DE68919431T2

DE68919431T2 - Schaltung zur Verbesserung der Bildqualität.

Info

Publication number: DE68919431T2
Application number: DE68919431T
Authority: DE
Inventors: Tsuneo Ubukata
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 1988-04-30
Filing date: 1989-04-27
Publication date: 1995-03-30
Anticipated expiration: 2009-04-28
Also published as: KR920002543B1; EP0340648A3; DE68919431D1; US5038206A; KR890016860A; US5053865A; EP0340648B1; EP0340648A2

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Bereich der Erfindung

Diese Erfindung betrifft eine Schaltung zur Verbesserung der Bildgualität, die in verschiedenen Systemen wie Fernsehsystemen oder Videosystemen eingesetzt werden kann.

Beschreibung des Stands der Technik

Es besteht das bekannte Bedürfnis, die Bilder von Fernsehsignalen, insbesondere an Übergangskanten, wo sich das Bild in der Helligkeit oder in der Farbe oder sowohl in der Helligkeit als auch in der Farbe ändert, schärfer zu machen.
Bei Fernsehsignalformaten wie NTSC und PAL ist die Farbinformation auf einem Nebenträger kodiert, der mit der Basisbandhelligkeitsinformation verschachtelt ist. Ein inhärenter Nachteil dieser Formate ist die begrenzte Bandbreite für die Farbinformationskomponente, genannt "Farbton" oder "Chrominanz".
Es gibt viele Möglichkeiten in einem Farbfernsehsystem, daß die Farbtoninformation abgeschwächt wird, insbesondere bei Übergängen von einem Farbton zu einem anderen.
Das US- Patent US-A-4,504,853 offenbart ein Farbfernsehverarbeitungssystem, das aperiodische Übergänge erhöht, die in einem quadraturmodulierten Nebenträger auftreten, indem ein Steuersignal von gleichzeitig auftretenden aperiodischen Übergängen in der Helligkeit abgeleitet wird, ohne eine Demodulation des Farbtonnebenträgers. Das System des US-Patents 4,504,853 umfaßt einen Eingang, einen Verzögerungs abgleich zum Verzögern eines modulierten Nebenträgersignals um ein vorgegebenes Maß, eine Verzögerung um eine halbe Periode, um das modulierte Nebenträgersignal um die Hälfte von dessen Periode zu verzögern, und einen ersten Addierer, um in gleichen Maßen den nicht verzögerten modulierten Nebenträger mit dem Signal, das um die Halbperiodenverzögerung verzögert worden ist, zu kombinieren und so eine Übergangsfülle zu schaffen. Ein Steuergenerator erhält das Helligkeitssignal und leitet ein Steuersignal von Übergängen ab, die in der Helligkeit auftreten. Ein Multiplizierer multipliziert das Übergangshüllensignal mit dem Steuersignal, um ein Verstärkungsprodukt zu schaffen. Ein zweiter Addierer kombiniert den verzögerungsabgeglichenen modulierten Nebenträger in Phase mit dem Verstärkungsprodukt, um den verstärkten modulierten Nebenträger auszugeben, der durch verkürzte Übergänge mit gleichzeitigen Übergängen in dem Basisband gekennzeichnet ist.
Da das System des US-Patents US-A-4,504,853 eine Korrelation zwischen dem Farbsignal und dem Helligkeitssignal bei der Verbesserung der Übergangseigenschaften des Farbsignals verwendet, wird der beabsichtigte Effekt verwirklicht, wenn das Farbsignal mit dem Helligkeitssignal korreliert. Wenn in dem System des US-Patents US-A-4,504,853 das Helligkeitssignal und das Farbsignal nicht korreliert sind und das Farbsignal sich an einem Punkt nahe einer Änderung des Helligkeitssig nals ändert, wird die Kanteninformation des Farbsignals leicht mit der Kanteninformation des Helligkeitssignals moduliert, so daß das Farbsignal dazu tendiert, durch eine falsche Kanteninformation verfälscht zu werden.
Die EP-A-0 217 565 erfaßt einen vertikalen Zusammenhang in den beiden Helligkeits- und Farbtonsignalen und steuert einen Rückkopplungsfilter entsprechend.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Es ist eine Aufgabe dieser Erfindung, eine exzellente Schaltung zur Verbesserung der Bildqualität anzugeben. In einer Schaltung zur Verbesserung der Bildqualität dieser Erfindung wird ein Helligkeitsübergang auf der Basis eines Helligkeitssignals erfaßt. Farbtonkantencharakteristiken eines Farbsignals werden entsprechend dem erfaßten Helligkeitsübergang erhöht. Es erfolgt eine Erfassung, ob das Farbsignal und das Helligkeitssignal im Übergang korreliert oder nicht korreliert sind. Wenn das Farbsignal und das Helligkeitssignal im Übergang nicht korreliert sind, wird die Erhöhung der Farbtonkantencharakteristiken des Farbsignals unterbrochen.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Fig. 1 ist ein Blockschaltbild einer Schaltung zur Verbesserung der Bildqualität gemäß einer ersten Ausführungsform von dieser Erfindung.
Fig. 2 ist ein Zeitablaufdiagramm, das die Wellenformen von verschiedenen Signalen in der Schaltung zur Verbesserung der Bildqualität von Fig. 1 zeigt, die auftreten, wenn das Helligkeitssignal und das Farbsignal miteinander in Korrelation gebracht werden.
Fig. 3 ist ein Zeitablaufdiagramm, das die Wellenformen von verschiedenen Signalen in der Schaltung zur Verbesserung der Bildqualität von Fig. 1 zeigt, die auftreten, wenn das Helligkeitssignal und das Farbsignal nicht in Korrelation stehen.
Fig. 4 ist ein schematisches Schaubild des Phasenkomparators von Fig. 1.
Fig. 5 ist eine schematische Ansicht des Schalters von Fig. 1.
Fig. 6 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen den Spannungen der Eingangs- und Ausgangssignale in Verbindung mit der logischen Schaltung von Fig. 1 zeigt.
Fig. 7 ist ein Blockschaltbild einer logischen Schaltung in einer Schaltung zur Verbesserung der Bildqualität gemäß einer zweiten Ausführungsform von dieser Erfindung.
Fig. 8 ist eine schematische Ansicht des Maximumwählers von Fig. 7.
Fig. 9 ist eine schematische Ansicht des Minimumwählers von Fig. 7.
Fig. 10 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen den Spannungen der Eingangs- und der Ausgangssignale in Verbindung mit der logischen Schaltung von Fig. 7 zeigt.
Fig. 11 ist ein Blockschaltbild einer logischen Schaltung in einer Schaltung zur Verbesserung der Bildqualität gemäß einer dritten Ausführungsform von dieser Erfindung.
Fig. 12 ist ein Diagramm, das die Beziehung zwischen den Spannungen der Eingangs- und der Ausgangssignale in Verbindung mit der logischen Schaltung von Fig. 11 zeigt.
Fig. 13 ist ein Blockschaltbild einer logischen Schaltung in einer Schaltung zur Verbesserung der Bildqualität gemäß einer vierten Ausführungsform dieser Erfindung.
Fig. 14 ist ein Zeitablaufdiagramm, das die Wellenformen von verschiedenen Signalen in der logischen Schaltung von Fig. 13 zeigt, die auftreten, wenn das Helligkeitssignal und das Farbsignal in gegenseitiger Korrelation stehen.
Fig. 15 ist ein Zeitablaufdiagramm, das die Wellenformen von verschiedenen Signalen in der logischen Schaltung von Fig. 13 zeigt, die auftreten, wenn das Helligkeitssignal und das Farbsignal nicht in gegenseitiger Korrelation stehen.
Fig. 16 ist ein Blockschaltbild eines Teils einer Schaltung zur Verbesserung der Bildqualität gemäß einer fünften Ausführungsform dieser Erfindung.
Fig. 17 ist eine schematische Ansicht einer Rauschen-Beseitigungseinrichtung von Fig. 16.
Fig. 18 ist ein Blockdiagramm des Absolutwert-Maximumwählers von Fig. 16.
Fig. 19 ist ein Zeitablaufdiagramm, das die Wellenformen von verschiedenen Signalen in der Schaltung zur Verbesserung der Bildqualität von Fig. 16 zeigt, die auftreten, wenn das Helligkeitssignal und das Farbsignal nicht in Korrelation zueinander stehen.
Fig. 20 ist ein Blockdiagramm einer Schaltung zur Verbesserung der Bildqualität gemäß einer sechsten Ausführungsform dieser Erfindung.
Fig. 21 ist ein Diagramm, das die frequenzabhängige Verzögerungscharakteristik eines Bandpaßfilters und des ersten Equalizers von Fig. 20 zeigt.
Fig. 22 ist ein Diagramm, das die sich ergebenden frequenzabhängigen Verzögerungscharakteristiken des Bandpaßfilters und des ersten Egualizers von Fig. 20 zeigt.
Fig. 23 ist ein schematisches Diagramm von jedem der Equalizer von Fig. 20.
Fig. 24 ist ein Diagramm, das die frequenzabhängigen Verstärkungscharakteristiken und die frequenzabhängigen Verzögerungscharakteristiken von jedem der Equalizer von Fig. 20 zeigt.
Fig. 25 ist ein Diagramm, das die frequenzabhängigen Phasencharakteristiken von jedem der Equalizer von Fig. 20 zeigt.

