit 20 ist es, die Zeilenrate des Chrominanz-Signals C1 zu verdoppeln, durch eine Zeitkompression und Wiederholung von Chrominanz- Signalzeilen, und die Zeilenrate des Luminanz-Signals durch Zeitkompression zu verdoppeln und Zeilen der eingehenden und abgeleiteten Zeilen Y1 und Y2 zu interleaven (zu verschachteln). Figur 5, die anschließend erörtert wird, stellt Details einer geeigneten Implementation der Einheit 20 dar. Die Doppel- Zeilenraten-Signale (C2 und Y3), die so erzeugt werden, werden einer Chrominanzsignal-Demodulator und Matrix-Einheit 22 zugeführt, die konventionelle Farbdemodulator-Schaltungen zum Umsetzen des Chrominanzsignals C2 in eine R-Y B-Y Form enthält. Die Einheit 22 beinhaltet auch eine Matrix zum Kombinieren der demodulierten R-Y B-Y Komponenten mit dem Luminanzsignal Y3, um Doppel-Zeilenraten-RGB-Video-Ausgangssignale zur Darstellung in Zeilenfolgeart auf einer Anzeigeeinheit 24 zu erzeugen (z.B. einer Bildröhre). Die Anzeige 24 empfängt ein normales Halbbild-Raten-Vertikal-Sweep- Signal (z.B. 60 Hz) und ein Doppel-Zeilenraten-Horizontal-Sweep-Signal 2H5 (z.B. etwa 31,5 kHz), die von einem Sweep-Generator 26 bereitgestellt werden, der von dem Videosignal Y1 synchronisiert ist. Da die Darstellungs-Zeilenrate ohne Anderung der Halbbild Rate verdoppelt worden ist, enthalt jedes Video Halbbild der Darstellteinrichtung 24 525 Non Interlace Rasterzeilen, von denen 42 wahrend des Vertikal-Austastintervalls ausgetastet werden, um den Rest zur Darstellung des aktiven Videoabschnitts des Halbbildintervalls zu belassen. Ein solches Darstellungsformat hat die Sichtbarkeit der Zeilenstruktur herabgesetzt und niedriges Zwischenzeilen-Flicker, verglichen mit Interlace Darstellungen.
• Als ein Überblick der Funktionen, die von dem Zwischenzeilen-Generator 50 bereitgestellt werden (interstitial Iine generator), werden die zusätzlichen Zeilen zur Darstellung auf der Einheit 24 von dem Luminanz-Eingangsignal Y1 im Generator 50 abgeleitet durch Interpolation (Mittelwertbildung) von zwei vertikal benachbarten Zeilen des Signals Y1, durch Halbbildverzögern des Signals Y1 und durch Auswählen der interpolierten oder der halbbild-verzögerten Zeilen zur Verwendung als Signal Y2 als Funktion von zwei Tests. Ein Test beinhaltet die Messung des Vertikaldetail-Gehaltes des Signals Y1. Der andere Test beinhaltet die Messung der Amplitude der halbbild-verzögerten Zeile, relativ zu einem Bereich von Werten, die von den aktuellen und vorhergehend empfangenen Zeilen des Signals Y1 begrenzt werden (d.h. die Zeilen B bzw. A). In dem gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Bereich erweitert um einen Referenzwert R, um sichtbare Artefakte zu minimieren, die durch Quantisierungsrauschen oder begleitendes Rauschen im Eingangssignal erzeugt werden können, wie das erläutert werden wird. Der Auswahlprozess ist sehr kurz dargestellt so, daß das halbbild-verzögerte Signal als Y2 ausgewählt wird, wenn das Vertikaldetail des Signals Y1 größer als ein Schwellenwert ist und das halbbild-verzögerte Signal zeitgleich innerhalb des Bereiches ist, der von dem Signal Y1, dem um eine Zeile (1-H) verzögerten Signal Y1 und einem Bereichs- Steuer-Referenzsignal R definiert wird. Das interpolierte Signal wird gewählt, wenn entweder einer oder beide Tests nicht erfüllt werden, wie erläutert werden wird.
