FI72022B - Anordning foer behandling av en vertikaldetalj signal i en videobild - Google Patents

Description

ΓΒ1 ^KUULUTUSjULKAISU 70009 •fSil? B 11 UTLÄGGNINGSSKRIFT I C.V L L· (45) p^tcrt 33 C3 1037 (51) Kv.lk.*/lnt.CI.* H N 9/77 SUOMI —FINLAND (21) Patenttihakemus — Patentansökning 801^+22 (22) Hakemispäivä— Ansökningsdag 02.05.80 (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 02.05.80 (41) Tullut julkiseksi — Blivit offentlig 12.11 .30

Patentti- ja rekisterihallitus Nähtäväksipä™,, ja kuui.juikaisun pvm. - 28.11.86

Patent- och registerstyrelsen ' ' Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad (86) Kv. hakemus — Int. ansökan (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet -05.79 USA(US) 038203 (71) RCA Corporation, 30 Rockefeller Plaza, New York, New York, USA(US) (72) Jack Se1ig Fuhrer, Carmel, Indiana, USA(US) (~jk) Oy Kolster Ab (5^) Videokuvan pystysuuntaisten yksityiskohtien signaalin käsittelylaite -Anordning för behandling av en vertikaldetalj signal i en videobild Tämä keksintö kohdistuu patenttivaatimuksen 1 johdanto-osassa määriteltyyn käsittelylaitteeseen. Erityisesti on kyse laitteesta, jolla aikaansaadaan palautus, tehostus ja tasoitus kuvan pystysuuntaisten yksityiskohtien signaaleilla väritelevi-siovastaanottimessa, jossa on kampasuodin tai vastaava luminanssi-ja värikkyyskomponenttien erottelemiseksi televisiosignaalista.

Väritelevisosysteemissä, kuten sellaisessa systeemissä, joka on kehitetty Yhdysvaltoja varten, sijoitetaan luminanssi-ja värikkyyskomponentit väritelevisiosignaalista videon taajuus-spektriin taajuudeltaan lomitettuna, luminanssikomponenttien ollessa vaakasuuntaisen juovan pyyhkäisytaajuuden kokonaislukumo-nikerroilla ja värikkyyskomponentin ollessa juovan pyyhkäisytaajuuden puolikkaan parittomilla monikerroilla. Erilaisia kampa-suotimen järjestelyjä taajuudeltaan lomitettujen luminanssi- ja värikkyyskomponenttien erottelemiseksi videosignaalista tunnetaan 2 72022 jo aikaisemminkin, esim. US-patentista 4 143 397 (D.D. Holmes) ja US-patentista 4 096 516 (D.H. Pritchard) sekä näissä viitatuista viitejulkaisuista.

Kampavalikoitu luminanssisignaali, joka tulee kampasuoti-men luminanssiulostuloon, on saatettu alttiiksi "kampavalikoi-valle" ilmiölle koko kaistanleveydeltään. Kampavalikoiva toiminta suurtaajuisella kaistanosuudella, joka on yhteinen värik-kyyssignaalin komponenteille, omaa toivottuna vaikutuksenaan vä-rikkyyssignaalin komponenttien poistamisen. Tämän kampavalikoivan toiminnan jatkaminen pientaajuisella kaistan osuudella, joka ei ole yhteinen värikkyyssignaalin komponenteille, ei kuitenkaan ole tarpeen toteuttamaan haluttua värikkyyssignaalin komponenttien poistoa ja se aikaansaa ainoastaan tarpeettomasti luminanssisig-naalin komponenttien poistoa. Komponentit alemmassa päässä tätä kaistaa, joka ei ole yhteinen ja joka on alttiina tällaiselle poistamiselle edustavat "pystysuuntaisten yksityiskohtien" luminanssi-tietoa. Tällaisen pystysuuntaisten yksityiskohtien säilyttäminen on toivottavaa, jotta voitaisiin välttää pystysuuntaisen erotuskyvyn pienentyminen esitetyn kuvan luminanssipitoisuudessa.

Eräs järjestely pystysuuntaisten yksityiskohtien tiedon säilyttämiseksi käyttää alipäästösuodinta, joka on yhdistetty siihen kampasuotimen ulostuloon, johon "kampavalikoitu" värikkyys-komponentti tulee näkyviin. Tämä suotimen ylempi rajataajuus sijaitsee sen kaistan alapuolella, jolla värikkyyssignaalin komponentti sijaitsee (havainollistamistapauksen valinnan ollessa juuri alle 2 MHz kohdan). Suodin yhdistää valinnaisesti signaalit kampasuotimen värikkyysulostulon värikkyyskaistan alapuolelta yhdistävään piiriin, jossa valinnaisesti yhdistetyt signaalit lasketaan yhteen kampavalikoidun luminanssiulostulon signaalin kanssa saatuna kampasuotimesta. Yhdistetty signaali sisältää "kampavalikoidun" suurtaajuusosan (joka sijaitsee taajuuskaistalla suotimen raja-taajuuden yläpuolella), josta värikkyyssignaalin komponentit on poistettu sekä kampavalikoimaton (toisin sanoen "tasainen") pie-nitaajuusosa, jossa kaikki luminanssisignaalin komponentit on jäljellä.

