DE4115529C2 - - Google Patents
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltung
sowie ein Verfahren zum Empfangen von HDTV-Signalen gemäß
den Patentansprüchen 1 und 6.
An HDTV wurde in Japan seit 1960 als Möglichkeit der
Verbesserung der Bildqualität des herkömmlichen
Farbfernsehens geforscht. Bei der Erforschung wurde Wert
auf eine dynamischere und lebendigere Bildqualität gelegt,
wobei es das Ziel war, eine Bildqualität zu erhalten, die
der Kinoqualität entspricht. Die japanische Führungsrolle
bei der Erforschung des HDTV-Fernsehens bestand bis in die
frühen achtziger Jahre, jedoch haben seit Mitte der
achtziger Jahre auch andere Länder in dieser Richtung zu
forschen begonnen.
Japan hat die Entwicklung eines "multiple
subnyquist-sub-sampling-encoder"-Verfahrens (im folgenden
als MUSE bezeichnet) für HDTV innerhalb des japanischen
Rundfunks NHK abgeschlossen, während Europa das
HD-MAC-Verfahren entwickelt, welches sich grundlegend von
dem MUSE-Verfahren aus Japan unterscheidet. In den USA
wurden eine Reihe von Verfahren vorgeschlagen, jedoch
wurde dabei bisher kein Standard festgelegt. Die in den
USA vorgeschlagenen Verfahren sind AC-TV von DSRC,
spektrum-kompatibles HD-TV von Zenith, Mit von MIT und
SLSC von den Bell Laboratorien. Das MUSE-Verfahren wendet
ein multiplex Unterabtast-Verfahren (multiple sub-sampling
method) an. Das Mit-Verfahren arbeitet mit einer Unterband
(sub-band)-Codiertechnik. Im allgemeinen arbeiten andere
als die oben angesprochenen Verfahren überwiegend mit den
oben angesprochenen Techniken.
In der laufenden Forschung und Entwicklung der
HDTV-Rundfunktechnik stellt sich nicht nur die Forderung
nach hoher Bildqualität, sondern auch nach Kompatibilität
mit dem bestehenden Farbfernsehen (NTSC-Farbfernsehen).
Das MUSE-Verfahren des japanischen Rundfunks NHK ist nicht
mit dem bestehenden Farbfernsehen kompatibel, jedoch
arbeitet das AC-TV-Verfahren von DSRC, welches eines unter
den HDTV-Verfahren ist, die in den USA vorgeschlagen
wurden, mit einer Technik, die andere TV-Signale mit
bestehenden Farbfernseh-TV-Signalen (NTSC-Signalen)
multiplext, um dadurch kompatibel mit bestehendem
Farbfernsehen zu sein. Das AC-TV-Verfahren von DSRC hat
jedoch eine Anzahl von technologischen Problemen, die noch
gelöst werden müssen und ist insbesondere dafür bekannt,
daß es beim Verarbeiten von TV-Signalen bezüglich höherer
Frequenzbänder Beschränkungen unterworfen ist.
Als einen Ausweg aus den Problemen, die bei AC-TV
aufgetreten sind, wurde gefordert, daß das HDTV-Signal,
wenn es über Antenne übertragen wird, dasselbe
Frequenzband wie das bestehende Farbfernsehen verwenden
sollte, um dadurch kompatibel mit dem bestehenden
Farbfernsehen zu sein. In diesem Fall wird der beim
bestehenden Farbfernsehen nicht genutzte Kanal zur
Übertragung des HDTV-Signals verwendet.
Aus der IEEE Transactions on Consumer Elektronics, Vol.
CE-33, No. 3, August 1987, ist ein Fernsehsystem bekannt,
bei dem auf einem Standard-Fernsehkanal ein erweitertes
Fernsehsignal übertragen werden kann. Die Erweiterung kann
dabei in der Übertragung von zusätzlichen hochfrequenten
Bildsignalen (z. B. Bewegungssignalen) für HDTV-Anwendungen
oder der für Breitbildfernsehen zusätzlich notwendigen
Seitenbildinformation bestehen. Dazu wird das zusätzliche
Signal in ein tiefes Frequenzband verschoben, einer
Filterung mit einem inversen Nyquist-Filter unterzogen und
anschließend quadraturmoduliert dem Hauptsignal
aufmoduliert. Das erweiterte Fernsehsignal kann sowohl von
einem dafür speziell ausgerüsteten Fernsehempfänger als
auch von einem herkömmlichen Fernsehempfänger, dann
selbstverständlich auch nur in herkömmlicher Qualität,
reproduziert werden. Im Falle der Übertragung von
Breitbildfernsehsignalen muß der innere Bildbereich
zeitlich expandiert werden, wenn ein herkömmlicher
Fernsehempfänger für die Reproduktion verwendet werden
soll.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine
Vorrichtung sowie ein Verfahren zum Empfangen von
HDTV-Signalen anzugeben, die das gleiche Frequenzband wie
Signale des herkömmlichen Farbfernsehens verwenden.
Die Aufgabe wird in erfindungsgemäßer Weise durch eine
Vorrichtung gemäß dem Patentanspruch 1 sowie durch ein
Verfahren gemäß dem Patentanspruch 6 gelöst.
Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung
wird im folgenden ein Ausführungsbeispiel unter Bezugnahme
auf die beiliegenden Zeichnungen erläutert. Die
Zeichnungen zeigen im einzelnen:
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer
HDTV-Signalempfängerschaltung nach der vorliegenden
Erfindung;
Fig. 2 ein detaillierteres Schaltbild eines
Hochfrequenzbandsignalprozessors (high
frequency band singal processor) 10, wie er in
Fig. 1 gezeigt ist;
Fig. 3 die Charakteristikkurve eines Schmalbandfilters
für Zwischenfrequenzen (narrow frequency band
intermediate frequency filter) 2, wie er in
Fig. 1 gezeigt ist;
Fig. 4A und 4B Datenformate, welche die Signalausgänge
des ersten und zweiten A/D-Konverters 8 und 9 der
Fig. 1 zeigen;
Fig. 5A und 5B schematische Diagramme zum Aufzeigen der
von einem ersten und zweiten Halbbildinterpolator
(field interpolator) 104 und 101 aus Fig. 2
vorgenommene Transformation der Abtast-(sampling)
struktur;
Fig. 6 eine Kurve zum Wiedergeben der spektralen
Transformation des ersten Halbbildinterpolators
104 aus Fig. 2;
Fig. 7A und 7B Graphen zum Erläutern der
Spektrumtransformation eines ersten und zweiten
Sampling-Converters 105 und 102 aus Fig. 2;
Fig. 8A und 8B schematische Diagramme zum Erläutern der
Sampling-Transformation eines
Vollbild-Interpolators (frame interpolator)
106 aus Fig. 2;
Fig. 9A und 9B Arbeitsdiagramme zur Erläuterung der
Vollbild-Interpolation, wie sie von dem
Vollbild-Interpolator 106 aus Fig. 2 entsprechend
dem Bewegungsvektor vorgenommen wird;
Fig. 10 ein schematisches Diagramm zum Erläutern der
Interpolation zwischen einem nten Vollbild
und einem (n-1)ten Vollbild;
Fig. 11 einen Graphen zum Erläutern der spektralen
Transformation während der Vollbild-Interpolation;
Fig. 12 einen Graph zum Erläutern der spektralen
Transformation des zweiten Halbbild-Interpolators
101 der Fig. 2;
Fig. 13A und 13B Graphen zum Erläutern der
Eingangs/Ausgangs-Charakteristiken des
Frequenzschiebers (frequency shifter) 108
aus Fig. 2;
Fig. 14A bis 14C Graphen zum Erläutern des
Eingangs/Ausgangs-Spektrums eines Addierers 12 aus
Fig. 1;
Fig. 15 ein schematisches Diagramm zur Erläuterung des
Eingangsdatenformats des
Inversions-ITLC-Schaltkreises 13 der Fig. 1; und
Fig. 16A, 16B Graphen zur Erläuterung des Spektrums des
Inversions-ITLC-Schaltkreises 13 oder des ersten
und zweiten A/D-Wandlers 8 und 9 aus Fig. 1.
