FI88093C - Kompatibelt tv-system med kompandering av en hjaelpsignals kodningsinformation - Google Patents

Description

1 88093

Yhteensopiva televisiojärjestelmä, jossa käytetään lisäsignaalin koodausinformaation kompandointia Tämä keksintö koskee laitetta, joka kompandoi 5 standardista poikkeavan televisiosignaalin koodausinformaation. Erityisesti tämä keksintö koskee sellaista laitetta, jota laajakuvatelevisiosignaalin kehittävä järjestelmä käyttää ja joka on yhteensopiva standardinmukaisen televisiosignaalin vastaanottimen kanssa.

10 Tavanomaisessa televisiovastaanottimessa, kuten

Yhdysvalloissa ja muualla hyväksyttyjen NTSC-yleisradio-standardien mukaisessa vastaanottimessa, sivusuhde (näytetyn kuvan leveyden suhde korkeuteen) on 4:3. Viime aikoina on ollut kiinnostusta käyttää televisiovastaanotin-15 järjestelmissä suurempia sivusuhteita, kuten 2:1, 16:9 tai 5:3, koska nämä suuremmat sivusuhteet tarkemmin approksimoivat tai ovat lähellä ihmissilmän sivusuhdetta kuin tavanomaisen televisiovastaanottimen sivusuhde 4:3. Videoinformaatiosignaalit, joiden sivusuhde on 5:3, ovat 20 saaneet erityistä huomiota, koska tämä suhde approksimoi elokuvafilmin sivusuhdetta ja koska nämä signaalit siis voidaan lähettää ja vastaanottaa ilman kuvainformaation rajautumista. Laajakuvatelevisiojärjestelmät, jotka yk-. . sinkertaisesti lähettävät tavanomaisiin järjestelmiin ;;· 25 verrattuna suuremman sivusuhteen omaavia signaaleja, ovat kuitenkin yhteensopimattomia tavanomaisen sivusuhteen omaavien vastaanottimien kanssa. Tämä tekee laajakuvajär-jestelmien yleisen hyväksymisen vaikeaksi.

• Tästä syystä on toivottavaa, että olisi olemassa 30 laajakuvajärjestelmä, joka on yhteensopiva tavanomaisten televisiovastaanottimien kanssa. Eräs tällainen järjestelmä on paljastettu C. H. Strollen ym. rinnakkaisessa US-patenttihakemuksessa, sarjanumero 078,150, jonka nimenä on "Compatible Widescreen Television System"), joka on jätetty heinäkuun 27. päivänä 1987. Vielä toivottavam- 2 88093 paa on, että olisi olemassa sellainen yhteensopiva laaja-kuvajärjestelmä, jossa olisi mahdollisuus parantaa tai suurentaa näytetyn kuvan piirtoterävyyttä, jotta saataisiin enemmän näkyviin kuvan yksityiskohtia. Tällainen 5 laajakuvainen EDTV- järjestelmä (EDTV; extended definition television; suurennetun piirtoterävyyden omaava televisio, teräväpiirtotelevisio) voi sisältää laitteen pe-räkkäispyyhkäistyn kuvan aikaansaamiseksi.

Yhteensopivassa laajakuvajärjestelmässä voi olla 10 tarpeen lähettää lisätty videoinformaatio yhdessä olemassaolevan standardinmukaisen informaation kanssa esimerkiksi taajuuslomitetussa muodossa. On toivottaa siirtää tällainen informaatio apusignaalin tai -signaalien välityksellä suuren amplitudin omaavana lisäinformaation 15 signaalikohinasuhteen parantamiseksi. Suuren amplitudin omaava lisäsignaali voi kuitenkin johtaa epätoivottavaan interferenssiin standardivastaanottimen käsiteltäväksi tarkoitetun standardinmukaisen videoinformaation kanssa. Täten ollaan sen ongelman edessä, että käytetäänkö suuren 20 amplitudin omaavaa lisäsignaalia hyvän signaalikohinasuh teen ylläpitämiseksi vai käytetäänkö pienen amplitudin omaavaa lisäsignaalia, jotta vältetään interferenssi standardinmukaisen videoinformaation kanssa. Tämä ongelma ratkaistaan esillä olevan keksinnön periaatteiden mukai-25 sesti.

Esillä olevan keksinnön periaatteiden mukaan tietty lisäinformaatio jaetaan pientaajuiseen ja suurtaajuiseen osaan. Suurtaajuusosalle suoritetaan epälineaarinen kompandointiprosessi (engl.: companding, compression/ex-30 pansion; kompandointi, kavennus/laajennus) suurilla amp- litudipoikkeamilla. Kavennus suoritetaan esim. lähetti-messä olevassa kooderissa ja komplementtinen laajennus suoritetaan esim. vastaanottimessa olevassa dekooderissa.

Tämän keksinnön erään piirteen mukaan lisäsignaalin pientaajuusinformaatio aikakavennetaan kuvan ylipyyh- 3 880S3 käisyalueeseen kooderissa ja aikalaajennetään dekooderis-sa. Täten lisäinformaatiolle suoritetaan sekä aikakompan-dointiprosessi että amplitudikompandointiprosessi.

Tämän keksinnön erään toisen lisäpiirteen mukaan 5 suurtaajuinen epälineaarinen kompandointiprosessi on paljastettu yksikanavaisen laajakuva teräväpiirtotele-visiojärjestelmän (engl.: EDTV system, extended definition television system), esimerkiksi suuren piirtoterävyy-den omaavan peräkkäispyyhkäisyä käyttävän (engl.: "pro- 10 scan", progressive scanning) järjestelmän yhteydessä, joka on yhteensopiva standarditelevisiovastaanottimen kanssa.

Esillä olevan keksinnön periaatteiden mukaisen yhteensopivan laajakuvaisen EDTV-järjestelmän paljaste-15 tussa parhaana pidetyssä suoritusmuodossa alkuperäinen teräväpiirtoinen peräkkäispyyhkäisty laajakuvasignaali, koodataan siten, että se sisältää neljä komponenttia, Jotka on johdettu yhdistetystä signaalista. Nämä neljä komponenttia käsitellään erikseen ennen yhdessä signaa-20 linsiirtokanavassa tapahtuvaa jälleenyhdistämistä.

Ensimmäinen komponentti on 2:1 lomitettu pääsig-naall, jolla on standardinmukainen sivusuhde 4:3. Tämä komponentti käsittää laajakuvasignaalin keskialueosan, . · joka on aikalaajennettu siten, että se käyttää lähes koko ' 25 4:3 sivusuhteen aktiivisen juova-ajan, sekä sivualueosan ·. , pientaajuisen vaakainformaation, joka on aikakavennettu *· *: kuvan vaakasuunnan vasempaan ja oikeaan ylipyyhkäisy- alueeseen, joissa alueissa tämä informaatio on standar-ditelevision vastaanottimen näytöllä kätketty näkyvistä. 30 Toinen komponentti on 2:1 lomitettu lisäsignaali, joka käsittää vasemman ja oikean sivualueen suurtaajuus-informaation, joka on aikalaajennettu puoleen aktiivisesta juova-ajasta. Täten laajennettu sivualueinformaatio käyttää olennaisesti koko aktiivisen juova-ajan.

4 88093

Kolmas komponentti on 2:1 lomitettu lisäsignaali, joka on johdettu laajakuvasignaalin lähteestä ja joka käsittää suurtaajuisen vaakaluminanssidetalji-informaati-on noin 5.0 MHz ja 6.2 MHz välillä.

5 Neljäs komponentti on 2:1 lomitettu lisätty "apu- signaali", joka käsittää pysty-aika (V-T; engl.: vertical-temporal) -luminanssidetalji-informaation, joka muutoin menetettäisiin muunnoksessa peräkkäispyyhkäistystä lomitettuun muotoon. Tämä signaalikomponentti auttaa re-10 konstruoimaan puuttuvan kuvainformaation ja pienentämään tai eliminoimaan epätoivotun värinän ja näennäisen liikkeen laajakuvaisessa EDTV-vastaanottimessa.

Laajakuvaisessa EDTV-vastaanottimessa edellä kuvatut neljä komponenttia sisältävä yhdistetty signaali de-15 koodataan sen käsittämiksi neljäksi komponentiksi. Dekoodatut komponentit käsitellään erikseen ja niitä käytetään kehittämään kuvaa edustava laajakuvasignaali suurennetulla piirtoterävyydellä.

Toinen ja kolmas komponentti keskiarvo!tetaan ke-20 hyksensisäisesti ennen vuorottelevan apukantoaallon moduloimista. Vuorotteleva apukantoaalto on lisäkantoaalto, joka on eri apukantoaalto kuin väriapukantoaalto. Ensimmäinen komponentti keskiarvoitetaan kehyksensisäisesti tietyn taajuuden yläpuolella ennen moduloituun vuorotte-25 levään apukantoaaltoon yhdistämistä yhdistetyn signaalin tuottamiseksi. Yhdistetty signaali moduloi myöhemmin RF-kantoaallon.

Paljastettu laajakuvainen EDTV-järjestelmä tarjoaa useita merkittäviä parannuksia standardinmukaiseen NTSC-30 järjestelmään nähden. Suurempi sivusuhde, johon elokuva-filmi on selvästi vaikuttanut, käy välittömästi ilmi. Laajakuvanäytön kuva on "rauhallisempi", siinä ei käytännöllisesti katsoen ole juovien välistä värinää, joka on hyvin yleistä standardinmukaisten NTSC-vastaanottimien näytöillä. Kuva on myös "siistimpi", siinä ei käytännöl- 5 88093 lisesti katsoen ole "ryömiviä pisteitä", "riippuvia pisteitä" eikä häiritseviä värikirjoilmiöitä. Laajakuvanäy-töllä on havaittavasti suurentunut piirtoterävyys molemmissa suunnissa. Viivarakenne ei näy suuremmasta viivati-5 heydestä johtuen. Kiusallista interferenssiä liikkuvien vaakasuuntaisten reunojen ja pyyhkäisyrakenteen välillä ei esiinny kuvan liikkuvissa osissa.

Kuvio 1 esittää esillä olevan keksinnön mukaisen yhteensopivan laajakuvaisen EDTV-kooderijärjestelmän 10 yleiskaaviota; kuvio la esittää paljastetun järjestelmän kooderin yksityiskohtaista lohkoaaviota; kuviot Ib-le sisältävät diagrammoja, jotka auttavat ymmärtämään paljastetun järjestelmän toimintaa; 15 kuviot 2-5 esittävät signaalien aaltomuotoja sekä kaaviota, jotka auttavat ymmärtämään paljastetun järjestelmän toimintaa; kuvio 13 esittää esillä olevan keksinnön mukaisen dekoodauslaitteen sisältävän laajakuvaisen EDTV-vastaan-20 ottimen lohkokaaviota; Ja kuviot 6-12 sekä 14-24 esittävät paljastetun järjestelmän piirteitä yksityiskohtaisemmin.

Järjestelmän, joka on tarkoitettu siirtämään suu-• . ren sivusuhteen, esim. 5:3, omaavia kuvia standardinmu- ‘ 25 kaisen, esim. NTSC-yleisradiokanavan kautta, pitäisi aikaansaada korkealaatuisen kuvan näyttö laajakuvavas-taanottimella samalla kun se suuresti vähentää standardinmukaisen 4:3 sivusuhteen omaavan näytön havaittavissa olevia huononemisia tai eliminoi nämä. Signaalinkavennus-30 tekniikan käyttäminen kuvan sivualueissa käyttää hyväksi standardinmukaisen NTSC-televisiovastaanottimen näytön vaakasuunnan ylipyyhkäisyaluetta, mutta se voi menettää signaalin piirtoterävyyttä rekonstruoidun laajakuvanäytön kuvan sivualueissa.

6 88093

Koska aikakavennus aiheuttaa laajennuksen taajuusalueessa, vain pientaajuiset komponentit jäävät jäljelle standardinmukaisessa televisiokanavassa tapahtuvan käsittelyn jälkeen, joka kanava edustaa pienempää kaistanle-5 veyttä kuin laajakuvasignaali tarvitsee. Kun siis yhteensopivan laajakuvasignaalin kavennetut sivualueosat laajennetaan laajakuvavastaanottimessa, syntyy havaittava ero näytetyn laajakuvan keskialueosan ja sivualueosien piirtoterävyyden tai suurtaajuussisällön välillä, ellei 10 suoriteta toimenpiteitä tämän tämän ilmiön välttämiseksi. Tämä havaittava ero johtuu siitä seikasta, että sivualu-eiden pientaajuusinformaatio saataisiin toistetuksi, mutta suurtaajuusinformaatio menetettäisiin johtuen vi deokanavan kaistaa rajoittavasta vaikutuksesta.

15 Kuvion 1 järjestelmässä elementit, jotka ovat yhteisiä kuvion la yksityiskohtaisemman järjestelmän kanssa, on merkitty samalla viitenumerolla. Kuten kuviossa 1 on esitetty, alkuperäinen laajakuvainen peräkkäis-pyyhkälsty signaali, jossa on mukana vason ja olkea sivu-20 alueinformaatio ja keskialueinformaatio, käsitellään nel jän erikseen koodatun komponentin kehittämiseksi. Nämä neljä komponenttia on edellä selitetty, ja ne on esitetty yleisesti kuviossa 1 kuvannäyttölaitteen yhteydessä. Ensimmäisen komponentin (joka sisältää keskialueen aika-25 laajennetun informaation sekä sivualueen aikakavennetun pientaajuusinformaation) käsittely on sellainen, että saatava luminanssikaistanleveys ei ylitä NTSCrn määrittelemää 4,2 MHz luminanssikaistanleveyttä tässä esimerkissä. Tämä signaali värikoodataan standardinmukaiseen NTSC-30 formaattiin, ja tämän signaalin luminanssi- ja värikkyys- komponentit esisuodatetaan sopivasti (esim. käyttäen-kenttäkampasuotimia) parannetun luminanssi-värikkyyserot-telun aikaansaamiseksi sekä standardinmukaisissa NTSC-että laajakuvavastaanottimissa.

7 88093

Toisen komponentin (sivualueen suurtaajuusinfor-maation) aikalaajennus pienentää sen vaakasuunnan kaistanleveyden noin 1,1 MHz:iin. Tämä komponentti on paikallisesti korreloimaton pääsignaalin (ensimmäisen komponen-5 tin) kanssa, ja erityisiä varotoimia suoritetaan sen näkymisen peittämiseksi standardinmukaisissa NTSC-vas-taanottimissa, kuten jäljempänä esitetään.

Kolmannen komponentin 5,0 MHz:stä 6,2 MHz:iin laajennetun suurtaajuisen luminanssi-informaatiosisällön 10 taajuuksia siirretään ensin alaspäin taajuusalueelle ΟΙ, 2 MHz ennen jatkokäsittelyä. Tämä komponentti on kuvattu standardinmukaiseen 4:3 formaattiin, joka korreloi sen paikallisesti pääsignaalin (ensimmäisen komponentin) kanssa sen näkymisen peittämiseksi standardinmukaisissa 15 NTSC-vastaanottimissa. Kolmannen komponentin kavennettu sivualueinformaatio edustaa kaistanleveyttä, joka on yksi kuudesosa keskialueinformaation kaistanleveydestä (ΟΙ, 2 MHz).

Neljäs komponentti (pysty-aika -apusignaali) ku-20 vataan standardinmukaiseen 4:3 formaattiin sen korreloi-miseksi pääsignaalikomponentin kanssa ja siten sen näkymisen peittämiseksi standardinmukaisissa NTSC-vastaanottimissa, ja se taajuusrajoitetaan vaakasuunnassa 750 kHz:iin.

25 Vastaavat kehyksensisäiset keskiarvoittimet 38, 64 ja 76 (pysty-aika (V-T)-tyyppiset suotimet) käsittelevät . - ensimmäisen, toisen ja kolmannen komponentin pää- ja li- säsignaalikomponenttien välisen V-T-ylikuulumisen eliminoimiseksi laajakuvavastaanottimessa. Ensimmäinen kom-30 ponentti keskiarvoitetaan kehyksensisäisesti vain noin 1,5 MHz:n yläpuolella. Toinen ja kolmas komponentti, jotka keskiarvoitetaan kehyksensisäisesti ja joiden tunnuksena on X ja Z, amplitudikavennetaan epälineaarisesti ennen 3,108 MHz vuorottelevan apukantoaallon ASC lohkossa 80 suoritettavaa neliöllistä modulointia, jolla apukan- 8 88093 toaallolla on kentän suhteen vuorotteleva vaihe toisin kuin väriapukantoaallolla. Lohkosta 80 saatava moduloitu signaali (M) summataan ensimmäisen komponentin (N) kehyk-sensisäiseen keskiarvoon summaimessa 40. Saatava ulostu-5 losignaali on 4,2 MHz kaistanleveyden omaava laajakaistainen signaali (NTSCF), joka yhdessä suotimesta 79 saatavan 750 kHz alipäästösuodatetun neljännen komponentin (YTN) kanssa moduloi neliöllisesti lohkosta 57 saatavan RF-kuvakantoaallon NTSC-yhteensopivan RF-signaalin tuot-10 tamiseksi, joka signaali voidaan lähettää standardinmukaiseen NTSC-vastaanottimeen tai laajakuvaista peräkkäis-pyyhkäisyä käyttävään vastaanottimeen yhden standardinmukaisen kaistanleveyden omaavan yleisradiokanavan kautta.

