FI79224B - Videosignalbehandlingssystem. - Google Patents

Description

1 79224

Videosignaalien käsittelyjärjestelmä <

Esillä oleva keksintö liittyy laitteisiin kenttä-tai kuvamuistisignaaprosessorin ohjaamiseksi ei-standardin 5 mukaisten videosignaalien läsnä ollessa.

Kenttä- ja kuvamuisteja voidaan käyttää sellaisissa videosignaalien käsittelyjärjestelmissä, kuten kampa-suotimet, progressiiviset pyyhkäisyjärjestelmät ja väliaikaiset kohinanvaimennusjärjestelmät. Kussakin tällaises-10 sa järjestelmässä näytteet, jotka ovat erillään kenttä-tai kuva-ajan, yhdistetään käsiteltyjen näytteiden tuottamiseksi. Nämä järjestelmät on yleisesti suunniteltu toimimaan signaaleilla, jotka on hyvin korreloitu kentästä toiseen tai kuvasta toiseen. Kun videosignaalit eivät 15 ole korreloituja johtuen kenttien välisestä liikkeestä tai johtuen siitä, että videosignaalit on tuottanut ei-standardin mukainen lähde, kenttä- tai kuvamuistisignaa-liprosessorin toiminta voi heikentyä.

On suotavaa ainakin osittain kumota kenttä- tai 20 kuvakäsittely, kun korrelaation puute havaitaan toistetun kuvan heikkenemisen minimoimiseksi. Esimerkiksi monet kuvamuistisignaalin käsittelyjärjestelmät sisältävät lii-kedetektoreita, jotka muuttavat tai kiertävät kuvamuistin käsittelyvaiheita kuvan osia varten, jotka esittävät liik-25 kuvia kohteita.

Kuten yllä on esitetty, signaalit ei-standardin mukaisista lähteistä tai ei-standardin mukaiset signaalit voivat olla heikosti korreloituneita kentästä toiseen tai kuvakentästä toiseen. Tässä hakemuksessa käytettynä termi 30 ei-standardin mukainen signaali tarkoittaa värivideosig-naalia, jossa väriapukantoaaltotaajuuden, f , suhde vaaka juovataaj uuteen, fjj, poikkeaa merkittävästi määritetystä standardista. Tämä suhde voi olla kriittinen näyttey-tetystä datasta koostuvien videosignaalien käsittelyjar-35 jestelmille, kuten digitaaliset televisiovastaanottimet. Näissä järjestelmissä näytteenottotaajuus valitaan 2 79224 tavallisesti olemaan taajuuden f monikerta, jotta hyödynnetään tiettyyn videosignaalistandardiin perustuvie signaalin keskinäisiä riippuvuuksia. Esimerkiksi NTSC-standardis-sa taajuus f on puolen juovataajuuden fR 455. harmoninen.

5 Koska f on puolen juovataajuuden fR harmoninen, värikkyys-signaalissa on 180° vaihesiirto juovalta toiselle ja kuva-kentästä toiseen samalla kun vaihesiirtoa ei esiinny valoi-suussignaalikomponenteissa. Tätä riippuvuutta käytetään hyväksi kuva- ja juovakampasuotimissa yhdistettyjen videosig-10 naalien valoisuus- ja värikkyyskomponenttien erottamiseksi. Kun yhdistetyt videonäytteet otettuina taajuudella 4fgc on vähennetty näytteistä, jotka on viivästetty yhden juovan tai yhden kehyksen ajalla, näytteiden valoisuuskomponentit pyrkivät kumoutumaan jättäen jäljelle ainoastaan värikkyys-15 komponentit. Samalla tavoin kun näytteet, jotka ovat erillään yhden juovan tai yhden kehyksen, summataan, värikkyys-komponentit pyrkivät kumoutumaan jättäen jäljelle ainoastaan valoisuuskomponentit. Jotta kuvakampasuodin olisi tehokas, kahden kuvan näytteiden tulisi olla tarkasti kohdak-20 käin. Jos kampasuotimelle syötetään ei-kohdakkain olevia näytteitä, näytteiden valoisuus- ja värikkyyskomponentit voivat olla korreloitumattomia ja tämän seurauksena kampa-suodin voi tuottaa vääristyneitä värikkyys- ja valoisuus-signaaleita. Näytteiden epäkohdistus kentästä toiseen tai 25 kuvakentästä toiseen voi myös olla ongelma joillekin kenttä- tai kuvamuistisignaaliprosessorien tyypeille. Esimerkiksi, kun keskimääräinen suhde f :f„ ei sovi yhteen stan-dardisuhteen kanssa, kuten joissakin videopeleissä ja henkilökohtaisissa tietokoneissa, kuva voi vinoutua kentästä 30 toiseen. Tämä vinous voi saada kenttäprogressiivisen pyyh-käisyjärjestelmän näyttämään pyälletyn kuvan tai voi aiheuttaa vaakakuvaresoluution tasaisen menetyksen signaaleille, jotka on käsitelty rekursiivisella kohinaa vähentävällä suotimella.

35 Epäkohdistusongelmia voi kuitenkin esiintyä myös, kun keskimääräinen suhde f : fTT sopii yhteen standardise H ^ 2 3 79224 suhteen kanssa, jos hetkittäinen suhde vaihtelee merkittävästi juovalta toiselle. Esimerkiksi videonauhureissa ja videolevysoittimissa juovataajuus määräytyy nauhan tai levyn nopeudesta samalla kun apukantoaaltotaajuus f mää-5 ritetään pietsosähköisellä kiteellä. Johtuen epätäydellisyyksistä nauhassa tai levyssä, voi vaihdella merkittävästi juovalta toiselle samalla kun f pysyy suhteellisen S o kiinteänä. Tämä vaihtelu suhteessa f :fTT voi tuottaa vää-

sc H

ristymää kohteiden reunoille kuvissa, jotka on käsitelty 10 kuva- tai kenttäkampasuotimella, se voi satunnaisesti heikentää hetkittäisen kohinaa vähentävän järjestelmän vaaka-resoluutiota ja se voi saada progressiivisen pyyhkäisy-järjestelmän näyttämään pyälletyn kuvan.