In Fig. 1 wandelt ein Empfangsprozessor 1 eine
Rundfunkfrequenz (im folgenden als RF-Signal bezeichnet),
die von einer Antenne (ANT) bereitgestellt wird, in ein
Zwischenfrequenzsignal (im folgenden als IF-Signal
bezeichnet). Ein Schmalband-IF-Filter (narrow frequency
band IF filter) 2, der mit dem Ausgang des
Empfangsprozessors 1 verbunden ist, filtert das
Ausgangssignal von dem Empfangsprozessor 1 innerhalb eines
Schmalbandes, um ein IF-Signal abzusplitten und davon
einen Träger zu erhalten. Ein IF-Filter 3, das mit einem
Ausgangsanschluß des Empfangsprozessors 1 verbunden ist,
filtert ein IF-Signal, welches notwendig ist, um ein
HDTV-Signal aus dem Ausgangssignal des Empfangsprozessors
1 zu erhalten. Ein frequency-phase-locked-loop (im
folgenden als FPLL bezeichnet) 5 verriegelt den
IF-Signalausgang des Filters 2 zu einer konstanten, festen
Frequenz. Ein Quadratur-Phasenschieberdemodulator 4 weist
Multiplizierer 41 und 42 auf, die jeweils mit dem
Ausgangsanschluß des IF-Filters 3 verbunden sind. Der
Multiplizierer 41 multipliziert den Signalausgang des
Filters 3 mit einem Ausgangssignal eines
90°-Phasenschiebers 43, der mit dem FPLL 5 verbunden ist.
Der Multiplizierer 42 multipliziert das Ausgangssignal von
dem Filter 3 mit dem Ausgangssignal des FPLL 5. Die
Ausgangssignale der Multiplizierer 41 und 42 wird durch
ein Quadratur-Phasenschieber-Demodulationsverfahren
demoduliert und entsprechend in Hochfrequenz- und
Tieffrequenzbandsignale unterteilt.
Der erste und zweite Tiefpaßfilter LPF 6, 7 die mit dem
Ausgangsanschluß der Multiplizierer 41, 42 entsprechend
verbunden sind, filtern die tiefen Frequenzen des
Ausgangssignals von dem Quadraturphasenschieberdemodulator
4 entsprechend. Die Tiefpaßfilter 6 und 7 filtern das
Frequenzband von (1/4) X₀′ der entsprechenden oberen und
unteren Frequenzbandausgangssignale der Multiplizierer 41,
42 entlang einer horizontalen Achse. In diesem Fall
repräsentiert Xo′ den Frequenzbandausgang des
Hochfrequenzbandsignalprozessors. Der erste und zweite
A/D-Konverter 8, 9 konvertiert entsprechend die
Ausgangssignale des ersten und zweiten Tiefpaßfilters 6, 7
in digitale Signale. Ein Separator 15 empfängt die
Ausgangssignale des ersten und zweiten A/D-Konverters 8
und 9, trennt die empfangenen Signale in ein
Synchronisationssignal, ein Audiosignal, einen
Bewegungsvektor und ein Steuersignal. Ein Audiodecoder 16
decodiert das von dem Separator 15 abgetrennte
Audioausgangssignal, ein Hochfrequenzsignalprozessor 10,
der mit dem ersten A/D-Konverter 8 verbunden ist,
verarbeitet das Hochfrequenzbandsignal von diesem
entsprechend dem Steuerausgangssignal des Separators 15.
Ein Verzögerungsschaltkreis 11 verzögert das
Ausgangssignal des zweiten A/D-Konverters 9 um eine
vorgegebene Zeit, wenn die Ausgangssignale des zweiten
A/D-Konverters 9 und des Hochfrequenzbandsignalprozessors
im Addierer 12 addiert werden. Der Inversions-ITLC
(Integration of Time compressed Luminance and Chrominance)-
Schaltkreis 13 konvertiert das Ausgangssignal des
Addierers 12 in ein Luminanzsignal Y und Chrominanzsignale
B-Y, R-Y. Ein D/A-Konverter 14 konvertiert die Y, B-Y und
R-Y-Ausgangssignale von dem Inversions-ITLC-Schaltkreis 13
in analoge Signale.
In Fig. 2 interpoliert ein erster Halbbildinterpolator
104, der mit dem ersten A/D-Konverter 8 verbunden ist, die
Felder des digitalen Ausgangssignals des ersten
A/D-Konverters 8. Ein zweiter Halbbildinterpolator 101,
der mit dem ersten A/D-Konverter 8 verbunden ist, empfängt
von diesem das digitale Signal, um die Felder entsprechend
dem Bewegungsvektorausgangssignal des Separators 15 zu
interpolieren. Ein erster Sampling-Konverter
(Abtastwandler) 105, der mit dem Ausgangsanschluß des
ersten Halbbildinterpolators 104 verbunden ist,
konvertiert die Eingangsabtastwerte in Ausgangsabtastwerte
in einem Verhältnis von 1 : 2. Ein zweiter Sampling
Konverter 102, der mit dem zweiten Halbbildinterpolator
101 verbunden ist, konvertiert die Eingangsabtastwerte zu
Ausgangsabtastwerten in einem Verhältnis 1 : 2.
Ein H-V Tiefpaßfilter 103 filtert ein gegebenes
Frequenzband aus dem Ausgangssignal des zweiten
Sampling-Konverters 102 in horizontaler und vertikaler
Richtung. Ein Vollbildinterpolator (frame interpolator)
106, der mit dem ersten Sampling-Konverter 105 verbunden
ist, empfängt das Ausgangssignal des ersten
Sampling-Konverters 105, um die Vollbilder (frames) des
Bildschirms entsprechend einem Signal von dem
Bewegungsvektoranschluß 151 zu interpolieren. Ein
Bewegungsbereichdetektor (motion area detector) 109
detektiert einen Bewegungsbereich des Bildausgangssignals
des H-V-Tiefpaßfilters 103 entsprechend dem Signal des
Bewegungsvektoranschlusses 151. Ein Mischer 103 und des
Vollbildinterpolators 106 entsprechend dem Ausgangssignal
des Bewegungsbereichsdetektors 109. Ein Frequenzschieber
108 stellt die Frequenz wieder her, die durch den
Quadraturphasenschieberdemodulator 4 in ein
Hochfrequenzband umgesetzt wurde, indem er die
Ausgangsfrequenz des Mischers 107 verschiebt.
Fig. 3 zeigt einen Graphen, der die Ausgangscharakteristik
des Schmalfrequenzbandfilters für die Zwischenfrequenzen
(narrow frequency-band intermediate frequency filter) 2
aus Fig. 1 zeigt.
Fig. 4A illustriert die Ausgangscharakteristik des ersten
A/D-Konverters 8. Fig. 4B illustriert die
Ausgangscharakteristik des zweiten A/D-Konverters 9. Wie
in Fig. 4A gezeigt ist, werden die vertikalen
Synchronisations- und Audiosignale während der vertikalen
Austastlücke (vertical retrace line inverval) verarbeitet,
die Videosignale dagegen während des sichtbaren Bildes
(during the active lines). Fig. 4B zeigt, daß die
vertikalen Synchronisationssignale und Bewegungsvektoren
und andere Signale während der vertikalen Austastlücke
verarbeitet werden, die Videosignale dagegen während des
sichtbaren Bildes.
