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Gebiet der Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Verarbeitung von
Videosignalen und insbesondere auf eine Farbübersättigungsschutzvorrichtung.
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Hintergrund der Erfindung
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Farbübersättigungsschaltungen
werden gewöhnlich
verwendet, um eine Farbübersättigung
zu verhindern, die aus "Kanalbeeinträchtigungen" in einem Videosystem
resultieren, bei denen es sich beispielsweise um Tuner-Tilt, Mehrwegausbreitungseffekte,
Rauschen und dergleichen handeln kann.
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Bei
einer herkömmlichen
Form der Farbübersättigungsschutzschaltung
wird die Verstärkung des
Farbsignals als Reaktion auf einen durchschnittlichen Chrominanzpegel
in aktiven Videozeiträumen nach
Verarbeitung der automatischen Farbregelung (ACC) eingestellt. 1 veranschaulicht
ein Beispiel eines derartigen Systems. Das herkömmliche in 1 gezeigte
System umfasst eine mit einer Farbübersättigungseinheit 20 in
Reihe geschaltete ACC-Einheit 10 (jeweils in Phantomdarstellung
angedeutet), gefolgt von einer Farbsignaltrennschaltung 30,
welche das Farbsignal in seine Teilvektorkomponenten U und V für die weitere
Verarbeitung trennt (z. B. Demodulation auf Basisband und Matrixzuordnung,
um die die Farbunterschiede betreffenden Basisband-Ausgangssignale R-Y
and B-Y zu liefern).
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Die
ACC-Einheit 10 umfasst einen regelbaren Verstärker 12,
an den ein Farbeingangssignal angelegt wird, und eine Rückkopplungsstrecke
vom Ausgang des Verstärkers 12 zur
Steue rung des Eingangs 14 desselben. Die Rückkopplungsstrecke
umfasst ein mit einer automatischen Farbregelungsschaltung (ACC-Schaltung) 18 in
Reihe geschaltetes Burst-Gate 16. Auch die Farbübersättigungsschaltung 20 unterliegt
der Rückkopplungsregelung
und umfasst den regelbaren Verstärker 22,
der an ihren Eingang gekoppelt ist, um das von der Einheit 10 kommende
ACC-geregelte Farbsignal zu empfangen; außerdem ist die Farbübersättigungsschaltung 20 mit
einer Rückkopplung
zur Regelung ihres Eingangs 24 über einen mit dem Schaltglied 26 in
Reihe geschalteten Mittelwertdetektor 28 versehen. Nach der
automatischen Farbregelung und dem Farbübersättigungsschutz erfolgt die
Trennung des Farbsignals in seine Teilvektoren durch die mit dem
Ausgang der Übersättigungsschaltung 20 verbundene
Farbsignaltrennschaltung 30, um getrennte Ausgangssignale
für die
Farbvektorkomponenten U und V zu liefern.
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Im
Betrieb der ACC-Einheit 10 leitet das Burst-Gate 16 den
Farbsynchronsignalanteil des Farbsignals an die ACC-Einheit 18,
welche die Amplitude des Farbsynchronsignals mit einem Referenzwert
vergleicht und ein Regelsignal an den Steuerungseingang 14 des
Verstärkers 12 liefert,
um die Amplitude des Farbsignals auf einen vorgegebenen Wert einzustellen.
Auf diese Weise wird die Amplitude des Gesamtfarbsignals C auf einen
vorhersagbaren Pegel stabilisiert, welcher auf der Amplitude des Farbsynchronsignals
in Relation zu dem Referenz- oder Sollwert beruht. Steigt die Amplitude
des Farbsynchronsignals, wird die Verstärkung des Verstärkers 12 geringer,
um dadurch den Durchschnittspegel des Farbsignals zu stabilisieren.
In der ACC-Einheit 18 kann eine gewisse Glättung erfolgen,
um zu verhindern, dass ein möglicherweise
mit dem durch das Schaltglied gesteuerten Farbsynchronsignal verbundenes
Rauschen den geregelten Pegel des Farbausgangssignals stört.
