FI77345C - Kontrollanordning foer digital signalamplitud. - Google Patents

Description

1 77345

Digitaalisen signaalin amplitudin säätölaite Tämä keksintö liittyy videosignaalien käsittelyyn tarkoitettuun laitteeseen ja vielä tarkemmin käsitellyn signaa-5 Iin amplitudin säätöön tarkoitettuun laitteeseen.

Esiteltävä keksintö tullaan kuvailemaan televisiovas-taanottimen värisignaalin käsittelyn yhteydessä, vaikka keksintö ei olekaan rajoitettu tähän sovellutukseen. Televisiovastaanottimessa vastaanotettu videosignaali erotetaan lumi-10 nanssi- ja värikomponentteihin. Nämä komponentit käsitellään erillään ja yhdistetään sitten tuottamaan R-, G- ja B-sig-naalit, jotka ohjaavat näyttöyksikköä.

Värikomponentti sisältää aikajärjestyksessä väripurs-keen ja sitä seuraavan värikuvainformaation. Väripurskeen 15 amplitudi ja väripurskeen amplitudin suhde kuvainformaation amplitudiin on yleensä sovittu vakioksi. Ei ole harvinaista, että väripurskeen (tai kuvainformaation) taso poikkeaa halutusta tasosta johtuen viallisesta yleisradiolähetyslait-teistosta tai siirtotiestä jne. Näiden poikkeamien kompen-20 soimiseksi ja värisignaalin tason palauttamiseksi nimellisille tasoille, perinteiset vastaanottimet sisältävät automaattisia värinsäätöpiirejä (ACC = automatic crominance control). ACC-piirit vertaavat purskeen voimakkuutta ennalta asetettuun vertailuarvoon ja vahvistavat tai vaimentavat 25 värisignaalia pitääkseen purskesignaalin amplitudin vakiona halutulla tasolla.

Voi tapahtua, johtuen virheellisestä ACC-toiminnasta tai differentiaalisista väripurskeen kuvainformaation poikkeamista, että ACC-piiri nostaa värisignaalin voimakkuuden 30 ei toivotun korkeaksi. Tämän vaikutuksena uudelleen tuotetaan kuvat liian kirkkaan värisinä. Tämän ilmiön kompensoimiseksi tarvitaan väriyliohjautumispiiri, joka tarkkailee ACC-piiriltä tulevaa värisignaalia ja vaimentaa värisignaalia, kun sen voimakkuus saavuttaa ennalta määritellyn ampli-35 tudin. Perinteisissä analogisissa vastaanottimissa väriyli-ohjautumistoiminta voi olla toteutettu yksinkertaisella 2 77345 vahvistuksen säädöllä varustetulla vahvistimella, joka huolehtii signaalin vaimentamisesta sekä diodilla ja alipäästö-suodattimella, jotka huolehtivat ilmaisusta.

Vastaanottimessa, joka käsittelee videosignaaleja 5 digitaalisesti, esim. käyttämällä binaariaritmetiikkaa, vah-vistamiseen/vaimentamiseen sisältyy kertolasku, ja binaariset kertojat ovat suhteellisen suuria, kalliita ja väiteltyjä laitteita. Toiseksi, ei ole binaarilaitetta, joka aikaansaisi diodi-ilmaisinta vastaavan epälineaarisen toiminnan.

10 Ja lopuksi, ei ehkä ole mahdollista päästä käsiksi värisig-naaliin siinä signaalitien pisteessä, jossa on tarkoituksenmukaisinta suorittaa väriyliohjautumisen estäminen.

Esillä olevan keksinnön periaatteiden mukaisesti digitaalisen videosignaalin amplitudin säätölaite sisältää ker-15 tojan, jossa on sisääntuloportti kytkettynä digitaalisten videosignaalien lähteeseen sekä säätösisääntulo. Ilmaisin generoi digitaalisen videosignaalin voimakkuutta vastaavan säätösignaalin. Ilmaisin sisältää paloitteisen lineaarisen painotuksen, joka tuottaa ensimmäisen herkkyystason signaa-20 livoimakkuuksille annelta määrätyn arvon alapuolella ja toisen herkkyystason signaalivoimakkuuksille ennalta määrätyn arvon yläpuolella. On myös menetelmiä säätösignaalin kytkemiseksi kertojan säätösisäänmenoon.

