FI89657C - Behandling av undersamplade signaler - Google Patents

Description

89657

Alinäytettyjen signaalien käsittely

Keksintö kohdistuu menetelmään ja vastaanottolait-teeseen siirtokanavan tai tallentimen avulla alinäytemuo-5 toisina siirrettyjen signaalien käsittelemiseksi. Sellainen signaali voi olla teräväpiirtotelevisiosignaali. Keksintö kohdistuu myös menetelmään ja laitteeseen sellaisen alinäytemuotoisen televisiosignaalin kehittämiseksi.

Teräväpiirtotelevisiosignaalien siirtämiseksi on 10 tehty useita ehdotuksia erään sellaisen ollessa esitetty julkaisussa NHK Laboratories Note, Serial No. 304, September 1984, "A Single Channel HDTV Broadcast System - The MUSE", jonka tekijät ovat Y. Ninomiya, Υ. Ohtsuka ja Y. Izumi. Tässä ehdotuksessa tarkastellaan televisiosignaalia 15 siirrettäessä vain kahta ehtoa, nimittäin sitä, onko kuvan sisältö liikkumaton vai ei. Olemme havainneet, että tämä ei sinällään riitä teräväpiirtotelevisiosignaalin oikeaan toisintamiseen vastaanottimessa.

Keksinnön tarkoituksena on saada aikaan parannettu 20 menetelmä ja vastaanottolaite alinäytemuotoisen signaalin käsittelemiseksi sekä myös käsittelymenetelmä ja laite siirrettävän televisiosignaalin toimittamiseksi sellaiselle vastaanottolaitteelle.

Keksinnöllä saadaan aikaan menetelmä sellaisen 2-' 25 dimensionaalista kuvaa edustavan signaalin käsittelemisek si, joka siirretään alinäytemuodossa siirtokanavan tai tallentimen avulla ja alistetaan ennen sanottua siirtämistä liike- ja/tai paikkainformaatiosta riippuen erilaisille näytteenottostruktuureille segmenttipohjalla, sanotun me-30 netelmän sisältäessä vaiheet, joissa: i) otetaan vastaan alinäytemuotoinen signaali sanotulta siirtokanavalta tai tallentimelta, ii) tehdään vastaanotetun signaalin kullekin segmentille adaptiivinen interpolointisuodatus, joka kykenee 35 kullakin hetkellä tuottamaan sopivan useista spatiaalisis- 89657 2 ta taajuussuodinvasteista, joista kukin approksimoi yhtä useista desimoivan (engl.: decimation) spatiaalisen taa-juussuodatuksen vasteista, jollainen sanotulle signaalille ennen sanottua siirtoa varten tapahtuvaa alinäytteenottoa 5 tehdyn suodatuksen vaste on saattanut olla, iii) tehdään tuloksena olevalle interpoloidulle signaalille segmenttipohjäinen alinäytteenotto riippuen liike- ja/tai paikkainformaatiosta, mutta siten, että segmentin vieressä mutta sen ulkopuolella olevista kuva-alki- 10 öistä otetaan alinäytteet kyseiseen segmenttiin liittyvän näytteenottostruktuurin mukaisesti, ja iv) tehdään tuloksena olevan alinäytemuotoisen signaalin kullekin segmentille ei-adaptiivinen interpoloin-tisuodatus, joka kykenee tuottamaan kullakin hetkellä so- 15 pivan useista spatiaalisista taajuussuodinvasteista, joista kukin olennaisesti vastaa yhtä useista sanotuista desi-mointisuodinvasteista, sanotun signaalin toisintamiseksi.

Keksinnöllä saadaan lisäksi aikaan menetelmä sellaisen teräväpiirtotelevisiosignaalin käsittelemiseksi, 20 joka siirretään alinäytemuodossa siirtokanavan tai tallen-timen avulla ja alistetaan ennen sanottua siirtämistä liike- ja/tai paikkainformaatiosta riippuen erilaisille näyt-teenottostruktuureille blokki blokilta-pohjalla, sanotun menetelmän sisältäessä vaiheet, joissa: 25 i) otetaan vastaan alinäytemuotoinen televisiosig naali sanotulta siirtokanavalta tai tallentimelta, ii) tehdään kullekin vastaanotetun signaalin blokille adaptiivinen interpolointisuodatus, joka kykenee tuottamaan kullakin hetkellä sopivan useista spatiaalisis-30 ta taajuussuodinvasteista, joista kukin approksimoi yhtä useista desimoivan taajuussuodatuksen vasteista, jollainen sanotulle teräväpiirtotelevisiosignaalille ennen sanottua siirtoa varten tapahtuvaa näytteenottoa tehdyn suodatuksen vaste on saattanut olla, 3 8965/ lii) tehdään tuloksena olevalle interpoloidulle signaalille blokki blokilta-pohjalla alinäytteenotto liike- ja/tai paikkainformaatiosta riippuen, mutta siten, että blokin vieressä mutta sen ulkopuolella olevista kuva-5 alkioista otetaan näytteet kyseiseen blokkiin liittyvän näytteenottostruktuurin mukaisesti, ja iv) tehdään tuloksena olevan näytemuotoisen signaalin kullekin lohkolle ei-adaptiivinen interpolointisuodatus, joka kykenee tuottamaan kullakin hetkellä sopivan 10 useista spatiaalisista taajuussuodinvasteista, joista kukin olennaisesti vastaa yhtä useista sanotuista desimoin-tisuodinvasteista, sanotun teräväpiirtotelevisiosignaalin toisintamiseksi.

Tällaisilla järjestelmillä on se etu, että ei-adap-15 tiivisille interpolointisuodattimille, joilla on tiukat spesifikaatiot niiden taajuus- ja askelvasteiden suhteen, toimitetaan tasalaatuiset alinäytemuotoiset otot, jotka niille vaaditaan näiden spesifikaatioiden täyttämiseksi, myös silloin, kun toimitaan lähellä sen alueen rajaa, joka 20 vastaavalla alinäytteenottostruktuurilla siirrettiin.

