FI88349B - Signalprocessystem foer vidskaermstelevision med jaemn bildresolution foer mitt- och sidoband - Google Patents

Description

Laajanäyttötelevision signaalinprosessointijärjestelmä, jossa on -tasainen keski- ja sivukaistan kuvaerottelu 1 383,9

Keksinnön tausta 5 Tämä keksintö koskee laitetta, jolla parannetaan spatiaalisen erottelun tasaisuutta näytetyn laajanäyttöku-van keski- ja sivukaistojen välillä. Erityisesti tämä keksintö koskee sellaista laitetta laajanäyttöjärjestelmässä, jossa käytetään aikakompressiota ja kehyksensisäisen sig-10 naalinprosessoinnin menetelmiä.

Tavanomaisessa televisiovastaanottimessa, sellaisessa kuin NTSC-lähetysstandardien, joita käytetään Yhdysvalloissa ja muualla, mukaisessa vastaanottimessa on 4:3 sivusuhde (näytetyn kuvan leveyden suhde korkeuteen). Vii-15 me aikoina on ollut kiinnostusta käyttää suurempia sivusuhteita televisiovastaanotinjärjestelmissä, sellaisia kuin 2:1, 16:9 tai 5:3, koska sellaiset suuremmat sivusuhteet aproksimoivat tarkemmin ihmissilmän sivusuhdetta, kuin tavanomaisen televisiovastaanottimen 4:3 sivusuhde. 20 Videoinformaatiosignaalit, joiden sivusuhde on 5:3, ovat saaneet erityistä huomiota, koska tämä suhde aproksimoi : ; elokuvafilmin sivusuhdetta, ja siten sellaisia signaaleja voidaan lähettää ja vastaanottaa hukkaamatta kuvainformaa-;'· tiota. Kuitenkin laajanäyttötelevisiojärjestelmät, jotka 25 yksinkertaisesti lähettävät signaaleja joilla on kasvatet- .···. tu sivusuhde verrattuna tavanomaisiin järjestelmiin, ovat X·. yhteensopimattomia tavanomaisen sivusuhteen vastaanotti mien kanssa. Tämä tekee laajemman laajanäyttöjärjestelmien omaksumisen vaikeaksi.

30 Sen vuoksi on suotavaa saada laajanäyttöjärjestel mä, joka on yhteensopiva tavanomaisten televisiovastaanot-; timien kanssa. Yksi sellainen järjestelmä on kuvattu US- ____: patentissa 4 782 383, jonka otsikkona on Apparatus for • ^ Prosessing High Frequency Edge Information in a Widescreen *· "· 35 Television System, joka on myönnetty M.A. Isnardille 1.

2 38349 marraskuuta 1988. On vielä toivottavampaa saada sellainen yhteensopiva laajanäyttöjär jestelmä, jolla on mahdollista parantaa tai laajentaa näytetyn kuvan erottelua, jolloin saadaan ylimääräistä kuvaerottelua. Esimerkiksi sellainen 5 laajanäyttöinen EDTV-järjestelmä (laajennetun tarkkuuden televisio) voi sisältää laitteen, jolla tuotetaan progressiivisesti pyyhkäisty kuva. Tämän tyyppinen järjestelmä on kuvattu dokumentissa otsikolla Encoding for Compatibility and Recoverability in the ACTV System, jonka kirjoittajana 10 on M.A. Isnardi et ai, julkaisussa IEEE Transactions on Broadcasting, Voi BC-33, No. 4, December 1987, ss. 116 - 123. Järjestelmässä käytetään signaaliaikakompressiota ja kehyksensisäistä keski- ja sivukaistan kuvainformaation prosessointia.

15 Esillä olevan keksinnön periaatteiden mukaisesti tässä kuvataan laite, jolla parannetaan kuvatun tyyppisiä järjestelmiä suuremman spatiaalisen erottelun tasaisuuden saavuttamiseksi näytetyn keski- ja sivukaistan informaation välillä, vähentämällä merkittävästi tai poistamalla 20 ei-toivotut vinottaiset kuvahäiriöt näytetyssä sivukaistan informaatiossa.

Keksinnön yhteenveto

Esillä olevan keksinnön periaatteiden mukainen laite on kuvattu liittyen yhteensopivaan laajanäyttö EDTV-25 televisiojärjestelmään, jossa käytetään aikakompressiota ja kehyksensisäisen signaalinprosessoinnin, esim. keskiarvon otto, menetelmää. Laajanäyttö EDTV-signaali sisältää useita komponentteja, joihin sisältyy ensimmäinen pääkom-ponentti joka käsittää keskikaistan ja ajan suhteen komp-30 ressoidun sivukaistan informaation, ja toisen lisäkompo- nentin, joka sisältää sivukaistan informaation. Pääkompo-nentissa vain keskikaistan informaatioon kohdistetaan ke-hyksensisäinen prosessointi. Pääkomponentin aikakompres-soitua sivukaistan informaatiota ei prosessoida kehyksen-• 35 sisäisesti.

3 8 8 :τ . 0

Kuvatussa keksinnön mukaisen yhteensopivan laajan-äyttö EDTV-televisiojärjestelmän suositellussa toteutuksessa alkuperäinen suuren erottelun progressiivisesti pyyhkäisty laajanäyttösignaali koodataan sisältämään neljä 5 komponenttia. Neljä komponenttia prosessoidaan erikseen, ennenkuin ne yhdistetään uudelleen yhteen signaalinsiir-tokanavaan.

Ensimmäinen komponentti on 2:1 lomittainen pääsig-naali, jossa on standardi 4:3 sivusuhde. Tämä komponentti 10 sisältää keskiosan laajanäyttösignaalista, joka on ajan suhteen ekspandoitu käyttämään melkein koko 4:3 sivusuhteen aktiivisen juova-ajan, ja sivukaistan vaakasuuntaisen matalataajuisen informaation, joka on kompressoitu ajan suhteen vasempaan ja oikeaan vaakasuuntaiseen kuvan yli-15 pyyhkäisyalueeseen, jossa sellainen informaatio on näkymättömissä vakiotelevisiovastaanottimen näytössä. Vain tämän komponentin keskiosaan kohdistetaan kehyksensisäinen keskiarvon otto annetun taajuuden yläpuolella.

Toinen komponentti on 2:1 lomittainen lisäsignaali, 20 joka sisältää vasemman ja oikean sivukaistan korkeataajui-sen informaation, jotka molemmat on ekspandoitu ajan suh-: : teen puoleen aktiivisesta juova-ajasta. Siten ekspandoitu sivukaistan informaatio käyttää oleellisesti koko aktiivi-·*·· sen juova-ajan. Tämä komponentti on "asetettu päälle" 25 käyttämään samaa aikajaksoa kuin ensimmäisen komponentin keskiosa, ja siitä otetaan kehyksensisäinen keskiarvo.

I". Kolmas komponentti on 2:1 lomittainen lisäsignaali, joka saadaan laajanäyttösignaalilähteestä, joka sisältää korkeataajuisen vaakasuuntaisen luminanssierotteluinfor-30 maation välillä, joka on suunnilleen 5,0 MHz - 6,0 MHz. Tämä komponentti myös "asetetaan päälle" käyttämään samaa aikajaksoa kuin ensimmäisen komponentin keskiosa, ja siitä otetaan kehyksensisäinen keskiarvo. Toinen ja kolmas komponentti, joihin on kohdistettu kehyksensisäinen keskiar-"· 35 von otto, poikittaismoduloivat vaiheohjatun vuorottelevan 4 3 8 3 -: 3 apukantoaallon, joka yhdistetään kehyksensisäisen keskiarvon ensimmäiseen komponenttiin.

Valinnainen neljäs komponentti on 2:1 lomittainen "apusignaali", joka sisältää temporaalisen kenttäerotuksen 5 luminanssieroinformaation, joka auttaa rekonstruoimaan puuttuvan kuvainformaation laajanäyttö EDTV-vastaanotti-messa.

Laajanäyttö EDTV-vastaanottimessa kompostittisig-naali, joka sisältää kuvatut neljä komponenttia, dekooda-10 taan sen osina oleviksi neljäksi komponentiksi. Dekoodatut komponentit prosessoidaan erikseen ja niitä käytetään muodostamaan kuvaa edustava laajanäyttösignaali, jolla on parannettu erottelu.

Piirrosten kuvaus 15 Kuviossa 1 esitetään yleinen kuvaus yhteensopivasta laajanäyttö EDTV-koodausjärjestelmästä, joka sisältää esillä olevan keksinnön mukaisen laitteen;

Kuviossa la esitetään yksityiskohtainen lohkokaavio määriteltävän järjestelmän koodausosasta; 20 Kuviot Ib - le sisältävät kaavioita, jotka ovat avuksi määriteltävän järjestelmän toiminnan ymmärtämisessä;

Kuviot 2-5 sisältävät signaaliasitomuotoja ja kaavioita, jotka ovat avuksi määriteltävän järjestelmän 25 toiminnan ymmärtämisessä;

Kuviossa 13 esitetään lohkokaavio osasta laajanäyttö EDTV-vastaanottimen dekoodauslaitetta; ja

Kuviot 6 - 12 ja 14 - 24 kuvaavat tarkemmin määriteltävän järjestelmän näkökohtia.

30 Järjestelmän, joka on tarkoitettu lähettämään le veän sivusuhteen kuvia, esim. 5:3, vakio lähetinkanavan, esim. NTSC, kautta tulisi saavuttaa korkealaatuinen kuvan-äyttö laajanäyttövastaanottimessa, samalla kun se suuresti vähentää tai eliminoi havaittavia vääristymiä 4:3 vakiosi-' 35 vusuhteen näytössä. Signaalikompressiotekniikan käyttö 5 3 8 ;-.? kuvan sivukaistoihin hyödyntää vakio NTSC-televisiovas-taanottimen näytön vaakasuuntaista ylipyyhkäisyaluetta, mutta se voi tapahtua rekonstruoidun laajanäyttökuvan si-vukaista-alueiden kuvaerottelun kustannuksella. Koska ajan 5 suhteen kompressoiminen johtaa laajenemiseen taajuusalu eessa, vain matalataajuiset komponentit selviytyisivät vakiotelevisiokanavan prosessoinnista, jossa käytetään pienempää kaistaleveyttä verrattuna siihen, mitä tarvitaan laajanäyttösignaalille. Siten, kun yhteensopivan laajan-10 äyttösignaalin kompressoidut sivukaistat eskpandoidaan laajanäyttövastaanottimessa, siitä seuraa havaittava ero näytetyn laajanäyttökuvan keskiosan erottelun tai korkea-taajuussisällön ja sivukaistojen välillä, ellei suoriteta toimenpiteitä tämän ilmiön välttämiseksi. Tämä havaittava 15 ero johtuu seikasta, että matalataajuinen sivukaistainfor-maatio saataisiin palautettua, mutta korkeataajuinen informaatio häviäisi johtuen videokanavan kaistanrajoitusil-miöistä.

Kuvion 1 järjestelmässä osat, jotka ovat yhteiset 20 kuvion la yksityiskohtaisemmalle järjestelmälle, on merkitty samalla viitenumerolla. Kuten kuviossa 1 on esitet-ty, alkuperäinen laajanäytön progressiivisen pyyhkäisyn signaali vasemman, oikean ja keskikaistan informaatioineen prosessoidaan, jotta muodostettaisiin neljä erillistä koo-25 dauskomponenttia. Nämä neljä komponenttia kuvattiin yllä, *;;i ja ne on havainnollistettu kuvallisesti kuviossa 1. Ensim- mäisen komponentin (joka sisältää ajan suhteen ekspandoi-dun keskiosan informaation ja ajan suhteen kompressoidun sivuosan matalataajuisen informaation) prosessointi on 30 sellainen, että saatava luminanssikaistaleveys ei ylitä ::: NTSC-luminanssikaistaleveyttä 4,2 MHz tässä esimerkissä.

· Tämä signaali on värikoodattu vakio NTSC-formaatissa, ja tämän signaalin luminanssi- ja krominanssikomponentit on esisuodatettu sopivasti (esim. käyttäen kentän kampasuoti-'/·: 35 mia), jolloin saadaan parannettu luminanssi-krominanssi - 6 8 8 7 ,1 erottelu sekä vakio NTSC- että laajanäyttövastaanottimis-sa.

Toisen komponentin (sivukaistan korkeataajuusinfor-maatio) ekspandointi ajan suhteen pienentää sen vaakasuun-5 täisen kaistaleveyden noin 1,16 MHz:iin. Tämä komponentti ei korreloi spatiaalisesti pääsignaalin (ensimmäinen komponentti) kanssa, ja määrättyjä varotoimia on otettu käyttöön sen näkyvyyden peittämiseksi vakio NTSC-vastaanotti-missa, kuten tullaan käsittelemään.

10 Kolmannen komponentin 5,0 - 6,0 MHz laajennettu korkeataajuinen luminanssi-informaatiosisältö siirretään ensin taajuuksiltaan alaspäin taajuusalueelle 0-1,0 MHz ennen muuta prosessointia.

Neljäs komponentti (temporaalinen kenttäeroapusig-15 naali) sijoitetaan vakio 4:3 formaatin päälle, jotta se korreloisi pääsignaalikomponentin kanssa peittäen sen näkyvyyden vakio NTSC-vastaanottimissa, ja se kaistarajoite-taan vaakasuuntaisesti 750 kHz:iin.

Kuten myöhemmin tarkemmin käsitellään, ensimmäinen, 20 toinen ja kolmas komponentti prosessoidaan vastaavilla kehyksensisäisillä keskiarvopiireillä 38, 64 ja 76 (verti-kaali-temporaalisen (V-T) suotimen tyyppi), jotta eliminoitaisiin V-T -ylikuuluminen pää- ja lisäsignaalikompo-nenttien välillä laajanäyttövastaanottimessa. Ensimmäisen 25 komponentin keskikaistainformaatiosta otetaan kehyksensi- säinen keskiarvo noin 1,5 MHz yläpuolelta. Toinen ja kolmas kehyksensisäisen keskiarvon komponentti, jotka on merkitty X ja Z, amplitudikompressoidaan epälineaarisesti ennen 3,108 MHz vuorottaisen apukantoaallon ASC, jolla on 30 vaihteleva (invertoiva) kentän vaihe, poikittaismoduloin- tia lohkoessa 80. Moduloitu signaali (M) lohkosta 80 summataan kehyksensisäisen keskiarvon ensimmäiseen komponenttiin (N) summaimessa 40. Saatava lähtösignaali on 4,2 MHz kaistaleveyden peruskaistan signaali (NTSCF), joka yhdessä 35 750 kHz alipäästösuodatetun suotimelta 79 tulevan neljän- 7 383-:9 nen komponentin (YTN) kanssa poikittaismoduloi RF-kuvakan-toaallon lohkossa 57, jolloin saadaan NTSC-yhteensopiva RF-signaali, joka voidaan lähettää vakio NTSC-vastaanotti-melle tai laajanäyttöiselle progressiivisen pyyhkäisyn 5 vastaanottimelle yhden vakiokaistaleveyden lähetinkanavan kautta.

Ensimmäisen komponentin ajan suhteen kompressoinnin käyttö sallii matalataajuisen sivukaistainformaation pu-ristumisen täysin vakio NTSC-signaalin vaakasuuntaiseen 10 ylipyyhkäisyalueeseen. Toisen komponentin korkeataajuinen sivukaistainformaatio ja kolmannen komponentin korkeataa-juinen luminanssierotteluinformaatio hallitaan spektraali-sesti yhdessä vakio NTSC-signaalin kanssa videosiirtokana-vassa tavalla, joka on näkymätön vakiovastaanottimessa, 15 käyttämällä vuorottaisen apukantoaallon poikittaismodu- lointimenetelmää, joka sisältyy lohkoon 80, kuten tullaan käsittelemään. Vastaanotettaessa vakio NTSC-vastaanottimella, vain pääsignaalin (ensimmäinen komponentti) keski-kaistaosa nähdään. Toinen ja kolmas komponentti voivat 20 muodostaa matalataajuisen interferenssikuvion, jota ei ; havaita normaaleilla katseluetäisyyksillä ja normaaleilla kuvanohjausasetuksilla. Neljäs komponentti poistuu täydellisesti vastaanottimissa, joissa on synkroniset videotun-nistimet. Verhokäyrätunnistimilla varustetuissa vastaanot-25 timissa neljäs komponentti prosessoidaan, mutta sitä ei havaita, koska se on korreloitu pääsignaalin kanssa.

Pääsignaalilla (komponentti 1) on vakio NTSC aktiivinen juovajakso, joka on suunnilleen 52 mikrosekuntia (ps). Vain tämän komponentin korkeataajuiseen informaati-30 oon noin 1,5 MHz yläpuolella kohdistetaan kehyksensisäinen keskiarvo. Tämän komponentin ajan suhteen kompressoitu sivukaistan matalataajuiseen informaatioon ei kohdisteta kehyksensisäisen keskiarvon prosessia. On havaittu, että :**.* sellainen pääkomponentin selektiivinen kehyksensisäinen 35 prosessointi parantaa vinottaisen kuvainformaation erot- *8 88349 telua eliminoimalla ei-toivottavat pykälämäiset vinottai-set häiriöt, jotka muutoin tuotettaisiin rekonstruoituun kuvaan, jos pääsignaalin kompressoituun sivukaistainfor-maatioon kohdistettaisiin kehyksensisäinen keskiarvon 5 otto.

Tässä suhteessa huomautetaan, että pääsignaalikom-ponentin sivukaistan matalataajuinen informaatio on kompressoitu ajan suhteen sivukompressiokertolmella (SCF), joka on suunnilleen kuusi. Jos sellaiseen ajan suhteen 10 kompressoituun informaatioon kohdistetaan kehyksensisäinen keskiarvon otto ennenkuin se ekspandoidaan ajan suhteen vastaanottimessa kuvan rekonstruoimiseksi, rekonstruoidussa sivukaistainformaatiossa olisi pykälämäiset vinoviivat, koska vaakasuuntainen taajuus, jolla kehyksensisäinen kes-15 kiarvon otto alkoi, olisi silloin suunnilleen SCF-kertaa alhaisempi kuin keskikaistalla. Vinottainen kuvainformaa-tio tulee yhä vääristyneemmäksi ("pyälletty"), kun taajuudet, joilla kehyksensisäinen keskiarvon otto suoritetaan, alenevat. Esimerkiksi jos pääsignaalista otetaan kehyksen-20 sisäinen keskiarvo yli 1,5 MHz taajuuksilta ja komponentin 1 sivukaistan matalataajuinen informaatio kompressoidaan ajan suhteen SCF-arvolla kuusi, sivukaistainformaation kehyksensisäisen keskiarvon otto alkaa tehokkaasti paljon matalammalta 250 kHz taajuudelta (1,5 MHz/SCF), jolloin : 25 seuraa pyällettyjä vinoviivoja. Siten pyälletyt vinoviivat olisivat paremmin havaittavissa rekonstruoiduissa sivu-kaistan osissa. Koska komponentista 1 ei oteta kehyksen-sisäistä keskiarvoa ajan suhteen kompressoitujen sivukais-tojen alueilta, koko alkuperäisten taajuuksien kaista nä-30 illä alueilla (0 - 700 kHz) säilyttää täyden pystysuuntaisen erottelun ilman vääristymää, joka johtuu pykälämäisis-tä vinottaisista häiriöistä.