BESCHREIBUNG DER ERSTEN BEVORZUGTEN AUS FÜHRUNGS FORM

Unter Bezugnahme auf die Fig. 1-3 wird ein Helligkeitssignal (Y-Signal) S1 von einem Eingangsanschluß 13 einem Differenzglied 26 über einen Tiefpaßfilter (LPF) 24 zugeführt. Der LPF 24 arbeitet, um Helligkeitsübergänge (Helligkeitskanten) zu entfernen und damit jene Übergänge sehr fest und gut definiert, frei von Rauschen und anderen Hochfrequenzkomponenten zu machen. Das tiefpaßgefilterte Helligkeitssignal wird dann einer ersten Differenzierung durch das Differenzierglied 26 unterworfen, um einen Puls zu erhalten, der in der Richtung dem Helligkeitsübergang entspricht. Dieser Puls ist proportional zu dem Grad des Helligkeitsübergangs. Das Pulsausgangssignal von dem Differenzierglied 26 wird einem Vollwellengleichrichter 28 zugeführt. Der Puls wird durch den Gleichrichter 28 in ein Absolutwert-Pulssignal S4 umgewandelt.
Das Absolutwert-Pulssignal S4 wird durch ein Differenzierglied 30 geführt, das ein Signal S5 ausgibt, das ein Differential des absoluten Wertes des Helligkeitsübergangs darstellt. Die Wellenform des differenzierten Signals S5 ist eng analog zu einer Sinuskurve, die eine erste Spitze in positiver Richtung gefolgt von einer negativen zweiten Spitze gefolgt von einer Rückkehr zu dem Nullwert aufweist.
Ein Begrenzer 32, der mit dem Differenzierglied 30 verbunden ist, begrenzt die Amplitude des Doppelpuls-Differentialsignals S5 und leitet dabei ein amplitudenbegrenztes Signal S6 ab. Das amplitudenbegrenzte Signal wird einer logischen Schaltung 40 zugeführt.
Ein Farbsignal (C-Signal) S2, das über einen Eingangsanschluß 11 eingegeben wird, wird einer Verzögerungsschaltung 14 und einem Differenzierglied 17 über einen Bandpaßfilter (BPF) 12 zugeführt. Der BPF 12 begrenzt die Bandbreite des durch ihn geführten Farbsignals S2 und eliminiert das Überschwingen aus dem Farbsignal S2. Die Verzögerungsschaltung 14 verzögert das bandpaßgefilterte Farbsignal, so daß, wenn das verzögerte Farbsignal mit einer Verstärkungskomponente später kombiniert wird, es exakt in der korrekten Phasenbeziehung sein wird. Das Ausgangssignal von der Verzögerungsschaltung 14 wird einem ersten Eingangsanschluß eines Addierers 22 zugeführt.
Das Differenzierglied 17 wandelt das bandpaßgefilterte Farbsignal in ein Signal S7 um, das die Farbübergänge (Farbkanten) darstellt. Das Farbübergangssignal S7 wird zu einem ersten Eingangsanschluß eines Multiplizierers 20 über eine phasenanpassende Verzögerungsschaltung 19 zugeführt. Ein zweiter Eingangsanschluß des Multiplizierers 20 erhält ein Ausgangssignal S11 von der logischen Schaltung 40. Der Multiplizierer 20 gibt ein Signal aus, das ein Produkt des verzögerten Farbübergangssignals und des Ausgangssignals S11 von der logischen Schaltung 40 darstellt. Das Ausgangssignal von dem Multiplizierer 20 wird dem zweiten Eingangsanschluß des Addierers 22 zugefügt.
Der Addierer 22 kombiniert das Ausgangssignal von der Verzögerungsschaltung 14 und das Ausgangssignal von dem Multiplizierer 20 und leitet dadurch ein verbessertes Farbsignal S12 ab, das scharfe Kanten hat.
Ein AM-Detektor 36 wandelt des Farbübergangssignal S7 in ein Signal S8 um, das eine Hülle des Signals S7 darstellt. Das Hüllensignal S8 wird durch ein Differenzierglied 38 geführt, das ein Signal S9 abgibt, welches ein Differenzial des Farbübergangs darstellt. Die Wellenform des differenzierten Signals S9 ist eng analog zu einer einzelnen Sinuskurve mit einer ersten Spitze in positiver Richtung gefolgt von einer negativ laufenden zweiten Spitze gefolgt von einer Rückkehr zu dem Nullwert. Das Ausgangssignal S9 von dem Differenzierglied 38 wird der logischen Schaltung 40 zugeführt.
Die logische Schaltung 40 umfaßt einen Phasenvergleicher 42, einen Spannungsvergleicher 44, eine Verzögerungsschaltung 46 und einen Schalter 48. Wie aus der vorhergehenden Beschreibung verstanden werden wird, erhält die logische Schaltung 40 die Ausgangssignale S6 und S9 von dem Begrenzer 32 und dem Differenzierglied 38 und gibt das Signal S11 gemäß diesen erhaltenen Signalen aus. Fig. 6 zeigt die Beziehung zwischen den Spannungen der Eingangssignale S6 und S9 und dem Ausgangssignal S11. In Fig. 6: die Buchstaben "a" und "b" bezeichnen positive Spannungen; die Ziffer "0" bezeichnet die Nullspannung; und die Buchstaben "-a" und "-b" bezeichnen negative Spannungen. In Fig. 6 stellen neun kleine Blöcke die entsprechenden Spannungen des Ausgangssignals S11 dar, die auftreten, wenn das Eingangssignal S6 die Spannung "a", "0" oder "-a" annimmt und das Eingangssignal S9 die Spannung "b", "0" oder "-b" annimmt.
Wie aus der vorhergehenden Beschreibung verstanden werden wird, stellt das Ausgangssignal S6 von dem Begrenzer 32 Helligkeitsübergänge dar, während das Ausgangssignal S9 von dem Differenzierglied 38 Farbübergänge darstellt. Wenn das Helligkeitssignal S1 und das Farbsignal S2 im Übergang in Korrelation zueinander stehen, sind die Signale S6 und S9 in Phase. Wenn das Helligkeitssignal S1 und das Farbsignal S2 im Übergang nicht in Korrelation zueinander stehen, sind die Signale S6 und S9 außer Phase. Daher macht es der Phasenvergleich zwischen den Signalen S6 und S9 möglich, festzustellen, ob das Helligkeitssignal S1 und das Farbsignal S2 miteinander in Korrelation stehen oder nicht miteinander in Korrelation stehen.