Toisinaan on toivottavaa tehostaa pystysuuntaisten yksityiskohtien tietoa esitetyssä kuvassa lisäämällä luminanssisig-

II

3 72022 naaliin takaisin suurempi määrä pystysuuntaisten yksityiskohtien signaaleja kuin mitä tarvitaan palauttamaan luminanssisignaali sen alkuperäiseen muotoon (toisin sanoen "tasaiselle" amplitudin vastekäyrälle). Tällä ylimääräisellä pystysuuntaisten yksityiskohtien signaalilla on tällöin tehtävänä tehostaa tai muodostaa huippu pystysuuntaisten yksityiskohtien tietoon niin että tehostetaan kuvan yksityiskohtien erotuskykyä. Pienitasoisille luminans-sisignaaleille pyrkii tällainen tehostaminen kuitenkin aikaansaamaan kiusallisia näkyviä ilmiöitä kun kohinahäiriöitä on läsnä ja niitä tehostetaan haitallisesti yhdessä luminansssisignaalin pystysuuntaisten yksityiskohtien tiedon kanssa.

Samoin tehostuvat tässä tapauksessa vuorottaisten juovien perussäätövaihtelut haitallisesti (ALSUV), kun niitä on läsnä videosignaalissa. Tämä ALSUV-ilmiö on eräs pienitasoisen signaalin häiriömuoto, joka tulee näkyviin vaihteluina videosignaalin mustan tasossa juovalta toiselle ja joka saattaa aiheutua esimerkiksi sig-naalinkäsittelysysteemien sivuunasettelusta lähettävässä lähetti-messä. ALSUV-interferenssi on erityisen selvää pienitasoisille videosignaaleille suuruudeltaan noin viisi prosenttia odotettavissa olevan videosignaalin amplitudin maksimista ja aikaansaa kiusallisia näkyviä ilmiöitä toistettuun kuvaan, jotka ilmiöt haitallisesti suurenevat järjestettäessä mukaan pystysuuntaisten yksityiskohtien tehostus.

Eräs keino kohinan ja muiden haitallisten videosignaalin komponenttien saattamiseksi minimiinsä on käyttää menetelmää, jota yleensä nimitetään signaalin "ytimen muodostamiseksi", jossa menetelmässä signaalin pienet amplitudiheilahdukset (mukaan luettuna kohina) poistetaan, kuten on kuvattuna esimerkiksi US-paten-tissa 3 715 477.

Eräs menetelmä, jossa käytetään ytimen muodostamista pystysuuntaisten yksityiskohtien signaaleille tavalla, joka ei huononna (so. "tuhri") pystysuuntaisten yksityiskohtien tietoa erityisesti mitä tulee tasaisten yksityiskohtien signaalin tietoon, joka tulee palauttaa luminanssisignaaliin, on kuvattuna US-patentissa 4 223 339, keksijänä W.A. Lagoni sekä J.S. Fuhrer nimitykseltään "Videokuvan pystysuuntaisten yksityiskohtien palauttaminen ja tehostaminen".

4 72022 Tässä kuvattu laitteisto aikaansaa myös edullisesti pystysuuntaisten yksityiskohtien tiedon tehostamisen oleellisesti ilman, että samanaikaisesti tehostettaisiin niitä häiritseviä signaalin komponentteja, kuten kohinaa ja vuorottaisten juovien perusasetuksen säätövaihteluja.

Sopien yhteen tämän menetelmän kanssa on nyt kyseessä olevan keksinnön periaatteiden mukaisesti havaittu toivottavaksi "tasoittaa" eli amplitudiltaan rajoittaa suuritasoista pystysuuntaisten yksityiskohtien signaalia, jotta vältettäisiin liiallinen kontrasti esitetyssä kuvassa ja estettäisiin kuvaputken "pursuaminen", joka saattaa vääristää tai peittää kuvan yksityiskohtia.