Kuten kuvion la kooderista nähdään, ensimmäisen 15 komponentin aikakavennus sallii sivualueen pientaajuusin-formaation tunkemisen kokonaan standardinmukaisen NTSC-signaalin vaakasuunnan ylipyyhkäisyalueeseen. Sivualueen suurtaajuusinformaatio jakaa saman spektrialueen standardinmukaisen NTSC-signaalin kanssa videosignaalin siir-20 tokanavassa siten, että se pääsee standardinmukaisen vastaanottimen läpi, joka saadaan aikaan käyttämällä lohkon 80 toteuttamaa, jäljempänä selitettävää, vuorot-taisen apukantoaallon neliöllistä modulointitekniikkaa. Kun standardinmukainen NTSC-vastaanotin vastaanottaa sen, 25 nähdään vain pääsignaalin (ensimmäisen komponentin) keskiosaa vastaava osuus. Toinen ja kolmas komponentti voivat luoda pienen amplitudin omaavan interferenssikuvion, jota ei havaita normaaleilla katseluetäisyyksillä eikä kuvan normaaleilla säätöasetuksilla. Neljäs komponentti 30 eliminoidaan vastaanottimissa täysin synkronisilla video-ilmaisimilla. Verhokäyränilmaisimilla varustetuissa vastaanottimissa neljäs komponentti käsitellään, mutta sitä ei havaita, koska se on korreloitu pääsignaalin kanssa.

Kuvio Ib esittää paljastetun EDTV-laajakuvajärjestelmän RF-spektriä, joka sisältää lisäinformaation, ver- 9 88053 rattuna standardinmukaisen NTSC-järjestelmän RF-spekt-riin. Paljastetun järjestelmän spektrissä sivualueen suuren ja erityisen suuren taajuuden omaava vaakalumi-nanssidetalji-informaatio ulottuu noin 1,1 MHz verran 5 vuorottelevan 3,108 MHz apukantoaallon (ASC) taajuuden kummallekin puolelle. V-T-apusignaalin informaatio (komponentti 4) ulottuu 750 kHz verran pääsignaalin kuvakan-toaallon taajuuden kummallekin puolelle.

Peräkkäispyyhkäisyä käyttävä laajakuvavastaanotin 10 sisältää laitteen, joka rekonstruoi alkuperäisen peräk-käispyyhkäistyn laajakuvasignaalin. Standardinmukaiseen NTSC-signaaliin verrattuna rekonstruoidussa laajakuvasig-naalissa on vasemman- ja oikeanpuoleinen sivualue sekä standardinmukaisen NTSC-piirtoterävyyden ja 4:3 sivusuh-15 teen omaava keskialue, jolla on erinomaiset vaaka- ja pystyluminanssidetaljit kuvan paikallaan pysyvissä osissa.

Ensimmäisen, toisen, kolmannen ja neljännen sig-naalikomponentin kehittämistä ja käsittelyä hallitsee 20 kaksi perusnäkökohtaa. Nämä näkökohdat ovat yhteensopivuus olemassaolevien vastaanottimien kanssa sekä palautettavuus vastaanottimessa.

Täysi yhteensopivuus merkitsee vastaanottimen ja lähettimen yhteensopivuutta siten, että standardinmukai-25 set vastaanottimet voivat vastaanottaa EDTV-laajakuvasig-naaleja ja tuottaa standardinäytön ilman erityisiä sovit-timia. Yhteensopivuus tässä mielessä edellyttää esimer- ____ kiksi, että lähettimen kuvan pyyhkäisyformaatti on olen- .···. naisesti sama kuin vastaanottimen kuvan pyyhkäisyformaat- 30 ti tai että se on tämän toleranssien rajoissa. Yhteensopivuus merkitsee myös, että mitään ylimääräisiä standardista poikkeavia komponentteja ei tarvitse olla fysikaalisesti tai näkyvistä kätkettynä pääsignaalissa näytettäessä se standanrdinmukaisilla vastaanottimille. Yhteensopivuuden aikaansaamiseksi viimeksi mainitussa mielessä 10 88093 paljastettu järjestelmä käyttää seuraavassa selitettäviä tekniikoita lisäkomponenttien kätkemiseksi.

Kuten edellä on esitetty, sivualueiden pientaajui-set signaalit on fysikaalisesti kätketty standardinmukai-5 sen vastaanottimen normaaliin vaakasuunnan ylipyyhkäisy-alueeseen. Komponentti 2, joka on pienen energian omaava signaali venattuna sivualueiden pientaajuuskomponent-tiin, sekä komponentti 3, joka on normaalisti pienen energian omaava suurtaajuinen detaljisignaali, amplitudi-10 kavennetaan ja moduloidaan neliöllisesti vuorottelevaan apukantoaaltoon 3,108 MHz:llä, joka on lomitettu taajuus (vaakapoikkeutuksen juovataajuuden puolikkaan pariton moninkerta). Vuorottelevan apukantoaallon taajuus, vaihe ja amplitudi valitaan siten, että moduloidun vuorottele-15 van apukantoaaltosignaalin näkyvyys pienenee mahdollisimman paljon, esim. säätämällä vuorottelevan apukantoaallon vaihetta kentästä toiseen mentäessä siten, että se vuo-rottelee 180° kentästä toiseen mentäessä toisin kuin vä-riapukantoaallolla.

20 Vaikka moduloidut vuorottelevat apukantoaaltokom- ponentit ovat kokonaan värisignaalin päästökaistalla (2,0 - 4,2 MHz), moduloidut vuorottelevat apukantoaaltokom-ponentit ovat kätketyt näkyvistä, koska ne näytetään kenttätaajuudella komplementtisena värien värinänä, jotka 25 ihmissilmä ei havaitse normaaleilla värikylIäisyyden tasoilla. Moduloivien komponenttien epälineaarinen amplitu-dikavennus ennen amplitudimodulaatiota pienentää myös edullisesti amplitudien hetkellisiä ylityksiä hyväksyttävälle alemmalle tasolle.

30 Komponentti 3 kätketään aikalaajentämällä keski- alueinformaatio, joka aikalaajennus suorittaa sovittamisen standardinmukaiseen 4:3 formaattiin ja joka siten korreloi paikallisesti (ja korreloi ajallisesti) komponentin 3 komponentin 1 kanssa. Tämä aikaansaadaan for-maattikooderin avulla, kuten jäljempänä selitetään. Tämä l 11 88093 paikallinen korrelointi auttaa estämään komponentin 3 informaation interferoimisen komponentin 1 informaation kanssa senjälkeen kun komponentti 3 on neliöllisesti moduloitu vuorottelevaan kantoaaltoon komponentin 2 kans-5 sa ja yhdistetty komponentin 1 kanssa.

Komponentti 4, "apusignaali", joka myös kätketään aikalaajentamalla keskialueinformaatio siten, että se sopii yhteen standardinmukaisen 4:3 formaatin kanssa, ja korreloimalla siten komponentti 4 pääsignaalin kanssa. 10 Synkroniset ilmaisimet poistavat komponentin 4 standardi-vastaanottimissa, ja se on verhokäyränilmaisimilla varustetuissa standardivastaanottimissa kätketty näkyvistä, koska se on paikallisesti korreloitu pääsignaalin kanssa.

Komponenttien 1, 2 ja 3 palauttaminen peräkkäls- 15 pyyhkäisyä käyttävässä laajakuvavastaanottimessa suoritetaan käyttämällä kehyksensisäistä keskiarvoittani! spro-sessia lähettimessä ja vastaanottimessa. Tämä prosessi liittyy elementteihin 38, 64 ja 76 kuvioiden 1 ja la lähetinjärjestelmissä sekä vastaaviin elementteihin vas-20 taanottimessa, kuten jäljempänä esitetään. Kehyksensisäi-nen keskiarvoittaminen on erääntyyppinen signaalinmuok-kaustekniikka, joka valmistaa kaksi visuaalisesti erittäin korreloitunutta signaalia keskinäistä yhdistämistä varten. Ne voidaan myöhemmin palauttaa tehokkaasti ja |.j 25 tarkasti esimerkiksi kenttämuistilaitteen avulla ilman V-T (vertical-temporal) -ylikuulumista myöskin liikkeen läsnäollessa kuvaa edustavien signaalien tapauksessa.

Tähän tarkoitukseen käytetty signaalinmuokkaus-tyyppi käsittää olennaisesti kahden signaalin tekemisen 30 kenttäkohtaisesti identtisiksi, so. kahden näytteen tuottamisen, joilla on samat arvot kahdessa peräkkäisessä kentässä. Kehyksensisäinen keskiarvoittaminen on tarkoituksenmukainen tekniikka tämän tavoitteen saavuttamiseksi, mutta myös muita tekniikoita voidaan käyttää. Kehyksensisäinen keskiarvoittaminen on periaatteessa lineaari- 12 88093 nen aika-alueessa suoritettava digitaalinen esisuodatus-ja jälkisuodatusprosessi, joka takaa kahden visuaalisesti erittäin korreloituneen yhdistetyn signaalin tarkan palauttamisen. Vaakasuunnan ylikuulumisen elimiminoivat 5 vaakasuunnan esisuotimien välillä lähettimen kooderissa sekä jälkisuotimien välillä vastaanottimen dekooderissa olevat suojakaistat.

Kehyksensisäistä keskiarvoittamisprosessia aika-alueessa esittää yleisesti kuvio le, jossa kenttäparit on 10 tehty identtisiksi keskiarvoittamalla kuvaelementit (A, B ja C, D), jotka ovat 262H erillään. Keskiarvo korvaa alkuperäiset arvot kussakin parissa. Kuvio Id esittää kehyksensisäistä keskiarvoittamisprosessia kuvion 1 järjestelmän yhteydessä. Alkaen komponenteista 2 ja 3 kes-15 kiarvoitetaan kuva-elementtiparit, jotka ovat 262H erillään kehyksen sisällä, ja keskiarvo (esim. Xl, X3 ja Zl, Z3) korvaa kuvaelementtien alkuperäiset arvot. Tämä V-T-keskiarvoittaminen tapahtuu kehyksensisäisesti eikä ylitä kehyksen rajoja.

20 Komponentin 1 tapauksessa kehyksensisäinen kes- kiarvoittaminen suoritetaan vain informaatiolle, joka on noin 1,5 MHz:n yläpuolella, jotta ei vaikuteta pientaa-juiseen pystydetalji-informaatioon. Komponenttien 1 ja 2 tapauksessa kehyksensisäinen keskiarvoittaminen suorite-25 taan yhdistetylle signaalille, joka sisältää luminanssi-(y) ja värikomponentit, kautta koko värikaistan. Yhdistetyn signaalin värikkyyskomponentti säilyy kehyksensisäi-sessä keskiarvoittamisessa, koska 262H erillään olevat kuvaelementit ovat "samanvaiheiset" suhteessa väriapukan-30 toaaltoon. Uuden vuorottelevan apukantoaallon vaihetta säädetään siten, että se on tarkasti erivaiheinen 262H erillään olevilla kuvaelementeillä, ja sen vaihe käytt-täytyy tästä syystä toisin kuin väriapukantoaallon vaihe, joka ei muutu kentästä toiseen. Kun siis komponentit 2 ja 3 (neliöllisen moduloinnin jälkeen) summataan komponent- 13 88093 tiin 1 yksikössä 40, 262H erillään olevilla kuvaelementeillä on muoto (M + A) ja (M - A), jossa M on 1,5 MHz yläpuolella olevan yhdistetyn pääsignaalin näyte ja A on moduloidun lisäsignaalin näyte. Kehyksensisäisellä kes-5 kiarvoittamisella V-T-ylikuuluminen tulee käytännöllisesti katsoen eliminoiduksi myös liikkeen tapahtuessa. Tässä suhteessa kehyksensisäinen keskiarvoittamisprosessi tuottaa 262H erillään olevat identtiset näytteet.

Vastaanottimessa on yksinkertainen asia palauttaa 10 näiden näytteiden informaatiosisältö tarkasti, so. ilman ylikuulumista, keskiarvoittamalla ja vähentämällä 262H erillään olevat kuvaelementtinäytteet kehyksensisäisesti, kuten jäljempänä esitetään, jolla tavoin palautetaan pää-ja lisäsignaalien informaatio. Vastaanottimen dekooderis-15 sa kehyksensisäisesti keskiarvoitettu alkuperäinen informaatio voidaan palauttaa olennaisesti muuttumattomana ke-hyksensisäisen keskiarvoittamis- ja vähennysprosessin avulla, koska alkuperäinen visuaalisesti erittäin korre-loitunut informaatio on tehty olennaisesti identtiseksi 20 kentästä toiseen.

Samaten vastaanottimessa RF-kanava ilmaistaan ne-liöllisesti käyttäen synkronista RF-ilmaisinta. Komponentti 4 erotetaan tällöin muista kolmesta komponentista. Kehyksensisälstä keskiarvoittamista ja vähentämistä ‘ 25 käytetään erottamaan komponentti 1 moduloiduista kompo- nenteista 2 ja 3, ja neliöllistä ilmaisua käytetään erot-tamaan komponentit 2 ja 3, kuten jäljempänä kuvion 13 suhteen esitetään.

.*· . Sen jälkeen kun neljä komponenttia on palautettu - 30 ennalleen vastaanottimessa, yhdistetyt signaalit NTSC- dekoodataan ja erotetaan luminanssi- ja värikkyyskompo-nentteihin. Kaikille komponenteille suoritetaan käänteinen kuvaus laajakuvannäytön kuvan sivusuhteen palauttami-‘ seksi, ja sivualueiden suurtaajuusosat yhdistetään pien- :· · taajuusosiin sivualueiden täyden piirtoterävyydeen saarni- 14 88093 seksi. Laajennettu suurtaajuinen luminanssidetalji-infor-maatio siirretään alkuperäiselle taajuusalueelleen ja summataan luminanssisignaaliin, joka muunnetaan peräk-käispyyhkäistyyn formaattiin käyttäen ajallista interpo-5 lointia ja apusignaalia. Värikkyyssignaali muunnetaan peräkkäispyyhkäistyyn formaattiin käyttäen avustamatonta ajallista interpolaatiota. Lopuksi peräkkäispyyhkäistyt luminanssi- ja värikkyyssignaalit muunnetaan analogiamuo-toon ja matrisoidaan RGB-värikuvasignaalin tuottamiseksi 10 näytettäväksi peräkkäispyyhkäisyä käyttävällä laajaku- vanäyttölaitteella.

Ennenkuin tarkastellaan kuvion la yhteensopivaa laajakuvakoodausjärjestelmää, viitataan kuvion 2 signaa-liaaltomuotoihin A ja B. Signaali A on sivusuhteen 5:3 15 omaava laajakuvasignaali, joka on tarkoitus muuttaa stan dardinmukaiseksi NTSC-yhteensopivaksi signaaliksi sivusuhteella 4:3, kuten signaali B esittää. Laajakuvasignaali A sisältää keskialueen osan, johon liittyy primaari-kuvainformaatio, joka käyttää aikavälin TC, sekä vasem-20 man- ja oikeanpuoleiset sivualueosat, jotka liittyvät sekundaariseen kuvainformaatioon ja käyttävät aikaväliä TS. Tässä esimerkissä vasemman- ja oikeanpuoleinen sivu-alue edustavat olennaisesti samaa sivusuhdetta, joka on pienempi kuin niiden keskivälillä olevan keskialueen si-25 vusuhde.

Laajakuvasignaali A muunnetaan NTSC-signaaliksi B kaventamalla tietty sivualueinformaatio täydellisesti vaakasuunnan ylipyyhkäisyalueisiin, jotka liittyvät aika-väleihin TO. Standardinmukaisella NTSC-signaalilla ak-30 tiivinen juova-aika on TA (kesto noin 52,5 mikrosekun-tla), Joka sisältää ylipyyhkäisyajat TO, näyttöaika TD, joka sisältää näytettävän videoinformaation, sekä vaakasuunnan kokonaisjuova-aika TH, jonka kesto on noin 63,556 mikrosekuntia. Aikavälit TA ja TH ovat samat sekä 15 88093 laajakuvasignaalilla että standardinmukaisella NTSC-sig-naalilla.

On havaittu, että melkein kaikissa kuluttajien televisiovastaanottimissa on ylipyyhkäisyaika, joka käyt-5 tää vähintään 4 % aktiivisesta kokonaisjuova-ajasta TA, so. 2 % ylipyyhkäisy vasemmalla ja oikealla puolella. Lomituksen näytteitystaajuudella 4 x f se (jossa f se on väriapukantoaallon taajuus) kukin vaakajuovan aika sisältää 910 kuvaelementtiä, joista 754 muodostavat vaakajuo-10 van aktiivisen näytettävän kuvainformaation.

EDTV-laajakuvajärjestelmä esitetään yksityiskohtaisemmin kuviossa la. Kuviossa la 525-juovainen 60 kent-tää/s peräkkäispyyhkäisyä käyttävä laajakuvakamera 10 antaa laajakuvavärisignaalin, jossa on R-, G- ja B-kom-15 ponentti ja jolla on suuri sivusuhde 5:3 tässä esimerkissä. Lomitettua signaalilähdettä voitaisiin myös käyttää, mutta peräkkäispyyhkäisyä käyttävä signaalilähde tuottaa erinomaiset tulokset. Laajakuvakameralla on suurempi sivusuhde ja suurempi videokaistanleveys verrattuna stan-20 dardinmukaiseen NTSC-kameraan. Laajakuvakameran video-kaistanleveys on verrannollinen sen sivusuhteen ja kehystä kohti lasketun juovien kokonaismäärän tuloon muiden tekijöiden ohella. Olettaen että laajakuvakamera pyyhkäisee vakionopeudella, sen sivusuhteen suurentaminen aihe-; 25 uttaa vastaavan suurenemisen sen videokaistanleveydessä sekä kuvainformaation vaakakavennuksessa, kun signaali näytetään standardinmukaisella televisiovastaanottimella, jonka sivusuhde on 4:3. Näistä syistä on tarpeen muuntaa , ·*. laajakuvasignaalia täyden NTSC-yhteensopivuuden saamiseksi'. 30 si.