Der Phasenvergleicher 42 innerhalb der logischen Schaltung 40 vergleicht die Phasen der Signale S6 und S9, um festzustellen, ob das Helligkeitssignal S1 und das Farbsignal S2 miteinander im Übergang in Korrelation stehen oder nicht in Korrelation stehen. Wenn die Signale S6 und S9 in derselben Polarität sind, das heißt, wenn das Helligkeitssignal S1 und das Farbsignal S2 miteinander in Korrelation stehen, nimmt ein Ausgangssignal S10 von dem Phasenvergleicher 42 ein Potential an, das höher als ein Betriebspunkt ist. Wenn die Signale S6 und S9 jeweils in den entgegengesetzten Polaritäten sind, das heißt, wenn das Helligkeitssignal S und das Farbsignal S2 nicht miteinander in Korrelation stehen, nimmt das Ausgangssignal S10 von dem Phasenvergleicher 42 ein Potential an, das niedriger als der Betriebspunkt ist. Der Spannungsvergleicher 44 vergleicht das Potential des Ausgangssignals S10 von dem Phasenvergleicher 42 mit einem Bezugspotential und leitet ein binäres Schaltsteuersignal ab. Wenn das Helligkeitssignal S1 und das Farbsignal S2 miteinander in Korrelation stehen, nimmt das Schaltsteuersignal einen niedrigen Wert an. Wenn das Helligkeitssignal S1 und das Farbsignal S2 nicht miteinander in Korrelation stehen, nimmt das Schaltsteuersignal einen hohen Wert an.
Das Ausgangssignal S6 von dem Begrenzer 32 wird an einen ersten Anschluß des Schalters 48 innerhalb der logischen Schaltung 40 über die Verzögerungsschaltung 46 übertragen. Die Verzögerungsschaltung 46 hat eine phasenanpassende Funktion. Ein Potential mit einem feststehenden Wert oder ein Bodenpotential wird einem zweiten Anschluß des Schalters 48 zugeführt. Ein dritter Anschluß des Schalters 48 wird wahlweise mit entweder dem ersten Anschluß oder dem zweiten Anschluß von diesem in Reaktion auf das Schaltsteuersignal, das von dem Spannungsvergleicher 44 ausgegeben wird, verbunden. Der dritte Anschluß des Schalters 48 gibt das Signal S11 an den Multiplizierer 20 aus. Wenn das Helligkeitssignal S1 und das Farbsignal S2 nicht miteinander in Korrelation stehen, das heißt, wenn das Schaltsteuersignal den hohen Wert annimmt, wird der dritte Anschluß des Schalters 48 mit dem zweiten Anschluß von diesem verbunden, so daß das Bodenpotential an den Multiplizierer 20 als das Signal S11 ausgegeben wird. Wenn das Helligkeitssignal S1 und das Farbsignal S2 miteinander in Korrelation stehen, das heißt, wenn das Schaltsteuersignal den niedrigen Wert annimmt, wird der dritte Anschluß des Schalters 48 mit dem ersten Anschluß von diesem verbunden, so daß das Ausgangssignal von der Verzögerungsschaltung 46 dem Multiplizierer 20 als das Signal S11 zugeführt wird.
Wie in Fig. 2 gezeigt ist, bleiben in denjenigen Fällen, in denen das Helligkeitssignal S1 und das Farbsignal S2 miteinander in Korrelation im Übergang stehen, die Signale S6 und S9 in denselben Polaritäten, so daß das Ausgangssignal von der Verzögerungsschaltung 46 weiter an den Multiplizierer 20 über den Schalter 48 ausgegeben wird. In diesen Fällen gibt der Multiplizierer 20 ein Signal ab, das repräsentativ für ein Produkt der Ausgangssignale von den Verzögerungsschaltungen 19 und 46 ist, und das Produktsignal wird in dem Addierer 22 mit dem verzögerungsangepaßten Farbsignal von der Verzögerungsschaltung 14 kombiniert, um ein verbessertes Farbsignal S12 an dem Ausgangsanschluß 15 zu ergeben.
Wie in Fig. 3 gezeigt ist, werden in Fällen, in denen das Helligkeitssignal S1 und das Farbsignal S2 sich an entsprechenden Punkten nahe zueinander ändern, aber das Helligkeitssignal S1 und das Farbsignal S2 im Übergang nicht miteinander in Korrelation stehen, während eines Intervalls an und nahe des Punktes des Helligkeitsübergangs die Signale S6 und S9 die entgegengesetzten Polaritäten jeweils annehmen, so daß der Schalter 48 das Ausgangssignal von der Verzögerungsschaltung 46 durch das Erdpotential ersetzt und das Erdpotential über den Schalter an den Multiplizierer ausgegeben wird. Während dieses Intervalls gibt der Multiplizierer 20 auch das Erdpotential an den Addierer 22 ab, so daß der Addierer 22 im wesentlichen das Ausgangssignal von der Verzögerungsschaltung 14 an den Ausgangsanschluß 15 abgibt. In diesen Fällen ist das abgeleitete Farbsignal S12 im wesentlichen dasselbe wie das ursprüngliche Farbsignal S2. Das Ersetzen des Ausgangssignals von der Verzögerungsschaltung 46 durch das Erdpotential verhindert eine Phantomkante oder eine irrtümliche Erhöhung des Farbsignals S12, die durch den Helligkeitsübergang bewirkt werden würde.
Der Phasenvergleicher 42 hat einen solchen bekannten Aufbau, wie er in Fig. 4 gezeigt ist. Der Aufbau des Phasenvergleichers 42 kann unterschiedlich von dem in Fig. 4 gezeigten sein.
Der Schalter 48 hat einen solchen bekannten Aufbau, wie er in Fig. 5 dargestellt ist. Der Aufbau des Schalters 48 kann unterschiedlich von dem in Fig. 5 gezeigten sein.
Es sollte bemerkt werden, daß das Eingangsfarbsignal S2 ein Basisbandsignal oder ein Trägerfarbsignal sein kann. In dem Fall, in dem das Eingangsfarbsignal S2 ein Basisbandsignal ist, sind der BPF 12 und der AM-Detektor 36 durch einen Tiefpaßfilter und einen Vollwellengleichrichter jeweils ersetzt.
Es ist bevorzugt, daß die Verzögerungsschaltungen oder Phasenschieber vorgesehen sind, um die Signalversätze, die durch die verschiedenen Verarbeitungseinrichtungen verursacht werden, zu kompensieren.

