DE4213915A1 - Kontur-signal-kompensator - Google Patents

Description

Gegenstand der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kontur-Signal-Kom­ pensator (Kontur-Kompensator), um ein Vor- oder Nachstell­ signal zu einem Video-Signal, das Helligkeits- und Farbkom­ ponenten aufweist, während dessen Übertragung hinzuzu­ mischen, und insbesondere einen Schaltkreis zur Unterbre­ chung oder Steuerung des Betrages des Vor- oder Nachstell­ signals (preshoot oder overshoot) in einem Bereich, wo zu­ sätzliche Informationen, wie beispielsweise eine Nachrich­ teneinblendung, eine Wettervorhersage oder Filmuntertitel, ein Bild überlagern.

Die Auflösung eines Bildes entsprechend einem Video-Signal, das über einen Empfänger eines Fernsehgerätes oder über ein Wiedergabegerät eines magnetischen Aufzeichnungsgerätes oder Abspielgerätes wiedergegeben wird, wird durch die Hinzumi­ schung eines Vor- oder Nachstellsignals zu der Übertragungs­ amplitude des Video-Signals vergrößert. Dieser Vorgang wird als sogenannte Kontur-Signal-Kompensation bezeichnet, die eine Abhängigkeit zu dem Anstieg der Amplitude des Video- Signals aufweist. Zum Beispiel wird ein Vor- oder Nachstell­ signal zu dem Weiß- oder Schwarz-Wert (Pegel) eines Über­ gangsbereiches eines Helligkeits-Signals derart hinzuad­ diert, daß der Kontrast zwischen Schwarz und Weiß verstärkt wird, um die Auflösung des Bildes zu verbessern.

Abhängig von dem Informationsgehalt des Bildes kann eine solche Signal-Kontur-Kompensation die Bildqualität durch Hinzufügen eines konstanten Wertes des Kontur-Kompensations- Signals zu dem übertragenen Amplitudenwert des Video-Signals verschlechtern, ohne Berücksichtigung des Bildinhaltes, was bedeutet, ohne Berücksichtigung des Zusammenhanges zwischen den Abtastzeilen eines Video-Signals oder einer Frequenz eines Frequenzanteiles oder eines Frequenzanteiles des Vi­ deo-Signals. Beispielsweise wirkt sich der Wert des Kontur- Kompensations-Signals übermäßig in Bildern aus, die über­ schwingende oder empfindliche Bilder zeigen, wodurch sich in unruhige Bilder entstehen.

Um das vorstehende Problem zu lösen, nimmt ein verbesserter Kontur-Signal-Kompensator für die Signal-Kontur durch Er­ mittlung des Betrages des Zusammenhanges (Korrelation) zwi­ schen den abgetasteten Zeilen und dem Hochfrequenzanteiles eines Video-Signals eine Kompensation vor, um so den Betrag der Signal-Kontur-Kompensation zu steuern. Beispielsweise wird der Betrag des Kontur-Kompensations-Signals in einem Bereich einer hohen Korrelation groß, was bedeutet, daß ein solcher Bereich geringe Bildbewegungen aufweist, und in ei­ nem Bereich, der einen schwachen Hochfrequenzanteil besitzt, was wiederum eine grobe Bildstruktur bedeutet, oder aber auch umgekehrt, wodurch eine korrekte Signal-Kontur-Kompen­ sation entsprechend dem Inhalt des Bildes vorgenommen wird.