Komponentti 2, joka sisältää vasemman ja oikean sivukaistan korkeataajuisen informaation, on sijoitettu 35 siten että se käyttää saman ajanjakson kuin komponentin 1 9 883-:9 keskikaistaosa. Siten vasemman ja oikean sivukaistan korkeat ekspandoituvat ajan suhteen täyttämään koko keskikaistan alueen, samalla kun komponentin 2 aktiivinen vaakasuuntainen pyyhkäisyjakso on suunnilleen 50ps, joka vas-5 taa komponentin 1 keskikaistaosan vaakasuuntaista pyyhkäisy jaksoa. Tästä syystä sivuekspansiokerroin (SEF) on noin 4.32, verrattuna noin 4.49 SEF:iin, joka tarvittaisiin ekspandoimaan komponentin 2 vasemman ja oikean sivukaistan informaatio täyteen aktiiviseen juovan aikaan 52 ps.

10 Molemmat komponentit 2 ja 3 on sijoitettu keski kaistan alueelle johtuen kehyksensisäisestä prosessoinnista, joka on suoritettu pääkomponentille 1 ja lisäkomponen-teille 2 ja 3. Kuten tämän jälkeen selvitetään, kehyksen-sisäinen keskiarvon otto on prosessi, joka tekee mahdol-15 liseksi erottaa kaksi aiemmin yhdistettyä signaalikompo-nenttia, kuten pääsignaali N ja moduloitu lisäsignaali M tässä esimerkissä. Koska kehyksensisäisen prosessoinnin alue komponentissa 1 on supistettu sisältämään vain 50ps keskikaistan alueen, modulointikomponenttien 2 ja 3 si-20 joittuminen on samalla tavalla muunnettu käsittämään vain keskikaistan alueen.

Kuten yllä mainittiin, komponentti 3 on sijoitettu .·. : sattumaan yhteen keskikaistan jakson kanssa kompressoimal la lineaarisesti ajan suhteen laajennettu vaakasuuntainen 25 luminanssi-informaatio 50 ps:iin. Komponentin 3 kompressointi ajan suhteen 52 ps:sta 50 ps:iin uhraa hiukan spatiaalista korrelaatiota pääkomponentin 1 suhteen, mutta mikä on tärkeämpää, takaa että rekonstruoidun kuvan keski-ja sivukaistan alueilla on samanlainen vaakasuuntainen ' 30 erottelu. Vaikka spatiaalinen korrelaatio komponenttien 1 ja 3 välillä on toivottavaa ylikuulumisilmiöiden peittämiseksi vuorottaisen apukantoaallon ja pääsignaalin välillä, komponentin 3 täydellisen spatiaalisen korrelaation yllä-pitämisen tärkeys vähenee, koska vuorottainen apukantoaal-: 35 to sisältää jo korreloimattoman informaation komponentin 10 "83;" 2 muodossa. Komponentin 3 vähentyneen spatiaalisen korrelaation määrä on merkityksetön ja saatava samanlainen keski- ja sivukaistan erottelu painaa enemmän. Komponentti 4 ei ole kehyksensisäisen keskiarvon oton läpikäynyt ja py-5 syy muuttumattomana sisältäen täyden 52 ps aktiivisen juo-va-ajan, joka on yhtenevä pääsignaalin kanssa.

Dekooderissa, kuten tullaan käsittelemään kuvion 13 yhteydessä, kehyksensisäinen prosessointi suoritetaan vain keskikaistan alueen suhteen signaalien M ja N erottamisek-10 si. Kun komponentti M on demoduloitu sen osina oleviksi komponenteiksi 2 ja 3, komponentit 2 ja 3 sijoitetaan niiden alkuperäisiin aikaviipaleisiin, so. käyttämään koko 52 ps aktiivinen juovajakso.

Kuvio Ib havainnollistaa käsiteltävän EDTV-laajan-15 äyttöjärjestelmän RF-spektriä, joka sisältää lisäinformaatiota verrattuna vakio NTSC-järjestelmän RF-spektriin. Käsiteltävän järjestelmän spektrissä sivukaistan korkean ja erikoiskorkean taajuuden vaakasuuntainen luminanssie-rotteluinformaatio ulottuu suunnilleen 1,16 MHz molemmin 20 puolin vuorottaisen apukantoaallon (ASC) taajuutta 3,108 MHz. V-T -apusignaali-informaatio (komponentti 4) ulottuu 750 kHz molemmin puolin pääsignaalin kuvakantoaaltotaa-juutta.

Laajanäyttöinen progressiivisen pyyhkäisyn vas-25 taanotin sisältää laitteen, jolla rekonstruoidaan alkuperäinen laajanäytön progressiivisen pyyhkäisyn signaali. Verrattuna vakio NTSC-signaaliin, rekonstruoidun laajanäyttösignaalin vasemmalla ja oikealla sivukaistalla on vakio NTSC-erottelu ja 4:3 sivusuhteen keskikaista, jossa • 30 on erinomainen vaakasuuntainen ja pystysuuntainen lurai-nanssierottelu erityisesti kuvan paikallaan pysyvissä o-sissa.

Kaksi perustavaa laatua olevaa hyötyä määrää sig- naalinprosessointimenetelmän, joka liittyy ensimmäisen, ; 35 toisen, kolmannen ja neljännen signaalikomponentin muodos- 11 383-.9 tamiseen ja prosessointiin. Nämä hyödyt ovat yhteensopivuus olemassa olevien vastaanottimien kanssa ja palautettavuus vastaanottimessa.

Täysi yhteensopivuus edellyttää vastaanottimen ja 5 lähettimen yhteensopivuutta siten, että olemassa olevat vakiovastaanottimet voivat vastaanottaa laajanäytön EDTV-signaalit ja tuottaa vakionäytön ilman erikoisia sovitti-mia. Yhteensopivuus tässä mielessä vaatii esimerkiksi, että lähettimen kuvanpyyhkäisyformaatti on oleellisesti 10 sama, tai toleranssin puitteissa sama, kuin vastaanottimen kuvanpyyhkäisyformaatti. Yhteensopivuus myös tarkoittaa, että ylimääräiset epästandardit komponentit tulee fyysisesti tai havaittavuudeltaan kätkeä pääsignaaliin, kun ne näytetään vakiovastaanottimilla. Yhteensopivuuden saavut-15 tamiseksi jälkimmäisessä mielessä, käsiteltävä järjestelmä käyttää seuraavia menetelmiä lisäkomponenttien kätkemiseksi .

Kuten yllä käsiteltiin, sivukaistan matalat on kätketty fyysisesti vakiovastaanottimen normaaliin vaakasuun-20 täiseen ylipyyhkäisyalueeseen. Komponentti 2, joka on ma-talaenergiainen signaali verrattuna sivukaistan matalien komponenttiin, ja komponentti 3, joka on normaalin matala-energiainen korkeataajuinen erottelusignaali, amplitudi-kompressoidaan ja poikittaismoduloidaan vuorottaiseen apu-25 kantoaaltoon taajuudella 3,108 MHz, joka on lomittelun taajuus (pariton kerrannainen vaakasuuntaisen juovatahdin puolikkaasta). Vuorottaisen apukantoaallon taajuus, vaihe ja amplitudi on valittu siten, että moduloidun vuorottaisen apukantoaaltosignaalin näkyvyys vähenee niin paljon - 30 kuin mahdollista, esim. ohjaamalla vuorottaisen apukantoaallon vaihetta kentästä kenttään siten, että se vuorot-telee 180# kentästä seuraavaan, toisin kuin krominanssia-pukantoaallon vaihe kentästä seuraavaan. Vaikka moduloidut vuorottaisen apukantoaallon komponentit sijaitsevat täysin 35 krominanssipäästökaistan (2,0 - 4,2 MHz) sisällä, moduloi- 12 8 8 3 4 9 dut vuorottaisen apukantoaallon komponentit eivät ole havaittavissa, koska ne näytetään kenttätahdin komplementaarisena värin välkyntänä, jota ei havaita ihmissilmällä normaaleilla krominanssikyllästyksen tasoilla. Myöskin 5 modulaatiokomponenttien epälineaarinen amplitudikompressio ennen amplitudimodulaatiota vähentää edullisesti hetkelliset amplitudiylitykset hyväksyttävälle alhaisemmalle tasolle. Komponentti 3 korreloidaan spatiaalisesti komponentin 1 keskiosan informaation suhteen ja korreloidaan 10 spatiaalisesti hiukan vähemmän komponentin 1 vasemman ja oikean informaatio-osan suhteen. Tämä suoritetaan formaat-tikooderilla, kuten tullaan käsittelemään.

Komponentti 4, "apusignaali", on myös kätketty eks-pandoimalla keskikaistan informaatio ajan suhteen sopimaan 15 yhteen vakio 4:3 -formaatin kanssa, korreloiden komponentin 4 spatiaalisesti pääsignaalin kanssa. Komponentti 4 poistetaan vakiovastaanottimissa joissa on synkroniset tunnistimet, ja se on havaittavuudeltaan kätketty verhok-äyrätunnistimilla varustetuissa vakiovastaanottimissa, 20 koska se korreloidaan spatiaalisesti pääsignaalin kanssa.

Komponenttien 1, 2 ja 3 palautettavuus laajanäyt-töisessä progressiivisen pyyhkäisyn vastaanottimessa suoritetaan käyttämällä kehyksensisäistä prosessointia lähet-timessä ja vastaanottimessa. Tämä prosessi liittyy ele-25 mentteihin 38, 64 ja 76 kuvioiden 1 ja la lähetinjärjestelmässä, ja vastaaviin elementteihin vastaanottimessa, kuten tullaan käsittelemään. Kehyksensisäinen keskiarvon otto on signaalinkäsittelytekniikka, joka valmistelee kaksi visuaalisesti korreloitua signaalia keskinäistä yhdis-30 tämistä varten siten, että ne voidaan palauttaa tehokkaasti ja tarkasti jälkeenpäin, esimerkiksi kenttämuistilait-teella, ilman V-T (vertikaali-temporaalinen) -ylikuulumista jopa liikkeen esiintyessä kuvaa edustavien signaalien tapauksessa. Tähän tarkoitukseen käytetty signaalinkäsit-; 35 telyn tyyppi käsittää oleellisesti kahden signaalin teke- 13 883-;? misen identtiseksi kenttäpohjalta, so. saadaan kaksi näytettä kentän välein, joilla on samat arvot. Kehyksensis-äisen keskiarvon otto on soveltuva menetelmä tämän päämäärän saavuttamiseksi, mutta myös muita menetelmiä voidaan 5 käyttää. Kehyksensisäinen keskiarvon otto on pohjimmiltaan lineaarinen ajan suhteen vaihteleva digitaalinen esisuoda-tus- ja jälkisuodatusprosessi, jolla taataan kahden visuaalisesti korreloidun yhdistetyn signaalin palauttaminen ennalleen. Vaakasuuntainen ylikuuluminen eliminoidaan suo-10 jakaistoilla lähettimen kooderin vaakasuuntaisten esisuo-timien ja vastaanottimen dekooderin jälkisuotimien välillä.

Kehyksensisäinen keskiarvon otto on parittaisten kuva-alkioiden prosessoinnin muoto. Kehyksensisäisen kes-15 kiarvon prosessia aika-alueessa on kuvattu yleisesti kuviossa le, jossa kenttäparit tehdään identtisiksi ottamalla keskiarvo kuva-alkioista (A, B ja C, D), jotka ovat 262H päässä toisistaan. Keskiarvo korvaa alkuperäiset arvot jokaisessa parissa. Kuvio Id kuvaa kehyksensisäisen kes-20 kiarvon prosessia kuvion 1 järjestelmän yhteydessä. Aloittamalla komponenteilla 2 ja 3, kuva-alkiopareista (kuva-elementit) 262H päässä toisistaan kehyksen sisällä otetaan keskiarvo, ja keskiarvo (esim. Xl, X3 ja Zl, Z3) korvaa / alkuperäiset kuva-alkioarvot. Tämä V-T keskiarvon otto ·*·: 25 tapahtuu kehyksen sisällä ja se ei ylitä kehysrajoja. Kom ponentin 1 tapauksessa kehyksensisäinen keskiarvon otto suoritetaan vain keskikaistan informaatiolle suunnilleen 1,5 MHz yläpuolella siten, ettei se vaikuta alemman taajuuden pystysuuntaisen erottelun informaatioon. Komponent-30 tien 1 ja 2 tapauksessa kehyksensisäinen keskiarvon otto . suoritetaan yhdistetylle signaalille, joka sisältää lumi- nanssi- (y) ja krominanssikomponentit (c) koko krominans-sikaistalla. Yhdistetyn signaalin krominanssikomponentti säilyy kehyksensisäisen keskiarvon otossa, koska toisis-35 taan 262H päässä olevat kuva-alkiot ovat "samassa vaihees- 14 88 3-,9 sa" verrattuna väriapukantoaaltoon. Uuden vuorottaisen apukantoaallon valhetta ohjataan siten, että se on tarkalleen vastakkaisessa valheessa toisistaan 262H päässä olevilla kuva-alkioilla, ja on eri valheessa kuin krominans-5 siapukantoaallon valhe. Siten kun komponentit 2 ja 3 (pol-kittaismoduloinnln jälkeen) summataan komponenttiin 1 yksikössä 40, toisistaan 262H päässä olevien kuva-alkioiden muoto on (M + A) ja (M - A), jossa M on yhdistetyn pääsig-naalln näyte 1,5 MHz yläpuolella, ja A on moduloidun lisä-10 signaalin näyte.

Kehyksensisäisen keskiarvon otolla V-T -ylikuuluminen käytännöllisesti katsoen poistuu, jopa liikkeen e-siintyessä. Tässä suhteessa kehyksensisäisen keskiarvon oton prosessi tuottaa identtiset näytteet 262H päässä toi-15 sistaan. Vastaanottimessa on yksinkertainen asia palauttaa tarkalleen näiden näytteiden informaatiosisältö, so. ilman ylikuulumista, prosessoimalla kuva-alkionäytteet, jotka ovat 262H päässä toisistaan kehyksessä, kuten tullaan käsittelemään, jolloin palautetaan pää- ja lisäsignaalin 20 informaatio. Vastaanottimen dekooderissa kehyksensisäisen keskiarvon alkuperäinen informaatio voidaan palauttaa o-leellisesti vahingoittumattomana kehyksensisäisellä prosessoinnilla, koska alkuperäinen hyvin näkyvästi korreloitu informaatio on tehty oleellisesti samanlaiseksi kentäs-'25 tä kenttään.

Myöskin vastaanottimessa RF-kanava demoduloidaan poikittaisesti käyttämällä synkronista RF-tunnistinta. Komponentti 4 erotetaan siten muista kolmesta komponentista. Kehyksensisäistä prosessointia käytetään erottamaan 30 komponentti 1 moduloiduista komponenteista 2 ja 3, ja poikittaista demodulointia käytetään erottamaan komponentit 2 ja 3, kuten tullaan käsittelemään tarkasteltaessa kuviota 13.

Sen jälkeen kun mainitut neljä komponenttia on pa-35 lautettu ennalleen, yhdistetyt signaalit NTSC-dekoodataan 15 8 8 3 -r 9 ja erotetaan luminanssi- ja kromlnansslkomponenteiksl. Käänteinen päälleasetus suoritetaan kalkille komponenteille laajanäytön sivusuhteen palauttamiseksi, ja sivukaistan korkeat yhdistetään mataliin täyden sivukaistan erottelun 5 palauttamiseksi. Laajennettu korkeataajuinen luminanssi-erotteluinformaatio siirretään sen alkuperäiselle taajuusalueelle ja summataan luminanssisignaaliin, joka muunnetaan progressiivisen pyyhkäisyn formaattiin käyttämällä temporaalista interpolointia ja apusignaalia. Krominanssi-10 signaali muunnetaan progressiivisen pyyhkäisyn formaattiin käyttämällä avustamatonta temporaalista interpolointia. Lopuksi progressiivisen pyyhkäisyn luminanssi- ja kromi-nanssisignaalit muunnetaan analogiseen muotoon ja matri-soidaan RGB-värikuvasignaalien tuottamiseksi, jotka näyte-15 tään laajanäytön progressiivisen pyyhkäisyn näyttölaitteessa.

Ennen kuvion la yhteensopivan laajanäyttökoodaus-järjestelmän käsittelyä tarkastellaan kuvion 2 signaali-aaltomuotoja A ja B. Signaali A on 5:3 sivusuhteen laajan-20 äyttösignaali, joka tulee muuntaa vakio NTSC-signaalin kanssa yhteensopivaksi 4:3 sivusuhteella, kuten signaalilla B on osoitettu. Laajanäyttösignaali A sisältää keski-kaistaosan liittyen primaariseen kuvainformaatioon, joka käyttää jakson TC, ja vasemman ja oikean sivukaistan osat ·;;; 25 liittyen sekundaariseen kuvainformaatioon, joka käyttää '···' jaksot TS. Tässä esimerkissä vasemmalla ja oikealla sivu- kaistalla on oleellisesti samat sivusuhteet, jotka ovat pienemmät kuin dominoivalla keskikaistalla, joka on keskitetty niiden väliin.