Fig. 5 zeigt ein schematisches Diagramm, welches die
Abtaststruktur (sampling structure) vor der Interpolation
in dem ersten und zweiten Interpolator 104 und 101
wiedergibt. Wie in Fig. 5A gezeigt ist, wird ein ungerades
und ein gerades Halbbild miteinander in einem
Linienabstand von X₀′/2 gekreuzt (übereinandergelegt).
Fig. 5B gibt ein schematisches Diagramm wieder, welches
die Abtasttransformation (sampling transformation) nach
der Interpolation in dem ersten und zweiten Interpolator
104 und 101 wiedergibt. In diesem Fall geben die schwarzen
Punkte das Originalsignal und die weißen Punkte das
interpolierte Signal wieder.
Fig. 6 zeigt ein schematisches Diagramm der
Spektrumstransformation, wenn das Ausgangssignal des
ersten A/D-Konverters 8 den ersten Halbbildinterpolator
104 in Fig. 2 durchläuft.
In Fig. 7A ist ein Graph dargestellt, der den Zustand vor
der Spektrumtransformation des ersten und zweiten Sampling
Konverters 105, 102 angibt. In Fig. 7B ist ein Graph
gezeigt, der den Zustand nach der Spektrumtransformation
des ersten und zweiten Sampling Konverters 105 und 102
zeigt.
Die Fig. 8A und 8B zeigen schematische Diagramme, die den
Zustand vor und nach der Abtasttransformation des
Vollbildinterpolators 106 der Fig. 2 zeigen.
Die Fig. 9A und 9B zeigen Verarbeitungsdiagramme, die die
Vollbildinterpolationsoperation entsprechend dem
Bewegungsvektor in dem Vollbildinterpolator 106
wiedergeben.
Fig. 10 ist ein schematisches Diagramm, das die
Interpolationsoperation zwischen dem n-ten und dem
(n-1t)en Vollbild zeigt.
Fig. 11 zeigt ein Spektrumtransformationsdiagramm während
der Vollbildinterpolation durch den Vollbildinterpolator
106 der Fig. 2.
Fig. 12 zeigt ein Spektrumtransformationsdiagramm des
zweiten Halbbildinterpolators 101 der Fig. 2.
Die Fig. 13A und 13B zeigen Graphen, die den Zustand vor
und nach der Frequenzschiebung durch den Frequenzschieber
108 der Fig. 2 angeben.
Fig. 14A zeigt ein Ausgangsspektrum des Frequenzschiebers
108 der Fig. 2. Fig. 14B zeigt ein Ausgangsspektrum des
Verzögerungsschaltkreises 11 der Fig. 1. Fig. 14C zeigt
das Ausgangsspektrum bei dem Addierer 12 der Fig. 1.
Fig. 15 ist ein Eingangssignalformat des Inversions-
ITLC-Schaltkreises 13 der Fig. 1.
Die Fig. 16A und 16B zeigen Graphen, die das Spektrum
entlang vertikaler, horizontaler Achsen und
zeitlich horizontaler Achsen entsprechend dem
Inversions-ITLC-Schaltkreises 13 oder der ersten und
zweiten A/D-Wandler 8 und 9 der Fig. 1 angeben.
Bezugnehmend auf die Fig. 1 bis 16 wird im folgenden eine
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung detailliert
besprochen.
Das RF-(HF-)Signal, das dem Empfangsprozessor 1 durch die
Antenne ANT zugeführt wird, wird als Zwischenfrequenz (IF)
detektiert und dann dem Schmalband IF-Filter 2 und dem
IF-Filter 3 zugeführt. Der Graph der
Ausgangscharakteristik des Schmalband IF-Filters 2 ist in
Fig. 3 gezeigt. Die oberen und unteren Seitenbänder sind
um die Zwischenfrequenz zentriert und entsprechend einer
Bandbreite fn verteilt. Die Bandbreite fn sollte so eng
wie möglich sein. Entsprechend filtert das
Schmalbandfilter für Zwischenfrequenzen 2 nur die
Zwischenfrequenz fif, die das Trägersignal enthält. Das
Ausgangssignal des Filters 2 wird dem FPLL 5 zugeführt, um
das Schmalbandsignal der Zwischenfrequenz in einem festen
Zustand festzuhalten. In diesem Falle ist die Frequenz des
Ausgangssignals des FPLL 5 immer fif, jedoch ändert sich
die Phase. Die Zwischenfrequenzsignalfrequenz, die von dem
FPLL 5 festgehalten wird, wird einem 90°-Phasenschieber 43
und dem Multiplizierer 42 in dem
Quadraturphasenschieberdemodulator 4 zugeführt. Der
Multiplizierer 41 empfängt das Ausgangssignal des
90°-Phasenschiebers 43 und demoduliert mit Multiplizierer
42 das Ausgangssignal des IF-Filters 3. Der IF-Filter 3
filtert nur die Zwischenfrequenzsignale aus den
Ausgangssignalen von dem Empfangsprozessor 1, die für HDTV
benötigt werden.
Das Signal, welches dem
Quadratur-Phasenschieber-Demodulator 4 zugeführt wird,
wird entsprechend dem Ausgangssignal des FPLL 5
verarbeitet. Das Ausgangssignal des IF-Filters 3 wird von
dem Multiplizierer 42 mit dem Ausgangssignal des FPLL 5
multipliziert um lediglich in Phase liegende
Basisbandvideosignale durchzulassen. Das Ausgangssignal
des Zwischenfilters 3 wird von dem Multiplizierer 41 mit
dem um 90° phasengeschobenen Signal von dem
90°-Phasenschieber 43 multipliziert, so daß lediglich das
Quadraturphasenbasisbandvideosignal durchgelassen wird.
In diesem Fall ist das Ausgangssignal des Multiplizierers
42 ein unteres Frequenzbandsignal, das nur im Frequenzband
1/4(X₀′) von dem zweiten Tiefpaßfilter 7 durchgelassen
wird.
Das Ausgangssignal des zweiten Tiefpaßfilter 7 wird von
dem zweiten A/D-Wandler 9 in ein digitales Signal
konvertiert und dem Verzögerungsschaltkreis 11 zugeführt.
Der Verzögerungsschaltkreis 11 verzögert das
Ausgangssignal des zweiten A/D-Konverters 9 um die Zeit,
die benötigt wird, um das Ausgangssignal des ersten
A/D-Konverters 8 durch den Hochfrequenzbandsignalprozessor
10 zu verarbeiten. Das Ausgangssignal des zweiten
A/D-Konverters 9 und des ersten A/D-Konverters 8 werden
dem Separator 15 zugeführt.
Das Ausgangssignal, welches vom Multiplizierer 41
multipliziert wurde, liegt in einem Hochfrequenzband und
das Frequenzband von 1/4 X₀′ wird
davon durch den ersten Tiefpaßfilter 6 gefiltert. Das
Ausgangssignal des ersten Tiefpaßfilters 6 wird von dem
ersten A/D-Konverter 8 in ein digitales Signal
konvertiert. Das Ausgangssignal des ersten A/D-Konverters
8 wird gleichzeitig sowohl dem Hochfrequenzsignalprozessor
10, als auch dem Separator 15 zugeführt. Der Separator 15
empfängt das Ausgangssignal des ersten A/D-Konverters 8,
um es in ein Synchron- und ein Audiosignal zu zerlegen und
empfängt weiterhin das Ausgangssignal des A/D-Konverters
9, um es in einen Bewegungsvektor und andere Informationen
(TTX usw.) zu zerlegen. Das Ausgangsaudiosignal des
Separators 15 wird während der vertikalen Austastlücke
verarbeitet, wie dies in Fig. 4A gezeigt ist und der
Bewegungsvektor und andere Ausgangsinformationen davon
werden während der vertikalen Austastlücke verarbeitet,
wie das in Fig. 4B gezeigt ist. Ein horizontales
Synchronisationssignal wird während des ersten Abschnitts
der horizontalen Zeile verarbeitet und ein vertikales
Synchronisationssignal wird im ersten Abschnitt des
Halbbildes verarbeitet, wie dies in den Fig. 4A und 4B
gezeigt wird.
