FI75710B - Behandling av en detalj av en faergtelevisionssignals vaog- och lodraeta bild. - Google Patents

Description

! 75710 Väritelevisiosignaalin vaaka- ja pystysuuntaisen kuvan yk-tyiskohdan käsittely

Keksinnön kohteena on videosignaalin käsittelylaite 5 televisiovastaanotinjärjestelmässä videosignaalin käsitte lemiseksi, joka videosignaali sisältää kuvaa edustavat va-lotiheys- ja värikkyyskomponentit järjestettynä videosignaalin taajuusspektriin taajuuslomitettuun suhteeseen, järjestelmän sisältäessä kampasuodatinvälineen kampasuodatetun 10 valotiheyssignaalin aikaansaamiseksi ensimmäiseen ulostuloon, jonka valotiheyssignaalin amplitudihuiput ovat kuvan juovapyyhkäisytaajuuden kokonaisilla monikerroilla ja amplitudin nollakohdat ovat mainitun juovataajuuden parittomilla puolilukukerroilla, ja kampasuodatetun signaalin ai-15 kaansaamiseksi toiseen ulostuloon, jonka signaalin amplitu-dihuiput ovat mainitun juovataa juuden parittomilla puolilukukerroilla ja amplitudin nollakohdat ovat mainitun juova-taajuuden kokonaisilla monikerroilla, ja jolloin toiseen ulostuloon aikaansaadut signaalit sisältävät signaalitaa-20 juuksia, jotka edustavat valotiheyden pystysuuntaisen kuva-yksityiskohdan informaatiota, joka puuttuu ensimmäisessä ulostulossa olevasta mainitusta kampasuodatetusta valotihey-• den signaalista, mainitun laitteen sisältäessä pystysuun taisen yksityiskohdan suodatinvälineen kytkettynä kampasuo-‘ . 25 datinvälineen toiseen ulostuloon pystysuuntaisen yksityis kohdan informaatiota vastaavien mainittujen taajuuksien "* päästämiseksi selektiivisesti läpi, lukuunottamatta signaa- litaajuuksia, jotka on varattu värikkyyssignaalitaajuuksien kaistalle, pystysuuntaisen yksityiskohdan komponentin joh-30 tamiseksi tällä tavoin kampasuodatinvälineen toisesta ulostulosta; ensimmäisen yhdistinvälineen ensimmäisen kampasuodatinvälineen ensimmäisestä ulostulosta saatavien kampasuo-datettujen valotiheyssignaalien yhdistämiseksi tietyn suuruisen mainitun pystysuuntaisen yksityiskohdan komponentin 35 kanssa palautetun valotiheyssignaalin aikaansaamiseksi; pystysuuntaiselle yksityiskohdan komponentille vasteellisen epälineaarisen pystysuuntaisen yksityiskohdan korostuspii- 2 75710 rin pystysuuntaisen yksityiskohdan korostuskomponentin muodostamiseksi ulostuloon.

Väritelevisiojärjestelmässä, kuten Yhdysvalloissa kehitetyssä väritelevisiojärjestelmässä, väritelevisiosignaa-5 Iin valotiheys- ja värikkyyskomponentit on järjestetty vi-deotaajuusspektriin taajuuslomitteisesti, valotiheyskompo-nenttien esiintyessä pääasiassa vaakajuovan pyyhkäisytaajuu-den kokonaismonikerroilla ja värikkyyskomponenttien esiintyessä pääasiassa juovan pyyhkäisytaajuuden parittomilla 10 puolilukukerroilla. Nykyisissä väritelevisiovastaanottimis-sa käytetään usein kampasuodatinta erottamaan videosignaalin taajuuslomitetut valotiheys- ja värikkyyskomponentit. Tähän ·.·. tarkoitukseen sopivia kampasuodattimia on esitetty amerik kalaisessa patenttijulkaisussa US 4 143 397, D.D. Holmes . . 15 ja amerikkalaisessa patenttijulkaisussa US 4 096 516, D.H.

' ; Pritchard.

Kampasuodattimen valotiheysantoon ilmaantuva valoti-• heyssignaali on altistettu kampasuodatukselle koko kaistal- taan. Suorittamalla kampasuodatus kaistan suurtaajuusosalle, 20 joka on jaettu värikkyyssignaalien kanssa, saavutetaan haluttu värikkyyssignaalikomponenttien poisto. Tämän kampasuoda-tuksen ulottaminen kaistan matalataajuiseen osaan, joka ei ole jaettu värikkyyssignaalikomponenttien kanssa, ei kuiten-·.*. kaan ole tarpeen halutun värikkyysignaalikomponenttien pois- 25 ton saavuttamiseksi ja se poistaa vain tarpeettomasti valo-‘ ‘ tiheyssignaalikomponentteja. Tämän jakamattoman kaistan alem- ..." massa päässä olevat komponentit, joihin kohdistuu kyseinen poisto, edustavat "pystysuuntaisen yksityiskohdan"-valoti- : heysinformaatiota. Pystysuuntaisen yksityiskohdan informaa- 30 tion säilyttäminen on toivottavaa pystysuuntaisen erottelu-tarkkuuden menettämisen estämiseksi toistettavan kuvan valotiheys sisällössä.