: 30 Laajanäyttösignaali A muunnetaan NTSC-signaaliksi B kompressoimalla määrätty sivukaistan informaatio täysin vaakasuuntaisiin ylipyyhkäisyalueisiin liittyen aikajaksoihin TO. Vakio NTSC-signaalilla on aktiivinen juovajakso TA (52.6 mikrosekunnin mittainen), joka sisältää ylipyyh-: 35 käisyjaksot TO, näyttöaikajakso TD joka sisältää näytet- 16 3 8 3-:? tävän videoinformaation, ja kokonainen vaakasuuntaisen juovan aikajakso TH, kestoltaan 63.556 mikrosekuntia. Jaksot TA ja TH ovat samat sekä laajanäyttö- että vakio NTSC-signaaleille. On havaittu, että melkein kaikissa kulutus-5 käyttöön tarkoitetuissa televisiovastaanottimissa on yli-pyyhkäisyjakso, joka käyttää ainakin 4% koko aktiivisesta juovan ajasta TA, so. 2% ylipyyhkäisy vasemmalla ja oikealla puolella. Lomittelun näytteenottotahdilla 4 x f se (jossa fse on väriapukantoaallon taajuus) kukin vaakasuun-10 täinen juovajakso sisältää 910 kuva-alkiota (kuvaelementtiä), joista 754 muodostaa näytettävän aktiivisen vaaka-juovan kuvainformaation.

Laajanäyttö EDTV-järjestelmä on esitetty yksityiskohtaisemmin kuviossa la. Tarkasteltaessa kuviota la, 525 15 juovan 60 kenttää sekunnissa progressiivisesti pyyhkäisevä kamera 10 tuottaa laajanäytön värisignaalin R, G, B -komponentteineen ja leveän 5:3 sivusuhteen tässä esimerkissä. Voitaisiin käyttää myös lomitettua signaalilähdettä, mutta progressiivisen pyyhkäisyn signaalilähde tuottaa parempia 20 tuloksia. Laajanäyttökameralla on suurempi sivusuhde ja suurempi videokaistaleveys verrattuna vakio NTSC-kameraan, laajanäyttökameran videokaistaleveyden ollessa verrannollinen sen sivusuhteen ja kehyksen kokonaisjuovamäärän tuloon, muiden tekijöiden lisäksi. Olettamalla vakionopeuden 25 pyyhkäisyn laajanäyttökameralla, sen sivusuhteen kasvami nen aiheuttaa vastaavan kasvun sen videokaistaleveyteen, kuin myös kuvainformaation vaakasuuntaisen kompression, kun signaali näytetään vakiotelevisiovastaanottimella, jossa on 4:3 sivusuhde. Näistä syistä johtuen on tarpeen 30 muuntaa laajanäyttösignaalia täyden NTSC-yhteensopivuuden saavuttamiseksi.

Kuvion 1 koodausjärjestelmän prosessoima värivideo-signaali sisältää sekä luminanssi- että krominanssisignaa-likomponentit. Luminanssi- ja krominanssisignaalit sisäl-35 tävät sekä matala- että korkeataajuisen informaation, joi- 17 883-,9 hin viitataan seuraavassa kuvauksessa vastaavasti nimityksillä "matalat" ja "korkeat".

Leveän kaistaleveyden laajanäytön progressiivisen pyyhkäisyn värivideosignaalit kameralta 10 matrisoidaan 5 yksikössä 12, jotta saadaan luminanssikomponentti Y ja värierosignaalikomponentit I ja Q värisignaaleista R, G, B. Laajakaistaisista progressiivisen pyyhkäisyn signaaleista Y, I, Q otetaan näytteitä kahdeksankertaisella kro-minanssiapukantoaallon taajuudella (8 x fsc), ja ne muun-10 netaan analogisesta digitaaliseen (binääriseen) muotoon yksitellen erillisillä analogia/digitaalimuuntimilla (ADC) ADC-yksikössä 14, ennekuin ne suodatetaan yksitellen erillisillä vertikaali-temporaalisilla (V-T) alipäästösuoti-milla suodinyksikössä 16, jolloin syntyvät suodatetut sig-15 naalit YF, IF ja QF. Nämä signaalit ovat kukin muotoa, joka on osoitettu aaltomuodolla A kuviossa 2. Erilliset suotimet ovat 3X3 lineaarisia ajan suhteen invariantteja suotimia, jotka ovat kuviossa lOd esitettyä tyyppiä, kuten tullaan käsittelemään. Nämä suotimet vähentävät vertikaa-20 li-temporaalista erottelua hiukan, erityisesti vinottaista V-T -erottelua, ei-toivottavien lomitteluhäiriöiden estämiseksi (sellaisten kuin välkyntä, pyälletyt reunat, ja muut valetoistoon liittyvät ilmiöt) pääsignaalissa (komponentti 1 kuviossa 1) sen jälkeen kun se on muunnettu ;;; 25 progressiivisesta pyyhkäisystä lomittaiseen. Suotimet ylläpitävät miltei täyden pystysuuntaisen erottelun kuvan paikallaan pysyvissä osissa.

Keskikaistan laajennuskerroin (CEF) on funktio laa-janäyttövastaanottimessa näytetyn kuvan leveyden ja vakio-30 vastaanottimessa näytetyn kuvan leveyden välisestä erotuksesta. Kuvan leveys 5:3 sivusuhteen laajanäytössä on 1.25 1 kertaa suurempi kuin 4:3 sivusuhteen vakionäytön kuvan leveys. Tämä kerroin 1.25 on preliminaarinen keskikaistan ·/*; laajennuskerroin, joka tulee sovittaa ottamaan huomioon :***: 35 vakiovastaanottimen ylipyyhkäisyalue, ja ottamaan huomioon 18 3 8 3 n 9 tarkoituksellinen pieni reuna-alueiden päällekkäinmeno keski- ja sivukaistojen välillä, kuten tullaan selittämään. Nämä seikat määräävät CEF-arvon 1.19.

Progressiivisen pyyhkäisyn signaalit suodinpiiriltä 5 16 käyttävät kaistaleveyden 0 - 14,32 MHz ja ne muunnetaan vastaavasti 2:1 lomittaisiksi signaaleiksi progressiivisesta pyyhkäisystä (P) lomittaiseen pyyhkäisyyn (I) muuntavilla muuntimilla 17a, 17b ja 17c, joiden yksityiskohdat käsitellään liittyen kuvioihin 22 ja 23. Muuntimilta 17a -10 17c tulevien lähtösignaalien IF', QF' ja YF' kaistaleveys on 0 - 7,16 MHz, koska vaakasuuntainen pyyhkäisynopeus lomittaisille signaaleille on puolet progressiivisen pyyhkäisyn signaalien pyyhkäisynopeudesta. Muunnosprosessissa progressiivisen pyyhkäisyn signaali alinäytteistetään, 15 ottamalla puolet käytettävissä olevista kuva-alkionäyt-teistä 2:1 lomittaisen pääsignaalin tuottamiseksi. Tarkemmin ottaen kukin progressiivisen pyyhkäisyn signaali muunnetaan 2:1 lomittaiseen muotoon pidättämällä joko parittomat tai parilliset juovat kussakin kentässä ja lukemalla 20 pidätetyt kuva-alkiot nopeudella 4 x f se (14,32 MHz).

Kaikki tämän jälkeen suoritettava lomittaisten signaalien digitaalinen prosessointi tapahtuu nopeudella 4 x fse.

Piiri 17c sisältää myös virheenennustuspiirin. Piirin 17c yksi lähtösignaali, YF', on lomittainen alin-25 äytteistetty luminanssiversio esisuodatetusta progressii visen pyyhkäisyn komponentista. Toinen piirin 17c lähtö-signaali (luminanssi) YT sisältää temporaalisen informaation, joka on saatu kuvan kenttäerotusinformaatiosta, ja se edustaa temporaalista ennustusvirhettä, tai temporaa- - 30 lista interpolointivirhettä luminanssinäytteiden, jotka "puuttuvat" vastaanottimessa, todellisten ja ennustettujen arvojen välillä, kuten tullaan kuvaaamaan. Ennustaminen perustuu temporaaliseen keskiarvoon "edellisen" ja "seu-raavan" kuva-alkion amplitudista, jotka ovat käytettävissä - 35 vastaanottimessa. Signaali YT, luminanssi "apusignaali", 19 3 8 3 4 9 joka ohjaa rekonstruoimaan progressiivisen pyyhkäisyn signaalin vastaanottimessa, määrää oleellisesti virheen, jonka vastaanottimen oletetaan tekevän liikkuvien kuvasignaalien suhteen, ja mahdollistaa sellaisen virheen eliminoin-5 nin vastaanottimessa. Kuvan paikallaan pysyvissä osissa virhe on nolla ja vastaanotin suorittaa täydellisen rekonstruoinnin. On havaittu, että krominanssiapusignaalia ei tarvita käytännössä, ja että luminanssiapusignaali on riittävä hyvien tuloksien tuottamiseksi, koska ihmissilmä 10 on vähemmän herkkä krominanssin pystysuuntaisen tai temporaalisen erottelun puuttumiselle. Kuvio 2a havainnollistaa algoritmia, jota käytetään apusignaalin YT muodostamiseen.

Tarkasteltaessa kuviota 2a, kuva-alkiot A, X ja B 15 progressiivisen pyyhkäisyn signaalissa käyttävät samaa spatiaalista kohtaa kuvassa. Mustat kuva-alkiot, sellaiset kuin A ja B, lähetetään pääsignaalina ja ovat käytettävissä vastaanottimessa. Valkoista kuva-alkiota, sellaista kuin X, ei lähetetä ja se ennustetaan temporaalisella ke-20 hyskeskiarvolla (A + B)/2. Tämä tarkoittaa, että kooderis-sa ennustaminen tehdään "puuttuvalle" kuva-alkiolle X ottamalla keskiarvo amplitudeista "ennen" ja "jälkeen" kuva-*. alkioiden A ja B. Ennustettu arvo (A + B)/2 vähennetään todellisesta arvosta X ennustusvirhesignaalin tuottamiseksi 25 si, joka vastaa apusignaalia, jolla on esityksen X - (A + IS B)/2 mukainen amplitudi. Tämä esitys määrää temporaalisen kenttäerotusinformaation temporaalisen kehyskeskiarvoin-formaation lisäksi. Apusignaali alipäästösuodatetaan vaa-kasuuntaisesti 750 kHz alipäästösuotimella ja kuljetetaan 30 apusignaalina YT. Apusignaalin kaistarajoitus 750 kHz:iin on välttämätön, jotta estettäisiin tämä signaalia häirit- ____ semästä seuraavaksi alempaa RF-kanavaa sen jälkeen kun tämä signaali on moduloitu RF-kuvakantoaaltoon. Vastaanottimessa tehdään samanlainen puuttuvan kuva-alkion X ennus-·..." 35 tus käyttämällä näytteiden A ja B keskiarvoa, ja ennustus- 20 883-,9 virhe lisätään ennustukseen. Tämä tarkoittaa, että X palautetaan ennalleen summaamaalla ennustusvirhe X - (A + B)/2 temporaaliseen keskiarvoon (A + B)/2. Siten apusig-naali mahdollistaa muunnoksen lomittaisesta progressiivi-5 sen pyyhkäisyn formaattiin.

Esitetyllä temporaalisella ennustusalgoritmilla tuotettu apusignaali on edullisesti energialtaan alhainen signaali verrattuna ennustussignaaliin, joka tuotetaan joillakin muilla algoritmeilla, kuten se jota käytettiin 10 tuottamaan juovaerosignaali siten kuin M. Tsinberg kuvaa artikkelissa "ENTSC Two-Channel Compatible HDTV System", IEEE Transactions on Consumer Electronics, Voi. CE-33, No. 3, August 1987, ss. 146 - 153. Kuvan paikallaan pysyvissä alueissa virhe-energia on nolla, koska ennustus on täydel-15 linen. Apusignaalin energiasisältö osoittaa, sisältääkö videosignaali paikallaan pysyvän vai liikkuvan kuvan informaatiota. Tilanne, jossa apusignaali on energialtaan alhainen, ilmenee paikallaan pysyvissä tai oleellisesti paikallaan pysyvissä kuvissa (sellaisissa kuten uutislähe-20 tys, jossa reportteri on vasten paikallaan pysyvää taustaa). Esitetyn algoritmin on havaittu tuottavan vähiten epämieluisat häiriöt kuvan rekonstruoinnin jälkeen vas-taanottimessa, ja esitetyllä algoritmilla tuotettu apusignaali säilyttää käyttökelpoisuutensa tultuaan kaistarajoi-25 tetuksi (suodatetuksi) noin 750 kHz:iin. Esitetyllä algoritmilla tuotettu apusignaali sisältää edullisesti nolla energian paikallaan pysyvän kuvainformaation esiintyessä ja näin ollen suodatus ei vaikuta paikallaan pysyvään kuvaan liittyvään apusignaaliin. Suuresti parantunut rekons-: 30 truoitu laajanäyttökuva saadaan jopa vaikka apusignaalia . ei lähetetä. Sellaisessa tapauksessa kuvan paikallaan py syvät osat ovat paljon terävämpiä kuin vakio NTSC-kuvassa, mutta liikkuvat osat ovat hiukan "pehmeämpiä" ja niissä voi esiintyä "sykkivä" häiriö. Siten lähetysaseman ei tar- 2i 883-:9 vitse alunperin lähettää apusignaalia, vaan se voi valita siirtymisen RF-lähetykseen myöhempänä ajankohtana.

Kuvattu temporaalinen ennustusmenetelmä on käyttökelpoinen sekä progressiivisen pyyhkäisyn että lomittaisen 5 pyyhkäisyn järjestelmissä, joissa on vakiota suuremmat juovamäärät, mutta se toimii parhaiten progressiivisen pyyhkäisyn lähteellä, jossa kuva-alkiot A, X ja B käyttävät saman spatiaalisen kohdan kuvassa, mikä johtaa täydelliseen ennustukseen paikallaan pysyvien kuvien tapaukses-10 sa. Temporaalinen ennustus on epätäydellinen jopa kuvan paikallaan pysyvissä osissa, jos alkuperäinen laajanäyt-tökuva tulee lomittaisen signaalin lähteestä. Sellaisessa tapauksessa apusignaalilla on enemmän energiaa ja se aiheuttaa pieniä häiriöitä rekonstruoidun kuvan paikallaan 15 pysyviin osiin. Kokeet ovat osoittaneet, että lomitetun signaalin lähteen käyttö tuottaa hyväksyttäviä tuloksia häiriöiden ollessa havaittavissa vain lähemmin tutkittaessa, mutta että progressiivisen pyyhkäisyn signaalin lähde aiheuttaa vähemmän häiriöitä ja tuottaa parempia tuloksia. 20 Palattaessa kuvioon la, lomitetut laajanäyttösig- naalit IF', QF' ja YF' muuntimilta 17a - 17c suodatetaan vastaavasti vaakasuuntaisilla alipäästösuotimilla 19a, 19b ja 19c, jotta tuotettaisiin signaali IF", jolla on kaistaleveys 0 - 600 kHz, signaali QF", jolla on kaistaleveys ··.: 25 0 - 600 kHz, ja signaaali YF", jolla on kaistaleveys 0-5 MHz. Nämä signaalit viedään seuraavaksi formaatinkoo-v dausprosessiin, joka koodaa kunkin näistä signaaleista 4:3 formaattiin formaatinkoodauslaitteella, joka liittyy sivu-keskisignaalin erottimeen ja prosessointiyksikköön 18. 30 Lyhyesti, kunkin laajanäyttöjuovan keskiosa ekspandoidaan ajan suhteen ja sijoitetaan aktiivisen juova-ajan näytettyyn osaan, jonka sivusuhde on 4:3. Ajan suhteen ekspan-dointi aiheuttaa kaistaleveyden alentumisen siten, että alkuperäiset laajanäytön lomittaiset taajuudet tulevat .···. 35 yhteensopiviksi vakio NTSC-kaistaleveyden kanssa. Sivuka- 22 38 3-,·? istat jaetaan vaakasuuntaisiksi taajuuskaistoiksi siten, että I ja Q -korkeiden värikomponentilla on kaistaleveys 83 kHz - 600 kHz (kuten on esitetty signaalille IH kuviossa 7) ja Y -korkeiden luminanssikomponentilla on kaistale-5 veys 700 kHz - 5,0 MHz (kuten on esitetty signaalille YH kuviossa 6). Sivukaistan matalat, so. signaalit YO, 10 ja QO, jotka on muodostettu kuten kuvioissa 6 ja 7 on osoitettu, sisältävät tasajännitekomponentin, ja ne kompressoidaan ajan suhteen ja sijoitetaan vasempaan ja oikeaan 10 vaakasuuntaiseen ylipyyhkäisyalueeseen jokaisessa juovassa. Sivukaistan korkeat prosessoidaan erikseen. Tämän for-maatinkoodausprosessin yksityiskohdat seuraavat välittömästi alla.

Tarkasteltaessa seuraavia koodauksen yksityiskohtia 15 on hyödyllistä myös tarkastella kuviota le, joka osoittaa komponenttien 1, 2, 3 ja 4 koodausprosessin liittyen näytettyyn keski- ja sivukaistan informaatioon. Suodatetut lomittaiset signaalit IF", QF" ja YF" prosessoidaan sivu-keskikaistan signaalin erottimella ja prosessorilla 18, 20 jolloin saadaan kolme lähtösignaalien ryhmää YE, IE ja QE; YO, 10 ja Q0; ja YH, IH ja QH. Ensimmäiset kaksi signaali-ryhmää (YE, IE, QE ja YO, 10, QO) prosessoidaan signaalin muodostamiseksi, joka sisältää täyden kaistaleveyden kes-kikaistakomponentin, ja sivukaistan luminanssin matalat · 25 kompressoituina vaakasuuntaisiin ylipyyhkäisyalueisiin.

Kolmas signaaliryhmä (YH, IH, QH) prosessoidaan signaalin muodostamiseksi, joka sisältää sivukaistan korkeat. Kun nämä signaalit yhdistetään, syntyy NTSC-yhteensopiva laa-janäyttösignaali 4:3 sivusuhteella. Yksityiskohdat pii-: 30 reistä, jotka muodostavat yksikön 18, esitetään ja käsitellään liittyen kuvioihin 6, 7 ja 8.