BESCHREIBUNG DER ZWEITEN BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 7 zeigt eine zweite Ausführungsform dieser Erfindung, die ähnlich der Ausführungsform der Fig. 1-6 ist, mit der Ausnahme, daß die logische Schaltung 40 (vgl. Fig. 1) durch eine logische Schaltung 50 ersetzt ist.
Wie in Fig. 7 gezeigt ist, umfaßt die logische Schaltung 50 eine Koeffizienteneinrichtung, die das Ausgangssignal S9 von dem Differenzierglied 38 erhält (siehe Fig. 1). Die Koeffizienteneinrichtung S1 besteht aus einem Verstärker. Das Ausgangssignal S6 von dem Begrenzer 32 (siehe Fig. 1) wird einem ersten Eingangsanschluß eines Maximumwählers 52 und einem ersten Eingangsanschluß eines Minimumwählers 56 zugeführt. Ein zweiter Eingangsanschluß des Maximumwählers 52 und ein zweiter Eingangsanschluß des Minimumwählers 56 empfangen ein Ausgangssignal von der Koeffizienteneinrichtung 51. Der Maximumwähler 52 wählt das im Potential höhere des Signals S6 und des Ausgangssignals von der Koeffizienteneinrichtung 51 und gibt das ausgewählte Signal an einen ersten Ausgangsanschluß eines Minimumwählers 58 ab. Der Minimumwähler 56 wählt das im Potential niedrigere Signal des Eingangssignals S6 und des Ausgangssignals von der Koeffizienteneinrichtung 51 und gibt das gewählte Signal an einen ersten Eingangsanschluß eines Maximumwählers 54 ab. Der zweite Eingangsanschluß des Maximumwählers 54 und ein zweiter Eingangsanschluß des Minimumwählers 58 werden einem Erdpotential ausgesetzt. Der Maximumwähler 54 wählt das iin Potential höhere Signal des Ausgangssignals von dem Minimumwähler 56 und des Erdpotentials und gibt das gewählte Signal an einen ersten Eingangsanschluß eines Addierers 60 ab. Der Minimumwähler 58 wählt das im Potential niedrigere Signal des Ausgangssignals von dem Maximumwähler 52 und des Erdpotentials und gibt das ausgewählte Signal an einen zweiten Eingangsanschluß des Addierers 60 ab. Der Addierer 60 kombiniert die Ausgangssignale von dem Maximumwähler 54 und dem Minimumwähler 58 in einem Signal S11 a, das an dem Multiplizierer 20 angelegt wird (siehe Fig. l).
Die Koeffizienteneinrichtung 51 verstärkt das Signal 59 um einen Verstärkungsfaktor k (k> l) auf einen Wert, so daß, wenn die Signale S6 und S9 in denselben Polaritäten sind, das Signal S6 vorzugsweise durch die logische Schaltung 50 zu dem Multiplizierer 20 in den meisten Fällen geführt werden wird (siehe Fig. 1), das heißt, das verstärkte Signal S9 meistens größer als das Signal S6 in der Amplitude ist.
Fig. 10 zeigt die Beziehung zwischen den Spannungen der Eingangssignale S6 und S9 und des Ausgangssignals S11a in Verbindung mit der logischen Schaltung 50. In Fig. 10: die Buchstaben "a" und "b" bezeichnen positive Spannungen; die Ziffer "0" bezeichnet die Null-Spannung; die Buchstaben "a" und "-b" bezeichnen negative Spannungen; das Zeichen "M(a,kb)" stellt dar, daß die niedrigere der Spannungen "a" und "kb" ausgewählt und ausgegeben wird; und das Zeichen "MAX(a,kb)" stellt dar, daß die höhere der Spannungen "a" und "kb" ausgewählt und ausgegeben wird. In Fig. 10 stellen neun kleine Blöcke die entsprechenden Spannungen des Ausgangssignals S11 dar, die auftreten, wenn das Eingangssignal S6 die Spannung "a", "0" oder "-a" annimmt und das Eingangs- Signal S9 die Spannung "b", "0" oder "-b" annimmt.
Der Maximumwähler 52 oder 54 hat einen solchen bekannten Aufbau, wie er in Fig. 8 gezeigt ist. Der Aufbau des Maximumwählers 52 oder 54 kann aber auch unterschiedlich von dem in Fig. 8 gezeigten sein.
Der Minimumwähler 56 oder 58 hat einen solchen bekannten Aufbau, wie er in Fig. 9 gezeigt ist. Der Aufbau des Minimumwählers 56 oder 58 kann aber auch unterschiedlich von dem in Fig. 9 gezeigten sein.