On olemassa ei-standardin mukaisen signaalin ilmai-15 sijoita, jotka erottavat radiolähetys- ja kaapelitelevi-siosignaalit, jotka ovat likimain standardin mukaisia ja ei-standardin mukaisen videopelin tai henkilökohtaisen tietokoneen signaalit. Monet näistä ilmaisimista eivät kuitenkaan kykene ilmaisemaan ei-standardin mukaisia 20 signaaleja videonauhureilta ja videolevysoittimilta.

US-patenttijulkaisu 4 335 403 otsikoltaan "Horizontal Countdown System For Television Receivers" esittää ei-standardin mukaisen signaalin ilmaisimen yhden tyypin. Tämä ilmaisin vertaa "käsiteltyä tahdistuspulssia", 25 jolla on 280 ns pulssinleveys "paluukeskipulssiin", jolla on 560 ns pulssinleveys. Olettaen, että tarvitaan 70 ns limitys samanaikaisuuden ilmaisemiseksi, tämä järjestelmä sallii signaalit, jotka voivat poiketa standardista niin paljon kuin kuusi 70 ns näytettä vaakajuovalla, tullakseen 30 hyväksytyiksi standardin mukaisina signaaleina. Nämä signaalit voivat vakavasti heikentää kenttä- tai kuvasignaa-liprosessorin toimintaa.

Toinen ei-standardin mukaisen signaalin ilmaisin on kuvattu US-patenttijulkaisussa 4 454 531 otsikoltaan 35 "Digital Circuit For Providing A Binary Signal On The Occurrence Of A Predetermined Frequency Ratio Of Two 4 79224

Signals". Tässä viitejulkaisussa kuvattu ilmaisin käyttää laskuria vaakajuovataajuisen pulssin johtamiseen näytteen-ottokellosignaalista, joka on taajuudeltaan kiinteä suhteessa väriapukantoaaltotaajuuteen. Monostabiili multivib-5 raattori, tai kiikku, venyttää nämä vaakataajuiset pulssit ainakin kahden kellojakson levyisiksi. Venytetyt pulssit syötetään toisen laskurin ylös/alassisääntuloon ja vaaka-tahdistuspulssit, jotka on johdettu sisääntulosignaalista, syötetään toisen laskurin kellosisäänmenoon. Toinen laskuri 10 laskee ylöspäin kaikki vaakatahdistuspulssit, jotka osuvat venytettyjen vaakajuovataajuisten pulssien määrittämään ikkunaan (ts. standardin mukaiset signaalit) ja laskee alaspäin vaakatahdistuspulssit, jotka eivät osu tähän ikkunaan (ts. ei-standardin mukaiset signaalit). Jos toisen laskurin 15 arvo kentän lopussa on ennaltamäärätyn kynnystason yläpuolella, signaalien, jotka kehittivät kentän, oletetaan olevan standardin mukaisia ja kolmannen laskurin arvoa vähennetään. Jos toisen laskurin arvo on kuitenkin kentän lopussa tämän kynnystason alapuolella, kolmannen laskurin arvo 20 asetetaan nollaksi. Kun kolmannen laskurin arvo saavuttaa likimain arvon 1 000, ilmaisimen ulostulosignaali muuttuu ilmaisten, että käsitellään standardin mukaisia signaaleja.

Tuhannen kentän viive tekee tästä ilmaisimesta soveltumattoman käytettäväksi kenttä- tai kuvamuistissa.

25 Hetkellinen samanaikaisuuden menetys muutoin standardin mukaisessa signaalissa johtuen esimerkiksi kahden kameran välisestä vaihdosta, voi saada ilmaisimen hylkäämään kenttä- tai kuvamuistikäsittelyn vähentäen näytetyn kuvan laatua. NTSC-järjestelmässä 1 000 kentän viive aiheuttaisi 30 huonolaatuisen kuvan näytön 13 sekunnin ajan ennen kuin kenttä- tai kuvamuistisignaalin käsittelyyn sallittaisiin ryhtyä uudelleen.

Esillä olevan keksinnön kohteena on patenttivaatimuksen 1 mukainen videosignaalien käsittelyjärjestelmä.

35 Esillä oleva keksintö liittyy adaptiiviseen video signaalien käsittelyjärjestelmään käyttäen monimoodista videosignaaliprosessoria, joka käyttää vähintään yhtä 5 79224 muistikenttää yhdessä sen toimintatilassa. Järjestelmä sisältää ei-standardin mukaisten signaalien ilmaisimen, joka tuottaa ulostulosignaalin, jolla on ensimmäinen arvo, kun videosignaalin vaakajuovatahdistussignaalikomponenteilla on 5 taajuus, joka on oleellisesti yhtäpitävä vaakajuovatahdis-tussignaalin ja väriapukantoaaltosignaalin välisen taajuus-suhteen kanssa, jonka sovellettava signaalistandardi on asettanut ja jolla on muutoin toinen arvo. Järjestelmä sisältää lisäksi välineet, jotka reagoivat mainittuun ohjaus-10 signaalin monitilaisen videosignaaliprosessorin toimintatilan määrittämiseksi.

Esillä olevan keksinnön esimerkinomaisen suoritusmuodon mukaisesti toimintatilan määrittävät välineet yllä kuvatussa järjestelmässä käsittävät välineet, jotka on kyt-15 ketty mainitun ei-standardin mukaisen signaalin ilmaisimeen kehittämään ilmaisusignaali, joka muuttuu yhdestä tilasta toiseen tilaan oleellisesti samanaikaisesti mainitun ohjaussignaalin muutoksen kanssa ensimmäisestä tilasta toiseen tilaan ja joka muuttuu mainitusta muusta tilasta en-20 simmäiseen tilaan sen jälkeen kun ohjaussignaali on ensimmäisessä tilassa kahtena peräkkäisen käsittelyn kohteena olevan yhdistetyn videosignaalin pystytahdistussignaali-komponentin jaksona. Tällaisessa esimerkinomaisessa suoritusmuodossa signaaliprosessori toimii ensimmäisessä toimin-25 tatilassa aikaansaaden sisääntulevien videosignaalien yhdistymisen tallennetuihin signaaleihin aiemmasta kentästä, kun ilmaisusignaalilla on mainittu tila, mutta joka toimii eri tilassa, kun ilmaisusignaalilla on mainittu muu tila.