Signaalit YE, IE ja QE sisältävät täydellisen keskikaistan informaation ja niillä on sama formaatti, kuten signaali YE kuviossa 3 osoittaa. Lyhyesti, signaali YE 35 saadaan signaalista YF" seuraavasti. Laajanäyttösignaali 23 383-;? YF" sisältää kuva-alkiot 1 - 754, jotka esiintyvät laajan-äyttösignaalin aktiivisen juovajakson aikana, sisältäen sivu- ja keskikaistan informaation. Laajakaistainen keskikaistan informaatio (kuva-alkiot 75 - 680) erotetaan 5 keskikaistan luminanssisignaalina YC aikademultipleksoin-tiprosessissa. Signaali YC ekspandoidaan ajan suhteen keskikaistan ekspansiokertoimella 1.19 (so. 5,0 MHz + 4,2 MHz) NTSC-yhteensopivan keskikaistan signaalin YE tuottamiseksi. Signaalilla YE on NTSC-yhteensopiva kaistaleveys 10 (0-4,2 MHz) johtuen aikaekspansiosta kertoimella 1.19.

Signaali YE käyttää kuvan näyttöjakson TD (kuvio 2) yli-pyyhkäisyalueiden TO välillä. Signaalit IE ja QE muodostetaan vastaavasti signaaleista IF" ja QF" ja ne prosessoidaan samalla tavoin kuin signaali YE.

15 Signaalit YO, 10 ja QO tarjoavat matalataajuisen sivukaistainformaation ("matalat"), joka sijoitetaan vasempaan ja oikeaan vaakasuuntaiseen ylipyyhkäisyalueeseen. Signaaleilla YO, 10 ja QO on sama formaatti, kuten signaalilla YO on ilmaistu kuviossa 3. Lyhyesti, signaali YO 20 saadaan signaalista YF" seuraavasti. Laajanäyttösignaali YF sisältää vasemman kaistan informaation liittyen kuva-alkioihin 1 - 84 ja oikean kaistan informaation liittyen kuva-alkioihin 671 - 754. Kuten tullaan käsittelemään, signaali YF" alipäästösuodatetaan luminanssin matalien -25 signaalin tuottamiseksi kaistaleveydellä 0 - 700 kHz, jos-ta signaalista vasemman ja oikean sivukaistan matalien signaali erotetaan (signaali YL' kuviossa 3) demultiplek-sointiprosessilla ajan suhteen. Luminanssin matalien signaali YL' kompressoidaan ajan suhteen, jotta saadaan sivu---- 30 kaistan matalien signaali YO sisältäen kompressoidun mata lataajuisen informaation ylipyyhkäisyalueissa, jotka liittyvät kuva-alkioihin 1 - 14 ja 741 - 754. Kompressoidussa sivumatalien signaalissa on laajentunut kaistaleveys, joka on verrannollinen aikakompression määrään. Signaalit 10 ja 24 8 8 349 QO muodostetaan signaaleista IF" ja QF" vastaavasti, ja prosessoidaan samalla tavalla kuin signaali YO.

Signaalit YE, IE, QE ja YO, 10, QO yhdistetään si-vu-keskisignaalin yhdistäjällä 28, esim. aikamultiplekse-5 rilla, signaalien YN, IN ja QN tuottamiseksi NTSC-yh-teensopivalla kaistaleveydellä ja 4:3 sivusuhteella. Nämä signaalit ovat kuviossa 3 esitetyn signaalin YN muotoa. Yhdistäjä 28 sisältää myös sopivat signaaliviiveet yhdistettävien signaalien siirtoaikojen ekvalisoimiseksi. Sel-10 laiset signaaliviiveet sisällytetään myös muualle järjestelmään tarpeen mukaan signaalien siirtoaikojen ekvalisoimiseksi .

Modulaattori 30, kaistanpäästösuodin 32, H-V-T kaistanestosuodin 34 ja yhdistäjä 36 muodostavat paranne-15 tun NTSC-signaalin kooderin 31. Krominanssisignaalit IN ja QN poikittaismoduloidaan apukantoaallolla SC NTSC-kromi-nanssiapukantoaallon taajuudella, joka on nimellisesti 3,58 MHz, modulaattorilla 30 moduloidun signaalin CN tuottamiseksi. Modulaattori 30 on suunnittelultaan tavanomai-20 nen ja kuvataan kuvioon 9 liittyen. Moduloitu signaali CN kaistanpäästösuodatetaan vertikaali (V) ja temporaali (T) -dimensioissa kaksidimensionaalisella (V-T) suotimella 32, joka poistaa ylikuulumishäiriöt lomittaisessa krominanssi-signaalissa, ennenkuin se viedään yhdistäjän 36 krominans-.' 25 sisignaalituloon signaalina CP. Luminanssisignaali YH kaistanpäästösuodatetaan horisontaalisessa (H), vertikaalisessa (V) ja temporaalisessa (T) dimensiossa kolmidimen-sionaalisella H-V-T kaistanestosuotimella 34, ennenkuin se viedään signaalina YP yhdistäjän 36 luminanssituloon. Lu-30 minanssisignaalin YN ja krominanssivärierosignaalien IN ja QN suodatuksella taataan, että luminanssi-krominanssi ylikuuluminen vähenee merkittävästi sen jälkeen suoritettavassa NTSC-koodauksessa. Monidimensionaaliset spatiaali-temporaaliset suotimet, kuten H-V-T suodin 34 ja V-T suo- 25 8 8 3 4 9 din 32 kuviossa 1 ovat rakenteeltaan kuvion 10 mukaisia, joka tullaan käsittelemään seuraavaksi.

H-V-T -kaistanpäästösuotimella 34 kuviossa la on kuvion 10b rakenne ja se poistaa ylöspäin liikkuvat vinot-5 täiset taajuuskomponentit luminanssisignaalista YN. Nämä taajuuskomponentit ovat ulkonäöltään samanlaisia kuin kro-minanssiapukantoaaltokomponentit ja ne poistetaan aukon tekemiseksi taajuusspektriin, johon moduloitu krominanssi sijoitetaan. Ylöspäin liikkuvien vinottaisten taajuuskom-10 ponenttien poisto luminanssisignaalista YN ei näkyvästi heikennä näytettyä kuvaa, koska on havaittu, että ihmissilmä on oleellisesti epäherkkä näille taajuuskomponen-teille. Suotimen 34 leikkaustaajuus on suunnilleen 1,5 MHz, jottei se heikennä luminanssin pystysuuntaista 15 erotteluinformaatiota.

V-T -kaistanpäästösuodin 32 vähentää krominanssi-kaistaleveyttä siten, että moduloitu krominanssisivukais-tan informaatio voidaan sijoittaa aukkoon, joka on muodostettu luminanssispektriin suotimella 34. Suodin 32 vähen-20 tää krominanssi-informaation vertikaalista ja temporaalista erottelua siten, että staattiset ja liikkuvat reunat ovat hiukan epäselviä, mutta tällä ilmiöllä on vain vähän tai ei lainkaan merkitystä johtuen ihmissilmän epäherkkyy-destä sellaiselle ilmiölle.

25 Lähtevä keski/sivumatalien signaali C/SL yhdistä- jäitä 36 sisältää näytettävän NTSC-yhteensopivan informaation siten, kuin se saadaan laajanäyttösignaalin keskikaistasta, kuin myös kompressoidut sivukaistan matalat (sekä luminanssin että krominanssin), jotka saadaan laaja-: 30 näyttösignaalin sivukaistoista ja jotka sijaitsevat vasem-massa ja oikeassa vaakasuuntaisessa ylipyyhkäisyalueessa, jota NTSC-vastaanottimen näytön katselija ei näe. Kompressoidut sivukaistan matalat ylipyyhkäisyalueella edustavat yhtä ainesosaa laajanäytön sivukaistainformaatiossa. Toi-:: 35 nen ainesosa, sivukaistan korkeat, muodostetaan prosesso- 26 38349 rilla 18, kuten alla tullaan käsittelemään. Sivukaistan korkeiden signaalit YH (luminanssin korkeat), IH (I -korkeat) ja QH (Q -korkeat) on kuvattu kuviossa 4. Kuviot 6, 7 ja 8 esittävät laitetta, jolla muodostetaan nämä signaa-5 lit, kuten tullaan käsittelemään. Kuviossa 4 signaalit YH, IH ja QH sisältävät vasemman kaistan korkeataajuisen informaation liittyen vasemman kaistan kuva-alkioihin 1 -84, ja oikean kaistan korkeataajuisen informaation liittyen oikean kaistan kuva-alkioihin 671 - 754.

10 Signaalin C/SL keskikaistaosa prosessoidaan adap tiivisella kehyksensisäisellä prosessorilla 38 signaalin N tuottamiseksi, joka viedään summaimen 40 tuloon. Kehyk-sensisäisesti prosessoitu signaali N on oleellisesti samanlainen kuin signaali C/SL johtuen signaalin C/SL kehyk-15 sensisäisen kuvainformaation visuaalisesta korrelaatiosta. Keskiarvopiiri 38 ottaa keskiarvon signaalista C/SL suunnilleen 1,5 MHz yläpuolelta ja auttaa vähentämään tai poistamaan vertikaali-temporaalista ylikuulumista pää- ja lisäsignaalien välillä. Ylipäästötaajuusalue 1,5 MHz ja 20 sen yli, jossa kehyksensisäinen keskiarvopiiri 38 toimii, valittiin takaamaan, että täysi kehyksensisäinen keskiarvon otto suoritetaan informaatiolle 2 MHztssa ja sen yläpuolella, jotta estettäisiin luminanssin vertikaalisen erotteluinformaation heikkeneminen kehyksensisäisen kes-·. 25 kiarvon prosessissa. Vaakasuuntainen ylikuuluminen eliminoidaan 200 kHz suojakaistalla kooderissa 31 olevan kehyksensisäisen keskiarvopiirin 38 suotimen ja kuvion 13 de-kooderissa olevan kehyksensisäisen prosessoriyksikön suotimen välillä. Kuviossa 11b esitetään yksityiskohdat kor- • 30 keiden kehyksensisäisestä prosessorista 38. Kuviot 11b ja 13 tullaan käsittelemään myöhemmin.

Signaalit IH, QH ja YH sijoitetaan NTSC-formaattiin NTSC-kooderilla 60, joka on samanlainen kuin kooderi 31. Tarkemmin ottaen kooderi 60 sisältää kuviossa 9 esitettyä • 35 tyyppiä olevan laitteen, kuin myös laitteen, jolla poikit- 27 8 8 349 taismoduloidaan sivukaistan krominanssin korkeiden informaatio sivukaistan luminanssin korkeiden informaatioon taajuudella 3,58 MHz, signaalin NTSCH, NTSC-formaatin sivukaistan korkeiden informaation, tuottamiseksi. Tämä sig-5 naali on kuvattu kuviossa 5.

Monidimensionaalisen kaistanpäästösuodatuksen käyttö NTSC-koodereissa 31 ja 60 edullisesti sallii lumi-nanssi- ja krominanssikomponenttien erottamisen käytännöllisesti katsoen ilman ylikuulumista vastaanottimessa, kun 10 vastaanotin sisältää komplementaarisen monidimensionaalisen suodatuksen luminanssi- ja krominanssi-informaation erottamiseksi. Komplementaaristen suotimien käyttöä lumi-nanssi/krominanssikoodaukseen ja -dekoodaukseen kutsutaan yhteisprosessoinniksi ja se on kuvattu yksityiskohtaisesti 15 C. H. Strollen artikkelissa otsikolla "Cooperative Processing for Improved Chrominance/Luminance Separation”, joka on esitetty julkaisussa SMPTE Journal, Voi. 95, No. 8, August 1986, ss. 782 - 789. Jopa vakiovastaanottimet, joissa käytetään tavanomaisia imu- ja juovakampasuotimia, 20 hyötyy sellaisen monidimensionaalisen esisuodatuksen käytöstä kooderissa mikä alentaa krominanssi/luminanssi -ylikuulumista.

Signaali NTSCH ekspandoidaan ajan suhteen yksiköllä 62 ekspandoidun sivukorkeiden signaalin ESH tuottamiseksi, ;;; 25 jolla on 50 ps aktiivnen vaakasuuntainen juovajakso, eli pienempi kuin vakio NTSC aktiivinen juovajakso, joka on suunnilleen 52 ps. Tarkemmin ottaen, kuten kuviossa 5 on esitetty, ekspandointi suoritetaan "päälleasetus" -prosessilla, joka sijoittaa signaalin NTSCH vasemman sivukaistan : 30 kuva-alkiot 1-84 signaalin ESH kuva-alkiopositioihin 15 - 377, eli signaalin NTSCH vasemman sivun korkeat ekspandoidaan käyttämään suunnilleen puolet signaalin ESH juova-ajasta. Signaalin NTSCH oikean sivukaistan osa (kuva-alkiot 671 - 754) prosessoidaan samalla tavalla. Ajan suh-35 teen ekspandoiva prosessi vähentää signaalin ESH muodosta- 28 8 8 3 4 9 van informaation vaakasuuntaisen kaistaleveyden (verrattuna signaalin NTSCH kaistaleveyteen) kertoimella 363/84. Sijoitusprosessi, jossa ajan suhteen ekspandointi suoritetaan, voidaan toteuttaa sen tyyppisellä laitteella, joka 5 on esitetty ja jota käsitellään liittyen kuvioihin 12 -12d. Signaalista ESH otetaan kehyksensisäinen keskiarvo piirillä 64, joka on kuviossa 11a esitettyä tyyppiä, kuviossa 5 kuvatun signaalin X tuottamiseksi. Kehyksensis-äisen keskiarvon signaali X on oleellisesti samanlainen 10 kuin signaali ESH johtuen signaalin ESH kehyksensisäisen kuvainformaation voimakkaasta visuaalisesta korrelaatiosta. Signaali X viedään poikittaismodulaattorin 80 signaa-lituloon.

Signaali YF' suodatetaan myös vaakasuuntaisella 15 kaistanpäästösuotimella 70, jonka päästökaista on 5 MHz - 6,0 MHz. Suotimen 70 lähtösignaali, vaakasuuntaisen lumi-nanssin korkeat, viedään amplitudimodulaattoriin 72, jossa se amplitudimoduloi 5 MHz kantoaaltosignaalin fc. Modulaattorissa 72 on lähdön alipäästösuodin, jonka rajataa-20 juus on suunnilleen 1,0 MHz, jotta saataisiin signaali päästökaistalla 0 - 1,0 MHz modulaattorin 72 lähtöön. Y-lempi (valetoisto) sivukaista (5,0 - 6,0 MHz), jonka modu-lointiprosessi tuottaa, poistetaan 1,0 MHz alipäästösuoti-mella. Vaakasuuntaisen luminanssin korkeat taajuudet alu-25 eella 5,0 MHz - 6,0 MHz on tehokkaasti siirretty alueelle 0-1,0 MHz amplitudimodulaatioprosessin ja sitä seuraavan alipäästösuodatuksen tuloksena. Kantoaallon amplitudin tulisi olla tarpeeksi suuri, jotta alkuperäiset signaali-amplitudit säilyvät, kun suodatus 1,0 MHz alipäästösuoti-. 30 mella on suoritettu. Tämä tarkoittaa, että tuotetaan taa-juussiirto vaikuttamatta amplitudiin.

Taajuussiirretty vaakasuuntaisen luminanssin korkeiden signaali yksiköltä 72 koodataan (kompressoidaan ajan suhteen) formaattikooderilla 74. Tämä tarkoittaa, 35 että kooderi 74 koodaa taajuussiirretyt vaakasuuntaisen 29 8 8 34 9 luminanssin korkeat siten, että tällä signaalilla on aktiivinen Juovajakso 50 ps, pienempi kuin vakio NTSC aktiivinen juovajakso 52.6 ps, käyttämällä menetelmiä, joita käsitellään liittyen kuvioihin 6-8. Kun tulosignaali 5 kooderiin 74 kompressoidaan ajan suhteen kooderilla 74, sen kaistaleveys kasvaa suunnilleen 1,0 MHz:sta 1,1 MHz:iin kooderin 74 lähdössä. Signaali kooderilta 74 prosessoidaan adaptiivisesti kehyksensisäisesti laitteella 76, kuten aiemmin käsiteltiin, samalla tavoin kuin kuvios-10 sa 11a on havainnollistettu, ennenkuin se viedään yksikköön 80 signaalina Z. Kehyksensisäisen keskiarvon signaali Z on oleellisesti samanlainen kuin kooderilta 74 tuleva signaali, johtuen kooderin 74 signaalin kehyksensisäisen kuvainformaation suuresta visuaalisesta korrelaatiosta. 15 Modulointisignaalilla X, yhdistetyllä signaalilla joka sisältää luminanssi- ja krominanssi-informaation, ja modulointisignaalilla Z on oleellisesti sama kaistanleveys, suunnilleen 0-1,1 MHz.

Kuten tullaan käsittelemään kuvioon 24 liittyen, 20 yksikkö 80 suorittaa epälineaarisen gammafunktion amplitu-dikompression mainitun kahden lisäsignaalin X ja Z suurilla amplitudipoikkeamilla, ennenkuin nämä signaalit poikit-taismoduloivat vuorotta!sen apukantoaaltosignaalin ASC. Käytetään gamma-arvoa 0.7, jolloin kunkin näytteen abso-25 luuttista arvoa nostetaan 0.7 potenssiin ja kerrotaan al-"·" kuperäisen näytearvon merkillä. Gammakompressio vähentää moduloitujen signaalien potentiaalisesti häiritsevien suuren amplitudin poikkeamien näkyvyyttä olemassa olevissa vastaanottimissa, ja sallii ennustettavan palauttamisen — 30 ennalleen laajanäyttövastaanottimessa, koska gammafunktion käänteisfunktio, jota käytetään kooderissa, on ennustettava ja voidaan helposti toteuttaa vastaanottimen dekoode-rissa.

Amplitudikompressoidut signaalit poikittaismoduloi-35 daan sitten 3,1075 MHz vaiheohjatulla vuorottaisella apu- 30 3834? kantoaallolla ASC, joka on pariton monikerta vaakasuuntaisen juovataajuuden puolikkaasta (395 x H/2). Vuorotta!sen apukantoaallon valhe laitetaan vuorottelemaan 180° kentästä toiseen, toisin kuin krominanssiapukantoaallon vaihe.

5 Kentittäin vaihteleva vuorottaisen apukantoaallon vaihe sallii signaalien X ja 2 lisämodulointi-informaation pääl-lekkäinmenon krominanssi-informaation kanssa ja tuottaa vaiheeltaan komplementaariset moduloidun lisäsignaalin lisäinformaatiokomponentit Ai, -AI ja A3, -A3, mikä mah-10 dollistaa lisäinformaation erottamisen käyttäen suhteellisen yksinkertaista kenttämuistilaitetta vastaanottimes-sa. Poikittaismoduloitu signaali M summataan signaaliin N summaimessa 40. Saatava signaali NTSCF on 4,2 MHz NTSC-yhteensopiva signaali.