Kuvion 1 kooderijärjestelmän käsittelemä värivi- . . deosignaali sisältää sekä luminanssi- että värikkyyssig- ; naalikomponentit. Luminanssi- ja värikkyyssignaalit si sältävät sekä pientaajuus- että suurtaajuusinformaation, ·· · ie 88093 joihin seuraavassa esityksessä viitataan nimityksillä "pientaajuudet" ja "suurtaajuudet".

Kamerasta 10 saatavat laajakaistaiset peräkkäis-pyyhkäistyt laajakuvavärivideosignaalit matrisoidaan 5 yksikössä 12 luminanssikomponentin Y ja värierosignaali-komponenttien I ja Q johtamiseksi R-, G-, B-värisignaa-leista. Laajakaistaiset peräkkäispyyhkäistyt signaalit Y, I, Q näytteitetään taajuudella, joka on kahdeksan kertaa väriapukantoaallon taajuus (8 x fsc) ja muunnetaan yksilö löllisesti analogisesta digitaaliseen (binaariseen) muotoon erillisillä analogi-digitaalimuuntimilla ADM-yksi-kössä 14. Tämän jälkeen ne suodatetaan yksilöllisesti erillisillä pysty-aika (V-T)-alipäästösuotimilla suodin-yksikössä 16 suodatettujen signaalien YF, IF ja QF tuot-15 tamiseksi. Kullakin näistä signaaleista on aaltomuodon A kuviossa 2 esittämä.

Erilliset suotimet ovat 3X3 lineaarisia aika-alu-een suotimia, jotka ovat kuviossa lOd esitettyä tyyppiä, kuten jäljempänä esitetään. Nämä suotimet pienentävät 20 pysty-aika -piirtoterävyyttä jonkin verran, erityisesti diagonaalisuunnan V-T -piirtoterävyyttä, epätoivottavien lomituksen näennäistoistojen (kuten värinän, porrasreuno-jen ja muiden valetoistoilmiöiden) estämiseksi pääsignaa-lissa (komponentti 1 kuviossa 1) peräkkäispyyhkäistystä 25 lomitetuksi muunnoksen jälkeen. Suotimet ylläpitävät lähes täyttä pystysuuntaista piirtoterävyyttä kuvan liikkumattomissa osissa.

Keskialueen laajennuskerroin (CEF; engl.: central panel expansion factor) on laajakuvavastaanottimen näyt-30 tämän kuvan leveyden ja standardivastaanottimen näyttämän kuvan leveyden funktio. Laajakuvanäytön kuvan leveys sivusuhteella 5:3 on 1,25 kertaa niin suuri kuin standar-dinäytön kuvan leveys sivusuhteella 4:3. Tämä tekijä 1,25 on keskialueen alustava laajennuskerroin, jota täytyy sovittaa keskialueen ja sivualueiden raja-alueiden välisen 17 88093 tahallisen pienen limityksen huomioonottamiseksi, kuten jäljempänä selitetään. Nämä näkökohdat sanelevat CEF:n arvoksi 1,19.

Suodinpiiristä 16 saatavat peräkkäispyyhkäistyt 5 ssignaalit edustavat 0-14,32 MHz kaistanleveyttä ja ne muunnetaan vastaavasti 2:1 lomitetuiksi signaaleiksi peräkkäispyyhkäisystä (P) lomitettuun pyyhkäisyyn (L) muuntavien muuntimien 17a, 17b ja 17c avulla, joiden yksityiskohdat esitetään kuvioiden 22 ja 23 yhteydessä. 10 Muuntimista 17a-17c saatavat ulostulosignaalit IF’, QF' ja YF' edustavat 0-7,16 MHz kaistanleveyttä, koska lomitettujen signaalien vaakapoikkeutustaajuus on puolet peräkkäispyyhkäistyjen signaalien poikkeutustaajuudesta. Muunnosprosessissa peräkkäispyyhkäisty signaali alinäyt-15 teitetään ottaen puolet käytettävissä olevista kuvaele-menttinäytteistä 2:1 lomitetun pääsignaalin tuottamiseksi. Tarkemmin sanoen kukin peräkkäispyyhkäisty signaali muunnetaan 2:1 lomitettuun muotoon pitämällä kunkin kentän Joko parittomat tai parilliset juovat muistissa ja 20 lukemalla muistissa säilytetyt kuvaelementit taajuudella 4 x fsc (14,32 MHz). Kaikki tätä seuraava lomitettujen signaalien käsittely tapahtuu taajuudella 4 x fsc.

Piiri 17c sisältää myös virheenennustinpiirin.

; Yksi piirin 17c ulostulo, YF', on esisuodatetun peräk- ; " 25 käispyyhkäistyn komponentin lomitettu alinäytteitetty luminanssiversio. Toinen piirin 17c ulostulosignaali (luminanssisignaali), YT, käsittää pysty-aika- informaation, joka on johdettu kuvakentän eroinformaatiosta ja joka edustaa ajallista ennustevirhettä, eli ajallista 30 interpolaatiovirhettä todellisten ja ennustettujen, vas- taanottimessa "puuttuvien", luminanssinäytteiden arvojen välillä, kuten jäljempänä selitetään. Tämä ennuste perustuu vastaanottimessa saatavissa olevien "ennen"- ja "jäl-keen"-kuvaelementtien amplitudien aikakeskiarvoon.

ie 8 8 093

Signaali YT, luminanssiapusignaali, joka auttaa rekonstruoimaan peräkkäispyyhkäistyn signaalin vastaanottaessa, olennaisesti ottaa huomioon sen virheen, joka vastaanottimen odotetaan tekevän ei-stationaaristen ku-5 vasignaalien suhteen, ja helpottaa tällaisen virheen mitätöintiä vastaanottimessa. Kuvan stationaarisissa osissa virhe on nolla, ja täydellinen rekonstruointi suoritetaan vastaanottimessa. On havaittu, että värik-kyysapusignaalia ei käytännössä tarvita ja että luminans-10 siapusignaali on riittävä tuottamaan hyvät tulokset, koska ihmissilmä on vähemmän herkkä pystysuuntaisille tai ajallisille värikkyysdetaljeille. Kuvio 2a esittää apu-signaalin YT kehittämisessä käytettävää algoritmia.

Kuviossa 2a kuvaelementit A, X ja B peräkkäispyyh-15 käistyssä signaalissa käyttävät samaa paikkaa kuvassa.

Mustat kuvaelementit, kuten A ja B, lähetetään pääsignaa-lina ja ovat käytettävissä vastaanottimessa. Valkoista kuvaelementtiä, kuten X, ei lähetetä ja se ennustetaan kehyksen aikakeskiarvolla (A + B)/2. Toisin sanoen koode-20 rissa tehdään ennuste "puuttuvalle" kuvaelementille X laskemalla keskiarvo "ennen"- ja "jälkeen"-kuvaelementtien A ja B amplitudista. Ennusteen arvo (A + B)/2 vähennetään todellisesta arvosta X ennustevirhesignaalin tuottamiseksi, joka signaali vastaa apusignaalia, jonka amp-25 litudi on lausekkeen X - (A + B)/2 mukainen. Tämä lauseke määrittelee ajallisen kenttäeroinformaation ajallisen ke-hyskeskiarvoinformaation lisäksi.

Apusignaali alipäästösuodatetaan vaakasuunnassa 750 kHz alipäästösuotimen avulla ja siirretään apusignaa-30 Iina YT. Apusignaalin kaistan rajoittaminen 750 kHz:iin on välttämätön tämän signaalin estämiseksi interferoimas-ta seuraavaksi alemman RF-kanavan kanssa sen jälkeen kun tämä signaali on moduloitu RF-kuvakantoaaltoon.

Vastaanottimessa tehdään samanlainen puuttuvan kuvaelementin X ennuste käyttämällä näytteiden A ja B

19 88093 keskiarvoa, ja ennustevirhe lisätään ennusteeseen. Toisin sanoen X palautetaan ennalleen summaamalla ennustevirhe X - (A + B)/2 temporaaliseen keskiarvoon (A + B)/2. Täten V-T-apusignaali helpottaa muunnosta lomitetusta peräk-5 käispyyhkäistyyn muotoon.

Paljastetun ajallisen ennustusalgoritmin tuottama apusignaali on pienen energian omaava signaali verrattuna ennustesignaaliin, jonka jotkut muut algoritmit tuottavat, kuten esimerkiksi juovaerosignaalin tuottava 10 algoritmi, jonka M. Tsinberg on kuvannut kirjoituksessa "ENTSC Two-Channel Compatible HDTV System", IEEE Transactions on Consumer Electronics, Voi. CE-33, No. 3, August 1987, pp. 146-153. Kuvan paikallaanpysyvissä alueissa virheen energia on nolla, koska ennuste on täydellinen. 15 Pienen energian tilannetta ilmaisevat paikallaan pysyvät tai olennaisesti paikallaan pysyvät kuvat (kuten uutislähetys, jossa reportteri on liikkumatonta taustaa vasten).

Paljastetun algoritmin on havaittu tuottavan vähiten näennäistoistoja vastaanottimessa tapahtuneen kuvan 20 rekonstruoinnin jälkeen, ja paljastetun algoritmin tuottama apusignaali säilyttää hyödyllisyytensä sen jälkeen kun se on kaistarajoitettu (suodatettu) noin 750 kHzziin. Paljastetun algoritmin tuottama apusignaali edustaa edullisesti energiaa nolla paikallaan pysyvän kuvainformaati-25 on läsnäollessa, ja suodatus ei siten vaikuta paikallaan *. ·: pysyvään kuvaan liittyvään apusignaaliin.

Huomattavasti parantunut rekonstruoitu laajaku-: : vanäyön kuva saadaan myös, jos apusignaalia ei lähetetä.

Tässä tapauksessa kuvan liikkumattomat osat ovat paljon 30 terävämpiä kuin standardinmukaisessa NTSC-kuvassa, mutta liikkuvat osat ovat jonkin verran "pehmeämpiä” ja niissä voi esiintyä interferenssivaletoisto. Täten yleisradio-lähetyksessä ei aluksi tarvitse lähettää apusignaalia, vaan RF-lähetys voidaan päivittää myöhemmin.

20 88093

Paljastettu ajallinen ennustejärjestelmä on hyödyllinen sekä peräkkäispyyhkäisyä että lomitusta käyttävissä järjestelmissä standardijuovataajuutta suuremmilla taajuuksilla, mutta se toimii parhaiten peräkkäistä pyyh-5 käisyä käyttävällä lähteellä, jonka kuvaelementit A, X ja B käyttävät samaa paikkaa kuvassa, jolla aikaansaadaan täydellinen ennuste paikallaan pysyvillä kuvilla. Ajallinen ennuste olisi epätäydellinen myös kuvan paikallaan pysyvissä osissa, jos alkuperäinen laajakuvanäytön kuva 10 tulee lomitetusta signaalilähteestä. Tässä tapauksessa apusignaalin energia on suurempi, ja se tuottaa vähäisiä näennäistoistoja rekonstruoidun kuvan paikallaan pysyvissä osissa. Kokeet ovat osoittaneet, että lomitetun signaalilähteen käyttö tuottaa hyväksyttäviä tuloksia näen-15 näistoistoilla, jotka ovat havaittavissa vain lähemmässä tarkastelussa, mutta että peräkkäistä pyyhkäisyä käyttävä signaalilähde tuottaa vähemmän näennäistoistoja ja tuottaa parempana pidetyt tulokset.

Tarkastellaan uudelleen kuviota la, jossa muunti-20 mistä 17a-17c saatavat lomitetut laajakuvasignaalit IF', QF' ja YF' suodatetaan vastaavasti vaakasuunnan alipääs-tösuotimilla 19a, 19b ja 19c signaalin IF" tuottamiseksi kaistanleveydellä 0-600 kHz, signaalin QF" tuottamiseksi kaistanleveydellä 0-600 kHz ja signaalin YF" tuottamisek-25 si kaistanleveydellä 0-5 MHz. Nämä signaalit alistetaan seuraavaksi formaatinkoodausprosessiin, joka koodaa kunkin näistä signaaleista 4:3 formaattiin formaatinkoodaus-laitteen avulla, joka liittyy sivu-keskialueiden signaalien erotin- ja käsittely-yksikköön 18.

30 Lyhyesti sanoen kunkin laajakuvajuovan keskiosa aikalaajennetään ja kuvataan aktiivisen juovaosan näytettyyn osaan sivusuhteella 4:3. Aikalaajennus aiheuttaa kaistanleveyden pienenemisen siten, että alkuperäiset laajakuvasignaalin lomitetut taajuudet tehdään yhteensopiviksi standardinmukaisen NTSC-kaistaleveyden kanssa.

2i 88093

Sivualueet jakautuvat vaakasuunnan taajuuskaistoihin siten, että värikkyyden suurtaajuuskomponentit I ja Q edustavat 83 kHz-600 kHz kaistanleveyttä (kuten kuviossa 7 signaalilla IH on esitetty), ja luminanssin suurtaa-5 juuskomponentti Y edustaa 700 kHz-5,0 MHz kaistanleveyttä (kuten kuviossa 6 signaalilla YH on esitetty). Sivualuei-den pientaaj uudet, so. signaalit YO, 10 ja QO, jotka kehitetään kuten kuvioissa 6 ja 7 on esitetty, sisältävät tasakomponentin, ja ne aikakavennetaan ja kuvataan vasem-10 paan ja oikeaan kuvan vaakasuunnan ylipyyhkäisyalueeseen kullakin juovalla. Sivualueiden suurtaajuudet käsitellään erikseen. Tämän formaatinkoodausprosessin yksityiskohdat esitetään välittöämästi alla.

Seuraavien koodausyksityiskohtien tarkastelun 15 yhteydessä on avuksi, kun tarkastellaan myös kuviota le, joka esittää komponenttien 1, 2, 3 ja 4 koodausprosessia keskialueen ja sivualueiden näytetyn informaation yhteydessä. Suodatetut lomitetut signaalit IF", QF" ja YF" käsittelee sivu-keskialueen signaalien erotin ja suoritin 20 18, joka tuottaa kolme ulostulosignaaliryhmää: YE, IE ja QE; YO, 10 ja QO sekä YH, IH ja QH. Ensimmäiset kaksi signaaliryhmää (YE, IE, QE sekä YO, 10, QO) käsitellään . . sellaisen signaalin kehittämiseksi, joka sisältää täyden ’;· · kaistanleveyden omaavan keskialuekomponentin sekä sivu- 25 alueiden luminanssipientaajuudet kavennettuina vaakasuunnan ylipyyhkäisyalueisiin.

Kolmas signaaliryhmä (YH, IH, QH) käsitellään sellaisen signaalin kehittämiseksi, joka sisältää sivu-: alueiden suurtaajuudet. Kun nämä signaalit yhdistetään, 30 tuotetaan NTSC-yhteensopiva laajakuvasignaali näytön sivusuhteella 4:3. Yksikön 18 käsittävien piirien yksi-tyiskohdat esitetään ja käsitellään kuvioiden 6, 7 ja 8 yhteydessä.

Signaalit YE, IE ja QE sisältävät keskialueen täydellisen informaation ja edustavat samaa formaattia, 22 88093 jota signaali YE kuviossa 3 esittää. Lyhyesti sanoen signaali YE johdetaan signaalista YF" seuraavasti. Laaja-kuvasignaali YF" sisältää kuvaelementit 1-754, jotka esiintyvät laajakuvasignaalin aktiivisen juova-ajan ku-5 luessa ja jotka sisältävät sivu- ja keskialueinformaa- tion. Laajakaistainen keskialueinformaatio (kuvaelementit 75-680) erotetaan keskialueen luminanssisignaalina YC aikademultipleksointiprosessin avulla. Signaali YC aika-laajennetään keskialueen laajennuskertoimella 1,19 (so. 10 5,0 MHz 4,2 MHz) NTSC-yhteensopivan keskialuesignaalin YE tuottamiseksi. Signaali YE edustaa NTSC-yhteensopivaa kaistanleveyttä (0-4,2 MHz) johtuen aikalaajennuksesta kertoimella 1,19. Signaali YE käyttää ylipyyhkäisyaluei-den välissä olevaa kuvan näyttöaikaväliä TD (kuvio 2). 15 Signaalit IE ja QE kehitetään vastaavasti signaaleista IF" ja QF", ja ne käsitellään samalla tavoin kuin signaali YE.

Signaalit YO, 10 ja QO muodostavat pientaajuisen sivualueinformaation ("pientaajuudet"), joka sovitetaan 20 vaakasuunnan vasemman- ja oikeanpuoleiseen ylipyyhkäisy-alueeseen. Signaaleilla YO, 10 ja QO on sama formaatti, jota signaali YO esittää kuviossa 3. Lyhyesti sanoen signaali YO kehitetään signaalista YF" seuraavasti. Laa-jakuvasignaali YF" sisältää kuvaelementteihin 1-84 liit-25 tyvän vasemman alueen informaation sekä kuvaelementteihin 671-754 liittyvän oikean alueen informaation. Kuten jäljempänä esitetään, signaali YF" alipäästösuodatetaan pientaajuisen luminanssisignaalin tuottamiseksi kaistanleveydellä 0-700 kHz, josta signaalista erotetaan vasem-30 man ja oikean sivualueen pientaajuussignaali (signaali YL' kuviossa 3) aikademultipleksointiprosessin avulla.

Pientaajuinen luminanssisignaali YL' aikakavenne-taan pientaajuisen sivualuesignaalin YO tuottamiseksi, jossa kavennettu pientaajuusinformaatio on kuvaelementteihin 1-14 ja 741-754 littyvissä ylipyyhkäisyalueissa.