Eräs järjestely pystysuuntaisen yksityiskohdan informaation säilyttämiseksi käsittää alipäästöisen pystysuuntai-35 sen yksityiskohdan suodattimen pystysuuntaisen yksityiskohdan signaalin informaation selektiiviseksi erottamiseksi kampasuodattimen annosta, joka myös sisältää kampasuodatetun vä-

II

3 75710 rikkyysignaalin. Erotettu pystysuuntainen yksityiskohdan signaali yhdistetään sitten kampasuodattimesta saatuun kam-pasuodatettuihin valotiheyssignaaleihin. Yhdistetty signaali sisältää kampasuodatetun korkeataajuisen osan (käsittäen 5 pystysuuntaisen yksityiskohdan suodattimen rajataajuuden yläpuolella olevan taajuuskaistan), josta värikkyyssignaa-likomponentit on poistettu ja kampasuodattamattoman (eli "laakean") matalataajuisen osan, jossa kaikki valotiheys-signaalikomponentit ovat säilyneet. Monissa väritelevisio-10 vastaanottimissa valotiheyssignaali käsitellään jälkeenpäin vaakakorostuspiirillä vastaanottimella toistettavan kuvan vaakasuuntaisen kuvan yksityiskohdan parantamiseksi.

Pystysuuntaisessa kuvan yksityiskohdassa voidaan saavuttaa parannus käsittelemällä sopivasti erotettu pysty-15 suuntaisen yksityiskohdan signaalia. Tähän tarkoitukseen so-- piva signaalin käsittelyjärjestelmä on esitetty amerikkalai- . . sessa patenttijulkaisussa US 4 245 237 "Controllable Non-Li- ; / near Processing Of Video Signals". Tässä järjestelmässä kä- * sitellään erotettu pystysuuntaisen yksityiskohdan signaali 20 ei-lineaarisesti halutun amplitudivasteen aikaansaamiseksi pystysuuntaisen yksityiskohdan signaalin amplituditasojen valittujen alueiden suhteen. Tämä pystysuuntaisen yksityis-kohdan signaalin käsittelyjärjestelmä sisältää myös suodat-timen ei-lineaarisesti käsitellyn pystysuuntaisen yksityis-25 kohdan signaalin alipäästöiseksi suodattamiseksi. Tämä vähentää ei-lineaarisen signaalin käsittelyn tiettyjä ei-toi-vottuja näkyviä vaikutuksia, jotka muutoin saattaisivat esiintyä toistetussa kuvassa mahdollisesti havaittavissa olevina sahalaitaisuuksina pitkin toistettavan kuvan hal-30 kaisijän tai vastaavan kuvion reunaa.

Esillä olevan keksinnön periaatteiden mukaisesti esitetään seuraavassa valotiheyssignaalin vaakasuuntaisen yksityiskohdan signaalin käsittelijän ja ei-lineaarisen pystysuuntaisen yksityiskohdan signaalin käsittelijän järjestely, 35 jossa ei-toivottu vuorovaikutus käsiteltyjen vaaka- ja pystysuuntaisten yksityiskohdan signaalien välillä on miminoi-tu niin, että ei-toivotut transienttivastineet estetään. Lisäk- 4 75710 si vaakasuuntaiset signaalin käsittelijän signaalinkäsitte-lyominaisuudet helpottavat suodattimen vasteen suunnittelua alipäästösuodattimelle, jota käytetään suodattamaan pystysuuntaisen yksityiskohdan signaalin ei-lineaarisesta käsit-5 telijästä saatavia antosignaaleja.

Keksinnön mukaiselle laitteelle on tunnusomaista, että palautetulle valotiheyssignaalille vasteellisesta vaakasuuntaisesta korostuspiiristä mainitun palautetun valoti-heyssignaalin vaakasuuntaisen kuvayksityiskohdan informaa-10 tion korostamiseksi vaakasuuntaisesti korostuneen valoti-heyssignaalin aikaansaamiseksi ulostuloon; toisesta yhdis-tinvälineestä epälineaarisesta pystyssuuntaisen yksityiskohdan korostuspiiristä ja vaakasuuntaisesta korostuspiiristä saatavien signaalrantojen yhdistämiseksi vaaka- ja pysty-15 suuntaisesti korostuneen valotiheyssignaalin muodostamiseksi ulostuloon; valotiheyssignaalia käyttävästä laitteesta : mainitusta toisesta yhdistinlaitteesta tulevien ulostulosig naalien vastaanottamiseksi.

Keksinnölle tunnusomaisesti toinen muokkainpiiri si-20 sältää suodattimen pystysuuntaisen yksityiskohdan signaalin taajuuksia suurempien signaalitaajuuksien poistamiseksi toisen muokkainpiirin antosignaaleista, ensimmäinen muokkainpiiri sisältää viivepiirin ensimmäisestä muokkainpiiristä saatavien antosignaalien korostusominaisuuksien määräämisek-25 Si, ja ensimmäisessä ja toisessa muokkainpiirissä esiintyvät signaaliviiveet ovat oleellisesti yhtäsuuria. Piirustuksissa kuvio 1 esittää lohkokaaviona väritelevisiovastaan-ottimen sitä osaa, joka sisältää esillä olevan keksinnön 30 mukaisen signaalin käsittelylaitteen; kuvio 2 esittää esillä olevan keksinnön mukaisen signaalin käsittelylaitteen piirikaaviota; ja kuviot 3-6 kuvaavat signaalin siirtovasteita, jotka auttavat ymmärtämään kuvioissa 1 ja 2 esitettyjen signaa-35 Iin käsittelylaitteiden toimintaa.