15 Kuvattu epälineaarinen gamma funktio, jota käytetään kooderissa suuren amplitudin kompressiota varten, on rakenneosana epälineaarisessa kompandointijärjestelmässä (kompressio-ekspansio), joka myös sisältää komplementaarisen gammafunktion laajanäyttövastaanottimen dekooderissa 20 amplitudiekspansiota varten, kuten myöhemmin tullaan käsittelemään. Kuvatun epälineaarisen kompandointijärjestel-män on havaittu merkittävästi vähentävän epästandardin lisäinformaation vaikutusta vakioinformaatioon, aiheuttamatta kuvan näkyvää heikkenemistä johtuen häiriöilmiöistä. 25 Kompandointijärjestelmässä käytetään epälineaarista gam- mafunktiota kompressoimaan kooderissa hetkellisesti suuren amplitudin poikkeamia epästandardin laajanäytön korkea taajuisessa lisäinformaatiossa ja komplementaarista epälineaarista gammafunktiota käytetään vastaavasti ekspandoimaan 30 sellainen korkeataajuinen informaatio dekooderissa. Seu rauksena on vuorovaikutuksen määrän pienentyminen olemassa olevassa vakiovideoinformaatiossa, jonka aiheuttaa suurl-amplitudinen korkeataajuinen lisäinformaatio kuvatussa yhteensopivassa laajanäyttöjärjestelmässä, jossa epästan-35 dardi laajanäytön lisäinformaatio on jaettu matala- ja 31 38 3-;? korkeataajuisiin osiin, jotka kompandoidaan. Dekooderissa epälineaarinen kompressoidun korkeataajuisen informaation amplitudiekspansio ei aiheuta liiallista havaittavaa häiriötä, koska suuren amplitudin korkeataajuinen informaatio 5 liittyy tyypillisesti suurikontrastisiin kuvan reunoihin, ja ihmissilmä on epäherkkä häiriöille sellaisissa reunoissa. Kuvattu kompandointiprosessi myös edullisesti vähentää ristimodulaatiokomponentteja vuorottaisen ja krominanssi-apukantoaallon välillä, johon myös liittyy näkyvien inter-10 ferenssikomponenttien väheneminen.

Luminanssierottelusignaalilla YT on 7,16 MHz kaistaleveys ja se on koodattu 4:3 formaattiin formaattikoo-derilla 78 (esim. kuviossa 6 esitetyllä tavalla), ja se alipäästösuodatetaan vaakasuuntaisesti 750 kHz:iin suoti-15 mella 79 signaalin YTN tuottamiseksi. Sivuosat alipäästösuodatetaan 125 kHz:iin ennen ajan suhteen kompressointia formaattikooderin 78 tulosignaalin alipäästösuotimessa, joka vastaa kuviossa 6 esitetyn laitteen tulosuodinta 610, mutta rajataajuudella 125 kHz. Sivuosan korkeat poiste-20 taan. Siten signaali YTN korreloi spatiaalisesti pääsig- naalin C/SL kanssa.

Signaalit YTN ja NTSCF muunnetaan digitaalisesta (binäärisestä) analogiseen muotoon DAC-yksiköiden 53 ja 54 avulla vastaavasti, ennenkuin nämä signaalit viedään RF-25 poikittaismodulaattoriin 57 TV RF-kantoaaltosignaalin mo-duloimiseksi. RF-moduloitu signaali viedään myöhemmin lähettimeen 55 lähetettäväksi antennin 56 kautta.

Vuorottainen apukantoaalto ASC liittyen modulaattoriin 80 synkronoidaan vaakasuuntaisesti, ja sen taajuus * 30 on valittu takaamaan riittävä sivu- ja keski-informaation erotus (esim. 20 - 30 dB), ja olemaan vaikutukseltaan merkityksetön vakio NTSC-vastaanottimessa näytetyn kuvan suhteen. ASC-taajuuden tulisi edullisesti olla lomittelutaa-juus, joka on pariton monikerta vaakasuuntaisen juovatah- 32 88349 din puolikkaasta, jotta se ei aiheuttaisi vuorovaikutusta, joka heikentäisi näytetyn kuvan laatua.

Poikittaismodulointi, sellainen kuin yksikön 80 suorittama, sallii edullisesti kahden kapeakaistaisen sig-5 naalin lähettämisen samanaikaisesti. Moduloivien korkeiden signaalien ekspandointi ajan suhteen johtaa kaistaleveyden pienentymiseen, joka sopii yhteen poikittaismoduloinnin kapeakaistavaatimusten kanssa. Mitä enemmän kaistaleveyttä pienennetään, sitä epätodennäköisempää on että seuraa kan-10 toaallon ja moduloivien signaalien välistä vuorovaikutusta. Edelleen sivukaistainformaation tyypillisesti suuri-energiainen tasajännitekomponentti kompressoidaan ylipyyh-käisyalueeseen, mieluummin kuin että sitä käytettäisiin moduloivana signaalina. Siten moduloivan signaalin ener-15 gia, ja sen vuoksi potentiaalinen moduloivan signaalin vuorovaikutus, vähenevät suuresti.

Koodattu NTSC-yhteensopiva laajanäyttösignaalilä-hetys antennilla 56 on tarkoitettu vastaanotettavaksi sekä NTSC-vastaanottimilla että laajanäyttövastaanottimilla, 20 kuten kuviossa 13 on esitetty.

Kuviossa 13 radiointiyhteensopiva laajanäytön EDTV lomittainen televisiosignaali vastaanotetaan antennilla 1310 ja viedään NTSC-vastaanottimen 1312 antennituloon. Vastaanotin 1312 prosessoi yhteensopivan laajanäyttösig-25 naalin normaalilla tavalla 4:3 sivusuhteen kuvanäytön tuottamiseksi, laajanäytön sivukaistan informaation ollessa osittain kompressoitu (so. "matalat") katsojalle näkymättömiin vaakasuuntaisiin ylipyyhkäisyalueisiin, ja sisältyessä osittain (so. "korkeat") moduloituun vuorottaiseen 30 apukantoaaltosignaaliin, joka ei häiritse vakiovastaanot-timen toimintaa.

Antennilla 1310 vastaanotettu yhteensopiva laaja-näyttö EDTV -signaali viedään myös laajanäytön progressiivisen pyyhkäisyn vastaanottimelle 1320, joka kykenee näyt-35 tämään videokuvan, jonka sivusuhde on esimerkiksi 5:3.

33 8 8 3 4 9

Vastaanotettu laajanäyttösignaali prosessoidaan tuloyksi-köllä 1322, joka sisältää radiotaajuiset (RF) viritin- ja vahvistinpiirit, synkronisen videodemodulaattorin (poikit-taisdemodulaattori) joka tuottaa peruskaistan videosignaa-5 Iin, ja analogia/digitaali-muunninpiirit (ADC), joilla tuotetaan peruskaistan videosignaali (NTSCF) binäärisessä muodossa. ADC-piirit toimivat näytteenottotaajuudella, joka on neljä kertaa krominanssiapukantoaallon taajuus (4 x fsc).

10 Signaali NTSCF viedään kehyksensisäiselle proses sorille 1324, joka prosessoi toisistaan 262H päässä olevat juovat kehyksien sisällä 1,7 MHz yläpuolella, pääsignaalin N ja poikittaismoduloidun lisäsignaalin M palauttamiseksi ennalleen oleellisesti ilman V-T -ylikuulumista. 200 kHz 15 vaakasuuntaisen ylikuulumisen suojakaista on asetettu yksikön 1324 toimintataajuuden 1.7 MHz alarajan ja yksikön 38 toimintataajuuden 1,5 MHz alarajan väliin kuvion la kooderissa. Palautettu signaali N sisältää informaation, joka on oleellisesti samanlainen pääsignaali C/SL kuvain-20 formaation kanssa, johtuen alkuperäisen pääsignaalin C/SL suuresta visuaalisesta kehyksensisäisen kuvan korrelaatiosta kuvion la kooderin kehyksensisäisen keskiarvon oton : tuloksena.

Signaali M on kytketty poikittaisdemodulaattoriin ’ ’· 25 ja amplitudin ekspandointiyksikköön 1326 lisäsignaalien X ja Z demoduloimiseksi vaihtelevan apukantoaallon ASC, jolla on kentittäin vaihteleva vaihe, ohjaamana samalla tavoin kuin signaali ASC, jota käsiteltiin liittyen kuvioon la. Demoduloidut signaalit X ja Z sisältävät informaatio-30 ta, joka on oleellisesti visuaalisesti samanlainen kuin signaalin ESH ja kuvion la yksikön 74 lähtösignaalin kuva-informaatio, johtuen näiden signaalien suuresta visuaalisesta kehyksensisäisestä kuvakorrelaatiosta kuvion la kooderin kehyksensisäisen keskiarvon oton tuloksena. Yksikkö 35 1326 sisältää myös 1,5 MHz alipäästösuotimen ei-toivottu- 34 3 8 3 -: 9 jen korkeataajuisten demodulointikomponenttien poistamiseksi kaksinkertaiselta vaihtelevan apukantoaallon taajuudelta, ja amplitudiekspandoijan demoduloitujen signaalien ekspandoimiseksi (kompressoitu aiemmin) käyttämällä kään-5 teistä gammafunktiota (gamma - 1/0.7 « 1.429), so. epälineaarisen kompressiotoiminnon, jonka kuvion la yksikkö 60 suorittaa, käänteistoimintoa.

Yksikkö 1328 kompressoi ajan suhteen värikoodatut sivukaistan korkeat siten, että ne käyttävät alkuperäisiä 10 aikaviipaleitaan, palauttamalla siten signaalin NTSCH. Yksikkö 1328 kompressoi ajan suhteen signaalin NTSCH samalla määrällä kuin kuvion la yksikkö 62 ekspandoi signaalin NTSCH ajan suhteen.

Luminanssin (Y) korkeiden dekooderi 1330 dekoodaa 15 luminanssin vaakasuuntaisten korkeiden signaalin Z laajan-äyttöformaattiin ekspandoimalla tämän signaalin samalla määrällä kuin kuvion la kooderin vastaavan komponentin kompressointi ajan suhteen, kuten kuviossa 17 on osoitettu, käyttämällä tässä kuvattuja sijoitusmenetelmiä.

20 Modulaattori 1332 amplitudimoduloi signaalin dekoo- derilta 1330 5,0 MHz kantoaallolla fc. Amplitudimoduloitu signaali ylipäästösuodatetaan myöhemmin suotimella 1334, jolla on 5,0 MHz rajataajuus, alemman sivukaistan poistamiseksi. Suotimen 1334 lähtösignaalissa palautetaan keski-. 25 kaistan taajuudet 5,0 - 6,0 MHz ja palautetaan sivukaistan taajuudet 5,0 - 6,0 MHz. Signaali suotimelta 1334 viedään ; summaimelle 1336.

Signaali NTSCH kompressoijalta 1328 viedään yksikköön 1340 luminanssin korkeiden erottamiseksi krominanssin 30 korkeista signaalien YH, IH ja QH tuottamiseksi. Tämä voidaan suorittaa kuvion 18 järjestelyllä.

Signaali N yksiköltä 1324 erotetaan sen ainesosina oleviksi luminanssi- ja krominanssikomponenteiksi YN, IN ja QN luminanssi-krominanssierottimella 1342, joka voi 35 8 8 3,? olla samanlainen kuin erotin 1340, ja jossa voi olla kuviossa 18 esitettyä tyyppiä oleva laite.

Signaalit YH, IH, QH ja YN, IN, IN, QN tuodaan tu-losignaaleina Y-I-Q formaattidekooderille 1344, joka de-5 koodaa luminanssi- ja krominanssikomponentit laajanäytön formaattiin. Sivukaistan matalat ekspandoidaan ajan suhteen, keskikaista kompressoidaan ajan suhteen, sivukaistan korkeat summataan sivukaistan mataliin, ja sivukaistat liitetään keskikaistaan 10 kuva-alkion ylimenoalueella 10 käyttämällä kuvion 14 periaatteita. Dekooderin 1344 yksityiskohdat on esitetty kuviossa 19.

Signaali YF' on kytketty summaimeen 1336, jossa se summataan suotimelta 1334 tulevaan signaaliin. Tällä prosessilla palautettu laajennettu korkeataajuinen vaakasuun-15 täinen luminanssierotteluinformaatio summataan dekoodat tuun luminanssisignaaliin YF'.

Signaalit YF', IF' ja QF' munnetaan lomittaisesta progressiivisen pyyhkäisyn formaattiin vastaavasti muun-timilla 1350, 1352 ja 1354. Luminanssin progressiivisen 20 pyyhkäisyn muunnin 1350 myös käsittelee "apuluminanssisig-naalia" YT formaattidekooderilta 1360, joka dekoodaa koodatun ’’apusignaalin" YTN. Dekooderi 1360 dekoodaa signaalin YTN laajanäyttöformaattiin, ja sen rakenne on samanlainen kuin kuviossa 17.

25 I- ja Q-muuntimet 1352 ja 1354 muuntavat signaalit lomittaisesta progressiiviseen pyyhkäisyyn ottamalla temporaaliset keskiarvot juovista, jotka ovat yhden kehyksen päässä toisistaan, puuttuvan progressiivisen pyyhkäisyn juovainformaation tuottamiseksi. Tämä voidaan suorittaa . . 30 kuviossa 20 esitetyn tyyppisellä laitteella.

; Luminanssin progressiiviseen pyyhkäisyyn muuntava yksikkö 1350 on samanlainen kuin kuviossa 20 esitetty yksikkö, paitsi että signaali YT summataan, kuten on esitet-• ty kuviossa 21 esitetyllä järjestelyllä. Tässä yksikössä 35 "apusignaalin" näyte YT summataan temporaaliseen keskiar- 36 38 3-:? voon avustamaan puuttuvan progressiivisen pyyhkäisyn kuva-alkionäytteen rekonstruointia. Täysi temporaalinen erottelu palautuu vaakasuuntaisten taajuuksien kaistalla, joka sisältyy koodattuun juovaerotussignaaliin (750 kHz, koo-5 dauksen jälkeen). Tämän vaakasuuntaisten taajuuksien kaistan yläpuolella signaali YT on nolla, joten puuttuva näyte rekonstruoidaan temporaalisen keskiarvon otolla.

Laajanäytön progressiivisen pyyhkäisyn signaalit YF, IF ja QF muunnetaan analogiseen muotoon digitaali/ana-10 logia-muuntimella 1362, ennenkuin ne viedään videosignaa-liprosessoriin ja matriisivahvistinyksikköön 1364. Yksikön 1364 videosignaaliprosessorikomponentti sisältää signaalin vahvistuksen, tasajännitetason siirron, huippuarvon säädön, valoisuuden ohjauksen, kontrastin ohjauksen, ja muut 15 tavanomaiset videosignaalin prosessointipiirit. Matriisi- vahvistin 1364 yhdistää luminanssisignaalin YF värierosig-naalien IF ja QF kanssa värikuvaa edustavien signaalien R, G ja B tuottamiseksi. Nämä värisignaalit vahvistetaan näy-tönohjainvahvistimilla yksikössä 1364 tasolle, joka sovel-20 tu suoraan ohjaamaan laajanäytön värikuvanäyttölaitetta 1370, esim. laajanäytön kineskooppia.

Kuvio 6 havainnollistaa kuvion la prosessoriin 18 sisältyvää laitetta, jolla muodostetaan signaalit YE, YO ja YH laajakaistaisesta laajanäyttösignaalista YF. Signaa-: 25 li YF" alipäästösuodatetaan vaakasuuntaisesti tulosuoti-mella 610, jonka rajataajuus on 700 kHz, matalataajuisen luminanssisignaalin YL tuottamiseksi, joka viedään vähentävän yhdistäjän 612 yhteen tuloon. Signaali YF" viedään yhdistäjän 612 toiseen tuloon ja ajan suhteen demultiplek-30 soivaan laitteeseen 616 sen jälkeen kun se on viivästetty yksiköllä 614 suotimen 610 signaalinprosessointiviiveen kompensoimiseksi. Viivästetyn signaalin YF" ja suodatetun signaalin YL yhdistäminen tuottaa korkeataajuisen luminanssisignaalin YH yhdistäjän 612 lähtöön.

37 3 8 3-,?

Viivästetty signaali YF" ja signaalit YH ja YL viedään demultipleksointilaitteen 616, joka sisältää demulti-pleksointiyksiköt (DEMUX) 618, 620 ja 621 vastaavasti signaalien YF", YH ja YL prosessoimiseksi, eri tuloihin. De-5 multipleksointilaitteen 616 yksityiskohdat käsitellään liittyen kuvioon 8. Demultipleksointiyksiköt 618, 620 ja 621 vastaavasti saavat täyden kaistaleveyden keskikaistan signaalin YC, sivukaistan korkeiden signaalin YH ja sivu-kaistan matalien signaalin YL', kuten kuvioissa 3 ja 4 on 10 kuvattu.

Signaali YC ekspandoidaan ajan suhteen aikaekspan-doijalla 622 signaalin YE tuottamiseksi. Signaali YC ekspandoidaan ajan suhteen keskikaistan ekspansiokertoimella, joka riittää jättämään tilaa vasemmalla ja oikealle yli-15 pyyhkäisyalueelle. Keskikaistan laajennuskerroin (1.19) on signaalin Y (kuva-alkiot 15 - 740) tarkoitetun leveyden suhde signaalin YC (kuva-alkiot 75 - 680) leveyteen, kuten kuviossa 3 on esitetty.

Signaali YL' kompressoidaan sivukompressiokertoi-20 mella aikakompressoijassa 628 signaalin YO tuottamiseksi. Sivukompressiokerroin (6.0) on signaalin YL' (esim. vasem-mat kuva-alkiot 1-84) vastaavan osan leveyden suhde sig-.·. naalin YO (esim. vasemmat kuva-alkiot 1-14) tarkoitet tuun leveyteen, kuten kuviossa 3 on esitetty. Aikaekspan-. 25 doijat 622, 624 ja 626 ja aikakompressoija 628 voivat olla kuviossa 12 esitettyä tyyppiä, kuten tullaan käsittelemään .

Signaalit IE, IH, 10 ja QE, QH, Q0 muodostetaan vastaavasti signaaleista IF" ja QF" tavalla, joka on sa-30 manlainen kuin se jolla signaalit YE, Y ja YO muodostetaan kuvion 6 laitteella. Tässä suhteessa viitataan kuvioon 7, joka kuvaa laitetta signaalien IE, IH ja 10 muodostamiseksi signaalista IF". Signaalit QE, QH ja QO muodostetaan signaalista QF" samalla tavalla.