Kuvio 1 on lohkokaavio osasta digitaalisen televi-30 sion signaalinkäsittelyjärjestelmää, joka sisältää esillä olevan keksinnön suoritusmuodon.

Kuvio 2 on lohkokaavio esittäen ei-standardin mukaisen signaalin ilmaisimen, joka soveltuu käytettäväksi kuviossa 1 esitetyssä suoritusmuodossa.

35 Kuvio 3 on digitaalisen uudelleenliipaistavan kiikun lohkokaavio, jota voidaan käyttää kuviossa 2 esitetyssä ei-standardin mukaisen signaalin ilmaisimessa.

6 79224

Kuvio 4A on lohkokaavio esittäen adaptiivisen kam-pasuotimen, joka soveltuu käytettäväksi kuviossa 1 esitetyn suoritusmuodon monimoodisignaalin prosessorina.

Kuvio 4B on lohkokaavio esittäen rekursiivisen ko-5 hinaa vähentävän suotimen, joka soveltuu käytettäväksi kuviossa 1 esitetyn keksinnön suoritusmuodon monimoodisignaalin prosessorina.

Kuvio 4C on lohkokaavio esittäen adaptiivisen progressiivisen kenttäpyyhkäisyjärjestelmän, joka soveltuu käy-10 tettäväksi monimoodisignaalin prosessorina kuviossa 1 esitetyssä keksinnön suoritusmuodossa.

Piirustuksissa leveät nuolet edustavat väyliä moni-bittisiä rinnakkaisia digitaalisignaaleja varten. Juova-nuolet edustavat yhteyksiä, jotka kuljettavat analogisia 15 signaaleja tai 1-bittisiä digitaalisia signaaleja. Riippuen laitteiden käsittelynopeudesta, joillakin signaali-reiteillä voidaan vaatia kompensointiviiveitä. Digitaalisen piirisuunnittelun asiantuntija tietää, missä tällaisia viiveitä tarvitaan tietyssä järjestelmässä.

20 Kuviossa 1 yhdistettyjen videosignaalien lähde 10, joka voi sisältää tavanomaisen väritelevisiovastaanottimen virittimen, välitaajuusvahvistimen ja videoilmaisimen, muodostaa analogisia yhdistettyjä videosignaaleja tahtisignaa-lin erotinpiirille 16. Tahtisignaalin erotin 16 kehittää 25 vaaka- ja pystytahdistussignaalit ja purskeporttipulssit analogisista yhdistetyistä videosignaaleista tavanomaisella tavalla. Vaakatahtipulssit syötetään vaakataajuiseen vaihelukittuun silmukkaan (PLL) 20. PLL 20 tuottaa signaalin, joka on vaihelukittu vaakatahtipulsseihin tahtisignaalin 30 erottimelta 16. Ideaalisesti PLLrllä 20 on suhteellisen laaja lukitusalue siten, että se voi reagoida nopeasti vaihesiirtymiin vaakatahtipulsseissa, jotka on johdettu yhdistetyistä videosignaaleista. Sopiva vaakataajuinen vaihe-lukittu silmukka voidaan koota tavanomaisista komponenteis-35 ta, kuten RCA CD4046A integroitu piiri.

7 79224 PLL:n 20 ensisijainen tehtävä on muodostaa suhteellisen kohinattomia vaakatahtisignaaleja. Järjestelmissä, joissa kohinaimmuniteetti ei ole tärkeä suunnittelulähtökohta, PLL 20 voidaan jättää pois.

5 Vaihelukitut vaakataajuiset pulssit PLL:Itä 20 syö tetään pulssinmuotoilupiiristöön, joka sisältää JA-portin 19, viive-elementin 21 ja invertterin 23. PLL:n 20 ulostu-loliitin on yhdistetty viive-elementtiin 21 ja yhteen JA-portin 19 sisääntuloliittimeen. Viive-elementti 21 muodos-10 taa viivästetyt pulssit invertterille 23, jonka ulostulo-liitin on kytketty toiseen JA-portin 19 sisääntuloliittimeen. JA-portin 19 muodostamat pulssit alkavat oleellisesti samalla hetkellä kuin pulssit PLL:Itä 20, mutta niillä on pulssinleveys, joka on oleellisesti sama kuin viive-ele-15 mentin 21 muodostama viive. Esillä olevassa suoritusmuodossa tämä viive on alle 140 ns siten, että signaali HS, jonka JA-portti 19 on muodostanut, on vaakajuovataajuinen pulssi-signaali, joka on vaihelukittu vastaanotetun yhdistetyn videosignaalin vaakatahtikomponenttiin ja jolla on suhteelli-20 sen kapea pulssinleveys (ts. alle kaksi 4fgc kellosignaalin jaksoa).

Pystytahtisignaalit tahtisignaalin erottimelta 16 syötetään tavanomaiseen pystytaajuuden PLL:ään 18, joka tuottaa pystytahtisignaalin VS. Signaali VS on lukittu 25 taajuudeltaan ja vaiheeltaan pystytahtipulsseihin, jotka on johdettu tahtisignaalin erottimella yhdistetyistä videosignaaleista.

Purskeporttisignaali BG syötetään tahtisignaalin erottimella 16 PLL:lie 14, joka tuottaa näytteenottokello-30 signaalin, jolla on taajuus, joka on neljä kertaa väriapu-kantoaaltosignaalin taajuus ja joka on vaihelukittu yhdistettyjen videosignaalien väritahtipurskekomponenttiin.