Silloin, kun vastaanotetussa alinäytemuotoisessa televisiosignaalissa on olennaisesti vähemmän juovia kehystä kohti kuin teräväpiirtotelevisiosignaalissa, josta se on saatu, kuva-alkiot sanotun vastaanotetun alinäyte-25 muotoisen televisiosignaalin blokeissa voidaan sekoittaa käänteisellä tavalla siihen nähden, joka toteutettiin ennen siirtämistä.

Silloin, kun vastaanotetun alinäytemuotoisen signaalin mukana seuraa lisäsignaali, joka kuljettaa kunkin 30 blokin tai alueen liike- ja/tai paikkainformaatiota kos-keavaa tietoa, sanottua lisäsignaalia voidaan käyttää vastaanotossa sekä adaptiivisten että ei-adaptiivisten spatiaalisten taajuussuodinten sopivien vasteiden valitsemiseen .

89657 4

Keksinnöllä saadaan aikaan myös sellaisessa järjestelmässä käytettävä vastaanottolaite, jossa 2-dimensionaa-lista kuvaa edustava signaali siirretään alinäytemuodossa siirtokanavan tai tallentimen avulla ja alistetaan ennen 5 sanottua siirtämistä riippuen liike- ja/tai paikkainformaatiosta erilaisille näytteenottostruktuureille segment-tipohjalla, sanotun vastaanottolaitteen sisältäessä laitteen alinäytemuotoisen signaalin vastaanottamiseksi sanotulta siirtokanavalta tai tallentimelta, laitteen adaptii-10 vista kytkentäistä interpolointisuodatusta varten sopivan useista erilaisista spatiaalisista taajuussuodinvasteista, joista kukin approksimoi yhtä useista desimoivan taajuus-suodatuksen vasteista, jollainen sanotulle signaalille ennen sanottua siirtoa varten tapahtuvaa alinäytteenottoa 15 tehdyn suodatuksen vaste on saattanut olla, tuottamiseksi kullekin vastaanotetulle segmentille, laitteen alinäytteen ottamiseksi tuloksena olevasta interpoloidusta signaalista segmenttipohjalla liike- ja/tai paikkainformaatiosta riippuen, mutta siten, että segmentin vieressä mutta sen ulko-20 puolella olevista kuva-alkioista otetaan alinäytteet kyseiseen segmenttiin liittyvän näytteenottostruktuurin mukaisesti, sekä laitteen ei-adaptiivisen kytkentäisen in-terpolointisuodatuksen tekemiseksi tuloksena olevalle ali-näytemuotoiselle signaalille sopivan sanotuista useista 25 erilaisista spatiaalisista taajuussuodinvasteista, joista kukin vastaa olennaisesti yhtä sanotuista desimointisuo-dinvasteista, tuottamiseksi kullekin segmentille mainitun toisen interpolointisuodatustoiminnon annon ollessa toisinnettu signaali.

30 Lisäksi keksinnöllä saadaan aikaan sellaisessa jär jestelmässä käytettävä vastaanottolaite, jossa teräväpiir-totelevisiosignaali siirretään alinäytemuodossa siirtokanavan tai tallentimen avulla ja alistetaan ennen sanottua siirtämistä erilaisille näytteenottostruktuureille blokki 35 blokilta-pohjalla riippuen liike- ja/tai paikkainformaa- 5 89657 tiosta, sanotun vastaanottolaitteen sisältäessä laitteen alinäytemuotoisen signaalin vastaanottamiseksi sanotulta siirtokanavalta tai tallentimelta, laitteen adaptiivista kytkentäistä interpolointisuodatusta varten sopivan useis-5 ta erilaisista spatiaalisista taajuussuodinvasteista, joista kukin approksimoi yhtä useista desimoivan spatiaalisen taajuussuodatuksen vasteista, jollainen sanotulle teräväpiirtotelevisiosignaalille ennen sanottua siirtoa varten tapahtuvaa alinäytteenottoa tehdyn suodatuksen 10 vaste on saattanut olla, tuottamiseksi kullekin vastaanotetulle blokille, laitteen alinäytteiden ottamiseksi tuloksena olevasta interpoloidusta signaalista blokki blo-kilta-pohjalta riippuen liike- ja/tai paikkainformaatiosta, mutta siten, että blokin vieressä mutta sen ulkopuo-15 lella olevista kuva-alkioista otetaan alinäytteet kyseiseen blokkiin liittyvän näytteenottostruktuurin mukaisesti, sekä laitteen ei-adaptiivisen kytkentäisen interpolointi suodatuksen tekemiseksi tuloksena olevalle alinäyte-muotoiselle signaalille sopivan sanotuista useista spati-20 aalisista taajuussuodinvasteista, joista kukin vastaa olennaisesti yhtä sanotuista desimointisuodinvasteista, tuottamiseksi kullekin blokille mainitun toisen interpo-lointisuodatustoiminnon annon ollessa toisinnettu terävä-piirtotelevisiosignaali.

25 Silloin, kun alinäytemuotoinen televisiosignaali sisältää olennaisesti vähemmän juovia kehystä kohti kuin teräväpiirtotelevisiosignaali, josta se on saatu, ja kun alinäytemuotoisen televisiosignaalin blokkien kuva-alkiot on sekoitettu ennen siirtoa, sanottu laite voi sisältää 30 lisäksi laitteen vastaanotetun alinäytemuotoisen televisiosignaalin näiden blokkien kuva-alkioiden sekoittamiseksi käänteisellä tavalla ennen siirtoa toteutettuun nähden ennen mainittua ensimmäistä interpolointisuodatusta.