BESCHREIBUNG DER DRITTEN BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 11 zeigt eine dritte Ausführungsform dieser Erfindung, die ähnlich der Ausführungsform der Fig. 7-10 ist, mit der Ausnahme, daß die logische Schaltung (siehe Fig. 7) durch eine logische Schaltung 64 ersetzt ist.
Wie in Fig. 11 gezeigt ist, besitzt die logische Schaltung 64 einen Inverter 53, über den das Ausgangssignal S6 von dem Begrenzer 32 (siehe Fig. 1) zu dem Maximumwähler 52 und dem Minimumwähler 56 übertragen wird. Die logische Schaltung 64 umfaßt auch einen Addierer 62, der das Signal S6 und das Ausgangssignal von dem Addierer 60 zu einem Signal S11b kombiniert, das an dem Multiplizierer angelegt wird (siehe Fig. 1).
Fig. 12 zeigt die Beziehung zwischen den Spannungen der Eingangssignale S6 und S9 und dem Ausgangssignal S11b in Verbindung mit der logischen Schaltung 64. In Fig. 12: die Buchstaben "a" und "b" bezeichnen positive Spannungen; die Ziffer "0" bezeichnet die Null-Spannung; und die Zeichen "-a" und "-b" bezeichnen negative Spannungen. In Fig. 12 stellen neun kleine Blöcke die entsprechenden Spannungen des Ausgangssignals S11b dar, die auftreten, wenn das Eingangssignal S6 die Spannung "a", "0" oder "-a" annimmt und das Eingangssignal S9 die Spannung "b", "0", oder "-b" annimmt.

BESCHREIBUNG DER VIERTEN BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 13 zeigt eine vierte Ausführungsform von dieser Erfindung, die ähnlich der in den Fig. 1-6 gezeigten Ausführungsform mit der Ausnahme ist, daß die logische Schaltung 40 (siehe Fig. 1) durch eine logische Schaltung 82 ersetzt ist.
Wie in Fig. 13 gezeigt ist, umfaßt die logische Schaltung 82 eine Koeffizienteneinrichtung 84, die das Ausgangssignal 59 von dem Differenzierglied 38 empfängt (siehe Fig. 1). Die logische Schaltung 82 besitzt auch einen Addierer 86, dessen erster Eingangsanschluß das Ausgangssignal S6 von dem Begrenzer 32 erhält (siehe Fig. 1). Die Koeffizienteneinrichtung 84 umfaßt einen Verstärker, dessen Verstärkung so gewählt wird, daß die Amplitude des verstärkten Signals S9a etwa der Amplitude des Signals S6 in den meisten Fällen gleicht. Ein Ausgangssignal S9a von der Koeffizienteneinrichtung 84 wird einem zweiten Eingangsanschluß des Addierers 86 zugeführt. Der Addierer 86 kombiniert das Signal S6 und das Signal S9a zu einem Signal S6a, das an der Koeffizienteneinrichtung 88 angelegt wird. Die Koeffizienteneinrichtung 88 umfaßt einen Verstärker, dessen Verstärkung entsprechend einem Bezugskoeffizienten vorgegeben ist. Die Koeffizienteneinrichtung 88 leitet ein Signal S11c von dem Signal S6a ab. Das Signal S11c wird an dem Multiplizierer 20 angelegt (siehe Fig. 1).
In Fällen, in denen das Helligkeitssignal 51 und das Farbsignal S2 im Übergang korreliert sind, wie in Fig. 14 gezeigt ist, bleiben die Signale S6 und S9a in denselben Polaritäten, so daß die Ausgangssignale S6a und S11c von dem Addierer 86 und der Koeffizienteneinrichtung 88 eine einzelne Sinuskurve an dem Übergang bilden. In diesen Fällen ist das Ausgangssignal S11c in etwa ähnlich in der Wellenform zu dem entsprechenden Signal S11 der Ausführungsform von den Fig. 1-6, so daß diese Ausführungsform ähnlich wie die Ausführungsform der Fig. 1-6 arbeitet.
In Fällen, in denen das Helligkeitssignal S1 und das Farbsignal S2 sich an entsprechenden Punkten eng zueinander ändern, aber das Helligkeitssignal S1 und das Farbsignal S2 im Übergang während eines Intervalls an und nahe des Punktes des Helligkeitsübergangs nicht korreliert sind, wie in Fig. 15 gezeigt ist, nehmen die Signale S6 und S9a die entsprechenden entgegengesetzten Polaritäten an, so daß die Signale S6 und S9a durch den Addierer 86 gegenseitig aufgehoben werden und somit das Ausgangssignal S6a von dem Addierer 86 kleine Amplituden hat.
Entsprechend bleibt während dieses Intervalls das Ausgangssignal S11c von der Koeffizienteneinrichtung 88 etwa an dem Null-Potential. In diesen Fällen ist somit das Ausgangssignal S11c ähnlich in der Wellenform zu dem entsprechenden Signal S11 der Ausführungsform der Fig. 1-6, so daß diese Ausführungsform ähnlich wie die Ausführungsform der Fig. 1-6 arbeitet.