PLL 14 voi olla tavanomainen digitaalisesti ohjattu PLL, jollainen on esitetty US-patenttijulkaisussa 4 291 332 35 otsikoltaan "Phase-Locked Circuit". PLL:n 14 muodostama 4fgc ajastussignaali syötetään analogiadigitaalimuuntimeen 8 79224 (ADC) 12 ohjaamaan taajuutta, jolla digitaaliset näytteet, jotka edustavat yhdistettyjä videosignaaleja lähteestä 10, tuotetaan ADC:llä 12. ADC:n 12 tuottamat digitaaliset näytteet syötetään PLLrään 14. PLL 14 käyttää 5 purskeporttisignaalia BG erottamaan näistä yhdistetyistä videosignaaleista väripurskenäytteet, joita käytetään vaihelukitsemaan neljä fsc~kellosignaalit.

Vaaka- ja pystytahtisignaalit HS ja VS ja 4f - S w kellosignaalit syötetään ei-standardin mukaisen signaalin 10 ilmaisimelle 22.

Kuvio 2 on lohkokaavio, joka esittää ei-standardin mukaisen signaalin ilmaisimen 22 yksityiskohdat. Tässä kuviossa 4f -kellosignaali syötetään ohjelmoitavan alaspäin S c laskurin 210 laskentasisääntuloliittimelle C. 8-bittinen 15 digitaalinen arvo syötetään laskurin 210 palautussisääntu-loporttiin P digitaalisella arvolähteellä 212, uudellen-liipaistavalla yksivakaalla vipalla 216 ja invertterillä 218. Kuten yllä on selitetty, laskuri 210 voi olla asetettu ennalta laskemaan alaspäin toisesta kahdesta arvosta.

20 Toista näistä arvoista käytetään muuttamaan vaakatahtisig-naalin vaihetta, jonka alaspäinlaskuri on muodostanut sen kohdistamiseksi vastaanotettujen vaakatahtipulssien vaiheeseen. Toista arvoa käytetään tuottamaan vaakatahtisignaali, joka on yhtäpitävä suhteen f :f„ kanssa, jonka käytetty SO il 25 signaalistandardi asettaa, kun näiden kahden signaalin vaiheet on kohdistettu.

Kun laskuri 210 laskee alaspäin nollaan, se tuottaa loogisesti ylhäällä olevan ulostulosignaalin. Tämä signaali syötetään ennalta asetettuun laskuriin 210 sallintasisään-30 tuloliittimeen (PE). Looginen ylhäällä oleva signaali, joka on syötetty liittimelle PE, asettaa laskurin arvoon, joka syötetään sen ennalta asetettuun sisääntuloporttiin samanaikaisesti seuraavan 4f -kellopulssin johtoreunan kanssa.

SO

Koska laskurin arvo ei ole enää nolla sen ennalta asetuk- 35 sen jälkeen, laskuri tuottaa loogisesti alhaalla olevan ulostulosignaalin. Tämän mukaisesti laskuri 210 tuottaa 9 79224 ulostulopulsseja, jotka ovat likimain 1/(4f ) leveitä S c likimain yhden vaakajuovan (1H) aikavälein.

Pulssit laskurilta 210 syötetään JA-portin 214 yhteen sisääntuloliittimeen. Vaakatahtipulssit HS JA-portil-5 ta 19 syötetään JA-portin 214 toiselle sisääntuloliitti-melle. JA-portti 214 on yhteensattumailmaisin. Se tuottaa ulostulopulssin, kun vaakapulssit PLL:ltä 20 ja laskurilta 210 limittyvät ajallisesti. Tämä yhteensattumapulssi syötetään vaakasuuntaisen uudelleenliipaistavan yksivakaan vi-10 pan 216 liipaisusisääntuloliittimelle T. Yksivakaa vippa 216 muuttaa sen liipaisusisääntuloliittimelle syötetyn yh-teensattumapulssin ulostulopulssiksi, joka on ennaltamäärä-tyn lukumäärän vaakajuovajaksoja leveä. Yksivakaa vippa 216 on uudelleenliipaistava siten, että kun se on kerran lii-15 paistu, kukin seuraava yhteensattumapulssi pidentää yksivakaan vipan ulostulopulssia ennaltamäärätyllä vaakajuova-jaksojen lukumäärällä.

Esillä olevassa suoritusmuodossa yksivakaan vipan 216 muodostamat ulostulopulssit ovat 25 vaakajuovajaksoa 20 leveitä. Tämän mukaisesti yksivakaan vipan 216 ulostulo säilyttää loogisesti korkean tilan, jos yhteensattuma ilmaistaan ainakin kerran kussakin 25 vaakajuovajaksossa. Tämän signaalin on havaittu olevan hyvä standardin mukaisten ja ei-standardin mukaisten signaalien ilmaisin, sillä 25 on looginen ylhäällä oleva tila, kun suhde fgc;:f^ on likimain standardisuhde ja kun poikkeamat tähän suhteeseen nähden juovasta toiselle ovat minimaaliset.

Yksivakaan vipan 216 ulostulosignaali invertoidaan invertterillä 218 ja syötetään taajuusjakajan 220 palau-30 tussisääntuloliittimille ja asetus-palautuskiikulle 222. Pystytahtisignaali VS PLL:ltä 18 syötetään taajuusjakajan 220 signaalisisääntuloliittimelle. Taajuusjakaja 220, joka taajuusjakaa kenttätaajuisen pystytahtisignaalin neljällä, kehittää signaalin, jolla on kahden kuvan jakso 35 ja 50 % toimintajakso. Ulostulosignaali taajuusjakajalta 10 79224 220 syötetään kiikun 222 asetussisäantuloliittimelle.