23 8 8 09 3

Kavennettu pientaajuinen sivualuesignaali edustaa suurentunutta kaistanleveyttä, joka on verrannollinen aika-kavennuksen määrään. Signaalit 10 ja QO kehitetään vastaavasti signaaleista IF" ja QF", ja ne käsitellään sa-5 maila tavoin kuin signaali YO.

Signaalit YE, IE, QE ja YO, 10, QO yhdistää sivu-keskisignaalin yhdistin 28, esim. aikamultiplekseri, joka tuottaa signaalit YN, IN ja QN NTSC-yhteensopivalla kaistanleveydellä ja sivusuhteella 4:3. Näillä signaaleilla 10 on kuviossa 3 esitetyn signaalin YN muoto. Yhdistin 28 sisältää myös sopivat signaaliviiveet, jotka tasaavat yhdistettävien signaalien kulkuajät. Tällaisia tasaavia signaaliviiveitä sisällytetään tarvittaessa myös muualle järjestelmään signaalien kulkuaikojen tasaamiseksi.

15 Modulaattori 30, kaistanpäästösuodin 32, H-V-T-

kaistanestosuodin 34 ja yhdistin 36 muodostavat NTSC-sig-naalin parannetun kooderin 31. Värikkyyssignaalit IN ja QN moduloidaan neliöllisesti apukantoaaltoon SC NTSC-väriapukantoaallon taajuudella, jonka nimellisarvo on 20 3,58 MHz, modulaattorilla 30 moduloidun signaalin CN

tuottamiseksi. Modulaattorin 30 rakenne on tavanomainen, ja se selitetään kuvion 9 yhteydessä.

. . Moduloitu signaali CN alipäästösuodatetaan pysty- : (V-) ja aika- (T-) dimensioissa kaksidimensioisen (V-T) 25 suotimen 32 avulla, joka poistaa ylikuulumisen näennäis- *: toistot lomitetusta värikkyyssignaalista, ennenkuin se syötetään yhdistimen 36 värikkyyssignaalin sisäänmenoon · ..· signaalina CP.

Luminanssisignaali YN kaistanestosuodatetaan vaa-30 ka- (H-), pysty- (V-) ja aika- (T-) dimensioissa kolmidi-mensioisen H-V-T-kaistanestosuotimen 34 avulla ennenkuin se syötetään signaalina YP yhdistimen 36 luminanssisig-naalin sisäänmenoon. Luminanssisignaalin YN sekä värikkyyden värierosignaalien IN ja QN suodattamisen tarkoituksena on varmistaa, että luminanssi-värikkyys-ylikuulu- 24 88093 minen pienenee merkittävästi seuraavaksi suoritettavan NTSC-koodauksen jälkeen. Monidimensioiset paikka-aika-suotimet, kuten H-V-T-suodin 34 ja V-T-suodin 32 kuviossa 1 käsittävät rakenteen, jota esittää kuvio 10 ja joka 5 selitetään seuraavassa.

H-V-T-kaistanestosuodin 34 kuviossa Ib edustaa kuvion 10b laitekokoonpanoa, ja se poistaa ylöspäin liikkuvat diagonaaliset taajuuskomponentit luminanssisignaa-lista YN. Nämä taajuuskomponentit ovat ulkoasultaan sa-10 manlaisia kuin väriapukantoaallon komponentit, ja ne toistetaan sellaisen aukon tekemiseksi taajuusspektriin, johon moduloitu värikkyyssignaali sovitetaan. Ylöspäin liikkuvien diagonaalisten taajuuskomponenttien poistaminen luminanssisignaalista YN ei näkyvästi huononna näy-15 tettävää kuvaa, koska on havaittu, että ihmissilmä on olennaisen epäherkkä näille taajuuskomponenteille. Suodin 34 edustaa noin 1,5 MHz rajataajuutta, joten se ei huononna luminanssin pystydetalji-informaatiota.

V-T-kaistanpäästösuodin 32 pienentäää värikaistan-20 leveyttä siten, että moduloitu sivualueen värikkyysinfor-maatio voidaan sovittaa suotimen 34 luminanssispektriin aikaansaamaan aukkoon. Suodin 34 pienentää värikkyysin-formaation pystysuuntaista ja ajallista piirtoterävyyttä siten, että paikallaan pysyvät ja liikkuvat reunat tule-25 vat hieman epäteräviksi, mutta tällä ilmiöllä on vähän tai ei lainkaan merkitystä johtuen ihmissilmän epäherk-kyydestä tällaisille ilmiöille.

Ulostulon pientaajuinen keski/sivusignaali C/SL yhdistimestä 36 sisältää NTSC-yhteensopivan näytettävän 30 informaation, joka on johdettu laajakuvasignaalin keskialueesta, sekä kavennetut sivualueiden pientaajuudet (sekä luminanssi että värikkyys), jotka on johdettu laajakuvasignaalin sivualueista ja jotka sijaitsevat vasemmassa ja oikeassa vaakasuunnan ylipyyhkäisyalueessa, joita NTSC-vastaanottimen näytön katselija ei näe. Kaven- 25 88093 nettu sivualuiden pientaajuussisältö ylipyyhkäisyalueessa edustaa yhtä osaa laajakuvanäytön sivualueinformaatiosta. Toisen osan, sivualueiden suurtaajuussisällön, kehittää suoritin 18, kuten alempana selitetään.

5 Sivualueen suurtaajuussignaaleja YH (luminanssin suurtaajuussisältö), IH (I:n suurtaajuussisältö; engl.: I highs) ja QH (Q:n suurtaajuussisältö; engl.: Q highs) esittää kuvio 4. Kuviot 6, 7 ja 8 esittävät laitetta, joka kehittää nämä signaalit, kuten jäljempänä esitetään. 10 Kuviossa 4 signaalit YH, IH ja QH sisältävät vasemmanpuoleisen alueen suurtaajuusinformaation, joka liittyy vasemman alueen kuvaelementteihin 1-84, sekä oikean alueen suurtaajuusinformaation, joka liittyy oikean alueen kuvaelementteihin 671-754.

15 Signaalin C/SL käsittelee kehyksensisäinen kes- kiarvoitin 38, joka tuottaa signaalin N, joka syötetään summaimen 40 sisäänmenoon. Kehyksensisäisesti keskiarvoitettu signaali N on olennaisesti sama kuin signaali C/SL johtuen signaalin C/SL kehyksensisäisen informaation suu-20 resta visuaalisesta korrelaatiosta. Keskiarvoitin 38 keskiarvoittaa signaalin C/SL noin 1,5 MHz yläpuolella ja auttaa pienentämään pää- ja lisäsignaalien välistä pysty-aika -ylikuulumista tai eliminoimaan sen.

‘ Se ylipäästötaajuusalue 1,5 MHztstä ylöspäin, 25 jolla kehyksensisäinen keskiarvoitin 38 toimii, valit- • tiin sen varmistamiseksi, että täysi kehyksensisäinen keskiarvoittaminen suoritetaan 2 MHztstä ylöspäin ole-valle informaatiolle, jotta kehyksensisäinen keskiarvoit-- tamisen estettäisiin huonontamasta pystysuunnan luminans- 30 sidetalji-informaatiota. Vaakasuunnan ylikuuluminen eliminoidaan kooderissa 31 olevaan kehyksensisäiseen kes-. kiarvoittimeen 38 liittyvän suotimen ja kuvion 13 dekoo- derissa olevaan kehyksensisäiseen keskiarvoitin-vähen-ninyksikköön liittyvän suotimen välillä olevan 200 kHz suojakaistan avulla. Kuviot 11a ja 11b esittävät suurtaa- 26 88093 juussisällön kehyksensisäisen keskiarvoittimen 38 yksityiskohtia. Kuviot 11a, 11b ja 14 selitetään jäljempänä.

Signaalit IH, QH ja YH saatetaan NTSC-formaattiin NTSC-kooderin 60 avulla, joka on samanlainen kuin kooderi 5 31. Tarkemmin sanoen kooderi 60 sisältää kuviossa 9 esi tettyä tyyppiä olevan laitteen sekä laitteen, joka moduloi neliöllisesti sivualueiden suurtaajuisen värikkyysin-formaation sivualueiden suurtaajuiseen luminanssi-infor-maatioon 3,58 MHztllä signaalin NTSCH tuottamiseksi, joka 10 signaali on suurtaajuinen sivualueinformaatio NTSC-for-maatissa. Tätä signaalia esittää kuvio 5.

Monidimensioisen kaistanestosuodatuksen käyttäminen NTSC-koodereissa 31 ja 60 sallii edullisesti lumi-nanssi- ja värikkyyskomponenttien erottamisen käytännöli-15 sesti katsoen ilman ylikuulumista vastaanottimessa, kun vastaanotin sisältää komplementtisen monidimensioisen suodatuksen, joka erottaa luminanssi- ja värikkyysinfor-maation. Komplementtisten suotimien käyttö luminanssi/vä-rikkyys-koodaukseen ja -dekoodaukseen on esitetty yksi-20 tyiskohtaisesti C. H. Strolle'in kirjoituksessa "Cooperative Processing for Improved Chrominance/Luminance Separation", julkaistu SMPTE Journalissa, Voi. 95, No. 8, August 1986, pp. 782-789. Myös standardivastaanottimet, jotka käyttävät tavanomaisia imu- ja juovakampasuotimia, 25 hyötyvät tällaisen monidimensioisen esisuodatuksen käytöstä kooderissa siten, että niissä esiintyy vähemmän värikkyys/luminanssiylikuulumista.

Signaali NTSCH aikalaajennetään yksiköllä 62 sivu-alueen laajennetun suurtaajuussisältösignaalin ESH tuot-30 tamiseksi. Tarkemmin sanoen, kuten kuviossa 6 on esitetty, laajennus aikaansaadaan "kuvausprosessilla", joka kuvaa signaalin NTSCH vasemman sivualueen kuvaelementit 1-84 signaalin ESH kuvaelementtipositioihin 1-377, ts. signaalin NTSCH vasemman sivualueen suurtaajuussisältö laajennetaan käyttämään signaalin ESH juova-ajasta puo- 27 88093 let. Signaalin NTSCH oikea sivualueosa (kuvaelementit 671-754) käsitellään samalla tavoin. Aikalaajennusproses-si pienentää signaalin ESH käsittävän informaation vaa-kasuunnan kaistanleveyttä (verrattuna signaalin NTSCH 5 kaistanleveyteen) kertoimella 377/84.

Kuvausprosessi, jolla aikalaajennus suoritetaan, voidaan toteuttaa kuvioiden 12-12d yhteydessä esitetyn ja tarkastellun tyyppisellä laitteella. Piiri 64, joka on kuviossa 11b esitettyä tyyppiä, keskiarvoittaa signaalin 10 ESH kehyksensisäisesti tuottaen signaalin X, kuten kuviossa 5 on esitetty. Kehyksensisäisesti keskiarvoitettu signaali X on olennaisesti identtinen signaalin ESH kanssa johtuen signaalin ESH kehyksensisäisen kuvainformaati-on suuresta visuaalisesta korrelaatiosta. Signaali X syö-15 tetään neliöllisen modulaattorin 80 signaalisisäänmenoon.

Signaalin YF' suodattaa myös vaakasuunnan kaistan-päästösuodin 70, jonka päästökaista on 5 MHz - 6,2 MHz. Suotimesta 70 saatava ulostulosignaali, vaakaluminanssin suurtaajuussisältö, syötetään amplitudimodulaattoriin 72, 20 jossa sen amplitudi moduloi 5 MHz kantoaaltosignaalin fc. Modulaattori 72 sisältää ulostulopuolen alipäästösuoti-men, jonka rajataajuus on noin 1,2 MHz, signaalin saamiseksi 0-1,2 MHz päästökaistalla modulaattorin 72 ulostulosta.

25 Ylemmän (valetoistetun) sivukaistan (5,0 - 6,2 . MHz), jonka modulaatioprosessi tuottaa, poistaa 1,2 MHz alipäästösuodin. Todellisuudessa vaakaluminanssin suur-- ‘ taajuussisällön alueella 5,0 - 6,2 MHz olevat taajuudet on siirretty alueelle 0-1,2 MHz amplitudimodulointipro-30 sessin ja sitä seuraavan alipäästösuodatuksen vaikutuk-: sesta. Kantoaallon amplitudin tulisi olla tarpeeksi suu- ri, jotta alkuperäiset signaaliamplitudit säilyvät 1,2 MHz alipäästösuotimen suorittaman suodatuksen jälkeen. Toisin sanoen tuotetaan taajuudensiirto vaikuttamatta amplitudiin.

28 88093

Taajuussiirretty vaakaluminanssin suurtaajuussi-sältösignaali yksiköstä 72 koodataan formaattikooderin 74 avulla tämän signaalin paikalliseksi korreloimiseksi pääsignaalin C/SL kanssa. Kooderi 74 on samanlainen kuin 5 formaattikoodauspiirit, jotka littyvät yksiköihin 18 ja 28 ja joiden tarkoituksena on laajentaa keskialueen informaatio vaakasuunnan ylipyyhkäisyalueelle. Toisin sanoen kooderi 74 koodaa vaakaluminanssin taajuussiirretyn suurtaajuussisällön standardinmukaiseen 4:3 muotoon käyt-10 täen tekniikkaa, joka selitetään kuvioiden 6-8 yhteydessä.

Kun kooderin 74 sisäänmenosignaalin keskiosaa aikalaaj ennetään, sen kaistanleveys pienenee noin 1,0 MHz:iin 1,2 MHz:stä, ja kooderista 74 saatava ulostulo-15 signaali tulee paikallisesti korreloiduksi pääsignaalin kanssa. Yksikössä 72 sivualueinformaatio alipäästösuoda-tetaan 170 kHz:lie ennenkuin kooderi 74 aikakaventaa sen. Kooderista 74 tuleva signaali keskiarvoitetaan kehyksen-sisäisesti laitteen 76 avulla, joka on samanlainen kuin 20 kuviossa 11b esitetty, ennenkuin se syötetään yksikköön 80 signaalina Z. Kehyksensisäisesti keskiarvoitettu signaali Z on olennaisesti identtinen kooderista 74 saatavan signaalin kanssa johtuen kooderista 74 saatavan kehyksen-* sisäisen kuvainformaation suuresta visuaalisesta korre- 25 laatiosta. Moduloiva signaali X, yhdistetty signaali, joka sisältää luminanssi- ja värikkyysinformaation, sekä moduloiva signaali Z edustavat olennaisesti samaa noin 0- 1,1 MHz kaistanleveyttä.

Kuten kuvion 24 yhteydessä esitetään, yksikkö 80 30 suorittaa epälineaarisen gammafunktioon perustuvan ampli-tudikavennuksen näiden kahden signaalin X ja Z suurilla amplitudipoikkeamilla, ennenkuin nämä signaalit moduloivat neliöllisesti vuorottelevan apukantoaaltosignaalin ASC. Käytetään gamma-arvoa 0,7, jolloin kunkin näytteen itseisarvo korotetaan potenssiin 0,7 ja kerrotaan alkupe- 29 8 8 093 räisen näytearvon etumerkillä. Gammakavennus pienentää moduloivien signaalien potentiaalisesti häiritsevien suurten amplitudipoikkeamien näkyvyyttä olemassaolevissa vastaanottimissa ja sallii ennustettavan palautuksen 5 laajakuvavastaanottimella, koska kooderissa käytettävän gammafunktion käänteisarvo on ennustettavissa ja se voidaan helposti toteuttaa vastaanottimen dekooderissa.

Amplitudikavennetut signaalit moduloidaan tämän jälkeen neliöllisesti 3,1075 MHz vaihesäädettyyn vuorot-10 televaan apukantoaaltoon ASC, joka on puolen vaakajuova-taajuuden (395 x H/2) pariton moninkerta. Vuorottelevan apukantoaallon vaihe saatetaan vuorottelemaan 180° kentästä seuraavaan toisin kuin väriapukantoaallon vaihe, joka ei vuorottele kentästä seuraavaan mentäessä. Kentäs-15 tä toiseen vaihteleva vuorottelevan apukantoaallon vaihe sallii signaalien X ja Y lisätyn moduloivan informaation olla lomittain värikkyysinformaation kanssa. Se tuottaa moduloidun lisäsignaalin komplementtisesti vaiheistetut lisäinformaatiokomponentit AI, -AI ja A3, -A3. Tämä hel-20 pottaa lisäinformaation erottamista käytettäessä suhteellisen yksinkertaista kenttämuistilaitetta vastaanottimes-sa. Neliöllisesti moduloitu signaali M summataan signaaliin N summaimessa 40. Tulokseksi saatava signaali NTSCF on 4,2 MHz NTSC-yhteensopiva signaali.

25 Selitettyä epälineaarista gammafunktiota käytetään kooderissa suurten amplitudien kaventamisessa. Se on osana epälineaarista kompandointi (engl.: companding, compression-expansion; kompandointi, kavennus-laajennus) -järjestelmää, joka käsittää myös komplementtisen gamma-30 funktion laajakuvavastaanottimen dekooderissa amplitudi-laajennuksen tarkoituksessa, kuten jäljempänä esitetään. Paljastetun epälineaarisen kompandointijärjestelmän on havaittu merkittävästi pienentävän lisätyn standardista poikkeavan informaation vaikutusta standardinmukaiseen 30 88093 kuvainformaatioon aiheuttamatta näkyvää kuvan huononemista kohinailmiöiden vaikutuksesta.