BESCHREIBUNG DER FÜNFTEN BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 16 zeigt eine fünfte Ausführungsform dieser Erfindung, die ähnlich der Ausführungsform der Fig. 1-6 mit der Ausnahme der nachfolgend angedeuteten Konstruktionsänderungen ist.
Die Ausführungsform von Fig. 16 umfaßt einen Absolutwert-Maximumwähler 70, dessen erster Eingangsanschluß das Ausgangssignal S11 von der logischen Schaltung 40 erhält. Das Ausgangssignal S9 von dem Differenzierglied 38 (siehe Fig. 1) wird einem zweiten Eingangsanschluß des Absolutwert-Maximumwählers 70 durch einen Rauschen-Entferner 68 zugeführt. Der Absolutwert-Maximumwähler 70 wählt das in der Amplitude größere Signal des Eingangssignals S11 und des Ausgangssignals von dem Rauschen-Entferner 68 aus und gibt das gewählte Signal S11d an den Multiplizierer 20 ab (siehe Fig. 1).
In Fällen, in denen das Helligkeitssignal S1 und das Farbsignal S2 korreliert sind, wird das Signal S11 im wesentlichen als das Signal S11d verwendet, so daß diese Ausführungsform ähnlich wie die Ausführungsform der Fig. 1-6 arbeitet.
In Fällen, in denen das Helligkeitssignal S1 und das Farb-Signal S2 sich an entsprechenden Punkten nahe zueinander ändern, aber das Helligkeitssignal S1 und das Farbsignal S2 im Übergang während eines Intervalls an oder nahe dem Punkt des Helligkeitsübergangs nicht korreliert sind, wie in Fig. 19 dargestellt ist, wird das Ausgangssignal von dem Rauschen-Entferner 68 als das Signal S11d gewählt. Entsprechend wird in diesen Fällen die Umwandlung des ursprünglichen Farbsignals S2 in das Ausgangsfarbsignal S12 in Reaktion auf das Ausgangssignal von dem Rauschen-Entferner 68 gesteuert, das den Farbübergang darstellt. Es sollte weiter bemerkt werden, daß in Fig. 19 das Zeichen S20 die Wellenform des Ausgangssignals von der Verzögerungsschaltung 19 bezeichnet (siehe Fig. 1), das an dem Multiplizierer 20 angelegt ist.
Der Rauschen-Entferner 68 hat einen solchen bekannten Aufbau, wie er in Fig. 17 gezeigt ist. Der Aufbau des Rauschen- Entferners 68 kann unterschiedlich von dem in Fig. 9 gezeigten sein. Es sollte bemerkt werden, daß der Rauschen-Entferner 68 aus dieser Ausführungsform weggelassen werden kann.
Wie in Fig. 18 gezeigt ist, umfaßt der Absolutwert-Maximumwähler 70 eine Koeffizienteneinrichtung 71, die das Ausgangssignal von dem Rauschen-Entferner 68 erhält. Ein Ausgangssignal von der Koeffizienteneinrichtung 71 wird einem ersten Eingangsanschluß des Maximumwählers 72 und einem ersten Eingangsanschluß eines Minimumwählers 76 zugeführt. Ein zweiter Eingangsanschluß des Maximumwählers 72 und ein zweiter Eingangsanschluß des Minimumwählers 76 werden dem Ausgangssignal S11 von der logischen Schaltung 40 ausgesetzt. Der Maximumwähler 72 wählt das im Potential höhere Signal von dem Ausgangssignal von der Koeffizienteneinrichtung 71 und dem Signal S11 aus und gibt das gewählte Signal an einen ersten Eingangsanschluß eines Maximumwählers 74 aus. Der Minimumwähler 76 wählt das im Potential niedrigere Signal von dem Ausgangssignal von der Koeffizienteneinrichtung 71 und dem Signal 71 aus und gibt das ausgewählte Signal an einen ersten Eingangsanschluß eines Minimumwählers 78 ab. Ein zweiter Eingangsanschluß des Maximumwählers 74 und ein zweiter Eingangsanschluß des Minimumwählers 78 werden einem Erdpotential ausgesetzt. Der Maximumwähler 74 wählt das im Potential höhere Signal zwischen dem Ausgangssignal von dem Maximumwähler 72 und dem Erdpotential aus und gibt das gewählte Signal an einen ersten Eingangsanschluß eines Addierers aus. Der Minimumwähler 78 wählt das im Potential niedrigere Potential zwischen dem Ausgangssignal von dem Minimumwähler 76 und dem Erdpotential aus und gibt das gewählte Signal an einen zweiten Eingangsanschluß des Addierers 80 ab. Der Addierer 80 kombiniert die Ausgangssignale von dem Maximumwähler 74 und dem Minimumwähler 78 zu einem Signal S11d, das an dem Multiplizierer 20 angelegt wird (siehe Fig.
Es sollte bemerkt werden, daß die logische Schaltung 40 der in Fig. 16 gezeigten fünften Ausführungsform durch die logische Schaltung 50 aus Fig. 7, die logische Schaltung 64 von Fig. 11 oder die logische Schaltung 82 von Fig. 13 ersetzt werden kann.