Kun standardin mukaisia signaaleja käsitellään, pa-lautussisääntulosignaali taajuusjakajalle 220 ja kiikulle 222 ovat molemmat loogisesti alhaalla olevassa tilassa ja 5 sen jälkeen kun on käsitelty vähintään kaksi standardin mukaisen signaalin kenttää taajuusjakajalla 2220, asetus-sisääntulosignaali kiikulle 222 on loogisesti ylhäällä olevassa tilassa. Tämän mukaisesti kiikun 222 muodostama signaali on loogisesti ylhäällä olevassa tilassa.

10 Kuitenkin kun ilmaistaan ei-standardin mukainen sig naali, invertteri 218 syöttä loogisesti ylhäällä olevan signaalin taajuusjakajan 220 ja kiikun 222 palautussisään-tuloihin. Tämä signaali palauttaa taajuusjakajan muuttaen kiikun 222 asetussisääntuloon syötetyn signaalin ja kiikun 15 muodostaman signaalin loogisesti alhaalla oleviksi signaaleiksi. Kun ulostulosignaali invertteriltä 218 jälleen muuttuu loogisesti alhaalla olevaan tilaan ilmaisten, että käsitellään standardin mukaisia signaaleja, ulostulosignaali kiikulta 222 pysyy loogisesti alhaalla olevassa tilassa 20 yhden kuva-ajan verran. Tämä viive sallii kuvamuistisignaa-lia käsittelevän piiristön tallentaa yksi kuva standardi-signaaleja ennen kuin kuvankäsittelyyn jälleen ryhdytään.

Kuten yllä on mainittu, ohjelmoitavissa oleva alas-päinlaskuri 210 voi olla ennalta asetettu laskemaan alas-25 päin toisesta kahdesta arvosta. Kunkin näistä arvoista kuusi merkittävintä bittiä syötetään lähteellä 212. Kaksi vähiten merkitsevää bittiä syötetään invertterillä 218 ja yksivakaalla vipalla 216. Esillä olevassa suoritusmuodossa lähteen 212 muodostama arvo on E3^g (227^q) (alaindeksit 30 16 ja 10 ilmaisevat heksadesimaalista ja desimaalista lu kua vastaavasti). Kun kaksi vähiten merkitsevää bittiä ketjutetaan täksi kuuden bitin arvoksi, saadaan ennalta asetetut arvot 38D., (909.n) ja 38E., (910.„) vastaten yk-sivakaan vipan ulostulosignaalin oloa loogisesti ylhäällä 35 olevassa ja loogisesti alhaalla olevassa tilassa vastaavasti.

Kun laskuri 210 on asetettu ennalta arvoon 909, las kuri antaa yhden pulssin kutakin 4f -kellosignaalin 910 S c» 11 79224 pulssia kohden. Laskuri kiertää joka 910. pulssi 909. pulssin sijasta, koska sillä on synkroninen ennalta asetus. Sen 5 jälkeen kun laskuri on käsitellyt 909 kellopulssia laskien 909-0, loogisesti ylhäällä oleva signaali syötetään sen ennalta asetettuun sallintasisääntuloon ja synkronisesti seu-raavan kellopulssin kanssa 910. laskuri on asetettu ennalta arvoon 909.

10 Kun laskuri 210 on ennalta asetettu arvoon 910, las kuri kiertyy joka 911 kellopulssilla ja laskurin 210 muodostamalla signaalilla on taajuus, joka on hivenen vähäisempi kuin f . Tässä tilassa laskurin 210 tuottamat pulssit ajau-n tuvat vaakatahtipulssien suhteen, kunnes laskurin 210 muo-15 dostama pulssi on samanaikainen vaakatahtipulssin kanssa JA-portilta 19. Todettakoon, että ajautumistasoa vaakatahtipulssien ja laskurin muodostamien pulssien välillä voidaan muuttaa muuttamalla eroa kahden laskenta-arvon välillä tai muuttamalla laskenta-arvojen tasoa laskurin tuottamien 20 signaalien jakson muuttamiseksi olemaan vaakatahtijakson monikerta tai murto-osa.

Kuten yllä on kuvattu, yksivapaa vippa 216 voi olla tavanomainen monostabiili multivibraattori, jolla on vakio pulssinleveysaika määritettynä vastus-kondensaattori (RC) 25 verkolla. Kuvio 3 esittää vaihtoehtoisen yksivakaan vipan 216 toteutuksen, joka ei tarvitse RC-verkostoa. Vaakatah-tipulssit PLL:ltä 20 syötetään yksivakaalle vipalle 216, kuten on esitetty katkoviivalla kuviossa 2. Nämä vaaka-tahtipulssit syötetään JA-portin 310 yhdelle sisääntulo-30 liittimelle, JA-portin 310 ulostulosignaali syötetään laskurin 312 laskentasisääntuloliittimelle C. Laskurin 312 ulostuloliitin on kytketty invertterin 314 sisääntuloliit-timeen, joka invertteri muodostaa yksivakaan vipan ulostulosignaalin. Tämä ulostulosignaali syötetään JA-portin 310 35 toiseen sisääntuloliittimeen. Digitaalisen yksivakaan vipan liipaisusisääntuloliitin on laskurin 312 palautussisääntu-loliitin R.

12 79224

Kun laskurin ulostulosignaali on loogisesti ylhäällä olevassa tilassa (ts. kun laskuri on laskenut maksimiarvoonsa) , invertterin 314 ulostulo on loogisesti alhaalla olevassa tilassa. Loogisesti alhaalla oleva signaali in-5 vertteriltä 314 estää JA-portin 310 siten, että vaakatahti-pulsseja ei syötetä laskurin 312 laskentasisääntuloliitti-melle. Kuitenkin kun pulssi syötetään laskurin 312 palau-tusliittimelle, laskurin ulostulosignaali muuttuu loogisesti alhaalla olevaan tilaan ja invertteri 314 syöttää 10 loogisesti ylhäällä olevan signaalin JA-portin 310 sallimiseksi päästää vaakatahtipulssit lävitseen. Laskuri 312 laskee nämä pulssit, kunnes se saavuttaa maksimiarvonsa ja jälleen estää JA-portin. Esitetyssä suoritusmuodossa laskurin 312 maksimiarvo on 25.