Aikaisemmin esiintyneet ongelmat poistetaan keksinnön mukaan videokuvan pystysuuntaisten yksityiskohtien signaalin käsittelylaitteella, jolle on tunnusomaista, että siinä on pystysuuntaisten yksityiskohtien suodatinvälineiden ja yhdistämisvälinei-den väliin kytketyt signaalinsiirtovälineet pystysuuntaisten yksityiskohtien signaalin pienten amplitudipoikkeamien siirtämiseksi ensimmäisellä vahvistuskertoimellä, joka on suurempi kuin nolla, pystysuuntaisten yksityiskohtien signaalin kohtalaisen suurien amplitudipoikkeamien siirtämiseksi toisella vahvistuskertoi-mella, joka on suurempi kuin ensimmäinen vahvistuskerroin ja pystysuuntaisten yksityiskohtien signaalien suurten amplitudipoikkeamien siirtämiseksi kolmannella vahvistuskertoimella, joka on pienempi kuin ensimmäinen.

Oheisissa piirustuksissa nähdään:

Kuvio 1 havainnollistaa lohkokaaviota osasta väritelevi-siovastaanotinta, jossa käytetään tämän keksinnön mukaista laitteistoa .

Kuvio 2 esittää piiriä, joka soveltuu käyttöön kuvion 1 järjestelyssä.

Kuviot 3-5 esittävät kuvion 1 laitteessa amplitudivasteen ominaiskäyriä, jotka ovat käyttökelpoisia ymmärrettäessä tämän keksinnön toimintaa.

Kuviossa 1 yhdistelmänä olevien värivideosignaalien syöttö-lähde 10, joihin signaaleihin sisältyy luminanssi- ja värikkyys-komponentit, syöttää nämä videosignaalit kampasuotimen 15 sisään 5 72022 tuloon, jolla on tunnettu rakenne, kuten esim. kampasuotimeen, jossa käytetään varauskytkettyjä laitteita (CCD-osia) kuten on esitettynä US-patentissa 4 096 516. Luminanssi- ja värikkyys-komponentit on järjestetty videosignaalin taajuusspektrille taajuudeltaan lomitettuna. Luminanssikomponentilla on suhteellisen leveä kaistaleveys (alkaen tasajännitteestä eli nollataajuudes-ta noin neljään megahertsiin saakka). Luminanssikomponentin ylempi taajuuskaista on yhteinen värikkyyskomponentille, joka muodostuu apukantoaaltosignaalista 3,58 MHz kohdalla vaihdemoduloituna väritiedolla. Kampasuotimen 15 amplitudi- ja taajuusvasteella on, mitä tulee luminanssin kampavalikoivaan toimintaan, amplitudin vasteen huippukohta vaakasuuntaisen juovan pyyhkäisytaajuuden ko-konaislukumonikerroilla (juovataajuus likimäärin 15.734 Hz) alkaen tasajännitteestä eli nollataajuudesta ja sillä on amplitudin nollakohdat juovan pyyhkäisytaajuuden puolikkaan parittomilla mo-nikerroilla mukaanlukien 3,58 MHz värikkyyden apukantoaallon taajuus. Kampasuotimen 15 amplitudi ja taajuusvaste värikkyyden valikoivaan toimintaan verrattuna omaa huippuamplitudivasteen juovan taajuuden puolikkaan parittomilla monikerroilla mukaanluettuna 3,58 MHz kohta ja se omaa amplitudin nollakohdan juovan taajuuden kokonaislukumonikerroilla.

"Kampavalikoitu" luminanssisignaali (Y) kampasuotimen 15 luminanssiulostulosta yhdistetään alipäästösuotimen 22 ja painottavan vastuksen 28 kautta signaalin yhdistävän piirin 30 erääseen sisääntuloon. Suodin 22 on järjestetty päästämään läpi kaikki luminanssisignaalit tietyn rajataajuuden, likimäärin 4 MHz alapuolelta ja on sen tehtävänä poistaa kohina ja kellotaajuuden komponentit kytkentäsignaaleista, jotka liittyvät kampasuotimen 15 kytkentätoimintaan, kun se on CCD-tyyppinen kampa-suodin.

"Kampavalikoitu" värikkyyssignaali (C) kampasuotimen 15 värikkyysulostulosta syötetään värikkyyssignaalin käsittely-yksikköön 64, jotta aikaansaataisiin R-Y, B-Y ja G-Y värin erotussig-naalit sekä alipäästöisen pystysuuntaisten yksityiskohtien suotimen 35 sisääntuloon. Yksikköön 64 sisältyy suodin, joka soveltuu päästämään lävitseen ainoastaan ne signaalitaajuudet kampa-suotimesta 15, jotka taajuudet sijaitsevat värikkyyssignaalin 6 72022 taajuuskaistalla. Suotimella 35 on rajataajuus likimäärin 1,8 MHz ja se päästää valinnaisesti lävitseen ne signaalitaajuudet, jotka ovat läsnä kampasuotimen 15 kampavalikoidun värikkyyssignaalin ulostulossa sijaiten tämän rajataajuuden alapuolella. Signaali-taajuudet tällä vyöhykkeellä edustavat pystysuuntaisten yksityiskohtien luminanssitietoa, joka puuttuu kampavalikoidusta luminanssisignaalista ja joka tulee palauttaa tähän luminanssi-signaaliin, jotta vältettäisiin pystysuuntaisen erotuskyvyn pienentyminen esitetyn kuvan luminanssipitoisuudessa. Tällainen pystysuuntaisten yksityiskohtien palauttaminen samoin kuin myös pystysuuntaisten yksityiskohtien tehostus voidaan toteuttaa seuraavas-sa esitettyyn tapaan.

