DE4017881A1 - Verfahren und anordnung zur entsaettigung von farben bei der wiedergabe von farbfernsehsignalen - Google Patents

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruchs. Ferner umfaßt die Erfindung eine vorteilhafte Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Zur Korrektur von bei der Wiedergabe von Farbfernsehsignalen entstehenden Farben ist häufig eine Entsättigung in dunklen und/oder hellen Bildbereichen erforderlich. Häufig werden eine Dunkel-Entsättigung und eine Weiß-Entsättigung im Zusammenhang mit der Abtastung von Farbfilmen vorgenommen. Im Zusammenhang mit einem Farbkorrektursystem (US 48 66 511) ist eine Schaltung zur Dunkel-Entsättigung und Weiß-Entsättigung bekanntgeworden, bei welcher ein Luminanzsignal zunächst begrenzt und danach quadriert wird. Das Ergebnis der Quadrierung ist ein parabelförmiges Signal, dessen Maximum bei der halben Luminanzamplitude liegt. Dieses Signal wird mit positivem und negativem Vorzeichen dem amplitudenbegrenzten Luminanzsignal hinzugefügt. Die dadurch entstehenden Signale werden zusammen mit Stellgrößen für die Sättigung mehreren Vier-Quadranten-Multiplizierern zugeführt, deren Ausgangssignale addiert und als Farbpegelsteuersignal verwendet werden. Diese Schaltung ist einerseits mit erheblichem Aufwand verbunden. Andererseits erlaubt diese Schaltung keine frei wählbare Einstellung der Einsatzpunkte der Entsättigung bezüglich des Luminanzsignals.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren zur Entsättigung von Farben in dunklen und/oder hellen Bildbereichen bei der Wiedergabe von Farbfernsehsignalen anzugeben, welches mit geringem technischen Aufwand durchgeführt werden kann und eine weitgehend unabhängige Einstellung der Einsatzpunkte und der Entsättigungsstärke ermöglicht.

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs ermöglicht mit geringem Aufwand eine Dunkel- und/oder Weiß-Entsättigung, bei welcher die Einsatzpunkte frei wählbar sind. Ferner ist der Entsättigungsgrad im Bereich von 0% bis 100% der Grundsättigung frei wählbar. Ein weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß es mit üblichen, auf dem Markt erhältlichen digitalen Bauelementen durchführbar ist.

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

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und

Fig. 2 Diagramme verschiedener bei der Anordnung nach Fig. 1 auftretender Signale.

Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Der Anordnung nach Fig. 1 werden Chrominanzsignale CR und CB und ein Luminanzsignal Y über Eingänge 1, 2, 3 zugeführt. Die Signale liegen bereits in digitaler Form vor - beispielsweise als 10-Bit-Signale. Die Chrominanzsignale werden in je einem Multiplizierer 4, 5 mit einem Steuersignal S3 multipliziert, das aus dem Luminanzsignal Y abgeleitet wird. Die Multiplizierer sind derart ausgelegt, daß bei maximalem Steuersignal S3 eine Verdoppelung der Amplituden der Chrominanzsignale erfolgt. An die Multiplizierer 4, 5 schließen sich Begrenzer 6, 7 an, welche die Ausgangssignale der Multiplizierer für den Fall zu hoher Amplituden auf einen Normwert begrenzen. In ihrer Amplitude einstellbare und gegebenenfalls entsättigte Chrominanzsignale CR* und CB* sind von den Ausgängen 8, 9 abnehmbar.

Zur Ableitung des Steuersignals S3 wird aus dem Luminanzsignal Y zunächst ein Signal Y′ gebildet, dessen Abhängigkeit vom Luminanzsignal Y in einem Nur-Lese-Speicher 10 abgelegt ist. Dabei sind zwei Kurven 11, 12 vorgesehen, von denen eine jeweils aktivierbar ist. In Fig. 2a sind die Kurven 11 und 12 dargestellt. In den weiteren Diagrammen der Fig. 2 sind Signale in Abhängigkeit vom Luminanzsignal Y jeweils links bei Verwendung der Kurve 11 und rechts bei Verwendung der Kurve 12 dargestellt. Dabei sind Einstellbereiche von Signalverläufen durch Schraffur und gegebenenfalls einen Kreisbogen hervorgehoben.