Silloin, kun järjestelmässä on lisäsignaali, joka 35 kuljettaa kunkin blokin tai segmentin liike- ja/tai paik- 89657 6 kainformaatiota koskevaa tietoa ja joka siirretään sanotun alinäytemuotoisen signaalin kanssa, sanottu laite voi sisältää laitteen sanotun lisäsignaalin vastaanottamiseksi ja sillä tavoin saadun tiedon käyttämiseksi mainittujen 5 ensimmäisen ja toisen interpolointisuodatustoiminnon ohjaamiseen sopivan spatiaalisen taajuussuodinvasteen valitsemiseksi kullekin blokille tai segmentille. Tätä tietoa voidaan käyttää myös sekoitinlaitteessa järjestyksen palauttavan käänteisen sekoituksen ohjaamiseksi.

10 Keksinnöllä saadaan lisäksi aikaan menetelmä terä- väpiirtotelevisiosignaalin käsittelemiseksi siirtokanavan tai tallentimen avulla tapahtuvaa siirtämistä varten sanotun menetelmän sisältäessä vaiheet, joissa: i) jaetaan sanotun teräväpiirtotelevisiosignaalin 15 kuva useisiin vierekkäisiin blokkeihin, ii) määrätään kunkin blokin liikkeen aste, iii) tehdään kullekin blokille 2-dimenslonaalinen spatiaalinen suodatus, jonka ominaisuudet riippuvat liikkeen asteesta, 20 iv) tehdään kullekin siten suodatetulle blokille spatiaalinen ja temporaalinen alinäytteenotto, jonka struktuuri riippuu liikkeen asteesta, ja v) pienennetään juovien määrää alinäytemuotoisessa blokissa joko sanotun alinäytteenottostruktuurin avulla 25 tai sekoittamalla blokista tuloksena olevat alinäytteet sellaisen alinäytemuotoisen televisiosignaalin tuottamiseksi, jossa on olennaisesti vähemmän juovia kehystä kohti, kuin mitä sisältyy sanottuun teräväpiirtotelevisiosig-naaliin.

30 Tällainen menetelmä tuottaa kompromissin spatiaali sen ja temporaalisen resoluution välillä; liikkumattomia tai melkein liikkumattomia alueita siirrettäessä spatiaalinen resoluutio on hyvä mutta liikkeen piirtyminen huonoa, kun taas lisääntyvä liike huonontaa spatiaalista re-35 soluutiota, mutta parantaa liikkeen piirtymistä. Tässä 7 8965? käytetään hyväksi silmän heikompaa kykyä havaita spatiaalista resoluutiota liikkuvissa kohteissa. 2-dimensionaali-sen spatiaalisen suodatuksen käyttö ja temporaalinen alin-äytteenotto aiheuttavat mieluummin värinää kuin epäterä-5 vyyttä kohteissa, joiden liike on ilmaistua kynnystä vähäisempää. Tämä värinä voidaan eliminoida vastaanottimessa epälineaarisella temporaalisella interpoloinnilla, kun taas epäterävyydessä menetettyä informaatiota ei voida saada täsmällisenä takaisin.

10 Edellä mainittu menetelmä voi lisäksi sisältää vai heet, joissa: i) ainakin niille blokeille, joissa esiintyvä liike on tiettyä kynnystä suurempaa, tehdään sanottu 2-dimensio-naalinen suodatus, jonka ominaisuudet riippuvat lisäksi 15 spatiaalisen informaation luonteesta, ja ii) kullekin suodatetulle blokille tehdään spatiaalinen ja temporaalinen alinäytteenotto, jonka struktuuri riippuu lisäksi spatiaalisen informaation luonteesta.

Tämä menetelmä voi lisäksi sisältää vaiheen, jossa 20 kullekin blokille tehdään liikkeen asteen ja/tai spatiaalisen informaation luonteen määräämisen jälkeen spatiaalinen ja temporaalinen tarkistus yhtenäisyyden ja/tai jonkin muun edullisen ominaisuuden varmistamiseksi.

Keksinnöllä saadaan lisäksi aikaan laite terävä-25 piirtotelevisiosignaalin käsittelemiseksi siirtokanavan tai tallentimen avulla tapahtuvaa siirtämistä varten sanotun laitteen sisältäessä laitteen sanotun teräväpiirtote-levisiosignaalin kuvan jakamiseksi useisiin vierekkäisiin blokkeihin, laitteen liikkeen asteen määräämiseksi kussa-30 kin blokissa, laitteen 2-dimensionaalisen suodatuksen, jonka ominaisuudet määrää liikkeen aste, tekemiseksi kullekin lohkolle, laitteen spatiaalisen ja temporaalisen alinäytteenoton, jonka struktuuri riippuu sanotusta liikkeen asteesta, tekemiseksi kullekin blokille, laitteen 35 juovien lukumäärän pienentämiseksi alinäytemuotoisessa 8 8 965'/ blokissa sekä laitteen alinäytemuotoisen televisiosignaalin, jossa on olennaisesti vähemmän juovia kehystä kohti, kuin mitä sanottuun teräväpiirtotelevisiosignaaliin sisältyy, tuottamiseksi niistä.

5 Tällainen laite voi lisäksi sisältää laitteen spa tiaalisen informaation määräämiseksi kussakin lohkossa, laitteen sellaisen spatiaalisen ja temporaalisen alinäyt-teenoton tekemiseksi kullekin suodatetulle lohkolle, joka ei riipu ainoastaan liikkeen asteesta vaan myös spatiaali-10 sen informaation luonteesta.

Keksinnöllä saadaan lisäksi aikaan interpolointi-suodinlaite.

Keksinnön edellä mainitut ja muut tunnusmerkit kuvataan nyt esimerkin avulla viitaten liittyviin piirustuk-15 siin, joista:

Kuvio 1 on televisiosignaalin kehittävän keksinnön mukaisen laitteen lohkokaavio,

Kuviot 2, 3 ja 4 ovat kaavioita, jotka selittävät kuvion 1 laitteen toimintaa, 20 Kuvio 5 on kuvion 1 laitteen yhden haaran lohkokaa vio.