Kuviossa 1 yhdistettyjen värivideosignaalien lähde 10, sisältäen valotiheys- ja värikkyyskomponentit, syöttää 11 5 75710 videosignaaleja kampasuodattimen 15 ottoon, suodattimen ollessa tunnettua rakennetta, kuten varaussiirtorekistereitä (CCD) käyttävä amerikkalaisessa patenttijulkaisussa US 4 096516 esitetty kampasuodatin. Valotiheys- ja värikkyyskomponentit 5 on järjestetty videosignaalin taajuusspektriin taajuuslomit-teiseen suhteeseen. Valotiheyskomponentilla on suhteellisen laaja kaistanleveys (ulottuen tasavirrasta tai nollataajuu-desta noin neljään megahertziin NTSC-väritelevisiojärjestel-mässä). Valotiheyskomponentin ylempi taajuusalue on jaettu 10 värikkyyskomponentin kanssa, joka käsittää 3,58 MHz:n apu- kantoaaltosignaalin, joka on väri-informaation kanssa amplitudi- ja vaihemoduloitu. Valotiheyden kampasuodatustoiminnan suhteen kampasuodattimen 15 amplitudissa taajuuden vasteena esiintyy huippuamplitudivaste vaaka juovan pyyhkäisytaa juuden 15 (noin 15 734 Hz) kokonaismonikerroilla alkaen tasavirrasta tai nollataajuudesta ja nolla-amplitudi juovan pyyhkäisytaajuu-. . den parittomilla puolilukukerroilla sisältäen 3,58 MHz:n vä rikkyyden apukantoaallon taajuuden. Värikkyyden kampasuodatustoiminnan suhteen kampasuodattimen 15 amplitudissa taajuu-20 den vasteena esiintyy huippuamplitudivaste juovataajuuden parittomilla puolilukukerroilla mukaanlukien taajuus 3,58 MHz ja nolla-amplitudi juovataajuuden kokonaismonikerroilla.

: : Kampasuodattimen 15 ensimmäisestä annosta saatava kam- pasuodatettu valotiheyssignaali (Y) kytketään alipäästösuodat-' . 25 timen 22 kautta signaalin yhdistinpiirin 30 ottoon. Suodatin 22 on sovitettu päästämään kaikki valotiheyssignaalit noin 4 MHz:n rajataajuuden alapuolelle ja poistaa kohinan ja kampasuodattimen 15 kytkentätoimintaan liittyvien kytkentäsignaa-lien kellotaa juuskomponentit kampasuodattimen ollessa CCD-tvyppiä. 30 Kampasuodattimen 15 toinen anto syötetään värikkyys- signaalin käsittely-yksikköön 64 värierosignaalien R-Y, B-Y ja G-Y kehittämiseksi ja alipäästöisen pystysuuntaisen yksityiskohdan suodattimen 35 ottoon. Yksikkö 64 sisältää sopivan suodattimen vain niiden kampasuodattimesta 15 saatavien sig-35 naalitaajuuksien päästämiseksi, jotka varaavat värikkyyden signaalitaajuuksien kaistan. Suodattimen 35 rajataajuus on noin 1,0 MHz ja se päästää selektiivisesti ne kampasuodatti- 6

7571 O

men 15 toisessa signaaliannossa esillä olevan signaalitaa-juudet, jotka ovat tämän rajataajuuden alapuolella. Tällä alueella olevat signaalitaajuudet edustavat pystysuuntaisen yksityiskohdan valotiheysinformaatiota, joka puuttuu kampa-5 suodatetusta valotiheyssignaalista ja joka täytyy palauttaa valotiheyssignaaliin pystysuuntaisen erottelutarkkuuden menetyksen estämiseksi toistettavan kuvan valotiheyssisällös-sä. Kyseinen pystysuuntainen yksityiskohdan palautus toteutetaan yhdistämällä sopiva määrä suodattimesta 35 saatavaa 10 pystysuuntaisen yksityiskohdan signaalia suodattimesta 22 saatavaan suodatettuun ja kampasuodatettuun valotiheyssignaaliin yhdistinpiirissä 30. Tämän suhteen on huomattava, että suodattimen 35 annosta saatavilla pystysuuntaisen yksityiskohdan signaaleilla on kuvassa 3 esitetyn muotoinen lineaa-15 rinen amplitudin siirtovaste (vahvistus) "A" sekä positiivisilla (+) että negatiivisilla (-) signaalin polariteeteilla. Yhdistimen 30 annosta saatu palautettu valotiheyssignaali käännetään yksikössä 32, vaakasuuntaisen korostuksen ohjaus-piiri 40 suorittaa vaakasuuntaisen yksityiskohdan käsittelyn 20 ja signaali syötetään sen jälkeen signaalin yhdistinpiirin 42 ottoon.

Suodattimesta 35 saatavat pystysuuntaisen yksityiskohdan signaalit syötetään myös ei-lineaariseen pystysuuntaisen yksityiskohdan signaalin käsittely-yksikköön 50, joka sisäl-25 tää ei-lineaarisen signaalin käsittelijän 52 ja signaalin yhdistimen 54, eri signaalin vahvistuksen määrien antamiseksi pystysuuntaisen yksityiskohdan signaaleille kolmen ennalta määrätyn signaalin amplitudialueen puitteissa, kuten tul-: laan esittämään. Käsitellyt signaalit syötetään piiristä 50 30 yhdistimen 42 toiseen ottoon, jossa ne summataan vaakasuuntaisesta korostimesta 40 saatavien signaalien kanssa.

Yhdistimestä 42 saaatava antosignaali vastaa videosignaalin uudelleen muodostettua valotiheyskomponenttia, johon vaakasuuntaisen yksityiskohdan informaatiokomponentti on 35 palautettu ja ohjattavasti lisätty (korostettu) ja vähennetty (vaimennettu), kuten esitetään kuvan 2 yhteydessä. Uudelleen muodostettu valotiheyskomponentti syötetään sen jälkeen

II

7

7571 O

valotiheyssignaalin käsittely-yksikköön 58. Yksiköstä 58 saatava vahvistettu valotiheyssignaali Y ja värikkyysyksi-köstä 64 saatavat värierosignaalit yhdistetään matriisissa 68 aikaansaaden värikuvaa edustavat antosignaalit R, B 5 ja G. Nämä signaalit kytketään sen jälkeen sopivasti väri-kuvaputken 70 kuvan intensiteetin ohjauselektrodeihin.