38 3 8 33

Kuviossa 7 laajakaistainen laajanäyttösignaali IF", tultuaan viivästetyksi yksiköllä 714, on kytketty demulti-pleksointilaitteeseen 716 ja yhdistetään myös vähentävästi matalataajuiseen signaaliin IL alipäästösuotimelta 710 5 vähentävässä yhdistäjässä 712 korkeataajuisen signaalin IH tuottamiseksi. Viivästetty signaali IF" ja signaalit IH ja IL demultipleksoidaan vastaavasti demultipleksereillä 718, 720 ja 721, jotka liittyvät demultipleksointilaitteeseen 716, signaalien IC, IH ja IL' tuottamiseksi. Signaali IC 10 ekspandoidaan ajan suhteen ekspandoijalla 722 signaalin IE tuottamiseksi, ja signaali IL' kompressoidaan ajan suhteen kompressoijalla 728 signaalin 10 tuottamiseksi. Signaali IC ekspandoidaan keskiosan ekspandointikertoimella, joka on samanlainen kuin signaalille YC käytetty, kuten käsi-15 teltiin, ja signaali IL' kompressoidaan sivuosan kompres-siokertoimella, joka on samanlainen kuin signaalille YL' käytetty, kuten myös käsiteltiin.

Kuvio 8 kuvaa demultipleksointilaitetta 816, jollaista voidaan käyttää kuvion 6 laitteessa 616 ja kuvion 20 7 laitteessa 716. Kuvion 8 laite on kuvattu kuvion 6 de- multiplekserin 616 yhteydessä. Tulosignaali YF" sisältää 754 kuva-alkiota, jotka määrittelevät kuvainformaation. Kuva-alkiot 1-84 määrittelevät vasemman kaistan, kuva-alkiot 671 - 754 määrittelevät oikean kaistan, ja kuva-: 25 alkiot 75 - 680 määrittelevät keskikaistan, joka menee hiukan päällekkäin vasemman ja oikean kaistan kanssa. Signaaleilla IF" ja QF" on samanlainen päällekkäinmeno. Kuten tullaan käsittelemään, sellaisen kaistojen ylimenon on havaittu tekevän mahdolliseksi keski- ja sivukaistojen - 30 yhdistämisen (liittämisen) vastaanottimessa rajahäiriöiden poistamiseksi oleellisesti.

Demultipleksointilaite 816 sisältää ensimmäisen, toisen ja kolmannen demultiplekseriyksikön (DEMUX) 810, 812 ja 814 , jotka vastaavasti liittyvät vasemman, keski-. 35 osan ja oikean kaistan informaatioon. Kussakin demulti- 39 3 8 3 -v ? plekseriyksikössä on tulo "A", johon signaalit YH, YF" ja YL vastaavasti viedään, ja tulo "B", johon pimennyssignaa-li (BLK) viedään. Pimennyssignaali voi olla looginen 0-taso tai maa, esimerkiksi. Yksikkö 810 erottaa lähtösig-5 naalin YH, joka sisältää vasemman ja oikean korkeat, tulo-signaalista YH niin kauan kun yksikön 810 signaalinvalin-tatulo (SEL) vastaanottaa ensimmäisen ohjaussignaalin lu-kumäärävertailijalta 817, joka ilmaisee vasemman sivukais-tan kuva-alkioelementtien 1 - 84 ja oikean kaistan kuva-10 alkioelementtien 671 - 754 esiintymisen. Muina aikoina lukumäärävertailijan 817 toinen ohjaussignaali aiheuttaa BLK-signaalin tuloon B mieluummin kuin signaalin YH tuloon A, kytkettäväksi yksikön 810 lähtöön. Yksikkö 814 ja luku-määrävertailija 820 toimivat samalla tavoin sivukaistan 15 matalien signaalin YL' tuottamiseksi signaalista YL. Yksikkö 812 kytkee signaalin YF" sen tulosta A sen lähtöön keskikaistan signaalin YC tuottamiseksi vain, kun ohjaussignaali lukumäärävertailijalta 818 ilmaisee keskikaistan kuva-alkioiden 75 - 680 esiintymisen.

20 Lukumäärävertaili jät 817, 818 ja 820 on synkronoitu videosignaaliin YF" pulssilähtösignaalilla laskurilta 822, jota ohjaa neljää kertaa krominanssiapukantoaallon taajuinen (4 x fse) kellosignaali, tulevalla pulssilähtösignaa-: \: lilla, ja vaakasuuntaiseen juovasynkronointisignaaliin H, 25 joka saadaan videosignaalista YF". Kukin lähtöpulssi laskurilta 822 vastaa kuva-alkiopositiota vaakasuuntaisella juovalla. Laskurilla 822 on alunperin siirtymälukuarvo -100 vastaten 100 kuva-alkiota laskevan vaakasuuntaisen synkronointipulssin alusta ajanhetkellä TH3 vaakasuuntaisen ; 30 pimennysjakson loppuun, jolla hetkellä kuva-alkio 1 esiin tyy vaakasuuntaisen juovanäyttöjakson alkaessa. Siten laskurilla 822 on lukumäärä "1" juovanäyttöjakson alkaessa. Voidaan myös muodostaa muita laskurijärjestelmiä. Demulti-plekseointilaitteessa 816 käytettyjä periaatteita voidaan .’ . 35 myös soveltaa multipleksointilaitteeseen, jolla suorite- *0 883-:9 taan vastakkainen signaalinyhdistämistoiminta, sellainen kuin suoritetaan sivu-keskikaistan yhdistäjällä 28 kuvios sa la.

Kuviossa 9 esitetään yksityiskohdat modulaattorista 5 30 kuvion la koodereissa 31 ja 60. Kuviossa 9 signaalit IN

ja QN esiintyvät neljä kertaa krominanssiapukantoaallon taajuudella (4 x fsc), ja ne viedään pitopiirien 910 ja 912 signaalituloihin, vastaavasti. Pitopiirit 910 ja 912 myös vastaanottavat 4 x fsc -kellosignaalit signaalien IN 10 ja QN siirtämiseksi sisään, ja 2 x fsc kytkentäsignaalin, joka viedään pitopiirin 910 invertoivaan kytkentäsignaalin tuloon ja pitopiirin 912 lnvertoimattomaan kytkentäsignaalin tuloon. Pitopiirien 910 ja 912 signaalilähdöt yhdistetään yhteen lähtölinjaan, jossa signaalit I ja Q esiin-15 tyvät vuorotta!sesti ja ne viedään invertoimattoman pito-piirin 914 ja invertoivan pitopiirin 916 signaalituloihin. Näitä pitopiirejä kellotetaan 4 x fsc tahdilla ja ne vastaanottavat kytkentäsignaalin krominanssiapukantoaallon taajuudella fsc invertoivaan ja lnvertoimattomaan tuloon, 20 vastaavasti. Invertoimaton pitopiiri 914 tuottaa lähtevän vaihtelevan positiivisen polariteetin signaalien I ja Q sekvenssin, ja invertoiva pitopiiri 916 tuottaa vaihtelevan negatiivisen polariteetin signaalien I ja Q sekvenssin, so. -I, -Q. Pitopiirien 914 ja 916 lähtösignaalit 25 yhdistetään yhteen lähtölinjaan, jolla esiintyy parittais-ten I- ja Q-signaalien vuorotteleva sekvenssi, joilla on keskenään vastakkaiset polariteetit, so. I, Q, -I, -Q ... jne, jotka muodostavat signaalin CN. Tämä signaali suodatetaan suotimella 32 ennen yhdistämistä yksikössä 36 lumi-30 nanssisignaalin YN suodatetun version kanssa NTSC-koodatun signaalin C/SL tuottamiseksi, joka on muodoltaan Y+I, Y+Q, Y-I, Y-Q , Y+I, Y+Q ... ja niin edelleen.

Kuvio 10 kuvaa vertikaali-temporaalista (V-T) suodinta, jolla voi olla V-T kaistanpäästö-, V-T kaistanesto-35 tai V-T alipäästökonfiguraatiot, joilla säädetään paino- 4i 383-,? tuskertoimia ai - a9. Kuvion 10a taulukko kuvaa painotus-kertoimia, jotka liittyvät V-T kaistanpäästö- ja kaistan-estosuodinkonfiguraatioihin, joita käytetään kuvatussa järjestelmässä. H-V-T kaistanestosuodin, sellainen kuin 5 kuvion la suodin 34, ja H-V-T kaistanpäästösuotimet, sellaiset kuin ne jotka sisältyvät kuvion 13 dekooderijärjestelmään, muodostavat vastaavasti vaakasuuntaisen alipääs-tösuotimen 1020 ja V-T kaistanestosuotimen 1021 yhdistelmän, kuten kuviossa 10b on esitetty, ja vaakasuuntaisen 10 kaistanestosuotimen 1030 ja V-T kaistanpäästösuotimen 1031 yhdistelmän, kuten kuviossa 10c on esitetty.

Kuvion 10b H-V-T kaistanestosuotimessa vaakasuuntaisella alipäästösuotimella 1020 on annettu rajataajuus ja se tuottaa suodatetun matalataajuisen signaalikomponen-15 tin. Tämä signaali yhdistetään vähentävästi yhdistäjässä 1023 viiveyksiköltä 1022 tulevan signaalin viivästeyn version kanssa korkeataajuisen signaalikomponentin tuottamiseksi. Matalataajuinen komponentti viivästetään yhden kehyksen verran piirillä 1024, ennenkuin se viedään summaa-20 vaan yhdistäjään 1025 H-V-T -kaistanestosuodatetun lähtö-signaalin tuottamiseksi. V-T -suotimella 1021 on kuviossa 10a esitetyt V-T -kaistanestosuotimen kertoimet. H-V-T -··' · kaistanpäästösuodin, sellainen kuin sisältyi kuvion 13 : V dekooderiin, on esitetty kuviossa 10c, sisältäen vaaka- V·; 25 suuntaisen kaistanpäästösuotimen 1030, jolla on annettu ·:* rajataajuus, kytkettynä sarjaan V-T -kaistanpäästösuotimen 1031 kanssa, jolla on V-T -kaistanpäästösuotimen kertoimet, kuten kuvion 10a taulukossa on osoitettu.

Kuvion 10 suodin sisältää useita sarjaan kytkettyjä • 30 muistiyksiköitä (M) 1010a - lOlOh peräkkäisten signaali-viiveiden tuottamiseksi vastaaviin ulosottoihin tl - t9, Ja suotimen kokonaisviiveen tuottamiseksi. Ulosottojen kuljettamat signaalit viedään vastaavasti kertojien 1012a - 10121 yhteen tuloon. Kunkin kertojan toinen tulo vastaa-/ . 35 vasti vastaanottaa määrätyn painotuksen ai - a9 riippuen 42 8 8 3,? suoritettavan suodatusprosessin luonteesta. Suodatuspro-sessin luonne myös määrää muistiyksiköiden 1010a - lOlOh aiheuttamat viiveet. Vaakasuuntaisen dimension suotimissa on kuva-alkion tallennuksen muistlelementit siten, että 5 suotimen kokonaisviive on vähemmän kuin yhden vaakasuuntaisen kuvajuovan aikajakso (1H). Pystysuuntaisen dimension suotimissa on yksistään juovatallennuksen muistiele-mentit, ja temporaalisen dimension suotimissa on yksistään kehystallennuksen muistielementit. Siten H-V-T kolmidimen-10 sionaalinen suodin sisältää kuva-alkio- (<1H), juova- (1H) ja kehystallennuselementit (>1H), kun taas V-T suodin sisältää vain jälkimmäiset kaksi muistielementtityyppiä. Painotetut haaroitetut (keskenään viivästetyt) signaalit elementeiltä 1012a - 1012i yhdistetään summaimessa 1015 15 suodatetun lähtösignaalin tuottamiseksi.

Sellaiset suotimet ovat epärekursiivisia, äärellisen impulssivasteen (FIR) suotimia. Muistielementtien tuottaman viiveen luonne riippuu suodatettavan signaalin tyypistä ja ylikuulumisen määrästä, joka voidaan sallia 20 luminanssin, krominanssin ja sivukaistan korkeiden signaa lin välillä tässä esimerkissä. Suotimen leikkausominai-suuksien terävyyttä parannetaan kasvattamalla sarjaan kytkettyjen muistielementtien määrää.

Kuvio lOd kuvaa yhtä piirin 16 erillisistä suoti-25 mistä kuviossa la, joka sisältää sarjaan kytketyt muisti-yksiköt (viiveyksiköt) 1040a - 1040d, niihin liittyvät kertojat 1042a - 1042e merkittyine vastaavine painotusker-toimineen ai - a5, signaalien vastaanottamiseksi signaali-ulosotoista tl - t5, ja signaalinyhdistäjän 1045, joka 30 summaa painotetut lähtösignaalit kertojilta ai - a5 lähtö-signaalin tuottamiseksi.

Kuviossa 11a esitetään kehyksensisäinen keskiarvo-piiri, joka soveltuu käytettäväksi kuvion la kehyksensi-säisinä keskiarvopiireinä 64 ja 76. Tuleva yhdistetty vi-35 deosignaali viedään viivepiirin, joka sisältää 262H vii- 43 38 3·'? veen elementit 1102 ja 1104, ja myös multiplekserin (MUX) 1115, jota kytketään kenttätahdilla 30 Hz kytkentäsignaa-lin ohjaamana, yhteen tuloon. 30 Hz MUX:n kytkentäsignaali on pystysuuntaisesti synkronoitu pystyjakson synkronoin-5 tipulssien ohjaamana, jotka liittyvät tulevaan yhdistettyyn videosignaaliin. MUX:n 1115 toinen tulo vastaanottaa signaalin viive-elementin 1112 lähdöstä. Yhdistäjä 1118 yhdistää summaavasti signaalit MUX:lta 1115 ja keskiulos-otosta viive-elementtien 1110 ja 1112 väliltä, sen jälkeen 10 kun nämä signaalit on painotettu keskiarvokertoimella %. Tämä painotuskerroin voidaan tuottaa sopivalla matrisoin-tipiirillä yhdistäjän 1118 sisällä, tai signaalikertojilia, jotka sijaitsevat vastaavasti yhdistäjän 1118 tulosig-naalireiteillä.

15 Signaalit "Y1 + Cl" ja "Y2 + C2" ovat yhdistettyjä värivideosignaaleja, jotka ovat 262H päässä toisistaan perättäisissä ensimmäisessä ja toisessa kuvakentässä, ja signaali "Ml" on kehyksensisäisen keskiarvon lähtösignaa-li, kuten kuviossa Id on esimerkkinä esitetty. Ensimmäisen 20 kentän aikana multiplekseri 1115 on tulopositiossa "1" ja kuljettaa signaalin Y2 + C2 yhdistäjään 1118, jossa se summataan keskiulosoton signaaliin Y1 + Cl keskimääräisen lähtösignaalin Ml tuottamiseksi. Seuraavassa kentässä kes-kiulosotto viive-elementtien 1110 ja 1112 välillä sisältää 25 signaaliarvon Y2 + C2 ja MUX 1115 on asennossa "2", jotta valittaisiin signaalireitti viive-elementin 1112 lähdöstä, joka sisältää signaaliarvon Y1 + Cl, tuottaen siten saman signaalin Ml keskiarvon yhdistäjän 1118 lähdöstä. Kuvattu laite tuottaa identtiset kuva-alkioparit 262H päässä toi-. , 30 sistaan, ja se ei rajoitu keskiarvoprosessin käyttöön.

Mitä tahansa painotusarvoja voidaan käyttää halutun kuva-alkioparien painotetun yhdistelmän tuottamiseksi, ja muita viiveitä kuin 262H voidaan käyttää (yhdessä siihen liittyvän MUX:n kytkentätahdin muutoksen kanssa) riippuen ky-35 seessä olevan järjestelmän vaatimuksista.

44 8 8 3 - ?

Kuviossa 11b esitetään taajuusselektiivinen kehyk-sensisäinen keskiarvopiiri, joka soveltuu käytettäväksi kuvion la kehyksensisäisenä keskiarvopiirinä 38. Kuvio 11b sisältää kuvion 11a järjestelyn, paitsi että vähentävä 5 signaaliyhdistelmä liittyy yhdistäjään 1128 summaavan sig-naaliyhdistelmän sijasta, ja että suodin 1130, portti 1132 ja yhdistäjä 1134 sisältyvät siihen. Lyhyesti sanoen, yhdistäjän 1128 lähtö edustaa erotusta kuvakenttien välillä, mieluummin kuin keskiarvoa, kuten kuvion 11a järjestelys-10 sä. Tämä erotus on oleellisesti eliminointitermi, joka summataan takaisin signaaliin Y1 + Cl yhdistäjällä 1134, erotuksien eliminoimiseksi perättäisten kenttien välillä, jottaa taattaisiin, että perättäisten kuvakenttien sisällöistä otetaan keskiarvo samalla tavalla. Suodin 1130 suo-15 dattaa eliminointitermin yhdistäjän 1128 lähdöstä keskiar-voprosessin rajoittamiseksi halutulle taajuusalueelle. Porttia 1132 ohjataan määräämään, milloin keskiarvoproses-si esiintyy kuvajaksolla, tässä tapauksessa keskikaistan alueella poissulkien ajan suhteen kompressoidut sivukais-20 tojen alueet.