15 Viitaten jälleen kuvioon 1, ei-standardin mukaisen signaalin ilmaisin 22 syöttää ulostulosignaalinsa kenttä-tai kuvamuistiprosessorille 24. Prosessori 24 voi esimerkiksi sisältää kampasuotimen, rekursiivisen kohinaa vähentävän suotimen tai lomitetun pyyhkäisyn progressiiviselle 20 pyyhkäisynmuuntojärjestelmälle. Prosessori 24 käsittelee digitalisoituja yhdistettyjä videonäytteitä, jotka on syötetty siihen ADCrllä 12. Tässä keksinnön suoritusmuodossa prosessori 24 muodostaa erilliset valotiheys- ja värikkyys-signaalit Y ja C vastaavasti valotiheys/värikkyyssignaa-25 liprosessorille 26. Prosessori 26 voi sisältää piiristön C-signaalin demoduloimiseksi värierosignaaleiksi ja piiristön värierosignaalien yhdistämiseksi päävärisignaalien R, G ja B tuottamiseksi. Näitä päävärisignaaleja voidaan käyttää ohjaamaan näyttölaitetta (ei esitetty).

30 Kuvio 4A on lohkokaavio adaptiivisesta kuvakampa- suotimesta, jota esimerkinomaisesti voidaan käyttää toteuttamaan kuvion 1 prosessorin 24 toiminta. Yhdistetyn videosignaalin näytteet syötetään samanaikaisesti tavanomaiseen kuvakampasuotimeen 410 ja tavanomaiseen juovakam-35 pasuotimeen 412. Valotiheyssignaalit kuvakampasuotimelta 410 ja juovakampasuotimelta 412 syötetään erillisiin ,3 79224 multiplekserin 414 datasisäänmenoportteihin. Samalla tavoin värikkyyssignaalit suotimilta 410 ja 412 syötetään erillisiin multiplekserin 416 datasisäänmenoportteihin. Ei-standardin mukaisen signaalin ilmaisimen 22 muodostama 5 signaali syötetään multiplekserien 414 ja 416 ohjaussisään-tuloliittimiin. Nämä molemmat multiplekserit 414 ja 416 on muodostettu päästämään läpi signaali kuvakampasuotimelta, kun ohjaussignaali on loogisesti ylhäällä olevassa tilassa ja päästämään läpi signaali juovakampasuotimelta, kun oh-10 jaussignaali on loogisesti alhaalla olevassa tilassa. Kuten yllä määritetty, ohjaussignaali muuttuu loogisesti ylhäällä olevaan tilaan vain sen jälkeen, kun yksi standardin mukaisten signaalien kuva on vastaanotettu. Tämä sallii kuvakampa-suotimen 410 kerätä yksi standardin mukaisten näytteiden ku-15 va ennen kuin kuvamuistikäsittelyyn ryhdytään uudelleen.

Kuvio 4B on lohkokaavio rekursiivisesta kohinaa vähentävästä suotimesta, joka havainnollistaa vaihtoehtoista laitetta kuvion 1 signaaliprosessorin 24 toiminnan toteuttamiseksi. Yhdistetyn videosignaalin näytteet syötetään 20 näyteskaalaimeen 452 ADCrllä 12. Skaalain 452 kertoo kunkin näytteen skaalauskertoimella K ja syöttää skaalatut näytteet summaimen 454 yhteen sisääntuloporttiin. Summain 454 lisää nämä skaalatut näytteet vastaaviin näytteisiin kuvamuistilta 458, jotka on skaalattu kertoimella 1-K 25 näyteskaalaimessa 460. Summaimen 454 kehittämät näytteet syötetään multiplekserin 450 yhteen datasisäänmenoport-tiin. Yhdistetyn videosignaalin näytteet ADC:ltä 12 syötetään viive-elementin 448 kautta multiplekserin 450 toiseen datasisäänmenoliittimeen.

30 Viive-elementti 448 muodostaa kompensoivan viiveen, joka on oleellisesti sama kuin käsittelyaika näyteskaalai-men 452 ja summaimen 454 läpi. Multiplekserille 450 syötetty ohjaussignaali on ulostulosignaali, jonka ei-standardin mukainen signaalin ilmaisin 22 on muodostanut. Kun tämä 35 signaali on loogisesti ylhäällä olevassa tilassa, multiplekseri 450 syöttää näytteet summaimelta 454 Y/C erotus- 14 79224 suotimen 462sisääntuloporttiin. Kun signaali ilmaisimelta 22 on loogisesti alhaalla olevassa tilassa, multiplekseri 450 syöttää näytteet viive-elementiltä 448 suotimelle 462. Y/C-erotussuodin 462 voi erottaa valotiheys- ja värikkyys-5 komponentit yhdistetyn videosignaalin näytteistä tavanomaisilla välineillä, jotka muodostavat valotiheyssignaalin Y ja värikkyyssignaalin C valotiheys/värikkyysprosessorille 26.

Yhdistetyn videosignaalin näytteet multiplekseriltä 10 450 syötetään myös värikkyysinvertterin 456 sisääntuloport- tiin. Värikkyysinvertteri 456 invertoi näiden näytteiden värikkyyskomponentit. Värikkyysinvertterin 456 muodostamat yhdistetyn videosignaalin näytteet syötetään kuvamuistiin 458. Kuvamuisti 458 voi olla tavanomainen siirtorekisteri-15 tyyppinen kuvamuisti. NTSC-signaalinkäsittelyjärjestelmässä tällä muistilla voi olla 477 750 kuva-alkiomuistipaikkaa.