Kuvio 2 esittää kuvan 1 vaaka- ja pystysuuntaisen yksityiskohdan signaalin käsittelypiirien yksityiskohtaista piirikaaviota.

10 Kuvassa 2 palautetut kampasuodatetut valotiheys signaali t syötetään korostuspiiriin 40 kytkentäpiiristä 30 signaalin kääntäjän 32, kytkentäkondensaattorin 75 ja vas-tusverkon 78 kautta. Korostuspiiri 40 sisältää viivelinjan 85, differentiaalisesti kytketyt transistorit 87 ja 88, vir-15 talähteen 89 toimintavirtojen aikaansaamiseksi transistoreja 87 ja 88 varten, ja transistorin 90, järjestettynä siten kuin on esitetty. Tässä esimerkissä viivelinja 85 toimii heijastusperiaatteella ja aikaansaa noin 140 nanosekunnin suuruisen signaalin viiveen. Piiristä 40 saatavat koroste-20 tut valotiheyden antosignaalit ilmaantuvat transistorien 88 ja 9Q yhteenkytketyille kollektorielektrodeille, ja syö-tetään yhdistimeen 42. Korostetuilla valotiheyden signaaleilla on kasvanut amplitudin siirtojyrkkyys sekä asiaan kuuluvat "alitukset" ja "ylitykset" V ^ ja toistetun kuvan --- 25 vaakasuuntaisen erottelutarkkuuden ja terävyyden parantami seksi. Tässä esimerkissä piirin 40 kaistanleveys ulottuu nolla hertzistä 4,0 MHz:in valotiheyssignaalin kaistanleveyteen, signaalin maksimikorostuksen ollessa taajuudella 3,5 MHz. Valotiheyssignaalin vaakasuuntaisen korostuksen 30 määrää voidaan ohjata ohjaamalla virtalähteestä 89 saatavilla olevan virran tasoa. Korostuspiirin 4Q yksityiskohtia on selostettu lisää amerikkalaisessa patenttihakemuksessa 255 982, W.E.Harlan, "Self-Limiting Video Signal Peaking Circuit", 2Q.4.1981.

35 Pystysuuntaisen yksityiskohdan suodattimesta 35 (kuvio 1) saatavat lineaariset pystysuuntaisen yksityiskohdan sig- 8 75710 naalit, joilla on lineaarinen amplitudin siirtovaste "A" kuten on esitetty kuviossa 3, on kytketty piirin 92 kautta ei-lineaariseen signaalin käsittelijään 52 sisältyvän vah-vistintransistorin 95 kantaottoon. Amplitudivasteellinen 5 takaisinkytkentäpiiri 98 on kytketty kollektorielektrodis-ta transistorin 95 kantaelektrodiin. Pystysuuntaisen yksityiskohdan signaalit muokataan ei-lineaarisen amplitudin siirtofunktion (vahvistuksen) mukaan ei-lineaarisella käsittelijällä 52, kuten on yksityiskohtaisesti selostettu 10 amerikkalaisessa patenttijulkaisussa US 4 295 160, W.A.La-goni, "Signal Processing Circuit Having a Ncn-Linear Transfer Funktion".

Lyhyesti esitettynä, ei-lineaarinen käsittelijä 52 aikaansaa ei-lineaarisen yhdistetyn amplitudin siirtofunk-15 tion kuten on esitetty kuviossa 4. Tämä antaa erilaisia signaalin vahvistuksen määriä signaaleille, joiden amplitudit ovat pieniä, keskisuuria ja suuria kolmen toiminta-alueen puitteissa, joita vastaavasti merkitään I, II ja III kuvassa 4 esitetyn siirtofunktion "B" mukaisesti, sekä po-20 sitiivisille (+) että negatiivisille (-) signaalin polariteeteille. Käsitellyt pystysuuntaisen yksityiskohdan signaalit vasteella "B" kytketään piirin 52 annosta kondensaattorin 100 kautta. Pieniamplitudiset pystysuuntaisen yksityiskohdan signaalit alueella I muokataan piirillä 52 25 tietyllä kiinteällä noin kahden suuruisella vahvistuksella. Keskisuuren amplitudin omaavien signaalien huippuamplitudi-poikkeamat vahvistetaan noin kolmen suuruisella vahvistuksella alueella II. Alueella III suuriamplitudisten signaalien huippuamplitudipoikkeamat, joihin kohdistuu vaimennus 30 (amplitudin pienennys) muokataan vähemmällä kuin tietyllä kiinteällä vahvistuksella. Suuriamplitudisten signaalien pieniamplitudiset poikkeamat käsitellään annetulla kiinteällä vahvistuksella, ja keskisuuret amplitudipoikkeamat vahvistetaan kuten yllä on mainittu alueella II.

35 Käsittelijästä 52 saadut ei-lineaarisesti käsitel lyt signaalit kytketään transistorin 110 kantaottoon vastuk-

II

9 75710 sen 102, kelan 104, vastuksen 106 ja kondensaattorin 108 käsittävän alipäästöisen pystysuuntaisen korostuksen suodattimen 101 kautta. Nämä signaalit yhdistetään transistorin 110 kannassa pystysuuntaisen yksityiskohdan suodattimesta 5 35 saatavan lineaarisen pystysuuntaisen yksityiskohdan sig naalien ennalta määrätyn määrän kanssa. Jälkimmäiset signaalit kytketään transistorin 110 kantaan vastuksen 115, kelan 116, vastuksen 106 ja kondensaattorin 108 käsittävän ali-päästösuodattimen 112 kautta. Transistori 110 toimii kään-10 tävänä takaisinkytkennän summausvahvistimena ja transistorin 110 kantaelektrodi edustaa "virtuaalisen maan" summauskoh-taa. Transistori 110 toimii myös aktiivisena suodatinlait-teena yhdessä alipäästösuodattimien 101 ja 112 kanssa, kuten tullaan yksityiskohtaisemmin selostamaan.