Eräs esiteltävän keksinnön suoritusmuoto on digitaa-25 lisen signaalin yliohjautumisen kompensointipiiri. Piiri sisältää paloittaisen lineaarisen ilmaisutoiminnon, joka laskee signaalitason keskiarvon kenttäjakson aikana tuottaakseen säätösignaalin. Säätösignaali on järjestetty muuntamaan vahvistuskerrointa aikaisemmin sijaitsevassa signaalin ker-30 tojassa, joka operoi käsiteltävää signaalia. Yhdessä suoritusmuodossa kertojapiiri on värisignaalin kylläisyyskertoja. Tässä suoritusmuodossa ilmaisin tarkkailee kylläisyyskerto-jan ulostulosignaalia ja ilmaisimen ulostulosignaali muuntaa kylläisyyden vahvistuskerrointa. Ilmaisin on tehty ohjel-35 moitavaksi mahdollistamaan käyttäjän säätämät muutokset kyl-läisyyskertoimeen.

3 77345 Väriyliohjautumisen ilmaisin sisältää signaalin pai-notuspiirin ja signaalin keskiarvonlaskupiirin. Keskiarvon-laskupiiri generoi kenttäjakson painotettujen signaalien keskiarvoa vastaavan signaalin. Keskiarvoa käytetään sitten 5 yliohjautumisen säätösignaalina. Painotuspiiri on järjestetty painottamaan suuriamplitudisia signaaleja enemmän kuin pieniamplitudisia signaaleja. Tämä piiri sisältää vertailu-generaattorin, joka tuottaa signaaliarvon XR erottamaan pie-niamplitudiset signaalit suuremmista. Tämä arvo vähennetään 10 otetuista signaalinäytteistä Xn ja positiiviset erotukset suunnataan ensimmäiselle skaalauspiirille generoimaan näyte-arvot (S2-S1(X -XD) , missä S2-S1 on skaalauskerroin ja (Xn~XR)p tarkoittaa positiivisia arvoja Xn~XR. Signaalit Xr johdetaan myös toiselle skaalauspiirille, joka kehittää sig-15 naalinäytteen SlXn, missä S1 on toinen skaalauskerroin. Skaalatut näytteet summataan sitten generoimaan signaalinäytteet Y , jotka määritellään yhtälössä

Yn = S1Xn+(S2-S1)(Xn-XR)p 20 ja jotka näytteet johdetaan keskiarvonlaskupiirille. Paino-tuspiiriä ohjelmoidaan muuttamalla vertailuarvoja XD.

Piirroksissa:

Kuvio 1 on lohkokaavio televisiovastaanottimen osas-25 ta, joka sisältää signaalin yliohjautumisen säätöpiirin vä-risignaalin käsittelytiellä;

Kuviot 2 ja 5 ovat lohkokaavioita signaalin yliohjautumisen säätöpiireistä, jotka voivat toimia kuvion 1 piirissä; 30 Kuvio 3 on looginen kaavio paloittaisesta lineaari sesta painotuspiiristä, joka voi korvata kuvion 2 signaalin yliohjautumisen säätöpiirin; ja

Kuvio 4 on graafinen esitys kuvion 3 piirin siirto-ominaisuuksista .

35 Seuraavassa selostuksessa on oletettu, että digitaa liset signaalit ovat rinnakkaisessa binaarisessa 2-komple- 4 77345 menttimuodossa. Elementtien väliset leveät liitynnät piirroksissa ovat rinnakkaisia bittiväyliä palvellen rinnakkaismuotoisia bittinäytteitä ja kapeat liityntälinjat käsittävät yksittäiset linjakytkennät. Samoilla viitenumeroilla eri 5 kuvioissa merkityt elementit suorittavat samat toiminnot.

Kuvio 1 kertoo digitaalisen televisiovastaanottimen signaalinkäsittelyn peruslohkot. Sellaisessa vastaanottimes-sa perinteiset analogiset TV-yleisradiolähetyssignaalit vastaanotetaan antennilla 10 ja ohjataan perinteiselle analo-10 giselle välitaajuusilmaisupiirille 12. Piiri 12 tuottaa yhdistetyn analogisen kantataajuisen videosignaalin, joka johdetaan analogia-digitaalimuuntimelle (ADC) 20. ADC 20 generoi digitaaliset kuvaukset analogisesta videosignaalista näytteenottonopeudella, joka on esim. neljä kertaa suurempi 15 kuin väriapukantoaallon taajuus. Digitaaliliset videonäytteet johdetaan kampasuotimelle, joka erottaa yhdistetystä videosignaalista luminanssi- ja värikomponentit. Luminans-sikomponentti johdetaan luminanssisignaalin käsittelyele-mentille 26, joka voi esim. sisältää alipäästösuotimia, 20 kontrastinsäädön jne. Käsitelty luminanssisignaali johdetaan elementiltä 26 matriisipiirille 30, jossa se yhdistetään käsiteltyyn värisignaaliin kehittämään punainen R-, vihreä G- ja sininen B-signaalit, jotka ohjaavat kuvaputkea.