Kompandointijärjestelmä käyttää epälineaarista gammafunktiota lisätyn standardista poikkeavan suurtaa-5 juisen laajakuvainformaation nopeaksi kaventamiseksi kooderissa, ja komplementtista epälineaarista gammafunk-tiota käytetään vastaavasti laajentamaan tällainen suur-taajuusinformaatio dekooderissa. Tästä seuraa olemassaolevan standardinmukaisen videoinformaation interferens-10 sin määrän pieneneminen, jonka interferenssin aiheuttaa suuren amplitudin omaava lisätty suurtaajuusinformaatio paljastetussa yhteensopivassa laajakuvajärjestelmässä, jossa lisätty standardista poikkeava laajakuvainformaatio on jaettu pien- ja suurtaajuusosiin, joille suoritetaan 15 kompandointi.

Dekooderissa kavennetun suurtaajuusinformaation epälineaarinen amplitudilaajennus ei aiheuta liiallista havaittavaa kohinaa. Toisin sanoen suuren amplitudin omaava suurtaajuusinformaatio liittyy tyypillisesti suu-20 ren kontrastin omaaviin kuvan reunoihin, ja ihmissilmä on epäherkkä kohinalle tällaisissa reunoissa. Selitetty kom-pandointiprosessi pienentää myös edullisesti vuorottele-van apukantoaallon ja väriapukantoaallon välisiä risti-modulaatiotuotteita, ja tähän liittyy näkyvien häiriö-25 tuotteiden pieneneminen.

Kuvion la luminanssidetaljisignaali YT edustaa 7,16 MHz kaistanleveyttä, ja se koodataan 4:3 formaattiin (samalla tavoin kuin kooderissa 74) formaattikooderin 78 avulla, ja se suodatetaan vaakasuunnassa 750 kHz:iin 30 suotimella 79 signaalin YTN tuottamiseksi. Sivuosat ali-päästösuodatetaan 125 kHz:iin ennen aikakavennusta formaattikooderin 78 sisäänmenopuolen alipäästösuotimella, joka vastaa kuviossa 6 esitetyn laittoon sieäänmenosuo-dinta 610, mutta sen rajataajuus on 125 kHz. Sivuosan 3i 88 093 suurtaajuussisältö hylätään. Täten signaali YTN korreloidaan paikallisesti pääsignaalin C/SL kanssa.

Signaalit YTN ja NTSCF muunnetaan digitaalisesta (binaarisesta) analogiamuotoon vastaavien DAM-yksiköiden 5 53 ja 54 avulla, ennenkuin nämä signaalit syötetään ne- liölliseen RF-modulaattoriin TV:n RF-kantoaallon moduloi-miseksi. Moduloitu RF-signaali syötetään myöhemmin lähettimeen 55 antennin 56 kautta lähetettäväksi.

Modulaattoriin 80 liittyvä vuorotteleva apukanto-10 aalto ASC on vaakatahdistettu ja sen taajuus on valittu sivu- ja keskialueinformaation riittävän erottamisen (esim. 20-30 dB) varmistamiseksi ja siten, että sillä on merkityksetön vaikutus standardinmukaisella NTSC-vastaan-ottimella näytettyyn kuvaan. ASC:n taajuuden tulisi mie-15 luimmin olla lomitustaajuus, joka on puolen vaakajuova-taajuuden pariton moninkerta, jotta se ei tuottaisi interferenssiä, joka voisi huonontaa näytetyn kuvan laatua.

Neliöllinen modulointi, jollaisen yksikkö 80 aikaansaa, sallii edullisesti kahden kapeakaistaisen sig-20 naalin samanaikaisen lähettämisen. Moduloivien suurtaa-juussisöltösignaalien aikalaajennus aiheuttaa kaistanleveyden pienenemisen, joka on yhdenmukainen neliöilleen modulaation kapeakaistaisuusvaatimusten kanssa. Mitä enemmän kaistanleveyttä pienennetään, sitä epätodennäköi-25 sempää on, että syntyy kantoaallon ja moduloivien signaalien välistä interferenssiä. Lisäksi sivualueinformaation tyypillinen suuren energian omaava tasakomponentti kaven-netaan ylipyyhkäisyalueeseen sen sijaan, että sitä käy-tettäisiin moduloivana signaalina. Täten moduloivan sig-30 naalin energia ja siten mahdollinen moduloivan signaalin . . interferenssi suuresti pienenevät.

Koodattu antennin 56 lähettämä NTSC-yhteensopiva laajakuvasignaali on tarkoitettu vastaanotettavaksi sekä NTSC-vastaanottimilla että laajakuvavastaanottimilla, kuten kuvio 13 esittää.

32 88093

Kuviossa 13 lähetetty lomitettu EDTV-laajakuvate-levisiosignaali vastaanotetaan antennilla 1310 ja syötetään NTSC-vastaanottimen 1312 antennisisäänmenoon. Vastaanotin 1312 käsittelee yhteensopivan laajakuvasignaalin 5 normaalilla tavalla ja tuottaa kuvanäytön, jonka sivusuhde on 4:3, sivualueiden laajakuvainformaation ollessa osittain (so. pientaajuussisällön ollessa) kavennettu vaakasuunnan ylipyyhkäisyalueisiin, jotka ovat katsojalle näkymättömissä, ja sen sisältyessä osittain (so. suurtaa-10 juussisällön sisältyessä) moduloituun vuorottelevaan apukantoaaltosignaaliin, joka ei häiritse standardinmukaisen vastaanottimen toimintaa.

Antennin 1310 vastaanottama yhteensopiva EDTV-laajakuvasignaali syötetään myös peräkkäispyyhkäisyä 15 käyttävään laajakuvavastaanottimeen 1320, joka pystyy näyttämään videokuvan suurella, esim. 5:3 sivusuhteella. Vastaanotetun laajakuvasignaalin käsittelee yksikkö 1322, joka sisältää radiotaajuus (RF)-viritin- ja vahvistin-piirit, synkronisen videoilmaisimen (neliöllisen ilmaisi-20 men), Joka tuottaa kantataajuuakatstalla olevan videosignaalin, sekä analogi-digitaalimuuntimen (ADM) piirit kantataajuuskaistalla olevan videosignaalin (NTSCF) tuottamiseksi binaarisessa muodossa. ADC-piirit toimivat näytteitystaajuudella, joka on neljä kertaa väriapukanto-25 aallon taajuus (4 x fsc).

Signaali NTSCF syötetään kehyksensisäiseen kes-kiarvoitin-vähenninyksikköön 1324, joka keskiarvoittaa (yhdistää summaten) sekä vähentää (yhdistää vähentäen) kuvajuovat, jotka ovat kehysten sisällä 262H päässä toi-30 sistaan, 1,7 MHz yläpuolella, pääsignaalin N ja neliölli-sesti moduloidun signaalin M palauttamiseksi olennaisesti ilman V-T-ylikuulumista. Yksikön 1324 toimintataajuuden alarajan 1,7 MHz Ja kuvion la kooderissa olevan yksikön 38 toimintataajuuden alarajan 1,5 MHz välille on muodostettu vaakasuunnan 200 kHz ylikuulumissuojakaista. Pa- 33 88093 lautettu signaali N sisältää informaation, joka on olennaisesti visuaalisesti identtinen pääsignaalin C/SL ku-vainformaation kanssa johtuen kuvion la kooderissa kehyk-sensisäisesti keskiarvo!tetun pääsignaalin C/SL suuresta 5 visuaalisesta kehyksensisäisestä kuvan korrelaatiosta.

Signaali M kytketään neliölliseen ilmaisin- ja amplitudilaajennusyksikköön 1326 lisäsignaalien X ja Z ilmaisemiseksi vuorottelevan apukantoaallon ASC perusteella, jonka apukantoaallon vaihe vaihtelee kenttien 10 välillä ja joka on samanlainen kuin signaali ASC, jota on tarkasteltu kuvion la yhteydessä. Ilmaistut signaalit X ja Z sisältävät informaation, joka on olennaisesti visuaalisesti identtinen signaalin ESH kuvainformaation ja kuviossa la yksiköstä 74 saatavan ulostulosignaalin kans-15 sa johtuen näiden kuvion la kooderin kehyksensisäisesti keskiarvoittamien signaalien suuresta visuaalisesta kehyksensisäisestä kuvan korrelaatiosta.

Yksikkö 1326 sisältää myös 1,5 MHz alipäästösuoti-men, joka poistaa epätoivottavat, vuorottelevan apukanto-20 aallon taajuuteen nähden kaksinkertaisella taajuudella olevat, suurtaajuiset ilmaisutuotteet, sekä amplitudilaa-jentimen, joka laajentaa (aikaisemmin kavennetut) ilmaistut signaalit käyttäen käänteistä gammafunktiota (gamma -: 1/0,7 1,429), so. kuvion la yksikön 80 suorittaman epä- 25 lineaarisen kavennusfunktion käänteisfunktiota.

*. Yksikkö 1328 aikakaventaa sivualueen värikoodatun

suurtaajuusinformaation siten, että se käyttää se alkupe-: räistä aikaviipaletta palauttaen siten signaalin NTSCH

ennalleen. Yksikkö 1328 aikakaventaa signaalin NTSCH 30 samalla määrällä kuin kuvion la yksikkö 62 on aikalaajen-tanut signaalia NTSCH.

Luminanssin (Y) suurtaajuussisällön dekooderi 1330 dekoodaa luminanssin vaakasuunnan suurtaajuussisältösig-naalin Z laajakuvaformaattiin. Sivualueet aikalaajenne-taan (samalla määrällä kuin kuvion la kooderissa on sivu- 34 88093 alueita tiivistetty), ja keskialuetta aikakavennetaan (samalla määrällä kuin sivualueita on aikalaajennettu kuvion la kooderissa). Alueet jatkostetaan toisiinsa 10 kuvaelementin limitysalueessa kuten jäljempänä kuvion 14 5 yhteydessä selitetään. Yksikkö 1330 on sovitettu kuviossa 17 esitetyllä tavalla.

Modulaattori 1332 amplitudimoduloi dekooderista 1330 saatavan signaalin 5,0 MHz kantoaaltoon fc. Amplitu-dimoduloitu signaali alipäästösuodatetaan myöhemmin yli-10 päästösuodattimella 1334, jonka rajataajuus on 5,0 MHz, alemman sivukaistan poistamiseksi. Suotimesta 1334 saatavassa ulostulosignaalissa keskialueen taajuudet 5,0 - 6,2 MHz palautetaan ennalleen, ja sivualueiden taajuudet 5,0 - 5,2 MHz palautetaan ennalleen. Suotimesta 1334 saatava 15 signaali syötetään summaimeen 1336.

Kaventimesta 1328 saatava signaali NTSCH syötetään yksikköön 1340 luminanssin suurtaajuussisällön erottamiseksi värikkyyden suurtaajuussisällöstä signalien YH, IH ja QH tuottamiseksi. Tämä voidaan aikaansaada kuvion 20 18 sovitelmalla.

Yksiköstä 1324 saatava signaali N erotetaan sen muodostaviin luminanssi- ja värikkyyskomponentteihin YN, IN ja QN luminanssi-värikkyys-erottimen 1342 avulla, joka voi olla samanlainen kuin erotin 1340 ja joka voi käyt-25 tää kuviossa 18 esityn tyyppistä laitetta.

Signaalit YH, IH, QH ja YN, IN, QN ovat sisään-menosignaaleina Y-I-Q-formaattidekooderille 1344, joka dekoodaa luminanssi- ja värikkyyskomponentit laajakuva-formaattiin. Sivualueen pientaajuussisältö aikalaajenne-30 taan, keskialue aikakavennetaan, sivualueen suurtaajuus-sisältö summataan sivualueen pientaajuussisältöön ja sivualueet jatkostetaan keskialueeseen 10 kuvaelementin limitysalueessa käyttäen kuvion 14 periaatteita. Dekoode-rin 1344 yksityiskohdat on esitetty kuviossa 19.

35 88093

Signaali YF' kytketään summaimeen 1336, jossa se summataan suotimesta 1334 saatavan signaalin kanssa. Tämän prosessin ennalleen palauttama laajennettu suurtaajuinen vaakaluminanssidetalji-informaatio summataan de-5 koodattuun luminanssisignaaliin YF’.

Signaalit YF', IF' ja QF' muunnetaan lomitetusta peräkkäispyyhkäistyyn formaattiin vastaavien muuntimien 1350, 1352 ja 1354 avulla. Luminanssin peräkkäispyyh- käisymuunnin 1350 reagoi myös "luminanssi-apusignaaliin" 10 VT, joka saadaan formaattidekooderista 1360, joka dekoo-daa koodatun "apusignaalin" YTN. Dekooderi 1360 dekoodaa signaalin YTN laajakuvaformaattiin, ja sillä on kuvioon 17 nähden samanlainen laitekokoonpano.

I- ja Q-muuntimet 1352 ja 1354 muuttavat signaalit 15 lomitetuista peräkkäispyyhkäistyiksi aikakeskiarvoitta- malla yhden kehyksen verran toisistaan erillään olevat juovat ja tuottavat puuttuvan peräkkäispyyhkäistyn juo-vainformaation. Tämä voidaan suorittaa kuviossa 20 esite-tyn tyyppisellä laitteella.

20 Luminanssin peräkkäispyyhkäisymuunninyksikkö 1350 on samanlainen kuin kuviossa 20 esitetty, paitsi että signaali YT summataan kuvion 21 esittämän sovitelman mukaisesti. Tässä yksikössä "apusignaalin" näyte YT summataan aikakeskiarvoon peräkkäispyyhkäisyn puuttuvan 25 kuvaelementtinäytteen rekonstruoimiseksi. Täydellinen ajallinen detalji-informaatio palautetaan koodatun juova-·;··: erosignaalin sisältämien vaakasuunnan taajuuskaistan si sällä (750 kHz, koodauksen jälkeen). Tämän vaakasuunnan taajuuskaistan yläpuolella signaali YT on nolla, joten 30 puuttuva näyte rekonstruoidaan aikakeskiarvoittamalla.

. . Peräkkäispyyhkäistyt laajakuvasignaalit YF, IF ja QF muunnetaan analogiamuotoon digitaali-analogimuuntimen 1362 avulla ennen videosignaaliprosessori- ja matriisi-vahvistinyksikköön 1364 syöttämistä. Yksikön videosignaa-liprosessoriosa sisältää signaalin vahvistuksen, tasajän- 36 8 8 OS 3 nitetason siirron, huippuarvon ilmaisun, kirkkaudensää-dön, kontrastinsäädön ja muut tavanomaiset videosignaalin käsittelypiirit. Matriisivahvistin 1364 yhdistää lumi-nanssisignaalin YF värierosignaaleihin IF ja QF ja tuot-5 taa värikuvaa edustavat videosignaalit R, G ja B. Nämä värisignaalit vahvistetaan näytönohjausvahvistimilla yksikössä 1364 sellaiselle tasolle, joka on sopiva ohjaamaan suoraan laajakuva-värinäyttölaitetta 1370, esim. laaj akuvaputkea.

10 Kuvio 6 esittää kuvion la prosessorin 18 sisältä mää laitetta, joka kehittää signaalit YE, YO ja YH laajakaistaisesta laajakuvasignaalista YF. Signaali YF" ali-päästösuodatetaan vaakasuunnassa sisäänmenosuotimella 610, jonka rajataajuus on 700 kHz, pientaajuisen lumi-15 nanssisignaalin YL tuottamiseksi, joka syötetään vähentävän yhdistimen 612 toiseen sisäänmenoon. Signaali YF" syötetään yhdistimen 612 toiseen sisäänmenoon sekä aika-demultipleksointilaitteeseen 616 sen jälkeen, kun sitä on viivästetty yksiköllä 614 suotimen 610 signaalinkäsitte-20 lyviiveen kompensoimiseksi. Viivästetyn signaalin YF" ja suodatetun signaalin YL yhdistäminen tuottaa suurtaajuisen luminanssisignaalin YH yhdistimen 612 ulostuloon.

Viivästetty signaali YF" sekä signaalit YH ja YL syötetään demultipleksointilaitteen 616 eri sisäänmenoi-25 hin, joka laite sisältää demultipleksointiyksiköt (DE-MULT.) 618, 620 ja 621 signaalin YF", YH ja YL vastaavaa käsittelyä varten. Demultipleksointilaitteen 616 yksityiskohdat käsitellään kuvion 8 yhteydessä. Demultipleksointiyksiköt 618, 620 ja 621 johtavat vastaavasti täyden 30 kaistanleveyden omaavan keskialuesignaalin YC, sivualuei-den suurtaajuussisältösignaalin YH ja sivualueiden pien-taajuussisältösignaalin YL', jotka on esitetty kuvioissa 3 ja 4.

Aikalaajennin 622 aikalaajentaa signaalin YC ja tuottaa signaalin YE. Signaali YC aikalaajennetään keski- 37 88093 alueen laajennuskertoimella, joka riittää jättämään tilaa vasemman- ja oikeanpuoleisille vaakasuunnan ylipyyhkäisy-alueille. Keskialueen laajennuskerroin (1,19) on signaalin YE tarkoitetun leveyden (kuva-elementit 15-740) ja 5 signaalin YC leveyden (kuva-elementit 75-680) välinen suhde, kuten kuvio 3 esittää.

Aikakavennin 628 kaventaa signaalin YL' sivualueen kavennuskertoimella ja tuottaa signaalin YO. Sivualueen kavennuskerroin (6,0) on signaalin YL' vastaavan osan 10 (esim. vasemman puolen kuvaelementtien 1-84) leveyden suhde signaalin YO tarkoitettuun (esim. vasemman puolen kuvaelementtien 1-14) leveyteen, kuten kuviossa 3 on esitetty. Aikalaajentimet 622, 624 ja 626 sekä aikakavennin 628 voivat olla kuviossa 12 esitettyä tyyppiä, kuten 15 jäljempänä esitetään.