Tarkemmin käsitellen tulosignaalireiteillä yhdistäjään 1128 on signaalinpainotuskertoimet +½ ja -h, kuten on esitetty, siten että yhdistäjän 1128 lähtösignaali vastaa erotusta yhdistäjän 1128 tulosignaalien informaatio-25 sisällön välillä, jotka tulosignaalit ovat ajan suhteen 262H päässä toisistaan vierekkäisissä kentissä. Komplementaariset painotuskertoimet voidaan tuottaa käyttämällä signaalikertojia yhdistäjän 1128 vastaavilla tuloreiteillä, tai järjestämällä yhdistäjä 1128 erotusvahvistimeksi. 30 Yhdistäjän 1128 lähtösignaali suodatetaan 1,5 MHz vaaka suuntaisella ylipäästösuotimella 1130 ennenkuin se viedään elektroniseen siirtoporttiin 1132. Portti 1132 vastaa kyt-kennänohjaussignaaliin läpäisten korkeataajuisen signaalin suotimen 1130 lähdöstä vain pääsignaalin (komponentti 1) 35 keskiosan aikana. Tällä hetkellä portti 1132 on avoin 45 3 8 3 -: 9 (johtava). Portti 1132 suljetaan (johtamaton) pääsignaalin ajan suhteen kompressoitujen sivukaistaosien aikana, esim. ohjaussignaalin kuvattujen positiivisten pulssijaksojen aikana. Portin 1132 lähtösignaali summataan yhdistäjässä 5 1134 yhdistettyyn videosignaaliin, joka esiintyy keski- ulosotossa viive-elementtien 1120 ja 1122 välillä. Portin-ohjaussignaali on pystysuuntaisesti synkronoitu pystyjakson synkronointipulssien ohjaamana, jotka liittyvät yhdistettyyn videosignaaliin. Portinohjaussignaali on myös vaa-10 kasuuntaisesti synkronoitu. Vaakasuuntainen synkronointi voidaan saavuttaa laitteella, jota ohjaa tulevan yhdistetyn videosignaalin vaakasuuntainen juovasynkronointipuls-sikomponentti, ja joka sisältää kuva-alkiolaskurin portin-ohjaussignaalin positiivisten pulssikomponenttien, jotka 15 seuraavat jokaista vaakasuuntaista juovasynkronointipuls- sia, ajoituksen määrittämiseksi. Ennalta määrätty ajanjakso voidaan helposti asettaa vaakasuuntaisen juovasynkro-nointipulssin ja ensimmäisen kuvan kuva-alkion väliin.

Tarkasteltaessa jälleen kuviota Id yhdessä kuvion 20 11b kanssa, kun MUX 1125 on asennossa 1 esitetyn mukaises ti ja portti 1132 on suljettu, vain yhdistetty videosignaali Y1 + Cl viive-elementtien 1120 ja 1122 keskiulos-; otosta esiintyy yhdistäjän 1134 lähdössä. Siten tällä het- kellä yhdistäjän 1134 lähtösignaali on muuttumaton kent-: 25 tään 1 liittyvän yhdistetyn videosignaalin Y1 + Cl kompressoitu sivukaistainformaatio. Yhdistäjän 1134 lähtösignaali on seuraavaan kuvakenttään 2 liittyvän yhdistetyn videosignaalin Y2 + C2 muutumaton kompressoitu sivukaistainformaatio, kun MUX:11a 1125 on asento 2.

30 Kun MUX 1125 on asennossa 1 kenttää 1 varten ja portti 1132 on suljettu sivukaistajaksojen välisen keski-ν' : kaistajakson aikana, yhdistäjän 1134 lähtösignaali sisäl tää signaalikomponentit Yl + Cl ja Ml. Komponentti Y1 + Cl ____sisältää muuttamattoman, so. ei kehyksensisäisen keskiar- 35 von, keskikaistainformaation suunnilleen 1,5 MHz kohdalla 46 3 8 3·:? ja sen alapuolella. Komponentti Ml sisältää kehyksensisäi-sen keskiarvon keskikaistainformaation suunnilleen 1,5 MHz yläpuolella. Kun MYX 1125 on asennossa 2 seuraavan kentän 2 aikana ja portti 1132 on suljettu keskikaistajakson ai-5 kana, yhdistäjän 1134 lähtösignaali sisältää kehyksensi-säisen keskiarvon komponentin Ml, kuten yllä käsiteltiin, ja komponentin Y2 + C2. Jälkimmäinen komponentti sisältää muuttamattoman (ei kehyksensisäisen keskiarvon) keskikaistainformaation suunnilleen 1,5 MHz kohdalla ja sen ala-10 puolella.

Kuvio 12 kuvaa rasterisijoituslaitetta, jota voidaan käyttää kuvioiden 6 ja 7 aikaekspandoijiin ja -kompressoi jiin. Tässä mielessä tarkastellaan aaltomuotoja kuviossa 12a, joka kuvaa sijoitusprosessia. Kuviossa 12a 15 esitetään tulosignaalin aaltomuoto S, jonka keskiosa on kuva-alkioiden 84 ja 670 välillä, joka on tarkoitettu sijoitettavaksi lähtevän aaltomuodon W kuva-alkiopaikkoihin 1 - 754, aikaekspansioprosessilla. Loppupisteen kuva-alkiot 1 ja 670 aaltomuodossa S sijoittuvat suoraan aalto-20 muodon W loppupisteen kuva-alkioiksi 1 ja 754. Väliin jäävät kuva-alkiot eivät sijoitu suoraan 1:1 -pohjaisesti johtuen ekspansiosta ajan suhteen, ja monissa tapauksissa eivät sijoitu kokonaislukupohjalta. Jälkimmäistä tapausta on kuvattu kun esimerkiksi tulevan aaltomuodon S kuva-al-: 25 kiopositio 85,33 vastaa lähtevän aaltomuodon W positiota 3. Siten signaalin S kuva-alkiopositio 85,33 sisältää kokonaisosan (85) ja murto-osan DX (0,33), ja aaltomuodon W kuva-alkiopositio 3 sisältää kokonaisosan (3) ja murto-osan (0).

30 Kuviossa 12 kuva-alkiolaskuri, joka toimii 4 x fse -tahdilla, tuottaa lähtevän KIRJOITUSOSOITE -signaalin M, joka edustaa lähtevän rasterin kuva-alkiopositioita( 1 . .-.754). Signaali M viedään PR0M:lle (ohjelmoitava lukumuis-ti) 1212, joka sisältää hakutaulukon, joka sisältää ohjel-35 moituja arvoja riippuen suoritettavan rasterisijoituksen 47 8 8 3-;? luonteesta, esim. kompressio tai ekspansio. Signaalin M ohjaamana PROM 1212 tuottaa lähtevän LUKUOSOITE -signaalin N, joka edustaa kokonaislukua, ja lähtevän signaalin DX, joka edustaa murto-osaa, joka on suurempi tai yhtä suuri 5 kuin nolla mutta vähemmän kuin yksi. 6-bittisen signaalin DX (26 = 64) tapauksessa signaalilla DX on murto-osat 0, 1/64, 2/64, 3/64...63/64.

PROM 1212 sallii videotulosignaalin S ekspansion tai kompression funktiona signaalin N talletetuista arvo-10 ista. Siten LUKUOSOITE -signaalin N ohjelmoitu arvo ja murto-osa -signaalin DX ohjelmoitu arvo tuotetaan kuva-alkiopositiosignaalin M kokonaisarvojen ohjaamana. Signaa-liekspansion saavuttamiseksi, esimerkiksi, PROM 1212 järjestetään tuottamaan signaali N tahdiltaan hitaampana kuin 15 signaalin M tahti. Vastakkaisessa tapauksessa signaalin kompression saavuttamiseksi PROM 1212 tuottaa signaalin N tahdiltaan nopeampana kuin signaalin M tahti.

Videosignaali S viivästetään sarjaan kytketyillä kuva-alkioviive-elementeillä 1214a, 1214b ja 1214c video-20 signaalien S(N+2), S(N+1) ja S(N) tuottamiseksi, jotka ovat keskinäisesti viivästettyjä versioita videotulosig-naalista. Nämä signaalit viedään vastaavien kaksiportti-muistien 1216a - 1216d videosignaalituloihin, kuten tun-: netaan. Signaali M viedään kunkin muistin 1216a - 1216d 25 kirjoitusosoitetuloon, ja signaali N viedään kunkin muistin 1216a - 1216d lukuosoitetuloon. Signaali M määrää sen, mihin tuleva videosignaali-informaatio kirjoitetaan muisteihin, ja signaali N määrää, mitkä arvot luetaan muisteista. Muistit voivat kirjoittaa yhteen osoitteeseen sa-30 manaikaisesti lukiessaan toisesta osoitteesta. Lähtösig-naaleilla S(N-l), S(N), S(N+1) ja S(N+2) muisteilta 1216a - 1216d on ajan suhteen ekspandoitu tai ajan suhteen kompressoitu formaatti riippuen muistien 1216a - 1216d luku/-kirjoitustoiminnasta, joka on funktio siitä, kuinka PROM 35 1212 on ohjelmoitu.

48 8 8 3 -r 9

Signaalit S(N-l), S(N), S(N+1) ja S(N+2) muisteilta 1216a - 1216d prosessoidaan neljäpisteisellä lineaarisella interpoloijalla, joka sisältää huippuarvosuotimet 1220 ja 1222, PROMrn 1225 ja kaksipisteisen lineaarisen interpo-5 loijan 1230, joiden yksityiskohdat on esitetty kuvioissa 12b ja 12c. Huippuarvosuotimet 1220 ja 1222 vastaanottavat kolme signaalia signaaliryhmästä, joka sisältää signaalit S(N-l), S(N), S(N+1) ja S(N+2), kuten on esitetty, ja vastaanottavat myös huippuarvosignaalin PX. Huippuarvosignaa-10 Iin PX arvo vaihtelee nollasta yhteen funktiona signaalin DX arvosta, kuten kuviossa 12d on esitetty, ja tuotetaan PROMtlla 1225 signaalin DX ohjaamana. PROM 1225 sisältää hakutaulukon ja se on ohjelmoitu tuottamaan annetun PX:n arvon annetun DX:n arvon ohjaamana.

15 Huippuarvosuotimet 1220 ja 1222 vastaavasti tuot tavat huippuarvot keskinäisesti viivästetyistä videosignaaleista S'(N) ja S'(N+1) kaksipisteiseen lineaariseen interpoloijaan 1230, joka myös vastaanottaa signaalin DX. Interpoloija 1230 tuottaa (kompressoidun tai ekspandoidun) 20 videolähtösignaalin, jossa lähtösignaali W määritellään esityksellä W - S'(N) + DX [S'(N+1) - S'(N)]

Kuvattu neljäpisteinen interpoloija ja huippuarvofunktio aproksimoi edullisesti (sin X)/X -interpolointifunktiota 25 hyvällä korkeataajuisen erottelun tarkkuudella.

Kuviossa 12b esitetään yksityiskohdat huippuarvo-suotimista 1220 ja 1222, ja interpoloijasta 1230. Kuviossa 12b signaalit S(N-l), S(N) ja S(N+1) viedään painotuspii-riin 1240 huippuarvosuotimessa 1220, jossa nämä signaalit . 30 vastaavasti painotetaan huippuarvokertoimilla -1/4, 1/2 ja -1/4. Kuten kuviossa 12c on esitetty, painotuspiiri 1240 sisältää kertojat 1241a - 1241c, joilla vastaavasti kerrotaan signaalit S(N-l), S(N) ja S(N+1) huippuarvokertoimilla -1/4, 1/2 ja -1/4. Lähtösignaalit kertojilta 1241a - . 35 1241c summataan summaimessa 1242 huippuarvosignaalin P(N) 49 8 8 7>. 9 tuottamiseksi, joka kerrotaan signaalilla PX kertojassa 1243 huippuarvosignaalin tuottamiseksi, joka summataan signaaliin S(N) summaimessa 1244 huippuarvosignaalin S'(N) tuottamiseksi. Huippuarvosuotimella 1222 on samanlainen 5 rakenne ja toiminta.

Kaksipisteisessä interpoloijassa 1230 signaali S'(N) vähennetään signaalista S'(N+1) erotuspiirissä 1232 erotussignaalin tuottamiseksi, joka kerrotaan signaalilla DX kertojassa 1234. Lähtösignaali kertojalta 1234 summa-10 taan signaaliin S'(N) summaimessa 1236 lähtösignaalin W tuottamiseksi.

Kuviossa 15 esitetään yksityiskohdat kuvion 13 ke-hyksensisäisestä prosessorista 1324. Kuvion 15 dekooderi-laite on pohjimmiltaan samanlainen kuin kuvion 11b koode-15 rilaite.

Kuviossa 15 prosessorille 1324 tuleva yhdistetty videosignaali sisältää ensimmäisessä kentässä signaalikom-ponentit "Yl+Cl" ja "Ml+Al". Seuraavassa toisessa kentässä tulosignaali sisältää komponentit "Y2+C2" ja "Ml-Al”. Kom-20 ponentit Yl+Cl, Ml ja Y2+C2, Ml ovat kehyksensisäisen prosessorin 38 tuottamat komponentit. Komponentit +A1 ja -AI edustavat vuorottaista apukantoaaltosignaalia moduloituna komponentilla 2 ja komponentti 3 kehyksensisäisesti prosessoitua informaatiota yksiköiltä 64 ja 76, vastaaville \*·; 25 peräkkäisille kentille. Tässä mielessä tarkastellaan kuvi- oita 1, la ja kuviota Id erityisesti.

Kuvion 15 kehyksensisäinen prosessori toimii oleel-lisesti samalla tavalla kuin kuvion 11b järjestely, jota käsiteltiin aiemmin. MUX:n 1525 ollessa asennossa 1 kent-·. * 30 täerotuskomponentti saadaan yhdistäjän 1528 lähdöstä. Yli-päästösuotimella 1530 suodatuksen ja yksiköllä 1532 porti-tuksen jälkeen tuloksena on komponentti -AI, joka yhdistettynä signaaliin Yl+Cl, Ml+Al yhdistäjässä 1534 kumoaa moduloidun lisäapukantoaaltokomponentin (+A1) palautetun * · 35 pääsignaalin Yl+Cl, Ml tuottamiseksi. Palautetun pääsig- so 3 8 3 -f ? naalin komponentti Yl+Cl on muuttamaton ylipäästösuotimen 1530 1,7 MHz:n rajataajuuden alapuolella, ja komponentti Ml edustaa kehyksensisäisesti prosessoitua keskikaistan informaatiota suunnilleen 1,7 MHz yläpuolella. Kenttäero-5 tuksen eliminointitermi (-AI) on yksikkövahvistuksen vahvistimella 1535 suoritetun inversion jälkeen palautettu moduloitu lisäsignaali AI.

Palautettu pääsignaali Yl+Cl, Ml vastaa signaalia N kuviossa 13, ja se prosessoidaan edelleen piirillä 1342, 10 kuten käsiteltiin. Palautettu lisäsignaali AI vastaa signaalia M kuviossa 13 ja se demoduloidaan piirillä 1326.

Kuvio 16 kuvaa piirin 1324 toimintaa, kuten kuviossa 15 on esitetty, seuraavalla perättäisellä kuvakentällä. Tässä tapauksessa signaali Y2+C2, Ml-AI muodostetaan 15 viive-elementtien 1520 ja 1522 välillä, ja MUX 1528 käyttää asentoa 2 signaalin Yl+Cl, Ml+Al vastaanottamiseksi. Palautettu pääsignaali Y2+C2, Ml tuotetaan yhdistäjän 1534 lähtöön, ja vastakkaisvaiheinen moduloitu lisäsignaali -AI palautuu ennalleen.

20 Kuviossa 18 H-V-T -kaistanpäästösuodin 1810, jolla on kuvion 10c konfiguraatio ja 3,58 ±0,5 MHz päästökais-ta, läpäisee signaalin NTSCH vähentävälle yhdistäjälle 1814, joka myös vastaanottaa signaalin NTSCH sen jälkeen kun se on viety siirtoajän ekvalisoivan viiveen 1812 läpi.

. 25 Erotettu luminanssisignaalin korkeiden signaali YH tulee esille yhdistäjän 1814 lähtöön. Suodatettu NTSCH-signaali suotimelta 1810 poikittaisdemoduloidaan demodulaattorilla 1816 krominanssiapukantoaaltosignaalin SC ohjaamana kromi-nanssin korkeiden IH ja QH tuottamiseksi.

30 Kuviossa 19 signaalit YN, IN ja QN erotetaan komp ressoidun sivukaistan mataliksi YO, 10, QO ja ekspandoidun keskikaistan signaaleiksi YE, IE, QE sivu-keskikaistan signaalierottimella (aikademultiplekserilla) 1940. Demul-tiplekseri 1940 voi käyttää kuvion 8, joka käsiteltiin : 35 aiemmin, demultiplekserin 816 periaatteita.

51 R 8 3 -ί ?

Signaalit YO, 10 ja QO ekspandoidaan ajan suhteen sivuekspansiokertoimella (vastaten sivukompressiokerrointa kuvion la kooderissa) aikaekspandoijalla 1942 sivukaistan matalien alkuperäisen spatiaalisen riippuvuuden palautta-5 miseksi laajanäyttösignaalissa, kuten palautetut sivukaistan matalien signaalit YL, IL ja QL edustavat. Samalla tavoin tilan tekemiseksi sivukaistoille, keskikaistan signaalit YE, IE ja QE kompressoidaan ajan suhteenkeskiosan kompressiokertoimella (vastaten keskiosan ekspansioker-10 rointa kuvion la kooderissa) aikakompressoijalla 1944 keskikaistan signaalin alkuperäisen spatiaalisen riippuvuuden palauttamiseksi laajanäyttösignaalissa, kuten palautetut keskikaistan signaalit YC, IC ja QC edustavat. Kompressoi-ja 1944 ja ekspandoija 1942 voivat olla tyyppiä, joka on 15 esitetty kuviossa 12, jota käsiteltiin aiemmin.

Spatiaalisesti palautetut sivukaistan korkeat YH, IH ja QH yhdistetään spatiaalisesti palautettuihin sivu-kaistan mataliin YL, IL ja QL yhdistäjällä 1946 rekonstruoitujen sivukaistan signaalien YS, IS ja QS tuottamiseksi. 20 Nämä signaalit liitetään rekonstruoituun keskikaistan signaaliin YC, IC ja QC pujojalla 1960 täysin rekonstruoidun . . laajanäytön luminanssisignaalin YF' ja täysin rekonstruoi tujen laajanäytön värierosignaalien IF' ja QF' muodostamiseksi. Sivu- ja keskikaistan signaalikomponenttien liit-25 täminen suoritetaan tavalla, joka käytännöllisesti katsoen eliminoi näkyvän sauman keski- ja sivukaistan välisellä rajalla, kuten seuraavasta kuviossa 14 esitetyn pujojan 1960 käsittelystä voidaan nähdä.