Darüberhinaus treten in einem Video-Signal Zeitpunkte auf, in denen die Zeicheninformation den Bildrand überlappt. Bei­ spielsweise liegt, wenn Nachrichten oder Wetterangaben das Video-Signal, das von einer Fernsehstation übertragen wird, überlagern, eine zusätzliche unabhängige Information vor, die üblicherweise im unteren Bereich des Bildes erscheint. Weiterhin gibt es Zeitpunkte, in denen Titel (z. B. Unterti­ tel von Filmen) das Video-Signal, das auf einem magnetischen Aufzeichnungsgerät aufgezeichnet ist, überlappen. Das Vi­ deo-Signal, das solche überlagerten Informationen aufweist, weist Unterschiede gegenüber den ursprünglichen Signalen auf, die durch den Grund-Übertragungswert des Zeichens her­ vorgerufen werden. Falls das Kontur-Kompensations-Signal hinzugefügt wird, und zwar basierend auf inkorrekten Video- Signalen, erscheint ein Bild unnatürlich, da ein Video-Sig­ nal, das überlagerte Informationen enthält und ein Video- Signal ohne überlappende Informationen, ein verschiedenar­ tiges S/N-Verhältnis aufweist. In einem solchen Video-Sig­ nal, das überlappende oder sich überlagernde Informationen auf dem Bildrand aufweist, muß der Betrag der Kontur-Kompen­ sation, die zu dem Bildrand oder dem Bild hinzuaddiert wird, abgetrennt oder gesteuert werden.

Zusammenfassung der Erfindung

Es ist als eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung anzu­ sehen, einen Kontur-Signal-Kompensator zur Verbesserung der Auflösung eines Bildes entsprechend einem Video-Signal anzu­ geben, der eine Unterbrechung oder eine Steuerung des Betra­ ges des Vor- oder Nachstellsignals in einem Bereich, in dem die zusätzliche Information, wie beispielsweise Nachrichten, Wetterinformationen oder Filmuntertitel das Bild überlappen, vornimmt.

Um diese Aufgabe zu lösen, wird ein Kontur-Signal-Kompen­ sator zur Zumischung eines Vor- oder Nachstellsignals zu ei­ nem Übergangsbereich eines Video-Signals angegeben, um so die Auflösung eines Bildes zu verbessern, der einen Fens­ ter-Signal-Generator zur Erzeugung eines Fenster-Signals entsprechend dem Bereich, in dem die zusätzliche Information als Zeichen ein Bild überlagert, aufweist, um so das Vor- oder Nachstellsignal, das zu dem übertragenen Bereich eines Video-Signals hinzugefügt wird, zu unterbrechen, wo die zu­ sätzliche Zeicheninformation den Bildinhalt überlagert.

Beschreibung der Zeichnung

Die vorstehende Aufgabe sowie weitere Vorteile der vorlie­ genden Erfindung werden aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispieles der vorliegenden Er­ findung unter Bezugnahme auf die Zeichnung ersichtlich. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine Ausführungsform eines Kontur-Kompensators gemäß der vorliegenden Erfindung, und

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform eines, Kontur-Kompensa­ tors gemäß der vorliegenden Erfindung.

Wie die Fig. 1 zeigt, empfängt eine Eingangsbuchse 16 ein Video-Signal, das Helligkeits- und Farbsignalkomponenten (Luminenz- und Chrominanz-Signale) aufweist. Eine Eingangs­ buchse 17 gibt ein konturkompensiertes Video-Signal ab. Ein Kontur-Kompensator 18 bildet ein Kontur-Kompensations-Sig­ nal, das zu dem Video-Eingangssignal über die Eingangsbuchse 16 hinzugefügt wird, und weist einen Steuereingang zur Steu­ erung des Betrages der Konturkompensation auf. Ein Kor­ relationsdetektor 1 und eine horizontale Pausenverzögerungs­ leitung (1HDL) 2 dienen zur Ermittlung des Betrages der Kor­ relation zwischen den horizontalen Abtastzeilen. Ein Hochpaßfilter (HPF) 4 ermittelt eine Hochfrequenzkomponente ei­ nes Video-Signals. Integratoren 3 und 6 integrieren die Aus­ gänge des Korrelationsdetektors 1 und des HPF 4, um eine DC-Komponente zu bilden. Einstellbare Widerstände 7 und 8 und ein Mischer 9 dienen dazu, den Betrag der Korrelation (des Zusammenhanges) zwischen den horizontalen Abtastzeilen und dem Betrag der Hochfrequenzkomponenten mit einer glei­ chen konstanten Rate zu mischen. Ein synchroner Signalein­ gang 11 nimmt ein zusammengesetztes Synchronsignal auf. Ein Fenster-Signal-Generator 12 erzeugt ein Fenstersignal ent­ sprechend mindestens eines Teiles eines Bildes. Spannungsge­ steuerte Verstärker (VCA) 5 und 10 ändern ihre Verstärkung über einen Spannungs-Steuereingang zu einem Steuereingang hin.