• Unter Betrachtung der Details des Generators 50 wird das Signal Y1 einem Eingangsanschluß 52 zugeführt, der mit einem Eingang eines Schalters 54 über eine Kaskadenverbindung einer 1-H (eine Zeile) Verzögerungseinheit 56 und einer 262-H Verzögerungseinheit 58 gekoppelt ist. Die Eingangs- und Ausgangssignale (B und A) der Verzögerungseinheit 56 werden in einem Addierer 60 addiert, der einen Ausgang aufweist, der über eine Anpassungsschaltung 62 (6d8 oder 0.5 Anpassung) gekoppelt ist, um ein gemitteltes oder interpoliertes Signal (l) einem zweiten Eingang des Schalters 54 zuzuführen. Das nicht-verzögerte&sub1; das zeilen-verzögerte, das halbbild-verzögerte und interpolierte Signal werden als B, A, C bzw. I bezeichnet. Der Schalter 54 koppelt selektiv das interpolierte Signal I und das halbbild-verzögerte Signal C an Ausgangsanschluß 64 als Signal Y2, unter der Steuerung einer Steuereinheit 70, die gekoppelt ist, um die Signale A, B und C, ein Referenzsignal R, das von einer Referenzsignal-Quelle 72 bereitgestellt wird, und ein Vertikaldetail- Kennzeichnungssignal D zu erhalten.
• Das Vertikaldetail-Indikatorsignal D wird gebildet von der Kombination eines Subtrahierers 80, der das Signal B von dem Signal A unter Bildung eines Ein- Zeilen-Kammfilters mit der Verzögerungseinheit 56 subtrahiert, eines Tiefpaßfilters 82 (z.B. 1-MHz), das Rest-Farbkomponenten (sofern vorhanden) aus dem kammgefilterten Signal entfernt, einer Absolutwert-Schaltung 84, die den Absolutwert des tiefpaßgefilterten Signals "gleichrichtet" oder durchläßt, und eines Komparators 86, der den Absolutwert des tiefpaßgefilterten, gekämmten Signals mit einem Schwellenpegel T vergleicht, der von einer Schwellensignal-Quelle 88 bereitgestellt wird. Eine geeignete Schwellenwert-Vorgabe für die Quelle T ist in der Größenordnung von z.B. 5-15 IRE-Einheiten oder ähnlich. In Betrieb wird das Vertikaldetail-Signal HIGH (logisch 1) sein, wenn die Differenz zwischen der aktuell empfangenen Zeile B und der vorhergehenden Zeile A gleich oder größer als das Signal T ist und das Vertikaldetail-Signal wird anderenfalls LOW (logisch 0) sein. Es wird angemerkt daß es zum Zwecke des Vertikaldetail-Tests keine Rolle spielt, ob das Signal A größer (weißer) als das Signal B oder umgekehrt ist, weil die Absolutwert-Schaltung 84 vorgesehen ist. Daher können die Eingangssignale zum Subtrahierer 80 vertauscht werden, ohne daß der Vertikaldetail-Schwellenwerttest beeinflußt wird. Wenn eine Absolutwert- Schaltung nicht verwendet wird, könnten getrennte positive und negative Vergleiche mit dem tiefpaßgefilterten Detailsignal gemacht werden, um zu bestimmen, ob das Detail die Minimal-Schwellenwert-Anforderung erfülllt. Die Verwendung der Absolutwert-Schaltung eliminiert das Erfordernis für solche getrennte Schwellenvergleiche und Kombinationslogik (z.B. ein ODER-Gatter).
• Die Steuereinheit 70 beinhaltet die Zeilen-Auswahllogik für den Generator 50 und ist im Detail in Figur 2 abgebildet. Die Signale A, B, C, D und R werden den jeweiligen Eingängen 202 bis 210 zugeführt. Das Vertikaldetail-Indikatorsignal D wird einem Eingang eines UND-Gatters 220 zugeführt, das einen zweiten Eingang hat, der zum Erhalt eines Bereichs-Testsignals RT gekoppelt ist, und das einen Ausgangsanschluß 222 hat, der mit dem Schalter 54 gekoppelt ist. Das Gatter 220 ist aktiviert (Ausgang 220 auf HIGH), wenn RT und D beide gleichzeitig HIGH sind und veranlaßt bei diesem Zustand, daß der Schalter 54 das halbbild-verzögerte Signal C als Signal Y2 zur Darstellung auf der Anzeigeeinrichtung 24 auswählt (verschachtelt mit Zeilen des Signals Y1 durch die