15 Transistorin 110 kollektoriannossa kehittyneisiin sig naaleihin liittyy ei-lineaarinen amplitudin siirtofunktio "C", kuten on esitetty kuvassa 5. Erityisesti, siirtofunktion C ominaiskäyrä ja transistorin 110 kollektoriin ilmaantuvien signaalien taso määräytyy vastuksen 106 impedans-20 sin suhteesta vastuksen 102 impedanssiin, ja vastuksen 106 impedanssin suhteesta vastuksen 115 impedanssiin. Nämä impedanssisuhteet valitaan niin, että piiristä 52 saatavat pieniamplitudiset signaalipoikkeamat, sen jälkeen kun ne on käsitelty siirtofunktion B alueessa I (kuv. 4), oleellisesti ’ 25 kumoavat toisensa vastuksen 115 kautta lineaarisesti käsi teltyjen signaalien pieniamplitudisten poikkeamien kanssa, kun signaalit kytketään vastusten 102 ja 115 kautta ja yhdistetään transistorissa 110. Toisin sanoen, vasteen B alueella I oleva lineaarinen signaalin siirtojyrkkyys ja vasteeseen 30 A liittyvä lineaarinen siirtojyrkkyys vastuksen 115 kautta kytketyille signaaleille keskinäisesti kumoavat toisensa niin, että transistorin 110 kollektoriin muodostuu ei-line-aarinen siirtofunktio C (kuv. 5).

Transistorin 110 kollektoriantoon kehittynyt yksityis-35 kohdan signaali kytketään muuttuvavahvistuksisen säätövastuksen 125 kautta yhdistimen 42 ottoon, jossa piiristä 50 10 7571 0 saatava ei-lineaarisesti käsitelty yksityiskohdan signaali summataan vaakasuuntaisen korostuksen piiristä 40 saatavan lineaarisesti muokatun valotiheyssignaalin kanssa.

Tässä esimerkissä korostuspiiristä 40 saatavalla signaalil-5 la on myös lineaarinen siirtovaste "A" (vahvistus) kuten on esitetty kuvassa 3. Edelleen, yhdistimen 42 antoon ilmaantuvalla uudelleen muodostetulla valotiheyssignaalilla on amplitudin siirtovaste "D", kun on esitetty kuvassa 6. Vasteeseen "D" viitaten huomataan, että alueilla II ja III sig-10 naaleille annettua signaalin vahvistusta voidaan muuttaa muutettavan vastuksen 125 asetuksen mukaisesti ilman, että vaikutetaan kiinteään signaalivahvistukseen alueella I, kuten on yksityiskohtaisesti esitetty amerikkalaisessa patenttijulkaisussa US 4 245 237.

15 Yhdistimestä 42 saatavan antosignaalin suhteen on huo mattava, että palautusalueella I muodostettu palautusvahvis-tus matalatasoisille pystysuuntaisen yksityiskohdan signaaleille (esimerkiksi signaaleille, joiden amplitudi on noin viisi prosenttia oletetusta maksimiamplitudista) on sellai-2Q nen, että matalatasoiset pystysuuntaisen yksityiskohdan signaalit yhdessä kohinan ja muiden ei-toivottujen komponenttien kanssa käsitellään ilman korostusta alueella I. Keskisuuren amplitudin omaavien pystysuuntaisen yksityiskohdan signaalien huippuamplitudit (esimerkiksi signaalit, joiden 25 amplitudi on viiden prosentin ja neljänkymmenen prosentin välillä oletetusta maksimiamplitudista) käsitellään koros-tusalueella II painottaen siten pystysuuntaisen yksityiskohdan informaatiota ja kuvan erottelutarkkuutta tällä alueella. Suhteellisen suuriamplitudisten pystysuuntaisen yksityiskoh-30 dan signaalien huippuamplitudi (esimerkiksi amplitudi, joka on suuruudeltaan välillä noin neljäkymmentä prosenttia oletetusta maksimiamplitudista ja maksimiamplitudi) vastaten suurikontrastista kuvaa kuten tekstiä, esimerkiksi, käsitellään alueella III suurten amplitudipoikkeamien vaimen-35 tamiseksi tai vähentämiseksi, jotka poikkeamat voivat olla riittävän suuria aiheuttaen liiallista kontrastia ja kuva- li X1 7571 0 putken "pursuamista", mikä muuten voisi vääristää tai hämärtää kuvan yksikohtia.