Die Betriebsweise der Ausführungsform des Konturkompensa­ tors, wie er in Fig. 1 gezeigt ist, ist wie folgt:

Ein Video-Signal, das eine Helligkeits- und eine Farbkompo­ nente aufweist, wird dem Konturkompensator 18 über die Ein­ gangsbuchse 16 zugeführt. Das Video-Signal, zu dem das Kon­ tur-Kompensations-Signal durch den Konturkompensator 18 hin­ zugemischt wird, wird über die Ausgangsbuchse 17 abgegeben. Zwischenzeitlich wird das Video-Signal, das zu der Eingangs­ buchse 16 zugeführt wird, auch dem Eingang des 1HDL′′ und des Korrelationsdetektors 1 zugeführt, um den Betrag der Korre­ lation zwischen den horizontalen Abtastzeilen zu erhalten, und es wird durch den Integrator aufintegriert, um eine DC-Komponente (Gleichspannungskomponente) zu bilden. Danach wird das Video-Signal auf einen geeigneten Wert durch den einstellbaren Widerstand 7 eingestellt, das dann einem ers­ ten Eingang der Mischstufe 9 zugeführt wird.

Das Video-Signal, das zu der Eingangsbuchse 16 zugeführt wird, wird ebenso dem HPF 4 zugeführt, der die Hochfrequenz­ komponente, die in dem Video-Signal enthalten, ermittelt, und es wird durch den VCA 5 verstärkt und durch das Inte­ grationsglied 6 aufintegriert, um eine DC-Komponente zu bil­ den. Danach wird das Video-Signal auf einen geeigneten Wert über den einstellbaren Widerstand 8 einjustiert, um es einem zweiten Eingang der Mischstufe 9 zuzuführen, dessen Aus­ gangssignal dem VCA 10 zugeführt wird. Der Signalgenera­ tor 12 erzeugt ein horizontales Fenstersignal 13 und ein vertikales Fenstersignal 14 aus dem synchronen Signal, das über die synchrone Signal-Eingangsbuchse 11 zugeführt wird. Das horizontale Fenstersignal 13 wird dem Steuereingang VCA 5 zugeführt, um den Ausgang des HPF 4 zu steuern. Ein vertikales Fenstersignal 14 wird dem Steuereingang des VCA 10 zugeführt, um den Ausgang des Mischers 9 zu steuern. Der Ausgang des VCA 10 wird dem Steuereingang des Kontur- Kompensators 18 in Form eines Steuersignals 15 zugeführt. Danach wird ein Video-Signal, das einem Kontur-Kompensa­ tions-Signal entsprechend einer Lage des Video-Signals in einem Bild hinzugemischt wird, über die Ausgangsbuchse 17 abgegeben. Hierdurch wird ein Video-Signal erhalten, das in seiner Kontur kompensiert ist, ohne daß hierdurch zusätz­ liche Informationen (Zeichen oder unabhängige Informationen (am Rand des Bildes) überlagert werden.

In der Fig. 2, in der eine weitere Ausführungsform der vor­ liegenden Erfindung gezeigt ist, nimmt eine Eingangs­ buchse 36 ein Video-Signal auf, das Helligkeits- und Farb­ komponenten beinhaltet. Eine Ausgangsbuchse 37 gibt ein kon­ turkompensiertes Video-Signal ab. Ein Konturkompensator 38 erzeugt ein Kontur-Kompensations-Signal, das zu dem Video- Signaleingang über die Eingangsbuchse 36 zugemischt wird, das einen Steuereingang zur Steuerung des Betrages der Kon­ turkompensation aufweist. Ein Korrelationsdetektor 21 und ein 1HDL 22 sind vorgesehen, um den Betrag der Korrelation zwischen den horizontalen Abtastzeilen zu ermitteln. Ein HPF 24 ermittelt eine Hochfrequenzkomponente eines Video- Signals. Integratoren 23 und 26 integrieren die Ausgänge des Korrelationsdetektors 21 und des HPF 24, um eine DC-Kompo­ nente zu bilden. Einstellbare Widerstände 27 und 28 und eine Mischstufe 29 sind vorgesehen, um den Betrag der Korrelation zwischen den horizontalen Abtastzeilen und dem Betrag der Hochfrequenzkomponenten in einer konstanten Rate hinzuzu­ mischen. Ein synchroner Signaleingang 31 empfängt ein zusam­ mengesetztes Synchronsignal. Ein Fenster-Signal-Generator 32 erzeugt ein Fenstersignal entsprechend mindestens einem Teil eines Bildes. Das Bezugszeichen 30 bezeichnet einen analogen Schalter.