Beschleunigungseinheit 20). Im anderen Fall wird das zeilen interpolierte Signal I ausgewahlt und mit dem Signal Y1 verschachtelt (interleaved) zur Darstellung auf der Einheit 24. Das Signal D ist HIGH, wie zuvor erwahnt, nur wenn es signifikantes Vertikaldetail oberhalb der Schwelle T bei dem eingehenden Videosignal Y1 gibt. Das Bereichs-Testsignal RT ist HlGH nur wenn die Größe des Videosignals C innerhalb eines Bereiches liegt, der von A und B begrenzt wird. In dem Ausführungsbeispiel der Erfindung, das gezeigt wird, enthält der Bereich zusätzlich die Bereichs-Erweiterungsvariable R und das Bereichs-Testsignal RT ist HlGH, wenn C größer oder gleich dem Kleineren von A-R und B-R ist und wenn es kleiner oder gleich dem Größeren von A+R und B+R ist. Die speziellen Elemente zur Erzeugung des Bereichs-Testsignals RT werden im folgenden erläutert.
• Die Figuren 3A bis 3F sind Raum-Zeit-Diagramme (spatial-temporal), zur Darstellung von Fällen, bei denen die Vertikaldetail- und die Bereichstest- Bedingung erfüllt sind und das Signal C des vorhergehenden Halbbildes als Zwischenzeile (D) für die Darstellung am Schirm 24 ausgewählt wird. Signalamplituden werden gekennzeichnet durch Schattierungen. Figur 3A zeigt den Fall, in dem ein Übergang von weiß auf schwarz vorliegt zwischen den Zeilen A und B des Halbbildes 2, wobei die Zeile C einen Graupegel während des vorhergehenden Halbbildes hat. In Figur 38 ist der Übergang von schwarz auf weiß dargestellt. Da der Übergang in beiden Fällen (100 IRE-Einheiten) größer a[s der Schwellenwert (z.B. 5-15 Einheiten) ist und C innerhalb des Bereiches 0-100 liegt, der von A und B definiert wird, wird das Signal der Zeile C als Zwischenzeile D ausgewählt, wie das durch den Pfeil gekennzeichnet wird.
• Figur 3C veranschaulicht einen Schwarz-auf-Grau-Übergang mit 50 IRE-Einheiten im aktuellen Halbbild, wobei die Zeile C des vorhergehenden Halbbildes innerhalb des 0-50 IRE-Bereiches liegt. Die Zeile C wird so als Zwischenzeile D für die Darstellung ausgewählt, da der Bereichs- und Schwellenwert-Test erfüllt wird. Figur 3D ist ein Beispiel in dem das Signal C des vorhergehenden Halbbildes gleich A des aktuellen Halbbildes ist und wo ein 50 IRE-Übergang zwischen den Zeilen A und B vorliegt. Hier wird C = A und der Vertikaldetail-Test wird erfüllt, so daß C als Zwischenzeile D für die Darstellung zwischen A und B gewählt wird.
• Figur 3E und 3F veranschaulichen Fälle, bei denen C nicht innerhalb des Bereiches ist, der von A und B definiert wird, jedoch innerhalb R des AB-Bereiches. In Figur 3E ist das Signal der Zeile C als Null IRE-Einheiten dargestellt und es gibt einen Übergang van nahezu schwarz (z.B. 2-IRE-Einheiten) auf weiß (100 IRE-Einheiten) in dem aktuellen Feld (F2). Es wird angenommen, daß die Bereichs-Erweiterungsvariable R bei 2 RE-Einheiten oder mehr liegt. So wird C innerhalb des erforderlichen Bereiches liegen, der sich für diesen Fall zwischen einem Minimalwert von A-R bis zu einem Maximalwert von B+R erstreckt. Figur 3F ist ähnlich, jedoch verläuft der Übergang in die entgegengesetzte Richtung (d.h. nahezu weiß auf schwarz). Hier ist C weißer als 5A, jedoch innerhalb des Bereiches zwischen B-R und A+R, so daß C für D in Halbbild F2 gewählt wird.