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Im
Betrieb der Farbübersättigungsschaltung 20 ist
das Schaltglied 26 für
die Dauer der aktiven Videoabtastung offen und ansonsten geschlossen,
um so nur das Farbsignal an den Mittelwertdetektor 28 gelangen
zu lassen. Es ist zu beachten, dass der ACC-Detektor 18 zur
Regelung des Farbsignalpegels auf der Grundlage der Amplitude des
durch das Schaltglied gesteuerten Farbsynchronsignals dient. Der Übersättigungsdetektor 28 dient
dazu, basierend auf dem Durchschnittspegel des Farbsignals (und nicht
auf dem Pegel des Farbsynchronsignals) Grenzwerte für die Farbübersättigung
bereitzustellen. Dazu wird durch die Zeitkonstante des Mittelwertdetektors 28 sowie
die Verstärkungscharakteristik
des verstärkungsgeregelten
Verstärkers 22 das Verhalten
der Übersättigungsschaltung
bestimmt. In einigen derartigen Systemen können sich die für Attack
und Decay zutreffenden Zeitkonstanten des Detektors 28 unterscheiden
und der Detektor 28 kann als so genannter „Leaky
Peak Detektor" (bei
dem es sich z. B. um einen Kondensator mit einer Schnellladeschaltung
und einem parallel geschalteten „Ableitungswiderstand" handeln kann, der
eine relativ langsame Entladungszeitkonstante liefert) implementiert sein.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es
ist hier festzustellen, dass bei den herkömmlichen Farbübersättigungsschaltungen
ein Problem besteht und dass das Problem mit den charakteristischen
relativ langen Zeitkonstanten zusammenhängt. Die Ansprechzeitkonstante
liegt üblicherweise
in der Größenordnung
eines Videofeldes (z. B. 17 Millisekunden). Diese lange Zeitkonstante
kann dazu neigen, in Verbindung mit der Modulation der Farbsignalverstärkung auftretende
sichtbare Artefakte zu reduzieren. Andererseits kann sie auch ermöglichen,
dass momentane Pegel des Farbsignals die Sollpegel übersteigen,
was zu einer unerwünschten Farbübersättigung
der angezeigten Bilder führen kann.
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Ein
weiterer hier festzustellender Gesichtspunkt des Problems besteht
darin, dass bei einem analogen System eine Aussteuerungsreserve
vorgesehen ist, um diesen Zustand des momentanen Farbsignals, der
eine Übersättigung
bewirken kann, abzudecken. Dagegen kann bei einem digitalen System, beispielsweise
einem System, welches den Schnittstellenstandard CCIR 601/656 unterstützt, im
Systemstandard nur eine geringe Aussteuerungsreserve für die Farbe
vorgesehen sein. Zum Beispiel können bei
einem digitalen System Farbsignalpegel, die den Bereich von 8 Bits
(oder manchmal 10 Bits) für
die Farbkomponenten (z. B. die Vektorkomponenten U und V) übersteigen,
mit „harten" Grenzen versehen sein
(z. B. durch die Truncate-Funktion). Da U und V nach der Demodulation
getrennt begrenzt werden können,
kann durch eine Farbübersättigung
eine unerwünschte
Farbtonverschiebung in den angezeigten Bildern entstehen.
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Das
Problem der Farbübersättigung
wird weiterhin in den Zeigerdiagrammen (Vektordiagrammen) von 2A und 2B veranschaulicht.