In Fig. 2 wird das Ausgangssignal des ersten
A/D-Konverters 8 dem ersten Halbbildinterpolator 104 oder
dem zweiten Halbbildinterpolator 101 zugeführt. Die
Abtaststruktur des Eingangssignals des ersten
Halbbildinterpolators 104 ist in Fig. 5A wiedergegeben,
und die Abtaststruktur des Ausgangssignals des ersten
Halbbildinterpolators 104 ist in Fig. 5B dargestellt. Das
Signal der Abtastfrequenz (sampling frequence) 1/2 (X₀′)
der Fig. 5A wird in ein Signal mit der Abtastfrequenz X₀′
konvertiert, nachdem es interpoliert wurde, wie in Fig. 5B
gezeigt. Die schwarzen und weißen Punkte der Fig. 5B geben
entsprechend die das Originalsignal und das von dem ersten
Halbbildinterpolator 104 interpolierte Signal wieder.
Auf der anderen Seite wird das Spektrum des Signals,
welches von dem ersten Halbbildinterpolator 104
interpoliert wurde, in Fig. 6 gezeigt, und das
interpolierte Signal befindet sich im Frequenzband
zwischen 0 und 1/2 Zo in der zeitlichen Achse und zwischen
0 und 1/2 X₀′ auf der horizontalen Achse. In diesem Fall
gibt Zo die Vollbildfrequenz an. Vor dem Interpolieren
durch den ersten Halbbildinterpolator 104 wird das
Spektrum des Ausgangssignals des ersten A/D-Konverters 8
in einen Bereich zwischen 0 und Zo bezüglich der
zeitlichen Achse verteilt und in einem Bereich zwischen 0
und 1/4 X₀′ in der horizontalen Achse. Als Ergebnis der
Interpolation in dem ersten Halbbildinterpolator 104 wird das
in der in dem Bereich zwischen 0 und Zo bezüglich der
zeitlichen Achse und 0 und 1/4 X₀′ in der horizontalen Achse
verteilte Spektrum in ein neues Spektrum, welches
in dem Bereich zwischen 0 und 1/2 Zo auf der zeitlichen
Achse und 0 und 1/4 X₀′ auf der horizontalen Achse liegt,
geändert. Entsprechend wird das Band zwischen 0 und 1/4
X₀′ der horizontalen Achse gefaltet, so daß das Signal im
Frequenzband zwischen 0 und 1/2 X₀′ in der horizontalen
Achse erzeugt wird.
Wenn das Feld durch den ersten Halbbildinterpolator 104
interpoliert ist, empfängt der erste Halbbildinterpolator
104 eine Bewegungsvektorinformation von dem
Bewegungsvektoranschluß 151. Das vorhergehende Halbbild von
den zwei Halbbildern wird entsprechend dem Bewegungsvektor
bewegt. Die Abtastfrequenz X₀′ des Ausgangssignals des
ersten Halbbildinterpolators 104 ist um 2 größer als die
Abtastfrequenz 2 X₀′ des Ausgangssignals vom ersten
Sampling Converter 105. Eine Spektrumstruktur des
Ausgangssignals des ersten Sampling Converters 105 ist in
den Fig. 7A und 7B gezeigt. Die vertikale Achse
repräsentiert die Amplitude des Signals und die
horizontale Achse die Frequenz. Die Fig. 7A zeigt den
Zustand des Spektrums vor der Abtasttransformation und
Fig. 7B zeigt den Zustand des Spektrums nach dieser, wobei
das Eingangssignal/Ausgangssignal-Verhältnis des ersten
Sampling Converters 105 1 : 2 beträgt.
Das Ausgangssignal des ersten Sampling Converters 105 wird
dem Vollbildinterpolator 106 zugeführt. Das Ausgangssignal
des Vollbildinterpolators 106 wird entsprechend der
Bewegungsvektorinformation, wie sie vom
Bewegungsvektoranschluß 151 abgegeben wird, verarbeitet,
so daß eine Zwischenvollbild-Interpolation des
Videosignals vorgenommen wird. Die Abtast-Struktur, wie
sie in Fig. 8A gezeigt ist, wird durch die
Vollbildinterpolationsoperation in eine Abtaststruktur,
wie sie in Fig. 8B gezeigt ist, umgewandelt. Das
vorhergehende Vollbild und das augenblickliche Vollbild
werden durch den Vollbildinterpolator 106 interpoliert,
wie dies in Fig. 8B gezeigt ist. Wenn, bevor die zwei
Vollbildsignale von dem Vollbildinterpolator 106
interpoliert werden, ein Verschieben oder Verschmieren auf
dem Übertragungs-Bildschirm auftritt, wird das
vorhergehende Vollbild entsprechend dem
Bewegungsvektor-Ausgangssignal des
Bewegungsvektor-Anschlusses 151 geschoben. Wenn das
(n-1)te Vollbild, das als gepunktete Linie angedeutet ist,
zum nten Vollbild, das als durchgezogene Linie angedeutet
ist, geschoben wird, wie in Fig. 9A gezeigt, ist das
Vollbild entsprechend der Größe des Bewegungsvektors
verschoben, wie dies in Fig. 9B gezeigt ist. Dann wird das
Signal, welches entsprechend dem Bewegungsvektor
verschoben ist, von dem Vollbildinterpolator 106
interpoliert, so daß die Signale des nten und (n-1)ten
Vollbildes interpoliert werden und um somit ein Vollbild
zu bilden. Dies ist in Fig. 10 gezeigt. Das Ausgangssignal
des Vollbildinterpolators 106 wird dem Mischer 107
zugeführt.
Anhand der Fig. 11 wird die Operation der
Vollbildinterpolation durch den Vollbildinterpolator 106
im Detail beschrieben. Das Spektrum, welches auf der
zeitlichen Achse in einem Band zwischen 0 und 1/2 Zo
verteilt ist und auf der horizontalen Achse in einem Band
zwischen 0 und 1/2 X₀′ verteilt ist, wechselt in
neues Spektrum, welches in der zeitlichen Achse im Band
zwischen Null und 1/4 Zo verteilt ist und in der
horizontalen Achse in einem Band zwischen 0 und X₀′
verteilt ist. Das heißt, das Frequenzband zwischen 0
und 1/2 X₀′ auf der horizontalen Achse wird so gefaltet,
daß ein Hochfrequenzbandsignal auf der horizontalen
Achse erzeugt wird. Als Ergebnis der
Frameinterpolationsoperation wird das Spektrum, welches
dem Band zwischen Null und 1/4 Zo und 1/2 X₀′ bis X₀′
verteilt ist, wiederhergestellt.
Auf der anderen Seite wird das Ausgangssignal des ersten
A/D-Konverters 8 ebenfalls dem zweiten
Halbbildinterpolator 101 zugeführt. Die Operation des
zweiten Halbbildinterpolators 101 ist ähnlich der des
ersten Halbbildinterpolators 104, wobei die
Spektrumsstruktur von Fig. 5A in die der Fig. 5B
interpoliert wird. Jedoch ist die Faltungsfrequenz des
zweiten Halbbildinterpolators 101 nicht die gleiche wie
die des ersten Halbbildinterpolators 104. Das Spektrum,
welches auf der vertikalen Achse im Band zwischen 0 und Yo
verteilt ist, und welches in der horizontalen Achse
zwischen 0 und 1/4 X₀′ verteilt ist, wechselt in ein neues
Spektrum, welches auf der vertikalen Achse im Band
zwischen 0 und 1/2 Yo und in der horizontalen Achse
zwischen 0 und 1/2 X₀′ verteilt ist, wie dies in Fig. 12
gezeigt ist. In diesem Fall gibt Yo die Anzahl der
gesamten Zeilen wieder. Das obige Signal im Band zwischen
1/4 X₀′ und 1/2 X₀′ auf der zeitlichen Achse wird auf der
zeitlichen Achse nach Null bis 1/4 X₀′ gefaltet und auf
der vertikalen Achse von 1/2 Yo zu Yo, wenn der
Übertragungsteil das Übertragungssignal (transmission
signal) verarbeitet.