Pystysuuntaisten yksityiskohtien signaalit suotimen 35 ulostulosta yhdistetään signaalin palautuksen kulkureitin A kautta, johon reittiin sisältyy alipäästösuodin 42 ja painottava vastus 48, erääseen signaalin yhdistävän piirin 60 sisääntuloon. Ali-päästösuotimella 42 on rajataajuus likimäärin 2 MHz. Kulkureitin A amplitudin siirto-ominaiskäyrä on lineaarinen ja siinä esiintyy ennakolta määritelty palautuksen vahvistuskerroin sekä positiivisille että negatiivisille signaalin napaisuuksille. Palautuksen vahvistuskertoimen suuruus vastaa edullisimmin sitä vahvis-tuskertoimen määrää, joka tietyssä systeemissä on tarpeen palauttamaan pystysuuntaisten yksityiskohtien komponentin pienet ampli-tudiheilahdukset luminanssisignaaliin siten, että lopullisesti uudelleen muodostettu luminanssisignaali omaa oleellisesti "tasaisen" amplitudivasteen mitä tulee pieniamplitudisten yksityiskohtien signaaleihin. Tässä yhteydessä tulee todeta, että palautuksen vahvistuskertoimen suuruus on funktio erilaisista tekijöistä, mukaanluettuna niiden piirien signaalien siirto-ominaisuudet, jotka piirit on yhdistetty kampasuotimen 15 ulostulojen ja uudelleen muodostetut luminanssisignaalit lopullisesti käsittelevän lumi-nanssikäsittelijän 32 väliin, sekä myös niiden signaalien suhteellisesta suuruudesta,jotka signaalit esiintyvät kampasuotimen 15 ulostuloissa, esimerkkejä mainiten.

Pystysuuntaisten yksityiskohtien signaalit suotimesta 35 syötetään myös pystysuuntaisten yksityiskohtien tehostamisen sig 1 72022 naalin käsittelyreitille B, johon sisältyy kaskadikytkettynä yhdistelmänä epälineaarinen signaalin käsittelypiiri 50, alipäästö-suodin 52 ja signaalin painottava vastus 58. Kulkureitin B käsittelemät signaalit syötetään yhdistävän piirin 60 toiseen sisääntuloon tämän piirin yhdistäessä pystysuuntaisten yksityiskohtien palautussignaalit kulkureitiltä A pystysuuntaisten yksityiskohtien tehostamissignaaleihin kulkureitiltä B halutun ulos-tulovasteen aikaansaamiseksi, kuten tullaan kuvaamaan.

Pystysuuntaisten yksityiskohtien suotimen 35 yhdistelmä palautussuotimen 42 kanssa määrittelee signaalin kaistaleveyden palautuksen kulkureitille A ja pystysuuntaisten yksityiskohtien suotimen 35 yhdistelmä suotimen 52 kanssa määrittelee signaalin kaistaleveyden tehostamisen kulkureitille B siten, että värik-kyyssignaalin taajuudet saadaan voimakkaasti vaimennettua.

Tässä esimerkissä on alipäästösuotimella 52 rajataajuus likimäärin 1,8 MHz, jotta vaimennettaisiin signaalin taajuuksia värikkyyssignaalin taajuuskaistan sisällä ja sen yläpuolella. Suotimen 52 tehtävänä on parantaa kuvan erotuskyky erityisesti niiden ilmiöiden suhteen, joita saattaa esiintyä näkyvinä häiriöinä pitkin esitetyn lävistäjän suuntaisen kuvion reunoja, kuten on esitettynä yksityiskohtaisemmin US-patentissa 4 223 340, keksijänä J.P..Bingham sekä W.A. Lagoni, nimitykseltään "Kuvan yksityiskohtien parantaminen pystysuuntaisten yksityiskohtien tehostamissysteemissä".