Das Diagramm von 2A zeigt einen übersättigten Farbvektor
C, welcher über
einen durch das Gitternetz 200 dargestellten Sollgrenzwert
für die
Sättigung
hinausgeht, sowie seine Teilvektoren U und V, aus denen er besteht. 2B zeigt
die Wirkung der Begrenzung der Teilvektoren. In diesem Beispiel
wird Vektor U durch eine Größe von U-LIM
(„LIM" bezeichnet den Grenzwert)
begrenzt, während
Vektor V unbegrenzt ist. Der sich ergebende Vektor C- LIM hat einen anderen
Winkel und somit auch einen anderen Farbton als Vektor C. Das kann
zu einem für
das Auge besonders unangenehmen Typ des Bildartefakts führen. Man
stelle sich beispielsweise ein übersättigtes
blaues Objekt vor, welches in den Bereichen der höchsten Sättigung
rot wird.
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Nach
den Grundsätzen
der vorliegenden Erfindung wird das Problem von Farbtonverschiebungen
bei einer Übersättigung
einer oder mehrerer Vektorkomponenten durch die Regelung der Farbsättigung
Bildpunkt für
Bildpunkt gelöst.
Vorteilhafterweise werden mit dieser Methode Farbtonverschiebungen
auf übersättigten
Bildpunkten verhindert. Darüber
hinaus werden mit dieser Lösung
sichtbare Artefakte, welche mit den Verfahren, in denen die Farbverstärkung mit
größeren Zeitkonstanten
moduliert wird, zusammenhängen,
ebenfalls beseitigt (und nicht nur verringert).
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Die
erfindungsgemäße Farbübersättigungsschutzvorrichtung
ist in Anspruch 1 niedergelegt.
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Ein
erfindungsgemäßes Verfahren
ist in Anspruch 4 niedergelegt.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Die
oben beschriebenen und weitere Eigenschaften der Erfindung werden
in den beiliegenden Zeichnungen veranschaulicht. Es zeigen:
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1 zeigt
ein herkömmliches
Farbübersättigungssystem
in einem Blockdiagramm.
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2A und 2B zeigen
Vektordiagramme, welche die Auswirkung auf den Farbton des in 1 gezeigten
Systems unter dem Zustand der Farbübersättigung veranschaulichen.
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3 zeigt
die Farbübersättigungsschutzvorrichtung
in einer Ausgestaltung der Erfindung in einem vereinfachten Blockdiagramm.
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4 zeigt ein Vektordiagramm, welches den
Betrieb der in 3 gezeigten Vorrichtung unter dem
Zustand der Farbübersättigung
veranschaulicht.
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5 zeigt
die in 3 gezeigte Vorrichtung in einem detaillierten
Schaltplan mit Ausgestaltung weiterer Eigenschaften der Erfindung.
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6A, 6B, 7A und 7B zeigen Diagramme,
welche die Kennlinien bestimmter Elemente der in 5 gezeigten
Vorrichtung bei einer beispielhaften Signalübertragung veranschaulichen.
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Detaillierte Beschreibung
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Zur
pixelweisen Regelung der Sättigung
gemäß einer
Eigenschaft der Erfindung gehört
die pixelweise Messung der Sättigung.
Diese Berechnung wird erfindungsgemäß am besten durch die Verarbeitung
der getrennten oder „demodulierten" Farbvektorkomponenten
durchgeführt.
Dementsprechend wird in der in 3 gezeigten
Ausgestaltung der Erfindung das Chrominanzsignal durch die Farbtrennvorrichtung 30 nach
der ACC-Verarbeitung in der ACC-Einheit 10 und vor der
Verarbeitung in der Farbübersättigungsschutzschaltung 50 in
die Teilvektoren U und V getrennt.
