HINTERGRUND DER ERFINDUNG
1. Gebiet der Erfindung
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Diese Erfindung betrifft eine
Schwarzpegelkompensationsschaltung zum Kompensieren eines Luminanzsignals.
2. Beschreibung des Standes der Technik
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Eine Schwarzpegelkompensationsschaltung des Standes der
Technik führt Schwarzkompensation wie folgt durch:
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Sie erweitert einen Ton eines schwarzen Teils eines
Luminanzsignals bei Abwesenheit eines Steuersignals, um ein hartes
bzw. scharfes Bild-Abbild zu schaffen. Eine
Schwarzpegelnachweisschaltung weist den schwärzesten Pegel für ein gegebenes
Intervall nach. Wenn der nachgewiesene schwärzeste Pegel
größer als ein gegebener Wert ist, erzeugt die
Nachweisschaltung das Steuersignal, um die Schwarzpegelerweiterung zu
stoppen. Eine derartige Schaltung ist in Figur 3 gezeigt.
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Nachstehend wird eine derartige
Schwarzkompensationsschaltung des Standes der Technik unter Bezugnahme auf Figur 3
beschrieben.
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Ein Luminanzsignal 101 wird einer Kantensteigerung und
-verstärkung durch eine Schärfeschaltung 102 bzw. eine
Kontrastschaltung 103 unterworfen. Dann wird es an eine
Schwarzpegelnachweisschaltung 104 und eine Sockelklemmschaltung 105
angelegt. Das Ausgangssignal von der Sockelklemmschaltung 105
wird an eine Schwarzerweiterungsschaltung 106 angelegt. Die
Schwarzpegelnachweisschaltung 104 weist den schwärzesten
Pegel für ein gegebenes Intervall nach und wird mit einem
gegebenen Referenzpegel verglichen, der von einem
Sockelpegelsignal erhalten wird. Wenn der schwärzeste Pegel größer als
der gegebene Referenzpegel ist, führt die
Schwarzpegelerweiterungsschaltung 106 nicht die Schwarzpegelerweiterung
durch.
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Diese Schwarzpegelnachweisschaltung 104 wird genauer
beschrieben.
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Das durch die Kontrastschaltung 103 verlaufende Signal (ein
negatives Signal) wird einem Differenzverstärker mit
Transistoren 113, 107 zugeführt. Die Transistoren 108 und 109
steuern den Differenzverstärker, der die Transistoren 113, 107
aufweist, um ihn lediglich für eine Periode zu betreiben, in
der das Luminanzsignal empfangen wird, d.h. eine
Abtastperiode. Für eine Austastperiode liefert eine Stromquelle, die
einen Transistor 131 und einen Widerstand 132 umfaßt, keinen
Strom. Wenn ein Potential des Eingangssignals der
Schwarzpegelnachweisschaltung 104 höher als das Basispotential des
Transistors 107 ist, schaltet der Transistor 113 ein. Dann
gestatten eine Strom-Miller-Schaltung mit einem Transistor
114 und einem Widerstand 115 und eine weitere Strom-Miller-
Schaltung mit einem Transistor 117 und einem Widerstand 116
das Fließen eines Stromes, um einen Kondensator 112 zu
laden. Das heißt, ein maximales Potential des
Eingangssignals der Schwarzpegelnachweisschaltung 104 wird an einer
Basis des Transistors 107 aufrechterhalten. Ein Widerstand
118 bestimmt eine Zeitkonstante zum Aufrechterhalten des
maximalen Potentials. Ein Differenzverstärker mit einem
Transistor 135, Widerständen 136 und 137 und einem Transistor 138
vergleicht das maximale Potential des Schwarzpegels mit
einem Sockelpegel als dem gegebenen Referenzpegel. Die
Schwarzerweiterungsschaltung 106 erweitert einen Ton
schwarzer Teile des Luminanzsignals auf den Sockelpegel, wenn das
maximale Potential niedriger als der Sockelpegel ist. Wenn
das maximale Potential nicht niedriger als der Sockelpegel
ist, stoppt die Schwarzerweiterungsschaltung 106 diese
Schwarzpegelerweiterung. In der Schaltung umfassen Sätze von
Widerständen 123 und 125 und einem Transistor 124; einem
Transistor 126 und einem Widerstand 127; einem Widerstand
128 und einem Transistor 134; einem Transistor 129 und einem
Widerstand 130; einem Transistor 131 und einem Widerstand
132 jeweils konstante Stromquellen.