Kuviot 6, 7, 8 ja 9 ovat kaavioita, jotka selittävät kuvion 5 haaran toimintaa.

Kuvio 10 on kuvion 1 laitteen toisen haaran lohko- 25 kaavio,

Kuviot 11, 12, 13, 14 ja 15 ovat kaaviota, jotka selittävät kuvion 10 haaran toimintaa.

Kuvio 16 on kuvion 1 laitteen vielä erään haaran lohkokaavio, 30 Kuvio 17 on keksinnön mukaisen televisiovastaan- otinlaitteen lohkokaavio,

Kuviot 18 ja 19 ovat kuvion 17 laitteen yhteydessä käytettävän suodatinlaitteen lohkokaavioita.

Kuvio 20 on kaavio, joka selittää kuvion 17 lait-35 teen osan toimintaa, 9 3965'/

Kuvio 21 on kuvion 17 laitteen osan lohkokaavio, Kuvio 22 on kuviossa 21 esitetylle kytkennälle vaihtoehtoisen kytkennän lohkokaavio ja

Kuvio 23 on kuvion 17 laitteen toisen osan lohko- 5 kaavio.

Keksintö kuvataan liittyen MAC-pakettityyppiseen televisiosignaaliin, joka on sovitettu teräväpiirtotelevisiolle (HDTV), jossa vaikkakin signaalilähde saattaa tuottaa 1250 juovaa, 50 Hz kenttätaajuuden ja 2:l-lomite-10 tun signaalin, todellisuudessa siirretyssä signaalissa on 625 juovaa, 50 Hz kenttätaajuus ja se on 2:1-lomitettu, niin että se voidaan vastaanottaa muilla kuin HDTV-vas-taanottimilla. Siirretyn kuvasignaalin mukana seuraa digitaalinen signaali, joka antaa lisätietoa koskien kuvasig-15 naalia, ja sellaiseen järjestelmään viitataan joskus termillä Digital Assisted Television (DATV), digitaalisesti tuettu televisio. Seuraavassa kuvauksessa oletetaan, että kukin kuva on jaettu useisiin blokkeihin, joista kunkin leveys on annettu määrä kuva-alkioita ja korkeus annettu 20 määrä juovia, joiden lukumäärien ei tarvitse olla toisiaan vastaavia, ja että digitaalinen informaatio on suhteessa kunkin blokin ominaisuuksiin tai luonteeseen, kuten esimerkiksi liikkeeseen ja sen asteeseen.

Sellaisella siirtojärjestelmällä, jossa signaali 25 saadaan 1250 juovan ja 25 MHz teräväpiirtotelevisiokame-ralta ja jossa siirtokanavassa on 625 juovaa ja 6 MHz kaistanleveys, vaaditaan kokonaiskompressio 4:1. Järjestelmä, jota käytetään ottamaan siirtoa varten valmis näyte teräväpiirtosignaalista, tekee kompromissin temporaalises-30 ta ja spatiaalisesta resoluutiosta luopumisen välillä, kuten esitetään seuraavissa esimerkeissä: Järjestelmän Temporaalinen Spatiaalinen jakso kompressio kompressio 80 ms 2:1 2:1 35 40 ms 2:1 2:1 20 ms 1:1 4:1 8 9 6 57 ίο

Useita eri kenttätaajuuksia käytetään siten eri nopeus-alueille seuraavasti: i) Liikkumattomassa moodissa (nopeusalue 0-0,5 kuva-alkiota/40 ms) kenttätaajuus on 12,5 Hz ja perusjakso 5 80 ms.

ii) Hitaasti liikkuvassa moodissa (nopeusalue 0,5-2 kuva-alkiota/40 ms) kenttätaajuus on 25 Hz ja perusjakso 40 ms.

iii) Liikkuvassa moodissa (nopeusalue yli 2,0 kuva-10 alkiota/40 ms) kenttätaajuus on 50 Hz ja perusjakso 20 ms.

Kuvio 1 on tällaisen järjestelmän yhteydessä käytettävän siirtolaitteen lohkokaavio, jossa viitenumero 1 osoittaa ottoliitäntää, joka vastaanottaa ainakin valoi-suusinformaation teräväpiirtokameralta. Tämä valoisuusin-15 formaatio on kytketty kolmeen rinnakkaiseen haaraan 2, 3 ja 4, jotka ovat vastaavasti 20 ms, 40 ms ja 80 ms haarat ja joissa signaali käsitellään seuraavassa kuvattavalla tavalla. Näiden kolmen haaran annot on kytketty haarakyt-kimelle 5, jonka anto saadaan yhdeltä haaroista ja on kyt-20 ketty Nyquistin suotimen 6 avulla antoliitäntään 7 multi-pleksoitavaksi MAC-signaalin muiden komponenttien kanssa, ennen kuin se kytketään siirtokanavalle tai tailentimelle, mihin liittyvää muuta signaalinkäsittelyä ei ole esitetty. Kuviossa 1 ei myöskään esitetä digitaalisen signaalin ke-25 hittämistä DATV:lie, joka signaali kuljettaa siirrossa esimerkiksi näytteenoton, liikkeen jne. luonnetta koskevaa informaatiota.