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Die
in 3 gezeigte Farbübersättigungsschutzschaltung 50 (in
Phantomdarstellung angedeutet) umfasst ein Paar Eingänge 52 und 54,
welche so gekoppelt sind, dass sie die getrennten Vektorkomponenten
U und V des von der Chrominanzsignaltrennvorrichtung 30 gelieferten
Chrominanzsignals C empfangen. Die Trennvorrichtung 30 kann eine
herkömmliche
Form aufweisen. Beispielsweise kann die Trennvorrichtung 30 implementiert
werden, indem die Chrominanzsignal-Samples mit der vierfachen Frequenz
der Farbzwischenträgerfrequenz
geliefert und die ungeraden Samples für den Erhalt der Vektorkomponente
U und die geraden Samples für den
Erhalt der Vektorkomponente V herausgetrennt werden. Die Eingänge 52 und 54 sind
an die entsprechenden Ausgänge 56 und 58 mittels
entsprechender regelbarer Verstärker 60 und 62 gekoppelt,
die jeweils zur Verstärkungsregelung
gemeinsam geschaltete Eingänge 64 und 66 besitzen,
sowie an den Ausgang 70 der Verstärkungskennlinienregelungsschaltung 72.
Der Eingang 74 der Verstärkungskennlinienregelungsschaltung 72 ist
an den Ausgang der Sättigungsberechnungsvorrichtung 78 gekoppelt,
die jeweils an entsprechende Ausgänge 54 und 52 der Farbtrennvorrichtung 30 gekoppelte
Eingänge 80 und 82 besitzt,
um den entsprechenden herausgetrennten Teilvektor U bzw. V des Chrominanzsignals zu
empfangen.
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Im
Betrieb bestimmt die Sättigungsberechnungsvorrichtung 78 die
Vektorgröße der Ausgänge der
Farbsignaltrennvorrichtung 30. Da die Teilvektoren U und
V quadraturbezogen sind, kann der Chrominanzvektor C aus seinen
beiden Vektorkomponenten rekonstruiert werden, indem die Quadratwurzel der
Summe der Quadrate der Teilvektoren U und V oder einer geeigneten
Näherung
derselben (wie im Folgenden beschrieben) gebildet wird. Der sich
ergebende Vektor wird für
die Regelung der Verstärkung der
U- und V-Kanäle
(d. h. der Verstärkungsfaktoren der
Verstärker 60 und 62)
verwendet. Da die Verstärkungsfaktoren
beider Kanäle
identisch sind, wird die Sättigung
verringert, ohne den Farbton zu beeinträchtigen. Die Art und Weise,
wie die Verstärkung durch
die Vektorgröße beeinflusst
wird, wird durch die Übertragungscharakteristik
der Verstärkungskennlinienregelungsschaltung 72 bestimmt.
Diese Übertragungscharakteristik
kann maßgeschneidert werden,
um, wie im Folgenden aufgezeigt und beschrieben, eine Charakteristik
bereitzustellen, die entweder ein „hartes" Clipping oder ein „weiches" Clipping (d. h. Begrenzen) vorsieht.
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4A und 4B veranschaulichen
ferner, wie die pixelweise Farbübersättigungsschaltung den übersättigten
Vektor C reduziert, ohne den Farbton zu verändern. Basierend auf der Größe des von der
ACC-Einheit 10 gelieferten Vektors C werden die Verstärkungen
der U- und V-Kanäle
identisch so eingestellt, dass sie modifizierte Vektorkomponenten
U' und V' erzeugen. Der in 4A gezeigte
gestrichelte Kreis 400 stellt den geometrischen Ort eines
gewünschten
Sättigungspegels
dar. Es ist ersichtlich, dass der Farbvektor C größer als
der gewünschte Sättigungspegel
ist, was dazu führt,
dass seine Vektorkomponente U ebenfalls den gewünschten Sättigungspegel übersteigt.
Laut Abbildung befindet sich die Komponente V innerhalb des gewünschten
Bereichs. 4B veranschaulicht, wie die
zur Bildung der reduzierten Vektoren U' und V' erfolgte Verkleinerung der Amplituden
der Vektoren U und V im gleichen Verhältnis (mittels der Verstärkungskennlinie der
Einheit 72) dazu führt,
dass deren Vektorsumme (C')
auf den gewünschten,
durch den gestrichelten Kreis 400 dargestellten Grenzwert
reduziert wird.