Das aus dem Nur-Lese-Speicher 10 ausgelesene Signal Y′ wird bei 13 mit einer Stellgröße SEP multipliziert. Der sich ergebende Signalverlauf ist in Fig. 2b dargestellt. Durch eine Addition des Luminanzsignals bei 15 und anschließende Amplitudenbegrenzung bei 15′ ergibt sich das modifizierte Luminanzsignal Y′′, das in Fig. 2c dargestellt ist. Dieses Signal durchläuft seinen Amplitudenbereich innerhalb eines einstellbaren Teils des Amplitudenbereichs des Luminanzsignals Y. Bei dem durch Verwendung der Kurve 12 erzeugten modifizierten Luminanzsignal Y′′ ergibt sich ein mittlerer Teil 16, der von der Stellgröße SEP nicht beeinflußt ist.

Um eine getrennte Einstellung der Einsatzpunkte für dunkle und helle Bildbereiche zu erzielen, ist für die Stellgröße SEP ein steuerbarer Umschalter 31 vorgesehen, der über eine Schwellwertschaltung 30 derart gesteuert wird, daß bei niedrigen Werten des Luminanzsignals Y eine Stellgröße SEP1 vom Eingang 14 und bei hohen Werten des Luminanzsignals Y eine Stellgröße SEP2 vom Eingang 14′ dem Multiplizierer 13 zugeführt wird.

Durch einen weiteren Nur-Lese-Speicher 17 wird ein Hilfssignal S1 abgeleitet. Für jeden Amplitudenwert des modifizierten Luminanzsignals Y′′ ist im Nur-Lese-Speicher 17 eine Adresse vorgesehen, unter welcher der entsprechende Wert des Hilfssignals 81 abgelegt ist. In einem mittleren Bereich 18 des modifizierten Luminanzsignals sind die Werte des Hilfssignals S1 0. Unterhalb und oberhalb des Bereichs 18 fällt das Signal S1 bis an die Grenzen des Amplitudenbereichs des modifizierten Luminanzsignals Y′′ ab.

Sämtliche Werte des Hilfssignals S1 sind als negative Werte gespeichert.

Der Bereich 18 ist in Fig. 2c durch gestrichelte Linien angedeutet. Fig. 2d zeigt die Abhängigkeit des Hilfssignals S1 vom Luminanzsignal Y jeweils für die Endwerte der Stellgröße SEP. Es ist ersichtlich, daß mit der Stellgröße SEP die Einsatzpunkte der Entsättigung eingestellt werden.

Das Hilfssignal S1 wird von dem Ausgang D des Nur-Lese-Speichers 17 zu einem Eingang eines Multiplizierers 19 geleitet und dort mit einer Stellgröße ST multipliziert. Je nach Wert der Stellgröße ST ändert sich die Steigung des unteren und des oberen Teils des Hilfssignals, wie es in Fig. 2e schematisch dargestellt ist. Das somit in seiner Amplitude veränderte Signal S2 wird zu einer zweiten Stellgröße SCV in einem Addierer 20 hinzuaddiert. Das Ergebnis ist das Steuersignal S3, das für verschiedene Werte der Stellgrößen ST und SCV in Fig. 2f dargestellt ist.

Durch eine Verkopplung der ersten Stellgröße ST mit der zweiten Stellgröße SCV in der Form ST = SCV · SEG ist sichergestellt, daß das Signal S2 vollständig in den positiven Bereich geschoben wird und somit kein negatives Steuersignal S3 entsteht. Dabei bedeutet SEG eine Stellgröße für den Entsättigungsgrad, die über einen steuerbaren Umschalter 32 zuführbar ist. Dieser wird in Abhängigkeit vom Luminanzsignal Y gesteuert und leitet entweder eine dem Eingang 22 zugeführte Stellgröße SEG1 für die dunkleren Bildbereiche oder eine dem Eingang 22′ zugeführte Stellgröße SEG2 für die helleren Bildbereiche weiter. Die Multiplikation kann in einem Prozessor 21 erfolgen, der im übrigen weitere Steuerungsaufgaben wahrnimmt.

Die Stellgröße SCV wird über einen Eingang 23 zugeführt und dient zur Einstellung der Verstärkung der Chrominanzsignale. Von den in Fig. 2f dargestellten Steuersignalen S3 haben die Signale 24, 25, 26 eine hohe Verstärkung der Chrominanzsignale zur Folge, wobei mit dem Signal 24 keine, mit dem Signal 25 eine mittlere und mit dem Signal 26 eine maximale Entsättigung erfolgt. Das Signal 27 führt zu einer geringeren Verstärkung der Chrominanzsignale bei maximaler Entsättigung.