Ottoliitäntään 1 tuleva valoisuusinformaatio on kytketty myös ensimmäiselle ja toiselle transienttiadap-30 tiiviselle liikeilmaisimelle 8 ja 9 ensimmäisen sellaisen ilmaisimen (8) tuottaessa antosignaalin silloin, kun ilmaistu liike on vähäisempää kuin 0,5 kuva-alkiota/40 ms, ja toisen sellaisen ilmaisimen (9) tuottaessa antosignaalin, kun ilmaistu liike on voimakkaampaa kuin 2 kuva-alki-35 ota/40 ms. Liikeilmaisinten 8 ja 9 annot on kytketty vas- 11 3965/ taavasti ensimmäiselle ja toiselle spatiaaliselle konsis-tenssipiirille 10 ja 11, jotka määrittävät yhtenäisyyden vierekkäisten ja ympäröivien blokkien välillä ja joiden annot on kytketty kolmetasoiselle valintapiirille 12 sel-5 laisen annon tuottamiseksi, joka vastaa yhtä kolmesta edellä esitetystä ehdosta (i) - (iii). Tämä anto on kytketty ensimmäiselle temporaaliselle konsistenssipiirille 13, joka ohjaa ajan hetkeä, jolloin mikä tahansa signaali-tason muutos valintapiiriltä 12 päästetään eteenpäin riip-10 puen liikkeen asteesta vielä yhden spatiaalisen konsis-tenssipiirin 14, joka määrittää yhtenäisyyden blokin ja sitä ympäröivien blokkien välillä, sekä toisen temporaalisen konsistenssipiirin 15, joka varmistaa temporaalisen yhtenäisyyden suhteellisen pitkän jakson (240 ms) yli tur-15 hien kytkentöjen välttämiseksi, kautta haarakytkimen 5 ohjausottoon ohjaamaan käsitellyn signaalin valintaa edellä esitettyjen kriteereiden mukaisesti.

Eräässä muodossa 20 ms haara 2 saattaa muodostua 2-dimensionaalisesta alipäästösuotimesta, alinäytteenot-20 toyksiköstä ja sekoitinyksiköstä. Alipäästösuotimen taajuusvaste on muodoltaan vinoneliö, jonka yksi neljännes on esitetty kuviossa 2a. Tämä suodin on kentän sisäinen suodin ja sen ideaalinen rajataajuuspiste on kohdassa f./4 (missä fe tarkoittaa teräväpiirtoon liittyvää näytteenot-25 totaajuutta). Kuviossa 2a Fv on annettu jaksoina kuvan korkeutta kohti, kun taas Fh on annettu jaksoina kuvan leveyttä kohti. Alinäytteenottostruktuuri on esitetty kuviossa 2b, kun taas kuviossa 2c on esitetty näytteinä otettujen siirrettävien kuva-alkioiden sekoittaminen.

30 Näissä kahdessa kuviossa luvut edustavat kuva-alkioita, jolloin ensimmäinen numero osoittaa kentän numeron ja toinen numero taas juovan numeron.

40 ms haara 3 saattaa muodostua kytkimestä, 2-dimensionaalisesta alipäästösuotimesta, alinäytteenottoyk-35 siköstä ja sekoitinyksiköstä. Kytkin valitsee kustakin 8 9 6 5 7 12 lomitetusta kenttäparista toisen, ja sitä voidaan siten käyttää hitaasti liikkuvalle moodille. Alipäästösuotimen taajuusvaste on myös tässä haarassa muodoltaan vinoneliö, jonka yksi neljännes on esitetty kuviossa 3a. Suodin on 5 myös kentän sisäinen suodin ja sen ideaalinen rajataajuus-piste on kohdassa fe/2. Alinäytteenottostruktuuri on esitetty kuviossa 3b ja siirrettävien kuva-alkioiden sekoitus kuviossa 3c (itse asiassa lisäsekoitusta ei tarvita eikä myöskään siten välttämättä tarvita sekoitinyksikköä).

10 80 ms haara 4 muodostuu kytkimestä, 2-dimensionaa- lisesta alipäästösuotimesta, alinäytteenottoyksiköstä ja sekoitinyksiköstä. Kytkin valitsee neljästä peräkkäisestä kentästä kaksi ensimmäistä. Nämä kaksi kenttää tallennetaan ja niille käytetään 2-dimensionaalista suodinta suo-15 timen vasteen ollessa edelleen muodoltaan vinoneliö, jonka yksi neljännes on esitetty kuviossa 4a jatkuvana viivana katkoviivan osoittaessa HDTV-signaalin lähteen taajuusvasteen. Tämä suodin on kentän sisäinen suodin ja sen ideaalinen horisontaalinen rajataajuuspiste on kohdassa f./2. 20 Alinäytteenottostruktuuri on esitetty kuviossa 4b, kun taas niiden kuva-alkioiden sekoitus, jotka siirretään kahdesta kehyksestä ensimmäisen aikana, on esitetty kuviossa 4c ja niiden, jotka siirretään näistä kehyksistä toisen aikana, on esitetty kuviossa 4c'.

25 Kolmelle kuvatulle haaralle on käytetty toistaisek si näytteenottostruktuureina viistoristejä, mutta on havaittu, että näytteenottokaaviot ovat optimaalisia hyvän vaaka- ja pystyresoluution kannalta diagonaalisen resoluution kustannuksella. Siirrettävissä kuvissa on spatiaalis-30 ta rakennetta, jolle tämä ei ole sopivin näytteenottomuo-to, ja siksi ehdotetaan ainakin 20 ms ja 40 ms haaroille 2 ja 3 useita alahaaroja, joista kukin tarjoaa käyttöön erilaisen alinäytteenottostruktuurin, joka voi tukea erilaisia spatiaalisia taajuuksia siirtolaitteen valitessa 35 kaavion, joka edustaa parhaiten kuvan alueessa (blokissa) 8 9 6 5 Ί 13 olevia taajuuksia. Tällaisessa tapauksessa kuvion 1 20 ms haara 2 voitaisiin korvata kytkennällä, joka on kuvattu kuvion 5 lohkokaaviossa.