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5 veranschaulicht
eine detaillierte digitale Ausgestaltung der in 3 gezeigten
Farbübersättigungsvorrichtung.
Bei dieser Ausgestaltung wird von einer Abtast-Taktfrequenz ausgegangen, die vier Mal
so hoch ist wie die des Farbzwischenträgers. Bei fehlender Kennzeichnung
durch ein Sternchen (*) wird als Arithmetik das Zweierkomplement
verwendet. Für
Signale, die mit einem Sternchen gekennzeichnet sind, wird nach
arithmetischer Konvention der reine (vorzeichenlose) Binärcode verwendet.
Die Bitbreite aller Signalleitungen oder Signalbusse, die größer als
ein Bit sind, ist durch einen durch die Linie gezogenen diagonalen,
nach vorn geneigten Schrägstrich
(\) gekennzeichnet, wobei über
dem Schrägstrich
eine Zahl geschrieben ist, welche die Anzahl der Bits bezeichnet.
Ist kein Schrägstrich
vorhanden, beträgt
die Breite der Signalleitung ein Bit. Signalverzögerungswerte werden auf zwei
Arten dargestellt. Bei Kästchen,
die eine Z-Transformationsdarstellung enthalten, entspricht die
Verzögerung
einer Anzahl von Taktzyklen, die gleich der Größe des Z-Transformationsexponenten
ist. Bei Kästchen
mit einem eine Zahl enthaltenden Quadrat in der rechten unteren Ecke
gibt die Zahl die Verarbeitungsverzögerung in Taktzyklen an. Wird
für ein
Schaltungselement keine Verzögerung
angegeben, kann die Elementverarbeitungszeit im Vergleich zu einem
Taktzyklus vernachlässigt
werden.
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In 5 werden
für die
Eingangsklemmen 52 und 54 sowie die Ausgangsklemmen 56 und 58 die
gleichen Bezeichnungen verwendet wie in dem in 3 gezeigten
Beispiel. Die Klemmen 52 und 54 sind wie im vorhergehenden
Beispiel so gekoppelt, dass sie die von der Trennvorrichtung 30 kommenden
Farbvektorkomponenten Uin und Vin empfangen, und die Ausgänge 56 und 58 stellen
den Ausgang der Übersättigungs schalturig
dar, der die verarbeiteten Ausgangssignale Uout und Vout liefert.
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Die
regelbaren Verstärker 60 und 62 aus dem
vorhergehenden Beispiel werden in dem vorliegenden erfindungsgemäßen Beispiel
mittels zweier digitaler Signalverarbeitungskanäle oder Signalverarbeitungsstrecken 510 und 520 implementiert,
welche die Amplitude der Farbkomponenten U und V regeln. Die Strecke 510 umfasst
die Multipliziereinrichtung 512, die einen Eingang besitzt,
welcher über eine
Zweitaktverzögerungseinheit 511 an
den Eingang 52 gekoppelt ist, um den Farbvektor U zu empfangen,
und der einen Ausgang besitzt, welcher über die Begrenzungseinrichtung 513 und
die Einheit für symmetrische
Rundung 514 an den Ausgang 56 gekoppelt ist. Die
Strecke 520 ist mit der Strecke 510 identisch
und umfasst die Verzögerungseinheit 521, die
Multipliziereinrichtung 522, die Begrenzungseinrichtung 523 und
die Einheit für
symmetrische Rundung 524, welche von Eingang 54 bis
Ausgang 58 in Reihe geschaltet sind.