Signaalin käsittelijään 50 sisältyy diodityyppinen signaalin ytimen muodostamispiiri, joka on kuviossa 2 esitettyä yleistä tyyppiä ja johon sisältyy diodit 51 ja 53, jotka on yhdistetty käänteisesti rinnakkain ja jotka johtavat vastaavasti seurauksena vas-takkaisnapaisista signaaleista. Muita yksityiskohtia tämän tyyppisistä ytimen muodostamispiireistä voidaan löytää US-patentista 3 715 477 sekä US-patentista 4 295 160, keksijänä W.A. Lagoni nimitykseltään "Signaalin käsittelypiiri, jolla on epälineaarinen siirtofunktio".

Signaalin käsittelijän 50 amplitudin siirto-ominaisvaste ja siirto-ominaisuudet signaaleille, jotka on kehitetty yhdistävän piirin 60 toiseen sisääntuloon pitkin kulkureittiä B, ovat 8 72022 havainnollistettuna kuviossa 4. Alempana esitettävät huomautukset koskien vastetta positiivisen (+) napaisuuden signaaleihin sopivat myös signaaleihin, joilla on negatiivinen (-) napaisuus.

Ytimen muodostamis-, tasoitus- ja vahvistuspiirit käsittelijän 50 sisällä aikaansaavat signaalin amplitudin siirtovas-teen (vahvistuskertoimen) ominaisuuksiltaan kuten on esitettynä kuviossa 4 kolmelle vyöhykkeelle I, II ja III mitä tulee kolmeen ennakolta määritellyn pystysuuntaisten yksityiskohtien signaalin amplitudin toimialueeseen. Ytimen muodostamispiiri aikaansaa vasteen, joka vastaa nollasuuruista vahvistuskerrointa tietyllä ensimmäisellä vyöhykkeelle pienitasoisille signaaleilla (esim. amplitudeille noin viisi prosenttia maksimista odotettavissa olevasta amplitudista). Se tahtoo sanoa, että ytimen muodostamispiiri estää pienitasoisia signaaleja estäen niiden tehostamisen reitillä B kohinan ja muiden haitallisten komponenttien mukana. Vahvistimen vaihe käsittelijän 50 sisällä vahvistaa pystysuuntaisten yksityiskohtien signaaleja, joilla on kohtuullinen amplitudi (esim. signaalin amplitudeja noin viidestä prosentista noin neljäänkymmeneen prosenttiin .maksimista odotettavissa olevasta amplitudista) toimintavyohykkeen II sisällä vahvistuskertoimen ollessa esimerkki likimäärin kolme, jotta täten tehostettaisiin pystysuuntaisten yksityiskohtien tietoa ja lisättäisiin kuvan kontrastia tällä vyöhykkeellä.

Suhteellisen suuren amplitudin pystysuuntaisten yksityiskohtien signaalit (esim. vastaten suurikontrastisia kuvia kuten kirjaimia) "tasoitetaan" (niiden amplitudia pienennetään tai vaimennetaan) kuten on osoitettu amplitudivasteella vyöhykkeellä III, jotta vältettäisiin liiallinen kuvan kontrasti ja estettäisiin kuvaputken "pursuaminen", joka muutoin vääristäisi tai peittäisi kuvan yksityiskohtia.

Yhdistetty pystysuuntaisten yksityiskohtien signaali aikaansaatuna yhdistävän yksikön 60 ulostuloon omaa amplitudin omi-naisriippuvaisuuden sen amplitudin siirto-ominaiskäyrän mukaisesti, joka on esitettynä kuviossa 5. Kuvion 5 siirto-ominaisuudet edustavat yhdistettyä siirto-ominaiskäyrää, johon sisältyy kuvion 3 siirto-ominaiskäyrä (palautuksen kulkureitille A) yhdistettynä kuvion 4 tapaukseen (tehostaminen kulkureitillä B). Piiri, jolla

II

9 72022 aikaansaadaan kuviossa 4 esitetty siirtofunktio, on esitettynä US-patentissa 4 245 237, keksijänä W.A. Lagoni nimitykseltään "Säädettävissä oleva epälineaarinen videosignaalien käsittely".