• Wenn das Vorerwähnte zusammengefaßt wird, wird das Signal des vorhergehenden Halbbildes (Zeile C) als Zwischenzeile (D) in Übereinstimmung mit der Erfindung für alle Fälle verwendet, in denen das Vertikaldetail des aktuell empfangenen Videosignals Y1 größer als der Schwellenwert T ist und gleichzeitig die Größe des Signals der Zeile C des vorhergehenden Halbbildes (F1) größer oder gleich A-R oder B-R (je nachdem, welches kleiner ist) und kleiner oder gleich A+B oder B+R (je nachdem welches größer ist). Diese Bereichswahl-Funktion der oberen und unteren Grenzen ist in Figur 6 dargestellt, in der das Signal der aktuell empfangenen Zeile (B) als Rampe zwischen schwarz (0 RE-Einheiten) auf weiß (100 IRE-Einheiten) und das Signal der vorhergehenden Zeile (A) als ein solches dargestellt wird, daß sich von weiß (100 IRE-Einheiten) auf schwarz (0 IRE- Einheiten) ändert. Die obere Grenze des Bereichs ist gekennzeichnet durch eine durchgehende Linie, begrenzt durch das jeweils größere von A+R und B+R und die untere Grenze ist gekennzeichnet durch eine durchgehende Linie, begrenzt durch das jeweilige kleinere von B-R und A-R. Wenn die Größe von irgendeinem Bereich oder Teil der Zeile C des vorhergehenden Halbbildes innerhalb dieses Bereiches (oder gleich der bereichsbegrenzenden Werte) liegt oder ist und wenn das Vertikaldetail des Signals Y1 gleich oder größer als der Schwellenwert ist, dann wird dieser Abschnitt des Signals der Zeile C des vorhergehenden Halbbildes ausgewählt als Zwischenzeile D des aktuell dargestellten Halbbildes.
• Figur 4A bis 4F stellen sechs Beispiele von Signalbedingungen dar, in denen die vorhergehenden Bereiche und Vertikaldetail-Tests nicht erfüllt oder erreicht werden und in denen die Zwischenzeile durch Mittelwertbildung der Zeilen A und B gebildet wird. In Figuren 4A bis 4C sind Übergänge mit 50 IRE in den Zeilen A und B des aktuellen Halbbildes (F2), so daß der Vertikaldetail-Test erfüllt wird, jedoch Zeile C des vorhergehenden Halbbildes nicht innerhalb des Bereiches liegt der zwischen den Zeilen A und B definiert wird. In Figur 4A und 4B ist die Zeile C auf einem Weißpegel (100 IRE) und die Übergänge verlaufen von schwarz nach grau und umgekehrt. In Figur 4C ist die Zeile C auf einem Schwarzpegel (0 IRE) und der Übergang verläuft von grau auf weiß (50 bis 100 IRE). In den Figuren 4D, 4E und 4F ist der Vertikaldetail-Test nicht erfüllt, d.h. die Differenz der Amplituden der Zeilen A und B ist geringer als die Schwelle T. So werden - ungeachtet des Wertes der Zeile C (gekennzeichnet durch den Buchstaben "X") - die Zeilen A und B gemittelt, um die Zwischenzeile D zu erzeugen.
• In Figur 2 ist der Bereichstest zum Ermitteln, ob der Wert des Signals C des vorhergehenden Halbbildes innerhalb des Bereiches liegt der von A, B und R (wie in Figur 6 dargestellt) bestimmt wird, in diesem Ausführungsbeispiel realisert durch das Ausführen von zwei getrennten Tests und das Kombinieren der Ergebnisse. Speziell bearbeiten in einem Test die Elemente 230 bis 234 das Signal A, B, C und R, um ein Ausgangssignal am UND-Gatter 234 zu erhalten, das HIGH ist, wenn A+R größer als C ist und C größer als B-R. Dieses ist realisiert durch den Addierer 230, der A+R addiert, durch den Subtrahierer 231, der R von B subtrahiert, durch die Komparatoren 232 und 233, die C mit den Ausgangssignalen des Addierers 230 und des Subtrahierers 231 vergleichen, und durch das UND-Gatter 234, das die Komparator-Ausgangssignale kombiniert. Der zweite Test wird bereitgestellt durch die Elemente 241, bis 245 und ermittelt, ob C größer oder gleich dem Wert A-R ist und kleiner oder gleich B+R. Dies wird bereitgestellt durch den Addierer 241, der B und R addiert, durch den