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Die
Aufnahme der Einheiten für
symmetrische Rundung in die Signalstrecken U und V gewährleisten
vorteilhafterweise, dass die Verringerung der Bits von 18 auf 12
Bits für
die Ausgangssignale keinen signifikanten „Rundungsfehler" in die Farbvektoren
Uout und Vout einbringt. Ein derartiger „Rundungsfehler" kann eine DC-Verschiebung
in den Ausgangssignalen erzeugen und so eine unerwünschte Farbtonverschiebung
mit sich bringen. Die hier verwendete symmetrische Rundung verhindert,
dass durch die Rundung ein signifikanter Fehler oder eine signifikante
Farbtonverschiebung bewirkt wird. Rundungsschaltungen, die zur Verwendung
in der vorliegenden Erfindung zur Gewährleistung der Farbtonintegrität bei der
Begrenzung geeignet sind, sind beispielsweise von Hague et al. in
dem Patent
US 5,696,710 beschrieben,
das am 9. Dezember 1997 erteilt wurde.
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Die
Regelung der Verstärkung
der Multipliziereinrichtungen 512 und 522 auf
den U- und V-Signalverarbeitungsstrecken 510 und 520 erfolgt
durch die Verstärkungsregelungsschaltung 530 (in
Phantomdarstellung angedeutet), welche die Größennäherungseinheit 78A und
die Verweistabelleneinheit 72A umfasst, die für die Einheiten 78 und 72 des
vorhergehenden Beispiels ähnliche
Funktionen sowie zusätzliche
erfindungsgemäße Merkmale
bereitstellen.
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In
der Schaltung 530 besitzt die Größennäherungseinheit (oder arithmetische
Verarbeitungseinheit) 78A Eingänge 80 und 82,
die so gekoppelt sind, dass sie die von der Trennvorrichtung 30 kommenden
Teilvektorsignale V und U, wie vorher beschrieben, empfängt, sowie
den Ausgang 76, der über
die Begrenzungseinrichtung 79 an einen Steuerungs- oder
Adresseingang der Verweistabelleneinheit 72A gekoppelt
ist, deren Ausgang über
das Schaltglied 503 an die Verstärkungsregelungsausgangsklemme 502 gekoppelt
ist. Der Ausgang 502 legt ein in der Verweistabelle 72A entstandenes
Verstärkungsregelungssignal
G gemeinsam an die Multipliziereinrichtungen 512 und 522 auf
den U- und V-Signalverarbeitungsstrecken 510 und 520 an.
Da das gleiche Signal an beide Multipliziereinrichtungen angelegt
wird, werden die Amplituden der beiden Farbvektoren U und V direkt
proportional zu jeder Veränderung
des Verstärkungsregelungssignals
G geregelt.
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Die
restlichen Elemente der Verstärkungsregelungsschaltung 530 umfassen
eine Vielzahl von zusätzlichen
Eingangsklemmen 541 bis 544 und eine ODER-Schaltung 550,
die weitere erfindungsgemäße Merkmale
ermöglichen,
zu denen das Auswählen von
Grenzkennwerten und das Sperren der Ausgangssignale gehören. Der
Eingang 541 ist beispielsweise dafür vorgesehen, ein von einer
geeigneten Quelle kommendes Tabellenauswahlsignal TS zu empfangen
und das Tabellenauswahlsignal an den Tabellenauswahleingang 505 der
Verweistabelleneinheit 72A anzulegen. Beispielhafte Tabellen
umfassen eine Tabelle für
das „harte
Clipping" oder Begrenzen
und eine Tabelle für
das „weiche
Clipping" oder Begrenzen
des zu den Multipliziereinrichtungen geleiteten Verstärkungsregelungssignals.
Beispiele dieser Tabellen werden im Folgenden in Bezug auf 6B und 7B erörtert.
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Die
Eingangsklemmen 542, 543 und 544 sind
für den
Empfang von Sperreingangssignalen vorgesehen, um die Verstärkung der
Kanäle 510 für die Verarbeitung
der Farbkomponentenvektoren unter bestimmten Umständen auf
Null abzusenken. Insbesondere können
diese Eingangssignale beispielsweise ein Regelsignal „Farbe
aus", ein Anzeigesignal „Sync-Gate" sowie ein Eingangssignal „Farbzerstörung" umfassen und werden
an den Sperreingang des Schaltglieds 503 über die
ODER-Schaltung 550 angelegt,
so dass das Schaltglied 503 bei Anstehen eines Signals
gesperrt wird und die Multipliziereinrichtungen 512 und 522 auf
den Farbvektorkomponentenstrecken 510 und 520 daher
die Streckenverstärkung
auf Null reduzieren, wodurch verhindert wird, dass die Vektoren
U und V die Ausgänge 56 und 58 erreichen.