Voidaan todeta, että vyöhykkeellä I (pystysuuntaisen yksityiskohtien palauttaminen) on pienitasoisten pystysuuntaisten yksityiskohtien signaalin tietoa palautettu riittävässä määrin, että säilytettäisiin normaali pienitasoinen pystysuuntainen erotuskyky esitetyn kuvan luminanssipitoisuudessa. Palautuksen vah-vistuskertoimen valinta, joka kerroin aikaansaadaan amplitudin siirtovasteella vyöhykkeelle I (vertaa kuvioita 1 ja 3), sisältää sen huomioonottamisen, mitkä tulokset ovat hyväksyttävissä tietyllä videosignaalin käsittelysysteemillä. Esim. mikäli palautuksen vahvistuskerroin on liian suuri, on pienen tason ALSUV-signaalin häiriö helposti näkyvää. Mikäli palautuksen vahvistuskerroin on riittämätön, tulee näkyviin merkityksellisiä kampavalikoinnin ilmiöitä (se tahtoo sanoa signaalin huippuja ja nollakohtia eri taajuuksilla) pystysuuntaisten yksityiskohtien taajuusalueella alle 2 MHz, mikä johtaa pienitasoisten pystysuuntaisten yksityiskohtien tiedon häviämiseen. Täten amplitudin siirto-ominaisuuksien kaltevuus alueella I vastaa sitä signaalin vahvistuskertoimen määrää, joka on tarpeen halutun vasteen (so. tasainen luminanssi-vaste) aikaansaamiseksi ilman että aikaansaataisiin hyväksymättömissä olevia sivuilmiöitä. Signaalin amplitudin vaste alueelta I, mikä määräytyy palautuksen kulkureitiltä A, omaa edullisimman kiinteän riippuvaisuussuhteen sen merkkireitin vasteeseen, joka yhdistää yhdistetyn luminanssisignaalin kampasuotimen 15 ulostulosta yhdistimeen 30.

Toimialueella II (pystysuuntaisten yksityiskohtien tehostus) on aikaansaatu sopiva määrä pystysuuntaisten yksityiskohtien tehostusta antamalla ylimääräistä vahvistusta kohtuullisen amplitudin signaaleihin tavalla, joka uskotaan edulliseksi pystysuuntaisen erotuskyvyn parantamiseksi esitetyssä kuvassa. Koska ainoastaan tehostamiskulkureitillä käsitellyille signaaleilla muodostetaan ytimet ja palautuskulkureitillä käsitellyt signaalit siirretään palautuksen vahvistuskerrointa käyttäen, vältetään kuvan "tuhriutuminen" pienitasoisten pystysuuntaisten yksityis- 10 72022 kohtien tiedosta, ja pienitasoisen signaalin haitallisten kohinaa ja ALSUV häiriöitä sisältävien komponenttien tehostaminen saadaan oleellisesti poistettua tai pienennettyä hyväksyttävissä olevaan minimimäärään. Vahvistuksen kaltevuus signaaleille toimialueella III on pienempi kuin toimialueella II ja se on edullisimmin sellainen, että signaalin vahvistuskerroin, joka on pienempi kuin palautuksen vahvistuskerroin, toteutetaan signaaleille toimintavyöhykkeellä III. Yksityiskohtien signaalit, joille suoritetaan amplitudin tasoitus vyöhykkeellä III, ovat merkkejä, joilla amplitudi on noin neljästäkymmenestä prosentista maksimista odotettavissa olevasta amplitudista aina maksimiin odettavissa olevaan amplitudiin saakka.

Pienitasoiset signaalit, joille suoritetaan lineaarinen palautus vyöhykkeellä I, sisältävät usein hienoja yksityiskohtien tietoja, jotka eivät oleellisesti parannu tehostamisesta, jota katsoja ei kaipaa mikäli niitä ei tehosteta, tai jotka näyttäisivät haitalliselta katsojalle mikäli niitä tehostettaisiin. Eräs esimerkki tämän tyyppisistä signaaleista sisältää kasvonpiirteitä esittävät signaalit. Yleinen rakenne ja ominaisuudet kasvoista ovat helposti tunnistettavissa ilman yksityiskohtien tehostusta. Kasvonpiirteet saattavat sisältää mitä pienempiä epäsäännöllisyyksiä kuten viivoja tai ihovikoja, jotka tehostettuina yksityiskohtien tehostamisen avulla saattavat osoittautua haitalliseksi katsojalle, joka mieluimmin näkee virheettömiä, miellyt-viä kasvoja. Eräs lisäetu on, että häiritsevät signaalit, kuten kohina, eivät tällöin tehostu. Niiden etujen, joita saavutetaan käsittelemällä signaaleja toimintavyöhykkeellä I kuten on esitetty, uskotaan voittavan minkä tahansa tehostettujen yksityiskohtien tiedon puutteen signaaleille, joille suoritetaan käsittely vyöhykkeellä I.

Yksityiskohtien signaalit, joille suoritetaan käsittely toimintavyöhykkeellä II, liittyvät sellaisiin videosignaalien tietoihin, joiden uskotaan hyötyvän pystysuuntaisten yksityiskohtien tehostamisesta. Tämän luokan signaaleihin sisältyy kohtuullisen suuriamplitudiset signaalit, joihin liittyy kuvan kontrastin nimellisiä tai keskinkertaisen suuria määriä, kuten esimerkiksi maisemia, kukkia ja piirrettyjä kuvia edustavat signaalit .