Näytteet, jotka on viivästetty yhdellä kuva-ajalla ACD:n 12 näytteiden suhteen, syötetään näyteskaalaimen 460 sisääntuloporttiin kuvamuistilla 458. Näyteskaalain 460 20 kertoo nämä näytteet kertoimella 1-K. Nämä skaalatut näytteet summataan näyteskaalaimen 452 muodostamiin näytteisiin. Skaalaimien 452 ja 460 näytteiden värikkyyssignaalin vaiheet ovat samat, koska värikkyysinvertteri 456 kääntää kuva-ajalla viivästettyjen näytteiden vaiheen ennen 25 niiden syöttöä kuvamuistiin.

Näyteskaalaimet 452 ja 460, summain 454, värikkyysinvertteri 456 ja kuvamuisti 458 muodostavat tavanomaisen yhden kuvan rekursiivisen kohinaa vähentävän suotimen. Tämän suotimen yksityiskohtaisempi kuvaus voidaan löytää 30 McMannin ja muiden artikkelista otsikoltaan "A Digital Noise Reducer For Encoded NTSC Signals", SMPTE Journal,

Vol. 87, nro 3, s. 129-133 (maaliskuu 1978), joka sisällytetään tähän viitteenä.

Kuvio 4C on lohkokaavio adaptiivisesta limityspyyh-35 käisyn progressiiviseksi pyyhkäisyksi muuttavasta järjestelmästä, joka käyttää kenttämuistia, muodostaen lisäesi- is 79224 merkin laitteesta, joka soveltuu kuvion 1 prosessorin 24 toiminnan toteuttamiseen. Limityspyyhkäisyn progressiiviseksi pyyhkäisyksi muuttavaa järjestelmää voidaan esimerkiksi käyttää televisiovastaanottimessa limityspyyhkäistvn 5 signaalin pystyresoluution hävikin ja kuvataajuisten väl-kyntävirheiden vähentämiseen. Järjestelmät, jotka näyttävät progressiivisesti pyyhkäistyn kuvan kaksinkertaistavat juovien lukumäärän kussakin kentässä ja taajuuden, jolla juovat käsitellään täyden kuvan näyttämiseksi kunkin kenttäjakson 10 aikana. Kaksi progressiivisen pyyhkäisyn järjestelmätyyppiä, jotka alalla tunnetaan, ovat progressiivinen kenttäpyyhkäi-syjärjestelmä ja progressiivinen juovapyyhkäisyjärjestelmä.

Tyypillinen progressiivinen kenttäpyyhkäisyjärjestelmä on kuvattu US-patenttijulkaisussa 4 426 661 otsikoltaan 15 "Television Receiver Including A Circuit For Doubling Line Scanning Frequency", joka täten sisällytetään viitejulkai-suna. Tässä järjestelmässä yhdistetyt videosignaalit viivästetään yhdellä kenttäajalla ja syötetään yhdessä viiväs-tämättömien signaalien kanssa kiihdytyspiirille. Kiihdytys-20 piiri kaksinkertaistaa kunkin signaalin pyyhkäisytaajuuden ja lisää kentällä viivästetyt juovat viivästettyjen juovien väliin. Tämä signaali näytetään lomitellun signaalin kaksinkertaisella taajuudella progressiivisesti pyyhkäistyn kuvan muodostamiseksi.

25 US-patenttijulkaisu 4 415 931 otsikoltaan "Television

Display With Doubled Horizontal Lines", joka täten sisällytetään viitejulkaisuna, kuvaa progressiivista juovapyyhkäisyjär jestelmää . Tässä järjestelmässä kunkin kentän kukin juova näytetään kahdesti yhden kentän aikana. Tämä järjes-30 telmä lisää juovien lukumäärää kussakin kentässä, mutta se ei muodosta samaa pystyresoluutiota kuin progressiivinen kenttäpyyhkäisyjärjestelmä. Kuitenkin progressiivinen juo-vapyyhkäisyjärjestelmä voi tuottaa paremman kuvan kuin progressiivinen kenttäpyyhkäisyjärjestelmä, kun käsitel-35 lään ei-standardin mukaisia signaaleja. Korrelaatiovirheet kentästä toiseen, joita voi esiintyä ei-standardin ie 79224 mukaisissa signaaleissa, voivat saada progressiivisen kent-täpyyhkäisyjärjestelmän näyttämään pyälletyn kuvan samalla kun aikaansaavat likimain vääristymättömän kuvan progressiivisessa juovapyyhkäisyj ärj estelmässä.

5 Kuviossa 4C yhdistetyt videosignaalit ADC:ltä 12 syö tetään sekä progressiiviselle kenttäpyyhkäisyjärjestelmälle 470 että progressiiviselle juovapyyhkäisyjärjestelmälle 472. Tuplataajuiset signaalit, jotka järjestelmät 470 ja 472 ovat muodostaneet, syötetään multiplekserin 474 kahteen datasi-10 säänmenoporttiin. Multiplekserin 474 ohjaussignaalisisään-tuloliitin on kytketty ei-standardin mukaisen signaalin ilmaisimeen 22. Multiplekseri 474 on suunniteltu päästämään läpi tuplataajuisen signaalin progressiiviselta kenttäpyyhkäisy järjestelmältä 470, kun ohjaussignaali ilmaisimelta 22 15 on loogisesti alhaalla olevassa tilassa ja päästämään muussa tapauksessa läpi signaalin progressiiviselta juovapyyhkäisyjär jestelmältä 472. Multiplekserin 474 muodostama signaali syötetään Y/C-erotussuotimelle 476, joka voi erottaa valotiheys- ja värikkyyskomponentit yhdistetyn videosig-20 naalin näytteistä tavanomaisilla välineillä valotiheyssig-naalin Y ja värikkyyssignaalin C muodostamiseksi valoti-heys/värikkyysprosessorille 26.