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Bei
der Beschreibung der vorliegenden Erfindung wurde angemerkt, dass
der Sättigungswert
mit Hilfe der Funktion, dass der Vektor C gleich der Quadratwurzel
der Summe der Quadrate der Teilvektoren U und V oder eines geeigneten
Näherungswerts
derselben ist, exakt berechnet werden kann. In dem in 5 gezeigten
Beispiel wird die Größe mit der
an gegebenen Formel angenähert,
wobei „a" und „b" den Vektorkomponenten
U und V des Farbsignals C entsprechen. In dieser Formel erhält man C
durch Summieren der Größen von „a" und „b" mit dem maximalen
(MAX) Wert der Absolutwerte von „a" und „b", Multiplizieren der Summe mit 3 und
Teilen des Ergebnisses durch 256. Bei den gezeigten 12-Bit-Eingangssignalen
und den ausgewählten
Skalierungsfaktoren ergibt dies ein 7-Bit-Ausgangssignal, welches
durch die Begrenzungseinrichtung 79 auf 6 Bits reduziert
wird. Vorteilhafterweise hat sich herausgestellt, dass die verwendete
Näherung
bis auf ungefähr
zwölf Prozent
genau und im Vergleich zu der genauen Berechnung der Quadratwurzel
der Summe der Quadrate sehr einfach durchzuführen ist. Der Verstärkungsfaktor
von 3/128 wird verwendet, um die Größennäherung einem Nutzbereich für den Verstärkungskennlinienblock 72A,
wie im Folgenden erörtert,
zuzuordnen.
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Es
ist anzumerken, dass die durch die Begrenzungseinrichtung 79 vorgesehene
Bitreduzierung nicht unbedingt notwendig ist, weil es ziemlich unwahrscheinlich
ist, dass der Ausgang der Einheit 76 jemals die vollständigen 7
Bits erreicht. Dies ist darauf zurückzuführen, dass die Farbkomponenten bis
zu einem gewissen Grad korreliert sind und es nicht wahrscheinlich
ist, dass beide für
einen beliebigen gegebenen Bildpunkt zur gleichen Zeit die Maximalwerte
erreichen. Daher könnte
man ohne die Begrenzungseinrichtung 79 auskommen. Sie kann
jedoch aus Gründen
guter Ingenieurspraxis aufgenommen werden, um zu gewährleisten,
dass unter keinen Umständen,
nicht einmal unter unwahrscheinlichen, eine Farbsättigung
in dem System auftritt.
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Wie
oben angemerkt, werden zur Implementierung des Verstärkungskennlinienblocks 72A Verweistabellen
verwendet. Es sind zwei Tabellen vorgesehen, eine Tabelle für das "harte Clipping" oder die „harte
Begrenzung" und
eine Tabelle für
das „weiche Clipping" oder die „weiche
Begrenzung". Wie
bereits erwähnt,
erfolgt die Auswahl der Tabelle anhand des an den Eingang 541 angelegten
Tabellenauswahlsignals TS. Diese Regelung kann durch den Anwender einer
Vorrichtung, in der der beschriebene Farbübersättigungsschutz eingesetzt wird,
vorgesehen werden, aber in der Praxis ist es wahrscheinlicher, dass die
Auswahl der Verweistabellen von einem Hersteller vorgenommen wird,
und zwar basierend auf den Anforderungen des jeweiligen im Bau befindlichen Fernsehgerätes. Beispielsweise
könnte
eine Tabelle eher für
die Farbverarbeitung vor der Signalquellenauswahl in einem Fernsehgerät geeignet
sein, während
eine andere Tabelle eher die geeignetere Wahl sein könnte, wenn
das Farbsignal nach der Auswahl des Eingangssignals verarbeitet
wird.