Värikomponentti johdetaan kampasuotime1ta 22 kais-25 tanpäästösuotimelle 24, joka eliminoi matalataajuisen kohinan ja värien sekoittumisen. Kaistanpäästösuodatettu väri-signaali johdetaan ACC-värintappopiirille 28, joka säätää värisignaalin amplitudia pitääkseen väripurskeen amplitudin vakiona. Vaihtoehtoisesti, jos värisignaalin amplitudi pu-30 toaa ennalta määritellyn hyväksyttävän tason alapuolelle, piirin 28 ulostulosignaalin arvo on nolla.

Värisignaali ACC-piiriltä 28 johdetaan kylläisyys-kertojaan 34, jossa signaalinäytteet skaalataan asettamaan uudelleen tuotetta kuvan väri-intensiteetti katsojan halua-35 maksi. Ulostulonäytteet kertojalta 34 johdetaan väridemo-dulaattoripiirille 32, joka demoduloi värisignaalin esim.

5 77345 kvadratuurisuhteisiksi värierosignaaleiksi (R-Y) ja B-Y). Värierosignaalit johdetaan matriisipiirille 30. Huomaa, että kylläisyyskertojan 34 ja demodulaattorin 32 suhteelliset paikat voidaan vaihtaa keskenään.

5 Suurin osa digitaalisen vastaanottimen signaalia kä sittelevistä elementeistä toimii keskussäätöyksikön alaisena. Mukavuuden vuoksi on kuviossa 1 säätöyksikkö piirretty kytketyksi vain kylläisyyskertojalle 34. Tässä yhteydessä säätöyksikkö vastaanottaa käyttäjän sisääntulon kylläisyyden 10 säätösignaalit ja muuttaa ne kertojan 34 hyväksymään muotoon.

Kuviossa 1 on myös signaalin tasonsäätöelementti tai väriyliohjautumisen ilmaisin (COD) 36 kytketty kertojan 34 ulostuloon. COD 36 generoi kenttä/kehysjakson aikana väri-15 signaalin keskiarvoon verrannollisen signaalin, joka johdetaan säätöyksikölle 38. Riippuvaisena tästä keskiarvosta asettaa säätöyksikkö 38 kertojalle 34 johdetun kylläisyyden skaalauskertoimen pitämään keskimääräisen kuvan värikylläi-syyden tai intensiteetin katsojan haluamassa asetuksessa.

20 Vaihtoehtoinen COD-järjestely on kuvattu katkoviival la piirretyllä lohkolla 40, missä värisignaalia tarkkaillaan kylläisyyskertojan 38 etupuolelta. Tässä järjestelyssä COD ei pyri vastustamaan käyttäjän tekemiä kylläisyysmuutoksia. Tässä ja toisessa COD-järjestelyssä yliohjautumisjärjestelmä 25 sisältää ennalta olemassa olevan signaalinkertojän (esim. elementti 34) toiminnan toteuttamiseen tarvittavien lisäosien määrän minimoimiseksi.

On parempi kytkeä COD-piiri ennen kertojaa, koska ilmaisin saattaa olla suunniteltu kiinteälle ilmaisutoiminnal-30 le mieluummin kuin COD 36 tapaiselle ohjelmoitavalle toiminnalle. Kuitenkin, TV-suunnittelijalla ei saata olla pääsyä kylläisyyskertojan sisääntuloon. Esimerkiksi, jos TV-vas-taanotin on suunniteltu ITT Intermetallin (Freiburg, Länsi-Saksa) valmistamien digitaalisten TV-käsittelypiirien Digit 35 2000 VLSI ympärille, on sunnittelijalla pääsy ainoastaan kylläisyyskertojan ulostulosignaaliin suoraan ja kertojan 6 77345 skaalauskerroinsisäänmenoon epäsuorasti säätöyksikön kautta. Tässä tapauksessa suunnittelija on pakotettu toteuttamaan COD-toiminta elementin 36 mukaisin järjestelyin.