Alueella I matalatasoisen pystysuuntaisen yksityiskohdan signaalin informaatio on palautettu riittävässä mää-5 rin säilyttämään normaali matalatasoinen pystysuuntainen erottelukyky toistettavan kuvan valotiheyssisällössä. Pa-lautusvahvistuksen määrä alueella I vastaa edullisesti sitä signaalivahvistuksen määrää joka tietyssä järjestelmässä tarvitaan palauttamaan pystysuuntaisen yksityiskohdan kompo-10 nentin pieniamplitudiset poikkeamat valotiheyssignaaliin niin, että lopullisesti uudelleen muodostetulla valotiheys-signaalilla on oleellisesti tasainen amplitudivaste suhteessa pieniamplitudisiin pystysuuntaisen yksityiskohdan signaaleihin. Palautusvahvistuksen suuruus on funktio lukui-15 sista tekijöistä, esimerkiksi kampasuodattimen 15 antojen ja valotiheyskäsittelijän 58 välille kytkettyjen piirien signaalin muokkauksen ominaiskäyristä, joka valotiheyskäsit-telijä käsittelee lopullisesti uudelleen muodostetut valo-tiheyssignaalit, ja kampasuodattimen 15 antoihin ilmaantu-20 vien signaalien suhteellisista suuruuksista. Palautusvah-• ; vistuksen valinta alueelle I riippuu myös tarkasteluista, jotka koskevat sitä, mitkä tulokset ovat hyväksyttäviä tietyssä videosignaalin käsittelypiirissä. Esimerkiksi, jos "· palautusvahvistus on riittämätön, merkittävää kampasuoda- 25 tus—vaikutusta (eli signaalin huippuja ja nollakohtia eri taajuuksilla) esiintyy pystysuuntaisen yksityiskohdan taajuusalueella, johtaen vähemmän matalatasoiseen pystysuuntaisen yksityiskohdan informaatioon. Siten amplitudin siirto-omin ai s käyrän jyrkkyys alueella I vastaa tarvittavan 30 signaalivahvistuksen määrää halutun vasteen (eli laakeana valotiheyden vasteen) aikaansaamiseksi ilman että esiintyy ei-hyväksyttäviä sivuilmiöitä.

On huomattava, että tähän mennessä esitetyssä järjestelmässä vaakasuuntainen korostus toteutetaan ensimmäi-35 sessä signaalin käsittelytiessä, joka sisältää vaakasuuntaisen korostuspiirin 40, ja pystysuuntaisen yksityiskohdan 12

7571 O

signaalin käsittely korostus mukaanlukien toteutetaan toisessa signaalin käsittelytiessä, joka sisältää käsittely-piirin 50, vaakasuuntaisesta korostustiestä riippumatta. Siten ei-lineaarisesti käsitellyt pystysuuntaisen yksityis-5 kohdan signaalit, jotka yhdistetään piirissä 42 vaakasuuntaisesta korostimesta 40 saatavan signaalin kanssa, eivät ole alttiina vaakasuuntaisen korostuksen käsittelylle. Va-lotiheyden signaalin käsittely tällä tavoin estää ei-toivot-tujen valotiheyden signaalitransienttien vasteiden esiinty-10 misen, joita muutoin muodostuisi jos ei-lineaarisesti käsitellyt pystysuuntaisen yksityiskohdan signaalit jälkeenpäin olisivat alttiina vaakasuuntaiselle korostukselle. Kyseisiä ei-toivottuja transienttivasteitä muodostuisi muuten johtuen vaaka- ja pystysuuntaisten yksityiskohdan signaalin käsit-15 telypiireihin liittyvistä erilaisista signaalin käsittelyn kaistanleveyksistä. Tässä esimerkissä pystysuuntaisen yksityiskohdan signaalin käsittelytien signaalin kaistaleveys ulottuu nolla hertzistä noin 1,0 MJz:iin, vaakasuuntaisen korostuksen signaalinkäsittelytien, joka sisältää piirin 40 20 käsittäessä merkittävästi laajemman 4,0 MHz:n valotiheyden signaalin kaistanleveyden, kuten aikaisemmin on mainittu.

On myös huomattava, että pystysuuntaisen yksityiskohdan signaalin käsittelijän 50 ei-lineaarinen toiminta tuottaa joskus nopeita käsiteltyjen signaalien amplitudin 25 vahvistuksen muutoksia. Kyseiset nopeat muutokset, jotka ilmenevät aikajaksossa amplitudin epäjatkuvuuksina, suotuisas-·' ti auttavat aikaansaamaan hyvin määritellyn rajan toiminta- alueen, jossa pystysuuntaisen yksityiskohdan signaalit eivät korostu, ja toiminta-alueen, jossa yksityiskohdan signaalit 30 korostuvat, välille. Kyseisiin nopeisiin muutoksiin liittyvät epäjatkuvuudet voivat kuitenkin aikaansaada hvaittavis-sa olevia näkyviä vaikutuksia toistetussa kuvassa. Erityisesti, epäjatkuvuuksien vaikutukset ilmenevät sahalaitaisuu-tena tai "porrasaskelina" (eli aaltoilun muotona) toistetta-35 van halkaisijan tai vastaavan kuvion reunoja pitkin. Kuvan sahalaitaisuus voi johtua myös vastaanotetun televisiosig- ii 13 7571 0 naalin sisällöstä, missä tapauksessa sahalaitaisuudet voivat suurentua piirin 50 ei-lineaarisen käsittelytoiminnan vaikutuksesta. Tätä ilmiötä koskeva lisäinformaatio on löydettävissä amerikkalaisesta patenttijulkaisusta US 4 223 340, 5 J.P. Bingham ja W.A. Lagoni.

Kuvio 2 järjestelyssä näiden sahalaitaisuuksien näkyvä vaikutus on vähennetty hyväksyttävissä olevaan minimiin käyttämällä alipäästöistä pystysuuntaisen korostuksen suodatinta 101, joka sisältää elementit 102, 104, 106 ja 108, 10 kytkettynä ei-lineaarisen piirin 52 antoon. Tämä suodatin tasoittaa sahalaitaisuuksia suodattamalla pois korkeataajuuk-sisia komponentteja kuten ei-toivottuja harmonisia ja häiriö-komponentteja, jotka liittyvät ei-lineaarisen käsittelijän 52 toiminnasta aiheutuviin nopeisiin signaalin amplitudin 15 muutoksiin.