Das Ausgangssignal des zweiten Halbbildinterpolators 101
wird vom zweiten Samplingkonverter 102 der Fig. 2
abgetastet, wobei das Eingangs- zu
Ausgangssignal-Verhältnis des zweiten Abtastkonverters 102
1 : 2 beträgt. Die Operation des ersten Samplingkonverters
105 ist gleich der des zweiten Samplingkonverters 102, in
dem die Spektrumsstruktur der Fig. 7A in die der Fig. 7B
konvertiert wird. Das konvertierte Ausgangssignal des
zweiten Samplingkonverters 102 wird dem H-V Tiefpaßfilter
103 zugeführt, der die Frequenzen des schraffierten
Bereichs der Fig. 12 filtert. Der Tiefpaßfilter 103 läßt
das Band zwischen 0 und 1/2 Yo in der vertikalen Achse
durch und das Band zwischen 0 und 1/2 X₀′ in der
horizontalen Achse. Das Ausgangssignal des H-V
Tiefpaßfilters 103 wird dem Mischer 107 zugeführt. Der
Bewegungsbereichsdetektor 109 detektiert den
Bewegungsbereich des Ausgangssignals des
H-V-Tiefpaßfilters 103 in Übereinstimmung mit dem Zustand
des Bewegungsdetektoranschlusses 151. Der
Bewegungsbereichdetektor 109 detektiert im
Bewegungsbereich des Bildes entsprechend dem
Bewegungsvektoranschlusses 151 und steuert den Mischer 107
entsprechend dem Bewegungswert des Bewegungsbereiches. Die
Ausgangssignale des H-V Tiefpaßfilters 103 und des
Vollbildinterpolators 106 werden in den Mischer 107
entsprechend dem Ausgangssignal des
Bewegungsbereichsdetektors 109 gemischt. Der
Bewegungsbereichsdetektor 109 empfängt das Ausgangssignal
des H-V Tiefpaßfilters 103 und vergleicht das Signal des
nten augenblicklichen Vollbilds mit dem Signal des
(n-1)ten vorhergehenden Vollbilds. Jedoch kann in dem
Fall, daß das verglichene Signal als ein Signal im Zustand
von Verschiebung oder Verschmierung detektiert wird, kann
der Bewegungsbereichsdetektor 109 den Bewegungsbereich
nicht detektieren. Jedoch, da der
Bewegungsbereichsdetektor 109 des ganzen Vollbilds als
Bewegungsbereich selbst detektiert, detektiert der
Bewegungsbereichsdetektor 109 den Bewegungsbereich durch
Vergleich des vorhergehenden Vollbilds mit dem
augenblicklichen Vollbilds, nachdem die Signale des
vorhergehenden Vollbilds entsprechend der Größe des
Bewegungsvektors verschoben wurden, wie dies in Fig. 9A
gezeigt ist. Das Gewicht K (Bewertungsfaktor) des
detektierten Bewegungsbereichs wird dem Mischer 107
zugeführt, welcher das Ausgangssignal des H-V
Tiefpaßfilter 103 und des Vollbildinterpolators 106
entsprechend dem Ausgangssignal des
Bewegungsbereichsdetektors 109 mischt, zugeführt, so daß
die folgende Gleichung erfüllt ist:
St = K · Sm + (1 - K) · Ss,
wobei Sm das Ausgangssignal des H-V Tiefpaßfilters 103, Ss
das Ausgangssignal des Vollbildinterpolators 106, St das
Ausgangssignal des Mischers 17 und K das Gewicht angibt.
Das Ausgangssignal des Mischers 107 wird dem
Frequenzschieber 108 zugeführt. Das Signalfrequenzband
zwischen 0 und X₀′, wie in Fig. 13A gezeigt, wird um 1/4
X₀′ in das Frequenzband zwischen 1/4 X₀′ und
5/4 X₀′ geschoben, wie dies in Fig. 13B gezeigt ist. Das
Ausgangssignal des Mischers 107 wird von dem
Frequenzschieber 108 so geschoben, daß die Frequenz
wiederhergestellt wird, die von dem
Quadraturphasenschieberdemodulator 4 in ein
Hochfrequenzband verändert wurde, wiederhergestellt wird.
Das Ausgangssignal des Frequenzschiebers 108 wird dem
Addierer 12 der Fig. 1 zugeführt. Der Addierer 12 addiert
das Tieffrequenzbandsignal am Ausgang des
Verzögerungsschaltkreises 11 mit dem Ausgangssignal des
Hochfrequenzbandsignalprozessors 10. Die Fig. 14A und 14B
zeigen entsprechend die Spektren der Ausgangssignale des
Signalprozessors 10 und das Spektrum des Ausgangssignals
vom Verzögerungsschaltkreis 11. Fig. 14C zeigt das
Spektrum des Ausgangssignals des Addierers 12. Das
Frequenzband des Spektrums in Fig. 14C ist X₀ in der
horizontalen Achse. In diesem Fall ist X₀ gleich 5/4 X₀′.
Das Ausgangssignal des Addierers 12 wird dem Inversions-
ITLC-Schaltkreis 13 zugeführt. Das Chrominanzsignal C aus
dem Signal, welches dem Inversions-ITLC-Schaltkreis 13
zugeführt wird, ist zeitkomprimiert im Bereich von 1/4 der
Zeilen. Das Luminanzsignal Y aus dem Signal, welches dem
Inversions-ITLC-Schaltkreis 13 zugeführt wird, ist
zeitkomprimiert im anderen Bereich von 3/4 der Zeilen, wie
dies in Fig. 15 gezeigt ist. Das Chrominanzsignal wird in
der Reihenfolge von R-Y und B-Y in jeder Zeile des
Halbbilds gebildet, und in der Reihenfolge R-Y, R-Y, B-Y
und B-Y in jeder Zeile des Vollbilds. Der
Inversions-ITLC-Schaltkreis 13 erzeugt das Luminanzsignal
Y, die Chrominanzsignale R-Y, B-Y und den das
Luminanzsignal Y zeitlich um den Faktor 4/3 und das
Chrominanzsignal C um den Faktor 3 in zeitlicher Richtung.
In den Fig. 16A und 16B sind die Spektren der
Ausgangssignale des Inversions-ITLC-Schaltkreises 13 als
Graphen über vertikalen und horizontalen Achsen bzw. über
zeitlichen und horizontalen Achsen dargestellt. Die
gepunktete und durchgezogene Linie in den Fig. 16A und 16B
repräsentiert entsprechend das Spektrum des
Bewegungssignals und des Standbildsignals. Das
Ausgangssignal des Inversions-ITLC-Schaltkreises 13 wird
dem D/A-Konverter 14 zugeführt, um das Chrominanz- und das
Luminanzsignal in analoge Signale zu konvertieren. Das
Ausgangssignal des D/A-Konverters 14 wird von einem
Schaltkreis zum Ansteuern eines Monitors verarbeitet, um
einem Monitor zugeführt zu werden. (Dieser Schaltkreis ist
nicht gezeigt).
Wie beschrieben, liegt der vorliegenden Erfindung der
Vorteil zugrunde, daß die HDTV-Signale das gleiche
Frequenzband wie bestehende Farbfernsehsysteme benutzen,
wenn das HDTV-Signal ausgestrahlt wird, wodurch eine
Kompatibilität mit bestehenden Farbfernsehsystemen
erreicht wird. In diesem Fall wird der beim Farbfernsehen
nicht genutzte Kanal zum Übertragen des HDTV-Signals
genutzt.