Die Anordnung nach Fig. 1 kann mit handelsüblichen Bauelementen verwirklicht werden. Als Nur-Lese-Speicher 10, 17 eignen sich programmierbare Nur-Lese-Speicher (PROMs). Auch die Begrenzer 6, 7 können von programmierbaren Nur-Lese-Speichern gebildet werden, wobei eine weich einsetzende Begrenzung möglich ist.

Claims (9)

1. Verfahren zur Entsättigung von Farben in dunklen und/oder hellen Bildbereichen bei der Wiedergabe eines Farbfernsehsignals, das aus einem Luminanzsignal und Chrominanzsignalen besteht, wobei die Chrominanzsignale mit einem Steuersignal multipliziert werden, das bei einer mittleren Luminanz einen Maximalwert aufweist und gegen niedrige und höhere Luminanzwerte abfällt, dadurch gekennzeichnet,

• - daß in einem Nur-Lese-Speicher, dessen Adresseneingängen ein durch Dehnung eines mittleren Teils des Amplitudenbereichs modifiziertes Luminanzsignal (Y′′) zuführbar ist, ein Hilfssignal (S1) in Abhängigkeit vom modifizierten Luminanzsignal (Y′′) abgelegt ist,
• - daß das Hilfssignal (81) in einem mittleren Bereich des modifizierten Luminanzsignals (Y′′) unabhängig vom modifizierten Luminanzsignal ist und in einem unteren und in einem oberen Bereich des modifizierten Luminanzsignals in Richtung auf die Grenzen des Amplitudenbereichs des modifizierten Luminanzsignals abfällt,
• - daß das aus dem Nur-Lese-Speicher ausgelesene Hilfssignal (S1) mit einer ersten Stellgröße (ST) multipliziert wird,
• - daß zu dem entstehenden Produkt (S2) eine zweite Stellgröße (SCV) addiert wird und
• - daß das entstehende Summensignal als Steuersignal (S3) dient.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das modifizierte Luminanzsignal (Y′′) aus dem Luminanzsignal (Y) durch Multiplikation eines vom Luminanzsignal (Y) im wesentlichen linear abhängigen Signals (Y′) mit einer dritten Stellgröße (SEP) und anschließender Addition des Luminanzsignals (Y) abgeleitet wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das vom Luminanzsignal (Y) im wesentlichen linear abhängige Signal (Y′) in einem mittleren Bereich des Luminanzsignals bei 0 verläuft.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Hilfssignal im unteren und im oberen Bereich des Luminanzsignals im wesentlichen linear abfällt.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellgrößen durch folgende Gleichung verkoppelt sind: ST = SCV · SEG, wobei SEG den einzustellenden Entsättigungsgrad bedeutet.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Multiplikation der Chrominanzsignale (CR, CB) mit dem Steuersignal (S3) eine Verdoppelung der Amplituden der Chrominanzsignale zuläßt und daß die multiplizierten Chrominanzsignale auf einen vorgegebenen Amplitudenbereich über eine allmählich einsetzende Begrenzung geleitet werden.

7. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß zur Begrenzung je ein weiterer Nur-Lese-Speicher (6, 7) vorgesehen ist, in welchem die Begrenzerkennlinie abgelegt ist.

8. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zur Speicherung des Hilfssignals (S1) vorgesehene Nur-Lese-Speicher (17) ausgangsseitig mit einem Eingang eines Multiplizierers (19) verbunden ist, dessen anderer Eingang mit der ersten Stellgröße (ST) beaufschlagbar ist, und daß an den Ausgang des Multiplizierers ein Eingang eines Addierers (20) angeschlossen ist, dessen weiterer Eingang mit der zweiten Stellgröße (SCV) beaufschlagbar ist.

9. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Ableitung des vom Luminanzsignal im wesentlichen linear abhängigen Signals (Y′) ein weiterer Nur-Lese-Speicher (10) vorgesehen ist, der ausgangsseitig mit einem Eingang eines weiteren Multiplizierers (13) verbunden ist, dessen anderer Eingang mit der dritten Stellgröße (SEP) beaufschlagbar ist, und daß an den Ausgang des weiteren Multiplizierers (13) ein Eingang eines weiteren Addierers (15) angeschlossen ist, dessen weiterem Eingang das Luminanzsignal (Y) zuführbar ist.