Pystysuuntaisen korostuksen suodattimen 101 suunnittelua helpotetaan tavalla, jossa vaakasuuntaisen korostimen 40 sisältävä kampasuodatetun valotiheyden signaalin käsitte-lytie on järjestetty seuraavasti ei-lineaarisen käsitteli-20 jän 52 ja suodattimen 101 sisältävän pystysuuntaisen yksityiskohdan signaalin käsittelytien suhteen.

Kuvion 2 signaalin käsittelyjärjestelmän asianmukai-nen toiminta vaatii, että signaalit, jotka on kytketty vaakasuuntaisen käsittelijän 40 sisältävän tien kautta, ja 25 signaalit, jotka on kytketty pystysuuntaisen käsittelijän 52 sisältävän pystysuuntaisen yksityiskohdan signaalitien kaut-ta, saapuvat yhdistimeen 42 ajan suhteen yhtäaikaisesti niin, että yhdistimestä 42 saatavan uudelleen muodostetun valoti-heyssignaalin anto on amplitudi- ja vaiheominaisuuksiltaan 30 sopiva. Tämä ajallinen yhtäaikaisuus saavutetaan viivelin-jan 85 aikaansaamalla signaalin viiveellä vaakasuuntaisella käsittelytiellä, yhdessä pystysuuntaisen korostuksen suodat-timeen 1Q1 liittyvän signaalin viiveen kanssa pystysuuntaisen käsittelyn signaalitiellä. Tässä tapauksessa viivelin-35 jaan 85 ja pystysuuntaisen korostuksen suodattimeen 101 liit- 14 7571 0 tyvät signaalin viiveet ovat oleellisesti yhtä suuret.

Viivelinjaan 85 liittyvän viiveen määrä vastaa viiveen määrää (tässä esimerkissä noin 140 nanosekuntia), joka vaaditaan määräämään haluttu vaakasuuntaisen korostuksen 5 vaste piirin 40 käsittelemme signaaleille. Tämä viiveen määrä on riittävän suuri niin, että vastaava signaalivii-veen (tasoitus) määrä, joka vaaditaan suodattimen 101 sisältävän pystysuuntaisen signaalin käsittelytiellä, on riittävän suuri jotta pystysuuntaisen korostuksen suodatin 101 10 voidaan suunnitella suorituskyvyltään tehokkaaksi haluttujen suodatusominaisuuksien suhteen. Toisin sanoen suodattimena 101 sallitaan olevan riittävän suuri viive niin, että suodatin voidaan suunnitella sellaiseksi että sillä on riittävän matala noin 1,0 MHz:n suuruinen rajataajuus sekä hyvä 15 1/0 MHz:n yläpuolella olevien taajuuksien vaimennus sekä hyvä ryhmävaiheviiveen vaste. Alipäästösuodatin 112 on sisällytetty signaaliviiveen ja kaistanleveyden sovittamiseksi lineaarisille pystysuuntaisen yksityiskohdan signaaleille jotka on summattu transistorin 110 kannassa, suhteessa sig-20 naaliviiveeseen ja kaistanleveyteen, jotka liittyvät käsittelijästä 52 ja suodattimesta 101 saataviin ei-lineaarisesti käsiteltyihin signaaleihin.

Siten esitetty viivelinjan 85 järjestely vaakasuuntaisessa käsittelijässä 40, suhteessa pystysuuntaiseen käsit-25 telijään 52 ja pystysuuntaisen korostuksen suodattimeen 101, auttaa helpottamaan tehokkaan pystysuuntaisen korostuksen suodattimen suunnittelua ja aikaansaa signaaliviiveiden tasauksen, sen lisäksi että se määrää vaakasuuntaisen korosti-men 40 käsittelemien signaalien korostusominaisuudet ja es-30 tää muutoksen vasteongelman, kuten aikaisemmin on huomautettu.

Pystysuuntaisen yksityiskohdan signaalin käsittely-piirin muunlaiset järjestelyt ovat myös mahdollisia esillä olevan keksinnön periaatteiden mukaisesti. Esimerkiksi, pystysuuntaisen yksityiskohdan signaalin käsittelypiiri 50 voi-35 täisiin korvata aikaisemmin mainitun amerikkalaisen patenttijulkaisun US 4 295 160 kuvion 3 mukaisella ei-lineaarisella is 7571 0 signaalin käsittelijällä. Myös tässä tapauksessa jää suotavaksi ei-lineaarisesti käsiteltyjen antosignaalien suodattaminen pystysuuntaisen korostuksen suodatinta 101 vastaavalla suodattimena aikaisemmin mainituista syistä joh-5 tuen. Kuviossa 2 esitetty pystysuuntaisen yksityiskohdan signaalin käsittelyjärjestely on kuitenkin edullinen, koska se sallii keskisuuren ja suuren amplitudin omaavien yksityiskohdan signaalien vahvistuksen säädön säädettävän vastuksen avulla alueilla II ja III, ilman että vaikutetaan kiinteään 10 vahvistukseen, joka halutaan pieniamplitudisille pystysuun-täisen yksityiskohdan signaaleille alueella I.