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Jedoch besteht ein Nachteil darin, daß der Betrieb der
Schwarzkompensationsschaltung sich mit dem Schärfesignal
ändert.
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Das Luminanzsignal, das in die Schwarzpegelnachweisschaltung
104 von der Kontrastschaltung 103 eingegeben wird, wird
einer Kantensteigerung durch die Schärfeschaltung 102
unterworfen, so daß an einer Kante, wo das Luminanzsignal einen
Schattenpegel anzeigt, Kompensation bewirkt wird, um mehr
Schatten zu zeigen. Figur 4 zeigt das Luminanzsignal, das
Kantensteigerung unterworfen ist. In Figur 4 wird ein
ursprünglicher Schwarzpegel Vbo an einem Kantenabschnitt durch
die Schärfeschaltung 102 nach Vb1 im Pegel geändert.
Infolgedessen ändert sich der nachgewiesene schwärzeste Pegel mit
der Kantensteigerung. Das heißt, die Schwarzkompensation
ändert sich mit dem Schärfesignal.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die vorliegende Erfindung ist entwickelt worden, um die
vorstehend beschriebenen Nachteile zu beseitigen, die der
herkömmlichen Schwarzpegelkompensationsschaltung innewohnen.
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Die vorliegende Erfindung ist im Anspruch dargelegt.
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Der schwärzeste Pegel ändert sich nicht mit der Schärfe,
weil das Luminanzsignal, das der Kantensteigerung
unterworfen wird, durch den Tiefpaßfilter geführt wird, dann wird es
zur Nachweisschaltung geschickt.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Das Ziel und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden
leichter aus der folgenden detaillierten Beschreibung
ersichtlich werden, die in Verbindung mit den begleitenden
Zeichnungen vorgenommen wird, in welchen:
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Figur 1 ein schematisches Schaltungsdiagramm einer
ersten Ausführungsform der Erfindung einer
Schwarzkompensationsschaltung ist,
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Figur 2 eine Beziehung zwischen Eingang und Ausgang
der Schwarzerweiterungsschaltung der ersten
Ausführungs form ist,
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Figur 3 eine Schwarzkompensationsschaltung des
Standes der Technik ist,
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Figur 4 das Luminanzsignal zeigt, daß einer
Kantensteigerung des Standes der Technik
unterworfen ist, und
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Figur 5 ein schematisches Schaltungsdiagramm einer
zweiten Ausführungsform der Erfindung einer
Schwarzkompensationsschaltung ist.
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Die gleichen oder entsprechende Elemente oder Teile sind in
den Zeichnungen durchweg als gleiche Bezugszeichen
bezeichnet worden.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Nachstehend wird eine erste Ausführungsform dieser Erfindung
beschrieben.
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Figur 1 ist ein schematisches Schaltungsdiagramm der ersten
Ausführungsform einer Schwarzpegelkompensationsschaltung der
Erfindung. In Figur 1 wird ein Luminanzsignal 1 an eine
Schärfeschaltung 2 angelegt. Ein Ausgang der
Schärfeschaltung 3 wird zu einer Kontrastschaltung 3 geschickt. Ein
Ausgang der Kontrastschaltung 3 wird einem Tiefpaßfilter 40 und
einer Sockelklemmschaltung 5 zugeführt. Ein Ausgang der
Sockelklemmschaltung 5 wird zu einer
Schwarzpegelerweiterungsschaltung 6 geschickt. Die Schärfeschaltung 2 führt
Kantensteigerung durch, um Bildqualität zu verbessern. Dann
steuert die Kontrastschaltung 3 eine Amplitude des
Luminanzsignals zu einem gegebenen Bereich. Die Sockelklemmschaltung
5 bestimmt Helligkeit des Ausgangs der Kontrastschaltung 3
und schickt sie zur Schwarzpegelerweiterungsschaltung 6. Der
Ausgang der Kontrastschaltung 3 wird zu einem Tiefpaßfilter
40 von 1-2 MHz geschickt, der einen Widerstand 7 und einen
Kondensator 8 umfaßt, um Hochfrequenzkomponenten zu
entfernen und somit die Beeinflussung von Kantensteigerung zu
verringern. Ein Ausgang des Tiefpaßfilters 40 wird zur
Schwarzpegelnachweisschaltung 4 geschickt.