Kuvio 2 esittää yliohjautumisen ilmaisimen 36 yksi-5 tyiskohtaisemmin. Oletetaan, että kylläisyyskertojan 34 sisääntulo on demoduloimaton värisignaali. Tämä signaali on vaihe- ja amplitudimoduloitu sinimuotoinen signaali, ja signaalin digitaalisten kuvausten suuruuden tuloksena signaali vaihtelee hetkellisen näytteenoton vaiheen mukaan. Olete-10 taan myös, että näytteenottonopeus on neljä kertaa väriapu-kantoaallon taajuus, esittäen vuorottelevat peräkkäiset näytteet kvadratuurisuhteissa. Kiinnostava suure yliohjautumisen säädön kannalta on värisignaalin voimakkuus tai huipusta huippuun vaihtelu eikä peräkkäisten näytteiden arvo.

15 Siksi on ensin tarpeellista ilmaista värisignaalin amplitudi. Tämä toiminta on saatu aikaan elementillä 45, joka on kytketty kertojan 34 ulostuloon. Elementti 45 laskee neliöjuuren vierekkäisten näytteiden muodostamien peräkkäisten parien summasta määrittääkseen voimakkuuden. Vaihtoehtoises-20 ti, se saattaa olla laite, joka arvioi signaalivoimakkuuden jne. Myös, koska koko toiminta on yleensä suunniteltu rajoittamaan värisignaalin maksimiarvoja, ei ehkä ole tarpeellista ottaa näytteiden vähemmän merkitseviä bittejä mukaan voimakkuuden laskemiseen.

25 Voimakkuusnäytteet on johdettu signaalinpainotusele- mentille 47, jolla on paloittainen lineaarinen siirtofunktio. Tämä siirtofunktio on kaksijyrkkyyksinen funktio, ja on suunniteltu painottamaan suuriamplitudisia signaaleja enemmän kuin pieniamplitudisia. Siirtofunktion muoto on karkeasti 30 yhdenmuotoinen analogisissa yliohjautumisen ilmaisimissa käytetyn diodin tai transistorin kanta-emitteriliitoksen siirtofunktion kanssa.

Painotetut voimakkuusarvot johdetaan elementiltä 47 akulle 49, joka summaa painotetut arvot tai laskee ennalta 35 määrätyn arvon ylittämiskertojen lukumäärän ennalta määrätyn aikajakson, esim. kenttä- tai kehysjakson, aikana.

7 77345

Elementin 49 tuottama kumuloitunut tai integroitu arvo on johdettu yhdeksi vertailijän 53 sisääntulosignaaliksi. Yli-ohjautumisen vertailuarvo muistielementiltä 51 on toisena vertailijän 53 sisääntulosignaalina. Jos kumuloitunut arvo 5 saavuttaa vertailuarvon, vertailija antaa säätöyksikölle 38 signaalin, joka ilmaisee, että kerrointa pitäisi pienentää. Vertailija voidaan järjestää ilmaisemaan prosentuaalisen eroarvon osoituksena kertoimen vaatimasta prosentuaalisesta muutoksesta. Vaihtoehtoisesti, vertailija voidaan järjestää 10 ilmaisemaan vain erotuksen etumerkki. Jälkimmäisessä tapauksessa säätöyksikkö on ohjelmoitu kasvattamaan tai pienentämään kerrointa kiinteällä arvolla jokaista aikaväliä kohden, jolla vertailija antaa signaalin.

Jos säätöyksikkö 38 on esimerkiksi mikroprosessori, 15 on helposti havaittavissa, että elementit 51 ja 53 voidaan yhdistää sopivalla ohjelmoinnilla yhdeksi kokonaisuudeksi.

Ajatellaan, että järjestelmä toimii vakiotilassa ja käyttäjä yrittää kasvattaa uudelleen tuotetta kuvan väri-kylläisyyttä, esim. hän kasvattaa käyttäjän asettamaa kyl-20 läisyyskertoimen arvoa. Jos mitään muuta ei muuteta, signaalin voimakkuus kertojan 34 ja ilmaisimen 45 ulostuloissa kasvaa, kuten myös kumuloitunut arvo akun 49 ulostulossa. Tämä viimeisin nostettu arvo pyrkii saamaan säätöyksikön 38 kumoamaan käyttäjän ohjaaman kylläisyyden kasvun, mitätöi-25 den siten tehdyn kylläisyyden säädön. (Kuten aikaisemmin todettiin, tätä ongelmaa ei synny ilmaisimen sisääntulon ollessa kytkettynä kertojan edelle.) Jotta voitaisiin ylioh-jautumisen eston ja kylläisyyskertojan itsemitätöintitoimin-ta, painotuselementin 47 siirtofunktiota muutetaan samanai-30 kaisesti käyttäjän säätämien kylläisyysmuutosten kanssa. Mitä suuremmat asetukset, sitä suuremmalle prosentille signaaleista on painotuspiiri ohjelmoitu olemaan epäherkkä ja päin vastoin.