Claims (13)
1. Schaltung zum Empfangen eines HDTV-Signals mit:
einer ersten Einrichtung (1, 2, 3) zum Konvertieren eines Funkfrequenzsignals in ein erstes Zwischenfrequenzsignal und zum Abspalten eines Schmalbandsignals und eines zweiten Zwischenfrequenzsignals von dem ersten Zwischenfrequenzsignal, wobei das Schmalbandsignal ein Trägersignal enthält,
einer zweiten Einrichtung (4, 5), die mit der ersten Einrichtung verbunden ist zum Überführen des Schmalbandsignals in eine gegebene feste Frequenz und zum Demodulieren des zweiten Zwischenfrequenzsignals mittels einer Quadraturphasenschiebedemodulationstechnik, um Signale in einem Hoch- und einem Tieffrequenzband zu erhalten;
einer dritten Einrichtung (6, 7, 8, 9), die mit der zweiten Einrichtung (4) verbunden ist zum Tiefpaßfiltern der Signale im Hoch- und Tieffrequenzband und zum Konvertieren der tiefpaßgefilterten Signale im Hoch- und Tieffrequenzbandbereich in erste und zweite digitale Signale;
einer vierten Einrichtung (15), die mit der dritten Einrichtung verbunden ist zum Separieren eines Synchronisationssignals, eines Audiosignals, eines Bewegungsvektors und eines Steuersignals von den ersten und zweiten digitalen Signalen;
einer fünften Einrichtung (10), die mit der dritten Einrichtung verbunden ist zum Zwischenhalbbildinterpolieren und Zwischenvollbildinterpolieren des ersten digitalen Signals entsprechend dem Bewegungsvektor; und
einer sechsten Einrichtung (11, 12, 13, 14), die mit der fünften Einrichtung (10) verbunden ist zum Verzögern des zweiten digitalen Signals, zum Addieren des interpolierten Signals mit dem verzögerten Signal und zum Abtrennen eines Luminanz- und Chrominanzsignals davon, um diese in analoge Signale zu konvertieren.
einer ersten Einrichtung (1, 2, 3) zum Konvertieren eines Funkfrequenzsignals in ein erstes Zwischenfrequenzsignal und zum Abspalten eines Schmalbandsignals und eines zweiten Zwischenfrequenzsignals von dem ersten Zwischenfrequenzsignal, wobei das Schmalbandsignal ein Trägersignal enthält,
einer zweiten Einrichtung (4, 5), die mit der ersten Einrichtung verbunden ist zum Überführen des Schmalbandsignals in eine gegebene feste Frequenz und zum Demodulieren des zweiten Zwischenfrequenzsignals mittels einer Quadraturphasenschiebedemodulationstechnik, um Signale in einem Hoch- und einem Tieffrequenzband zu erhalten;
einer dritten Einrichtung (6, 7, 8, 9), die mit der zweiten Einrichtung (4) verbunden ist zum Tiefpaßfiltern der Signale im Hoch- und Tieffrequenzband und zum Konvertieren der tiefpaßgefilterten Signale im Hoch- und Tieffrequenzbandbereich in erste und zweite digitale Signale;
einer vierten Einrichtung (15), die mit der dritten Einrichtung verbunden ist zum Separieren eines Synchronisationssignals, eines Audiosignals, eines Bewegungsvektors und eines Steuersignals von den ersten und zweiten digitalen Signalen;
einer fünften Einrichtung (10), die mit der dritten Einrichtung verbunden ist zum Zwischenhalbbildinterpolieren und Zwischenvollbildinterpolieren des ersten digitalen Signals entsprechend dem Bewegungsvektor; und
einer sechsten Einrichtung (11, 12, 13, 14), die mit der fünften Einrichtung (10) verbunden ist zum Verzögern des zweiten digitalen Signals, zum Addieren des interpolierten Signals mit dem verzögerten Signal und zum Abtrennen eines Luminanz- und Chrominanzsignals davon, um diese in analoge Signale zu konvertieren.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die erste Einrichtung enthält:
eine Empfangsprozessoreinrichtung (1) zum Konvertieren des Funkfrequenzsignals, welches durch einen Empfangsanschluß zugeführt wird in das erste Zwischenfrequenzsignal,
eine erste Filtereinrichtung (2), die mit dem Empfangsprozessor (1) verbunden ist, zum Abspalten des Schmalbandsignals von dem ersten Zwischenfrequenzsignal,
eine zweite Filtereinrichtung (3), die mit dem Empfangsprozessor verbunden ist, zum Abspalten des zweiten Zwischenfrequenzsignals von dem ersten Zwischenfrequenzsignal;
eine Empfangsprozessoreinrichtung (1) zum Konvertieren des Funkfrequenzsignals, welches durch einen Empfangsanschluß zugeführt wird in das erste Zwischenfrequenzsignal,
eine erste Filtereinrichtung (2), die mit dem Empfangsprozessor (1) verbunden ist, zum Abspalten des Schmalbandsignals von dem ersten Zwischenfrequenzsignal,
eine zweite Filtereinrichtung (3), die mit dem Empfangsprozessor verbunden ist, zum Abspalten des zweiten Zwischenfrequenzsignals von dem ersten Zwischenfrequenzsignal;
die zweite Einrichtung enthält:
eine Frequenz-PLL-Einrichtung (5), die mit dem ersten Filter (2) verbunden ist zum Festhalten des Schmalbandsignals als gegebene feste Frequenz,
eine Quadratur-Phasenschiebedemodulator-Einrichtung (4), die mit dem zweiten Filter (3) verbunden ist zum Demodulieren des zweiten Zwischenfrequenzsignals mittels einer Quadraturphasenschiebedemodulationstechnik, um die Tief- und Hochfrequenzsignale zu erhalten;
eine Frequenz-PLL-Einrichtung (5), die mit dem ersten Filter (2) verbunden ist zum Festhalten des Schmalbandsignals als gegebene feste Frequenz,
eine Quadratur-Phasenschiebedemodulator-Einrichtung (4), die mit dem zweiten Filter (3) verbunden ist zum Demodulieren des zweiten Zwischenfrequenzsignals mittels einer Quadraturphasenschiebedemodulationstechnik, um die Tief- und Hochfrequenzsignale zu erhalten;
die dritte Einrichtung enthält:
eine erste und zweite Tiefpaßfiltereinrichtung (6, 7), die mit der Quadratur-Phasenschiebedemodulations-Einrichtung (4) verbunden sind zum Tiefpaßfiltern eines Tieffrequenzbandes von 1/4 X₀′ entlang der horizontalen Achse von den Signalen im Tief- und Hochfrequenzband, wobei die erste Tiefpaßfiltereinrichtung (6) das Hochfrequenzsignal empfängt und die zweite Tiefpaßfiltereinrichtung (7) das Tieffrequenzbandsignal und wobei X₀′=4/5 X₀ ist mit X₀ als Bandbreite des empfangenen HDTV-Signals,
einen ersten und zweiten Analog-Digital-Konverter (8, 9), die entsprechend mit der ersten und zweiten Tiefpaßfiltereinrichtung (6, 7) verbunden sind, zum Konvertieren der Ausgangssignale des ersten und zweiten Tiefpaßfilters in digitale Signale;
eine erste und zweite Tiefpaßfiltereinrichtung (6, 7), die mit der Quadratur-Phasenschiebedemodulations-Einrichtung (4) verbunden sind zum Tiefpaßfiltern eines Tieffrequenzbandes von 1/4 X₀′ entlang der horizontalen Achse von den Signalen im Tief- und Hochfrequenzband, wobei die erste Tiefpaßfiltereinrichtung (6) das Hochfrequenzsignal empfängt und die zweite Tiefpaßfiltereinrichtung (7) das Tieffrequenzbandsignal und wobei X₀′=4/5 X₀ ist mit X₀ als Bandbreite des empfangenen HDTV-Signals,