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Die Schwarzpegelnachweisschaltung 4 weist den schwärzesten
Pegel für ein gegebenes Intervall nach und wird mit einem
Sockelpegelsignal als einem gegebenen Referenzpegel
verglichen. Wenn der schwärzeste Pegel größer als der gegebene
Referenzpegel ist, führt die
Schwarzpegelerweiterungsschaltung 6 nicht die Schwarzpegelerweiterung durch. Das heißt,
wenn das Luminanzsignal ein Kurzbereichssignal ist, wird die
Schwarzpegelerweiterung ausgeführt. Wenn dagegen das
Luminanzsignal
ein Langbereichssignal ist, wird die Schwarzpegel
erweiterung gestoppt.
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Diese Schwarzpegelnachweisschaltung 4 wird genauer
beschrieben.
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Das durch die Kontrastschaltung 3 verlaufende Signal (ein
negatives Signal) wird durch den Tiefpaßfilter 40 einem
Differenzverstärker mit Transistoren 13 und 14 zugeführt.
Die Transistoren 35 und 36 steuern den Differenzverstärker,
der die Transistoren 13 und 14 aufweist, um ihn lediglich
für die Periode zu betreiben, in der das Luminanzsignal
empfangen wird, d.h. die Abtastperiode. Für eine
Austastperiode liefert eine Stromquelle, die einen Transistor 31
und einen Widerstand 32 umfaßt, keinen Strom. Wenn ein
Potential des Eingangssignals der Schwarzpegelnachweisschaltung 4
größer als das Basispotential des Transistors 14 ist,
schaltet der Transistor 13 ein. Dann gestatten eine Strom-Miller-
Schaltung mit einem Transistor 15 und einem Widerstand 16
und eine weitere Strom-Miller-Schaltung mit einem Transistor
18 und einem Widerstand 17 das Fließen eines Stromes, der
einen Kondensator 10 lädt. Das heißt, ein maximales
Potential, d.h. der schwärzeste Pegel des Eingangssignals, wird
an einer Basis des Transistors 14 aufrechterhalten. Ein
Widerstand 9, der parallel zum Kondensator 10 geschaltet
ist, bestimmt eine Zeitkonstante zum Aufrechterhalten des
maximalen Potentials als ein gegebenes Intervall. Ein
Differenzverstärker mit einem Transistor 11, Widerständen 12 und
13a und einem Transistor 14a vergleicht den maximalen
Potentialpegel des Schwarzpegels mit einem Sockelpegel, der als
ein Komparator wirkt. Ein Ausgang des Differenzverstärkers,
der einen Transistor 11, Widerstände 12 und 13a umfaßt, wird
zur Schwarzpegelerweiterungsschaltung 6 durch I-V-Konverter
geschickt, um einen Strom des Ausgangssignals von diesem
Differenzverstärker in einen Spannungsausgang zu konvertieren.
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Die Schwarzpegelerweiterungsschaltung 6 erweitert einen Ton
eines schwarzen Teils des Luminanzsignals und konvertiert
das Luminanzsignal in ein schwarzpegelerweitertes Signal,
wenn das maximale Potential nicht geringer ist als der
Sokkelpegel als ein gegebener Referenzpegel. Wenn es größer als
der gegebene Referenzpegel ist, stoppt die
Erweiterungsschaltung 6 diese Schwarzpegelerweiterung. Figur 2 zeigt eine
Beziehung zwischen Eingang und Ausgang der
Schwarzerweiterungsschaltung 6. Zwischen Eingangspegeln Vst und Vbl ist eine
charakteristische Kurve des Ausgangs der
Schwarzpegelerweiterungsschaltung 6 zur Kompression des Bereiches in Gegenwart
des Steuersignals von der Vergleichsschaltung gebogen. Bei
Abwesenheit des Steuersignals erweitert die
Schwarzpegelerweiterungsschaltung ihren Ausgangsbereich, wie durch die
gestrichelte Linie in Figur 2 gezeigt. Infolgedessen werden
schwarze Teile in einem wiedergegebenen Bild-Abbild
kompensiert, um dunkler zu sein, so daß das harte bzw. scharfe
Bild erhalten wird. In diesem Fall kann ein stabiler
Schwarzpegel erhalten werden, weil eine Änderung des
Eingangssignals durch eine Schärfeschaltung durch den Tiefpaßfilter 40
beseitigt ist.