Ilmaisimen painotuspiiri on esitetty kuviossa 3 ja 35 sen vastakäyrät on esitetty kuviossa 4. Vasteessa on kaksi jyrkkyyttä, sisältäen loivemman jyrkkyyden nollasta taite- 8 77345 kohtaan (esim. käyrien leikkauspiste) ja suuremman jyrkkyyden sisääntuloarvoille taitekohdan yläpuolella. Pienempi ja suurempi jyrkkyys ovat esimerkiksi 1/2 ja 4 1/2 ja taitekohta sijoitettuna arvoon X x-akselilla. Elementiltä 45 5 (kuvio 2) tulleet värisignaalin voimakkuusarvot, jotka ovat pienempiä kuin arvo XR, kerrotaan kertoimella puoli ja XR:ää suuremmat voimakkuusarvot kerrotaan kertoimella 4 1/2. Koko ilmaisin on siten paljon herkempi voimakkaammille signaaleille. Tämä ilmiö estää pieniä hyvin kyllästyneitä kuva-aluei-10 ta näkymästä luonnottoman voimakkaasti.

Painotuselementin ohjelmoitavuus on toteutettu vaihtelemalla taitekohdan sijaintia tai arvoa. (Tämä muutos on normaalisti yhteydessä samanaikaiseen yliohjautumisen vertailuarvon muuttamiseen.) Kun taitekohta siirretään alempaan 15 arvoon XRL, suurempi prosentti sisääntulleista arvoista on painotettu suuremman jyrkkyyden kuvaamalla arvolla. Kun taitekohta siirretään oikealle suurempaan arvoon X^, harvemmat sisääntulleen signaalin näytteet ovat tarpeeksi suuria tullakseen jyrkemmän käyrän vaikutuspiiriin.

20 Olkoon Xn n:s painotuspiiriin tullut voimakkuusnäy- te ja olkoon Yn n:s painotuspiirin 47 tuottama painotettu näyte. Arvo Yn voidaan kuvata Y = S1X +(S2-S1)(X -Χβ)„ (1)

n n n R P

25 missä S1 ja S2 edustavat elementin 47 siirtofunktion pienempiä ja suurempia jyrkkyyksiä ja määrä (X -X )„ on nollasta

Xl K tr eroava vain positiivisille erotuksille X -X_,. Siksi termi

n R

(S2-S1)(X -X ) on nolla termin (X -X_) negatiivisille ja n r\ sr UK

30 nolla-arvoille. Oletetaan, että taitekohdan arvolle XR on yliohjautumisen vertailuarvo R„. Akun 49 ulostulo voidaan

K

esittää summana yli kenttäjakson kenttä 35 °a = Σ Yn (2)

An 9 77345 ja vertailijan 53 ulostulo Co erotuksella c° ' °a-re ,3> 5 Oletetaan seuraavaksi, että käyttäjä kasvattaa käyt täjän sisääntulossa kylläisyysvahvistusta kertoimella M. Tämä pyrkii aiheuttamaan voimakkuuden X ' samalle kuvasignaalille M kertaa suuremmiksi kuin alkuperäiset voimakkuudet, esim.

10 V <“>

Kun kylläisyydenvahvistus käyttäjän sisääntulossa muuttuu kertoimella M, säätöyksikkö muuttaa siirtofunktion taitekoh-15 dan arvoa M kertaa alkuperäisen arvon XRverran. Säätöyksikkö 38 (kuvio 2) muuttaa myös yliohjautumisen vertailuarvon uuteen arvoon R 1, joka on M kertaa alkuperäinen vertailu-arvo Rr. Olettaen, että kertojan vahvistus muuttuu, elementin 47 tuottamat uudet arvot Y ' saadaan n 20 V = S1xn'+(S2-S1)(Xb'-XR')p (5) = S1MX+(S2-S1) (MX-MX_)D (6)

n n R P

tai 25 Y 1 = MY (7) .

n n '

Akun 49 ulostuloarvot O^* ovat V = Σν = ΜΣΥη <8) 30 ja vertailijan 53 uudet ulostuloarvot Co’ ovat

Co* = Oa*-Rr* (9) 35 = ΣΥ *-R * (10) Π i\ 10 77345

Co' = M(ZYn-RR) (11) = MCo 5 Siispä silmukka stabiloi nyt M kertaa suuremmat arvot kuin se stabiloi ennen kylläisyyskertoimen kasvattamista.