Il η 72022

Yksityiskohtien signaalit, joille suoritetaan käsittely toimintavyöhykkeellä III liittyvät sellaisiin videosignaalien tietoihin, joiden vähiten uskotaan hyötyvän pystysuuntaisten yksityiskohtien tehostamisesta. Tämä tyypin signaaleihin sisältyy suuriamplitudiset signaalit, joilla on suuri määrä kuvan kontrastia, kuten esimerkiksi kirjaimia tai musta-valkoisia juovikkaita kuvioita edustavat signaalit.

Eräs lisäetu saavutetaan, kun järjestetään keinot amplitudin siirto-ominaisuuksien muuttelemiseksi toimintavyöhykkeillä II ja III ilman että tämä vaikuttaisi niiden signaalien amplitudi-ominaisuuksiin, joille suoritetaan käsittely toimintavyöhykkeellä I. Tällainen säätö voidaan toteuttaa automaattisesti katsojan säätämällä potentiometrillä (so. "korostussäädöllä") kuten on kuvattuna jo aikaisemmin mainitussa US-patentissa 4 245 237 keksijänä W.A. Lagoni.

Voidaan myös todeta, että kuvattu pystysuuntaisten yksityiskohtien käsittelyjärjestely ei ole vaihteluille alttiina luminanssikomponentin tasajännitetason johdosta. Sen tavan ansiosta, jolla kampasuodin aikaansaa yhdistetyn värikkyyssignaalin käyttäen vähennyslaskevaa merkin yhdistämismenettelyä kuten on tunnettua, on tällä kampavalikoidulla värikkyyssignaalilla nolla-suurinen tasajännitekomponentti. Värikkyyssignaalin tasajännite-komponentti ei täten häiritse sitä tasajännitteistä esijännite-komponenttia, joka kehitetään kampasuotimen värikkyysulostuloon. Pystysuuntaisten yksityiskohtien signaalin ytimen muodostaminen, joka signaali saadaan kampasuotimen värikkyysulostulosta, voidaan tämän johdosta toteuttaa ennakolta ennustettavasti tasajännitettä olevan esijännitekomponentin suhteen, joka vastaa tämän "ydinosan" keskikohtaa. Koska se vertailutaso, jonka suhteen ydinosan poisto toteutetaan, on ennakolta ennustettavasti kiinteä, on signaalin ytimen muodostamisalue tarkoin määritelty ja auttaa tämä tarkoin määritellyn palautuksen, tehostamisen ja tasoituksen toteuttamista kuvatuilla alueilla.

Käsitelty pystysuuntaisten yksityiskohtien signaali, joka tulee yhdistävän piirin 60 ulostuloon, lasketaan yhteen piirissä 30 kampavalikoidun luminanssisignaalin kanssa, joka syötetään suotimen 22 kautta. Ulostulon merkki yhdistimestä 30 vastaa uudel- i2 72022 leen muodostettua luminanssikomponenttia videosignaalille, josta pystysuuntaisten yksityiskohtien tieto on palautettu ja tehostettu kuvatulla tavalla. Uudelleen muodostettu luminanssikomponentti yhdistetään tämän jälkeen luminanssisignaalin käsittely-yksikköön 32. Vahvistettu luminanssisignaali Y yksiköstä 32 ja värin ero-tussignaalit värikkyysyksiköstä 64 yhdistetään matriisissa 68 R, B ja G kuvaa edustavien värin ulostulosignaalien aikaansaamiseksi. Nämä signaalit yhdistetään sitten soveliaalla tavalla värikuvaput-ken 70 kuvan intensiteetin säätöelektrodeille.

Signaalin painotusvastukset 28, 48 ja 58 ovat arvoiltaan suhteutetut siten, että asiaankuuluvat määrät kampavalikoitua luminanssisignaalia ja käsiteltyä pystysuuntaisten yksityiskoh-tein signaalia yhdistettynä aikaansaavat halutun tason luminanssi-komponentille, joka lopullisesti tulee esiin yhdistimen 30 ulostuloon. Signaalin kulkuviiveiden määrä liittyen kulkureitteihin A ja B tasoitetaan signaalin viiveiden avulla, jotka liittyvät suotimiin 42 ja 52. Samoin signaalin siirtymisviiveet kampasuoti-men 15 luminanssiulostulon ja yhdistimen 30 ensimmäisen sisääntulon välillä pitkin kulkureittiä A ja kampasuotimen 15 värikkyys-ulostulon ja yhdistimen 30 toisen sisääntulon välillä pitkin kulkureittiä B tasoitetaan käyttäen sitä viivettä, joka liittyy suo-timeen 22, ja käyttäen viiveitä, jotka liittyvät suotimiin 35, 42 ja 52 pystysuuntaisten yksityiskohtien signaalin kulkureitillä.