Vaikka keksinnön esimerkinomaista suoritusmuotoa on kuvattu digitaalisessa väritelevisiosignaaleita käsittele-25 vässä järjestelmässä, sisältäen kenttä- tai kuvamuistipro-sessorin, on ymmärrettävää, että keksintöä voidaan soveltaa myös analogisessa järjestelmässä, joka käyttää varauskyt-kettyjä välineitä (CCD) tai viivelinjakenttä- tai kuvamuistia. On myös ymmärrettävää, että keksintöä voidaan käyttää 30 järjestelmissä, joka tallentaa käsiteltyjen videosignaalien kuvat tai kentät samoin kuin järjestelmissä, jotka tallentavat yhdistetyt videosignaalit.

Claims (6)

1. Videosignaalien käsittelyjärjestelmä sisältäen yhdistettyjen videosignaalien lähteen (10), jotka sisältä- 5 vät juovatahdistus- ja kenttätahdistuskomponentit, joka järjestelmä on tunnettu ei-standardin mukaisen signaalin ilmaisimesta (22), joka on kytketty mainittuun lähteeseen sellaisen ohjaussignaalin kehittämiseksi, joka on ensimmäisessä tilassa, 10 kun juovatahdistuskomponentilla on taajuus, joka on oleellisesti yhtäpitävä taajuuden kanssa, jonka määrittää juo-vataajuuden ja väriapukantoaaltotaajuuden välinen suhde, joka on määritelty ennnaltamäärätylle videosignaalistandar-dille, ja joka ohjaussignaali on muutoin toisessa tilassa; 15 monitilaisesta videosignaaliprosessorista (24), jolla on ensimmäinen ja toinen toimintatila, joka prosessori toimiessaan ensimmäisessä toimintatilassa aikaansaa mainitusta lähteestä (10) saatavien signaalien yhdistämisen edeltävästä kentästä tallennettuihin signaaleihin käsitel-20 tyjen videosignaalien tuottamiseksi; ja välineistä (448, 450, 462), jotka reagoivat mainittuun ohjaussignaaliin monitilaisen videosignaaliprosessorin (24) toimintatilan määrittämiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, 25 tunnettu siitä, että tilan määrittävät välineet käsittävät: välineen (450), joka on kytketty ei-standardin mukaisen signaalin ilmaisimeen (22) ja yhdistettyjen videosignaalien lähteeseen (10) ilmaisusignaalin kehittämiseksi, 30 joka muuttuu yhdestä tilasta toiseen tilaan oleellisesti samanaikaisesti ohjaussignaalin muutosten kanssa ensimmäisestä tilaista toiseen tilaan, ja joka muuttuu toisesta tilasta ensimmäiseen tilaan sen jälkeen kun ohjaussignaali on ollut ensimmäisessä tilassa kahden peräkkäisen pysty-35 tahdistusignaalijakson aikana, ja että signaaliprosessori ie 79224 (24) toimii ensimmäisessä toimintatilassa, kun ilmaisusig-naalilla on ensimmäinen tila ja toisessa toimintatilassa, kun ilmaisusignaalilla on mainittu toinen tila.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen järjestelmä, 5 tunnettu siitä, että signaaliprosessorilaite (24) käsittää (a) kehyskampasuotimen (410) valotiheys- ja vä-rikkyyssignaalikomponenttien erottamiseksi yhdistetyistä videosignaaleista, ja (b) vaihtoehtoisen välineen, joka ei sisällä kuvamuistia, yhdistettyjen videosignaalien va-10 lotiheys- ja värikkyyssignaalikomponenttien erottamiseksi, ja että kehyskampasuotimen toiminta sallitaan, kun prosessori (24) toimii mainitussa ensimmäisessä toimintatilassa ja mainitun vaihtoehtoisen erotusvälineen toiminta sallitaan, kun prosessori toimii toisessa toimintatilassa.

4. Patenttivaatimuksen 2 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että signaaliprosessori käsittää: muistijärjestelmän (458), jossa on sisääntuloportti ja ulostuloportti ja riittävä lukumäärä kennoja ainakin yhden yhdistettyjen videosignaalien kuvan tallentamiseksi; 20 välineen (454), joka on kytketty yhdistettyjen vi deosignaalien lähteeseen ja muistijärjestelmän ulostulo-porttiin mainitusta lähteestä saatujen yhdistettyjen videosignaalien yhdistämiseksi muistijärjestelmästä saataviin tallennettuihin yhdistettyihin videosignaaleihin ajoittai-25 sesti keskiarvoistettujen yhdistettyjen videosignaalien tuottamiseksi; ja välineen (456) mainittujen ajoittaisesta keskiarvoistettujen yhdistettyjen videosignaalien syöttämiseksi muistijärjestelmän (458) sisääntuloporttiin.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että prosessorin (24) ulostulo on johdettu yhdistysvälineiltä (454), kun ilmaisusignaali on mainitussa ensimmäisessä tilassa.

6. Patenttivaatimuksen 2 mukainen järjestelmä, 35 tunnettu siitä, että signaaliprosessori käsittää: i9 79224 muistivälineen (458), joka on kytketty mainittuun lähteeseen (10) yhdistettyjen videosignaalien ainakin yhden kentän tallentamiseksi; pääpyyhkäisyä muuttavat välineet (470), jotka on 5 kytketty muistivälineeseen (458) ja mainittuun lähteeseen (10), tallennettujen signaalien yhdistämiseksi mainitusta lähteestä saataviin signaaleihin progressiivisesti pyyhkäistyjen signaalien tuottamiseksi; ja vaihtoehtoista pyyhkäisyä muuttavan välineen (472), 10 joka on kytketty mainittuun lähteeseen (10) eikä sisällä kenttämuistia, mainittujen yhdistettyjen videosignaalien muuttamiseksi progressiivisesti pyyhkäistyiksi signaaleiksi; ja että signaaliprosessorin (24) ulostulo on johdettu 15 pääpyyhkäisymuuntovälineeltä (470), kun ilmaisusignaali on mainitussa ensimmäisessä tilassa, ja vaihtoehtoiselta pyyhkäisyn muuntovälineeltä (472), kun ilmaisusignaali on mainitussa toisessa tilassa. 79224