Kuvio 3 kuvaa selvittävänä esimerkkinä ohjelmoitavaa painotuspiiriä, jonka siirto-ominaisuudet on esitetty kuviossa 4. Voimakkuusarvot on piirissä johdettu voimakkuuden 10 ilmaisimelta sisääntuloporttiin 60. Nämä arvot johdetaan vähennettäviksi vähennyslaskupirille 61. Taitekohdan arvot johdetaan vähentäjiksi säätöyksiköltä vähennyslaskupiirille 61, joka tuottaa arvot (X -X ). Näiden erotuksien eniten

Π K

merkitsevä bitti johdetaan JA-portin 62 invertoivaan sisään-15 menoon ja loput bitit johdetaan saman portin ei-invertoi- viin sisäänmenoihin. Koska oiettiin, että käsittely suoritetaan 2-komplementtimuodossa olvilla näytteillä, erotuksen Xn~XR eniten merkitsevä bitti on looginen nolla positiivisille erotuksille ja looginen yksi negatiivisille erotuksil-20 le. JA-portti 62 päästää lävitseen vain nollaa suuremmat erotukset (Xn-XR)p ja antaa arvon nolla erotuksille, jotka ovat pienempiä tai yhtä suuria kuin nolla. JA-portti 62 voi olla realisoitu useasta kaksisisäänmenoisesta JA-portista, yksi kullekin erotusnäytteen bitille. Kunkin JA-portin in-25 vertoiva sisäänmeno on kytketty erotusnäytteen etumerkki-bittiin ja kukin ei-invertoiva toinen sisäänmeno on kytketty vastaavaan erotusnäytteen bittiin.

Erotusarvot on johdettu JA-portilta 62 kertojapii-rille 64, joka kertoo erotukset kahden jyrkkyyden erotuksel-30 la (S2-S1). Jos S1 = 0,5 ja S2 = 4,5,(S2-S1) on 4, mikä on kahden kerrannainen. Tässä tapauksessa kertoja 64 voi olla pelkistetty langoitetuksi bitin-siirto-vasemmalle elementiksi ilman mitään piirikomponentteja. Ulostuloarvot kertojalta 64 johdetaan summainpiirin 65 yhteen sisäänmenoport-35 tiin.

,, 77345

Voimakkuusnäytteet sisäänmenoportissa 60 johdetaan myös toiselle kertojapiirille 63. Kertojapiiri 63 skaalaa voimakkuusnäytteet Xn jyrkkyyskertoimella S1. Valitsemalla S1 = 0,5 mahdollistetaan piirin 63 toteuttaminen langoite-5 tulla bitin-siirto-oikealle elementillä ilman mitään komponentteja.

Kertojan 63 ulostuloarvot johdetaan summaimen 65 toiseen porttiin. Summain 65 tuottaa ulostuloarvot, jotka ovat yhtenevät Yn kanssa. (Huomaa, että voidaan helposti osoittaa, 10 että yhtälö (1), joka määrittelee arvot Y , kuvaa kuvion 4 siirtofunktiota.)

Taitekohdan siirtäminen tai kuvion 3 laitteen ohjelmointi ei vaadi enempää kuin yksinkertaisen muutoksen taitekohdan arvossa, joka johdetaan vähentäjälle 61. Säätöyksik-15 kö on ohjelmoitu ryhmällä parametrejä, jotka vastaavat taitekohdan arvoa, kylläisyysarvoa ja yliohjautumisen vertailuarvoa ennalta määrätyssä toimintapisteessä. Joka kerta, kun kylläisyysarvoa muutetaan käyttäjän toimesta, säätöyk-sikkö laskee uudet arvot taitekohdalle ja yliohjautumisen 20 vertailuarvolle suhteessa kylläisyyden muutokseen käyttäen muistissa olevaa parametrivalikoinaa ja siirtää ne piireille. Kun haluttu kylläisyystaso on asetettu, kylläisyysker-tojalle ohjattua kylläisyysarvoa muutetaan kuva kuvalta tai kenttä kentältä vertailijän ulostulovasteen perusteella. Jos 25 vertailijan ulostulo on positiivinen tai negatiivinen, sää-töyksikkö vastaavasti automaattisesti vähentää tai kasvattaa kylläisyyskertojaa pyrkien saamaan vertailijan ulostulon nollaksi.

Kuvio 5 esittää COD-järjestelmän lisätoimintamuodon.