Claims (5)

16 7571 O

1. Videosignaalin käsittelylaite televisionvastaan-otinjärjestelmässä videosignaalin käsittelemiseksi, joka 5 videosignaali sisältää kuvaa edustavat valotiheys- ja vä-rikkyyskomponentit järjestettynä videosignaaliin taajuus-spektriin taajuuslomitettuun suhteeseen, järjestelmän sisältäessä kampasuodatinvälineen kampasuodatetun valoti-heyssignaalin aikaansaamiseksi ensimmäiseen ulostuloon, 10 jonka valotiheyssignaalin amplitudihuiput ovat kuvan juo-vapyyhkäisytaajuuden kokonaisilla monikerroilla ja amplitudin nollakohdat ovat mainitun juovataajuuden parittomilla puolilukukerroilla, ja kampasuodatetun signaalin aikaansaamiseksi toiseen ulostuloon, jonka signaalin ampli-15 tudihuiput ovat mainitun juovataajuuden parittomilla puolilukukerroilla ja amplitudin nollakohdat ovat mainitun juovataajuuden kokonaisilla monikerroilla, ja jolloin toiseen ulostuloon aikaansaadut signaalit sisältävät signaa-litaajuuksia, jotka edustavat valotiheyden pystysuuntaisen 20 kuvayksityiskohdan informaatiota, joka puuttuu ensimmäi sessä ulostulossa olevasta mainitusta kampasuodatetusta valotiheyden signaalista, mainitun laitteen sisältäessä pystysuuntaisen yksityiskohdan suodatinvälineen (35) kytkettynä kampasuodatinvälineen toiseen ulostuloon pysty-25 suuntaisen yksityiskohdan informaatiota vastaavien mainit tujen taajuuksien päästämiseksi selektiivisesti läpi, lukuunottamatta signaalitaajuuksia, jotka on varattu värik-kyyssignaalitaajuuksien kaistalle, pystysuuntaisen yksityiskohdan komponentin johtamiseksi tällä tavoin kampa-30 suodatinvälineen toisesta ulostulosta; ensimmäisen yhdis- tinvälineen (30) mainitun kampasuodatinvälineen ensimmäisestä ulostulosta saatavien kampasuodatettujen valoti-heyssignaalien yhdistämiseksi tietyn suuruisen mainitun pystysuuntaisen yksityiskohdan komponentin kanssa palaute-35 tun valotiheyssignaalin aikaansaamiseksi; pystysuuntaisel- il 17 7571 0 le yksityiskohdan komponentille vasteellisen epälineaarisen pystysuuntaisen yksityiskohdan korostuspiirin (52,54) pystysuuntaisen yksityiskohdan korostuskomponentin muodostamiseksi ulostuloon; tunnettu palautetulle valo-5 tiheyssignaalille vasteellisesta vaakasuuntaisesta koros-tuspiiristä (32, 40) mainitun palautetun valotiheyssignaa-lin vaakasuuntaisen kuvayksityiskohdan informaation korostamiseksi vaakasuuntaisesti korostuneen valotiheyssignaa-lin aikaansaamiseksi ulostuloon; toisesta yhdistinväli-10 neestä (42) epälineaarisesta pystysuuntaisen yksityiskoh dan korostuspiiristä ja vaakasuuntaisesta korostuspiiristä saatavien signaallantojen yhdistämiseksi vaaka- ja pysty-suuntaisesti korostuneen valotiheyssignaalin muodostamiseksi ulostuloon; valotiheyssignaalia käyttävästä lait-15 teestä (58) mainitusta toisesta yhdistinlaitteesta tule vien ulostulosignaalien vastaanottamiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että vaakasuuntainen korostuspiiri (32, 40) sisältää signaaliviivevälineen (85) vaakasuuntaisesta 20 korostuspiiristä saatavien ulostulosignaalien korostus- ominaisuuksien määräämiseksi.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tun nettu siitä, että pystysuuntaisen yksityiskohdan korostuspiiri (52, 54) sisältää alipäästösuodatinvälineen 25 (101, 112), ja että alipäästösuodatinvälineessä (101, 112. esiintyy signaaliviive, joka on oleellisesti yhtäsuuri kuin signaaliviivevälineessä (85) esiintyvä signaaliviive. 18 7571 O

1. Videosignalbehandlingsapparat i ett televisions-mottagarsystem för behandling av en videosignal, vilken in-5 nehäller bildpresentativa luminans- och krominanskomponenter liggande inom ett frekvensspektrum av videosignalen i ett frekvensinterfolierat förhällande, varvid systemet inklude-rar en kamfilteranordning, vilken vid en första utgäng ger en kamfiltrerad luminanssignal med amplitudtoppar vid hel-10 tals-multiplar av en bildlinjeavsökningsfrekvens och ampli-tudnollpunkter vid udda raultiplar av halva Iinjefrekvensen, och vilken vid en andra utgäng ger en kamfilterad signal med amplitudtoppar vid udda multiplar av halva Iinjefrekvensen och amplitudnollpunkter vid integrals multiplar av 15 Iinjefrekvensen, och varvid signalerna, som uppträder vid den andra utgängen, inkluderar signalfrekvenser som repre-senterar slidan vertikal bilddetaljinformation för luminansen som saknas i den kamfiltrerade luminanssignalen vid den första utgängen, varvid apparaten inkluderar en vertikal-. . 20 detaljanordning (35), vilken kopplats tili den andra ut- gängen i kamfilteranordningen för selektivt ledande av sig-nalfrekvenserna som motsvarar vertikaldetaljinformation med undantag av signalfrekvenserna som ligger i bandet för krominanssignalfrekvenserna, för därvid derivera en verti-25 kai detaljkomponent frän den andra utgängen i kamfilteran-. . ordningen; en första kombinerande (30) anordningen för kom- : binerande av kamfiltrerande luminanssignaler frän den första utgängen i kamfilternaordningen med en given storlek pä ver-tikaldetaljkomponenten för producerande av en äterställd 30 luminanssignal; en olinjär toppframhävningskrets (52,54) för den vertikala detaljkomponenten, vilken krets reagerar för den vertikala detaljkomponenten för utvecklande av en vertikaldetaljtoppframhävd komponent vid en utgäng, k ä n -netecknad av en toppframhävningskrets (32,40) för 35 horisontelldetaljkomponenten, vilken reagerar för den äter-ställda luminanssignalen för toppframhävande av horisontell ti