einen ersten und zweiten Analog-Digital-Konverter (8, 9), die entsprechend mit der ersten und zweiten Tiefpaßfiltereinrichtung (6, 7) verbunden sind, zum Konvertieren der Ausgangssignale des ersten und zweiten Tiefpaßfilters in digitale Signale;
die vierte Einrichtung enthält:
eine Einrichtung (15), die mit dem ersten und zweiten Analog-Digital-Konverter entsprechend verbunden ist zum Separieren des Ausgangssignals vom ersten und zweiten Analog-Digital-Konverter in ein Synchronisationssignal, ein Audiosignal, einen Bewegungsvektor und ein Steuersignal,
eine Audio-Decoder-Einrichtung (16), die mit der Separator-Einrichtung (15) verbunden ist zum Decodieren des Ausgangs-Audio-Signals von der Separatoreinrichtung (15);
eine Einrichtung (15), die mit dem ersten und zweiten Analog-Digital-Konverter entsprechend verbunden ist zum Separieren des Ausgangssignals vom ersten und zweiten Analog-Digital-Konverter in ein Synchronisationssignal, ein Audiosignal, einen Bewegungsvektor und ein Steuersignal,
eine Audio-Decoder-Einrichtung (16), die mit der Separator-Einrichtung (15) verbunden ist zum Decodieren des Ausgangs-Audio-Signals von der Separatoreinrichtung (15);
die fünfte Einrichtung enthält:
eine Hochfrequenzbandsignalprozessor-Einrichtung (10), welche mit dem ersten Analog-Digital-Konverter (8) verbunden ist zum Interpolieren des Ausgangssignals des ersten Analog-Digital-Konverters in Übereinstimmung mit dem Bewegungsvektor;
eine Hochfrequenzbandsignalprozessor-Einrichtung (10), welche mit dem ersten Analog-Digital-Konverter (8) verbunden ist zum Interpolieren des Ausgangssignals des ersten Analog-Digital-Konverters in Übereinstimmung mit dem Bewegungsvektor;
die sechste Einrichtung enthält:
eine Verzögerungseinrichtung (11), die mit dem zweiten Analog-Digital-Konverter (9) verbunden ist zum Verzögern des Ausgangssignals des zweiten Analog-Digital-Konverters,
eine Einrichtung (12), die mit dem Hochfrequenzbandsignalprozessor (10) und mit dem Verzögerungsschaltkreis (11) entsprechend verbunden ist zum Addieren der Ausgangssignale von dem Prozessor (10) mit dem Ausgangssignal der Verzögerungseinrichtung (11),
eine ITLC-Einrichtung (13) (inversion integration of time compressed luminance and chrominance), die mit dem Addierer verbunden ist zum Konvertieren des Ausgangssignals des Addierers (12) in ein Luminanzsignal und ein Chrominanzsignal,
und einen Digital-Analog-Konverter (14), der mit der ITLC-Einrichtung (13) verbunden ist, zum Konvertieren des Luminanzsignals und des Chrominanzsignals in analoge Signale.
eine Verzögerungseinrichtung (11), die mit dem zweiten Analog-Digital-Konverter (9) verbunden ist zum Verzögern des Ausgangssignals des zweiten Analog-Digital-Konverters,
eine Einrichtung (12), die mit dem Hochfrequenzbandsignalprozessor (10) und mit dem Verzögerungsschaltkreis (11) entsprechend verbunden ist zum Addieren der Ausgangssignale von dem Prozessor (10) mit dem Ausgangssignal der Verzögerungseinrichtung (11),
eine ITLC-Einrichtung (13) (inversion integration of time compressed luminance and chrominance), die mit dem Addierer verbunden ist zum Konvertieren des Ausgangssignals des Addierers (12) in ein Luminanzsignal und ein Chrominanzsignal,
und einen Digital-Analog-Konverter (14), der mit der ITLC-Einrichtung (13) verbunden ist, zum Konvertieren des Luminanzsignals und des Chrominanzsignals in analoge Signale.
3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Hochfrequenzsignal-Prozessoreinrichtung (10)
ausgestattet ist mit
einer zweiten Halbbildinterpolator-Einrichtung (101), die mit dem ersten Analog-Digital-Konverter (8) verbunden ist zum Zwischenhalbbild-Interpolieren des Ausgangssignals des ersten Analog-Digital-Konverters entsprechend einem Bewegungsvektor-Ausgangssignal von der Separatoreinrichtung (15);
einer ersten Halbbildinterpolator-Einrichtung (104), die mit dem ersten Analog-Digital-Konverter (8) verbunden ist zum Zwischenhalbbild-Interpolieren des Ausgangssignals vom ersten Analog-Digital-Konverter (8) entsprechend dem Bewegungsvektor-Ausgangssignal von der Separatoreinrichtung (15);
einer zweiten Abtast-Konverter-Einrichtung (102), die mit der zweiten Halbbildinterpolator-Einrichtung (101) verbunden ist zum Abtasten des Ausgangssignals der zweiten Halbbildinterpolator-Einrichtung (101), wobei das Eingangs- zu Ausgangssignal-Verhältnis der zweiten Abtastkonvertier-Einrichtung 1 : 2 beträgt;
einer ersten Abtast-Konverter-Einrichtung (105), die mit der ersten Halbbildinterpolator-Einrichtung (104) verbunden ist zum Abtasten des Ausgangssignals der ersten Halbbildinterpolator-Einrichtung, wobei das Eingangs- zu Ausgangs-Signal-Verhältnis der ersten Abtastkonverter-Einrichtung 1 : 2 beträgt;
einer Horizontal-Vertikal-Tiefpaßfilter-Einrichtung (103), die mit dem zweiten Abtast-Konverter (102) verbunden ist zum Tiefpaßfiltern des Ausgangssignals von der zweiten Abtast-Konverter-Einrichtung (102) entlang der horizontalen und vertikalen Achse;
einer Vollbildinterpolations-Einrichtung (106), die mit dem ersten Abtast-Konverter (105) verbunden ist zum Zwischenhalbbild-Interpolieren des Ausgangssignals von den ersten Abtast-Konvertern entsprechend dem Ausgangssignal von der Separator-Einrichtung (15);
einer Bewegungsbereichs-Detektor-Einrichtung (109), die mit der Separator-Einrichtung (15) verbunden ist zum Detektieren eines Bewegungsbereiches des Ausgangssignals von der Horizontal-Vertikal-Tiefpaßfilter-Einrichtung (103) entsprechend dem Ausgangssignal der Separator-Einrichtung;
einer Einrichtung (107), die mit der Bewegungsbereich-Detektor-Einrichtung (109) und der Vollbild-Interpolations-Einrichtung verbunden ist, zum Mischen des Ausgangssignals von der Horizontal-Vertikal-Tiefpaßfilter-Einrichtung (103) mit dem Ausgangssignal der Vollbild-Interpolations- Einrichtung (106) entsprechend dem Ausgangssignal von der Bewegungs-Detektor-Einrichtung (109); und
einer Frequenz-Schiebeeinrichtung (108), die mit der Misch-Einrichtung (107) verbunden ist zum Schieben der Frequenz des Ausgangssignals von der Mischeinrichtung, um die Frequenz wiederherzustellen, die in ein Hochfrequenzband konvertiert wurde.