Liitännän 1 teräväpiirtosignaali on kytketty kuvi-5 ossa 5 kolmelle 2-dimensionaaliselle desimointisuotimelle 16, 17 ja 18, joista kullakin on eri taajuusvaste, jonka yksi neljännes suotimelle 16 on kuvattu kuviossa 6a vastaten kuviossa 2a esitettyä vastetta, jossa sekä vertikaalinen että horisontaalinen rajataajuuspiste ovat kohdassa 10 Fe/4. Suodattimen 16 anto on kytketty viistoristinäytteen- ottoelimelle 19, joka voi tuottaa kuviossa 6b esitetyn näytteenottostruktuurin näytteiden ollessa kytkettyjä se-koittimelle 20, joka sekoittaa näytteet kuviossa 6c esitetyllä tavalla. Sekoittimen 20 anto on kytketty yhteen ot-15 toon alahaarakytkimessä 21, jonka anto muodostaa 20 ms haaran annon.

Kuviossa 7a on esitetty desimointisuotimen 17 taajuusvasteen yksi neljännes, jossa vertikaalinen rajataajuus on Fs/8 ja rajataajuus horisontaalisessa suunnassa 20 Fi/4. Suotimen 17 anto on kytketty pysty- ja vaakanäyt- teenottoelimelle 22, jonka näytteenottostruktuuri saattaa olla kuviossa 7b esitetyn kaltainen, kun taas näytteenoton anto on kytketty lisäsekoittimelle 23, joka sekoittaa näytteet kuviossa 7c esitetyllä tavalla. Tämän sekoittimen 25 anto on kytketty alahaarakytkimen 21 toiseen ottoon.

Kuvio 8a esittää taajuusvasteen yhtä neljännestä suotimelle 18, jonka anto on kytketty vaakanäytteenotto-elimelle 24, jonka näytteenottostruktuuri saattaa olla kuviossa 8b esitetyn kaltainen ja jonka anto sekoitetaan 30 lisäsekoittimessa 25 kuviossa 8c esitetyllä tavalla, ja sekoittimen anto kytketään alahaarakytkimen 21 kolmanteen ottoon.

Vaikka kuviossa 5 ei ole sitä esitetty, yksi alahaaroista tai lisätty alahaara saattaisi tuottaa suodatuk-35 sen täydelle vaakaresoluutiolle. Siinä tapauksessa taa- 14 89657 juusvasteen yksi neljännes olisi kuviossa 9a esitetyn kaltainen, kun taas näytteenottostruktuuri ja näytteiden sekoitus olisivat vastaavasti kuvioissa 9b ja 9c esitetyn kaltaisia. Muut suodinvasteet ja näytteenottostruktuurit 5 ovat myös mahdollisia.

Liitäntään 1 tuleva otto on kytketty myös ensimmäisen, toisen ja kolmannen neliön/erotuksenlaskentayksikön 26, 27 ja 28 ensimmäisiin ottoihin sellaisten spatiaalisten taajuusominaisuuksien määräämiseksi, jotka sopivat 10 parhaiten liitäntään 1 tulevalle signaalille, toisten ottojen ollessa kytkettyinä vastaavien alipäästösuodattimien 16, 17 ja 18 antoihin. Laskentayksiköiden 26, 27 ja 28 annot on kytketty vastaaviin ottoihin biasoidussa alahaa-ravalitsimessa 29, jonka anto edustaa valittua alahaaraa 15 ja turhien kytkentöjen poistamista varten olevan temporaalisen ja spatiaalisen yhtenäisyyden tarkistuspiirin 30 sekä yhteensopimattomien blokkien poistamista varten olevan eristettyjen blokkien poistopiirin 31 kautta kuljettuaan tulee alahaaran kytkimen 21 ohjausottoon näytesig-20 naalin valitsemiseksi sopivalta alahaaralta tämän kytkimen annon ollessa valmis kytkettäväksi liitännän 32 kautta haarakytkimen 5 (kuvio 1) yhteen ottoon.

Kuvio 10 on lohkokaavio 40 ms haaralle tarkoitetulle alinäytteenottokytkennälle, joka voi korvata 40 ms 25 haaran 3 kuviossa 1. Havaitaan, että kuviossa 10 esitetty kytkentä on hyvin samanlainen kuin kuvion 5 20 ms alahaa-rakytkentä, ja vastaavat viitenumerot osoittavat samoja tai samankaltaisia toimintalohkoja. Silloin, kun toiminta on erilainen, lohko on erotettu lisäämällä viitenumeroon 30 pilkku. Alipäästödesimointisuotimen 16' taajuusvasteen yksi neljännes on esitetty kuviossa 11a, ja vertikaalinen rajataajuus on siinä Fb /4 sekä rajataajuus horisontaalisessa suunnassa Fa/2, ja se on sama kuin kuviossa 3a esitetty. Viistoristinäytteenottostruktuuri näytteenottoeli-35 melle 19' ja sekoituskaavio sekoittimelle 20' on esitetty 15 3965' vastaavasti kuvioissa 11b ja 11c. Kuviossa 12a on esitetty alipäästödesimointisuotimen 17’ taajuusvasteen yksi neljännes, jossa rajataajuus sekä vertikaalisessa että horisontaalisessa suunnassa on Fe/2, kun taas näytteenotto-5 struktuuri horisontaaliselle näytteenottoelimelle 22' ja sekoituskaavio sekoittimelle 23' on esitetty vastaavasti kuvioissa 12b ja 12c. Kuviot 13a, 13b ja 13c esittävät vastaavia piirroksia alipäästödesiraointisuotimelle 18', vertikaaliselle alinäytteenottoelimelle 24' ja sekoitti-10 melle 25' suodinvasteen vastatessa kuviossa 9a esitettyä.