Die Funktion der Ausführungsform nach Fig. 2 ist die folgen­ de: Ein Video-Signal, das Helligkeits- und Farbkomponenten auf­ weist, wird einem Konturkompensator 38 über die Eingangs­ buchse 36 zugeführt. Das Video-Signal, zu dem ein Kontur- Kompensations-Signal durch den Konturkompensator 38 hinzuad­ diert wird, wird über die Ausgangsbuchse 37 abgegeben. Gleichzeitig wird das Video-Signal, das der Eingangs­ buchse 36 zugeführt wird, auch dem Eingang des 1HDL 22 und des Korrelationsdetektors 21 zugeführt, um den Betrag der Korrelation zwischen den horizontalen Abtastzeilen zu erhal­ ten, und es wird durch den Integrator 23 aufintegriert, um eine DC-Komponente zu bilden. Danach wird das Video-Signal auf einen geeigneten Wert durch den einstellbaren Wider­ stand 27 eingestellt, das dann einem ersten Eingang der Mischstufe 29 zugeführt wird.

Das Video-Signal, das dem Eingang 16 zugeführt wird, wird ebenso dem HPF 24 zugeführt, der die Hochfrequenzkomponen­ ten, die in dem Video-Signal enthalten sind, ermittelt, und es wird durch das Integrationsglied 26 aufintegriert, um ei­ ne DC-Komponente zu bilden. Danach wird das Video-Signal auf einen geeigneten Wert über den einstellbaren Widerstand 28 eingestellt, das einem zweiten Eingang der Mischstufe 29 zu­ geführt wird. Das Ausgangssignal der Mischstufe 29 wird ei­ nem analogen Schalter 30 zugeführt. Der Fenster-Signal-Gene­ rator 32 erzeugt ein vertikales Fenstersignal 34 aus dem synchronen Signal, das über die synchrone Signal-Eingangs­ buchse 31 zugeführt wird. Bei dem vertikalen Fenstersig­ nal 34 handelt es sich um ein Signal, das eine Signalbreite von 4,5 ms vor einem Abschnitt einer vertikalen Austastzeit in Bezug auf den Beginn des Abschnittes der vertikalen Aus­ tastzeit aufweist. Der Ausgang der Mischstufe 29 wird durch das vertikale Fenstersignal 34 an dem analogen Schalter 30 umgeschaltet, so daß ein Steuersignal 35, das dem Steuerein­ gang des Konturkompensators 38 zugeführt wird, während des Zeitintervalls von etwa 4,5 ms vor einer vertikalen Totzeit­ periode in Bezug auf den Beginn der vertikalen Totzeit­ periode unterbrochen wird. Infolge des Steuersignals 35 wird ein Video-Signal, zu dem ein Kontur-Kompensationssignal nicht in dem etwa 30 prozentigen unteren Bereich eines Bil­ des hinzugefügt wird, über die Ausgangsbuchse 37 erhalten. Hierdurch-wird ein in seiner Kontur kompensiertes Video-Sig­ nal erhalten, ohne daß es durch zusätzliche Zeichen oder die unabhängige zusätzliche Information, die den unteren Teil eines Bildes überlagert, beeinträchtigt wird.

Wie vorstehend detailliert beschrieben wurde, ist der Kon­ turkompensator nach der vorliegenden Erfindung dazu geeig­ net, ein optimiertes Kontur-Kompensations-Signal zu einem Video-Signal hinzuzumischen, ohne daß hierdurch zusätzliche Informationen, wie beispielsweise Zeicheninformationen oder andere unabhängige Informationen, die den Rand des Bildes überlagern, beeinflußt werden.