Subtrahierer 242, der R von A subtrahiert, durch die Komparatoren 243 und 244, die C mit den Ausgangssignalen des Addierers 241 und des Subtrahierers 242 vergleichen, und durch das UND-Gatter 245, das ein HIGH-Ausgangssignal erzeugt, wenn die Komparatoren 243 und 244 aktiviert oder eingeschaltet sind. die zwei Bereichstests werden in einem ODER-Gatter 250 kombiniert, das ein HIGH-Ausgangssignal erzeugt, wenn einer der Tests erfüllt wird. Daher ist das Gatter 220 aktiviert oder freigegeben, wann immer das Vertikaldetail-Signal D oberhalb des Schwellenwertes T liegt und C innerhalb des Bereiches ist, der einen Minimalwert gleich dem kleineren von A-R und B-R und einen Maximalwert aufweist, der gleich dem größeren von A+R und B+R ist, wie durch die durchgezogene obere Grenzlinie und untere Grenzlinie in Figur 6 gezeigt wird.
• Figur 5 veranschaulicht - wie zuvor erwähnt - eine geeignete Realisierung für eine Beschleunigereinheit 20 und beinhaltet Eingänge 502 bis 506 zum Erhalt eines Chrominanzsignals C1 und von Luminanzsignalen Y1 und Y2 und Ausgänge 508 und 510 zum Bereitstellen der Chrominanz- und Luminanz-Signale C2 und Y3 mit doppelter Zeilenrate für die Darstellungseinrichtung 24. Ein mit Zeilenrate (60 Hz) arbeitender Schalter hat acht Sektionen (520A bis 520H) und ist ausgebildet, um eine Zeile des Signals C1, Y1 und Y2 in Ein-Zeilen-Speicher 550, 552 und 554 (1-H) mit Schreibtakt-Rate FW zu schreiben, die von der Sektion 520D von einem Schreibtakt 560 gewählt wird. Zeitgleich enthalten die Ein-Zeilen-Speicher 551, 553 und 555 zuvor gespeicherte Zeilen C1', Y1', Y2' und werden mit Lesetakt- Rate FR gelesen, die gleich 2 FW ist, gewählt durch die Sektion 520E von einem Lesetakt 562. Die Position oder Lage der Schaltsektionen an 520A-H wird während des nächsten Zeilenintervalls gewechselt, wobei die Zeilen in den Speichern 551, 553 und 555 gespeichert werden und aus den Speichern 550, 552 und 554 gelesen oder wiedergewonnen werden. Da die Lesetakt-Frequenz FR die doppelte Schreibtakt-Frequenz ist, sind die Zeilen, die aus den Speichern gelesen werden, zeitlich komprimiert um den Faktor 2. Es werden also zwei Zeilen eines Chrominanzsignals C2 für jede Zeile von C1 erzeugt. Ein Schalter 580 arbeitet mit der doppelten Zeilenrate (2 FH) und koppelt abwechselnd die zeitkomprimierten Signale Y1' und Y2' an den Ausgang 510, wodurch sie zur Darstellung auf der Darstellungseinrichtung 24 zusammen mit den zeitkomprimierten und wiederholten Chrominanzsignalen verschachtelt oder interleaved werden.
• Verschiedene Änderungen können mit dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel ausgeführt werden. Z.B. kann das Chrominanzsignal derselben Art von Verarbeitung unterworfen werden, wie das Luminanzsignal, statt wiederholt zu werden, um die Zeilenrate wie dargestellt zu verdoppeln. Auch kann die dargestellte und beschriebene Luminanz-Verarbeitung auf Komponentensignale, wie R, G und B oder Y, R-Y und B-Y angewendet werden. Auch können Logikschaltungen verwendet werden, welche dieselben (oder äquivalente) Bereiche und Detailtests für die Signalwahl bereitstellen, anstelle der speziellen Schaltung von Figur 2. In speziellen Anwendungen kann die Bereichs- Steuervariable R als Null gewählt werden, um den Bereichstest zu vereinfachen, wenn die Effekte des Quantisierungsrauschens oder von Eingangssignalen mit geringem Signallrausch-Verhältnis ohne Verwendung einer Bereichs- Erweiterungsfunktion gemäß der Erfindung tolerierbar sind.