Edellä 40 ms haaran kolmelle alahaaralle kuvattuja suodinten taajuusvasteita, näytteenottostruktuureja ja sekoituskaavioita voidaan käyttää hitaasti liikkuvan moodin lisäksi filmin toistossa, jolloin filmin kuvien määrä 15 sekunnissa vastaa televisiosignaalin kuvien määrää siten, että kukin filmin kuva on sama kehyksen kahden kentän ajan. Sellaisessa tapauksessa voidaan käyttää vielä kahta muuta suotimen taajuusvastetta, näytteenottostruktuuria ja sekoituskaaviota, jotka on esitetty kuvioissa 14 ja 15, 20 joissa a on taajuusvasteen yksi neljännes, b on näytteen-ottostruktuuri ja c on sekoituskaavio.

Kuvio 16 on lohkokaavio, joka esittää kuvion 1 80 ms haaran 4 yksityiskohtaisemmin. Signaaliotto 1 on kytketty kehyksen hylkäyskytkennälle 33, joka suorittaa tem-25 poraalisen alinäytteenoton hylkäämällä teräväpiirtotele-visiosignaalin vaihtoehtoiset kehykset kytkien jäljelle jäävät kehykset alipäästödesimointisuotimelle 34, jolla on kuviossa 4a esitetty taajuusvaste. Suotimen anto on kytketty viistoristinäytteenottoelimelle 35, jolla on ku-30 viossa 4b esitetty näytteenottostruktuuri, kun taas näy-tesignaali on kytketty sekoittimelle 36, joka sekoittaa näytteet kuviossa 4c esitetyllä tavalla. Sekoittimen anto muodostaa 80 ms haaran annon, joka saadaan liitäntään 37, joka muodostaa kuvion 1 haarakytkimen 3 yhden oton.

B 9 6 5 / 16

Kuvio 17 on kuvatulla tavalla siirtopuolella käsitellyn, 625 juovaa ja 50 kenttää sekunnissa käsittävän, 2:1-lomitetun signaalin vastaanottoon tarkoitetun vastaan-ottolaitten lohkokaavio. Tämä kaavio ei kuvaa vastaanote-5 tun signaalin normaalia "etupäässä" tapahtuvaa käsittelyä, nimittäin taajuuden valintaa, taajuuden muuttamista sekä vastaanotetun signaalin demodulointia, koska nämä ovat prosesseja, jotka sinällään ovat hyvin tunnettuja eivätkä ole keksinnön ymmärtämisen kannalta olennaisia. MAC-sig-10 naalin eri komponenttien erottamista ei myöskään ole esitetty, koska sekään ei ole keksinnön ymmärtämisen kannalta olennaista. Tuloksena oleva kuvasignaali (valoisuussignaa-li) on kytketty liitännän 39 kautta käänteiselle sekoit-timelle 40, jossa siirretyt näytteet palautetaan oikeille 15 paikoilleen, joilla ne olivat ennen sekoittamista siirto-laitteessa blokki blokilta-pohjalla. Käänteisen sekoittamisen tapaa ohjaa digitaalinen apusignaali (DATV), joka saadaan vastaanotetusta MAC-signaalista vastaanottimen aikaisemmassa osassa tapahtuvan demoduloinnin jälkeen lii-20 tännästä 41, DATV-signaalin ollessa kytketty kanavadekoo-derille 42, jossa se dekoodataan asianmukaisten ohjaussignaalien tuottamiseksi käänteiselle sekoittimelle 40 ja muille yksiköille, jotka tullaan kuvaamaan jatkossa. Käänteinen sekoitin tuottaa 1250 juovaa ja 50 kenttää sekun-25 nissa käsittävän, 2:1-lomitetun, karkearakenteisen signaalin, joka kytketään yksikölle 43, joka suorittaa adaptiivisen kytkentäisen interpolointisuodatuksen, jonka spatiaalisen taajuussuodatuksen ominaisuuksia ohjaa blokki blokilta-pohjalla dekooderilta 42 saatu ohjaussignaali. Yk-30 sikön 43 spatiaalisen taajuussuotimen ominaisuudet approksimoivat siirtolaitteessa sen haaroissa tai alahaaroissa käytettyjen suodattimien spatiaalisia taajuusominaisuuk-sia. Siten sovelletut suotimet normalisoidaan kuva-alkio kuva-alkiolta, ja kaikki suodinkertoimet järjestetään po-35 sitiivisiksi. Yksikkö 43 tuottaa karkeasti interpoloidun 3 9 6 5 / 17 kuvan, jossa kehitetään ylimääräiset kuva-alkiot niiden kuva-alkioiden kohtiin, joille näytteinä otettuja kuva-alkioita ei ole otettu vastaan, vaikka näytteinä otettuja kuva-alkioita ei muuteta.

5 Tuloksena oleva kytkentäisen suodinyksikön 43 anto on kytketty alinäytteenottoelimelle 44, jossa aikaisemmin interpoloidusta signaalista otetaan uudelleen alinäytteet alinäytteenottotavan ollessa samanlainen kuin siirtolaitteen näytteenottotapa kyseiselle blokille. Tämä alinäyt-10 teenottostruktuuri ulotetaan viereisiin blokkeihin, jotta seuraavalle ei-adaptiiviselle kytkentäiselle interpoloin-tisuodatusyksikölle 45 voidaan tarjota yhdenmukainen ali-näytteenottostruktuuri kunkin blokin ympärillä. Tietystä blokista voitaisiin ottaa alinäytteet uudelleen useilla 15 struktuureilla vastaten sille ja sen naapureille siirto-laitteessa käytettyjä struktuureja. Spatiaalisen taajuus-suotimen ominaisuudet suodatusyksikössä 45 vastaavat olennaisesti siirtolaitteessa sen haaroissa tai alahaaroissa käytettyjen suotimien ominaisuuksia, ja näitä ominaisuuk-20 siä kytketään dekooderilta 42 saatavien signaalien ohjauksessa. Täysin interpoloitu 1250 juovan signaali suodatus-yksiköltä 45 on kytketty antoliitäntään 46 teräväpiirto-näytön tuottamiseksi.