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Widerstände 24 und 26 und ein Transistor 25; ein Transistor
27 und ein Widerstand 28; ein Widerstand 29 und Transistor
30; ein Transistor 31 und ein Widerstand 32; und ein
Transistor 33 und ein Widerstand 34 sind jeweils konstante
Stromquellen. Ein H-Austastsignal wird an den Transistor 35
angelegt. Ein V-Austastsignal wird einem Transistor 36
zugeführt. In der Schaltung arbeiten die Ziffern 15-37 auf die
gleiche Weise wie die Elemente 108, 109, 114-117, 123-134
und 139-143 des Standes der Technik.
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Außerdem, wenn das empfangene Signal schwach ist,
beispielsweise Radiowellen in einem entfernten Bereich empfangen
werden, kann das Eingangsluminanzsignal 1 ein großes Ausmaß
einer Rauschkomponente umfassen. Jedoch reduziert der
Tiefpaßfilter die Rauschkomponente und sorgt für eine stabile
Schwarzkompensation.
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Nachstehend wird eine zweite Ausführungsform dieser
Erfindung beschrieben.
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Figur 5 ist ein schematisches Schaltungsdiagramm der zweiten
Ausführungsform einer Schwarzpegelkompensationsschaltung der
Erfindung. In Figur 5 wird ein Luminanzsignal 1 an eine
Schärfeschaltung 2 angelegt. Ein Ausgang der
Schärfeschaltung 3 wird zu einer Kontrastschaltung 3 geschickt. Ein
Ausgang der Kontrastschaltung 3 wird einer Sockelklemmschaltung
5 zugeführt. Ein Ausgang der Sockelklemmschaltung 5 wird zu
einer Schwarzpegelerweiterungsschaltung 6 geschickt. Die
Schärfeschaltung 2 führt eine Kantensteigerung durch, um die
Bildqualität zu verbessern. Dann steuert die
Kontrastschaltung 3 eine Amplitude des Luminanzsignals zu einem gegebenen
Bereich. Die Sockelklemmschaltung 5 bestimmt die Helligkeit
des Ausgangs der Kontrastschaltung 3 und schickt sie zur
Schwarzpegelerweiterungsschaltung 6. Der Ausgang der
Schwarzpegelerweiterungsschaltung 6 wird zu einem Tiefpaßfilter 40
von 1-2 MHz geschickt, der einen Widerstand 7 und einen
Kondensator 8 umfaßt, um Hochfrequenzkomponenten zu beseitigen
und somit die Beeinflussung von Kantensteigerung zu
verringern. Ein Ausgang des Tiefpaßfilters 40 wird zur
Schwarzpegelnachweisschaltung 4 gesendet.
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Die Schwarzpegelnachweisschaltung 4 weist den schwärzesten
Pegel für ein gegebenes Intervall nach und wird mit einem
Sockelpegelsignal als einem gegebenen Referenzpegel
verglichen. Wenn der schwärzeste Pegel größer als der gegebene
Referenzpegel ist, führt die Schwarzpegelerweiterungsschaltung
6 nicht die Schwarzpegelerweiterung durch. Das heißt, wenn
das Luminanzsignal ein Kurzbereichssignal ist, wird die
Schwarzpegelerweiterung ausgeführt. Wenn dagegen das
Luminanzsignal ein Langbereichssignal ist, wird die
Schwarzpegelerweiterung gestoppt.
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Der Betrieb der Schwarzpegelerweiterungsschaltung ist der
gleiche wie jener der ersten Ausführungsform, so daß seine
ausführliche Beschreibung weggelassen wird.
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Wie vorstehend erwähnt, erweitert bei Abwesenheit des
Steuersignals von der Schwarzpegelnachweisschaltung 4 die
Schwarzpegelerweiterungsschaltung 6 ihren Ausgangsbereich.
Infolgedessen sind schwarze Teile in einem wiedergegebenen Bild-
Abbild kompensiert, um dunkler zu sein, so daß das harte
bzw. scharfe Bild erhalten wird. In diesem Fall kann ein
stabiler Schwarzpegel erhalten werden, weil eine Änderung des
Eingangssignals durch eine Schärfeschaltung durch den
Tiefpaßfilter 40 beseitigt ist.