BESCHREIBUNG DER SECHSTEN BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM

Fig. 20 zeigt eine sechste Ausführungsform dieser Erfindung, die ähnlich der Ausführungsform der Fig. 1 bis 6 ist mit der Ausnahme, daß die Kombination der Einrichtungen 12, 14, 17 und 19 (siehe Fig. 1) durch einen Farbdifferenzextraktor 90 ersetzt ist, ist.
In der Ausführungsform von Fig. 20 erhält der Farbdifferenzextraktor 90 das Farbsignal 52 über den Eingangsanschluß 11.
Der Farbdifferenzextraktor 90 differenziert das Farbsignal 52, um ein Signal zu erhalten, das einen Farbübergang oder eine Farbkante darstellt.
Der Farbdifferenzextraktor 90 hat eine Kaskadenkombination von Equalizern 17a, 17b und 17c und Subtrahierer 19a und 19b. Das Farbsignal 52 wird dem ersten Equalizer 17a und einem ersten Eingangsanschluß des Subtrahierers 19a zugeführt. Ein Ausgangssignal von dem ersten Equalizer 17a wird einem ersten Eingangsanschluß des Subtrahierers 19b und dem zweiten Equalizer 17b zugeführt. Ein Ausgangssignal von dem zweiten Equalizer 17b wird einem zweiten Eingangsanschluß des Subtrahierers 19a und dem dritten Equalizer 17c zugeführt. Das Ausgangssignal von dem zweiten Equalizer 17b wird auch dem Addierer 22 zugeführt. Ein Ausgangssignal von dem dritten Equalizer 17c wird einem zweiten Eingangsanschluß des Subtrahierers 19b zugeführt. Der Subtrahierer 19a subtrahiert das Ausgangssignal des zweiten Equalizers 17b von dem Farbsignal 52 und differenziert dadurch das Farbsignal 52, um ein Signal 57 zu erhalten, das repräsentativ für einen Farbübergang ist. Das Farbübergangssignal 57 wird dem AM-Detektor 36 zugeführt. Der Subtrahierer 19b subtrahiert das Ausgangssignal von dem dritten Equalizer 17c von dem Ausgangssignal des ersten Equalizers 17a, um ein Signal zu erhalten, das dem Multiplizierer 20 zugeführt wird.
Der erste Equalizer 17a verzögert das Farbsignal um eine vorgegebene Zeit, beispielsweise 500 ns, um den Signal-Seitenbandversatz, der durch einen Bandpaßfilter (BPF) und andere Einrichtungen, die innerhalb einer Stufe vor dem Farbdifferenzextraktor 90 vorgesehen sind, zu beseitigen. Wie in Fig. 21 gezeigt ist, verursacht ein solcher BPF große Verzögerungen zu Seitenbändern des Farb-Nebenträgers und kleine Verzögerungen zu dem Farb-Nebenträger mit einer Frequenz "fsc". Die frequenzabhängigen Verzögerungscharakteristiken des ersten Equalizers 17a sind so gewählt, daß sie diejenigen des BPFs kompensieren. Wie in Fig. 22 gezeigt ist, sind die sich ergebenden frequenzabhängigen Verzögerungscharakteristiken der Kombination des BPF und des ersten Equalizers 17a näherungsweise flach über den breiten Bereich, der sich an und um die Farbnebenträgerfreguenz "fsc" erstreckt.
Jeder der Equalizer 17a bis 17c hat einen solchen bekannten Aufbau, wie er in Fig. 23 gezeigt ist. Insbesondere umfaßt jeder der Egualizer 17a bis 17c eine Kombination von Transistoren T1 und T2, eine Spule L und einen Kondensator C und einen Widerstand R. Die Spule L und der Kondensator C bilden eine Resonanzschaltung. Diese Resonanzschaltung ist auf die Farbnebenträgerfreguenz "fsc" durch eine geeignete Einstellung der Spule L und des Kondensators C abgestimmt. Wie in Fig. 24 gezeigt ist, ist das Ergebnis eines jeden der Equalizer 17a bis 17c flach unabhängig von der Frequenz. Wie in Fig. 24 gezeigt ist, hat die Signalverzögerung, die durch jeden der Equalizer 17a bis 17c geboten wird, eine Spitze an der Farbnebenträgerfrequenz "fsc". Wie in Fig. 25 gezeigt ist, unterläuft das Signal eine Phasenverschiebung von 180º an der Farbnebenträgerfrequenz "fsc" durch jeden der Equalizer 17a bis 17c.
Wie in Fig. 24 gezeigt ist, sind die Signalverzögerungen, die durch die zweiten und dritten Equalizer 17b und 17c geboten werden, kleiner als die Signalverzögerung, die durch den ersten Equalizer 17a geboten wird, festgelegt. Dieser Aufbau basiert auf dem folgenden Grund. Die zweiten und dritten Equalizer 17b und 17c und der Subtrahierer 17b bilden eine Einrichtung, die ein Signal erzeugt, das von dem Multiplizierer 20 verwendet wird, um das Farbsignal zu verstärken. Andererseits bilden die ersten und zweiten Equalizer 17a und 17b und der Subtrahierer 19a einen Farbkantendetektor. Um eine hohe Empfindlichkeit dieses Farbkantendetektors zu erreichen, wird die Verzögerungsstärke des ersten Equalizers 17 groß festgelegt, und der Signalunterschied wird an Punkten bestimmt, die ausreichend beabstandet voneinander sind.
Es sollte bemerkt werden, daß die Ausführungsform der Fig. 20-25 auf verschiedene Weisen variiert werden kann. Beispielsweise kann die logische Schaltung 40 durch die logische Schaltung 50 von der Fig. 7, die logische Schaltung von 64 von Fig. 11 oder die logische Schaltung 82 von Fig. 13 ersetzt werden. Auch können der Rauschen-Entferner 68 und der Absolutwert-Maximumwähler 70 wie in der Ausführungsform von Fig. 16 hinzugefügt werden.