Während die vorliegende Erfindung detailliert gezeigt und unter Bezugnahme auf bevorzugte Ausführungsformen beschrie­ ben wurden, ist für den Fachmann ersichtlich, daß Änderungen im Rahmen des allgemeinen Erfindungsgedankens vorgenommen werden können. Weitere vorteilhafte Merkmale ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Claims (8)

1. Kontur-Signal-Kompensator zum Addieren eines Vor- oder Nachstellsignals zu einem übertragenen Teil eines Vi­ deo-Signals, um dadurch die Auflösung eines Bildes zu verbessern, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fenster-Sig­ nal-Generator (32) zur Erzeugung eines Fenstersig­ nals (34) entsprechend einem Bereich, in dem zusätzliche Informationen, wie Untertitel, ein Bild überlagern, vor­ gesehen sind, um so Vor- oder Nachstellsignale, die zu dem übertragenen Teil des Video-Signals dort hinzuad­ diert werden, wo die zusätzlichen Informationen das Bild überlagern, zu unterbinden.

2. Kompensator nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Fenster-Signal-Generator (32) ein Synchronisations- Signal empfängt, das in dem Video-Signal enthalten ist, um ein Fenster-Signal entsprechend den unteren 30% eines Bildes zu erzeugen.

3. Kompensator nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch fol­ gende Merkmale: Ein Steuer-Signal-Generator (21-29) zur Kontur-Kompen­ sation zur Erzeugung eines Steuer-Signals für die Kon­ tur-Kompensation entsprechend der Größe des Verhältnis­ ses zwischen den Abtastzeilen eines Video-Signals und der Amplitude der Hochfrequenzkomponenten eines Video- Signals und Bereitstellung des Steuer-Signals für die Kontur-Kompensation als ein Steuer-Signal zur Steuerung der Größe des Vor- oder Nachstellsignals des Kontur-Kom­ pensators (38) und ein Unterbrecher zum Unterbrechen des Steuer-Signals für die Kontur-Kompensation infolge des Fenster-Signals.

4. Kompensator nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterbrecher einen analogen Schalter (30) aufweist.

5. Kontur-Signal-Kompensator zum Addieren eines Vor- oder Nachstell-Signals zu einem übertragenen Teil eines Vi­ deo-Signals, um dadurch die Auflösung eines Bildes zu verbessern, dadurch gekennzeichnet, daß ein Fenster-Sig­ nal-Generator (12) zur Erzeugung eines Fenstersig­ nals (14) entsprechend einem Bereich, in dem zusätzliche Informationen, wie Untertitel, ein Bild überlagern, vor­ gesehen ist, um so die Größe eines Vor- oder Nachstell­ signals zu steuern, das zu einem übertragenen Teil eines Video-Signals dort hinzuaddiert wird, wo die zusätz­ lichen Informationen das Bild überlagern.

6. Kompensator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Fenster-Signal-Generator (12) ein Synchronisations- Signal empfängt, das in dem Video-Signal enthalten ist, um ein Fenster-Signal entsprechend den unteren 30% eines Bildes zu erzeugen.

7. Kompensator nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch fol­ gende Merkmale: Ein Steuer-Signal-Generator (1-9) zur Kontur-Kompen­ sation zur Erzeugung eines Steuer-Signals für die Kon­ tur-Kompensation entsprechend der Größe des Verhältnis­ ses zwischen den Abtastzeilen eines Video-Signals und der Amplitude der Hochfrequenzkomponenten eines Video- Signals und Bereitstellung des Steuer-Signals für die Kontur-Kompensation als ein Steuer-Signal zur Steuerung der Größe des Vor- oder Nachstellsignals des Kontur-Kom­ pensators (18) und ein Steuerglied zur Steuerung der Größe des Steuer-Signals für die Kontur-Kompensation in­ folge des Fenster-Signals.

8. Kompensator nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuerglied einen spannungsgesteuerten Verstär­ ker (10) aufweist.