Vaikkakin yhdistävät piirit 30 ja 60 on kuviossa 1 esitetty erillisinä yksikköinä, tulisi todeta, että nämä kaksi yhdistävää piiriä voidaan korvata yhdellä ainoalla kolme sisääntuloa yhdistävällä piirillä, jotta laskettaisiin yhteen kampavalikoitu luminanssisignaali kampasuotimesta 15 pystysuuntaisten yksityiskohtien signaalien kanssa kytkettynä sinne pitkin kulkureittejä A ja B.

Il

Claims (3)

13 72022

1. Videokuvan pystysuuntaisten yksityiskohtien signaalin käsittelylaite systeemiin, jolla käsitellään videosignaalia, joka sisältää kuvaa edustavia luminanssi- ja värikkyyskomponentteja videosignaalin taajuusspektrille sijoitettuina taajuuden suhteen lomitettuina, jolloin tämä laite käsittää kampasuotimen (15), jotta aikaansaataisiin ensimmäiseen ulostuloon kampavalikoitu luminanssisignaali, jossa on amplitudin huippukohdat kuvan juovien pyyhkäisytaajuuden kokonaisker-rannaisilla ja amplitudin nollakohdat juovan taajuuden puolikkaan parittomilla kerrannaisilla, ja jotta aikaansaataisiin toiseen ulostuloon kampavalikoitu värikkyyssignaali, jossa on amplitudin huippukohdat juovan taajuuden puolikkaan parittomilla kerrannaisilla ja amplitudin nollakohdat tämän juovan taajuuden kokonaiskerrannaisilla, jolloin toiseen ulostuloon aikaansaadut signaalit sisältävät signaali-taajuuksia, jotka edustavat tietoa pystysuuntaisten kuvan yksityiskohtien luminanssista, joka tieto puuttuu ensimmäisestä ulostulosta saadusta kampavalikoidusta luminanssisignaalista, jolloin tämä laite edelleen käsittää pystysuuntaisten yksityiskohtien suodatinvälineet (35), jotka on kytketty kampasuotimen toiseen ulostuloon, jotka suodatinvälineet päästävät valinnaisesti läpi pystysuuntaisten yksityiskohtien signaalin tietoa vastaavat signaalitaajuudet sulkien pois ne signaalit, jotka sijaitsevat värikkyvssignaalin taajuuksien kaistalla, ja saavat täten aikaan pystysuuntaisten yksityiskohtien signaalin, sekä välineet pystysuuntaisten yksityiskohtien signaalin yhdistämiseksi kampasuotimen ensimmäisestä ulostulosta saatuun kampavalikoituun luminanssisignaaliin, jotta saataisiin aikaan luminanssisignaalin käyttölaitteissa käytettävä luminanssikomponentti, tunnettu siitä, että siinä on pystysuuntaisten yksityiskohtien suodatinvälinei-den (35) ja yhdistämisvälineiden (30) väliin kytketyt signaalinsiir-tovälineet (42, 50, 52, 60) pystysuuntaisten yksityiskohtien signaalin pienten amplitudipoikkeamien siirtämiseksi ensimmäisellä vahvis-tuskertoimellä, joka on suurempi kuin nolla, pystysuuntaisten yksityiskohtien signaalin kohtalaisen suurien amplitudipoikkeamien siirtämiseksi toisella vahvistuskertoimella, joka on suurempi kuin ensimmäinen vahvistuskerroin ja pystysuuntaisten yksityiskohtien signaalin suurten amplitudipoikkeamien siirtämiseksi kolmannella vahvistuskertoimella, joka on pienempi kuin ensimmäinen. 14 72022

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että näihin signaalinsiirtovälineisiin kuuluu ensimmäinen signaalin kulkureitti (A, 42) pystysuuntaisten yksityiskohtien signaalin siirtämiseksi ensimmäisellä vahvistuskertoimellä ja toinen signaalin kulkureitti (B, 50, 52) pystysuuntaisten yksityiskohtien signaalin pienten amplitudipoikkeamien poistamiseksi, pystysuuntaisten yksityiskohtien signaalin kohtalaisen suurien amplitudipoikkeamien siirtämiseksi tietyllä vahvistuskertoimella ja pystysuuntaisten yksityiskohtien signaalin suurten amplitudipoikkeamien siirtämiseksi vahvistuskertoimella, joka on pienempi kuin annettu kerroin, sekä välineet (60) ensimmäisiä ja toisia signaalin kulkureittejä pitkin siirrettyjen signaalien yhdistämiseksi.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että pystysuuntaisten yksityiskohtien suodatinvälineisiin (35) kuuluu alipäästösuodatin. 72022 15