30 Värisignaali, joka voi olla demoduloimaton värisignaali tai yksi demoduloiduista värierosignaaleista, johdetaan kylläi-syyskertojan 76 sisäänmenoporttiin 75. Yhdistetyt kylläisyyden ja COD-vahvistuksen säätösignaalit johdetaan signaaliväy-län 88 välityksellä kertojan 76 vahvistuksen säätösisäänme-35 noon. Kertojan 76 vahvistussäädetty värisignaali on 12 77345 ulostulossa väylällä 89. Käyttäjän generoimat kylläisyyden-säätösignaalit johdetaan kuvion 5 piireille väylän 83 välityksellä.

Kylläisyydensäätöarvot johdetaan ensimmäiselle ja 5 toiselle skaalauspiirille 80 ja 81. Skaalauspiiri 80 generoi taitekohdan arvot paloittain lineaarista painotuspiiriä 77 varten. Skaalauspiiri 80 kertoo kylläisyyssignaalin kertoimella K^/MaxSat, missä on suurin. Käyttökelpoinen taitekohdan arvo ja MaxSat on suurin käyttökelpoinen kylläisyys-10 arvo. Siis, kun annettu kylläisyysarvo on yhtä kuin MaxSat, on piirille 77 johdettu taitekohdan arvo K^. Kaikki muut taitekohdan arvot ovat verrannollisia kulloinkin saatuun kylläisyysarvoon.

Värisignaali väylällä 89 johdetaan painotuspiirin 77 15 signaalisisääntuloon. Piiri 77 voi olla kuvion 3 esittämää tyyppiä. Painotetut värisignaalinäytteet piiriltä 77 johdetaan vertailijän 78 ensimmäiseen sisääntuloporttiin.

Skaalauspiiri 81 generoi yliohjautumisen vertailuarvon, joka johdetaan toiseen sisäänmenoporttiin. Skaalaus-20 piiri 81 kertoo kylläisyysarvon kertoimella K2/MaxSat, missä K2 vastaa yliohjautumisen vertailuarvoa MaxRef, joka on sovelias, kun kylläisyysarvo on MaxSat ja taitekohdan arvo on K^. Piiri 81 generoi kylläisyysarvosta riippuen yli-ohjautumisen vertailuarvot suhteessa senhetkiseen kylläi-25 syysarvoon.

Vertailija 78 tuottaa kaksitasoisen ulostulosignaalin, jolla on nolla ja nollasta eroava looginen tila painotettuja värinäytteitä varten, nolla yliohjautumisen vertailuarvoa pienempiä ja nollasta eroava tila vertailuarvoa 30 suurempia näytteitä varten. Kellosignaali 0S kellottaa vertaili jaa 78 näytteenottonopeudella aiheuttaen paluun nolla-tasoiseen ulostulosignaaliin jokaisen näytteen vertailun jälkeen. Siksi kukin painotettu värinäyte, joka on suurempi kuin vertailuarvo, tuottaa pulssin vertailijän 78 ulos-35 tuloon.

13 77345

Vertailijan 78 ulostulopulssit johdetaan laskuripii-rille 79, joka laskee esim. yhden kehysjakson aikana tulevien pulssien lukumäärän. Kuluvan kehysjakson aikana laskettujen pulssien lukumäärä tallennetaan latch-piiriin 90 5 kellosignaalin tahdissa, joka synkronoidaan pysty- synkronointipulssilla. Samanaikaisesti nollautuu laskuri 79 valmisteluna seuraavan kehysjakson yliohjautumispulssien laskemiselle.

Kylläisyysarvot väylällä 83 skaalataan elementissä 10 82 kertoimella , joka on sama kuin silmukkavahvistusvakio.

Yliohjautumisten lukumäärä, joka on tallennettu latch-piiriin 90, vähennetään vähennyslaskupiirissä 84 olevasta skaalatusta kylläisyysarvosta ja erotukset alipäästösuodatetaan elementissä 85. Alipäästösuodattimen 85 aikavakio on aina-15 kin yhtä pitkä kuin kehysjakso. Alipäästösuotimelta tuleva signaali jaetaan silmukkavahvistuksella elementissä 86 ja johdetaan rajoittimelle 87, joka rajoittaa suurimmat sig-naalinäytteet arvoon MaxSat. Rajoittimen 87 ulostulo johdetaan väylän 88 välityksellä kertojan 76 vahvistussisäänme-20 noksi. Huomaa, että kaikki viivalla 100 ympäröidyt elementit voivat sisältyä mikroprosessoriin.