Signaalit IE, IH, 10 ja QE, QH, QO kehitetään vastaavasti signaaleista IF" ja QF" samalla tavalla kuin kuvion 6 laite kehittää signaalit YE, YH ja YO. Tässä suhteessa viitataan kuvioon 7, joka esittää laitetta, 20 joka kehittää signaalit IE, IH ja 10 signaalista IF".

Signaalit QE, QH ja QO kehitetään signaalista QF" samalla tavalla.

Kuviossa 7 laajakaistainen laajakuvasignaali IF", : sen jälkeen kun yksikkö 714 on viivästänyt sitä, kytke- : 25 tään demultipleksointilaitteeseen 716 ja se myös yhdiste tään vähentäen alipäästösuotimesta 710 saatavan pientaajuussignaalin IL kanssa vähentävässä yhdistimessä 712 suurtaajuussignaalin IH tuottamiseksi. Viivästetty sig-naali IF" sekä signaalit IH ja IL demultipleksoidaan 30 vastaavasti demultipleksereissä 718, 720 ja 721, jotka . . liittyvät demultipleksointilaitteeseen 716, signaalien IC, IH ja IL' tuottamiseksi. Laajennin 722 aikalaajentaa signaalin IC ja tuottaa signaalin IE, ja kavennin 728 aikakaventaa signaalin IL' ja tuottaa signaalin 10. Signaali IC laajennetaan keskialueen laajennuskertoimella, 3β 88093 joka on sama kuin signaalille YC käytetty, joka on edellä käsitelty, ja signaali IL’ kavennetaan sivualueen kaven-nuskertoimella, joka on sama kuin signaalilla YL' käytetty/ joka myös on edellä käsitelty.

5 Kuvio 8 esittää demultipleksointilaitetta 816, jollaista voidaan käyttää kuvion 6 laitteessa 616 ja kuvion 7 laitteessa 716. Kuvion 8 laite on esitetty kuvion 6 demultiplekserin 616 yhteydessä. Sisäänmenosignaali YF" sisältää 754 kuvaelementtiä, jotka määrittelevät 10 kuvainformaation. Kuvaelementit 1-84 määrittelevät vasemman alueen, kuvaelementit 671-754 määrittelevät oikean alueen ja kuvaelementit 75-680 määrittelevät keskialueen, joka limittyy vähän vasemman- ja oikeanpuoleisen alueen kanssa. Signaalit IF" ja QF" muodostavat samanlaisen 15 lomituksen. Kuten jäljempänä esitetään, tällaisen alueiden lomituksen on havaittu helpottavan keski- ja sivualu-eiden yhdistämistä (jatkostamista) vastaanottimessa siten, että se olennaisesti eliminoi rajakohtien näennäis-toistot.

20 Demultipleksointilaite 816 sisältää ensimmäisen, toisen ja kolmannen demultiplekseriyksikön (DEMULT.) 810, 812 ja 814, jotka vastaavasti liittyvät vasemman alueen, keskialueen ja oikean alueen informaatioon. Kussakin de-multipleksointiyksikössä on sisäänmeno "A", johon sig-25 naalit YH, YF" ja YL vastaavasti syötetään, sekä sisäänmeno "B", johon sammutussignaali (BLK; engl.: blanking) syötetään. Sammutussignaali voi olla esimerkiksi looginen 0-taso tai maa.

Yksikkö 810 erottaa ulostulosignaalin YH, joka 30 sisältää vasemman ja oikean puolen suurtaajuussisällön, sisäänmenosignaalista YH niin kauan kuin yksikön 810 signaalinvalintasisäänmeno (VAL.) vastaanottaa lukeman-vertaimelta 817 ensimmäisen ohjaussignaalin, joka osoittaa vasemman alueen kuvaelementtien 1-84 sekä oikean alueen kuvaelementtien 671-754 läsnäoloa. Muina aikoina ver- 39 8 8 09 3 taimelta 817 saatava toinen ohjaussignaali aiheuttaa si-säänmenossa B olevan signaalin BLK eikä sisäänmenossa A olevan signaalin YH kytkemisen yksikön 810 ulostuloon.

Yksikkö 814 ja lukemanvertain 820 toimivat samalla 5 tavoin ja johtavat sivualueen pientaajuussisältösignaalin YL' signaalista YL. Yksikkö 812 kytkee signaalin YF" si-säänmenostaan A ulostuloonsa ja tuottaa keskialueen signaalin YC vain, kun lukemanvertaimelta 818 saatava ohjaussignaali ilmaisee keskialueen kuvaelementtien 75-680 10 läsnäolon.

Lukemanvertaimet 817, 818 ja 820 tahdistetaan videosignaaliin YF" laskurista 822 saatavan pulssiulostu-losignaalin avulla, joka reagoi kellosignaaliin neljä kertaa väriapukantoaallon taajuuden suuruisella taajuu-15 della (4 x f se) sekä videosignaalista YF" johdettuun vaakajuovan tahdistussignaaliin H. Kukin laskurista 822 saatava ulostulopulssi vastaa tiettyä kuvaelementin paikkaa vaakajuovalla. Laskurissa 822 on lukeman alkupoik-keamana -100, joka vastaa 100 kuvaelementtiä ajanhetkenä 20 THS negatiiviseen suuntaan muuttuvan vaakatahdistuspuls-sin alusta vaakasammutusjakson loppuun, jona ajankohtana kuvaelementti 1 esiintyy vaakajuovan näyttöjakson alussa. Laskuri 822 antaa siis lukeman "1" juovan näyttöjakson alussa. Voidaan kehittää myös muita laskurisovitelmiä. 25 Demultipleksointilaitteen 816 käyttämiä periaatteita voidaan myös soveltaa multipleksointilaitteeseen, joka suorittaa signaalin käänteisen yhdistämistoimenpiteen, jollaisen sivu-keskialueen yhdistin 28 kuviossa la suorittaa.

30 Kuvio 9 esittää kuvion la koodereissa 31 ja 60 olevan modulaattorin 30 yksityiskohtia. Kuviossa 9 signaalit IN ja QN esiintyvät taajuudella, joka on neljä kertaa väriapukantoaallon taajuus (4 x fsc), ja ne syötetään vastaavien salpamuistien 910 ja 912 sisäänmenoihin. Salpamuistit 910 ja 912 vastaanottavat myös taajuuden 4 x 40 88093 fse omaavat kellosignaalit signaalien IN ja QN siirtämiseksi sisään sekä taajuuden 2 x fse omaavan kytkentäsig-naalin, joka syötetään salpamuistin 910 invertoivaan kyt-kentäsignaalisisäänmenoon ja salpamuistin 912 invertoi-5 mattomaan kytkentäsignaalisisäänmenoon.

Salpamuistien 910 ja 912 signaaliulostulot on yhdistetty yhdeksi ulostulolinjaksi, jossa signaalit I ja Q esiintyvät vuorotellen ja josta ne syötetään inver-toimattoman salpamuistin 914 sekä invertoivan salpamuis-10 tin 916 sisäänmenoon. Näitä salpamuisteja kellotetaan taajuudella 4 x fse, ja ne vastaanottavat kytkentäsignaa-lin väriapukantoaallon taajuudella fse vastaavaan invertoivaan ja invertoimattomaan sisäänmenoon. Invertoimaton salpamuisti 914 tuottaa ulostulevan vuorottelevan Jonon 15 positiivisen napaisuuden omaavia signaaleja I ja Q, ja invertoiva salpamuisti 916 tuottaa ulostulevan vuorottelevan jonon negatiivisen napaisuuden omaavia I- ja Q-signaaleja, ts. -I ja -Q.

Salpamuistien 914 ja 916 ulostulot yhdistetään yh-20 teen ulostulolinjaan, jossa esiintyy vuorotteleva jono parittaisia I- ja Q-signaaleja siten, että pareilla on toisiinsa nähden vastakkainen polariteetti, ts. I, Q, -I, -Q, ... jne, niiden muodostaessa signaalin CN. Suodatin 32 suodattaa tämän signaalin, ennenkuin se yhdistetään 25 yksikössä 36 luminanssisignaalin YN suodatetun muunnoksen kanssa NTSC-koodatun signaalin C/SL tuottamiseksi muodossa Y+I, Y+Q, Y-I, Y-Q, Y+I, Y+Q, ... ja niin edelleen.

Kuvio 10 esittää pysty-aika (V-T)-suodinta, jolla voi saada V-T-kaistanpäästö-, V-T-kaistanesto- tai V-T-30 alipäästökonfiguraation sovittamalla painokertoimet al- a9. Kuvion 10a taulukko esittää paljastetussa Järjestelmässä käytettäviin V-T-kaistanpäästö- ja kaistanestosuo-dinkonfiguraatioihin liittyviä painokertoimia. H-V-T-kaistanestosuodin, kuten kuvion la suodin 34, ja H-V-T-kaistanpäästösuodin, kuten kuvion 13 dekooderijärjestel- 4i 88093 mään sisältyvä suodin, käsittävät vastaavasti vaakasuun-nan alipäästösuotimen 1020 ja V-T-kaistanestosuotimen 1021 yhdistelmän, kuten kuviossa 10b on esitetty, sekä vaakasuunnan kaistanpäästösuotimen 1030 ja V-T-kaistan-5 päästösuotimen 1031 yhdistelmän, kuten kuviossa 10c on esitetty.

Kuvion 10b H-V-T-kaistanestosuotimessa vaakasuunnan alipäästösuotimella 1020 on annettu rajataajuus, ja se aikaansaa suodatetun pientaajuisen signaalikomponen-10 tin. Tämä signaali yhdistetään vähentäen yhdistimessä 1023 viiveyksiköstä 1022 saatavan sisäänmenosignaalin viivästetyn muunnoksen kanssa suurtaajuisen signaalikom-ponentin tuottamiseksi. Pientaajuiselle komponentille aiheutetaan yhden kehyksen viive piirin 1024 avulla, en-15 nenkuin se syötetään summaavaan yhdistimeen 1025 H-V-T-kaistanpäästösuodatetun ulostulosignaalin aikaansaamiseksi. V-T-suotimella 1021 on kuviossa 10a esitetyt V-T-kaistanenstosuotimen kertoimet.

Sellainen H-V-T-kaistanpäästösuodin, joka sisältyy 20 kuvion 13 dekooderiin, on esitetty kuviossa 10c vaaka-suunnan kaistanestosuotimen 1030 sisältävänä, jolla on annettu rajataajuus ja joka on kytketty kaskadiin V-T-kaistanestosuotimen 1031 kanssa, jolla on kuvion 10a taulukossa esitetyt suodinkertoimet.

25 Kuvion 10 suodin sisältää useita kaskadiin kytket tyjä muitiyksiköitä (M) 1010a-1010h, jotka aikaansaavat perättäiset signaaliviiveet vastaaviin solmupisteisiin tl-t9 ja jotka aikaansaavat suotimen kokonaisviiveen. Solmupisteistä saadut signaalit syötetään vastaavasti 30 kertojien 1012a-1012i yhteen sisäänmenoon. Vastaavasti kunkin kertojan toinen sisäänmeno vastaanottaa ennalta . . määrätyn painotuksen al-a9, joka riippuu suoritettavan suodatusprosessin luonteesta. Suodatusprosessin luonne määrää myös muistiyksiköiden 1010a-1010h aikaansaamat viiveet.

42 88053

Vaakadimension suotimet käyttävät kuvaelemetti-muistiyksiköitä siten, että suotimen kokonaisviive on pienempi kuin kuvan yhden vaakajuovan aikaväli (1H). Pystydimension suotimet käyttävät yksinomaan juovamuis-5 tielementtejä, ja aikadimension suotimet käyttävät yksinomaan kehysmuistielementtejä. Täten kolmidimensioinen H-V-T-suodin käsittää yhdistelmän kuvaelementti- (<1H), juova- (1H) ja kehys- (>1H) muistielementtejä, kun taas V-T-suodin käsittää vain kahta viimeksi mainittua tyyppiä 10 olevia muistielementtejä. Elementeistä 1012a - 1012i saatavat solmupisteiden painotetut (toistensa suhteen viivästetyt) signaalit yhdistetään summaimessa 1015 suodatetun ulostulosignaalin aikaansaamiseksi.

Tällaiset suotimet ovat ei-rekursiivisia äärelli-15 sen impulssivasteen (FIR; engl.: finite impulse response) omaavia suotimia. Muistielementtien aikaansaaman viiveen luonne riippuu suodatettavan signaalin tyypistä ja siitä ylikuulumisen määrästä, joka voidaan sallia luminanssi-, värikkyys- ja sivualueiden suurtaajuussisältösignaalien 20 välillä tässä esimerkissä. Suotimen kaistaterävyysominai-suuksia parannetaan suurentamalla kaskadiin kytkettyjen muistielementtien lukumäärää.

Kuvio lOd esittää yhtä kuvion la piirin 16 erillistä suodinta ja sisältää kaskadiin kytketyt muisti-25 (viive-) yksiköt 1040a-1040d, jotka liittyvät kertojiin 1042a-1042e, joilla on määrätyt vastaavat painokertoimet al-a5 ja jotka vastaanottavat signaalit solmupisteistä tl-t5. Siihen sisältyy myös signaalien yhdistin 1045, joka summaa kertojista 1042a-1042e saatavat painotetut 30 ulostulosignaalit ja tuottaa ulostulosignaalin.

Kuviot 11a ja 11b esittävät kuvion la suurtaajuus-sisällön kehyksensisäisen keskiarvoittimen 38 yksityiskohtia. Suurtaajuussisällön keskiarvoitin 38 sisältää ulostulopuolen vaakasuunnan alipäästösuotimen 1110, jonka rajataajuus on noin 1,5 MHz ja joka vastaanottaa signaa- « 88 093

Iin C/SL. Sisäänmenosignaalin C/SL pientaajuuskomponentti tuotetaan suotimen 1110 ulostuloon, ja sisäänmenosignaalin C/SL suurtaajuuskomponentti tuotetaan esitetyllä tavalla sovitetun vähentävän yhdistimen 1112 ulostuloon.

5 Yksikkö 1114 aiheuttaa pientaajuuskomponentille 262H:n viiveen, ennenkuin tämä syötetään summaimeen 1120. V-T-suodin 1116 käsittelee signaalin C/SL suurtaajuuskompo-nentin, ennenkuin se syötetään summaimeen 1120 signaalin N tuottamiseksi.

10 Suodin 1116 on esitetty kuviossa 11b kaksi 262H:n viive-elemttiä 1122 ja 1124 sekä niihin liittyvät, vastaavat painokertoimet ai, a2 ja a3 omaavat kertojat 1125, 1126 ja 1127 käsittävänä. Kertojien ulostulot syötetään summaimeen 1130 C/SL:n suurtaajuussisällön aikakeskiar-15 vosignaalin tuottamiseksi. Painokerroin a2 pysyy vakiona, mutta kertoimet ai ja a3 saavat vuorotellen arvon 1/2 ja 0 kentän vaihtuessa seuraavaan. Kertoimella ai on arvot 1/2 ja 0, kun kertoimella a3 on arvot 0 ja 1/2.

Kuvio 12 esittää rasterikuvauslaitetta, jota voi-20 daan käyttää kuvioiden 6 ja 7 aikalaajentimissa ja -ka-ventimissa. Tässä suhteessa viitataan kuvausprosessia esittävän kuvion 12a aaltomuotoihin. Kuvio 12a esittää sisäänmenosignaalin aaltomuodon S, jonka keskiosa on kuvaelementtien 84 ja 670 välillä ja joka on tarkoitus 25 kuvata ulostuloaaltomuodon W kuvaelementtipositioihin 1-754 aikalaajennusprosessin avulla. Aaltomuodon S päätepisteiden kuvaelementit 1 ja 670 kuvautuvat suoraan aaltomuodon W päätepisteiden kuvaelementteihin 1 ja 754.

Välillä olevat kuvaelementit eivät kuvaudu suoraan 30 l:l kuvauksena johtuen aikalaaj ennuksesta, ja monissa tapauksissa ne eivät kuvaudu kokonaislukuperusteisesti. Viimeksi mainitta tapausta esittää se, kun esimerkiksi sisäänmenoaaltomuodon S kuvaelementtipositio 85,33 vastaa ulostuloaaltomuodon W kokonaislukuna ilmaistua kuvaele-menttipositiota 3. Täten signaalin S kuvaelementtipositio 44 88093 85,33 sisältää kokonaisosan (85) ja murto-osan DX (0,33), ja aaltomuodon W kuvaelementtipositio 3 sisältää kokonaisosan (3) ja murto-osan (0).

Kuviossa 12 taajuudella 4 x fse toimiva kuvaele-5 menttilaskuri 1210 aikaansaa ulostuloonsa KIRJOITUSOSOITE -signaalin M, joka edustaa kuvaelementtipositioita (1... 754) ulostulorasterissa. Signaali M syötetään ohjelmoitavaan lukumuistiin PROM (engl.: Programmable Read Only

Memory) 1212, joka sisältää suoritettavan rasterikuvauk-10 sen luonteesta, esim. kavennus tai laajennus, riippuvat ohjelmoitavat arvot käsittävän hakutaulun. Signaalin M perusteella PROM 1212 aikaansaa ulostuloon LUKUOSOITE -signaalin N, joka edustaa kokonaislukua, sekä ulostulosignaalin DX, joka edustaa murtolukua, joka on yhtäsuu-15 ri tai suurempi kuin nolla, mutta pienempi kuin yksi. 6-bittisen signaalin DX tapauksessa (2^ = 64) signaali DX edustaa murto-osia 0, 1/64, 2/64, 3/64, ..., 63/64.