Kuviossa 20 lomittaiset signaalit IF' (tai QF') : 30 viivästetään 263H verran elementillä 2010, ennenkuin ne viedään kaksiporttimuistin 2020 tuloon. Tähän viivästettyyn signaaliin kohdistetaan 262H lisäviive elementillä 2012, ennenkuin se summataan tulosignaaliin summaimessa 2014. Summaimen 2014 lähtösignaali on kytketty kahdella : 35 jakavaan piirin 2016 ennenkuin se viedään kaksiporttimuis- 52 8 8 3-,9 tin 2018 tuloon. Muistit 2020 ja 2018 lukevat dataa 8 x f se -tahdilla ja kirjoittavat dataa 4 x fse -tahdilla. Muistien 2018 ja 2020 lähtösignaalit viedään multiplekse-rille (MUX) 2022 lähtevien progressiivisen pyyhkäisyn sig-5 naalien IF (QF) tuottamiseksi. On myös esitetty aaltomuodot, jotka kuvaavat lomittaista tulosignaalia (kaksi juovaa, kuva-alkionäytteet C ja X merkitty) ja progressiivisen pyyhkäisyn lähtösignaalia, joka käsittää kuva-alkionäytteet C ja X.

10 Kuviossa 21 kuvataan laitetta, joka soveltuu käy tettäväksi signaalin YF’ muuntimena kuviossa 13. Lomittai-nen signaali YF' viivästetään elementeillä 2110 ja 2112 ennenkuin ne yhdistetään summaimella 2114, kuten on esitetty. Viivästetty signaali elementiltä 2110 viedään kak-15 siporttimuistiin 2120. Summaimen 2114 lähtösignaali on kytketty kahdella jakavaan piiriin 2116, jonka lähtösignaali summataan signaaliin YT summaimessa 2122. Summaimen 2118 lähtösignaali viedään kaksiporttimuistille 2122. Muistit 2120 ja 2122 kirjoittavat 4 x fsc -tahdilla ja luke-20 vat 8 x fsc -tahdilla, ja antavat lähtösignaalit multi-plekserille 2124, joka muodostaa progressiivisen pyyhkäisyn signaalin YF.

Kuvio 14 esittää sivukaistan-keskikaistan pujonta-laitetta, joka soveltuu käytettäväksi esimerkiksi pujojana . 25 1960 kuviossa 19. Kuviossa 14 pujojan on esitetty sisältä vän piirin 1410, jolla tuotetaan täyden kaistaleveyden luminanssisignaali YF' sivukaistan luminanssisignaalikom-ponentista YS ja keskikaistan luminanssisignaalikomponen-tista YC, kuin myös I-signaalin pujojan 1420 ja Q-signaa-30 Iin pujojan 1430, jotka ovat rakenteeltaan ja toiminnaltaan samanlaisia kuin piiri 1410. Keskikaista ja sivukais-ta on tarkoituksellisesti asetettu päällekkäin usean kuva-alkion verran, esim. kymmenen kuva-alkiota. Siten keski-ja sivukaistan signaaleilla on ollut useita yhteisiä re- 53 883-,? dundantteja kuva-alkioita signaalin koodaus- ja siirtopro-sessissa ennen yhteenliittämistä.

Laajanäyttövastaanottimessa keski- ja sivukaistat rekonstruoidaan niiden vastaavista signaaleista, mutta 5 johtuen aikaekspansiosta, aikakompressiosta ja suodatuksesta, jotka on suoritettu kaistan signaaleille, useat kuva-alkiot sivu- ja keskikaistan rajoilla ovat vioittuneita tai vääristyneitä. Ylimenoalueet (OL) ja vioittuneet kuva-alkiot (CP; hiukan liioiteltu selkeyden vuoksi) on 10 osoitettu aaltomuodoilla, jotka liittyvät signaaleihin YS ja YC kuviossa 14. Jos kaistoilla ei olisi ylimenoaluetta, vioittuneet kuva-alkiot yhdistyisivät toisiinsa, ja liitos olisi näkyvä. Kymmenen kuva-alkiota leveän ylimenoalueen on havaittu olevan tarpeeksi leveä kompensoimaan kolmesta 15 viiteen vioittunutta rajalla olevaa kuva-alkiota.

Redundantit kuva-alkiot edullisesti sallivat sivuja keskikaistojen yhteensovittamisen ylimenoalueella. Kertoja 1411 kertoo sivukaistan signaalin YS painotusfunk-tiolla W ylimenoalueissa, kuten siihen liittyvällä aalto-20 muodolla on kuvattu, ennenkuin signaali YS viedään signaa-linyhdistäjään 1415. Samalla tavoin kertoja 1412 kertoo . . keskikaistan signaalin YC komplementaarisella painotus- ;;· : funktiolla (1-W) ylimenoalueilla, kuten siihen liityvillä aaltomuodoilla on kuvattu, ennenkuin signaali YC viedään ·: 25 yhdistäjään 1415. Näillä painotusfunktioilla on lineaarinen ramppityyppinen ominaiskäyrä ylimenoalueilla ja ne sisältävät arvot välillä 0 ja 1. Painotuksen jälkeen sivuja keskikaistan kuva-alkiot summataan yhdistäjällä 1415 siten, että kukin rekonstruoitu kuva-alkio on lineaarinen : 30 yhdistelmä sivu- ja keskikaistan kuva-alkioista.

Painotusfunktioiden tulisi edullisesti lähestyä yhtä ylimenoalueen sisemmällä rajalla, ja niiden tulisi lähestyä nollaa uloimmalla rajalla. Tämä takaa, että vioittuneilla kuva-alkioilla on suhteellisen vähän vaikutus-: 35 ta rekonstruoidun kaistan rajaan. Kuvattu lineaarinen 54 88 3,1 ramppityyppinen painotusfunktio täyttää tämän vaatimuksen. Painotusfunktioiden ei kuitenkaan tarvitse olla lineaarisia, ja epälineaarista painotusfunktiota käyrämäisine tai pyöristettyine loppuosineen, so. painotuspisteiden 0 ja 1 5 läheisyydessä, voidaan myös käyttää. Sellainen painotus-funktio voidaan helposti saavuttaa suodattamalla kuvatun tyyppinen lineaarisen rampin painotusfunktio.

Painotusfunktiot W ja 1-W voidaan helposti muodostaa piirillä, joka sisältää hakutaulukon, jota ohjaa tulo-10 signaali, joka edustaa kuva-alkiopositioita, ja vähentävän yhdistäjän. Sivu-keski -kuva-alkioiden ylimenokohdat tunnetaan ja hakutaulukko ohjelmoidaan näin ollen tuottamaan lähtöarvot 0-1, vastaten painotusfunktiota W tulosignaa-lin ohjaamana. Tulosignaali voidaan muodostaa useilla ta-15 voilla, kuten laskurilla joka synkronoidaan jokaisella vaakasuunnan juovasynkronointipulssilla. Komplementaarinen painotusfunktio 1 - W voidaan tuottaa vähentämällä painotusfunktio W yhdestä.

Kuviossa 22 esitetään laite, joka soveltuu käytet-20 täväksi signaalin YF progressiivisesta pyyhkäisystä lomit-taiseen pyyhkäisyyn -muuntimena 17c kuviossa la. Kuviossa 22 esitetään myös kaavio osasta progressiivisen pyyhkäisyn tulosignaalia YF näytteillä A, B, C ja X osoitetuissa vertikaalisessa (V) ja temporaalisessa (T) tasossa, kuten : 25 myös on esitetty kuviossa 2a. Progressiivisen pyyhkäisyn signaali YF viivästetään 525H elementeillä 2210 ja 2212 suhteellisesti viivästettyjen näytteiden X ja A tuottamiseksi näytteestä B. NÄytteet B ja A summataan summaimessa 2214 ennenkuin ne viedään kahdella jakavaan piiriin 2216.

: 30 Piirin 2216 lähtösignaali yhdistetään vähentävästi piirissä 2218 näytteeseen X signaalin YT tuottamiseksi. Tämä signaali viedään kytkimen 2220 yhteen tuloon, joka kytkin toimii kaksinkertaisella lomittaisen vaakasuuntaisen juo-vapyyhkäisyn tahdilla. Kytkimen 2220 toinen tulo vastaan-: 35 ottaa viivästetyn signaalin YF viiveen 2210 lähdöstä. Kyt- 55 3 8 3-i? kimen 2220 lähtösignaali viedään kaksiporttimuistille 2222, joka lukee 4 x fse -tahdilla ja kirjoittaa 8 x fse -tahdilla signaalien YF' ja YT tuottamiseksi lomittaisessa muodossa vastaaviin lähtöön.

5 Kuviossa 23 esitetään laite, joka soveltuu käytet täväksi muuntimina 17a ja 17b kuviossa la. Kuviossa 23 progressiivisen pyyhkäisyn signaali IF (tai QF) viedään 525H viive-elementille 2310, ennenkuin se viedään kaksiporttimuistille 2312, joka lukee 4 x fse -tahdilla ja kir-10 joittaa 8 x fse -tahdilla, lomittaisen lähtösignaalin IF' (tai QF' ) tuottamiseksi. On myös esitetty aaltomuodot, jotka kuvaavat progressiivisen pyyhkäisyn tulosignaalia ensimmäisen ja toisen juovan liittyessä näytteisiin C ja X, ja lomittaiseen lähtösignaaliin (ensimmäinen juova jos-15 sa näytte C on venytettynä H/2 -tahdilla). Kaksiporttimu-isti 2312 lähettää vain tulosignaalin ensimmäisen juovan näytteen (C) venytetyssä muodossa.

Kuviossa 24 esitetään yksityiskohdat yksiköstä 80. Signaalit X ja Z viedään vastaavasti epälineaaristen amp-20 litudikompressoijien 2410 ja 2412 tuloihin. Kompressoijät 2410 ja 2412 ovat ohjelmoitavia lukumuistilaitteita ; - (PROM), jotka kumpikin sisältävät hakutaulukon, joka si sältää ohjelmoituja arvoja vastaten haluttua epälineaarista gammakompressiofunktiota. Tämä funktio on kuvattu vä-25 littömällä tulo vastaan lähtö -vasteella yksikön 2412 vieressä. Kompressoidut signaalit X ja Z yksiköiden 2410 ja 2412 datalähdöistä viedään vastaavasti signaalikertojien 2414 ja 2416 signaalituloihin. Kertojien 2414 ja 2416 ver-tailutulot vastaanottavat vastaavat vuorottaiset apukan-30 toaaltosignaalit ASC keskinäisesti 90® vaiheriippuvuudes-sa, so. signaalit ASC ovat sini- ja kosinimuodossa. Kertojien 2414 ja 2416 lähtösignaalit summataan yhdistäjässä 2420 poikittaismoduloidun signaalin M tuottamiseksi. Kuvion 13 dekooderijärjestelyssä kompressoidut signaalit X : 35 ja Z saatetaan ennalleen tavanomaisella poikittaisdemodu- 56 383 ·; ? lointitekniikalla, ja näiden signaalien komplementaarinen epälineaarinen amplitudiekspansio suoritetaan niihin liittyvillä PROM:eilla, joiden hakutaulukot on ohjelmoitu arvoilla, jotka ovat komplementaarisia PROM:ien 2410 ja 2412 5 arvojen kanssa.

Claims (9)

57 8 8 3-*?

1. Järjestelmä televisiotyyppisen laajanäyttöku-vaa, jossa on sivukaistan informaatio ja pääkaistan infor- 5 maatio ja suurempi kuvan sivusuhde kuin vakio televisiokuvassa, edustavan signaalin prosessoimiseksi, laitteen sisältäessä: laitteen, jota mainittu edustava signaali ohjaa muodostamaan ensimmäisen komponentin joka sisältää sivu- 10 kaistan kuvainformaation kompressoituna ajan suhteen mainitun ensimmäisen komponentin ylipyyhkäisyalueeseen, ja joka sisältää pääkaistan kuvainformaation, ja joka on tunnettu siitä, että se sisältää: ensimmäisen laitteen (38) mainitun pääkaistan in- 15 formaation prosessoimiseksi kehyksensisäisesti erillään mainitusta ajan suhteen kompressoidusta sivukaistan informaatiosta.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että 20 mainittu ensimmäinen laite (38) suorittaa mainitun pääkaistan informaation kehyksensisäisen keskiarvon oton erillään mainitusta sivukaistan informaatiosta.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, edelleen tunnettu siitä, mainittu ensimmäinen lai- 25 te tuottaa prosessoidun kehyksensisäisen informaation, joka sisältää keskenään erillisiä oleellisesti identtisen kehyksensisäisen kuvaelementti-informaation ryhmiä.

4. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, edelleen tunnettu siitä, että se sisältää: 30 laitteen, jota mainittu edustava signaali ohjaa muodostamaan toisen komponentin (X), joka sisältää kuva-sisältöinformaatiota vakio televisiokuvan informaation ____; lisäksi; toisen laitteen (64), jolla mainittu toinen kompo-. 35 nentti prosessoidaan kehyksensisäisesti; ja 58 3 8 3-+ 9 laitteen, jolla yhdistetään (80, 40) mainittu prosessoitu ensimmäinen komponentti (Ml; M3) vaiheeltaan komplementaarisiin prosessoituihin toisiin komponentteihin (AI, -AI; A3, -A3) yhdistetyn signaalin (Ml ± AI; M3 ± A3) 5 tuottamiseksi.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen järjestelmä, edelleen tunnettu siitä, että: mainittu ensimmäinen laite (38) sisältää kehyksen-sisäisen keskiarvon oton suorittavan laitteen ja tuottaa 10 prosessoidun kehyksensisäisen informaation, joka sisältää keskenään erillisiä oleellisesti identtisen kehyksensisäisen kuvaelementti-informaation ryhmiä; ja mainittu toinen laite (64) sisältää kehyksensisäisen keskiarvon oton suorittavan laitteen ja tuottaa pro-15 sessoidun kehyksensisäisen informaation, joka sisältää keskenään erillisiä oleellisesti identtisen kehyksensisäisen kuvaelementti-informaation ryhmiä.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen järjestelmä, tunnettu siitä, että 20 mainittu ajan suhteen kompressoitu kuvainformaatio sisältää matalataajuista informaatiota, joka on erillään korkeataajuisesta informaatiosta.

7. Televisiovastaanotin patenttivaatimuksen 4 mukaista yhdistettyä signaalia varten, sisältäen: 25 laitteen (1324), jota mainittu yhdistetty signaali ohjaa erottamaan mainitun ensimmäisen ja toisen komponentin, tunnettu siitä, että se sisältää: laitteen (1940, 1942), jota mainittu erotettu ensimmäinen komponentti ohjaa tuottamaan pääkaistan kuvain-30 formaatiosignaalit ja ajan suhteen ekspandoidut sivukais-tan kuvainformaatiosignaalit, joissa on oleellisesti vähentynyt vinottaisten häiriöiden määrä; ja videosignaalin prosessointilaitteen (1944, 1946, 1960), jolla järjestellään uudelleen informaatio maini-: 35 tuista erotetuista pää- ja sivukaistan signaaleista ja mainittu toinen komponentti kuvaa edustavan signaalin 59 38349 tuottamiseksi, jossa on parannettu spatiaalisen erottelun tasaisuus pää- ja sivukaistojen välillä.

8. Laite televisiotyyppisen signaalin, joka edustaa laajanäytön kuvaa jossa on sivuosan kuvainformaatio ja 5 pääkaistan kuvainformaatio ja jonka sivusuhde on suurempi kuin vakiotelevision kuvassa, vastaanottamiseksi, mainitun edustavan signaalin sisältäessä ensimmäisen komponentin, joka sisältää sivuosan kuvainformaation kompressoituna ajan suhteen mainitun ensimmäisen komponentin ylipyyhkäi-10 syalueeseen, ja sisältäessä pääkaistan kuvainformaation, joka on prosessoitu kehyksensisäisesti erillään mainitusta ajan suhteen kompressoidusta informaatiosta, laitteen sisältäessä : laitteen (1940), jolla erotetaan mainittu ajan suh-15 teen kompressoitu sivuosan kuvainformaatio ja mainitun pääkaistan kuvainformaatio; ensimmäisen signaalinprosessointilaitteen (1944), jolla tuotetaan ensimmäinen lähtösignaali, joka sisältää pääkaistan kuvainformaation määrittelevät signaalit; 20 tunnettu siitä, että se sisältää: toisen signaalinprosessointilaitteen (1942), jolla tuotetaan toinen lähtösignaali, joka sisältää ajan suhteen ekspandoidun sivuosan kuvainformaation määrittelevät signaalit, joissa on oleellisesti vähentynyt vinottaisten 25 häiriöiden määrä; ja . laitteen (1960), jolla yhdistetään mainittu ensim mäinen ja toinen lähtösignaali kuvaa edustavan signaalin tuottamiseksi, jossa on parannettu spatiaalisen erottelun tasaisuus pääkaistan ja sivuosan informaation välillä. : 30

9. Laite televisiotyyppisen signaalin, joka edus- taa laajanäytön kuvaa jossa on sivuosan kuvainformaatio ja pääkaistan kuvainformaatio ja jonka sivusuhde on suurempi Ύ·· kuin vakiotelevision kuvassa, vastaanottamiseksi, mainitun edustavan signaalin sisältäessä (a) ensimmäisen komponen-: 35 tin, joka sisältää sivuosan kuvainformaation kompressoitu-I./ na ajan suhteen mainitun ensimmäisen komponentin ylipyyh- 60 3 8 34 9 käisyalueeseen, ja sisältäessä pääkaistan kuvainformaa-tion, joka on prosessoitu kehyksensisäisesti erillään mainitusta ajan suhteen kompressoidusta informaatiosta, ja (b) kehyksensisäisesti prosessoidun toisen komponentin, 5 joka sisältää lisäkuvainformaation, mainitun toisen komponentin moduloidessa lisäapukantoaallon, joka on muu kuin krominanssiapukantoaalto; laitteen sisältäessä: laitteen (1324), jota mainittu televisiotyyppinen signaali ohjaa erottamaan mainitun ensimmäisen komponentin 10 ja mainitun moduloidun lisäapukantoaallon; laitteen (1326) mainitun erotetun lisäapukantoaallon demoduloimiseksi mainitun toisen komponentin tuottamiseksi; tunnettu siitä, että se sisältää: laitteen (1940, 1942), jota mainittu ensimmäinen 15 komponentti ohjaa tuottamaan ensimmäisen pääkaistan informaation lähtösignaalin ja toisen ajan suhteen ekspandoidun sivuosan kuvainformaation lähtösignaalin, joissa on oleellisesti vähentynyt vinottaisten häiriöiden määrä; ja videosignaalin prosessointilaitteen (1960), jota 20 mainitut ensimmäinen ja toinen lähtösignaali ohjaavat tuottamaan kuvaa edustavan signaalin, jossa on parannettu spatiaalisen erottelun tasaisuus pääkaistan ja sivuosan informaation välillä. 61 3 8 3 -r 9