Claims (9)

14 77345

1. Videosignaalia käsittelevä laite digitaalisen videosignaalin amplitudin säätöön, käsittäen: 5 digitaalisen videosignaalin lähteen, ja kertojan, jol la on sisäänmenoportti kytkettynä mainittuun lähteeseen ja ulostuloportti, jossa amplitudisäädetty signaali on saatavilla sekä säätösisäänmeno; tunnettu ilmaisimesta (36'), joka on riippuvainen mainitun digitaalisen videosig-10 naalin voimakkuuksista generoidessaan säätösignaalin ilmaisimen sisältäessä paloittaisen lineaarisen painotusvälineen (47), joka varustaa mainitun ilmaisimen ensimmäisellä herk-kyystasolla signaalivoimakkuuksille alle ennalta määritellyn arvon ja toisella herkkyystasolla signaalivoimakkuuksille 15 ennalta määritellyn arvon yläpuolella; ja välineestä (38) säätösignaalin kytkemiseksi mainittuun säätösisäänmenoon.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu painotusväline (47) on tunnistettavissa kaksi jyrkkyyksisestä siirtofunktiosta, joi- 20 den mainittujen jyrkkyyksien leikkauspiste on määritelty taitekohdan arvolla, että painoväline käsittää: mainitun taitekohdan arvon lähteen (38), välineen (61) mainitun digitaalisen videosignaalin voimakkuuden ja mainitun : taitekohdan arvon erotusten tuottamiseen, välineen (62) 25 joka mainituista erotuksista riippuen päästää mainituista erotuksista läpi vain positiiviset arvot, välineen (64) mainittujen positiivisten erotusten kertomiseen ensimmäisellä kertoimella, joka on suhteessa toiseen mainituista jyrkkyyksistä, välineen (63) mainittujen digitaalisten signaalivoi-30 makkuuksien kertomiseen toisella kertoimella, joka on suhteessa toiseen mainituista jyrkkyyksistä sekä välineen (65) kerrottujen erotusten ja kerrottujen voimakkuuksien yhdistämiseksi tuottamaan painotetut digitaaliset videosignaali-arvot.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tun nettu siitä, että mainittu ilmaisin (47) edelleen 15 77345 sisältää välineen (38) vaihtoehtoisten taitekohdan arvojen syöttämiseksi.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että ilmaisin (47) edelleen sisältää: 5 akun (49), joka mainituista painotetuista digitaali sista videosignaalin voimakkuusarvoista riippuen generoi mainittujen arvojen summaa, yli ennalta määritellyn jakson, vastaavan signaalin; yliohjautumisen vertailuarvon lähteen (51); ja vertailijän (53) vertaamaan akulta tulevaa signaa-10 lia mainittuun yliohjautumisen vertailuarvoon, vertailun arvon vastatessa mainittua säätösignaalia.

5. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että ilmaisin (47) edelleen sisältää: yliohjautumisen vertailuarvon lähteen (81); vertai-15 lijän (78) vertaamaan yliohjautumisen vertailuarvoa mainittuihin painotettuihin digitaalisiin videosignaaliarvoihin vertailijan tuottaessa ulostulopulssin jokaista yliohjautumisen vertailuarvon saavuttanutta painotettua digitaalista videosignaalinäytettä kohden; ja välineen (79) ennalta mää-20 ritellyn aikajakson aikana esiintyvien ulostulopulssien lukumäärän laskemiseksi, pulssien lukumäärän vastatessa mainittua säätösignaalia.

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen laite, tunnettu siitä, että väline (38) säätösignaalin 25 kytkemiseksi säätösisäänmenoon käsittää: säätöyksikön (38), joka sisältää lähteen käyttäjän sisääntulosignaalille käyttäjän sovellutukselle määrittelemän vahvistusarvon siirtämiseksi mainittuun säätösisäänmenoon, mainitun säätöyksikön ollessa ohjelmoitu muuttamaan 30 mainittua käyttäjän määrittämää vahvistusarvoa muodostetusta säätösignaalista riippuen.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu ilmaisin (36') on kytketty mainitun kertojan (34) ulostuloon, ja että mainittu säätö- 35 yksikkö (38) on riippuvainen käyttäjän sisääntulosignaalin is 77345 lähteestä tulevan, käyttäjän sisääntulo-signaalin muutoksista muuttaessaan taitekohdan arvoa ja mainittua yliohjautumisen vertailuarvoa (51).

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen laite, t u n - 5. e t t u siitä, että säätöyksikkö (38) on ohjelmoitu muuttamaan taitekohdan arvoa ja yliohjautumisen vertailuarvoa (51) suhteessa muutoksiin käyttäjän sisäänmenosignaalissa.

9. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että kertoja (34) on värisignaalin kylläi- 10 syyden vahvistuksen kertoja. ,7 77345 «