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6A, 6B, 7A und 7B zeigen weitere
Details in Bezug auf die Verweistabelleneinheit 72A. Diese
Eigenschaft der Erfindung wird durch die Tatsache leichter verständlich,
dass es sich bei den Verweistabellen um Tabellen vom Typ „SättigungIn/VerstärkungOut" handelt. Um die
Einträge
in der Verweistabelle zu erzeugen, werden zunächst die Kennlinien für „SättigungIn/SättigungOut" bestimmt. Diese
Kennlinien können
dann in die erforderlichen Verweistabelleneinträge unter Verwendung der folgenden
Beziehung umgewandelt werden: Verstärkung =
(SättigungOut)/(SättigungIn)
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Unter
Bezugnahme auf die in 6A gezeigte Sättigungstabelle
(Fall der „harten
Begrenzung") sind
die Ordinate und die Abszisse in Bits des Chrominanzsignalvektors
ausge drückt.
Von Null bis 1023 Bits verläuft
das erwünschte
Ansprechverhalten linear (keine Begrenzung bzw. kein Clipping erwünscht) und
wird danach auf einen Ausgang von 1023 Bits begrenzt. Bei den verwendeten
Systemverstärkungs-
und – skalierungsfaktoren
findet dieser Punkt der Begrenzung bei einem Sättigungspegel von 100 Prozent
statt (siehe den geometrischen Ort der Punkte 400 in 4B),
was dem maximalen Wert der Gesamtvektorsumme der Teilvektoren Uout und
Vout entspricht. Dementsprechend kann nach einem Abschlag für eine Bitreduzierung
auf 7 Bits die in 6B gezeigte Tabelle „VerstärkungOut/SättigungIn" konstruiert werden,
um bis zum Grenzpegel einen Verstärkungsausgangspegel mit einem
konstanten Wert (127 Bits) und danach einen abnehmenden Pegel vorzusehen.
Dem entspricht der in 7A und 7B gezeigte
Fall der „weichen
Begrenzung", außer dass
in diesem Fall die Tabelle „SättigungIn/SättigungOut" stückweise
durch zwei Liniensegmente an den Grenzwert angenähert wird, wobei das erste
Segment eine lineare Neigung für das
lineare Antwortverhalten unterhalb der Begrenzung hat und die Neigung
des zweiten Segments nur ungefähr
dessen Hälfte
beträgt,
damit der Begrenzungsvorgang früher
begonnen werden kann. Wie in 7B gezeigt,
führt dies
zu einer Verweistabelle, bei der die Reduzierung der Verstärkung früher als
in dem vorhergehenden Beispiel beginnt. Vorteilhafterweise wird
durch die Anwendung der Kennlinie mit der „weichen Begrenzung" (7B)
möglich,
dass der Farbnennpegel in die Farbübersättigungsschaltung angehoben
werden kann. (Es ist anzumerken, dass dies über die automatische Farbregelung
(ACC) eingestellt werden kann.) Es hat sich herausgestellt, dass
dies das Erscheinungsbild von untersättigtem Video verbessert, ohne
dass normales oder übersättigtes
Video verschlechtert wird.
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Für Fachleute
ist es offensichtlich, dass, auch wenn die vorliegende Erfindung
in Form einer beispielhaften Ausgestaltung beschrieben wurde, Modifizierungen
und Veränderungen
an der offenbarten Ausgestaltung vorgenommen werden können, ohne
dass der wesentliche Umfang der Erfindung verlassen wird. Daher
versteht es sich von selbst, dass die vorliegende Erfindung vorgesehen
ist, alle Modifizierungen, die im wahren Umfang der vorliegenden
Erfindung, wie er in den Ansprüchen
niedergelegt ist, liegen, abzudecken.