Claims (6)

1. Bildwiedergabesystem mit Zeilenfolgeverfahren des Typs, der ein Prozessormittel zum Bilden eines bearbeiteten Videosignals zur Darstellung aus einem Interlace-Video-Eingangssignal, ein weiteres Mittel (20) zum zeitlichen Komprimieren und Vertikal-Interleaving von Zeilen der Eingangs- und bearbeiteter Videosignale und ein Darstellungsmittel (24) zum Darstellen der Interleave-Zeilen in Zeilenfolgeart enthält; dadurch gekennzeichnet, daß das Prozessormittel enthält:

- ein erstes Mittel (56-62, 80-84) zum Ableiten aus dem Video-Eingangssignal:

(i) eines zeilen-verzögerten Videosignals,

(ii) eines halbbild-verzögerten Videosignals,

(iii) eines zeilen-interpolierten Videosignals, das durch additives Kombinieren vertikal benachbarter Zeilen des Video- Eingangssignals gebildet wird, und

(iv) eines Vertikal-Detailsignals, das durch subtraktives Kombinieren und Tiefpassfiltern der vertikal benachbarten Zeilen des Video- Eingangssignals erhalten wird; und

- ein zweites Mittel (54,70,86,88), beinhaltend einen Videoschalter (54), dem das halbbild-verzögerte Videosignal und das zeilen-interpolierte Videosignal zugeführt werden, und eine Steuerschaltung (70,86,88) zum Steuern des Schalters zum Auswählen zwischen dem halbbild-verzögerten und dem zeilen-verzögerten Videosignal zum Zuführen an das weitere Mittel (20) als das bearbeitete Signal;

- wobei der Videoschalter (54) auf die Steuerschaltung (70,86,88) anspricht, zum Auswählen des halbbild-verzögerten Videosignals, wenn die Steuerschaltung (70,86,88) erfasst, daß

(i) die Amplitude des Vertikal-Detailsignals größer als ein Schwellenwert ist, und

(ii) die Amplitude des halbbild-verzögerten Signals zur gleichen Zeit innerhalb eines gegebenen Bereichs von Werten ist, der eine obere Grenze und eine untere Grenze aufweist, welche Grenzen an einem oder im Minimum gleich der jeweiligen Amplituden der Eingangsund zeilen-verzögerten Signale sind;

- wobei der Videoschalter (54) auf die Steuerschaltung (70,86,88) zum Wählen des zeilen-interpolierten Videosignals anspricht, wenn die Steuerschaltung (70,86,88) erfaßt daß entweder

(i) die Amplitude des Vertikal-Detailsignals nicht größer als der Schwellenwert ist, oder

(ii) die Amplitude des halbbild-verzögerten Signals nicht innerhalb des gegebenen Bereiches von Werten ist.

2. Bildwiedergabesystem mit Zeilenfolgeverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Mittel ein Bereichs-Erweiterungsmittel (70,72) beinhaltet zum Erweitern des Bereichs von Werten auf einen Bereich größer als die Minimal-Grenzen.

3. Bildwiedergabesystem mit Zeilenfolgeverfahren nach Anspruch 1, dadurch 1sgekennzeichnet, daß der Bereich von Werten einen oberen Grenzwert, der gleich dem größeren von Eingangs- und zeilen-verzögertem Videosignal ist, und einen unteren Grenzwert beinhaltet, der gleich dem kleineren von Eingangs- und zeilen-verzögertem Signal ist.

4. Bildwiedergabesystem mit Zeilenfolgeverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bereich von Werten einen ersten Grenzwert, der gleich einer Summe aus einem Bereichs-Steuersignal und dem größeren aus dem Eingangs- und zeilen-verzögerten Signal ist, und einen zweiten Grenzwert enthält, der gleich einer Differenz des kleineren aus dem Eingangs- und zeilen-verzögerten Signal minus dem Bereichs-Steuersignal ist.

5. Bildwiedergabesystem mit Zeilenfolgeverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Mittel enthält:

- ein Vergleichermittel (232,233,244,243) zum Bestimmen, ob das halbbildverzögerte Videosignal innerhalb eines ersten Bereichs von Werten und eines zweiten Bereichs von Werten ist, wobei jeder Bereich obere und untere Grenzen aufweist, die als Funktion der Amplitude der Eingangs- und zeilen-verzögerten Signale variieren; und

- ein Logikmittel (234,245,250,220), das mit dem Vergleichermittel gekoppelt ist, zum Auswählen des halbbild-verzögerten Videosignals, wenn das Detailsignal größer als der Schwellenwert ist und das halbbild-verzögerte Videosignal zeitgleich innerhalb des ersten oder zweiten Bereichs von Werten ist.

6. Bildwiedergabesystem mit Zeilenfolgeverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste Mittel ein Mittel (80) zum subtraktiven Kombinieren des Eingangs- (B) und zeilenverzögerten (A) Videosignals, um ein Differenzsignal (D) zur Verfügung zu stellen, und ein Mittel (84) beinhaltet zum Bilden eines Absolutwertsignals aus dem Differenzsignal, wobei das zweite Mittel ein Vergleichermittel (86) beinhaltet, um das Absolutwertsignal mit einem Referenzsignal (T) zu vergleichen und ein Vertikaldetail-Ansprechendes-Schwellen-Steuersignal zu erzeugen.