Claims

1. Eine Schaltung zur Verbesserung der Bildqualität mit:

einem Mittel zur Erzeugung eines Farbtonkantensignals auf der Basis eines Farbsignals, wobei das Farbtonkantensignal eine Farbtonkante darstellt;

einem Mittel zur Erzeugung eines Helligkeitskantensignals nals auf der Basis eines Helligkeitssignals, wobei das Helligkeitskantensignal eine Helligkeitskante darstellt;

einem Mittel zur Erfassung des Farbtonkantensignals;

einem Mittel zum Differenzieren eines Ausgangssignals von dem Erfassungsmittel;

einem Mittel zum Bestimmem, ob das Helligkeitskantensig nal und ein Ausgangssignal von dem Differenzierungsmittel von derselben Polarität sind oder nicht;

einem Mittel zum Auswählen des Helligkeitskantensignals, wenn das Helligkeitskantensignal und das Ausgangssignal von dem Differenzierungsmittel von derselben Polarität sind, und zum Auswählen eines Bezugssignals, wenn das Helligkeitskantensignal und das Ausgangssignal von dem Differenzierungsmittel nicht von derselben Polarität sind;

einem Mittel zum Multiplizieren des Farbtonkantensignals und eines Ausgangssignals von dem Auswahlmittel; und

einem Mittel zum Addieren eines Ausgangssignals zu dem Multipliziermittel zu dem Farbsignal, um ein erhöhtes Farbsignal zu erhalten.

2. Die Schaltung zur Verbesserung der Bildqualität von Anspruch 1, worin das Farbtonkantensignalerzeugungsmittel erste und zweite Subtrahierer und eine Kaskadenkombination von ersten, zweiten und dritten Equalizern aufweist, das Farbsignal einem Eingangsanschluß des ersten Equalizers und einem ersten Eingangsanschluß der ersten Subtrahierers zugeführt wird, ein Ausgangssignal von dem ersten Equalizer einem ersten Eingangsanschluß des zweiten Equalizers und einem ersten Eingangsanschluß des zweiten Subtrahierers zugeführt wird; ein Ausgangssignal von dem zweiten Equalizer einem zweiten Eingangsanschluß des ersten Subtrahierers, einem Eingangsanschluß des dritten Equaliziers und dem Addiermittel zugeführt wird; ein Ausgangssignal von dem dritten Equalizer einem zweiten Eingangsanschluß des zweiten Subtrahierers zugeführt wird; ein Ausgangssignal von dem ersten Subtrahierer dem Erfassungsmittel zugeführt wird; und ein Ausgangssignal von dem zweiten Subtrahierer dem Multipliziermittel zugeführt wird.

3. Eine Schaltung zur Verbesserung der Bildqualität gemäß Anspruch 1 und weiterhin aufweisend:

ein zweites Auswahlmittel zum Auswählen desjenigen Ausgangssignals von dem Ausgangssignal von dem Differenzierungsmittel und einem Ausgangssignal von dem ersten Auswahlmittel, welches größer in der Amplitude als das andere ist;

ein Mittel zum Multiplizieren des Farbtonkantensignals und eines Ausgangssignals von dem zweiten Auswahlmittel; und

einem Mittel zum Addieren eines Ausgangssignals von dem Multipliziermittel zu dem Farbsignal, um ein erhöhtes Farbsignal zu erhalten.

4. Die Schaltung zur Verbesserung der Bildqualität von Anspruch 3, worin das Farbtonkantensignal-Erzeugungsmittel erste und zweite Subtrahierer und eine Kaskadenkombination von ersten, zweiten und dritten Equalizern umfaßt; das Farbsignal einem Eingangsanschluß des ersten Equalizers und einem ersten Eingangsanschluß des ersten Subtrahierers zugeführt wird, ein Ausgangssignal von dem ersten Equalizers einem Eingangsanschluß des zweiten Equalizers und einem ersten Eingangsanschluß des zweiten Subtrahierers zugeführt wird; ein Ausgangssignal von dem zweiten Equalizer einem zweiten Eingangsanschluß des ersten Subtrahierers, einem Eingangsanschluß des dritten Equalizers und dem Addiermittel zugeführt wird; ein Ausgangssignal von einem dritten Equalizer einem zweiten Eingangsanschluß des zweiten Subtrahierers zugeführt wird, ein Ausgangssignal von dem ersten Subtrahierer dem Erfassungsmittel zugeführt wird; und ein Ausgangssignal von dem zweiten Subtrahierer dem Multipliziermittel zugeführt wird.

5. Eine Schaltung zur Verbesserung der Bildqualität gemäß Anspruch 1 und weiterhin aufweisend:

ein Mittel zur Verstärkung eines Ausgangssignals von dem Differenziermittel;

ein erstes Addiermittel zum Addieren eines Ausgangssignals von dem Verstärkungsmittel und des Helligkeitskantensignals;

ein Mittel zum Multiplizieren des Farbtonkantensignals und eines Ausgangssignals von dem ersten Addiermittel; und

ein zweites Addiermittel zum Addieren eines Ausgangssignals von dem Multipliziermittel zu dem Farbsignal, um ein erhöhtes Farbsignal zu erhalten.

6. Die Schaltung zur Verbesserung der Bildqualität von Anspruch 5, worin das Farbtonkantensignal-Erzeugungsmittel erste und zweite Subtrahierer und eine Kaskadenkombination von ersten, zweiten und dritten Equalizern aufweist, worin das Farbsignal einem Eingangsanschluß des ersten Equalizers und einem ersten Eingangsanschluß des ersten Subtrahierers zugeführt wird, ein Ausgangssignal von dem ersten Equalizer einem Eingangsanschluß des zweiten Equalizers und einem ersten Eingangsanschluß des zweiten Subtrahierers zugeführt wird; ein Ausgangssignal von dem zweiten Equalizer einem zweiten Eingangsanschluß des ersten Subtrahierers, einem Eingangssignal des dritten Equalizers und dem Addiermittel zugeführt wird; ein Ausgangssignal von dem dritten Equalizer einem zweiten Eingangsanschluß des zweiten Subtrahierers zugeführt wird, ein Ausgangssignal von dem ersten Subtrahierer dem Erfassungsmittel zugeführt wird; und ein Ausgangssignal von dem zweiten Subtrahierer dem Multipliziermittel zugeführt wird.