einer zweiten Halbbildinterpolator-Einrichtung (101), die mit dem ersten Analog-Digital-Konverter (8) verbunden ist zum Zwischenhalbbild-Interpolieren des Ausgangssignals des ersten Analog-Digital-Konverters entsprechend einem Bewegungsvektor-Ausgangssignal von der Separatoreinrichtung (15);
einer ersten Halbbildinterpolator-Einrichtung (104), die mit dem ersten Analog-Digital-Konverter (8) verbunden ist zum Zwischenhalbbild-Interpolieren des Ausgangssignals vom ersten Analog-Digital-Konverter (8) entsprechend dem Bewegungsvektor-Ausgangssignal von der Separatoreinrichtung (15);
einer zweiten Abtast-Konverter-Einrichtung (102), die mit der zweiten Halbbildinterpolator-Einrichtung (101) verbunden ist zum Abtasten des Ausgangssignals der zweiten Halbbildinterpolator-Einrichtung (101), wobei das Eingangs- zu Ausgangssignal-Verhältnis der zweiten Abtastkonvertier-Einrichtung 1 : 2 beträgt;
einer ersten Abtast-Konverter-Einrichtung (105), die mit der ersten Halbbildinterpolator-Einrichtung (104) verbunden ist zum Abtasten des Ausgangssignals der ersten Halbbildinterpolator-Einrichtung, wobei das Eingangs- zu Ausgangs-Signal-Verhältnis der ersten Abtastkonverter-Einrichtung 1 : 2 beträgt;
einer Horizontal-Vertikal-Tiefpaßfilter-Einrichtung (103), die mit dem zweiten Abtast-Konverter (102) verbunden ist zum Tiefpaßfiltern des Ausgangssignals von der zweiten Abtast-Konverter-Einrichtung (102) entlang der horizontalen und vertikalen Achse;
einer Vollbildinterpolations-Einrichtung (106), die mit dem ersten Abtast-Konverter (105) verbunden ist zum Zwischenhalbbild-Interpolieren des Ausgangssignals von den ersten Abtast-Konvertern entsprechend dem Ausgangssignal von der Separator-Einrichtung (15);
einer Bewegungsbereichs-Detektor-Einrichtung (109), die mit der Separator-Einrichtung (15) verbunden ist zum Detektieren eines Bewegungsbereiches des Ausgangssignals von der Horizontal-Vertikal-Tiefpaßfilter-Einrichtung (103) entsprechend dem Ausgangssignal der Separator-Einrichtung;
einer Einrichtung (107), die mit der Bewegungsbereich-Detektor-Einrichtung (109) und der Vollbild-Interpolations-Einrichtung verbunden ist, zum Mischen des Ausgangssignals von der Horizontal-Vertikal-Tiefpaßfilter-Einrichtung (103) mit dem Ausgangssignal der Vollbild-Interpolations- Einrichtung (106) entsprechend dem Ausgangssignal von der Bewegungs-Detektor-Einrichtung (109); und
einer Frequenz-Schiebeeinrichtung (108), die mit der Misch-Einrichtung (107) verbunden ist zum Schieben der Frequenz des Ausgangssignals von der Mischeinrichtung, um die Frequenz wiederherzustellen, die in ein Hochfrequenzband konvertiert wurde.
4. Schaltung nach mindestens einem der Ansprüche 1-3,
dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Einrichtung
ausgestattet ist mit:
einem ersten (41) und zweiten (42) Multiplizierer zum Multiplizieren des auf eine feste Frequenz festgelegten Signals mit dem zweiten Zwischenfrequenzsignal; und
einem 90°-Phasenschieber (43) zum 90°-Phasenschieben des festgelegten Frequenzsignals für die Multiplikation mit dem zweiten Zwischenfrequenzsignal.
einem ersten (41) und zweiten (42) Multiplizierer zum Multiplizieren des auf eine feste Frequenz festgelegten Signals mit dem zweiten Zwischenfrequenzsignal; und
einem 90°-Phasenschieber (43) zum 90°-Phasenschieben des festgelegten Frequenzsignals für die Multiplikation mit dem zweiten Zwischenfrequenzsignal.
5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß
die Ausgangssignale des ersten und zweiten Multiplizierers
bezüglich der horizontalen Achse entsprechend in einem
hohen und einem tiefen Frequenzbereich angeordnet sind.
6. Verfahren zum Empfangen eines HDTV-Signals mit
folgenden Schritten:
Verarbeiten des empfangenen HDTV-Signals um ein Schmalband-Zwischenfrequenz-Signal und ein Zwischenfrequenz-Signal zu erhalten;
Festhalten des abgetrennten Schmalband-Zwischenfrequenzsignals als eine gegebene feste Frequenz und Demodulieren des Zwischenfrequenzsignals mit Quadraturphasenschiebe-Demodulationstechnik, um Signale in einem Hoch- und einem Tieffrequenzband zu erhalten;
Tiefpaßfiltern der demodulierten Signale in dem Hoch- und Tieffrequenzband, um die tiefpaß-gefilterten Signale im Hoch- und Tieffrequenzband in erste und zweite digitale Signale zu konvertieren;
Separieren des ersten digitalen Signals in Synchronisationssignal, Audiosignal und Steuersignal;
Verarbeiten des ersten digitalen Signals in einem Hochfrequenzband in Abhängigkeit des Steuersignals;
Verzögern des zweiten digitalen Signals um eine vorgegebene Zeit und Addieren des verzögerten Signals mit dem Signal, welches im Hochfrequenzband verarbeitet wurde; und
Separieren des addierten Signals in ein Luminanz und ein Chrominanzsignal, um sie in analoge Signale zu konvertieren.
Verarbeiten des empfangenen HDTV-Signals um ein Schmalband-Zwischenfrequenz-Signal und ein Zwischenfrequenz-Signal zu erhalten;
Festhalten des abgetrennten Schmalband-Zwischenfrequenzsignals als eine gegebene feste Frequenz und Demodulieren des Zwischenfrequenzsignals mit Quadraturphasenschiebe-Demodulationstechnik, um Signale in einem Hoch- und einem Tieffrequenzband zu erhalten;
Tiefpaßfiltern der demodulierten Signale in dem Hoch- und Tieffrequenzband, um die tiefpaß-gefilterten Signale im Hoch- und Tieffrequenzband in erste und zweite digitale Signale zu konvertieren;
Separieren des ersten digitalen Signals in Synchronisationssignal, Audiosignal und Steuersignal;
Verarbeiten des ersten digitalen Signals in einem Hochfrequenzband in Abhängigkeit des Steuersignals;
Verzögern des zweiten digitalen Signals um eine vorgegebene Zeit und Addieren des verzögerten Signals mit dem Signal, welches im Hochfrequenzband verarbeitet wurde; und
Separieren des addierten Signals in ein Luminanz und ein Chrominanzsignal, um sie in analoge Signale zu konvertieren.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
der Schritt zum Verarbeiten des ersten digitalen Signals
in einem Hochfrequenzband die folgenden Schritte
enthält:
- a) Zwischenhalbbildinterpolieren des ersten digitalen Signals entsprechend einem Bewegungsvektor, um ein erstes und zweites interpoliertes Signal zu erhalten;
- b) Abtasten der ersten und zweiten interpolierten Signale derart, daß das Eingangs-/ Ausgangsverhältnis des ersten und zweiten interpolierten Signals 1 : 2 beträgt, wobei ein erstes und zweites Abtastsignal erzeugt wird;
- c) Zwischenvollbildinterpolieren des ersten Abtastsignals entsprechend dem Bewegungsvektor und Tiefpaßfiltern des zweiten Abtastsignals entlang der horizontalen und vertikalen Achse, um das erste Abtastsignal mit dem zweiten Abtastsignal entsprechend einem Bewegungsbereichsdetektionswert zu mischen; und
- d) Verschieben der Frequenz des gemischten Signals.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der Bewegungsbereichsdetektionswert des Schrittes c) von
dem Bewegungsvektor entsprechend dem Ausgangssignal
eines Horizontal-Vertikal-Tiefpaßfilters detektiert wird.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
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Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4115529A1 DE4115529A1 (de) | 1991-11-21 |
DE4115529C2 true DE4115529C2 (de) | 1992-05-07 |
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ID=19298921
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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