PROM 1212 sallii videosisäänmenosignaalin S laajennuksen tai kavennuksen signaalin N tallennettujen 20 arvojen funktiona. Täten LUKUOSOITE -signaalin N ohjelmoitu arvo ja murto-osasignaalin DX ohjelmoitu arvo annetaan vastauksena kuvaelementtipaikkasignaalin M kokonais-lukuarvoon. Signaalin laajennuksen aikaansaamiseksi, esimerkiksi, PROM 1212 on sovitettu tuottamaan signaali N : 25 signaalin M taajuutta pienemmällä taajuudella. Kääntäen signaalin kavennuksen aikaansaamiseksi PROM 1212 aikaansaa signaalin N signaalin M taajuutta suuremmalla taajuudella.

Videosisäänmenosignaalia S viivästävät kaskadissa 30 olevat kuvaelementtien viive-elementit 1214a, 1214b ja 1214c videosignaalien S(N+2), S(N+1) ja S(N) tuottamiseksi, jotka ovat videosisäänmenosignaalin toistensa suhteen viivästettyjä muunnoksia. Nämä signaalit syötetään vastaavien kaksiporttimuistien 1216a-1216d videosignaali-sisäänmenoihin, jotka kaksiporttimuistit ovat ennestään 45 88093 tunnettuja. Signaali M syötetään kunkin muistin 1216a-1216d kirjoitusosoitteen sisäänmenoon, ja signaali N syötetään kunkin muistin 1216a - 1216d lukuosoitteen sisäänmenoon.

5 Signaali M määrää, mihin sisääntuleva videosignaa li-informaatio muisteissa kirjoitetaan, ja signaali N määrää, mitkä arvot luetaan muisteista. Muistit voivat kirjoittaa yhteen osoitteeseen samalla kun ne lukevat toisesta osoitteesta. Muisteista I216a-12l6d saatavat 10 ulostulosignaalit S(N-l), S(N), S(N+1) ja S(N+2) edustavat aikalaajennettua tai aikakavennettua formaattia riippuen muistien 1216a-1216d luku/kirjoitustoiminnosta, joka on funktio siitä, miten PROM 1212 on ohjelmoitu.

Muisteista 12l6a-1216d saatavat signaalit S(N-l), 15 S(N), S(N+1) ja S(N+2) käsittelee neljän pisteen lineaa rinen interpolaattori, joka sisältää korostussuotimet 1220 ja 1222, PROM:in 1225 ja kahden pisteen lineaarisen interpolaattorin 1230, joiden yksityiskohtia on esitetty kuvioissa 12b ja 12c.

20 Korostussuotimet 1220 ja 1222 vastaanottavat kolme

signaalia signaaliryhmästä, johon kuuluvat signaalit S(N-1), S(N), S(N+l) ja S(N+2), esitetyllä tavalla, ja ne vastaanottavat myös korostussignaalin PX. Korostussig-naalin PX arvo vaihtelee nollasta yhteen signaalin DX : 25 arvon funktiona, kuten kuviossa 12d on esitetty, ja PROM

f '.· 1225 antaa sen vastauksena signaaliin DX. PROM 1225 si sältää hakutaulun, ja se on ohjelmoitu tuottamaan tietty PX:n arvo vastauksena tiettyyn DX:n arvoon.

Korostussuotimet 1220 ja 1222 antavat vastaavasti 30 korostetut toisiinsa nähden viivästetyt videosignaalit S'(N) ja S'(N+l) kahden pisteen lineaariseen interpolaat-. . toriin 1230, joka vastaanottaa myös signaalin DX. Inter polaattori 1230 antaa (kavennetun tai laajennetun) vi-deoulostulosignaalin W, jonka määrittelee lauseke W = S ' (N) + DX [S ' (N+l) - S'(N)] 46 8 8 0 S3

Selitetty neljän pisteen interpolaattori ja korostusfunk-tio approksimoi edullisesti (sin X)/X -interpolaatiofunk-tiota ja aikaansaa suurtaajuisten yksityiskohtien hyvän piirtoterävyyden.

5 Kuvio 12b esittää korostussuotimien 1220 ja 1222 sekä interpolaattorin 1230 yksityiskohtia. Kuviossa 12b signaalit S(N-l), S(N) ja S(N+1) syötetään korostussuoti-messa 1220 olevaan painotuspiiriin 1240, jossa nämä signaalit vastaavasti painotetaan painokertoimilla -1/4, 1/2 10 ja -1/4. Kuten kuviossa 12c on esitetty, painotuspiiri 1240 käsittää kertojat 1241a - 1241c, jotka vastaavasti kertovat signaalit S(N-l), S(N), S(N+1) korostuskertoi- milla -1/4, 1/2 ja -1/4.

Ulostulosignaalit kertojista 1241a - 1241c yhteen-15 lasketaan summaimessa 1242 korostetun signaalin P(N) tuottamiseksi, joka kerrotaan signaalilla PX kertojassa 1243 korostetun signaalin tuottamiseksi, joka yhteenlas-ketaan signaalin S(N) kanssa summaimessa 1244 korostetun signaalin S'(N) tuottamiseksi. Korostussuotimella 1222 on 20 samanlainen rakenne ja toiminta.

Kahden pisteen interpolaattorissa 1230 signaali S'(N) vähennetään signaalista S'(N+1) vähentimessä 1232 erosignaalin tuottamiseksi, joka kerrotaan signaalilla DX kertojassa 1234. Kertojasta 1234 saatava ulostulosignaali 25 yhteenlasketaan signaalin S'(N) kanssa summaimessa 1236 ulostulosignaalin W tuottamiseksi.

Keskiarvoitin-vähenninyksikön 1324 yksityiskohtia on esitetty kuviossa 15. Yksikkö 1510 alipäästösuodattaa signaalin NTSCF ja tuottaa "PIENTAAJUUDET" -komponentin, 30 joka yhdistetään vähentäen signaalin NTSCF kanssa yksikössä 1512 signaalin NTSCF "SUURTAAJUUDET" -komponentin tuottamiseksi. Yksikkö 1513 keskiarvoittaa (yhdistää summaten) ja vähentää (yhdistää vähentäen) tämän komponentin keskiarvo!tetun suurtaajuussisältökomponentin NH tuottamiseksi keskiarvoittamisulostuloon (+) ja signaalin i 47 8 8 0 93 M tuottamiseksi vähennysulostuloon (-). Komponentti NH yhteenlasketaan summaimessa 1514 suotimesta 1510 saatavan 262H:lla viivästetyn ulostulosignaalin kanssa signaalin N tuottamiseksi.

5 Kuvio 16 esittää kuviossa 15 olevan yksikön 1513 yksityiskohtia. Kuvio 16 on samanlainen kuin aikaisemmin tarkasteltu kuvion 11b sovitelma, paitsi että invertterit 1610 ja 1612 sekä summain 1614 on lisätty esitetyllä tavalla.

10 Kuviossa 17, joka esittää kuvion 13 yksikön 1330 yksityiskohtia, signaali Z syötetään sivu-keski -erotti-meen (demultiplekseriin) 1710, joka antaa erotetut sivu-alueiden ja keskialueen luminanssin vastaavat suurtaa-juussisältösignaalit YHO ja YHE, jotka oli kavennettu ja 15 laajennettu kuvion la kooderissa. Yksiköt 1712 ja 1714 aikalaajentävät ja aikakaventavat nämä signaalit käyttäen jo selitettyjä kuvaustekniikoita ja tuottavat sivu- ja keskialueiden luminanssin suurtaajuussisältösignaalit YHS ja YHC, jotka yksikkö 1716 jatkostaa (joka voidaan ai-20 kaansaada esim. kuvion 14 järjestelmällä), ennenkuin ne syötetään amplitudimodulaattoriin 1332.

Kuviossa 18, kuten aikaisemmin on mainittu, esitetään yksityiskohtia luminanssi-värikkyys -erottimesta 1340 NTSCH:lie ja 1342 N:lie. Tässä kuviossa H-V-T-kais-: 25 tanpäästösuodin 1810, jolla on kuvion 10 laitekokoonpano

i '·· ja 3,58 ±0,5 MHz päästökaista, päästää signaalin NTSCH

·/.: vähentävään yhdistimeen 1814, joka vastaanottaa signaalin *:·** NTSCH myös sen kuljettua kulkuajan tasausviiveen 1812 :"*· kautta. Erotettu luminanssin suurtaajuussisältösignaali 30 YH esiintyy yhdistimen 1814 ulostulossa. Ilmaisin 1816 ilmaisee neliöllisesti suotimesta 1810 saatavan suodatetun NTSCH-signaalin vastauksena väriapukantoaaltosignaa-liin SC värikkyyden suurtaajuussisältösignaalien IH ja QH tuottamiseksi.

48 88093

Kuviossa 19, joka esittää dekooderin 1344 yksityiskohtia, signaalit YN, IN ja QN erotetaan sivualueiden kavennetuiksi pientaajuussisällöiksi YO, 10, QO ja keskialueen laajennetuiksi signaaleiksi YE, IE, QE sivu-keski-5 alueiden signaalien erottimen (aikademultiplekserin) 1940 avulla. Demultiplekseri 1940 voi käyttää aikaisemmin tarkastellun kuvion 8 demmultiplekserin 816 periaatteita.

Signaalit YO, 10 ja QO aikalaajennetään sivualueiden laajennuskertoimella (joka vastaa sivualueiden laa-10 jennuskerrointa kuvion la kooderissa) aikalaajentimen 1942 avulla sivualueiden pientaajuussisällön alkuperäisten paikallisten suhteiden palauttamiseksi laajakuvasig-naalissa, Jota edustavat palautetut sivualueen pientaa-juussisältösignaalit YL, IL ja QL. Samaten tilan järjes-15 tämiseksi sivualueita varten keskialueen signaalit YE, IE ja QE aikakavennetaan keskialueen kavennussuhteella (joka vastaa keskialueen laajennuskerrointa kuvion la kooderissa) aikakaventimen 1944 avulla alkuperäisten paikallisten suhteiden palauttamiseksi laajakuvasignaalissa, jota 20 edustavat palautetut keskialueen signaalit YC, IC ja QC. Kavennin 1944 ja laajennin 1942 voivat olla aikaisemmin tarkastellussa kuviossa 12 esitettyä tyyppiä.

Yhdistin 1946 yhdistää paikan suhteen ennalleen palautetut sivualueen suurtaajuussisällöt YH, IH ja QH 25 paikan suhteen ennalleen palautettujen sivualueen pien-taajuussisältöjen YL, IL ja QL kanssa rekonstruoitujen sivualuesignaalien YS, IS ja QS tuottamiseksi. Nämä signaalit jatkostetaan rekonstruoituihin keskialueen signaaleihin jatkostimen 1960 avulla täydelleen rekonstruoidun 30 laajakuvaluminanssisignaalin YF’ ja täydelleen rekonstruoitujen laajakuvavärierosignaalien IF' ja QF' muodostamiseksi. Sivu- ja keskialueiden signaalikomponenttien jatkostaminen aikaansaadaan tavalla, joka käytännöllisesti katsoen eliminoi näkyvän saumakohdan keski- ja sivu- 49 88093 alueiden rajalla, kuten ilmenee jäljempänä olevasta kuviossa 14 esitetyn jatkostimen 1960 tarkastelusta.

Kuviossa 20 on esitetty muuntimien 1352 ja 1354 yksityiskohtia. Elementti 2010 viivästää lomitettuja 5 signaaleja IF' (tai QF') 263H:lla, ennenkuin ne syötetään kaksiporttisen muistin 2020 sisäänmenoon. Elementti 2012 aiheuttaa tälle viivästetylle signaalille 262H:n lisävii-veen, ennenkuin se yhteenlasketaan sisäänmenosignaalin kanssa summaimessa 2014. Summaimesta 2014 saatava ulostu-10 losignaali kytketään kahdella jakavaan piiriin 2016 ennen syöttämistä kaksiporttiseen muistiin 2018. Muistit 2020 ja 2018 lukevat tietoja taajuudella 8 x fsc ja kirjoittavat tietoja taajuudella 4 x fsc. Ulostulot muisteista 2018 ja 2020 syötetään multiplekseriin (MULT.) 2022 ulos-15 tulevien peräkkäispyyhkäistyjen signaalien IF (QF) tuottamiseksi. Kuviossa on esitetty myös aaltomuodot, jotka kuvaavat lomitettua sisäänmenosigaalia (kaksi juovaa, joiden kuvaelementtinäytteet C ja X on merkitty) sekä peräkkäispyyhkäistyä ulostulosignaalia, joka käsittää 20 kuvaelementtinäytteet C ja X.

Kuvio 21 esittää laitetta, joka sopii käytettäväksi muuntimena 1350 signaalille YF' kuviossa 30. Elementit 2110 ja 2112 viivästävät lomitettua signaalia YF' ennen sen yhdistämistä summaimessa 2114 esitetyllä tavalla. 25 Viivästetty signaali elementistä 2110 syötetään kaksi porttiseen muistiin 2120. Summaimesta 2114 saatava ulostulosignaali kytketään kahdella jakavaan piiriin 2116, jonka ulostulo summataan signaaliin YT summaimessa 2118. Summaimesta 2118 saatava ulostulo syötetään kaksiportti-30 seen muistiin 2122. Muistit 2120 ja 2122 kirjoittavat taajuudella 4 x fsc ja lukevat taajuudella 8 x fsc ja antavat ulotulosignaalit multiplekseriin 2124, joka kehittää peräkkäispyyhkäistyn signaalin YF.

Kuvio 14 esittää sivualueen-keskialueen jatkostus-laitetta, joka soveltuu käytettäväksi esimerkiksi kuvios- so 8 8093 sa 19 olevana jatkostimena 1960. Kuviossa 14 esitetty jatkostin käsittää piirin 1410, joka tuottaa täyden kaistanleveyden omaavan luminanssisignaalin YF' sivualueen luminanssisignaalikomponentista YS ja keskialueen lumi-5 nanssisignaalikomponentista YC, sekä I-signaalin jatkos-timen 1420 ja Q-signaalin jatkostimen 1430, joiden rakenne ja toiminta on samanlainen kuin piirin 1410. Keskialue ja sivualueet on tarkoituksella lomitettu usean, esim. kymmenen, kuvaelementin verran. Täten keski- ja sivualu-10 een signaaleilla on useita ylimääräisiä kuvaelementtejä kautta koko signaalin koodaus- ja siirtoprosessin ennen jatkostusta.

Laajakuvavastaanottimessa keski- ja sivualueet rekonstruoidaan niitä vastaavista signaaleista, mutta 15 alueiden signaaleille suoritetun aikalaajennuksen, aika-kavennuksen ja suodatuksen takia useat kuvaelementit sivu- ja keskialueiden rajalla ovat vääristyneet tai muuttuneet. Signaaleihin YS ja YC liittyvät aaltomuodot kuviossa 14 esittävät limitysalueita (OL) ja vääristynei-20 tä kuvaelementtejä (CP; selvyyden vuoksi jonkin verran liioiteltuina). Jos alueilla el olisi limitysaluetta, vääristyneet kuvaelementit olisivat rajakkain, ja saumakohta olisi näkyvä. Kymmenen kuvaelementin limitysalueen on havaittu olevan riittävä kompensoimaan kolme - viisi 25 vääristynyttä rajalla olevaa kuvaelementtiä.

Ylimääräiset kuvaelementit sallivat edullisesti sivu- ja keskialueiden yhdistämisen limitysalueessa. Kertoja 1411 kertoo sivualuesignaalin YS painofunktiolla W limitysalueissa, kuten siihen liittyvä aaltomuoto esit-30 tää, ennenkuin signaali YS syötetään signaalien yhdistimeen 1415. Samaten kertoja 1412 kertoo keskialuesignaalin YC komplementtisella painofunktiolla (1-W) limitysalueissa, kuten siihen liittyvä aaltomuoto esittää, ennenkuin signaali YC syötetään yhdistimeen 1415. Näillä painofunk-tioilla on lineaarinen pengertyyppinen ominaiskäyrä limi- si 88053 tysalueiden päällä, ja se sisältää O:n ja l:n välillä olevia arvoja. Painotuksen jälkeen yhdistin 1415 summaa sivu- ja keskialueiden kuvaelementit siten, että kukin rekonstruoitu kuvaelementti on sivu- ja keskialueen kuva-5 elementtien lineaarinen yhdistelmä.

Painofunktioiden tulisi mieluimmin lähestyä ykköstä lähellä limitysalueen sisempää rajaa, ja sen tulisi lähestyä nollaa ulommalla rajalla. Tämä takaa sen, että vääristyneillä kuvaelementeillä on suhteellisen vähän 10 vaikutusta rekosntruoiden alueen rajalla. Kuvattu lineaarinen pengertyyppinen painofunktio täyttää tämän vaatimuksen. Painofunktioiden ei kuitenkaan tarvitse olla lineaarisia, ja voidaan käyttää myös epälineaarista pai-nofunktiota, joka on käyräviivainen tai pyöristetty pää-15 teosissaan, so. painojen 1 ja 0 pisteissä. Tällainen painofunktio voidaan helposti saada suodattamalla esitettyä tyyppiä oleva lineaarinen pengerpainofunktio.

Painofunktiot W ja 1-W voidaan helposti kehittää piirillä, joka sisältää hakutaulun, joka reagoi kuvaele-20 menttipaikkoja vastaavaan sisäänmenosignaaliin, sekä vähentävän yhdistimen. Sivualueiden ja keskialueen kuva-elementtien limityspaikat tiedetään, ja hakutaulu ohjelmoidaan sen mukaan painofunktiota W vastaavien ulostulo-arvojen 0-1 saamiseksi sisäänmenosignaalista riippuen. 25 Sisäänmenosignaali voidaan kehittää eri tavoin, kuten laskurilla, jonka jokainen vaakajuovan tahdistuspulssi tahdistaa. Komplementtinen painofunktio 1-W voidaan tuottaa vähentämällä painofunktio W ykkösestä.

Kuvio 22 esittää laitetta, joka soveltuu käytettä-30 väksi peräkkäispyyhkäisystä lomitetuksi muuntavana muun-timena 17c signaalille YF kuviossa la. Kuvio 22 esittää myös kaaviota peräkkäispyyhkäistyn sisäänmenosignaalin YF osasta sekä näytteitä A, B, C ja X esitetyssä pysty- (V) aika- (T) tasossa, kuten myös kuviossa 2a on esitetty. Peräkkäispyyhkäistylle signaalille YF aiheutetaan 525H:n 52 88 093 viive kummankin elementin 2210 ja 2212 avulla suhteellisesti viivästettyjen näytteiden X ja A tuottamiseksi näytteestä B. Näytteet B ja A yhteenlasketaan summaimessa 2214 ennen syöttämistä kahdella jakavaan piiriin 2216.

5 Piiristä 2216 saatava ulostulosignaali yhdistetään vähentäen piirissä 2218 näytteen X kanssa signaalin YT tuottamiseksi. Tämä signaali syötetään kytkimen 2220 yhteen sisäänmenoon, joka kytkin toimii taajuudella, joka on kaksi kertaa vaakapoikkeutustaajuuden suuruinen. Kyt-10 kimen 2220 toinen sisäänmeno vastaanottaa viivästetyn signaalin YF viive-elementin 2210 ulostulosta. Kytkimen 2220 ulostulo syötetään kaksiporttiseen muistiin 2222, joka lukee taajuudella 4 x fsc ja kirjoittaa taajuudella 8 x fsc ja tuottaa ulostuloon signaalit YF' ja YT lomite-15 tussa muodossa.

Kuvio 23 esittää laitetta, joka soveltuu käytettäväksi kuvion la muuntimina 17a ja 17b. Kuviossa 23 peräk-käispyyhkäisty signaali IF (tai QF) syötetään 525H:n viive-elementtiin 2310, ennenkuin se syötetään kaksiport-20 tiseen muistiin 2312, joka lukee taajuudella 4 x fsc ja kirjoittaa taajudella 8 x fsc ja tuottaa lomitetun ulostulosignaalin IF' (tai QF'). Kuviossa on esitetty myös aaltomuodot, jotka kuvaavat peräkkäispyyhkäistyä sisään-menosignaalia, jonka ensimmäinen ja toinen juova liitty-25 vät näytteisiin C ja X, sekä lomitettua ulostulosignaalia (ensimmäinen juova näytteellä C on pidentynyt taajuudella H/2). Kaksiporttinen muisti 2312 antaa ulostuloonsa vain sisäänmenosignaalin ensimmäisen juovan näytteen (C) pidennetyssä muodossa.

30 Kuvio 24 esittää kuvion la yksikön 80 yksityiskoh tia. Signaalit X ja Z syötetään vastaavien epälineaaristen amplitudikaventimien 2410 ja 2412 osoitesisäänmenoi-hin. Kaventimet 2410 ja 2412 ovat ohjelmoitavia lukumuis-tilaitteita (PROM), jotka kumpikin käsittävät hakutaulun, joka sisältää haluttua epälineaarista gammakavennusfunk- 53 88093 tiota vastaavat ohjelmoidut arvot. Tätä funktiota esittää yksikön 2412 lähellä esitetty ulostulovaste sisäänmenon hetkellisarvojen funktiona.

Yksikköjen 2410 ja 2412 dataulostuloista saatavat 5 kavennetut signaalit X ja Z syötetään vastaavien signaa-linkertojien 2414 ja 2416 signaalisisäänmenoihin. Kertojien 2414 ja 2416 vertailusisäänmenot vastaanottavat vastaavat vuorottelevan apukantoaallon signaalit ASC toistensa suhteen 90° vaihesiirrossa, ts. signaalit ASC 10 ovat sini- ja kosinimuodossa. Kertojista 2414 ja 2416 saatavat ulostulosignaalit summataan yhdistimessä 2420 neliöllisesti moduloidun signaalin M tuottamiseksi. Kuvion 13 dekooderisovitelmassa kavennetut signaalit X ja Z palautetaan ennalleen tavanomaisella neliöllisellä il-15 maisutekniikalla ja näiden signaalien komplementtisen epälineaarisen amplitudilaajennuksen suorittavat vastaavat PROMrit, joiden hakutaulut on ohjelmoitu arvoilla, jotka ovat komplementtisia PR0M:ien 2410 ja 2412 arvoihin nähden. j • ·

Claims (32)

54 88093

1. Järjestelmä, joka käsittelee televisiotyyppisen signaalin, tunnettu siitä, että järjestelmä kä- 5 sittää: elimet (28-38), jotka kehittävät televisiotyyppisen signaalin (N), joka sisältää ensimmäisen tyypin kuvainfor-maation; elimet (60-64), jotka kehittävät lisäsignaalin, 10 joka sisältää lisätyn toisen tyypin kuvainformaation, jos sa on pientaajuinen (YL) ja suurtaajuinen (YH) kuvainfor-maatio-osa; elimen (2410), joka kaventaa epälineaarisesti lisäsignaalin suurtaajuisen informaatio-osan suuret amplitu-15 dipoikkeamat sekä elimen (40), joka yhdistää ensimmäisen tyypin kuvainformaation ja kavennetun suurtaajuusinformaation yhdistetyn signaalin tuottamiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, 20 tunnettu siitä, että se lisäksi käsittää: elimen (628), joka aikakaventaa lisäsignaalin pien-taajuusinformaation (YL).

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että . 25 kavenninelin (2410) noudattaa gammafunktiota.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että ensimmäisen tyypin informaatio (N) on laajakuvate-levisiosignaalin pääaluekomponentti; ja että 30 toisen tyypin informaatio (YL, YH) on laajakuvate- levisiosignaalin sivualuekomponentti.

5. Järjestelmä, joka vastaanottaa televisiotyyppisen signaalin, joka käsittää kuvainformaation ensimmäisen tyypin (N) sisältävän ensimmäisen komponentin ja kuvain- 35 formaation toisen tyypin (M) sisältävän lisätyn toisen i 55 88093 komponentin, tunnettu siitä, että järjestelmä käsittää: elimen (1324), joka erottaa ensimmäisen ja toisen komponentin; 5 elimen (1326), joka amplitudilaajentaa epälineaa risesta toisen komponentin suurtaajuusinformaation; sekä videosignaalin käsittelyelimet (1328-1364), jotka reagoivat ensimmäiseen komponenttiin (N) ja toisen komponentin laajennettuun suurtaajuusinformaatioon kuvaa edus-10 tavan videosignaalin tuottamiseksi.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että ensimmäinen komponentti (N) sisältää laajakuvate-levisiosignaalin pääalueen kuvainformaation; ja että 15 toinen komponentti (M) sisältää laajakuvatelevisio- signaalin sivualueiden kuvainformaation.

7. Patenttivaatimuksen 5 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että laajenninelin (1326) noudattaa gammafunktiota.

8. Patenttivaatimuksen 5 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että se lisäksi käsittää: elimen (1942), joka aikalaajentaa lisätyn toisen komponentin pientaajuusinformaation.

9. Järjestelmä, joka käsittelee televisiotyyppisen 25 signaalin, tunnettu siitä, että järjestelmä käsittää: televisiotyyppisen signaalin kehittävän elimen, joka signaali edustaa laajakuvanäyttöä ja jossa on sivu-alueiden kuvainformaatio ja pääalueen kuvainformaatio ja 30 standardin mukaisen televisiokuvan sivusuhdetta suurempi kuvan sivusuhde, ja joka järjestelmä käsittää: elimet (28, 31, 38), jotka reagoivat mainittuun televisiosignaaliin ja kehittävät ensimmäisen komponentin (N), joka sisältää standardinmukaisen sivusuhteen omaavaa 35 kuvaa edustavan informaation; 56 »8053 elimet (18, 60, 62, 64), joka reagoivat mainittuun televisiosignaaliin ja kehittävät lisätyn toisen komponentin (X), joka sisältää lisätyn televisiokuvainformaation; sekä 5 elimen (2410), joka kaventaa epälineaarisesti toi sen komponentin suurtaajuusinformaation suuret amplitudi-poikkeama t.

10. Patenttivaatimuksen 9 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että 10 toinen komponentti (X) sisältää sivualueiden kuva- informaation.

11. Patenttivaatimuksen 9 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että se lisäksi käsittää: elimen (628), joka aikakaventaa lisätyn toisen kom-15 ponentin pientaajuusinformaation kuvan ylipyyhkäisyaluee-seen.

12. Patenttivaatimuksen 9 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että toisen komponentin epälineaarisesti amplitudikaven-20 nettu suurtaajuusinformaatio moduloi (80) vuorottelevan apukantoaallon (ASC), joka on eri apukantoaalto kuin vä-riapukantoaalto.

13. Patenttivaatimuksen 9 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että .. 25 järjestelmä sisältää elimen, joka kehittää lisätyn kolmannen komponentin (Z), joka käsittää kuvan suurtaajuisen vaakadetalji-informaation kuvan suuremman piiroterä-vyyden tuottamiseksi; ja että järjestelmä sisältää elimen (2412), joka kaventaa 30 epälineaarisesti kolmannen komponentin suuret amplitudi-poikkoain.it.

14. Patenttivaatimuksen 9 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että kavenninelin (2412) noudattaa gammafunktiota.

15. Patenttivaatimuksen 13 mukainen järjestelmä, 57 88093 tunnettu siitä, että epälineaarisesti amplitudikavennettu kolmas komponentti (Z) moduloi (80) vuorottelevan apukantoaallon (ASC), joka on eri apukantoaalto kuin väriapukantoaalto.

16. Patenttivaatimuksen 13 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että epälineaarisesti amplitudikavennettu toinen (X) ja kolmas (Z) komponentti moduloivat neliöllisesti (80) vuorottelevan apukantoaallon (ASC), joka on eri apukantoaalto 10 kuin väriapukantoaalto, moduloidun signaalin tuottamiseksi; järjestelmä sisältää elimen (40), joka yhdistää moduloidun signaalin ensimmäisen komponentin kanssa yhdistetyn signaalin tuottamiseksi; ja että 15 järjestelmä sisältää lisäksi elimen (57), joka mo duloi RF-kantoaallon tällä yhdistetyllä signaalilla.

17. Patenttivaatimuksen 13 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että kavennetusta toisesta (X) ja kolmannesta (Z) kom-20 ponentista ainakin toinen moduloi vuorottelevan apukantoaallon, joka on eri apukantoaalto kuin väriapukantoaalto.

18. Patenttivaatimuksen 13 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että kolmas komponentti (Z) käsittää kuvan suurtaajuisen 25 vaakadetalji-informaation, josta kuvan pientaajuinen vaa- kainformaatio olennaisesti on poissuljettu. -f

19. Patenttivaatimuksen 9 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että televisiosignali (N) ja lisätty toinen komponentti 30 (X) ovat kantataajuuskaistan signaaleja.

20. Patenttivaatimuksen 9 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että se lisäksi käsittää: televisiosignaalin vastaanottoelimen (1324), joka reagoi ensimmäiseen komponenttiin ja kavennettuun toiseen 35 komponenttiin; sekä se «8093 elimen (1326), joka amplitudilaajentaa epälineaarisesta toisen komponentin.

21. Järjestelmä, joka vastaanottaa televisiotyyp-pisen signaalin, joka edustaa laajakuvanäyttöä ja jossa on 5 sivualueiden kuvainformaatio ja pääalueen kuvainformaatio ja standardinmukaisen televisiokuvan sivusuhdetta suurempi kuvan sivusuhde ja joka televisiosignaali sisältää ensimmäisen komponentin (N), joka sisältää standardinmukaisen sivusuhteen omaavaa televisiokuvaa edustavan informaation, 10 ja lisätyn toisen komponentin (M), joka sisältää lisätyn televisiokuvainformaation; tunnettu siitä, että järjestelmä käsittää: elimen (1326), joka epälineaarisesti laajentaa toisen komponentin suurtaajuiset amplitudipoikkeamat; sekä 15 videosignaalin käsittelyelimet (1328-1364), jotka loaqoivat. ensimmäiseen komponenttiin ja toisen komponentin laajennettuun suurtaajuusinformaatioon kuvaa edustavan videosignaalin tuottamiseksi.

22. Patenttivaatimuksen 21 mukainen järjestelmä, 20 tunnettu siitä, että toinen komponentti (M) sisältää sivualueiden kuva-informaation.

23. Patenttivaatimuksen 22 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että se lisäksi käsittää: 25 elimen (1942), joka aikalaajentaa lisätyn toisen komponentin pientaajuusinformaation.

24. Patenttivaatimuksen 21 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu televisiosignaali sisältää lisätyn kolman-30 nen komponentin (Z), joka käsittää kuvan suurtaajuisen vaakadetal ji-informaation kuvan suuremman piirtoterävyyden tuottamiseksi; ja että järjestelmä sisältää elimen (1326), joka amplitu-dilaajentaa epälineaarisesti kolmannen komponentin suur-35 taajuusinformaation.

59. S O 9 3

25. Patenttivaatimuksen 21 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että laajenninelin (1326) noudattaa gammafunktiota.

26. Patenttivaatimuksen 24 mukainen järjestelmä, 5 tunnettu siitä, että kolmas komponentti (Z) käsittää kuvan suurtaajuisen vaakainformaation, josta kuvan pientaajuinen vaakainfor-maatio olennaisesti on poissuljettu.

27. Järjestelmä, joka käsittelee televisiotyyppisen 10 signaalin sisältäen laajakuvanäyttöä edustavan televisiotyyppisen signaalin lähteen, jossa signaalissa on sivualueiden kuvain-formaatio ja pääalueen kuvainformaatio ja standardinmukaisen televisiokuvan sivusuhdetta suurempi kuvan sivusuhde; 15 tunnettu siitä, että järjestelmä käsittää: elimet (60-64), jotka reagoivat mainittuun televisiosignaaliin ja tuottavat lisäsignaalin (X), joka sisältää lisätyn kuvainformaation; elimen (2410), joka kaventaa epälineaarisesti li-20 säsignaalin suurtaajuisen vaakainformaation suuret ampli- tudipoikkeamat; elimen (2420), joka tuottaa välisignaalina käytettävän ensimmäisen signaalin (M), joka on moduloitu lisä-signaalin kavennetulla informaatiolla; sekä 25 elimen (57), joka tuottaa pääalueen informaatiosta johdetulla kuvainformaatiolla ja välisignaalina käytettävällä ensimmäisellä signaalilla moduloidun ulostulevan toisen signaalin.

28. Patenttivaatimuksen 27 mukainen järjestelmä, 30 tunnettu siitä, että . . lisäsignaali (X) sisältää sivualueinformaation.

29. Patenttivaatimuksen 27 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että mainittu televisiosignaali sisältää lisätyn suur-35 taajuusinformaation (Z) kuvan suuremman piirtoterävyyden 60 880S3 tuottamiseksi suhteessa standardinmukaisen televisiosignaalin kuvaan; järjestelmä sisältää elimen (2412), joka kaventaa epälineaarisesta tämän lisätyn suurtaajuusinformaation 5 suuret amplitudipoikkeamat; ja että välisingaalina käytettävä ensimmäinen signaali (M) on lisäksi moduloitu mainitulla kavennetulla lisätyllä suurtaajuusinformaatiolla.

30. Patenttivaatimuksen 29 mukainen järjestelmä, 10 tunnettu siitä, että välisignaalina käytettävä ensimmäinen signaali (M) on vuorotteleva apukantoaalto (ASC), joka on eri apukan-toaalto kuin väriapukantoaalto, quadratuurimoduloituna kavennetulla lisäsignaalilla (X) ja kavennetulla lisätyllä 15 suurtaajuusinformaatiolla (Z); ja että ulostuleva toinen signaali on radiotaajuinen kantoaalto.

31. Järjestelmä, joka vastaanottaa televisiotyyp-pisen signaalin, joka edustaa laajakuvanäyttöä ja jossa on 20 sivualueiden kuvainformaatio ja pääalueen kuvainformaatio ja standardinmukaisen televisiokuvan sivusuhdetta suurempi kuvan sivusuhde ja joka televisiosignaali käsittää ensimmäisen signaalin (ASC), joka on moduloitu lisäsignaalikom-ponentilla (X), joka sisältää lisätyn kuvainformaation, 25 sekä toisen signaalin, joka on moduloitu pääalueinformaa-tiosta johdetulla kuvainformaatiolla ja moduloidulla ensimmäisellä signaalilla, tunnettu siitä, että järjestelmä käsittää: elimen (1324), joka demoduloi moduloidun ensimmäi-30 sen ja toisen signaalin lisäsignaalikomponentin (M) ja pääalueinformaatiosta johdetun kuvainformaation (N) palauttamiseksi; välineen (1326) mainitun palautetun lisäsignaalikomponentin (X) amplitudin epälineaariseksi laajentamisek-35 si;

61 Hp ns 5 videosignaalin käsittelye1imet (1328-1362), jotka reagoivat palautettuun johdettuun kuvainformaatioon ja laajennettuun palautettuun lisäsignaalikomponenttiin kuvaa edustavan signaalin tuottamiseksi.

32. Patenttivaatimuksen 31 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että lisäsignaalikomponentti (X) sisältää sivualueiden kuvainformaation. 62 88093