Kuvion 17 adaptiivinen kytkentäinen interpolointi-25 suodatinyksikkö 43 voi sisältää useita kytkentäisiä suotimia riippuen haarojen tai alahaarojen lukumäärästä siirtolaitteessa. Kuvioiden 5, 10 ja 16 yhteydessä kuvatulle siirtolaitteelle tarvitaan seitsemän kytkentäistä suodinta positiivisin kertoimin ja dynaamisesti säädettävin vahvis-30 tuksm. Kuviossa 18 on esitetty sellaiselle kytkentäiselle suotimeile eräs ra«enne, joka sisältää seitsemän sarjaan Kytkettyä juovajaksomuistia, jotka on merkitty viitenumeroin 47-53 ja järjestetty vastaanottamaan ja toimittamaan edelleen televisiosignaalin juovia käänteiseltä sekoitti-35 meitä 40 (kuvio 17) FIFO-periaatteella. Kolme summainpii- 18 3965/ riä 54, 55 ja 56 laskevat kukin yhteen kahden juovamuistin annot, kuten on esitetty, ja tuloksena olevat yhteenlasketut signaalit on kytketty vastaaville osasuotimille 57, 58 ja 59, kun taas vielä yksi osasuodin 60 saa ottonsa 5 suoraan juovamuistilta 50. Liitäntään 61 saadaan ohjaussignaalit dekooderilta 42 (kuvio 17) joko suoraan tai li-säkäsittelyn jälkeen, ja ne kytketään kerroinohjauksena osasuotimille 57, 58, 59 ja 60. Osasuotimien 59 ja 60 annot lasketaan yhteen summainpiirissä 62, jonka anto lisä-10 tään osasuotimen 58 antoon vielä yhdessä summainpiirissä 63. Tämän jälkimmäisen summainpiirin anto lisätään osasuotimen 57 antoon summainpiirissä 64, jonka anto liitännässä 65 on suotimen anto.

Kuvio 19 esittää kuvion 18 osasuotimien 57, 58, 59 15 tai 60 rakennetta. Kuviossa 19 viitenumero 66 osoittaa signaaliottoa suotimelle, kun taas viitenumero 67 osoittaa kerroinohjausottoa. Signaaliotto 66 on kytketty sarjaan kytketyille viivepiireille, jotka on merkitty viitenumeroin 68-73 ja joista kullakin on viive, joka vastaa kuva-20 alkioiden välistä aikaa. Otto 66 ja annot viivepiireiltä 68, 69, 71, 72 ja 73 on kytketty esitetyllä tavalla pareittain kolmelle summainpiirille 74, 75 ja 76, joiden annot on kytketty vastaavien kertojien 77, 78 ja 79 ensimmäisiin ottoihin, kun taas vielä yhden kertojan 80 ensim-25 mäinen otto on kytketty viivepiirin 70 antoon. Kertojien 77, 78, 79 ja 80 toiset otot on kytketty vastaavien ker-roinmuistien 81, 82, 83 ja 84 antoihin ja näiden otot puolestaan kerroinohjausottoon 67. Kertojien 77 ja 80 annot lasketaan yhteen summainpiirissä 85, jonka anto lisätään 30 kertojan 78 antoon vielä yhdessä summainpiirissä 86. Summainpiirin 86 anto lisätään kertojan 79 antoon summainpiirissä 87, jonka anto liitännässä 88 muodostaa osasuotimen annon.

Kuvion 17 suodinyksikkö ja kuvioiden 18 ja 19 tiet-35 ty suodin tuottavat adaptiivisen vahvistuksen säädön sää- 8965/ 19 tämällä dynaamisesti kunkin suotimen tasavirtavahvistusta. Seuraavassa kuvataan kaksi menetelmää tarvittavan vahvistuksen määräämiseksi, a priori-menetelmä ja a posteriori -menetelmä.

5 A priori-menetelmä uudelleennormalisoinnissa käyt tää ennen interpolointia käytettävissä olevaa tietoa, nimittäin kyseessä olevan ja viereisten blokkien haara- tai alahaaravalintaa ja kyseisen kuva-alkion sijaintia blokissaan. Blokkien rakenteet on esitetty kuvioissa 20a ja 20b, 10 joista kuvio 20a edustaa blokkia 89, joka on 12 kuva- alkiota leveä ja 12 juovaa korkea, kun taas kuvio 20b edustaa blokkia 90, joka on 8 kuva-alkiota leveä ja 8 juovaa korkea. Näissä kahdessa kuviossa on keskialueet 91 ja 92, jotka on ympäröity katkoviivalla ja joille vahvistus 15 on ympäröivistä blokeista riippumaton, koska interpoloin-tisuotimen alue sattuu kokonaan blokin sisälle. Poistamalla keskialue 91 12xl2-blokkiin jää potentiaalisesti 144 - 36 = 109 paikkaa, joilla on yksilölliset vahvistukset ja jotka voi-20 daan esittää 7-bittisellä koodilla, joten alkuperäinen kartoitus voidaan tuottaa 256x7-bittisellä muistilla 95, kuten on esitetty kuviossa 21. Tätä muistia ohjataan kuva-alkiokello-otolla 96 12:11a jakajan 97 kautta, joka tuottaa 4-bittisen horisontaalisen paikkaoton, sekä juovakel-25 lo-otolla 98 toisen 12:11a jakajan 99 kautta, joka tuottaa 4-bittisen vertikaalisen paikkaoton. Vahvistuksiin vaikuttavat myös viereisissä blokeissa käytetyt alahaarat, ja on aivan yksinkertaista eristää lähin valinta horisontaalisesti, vertikaalisesti ja diagonaalisesti käyttäen siir-30 torekistereitä. Näiden kuvaamiseen tarvitaan 3x4=12 bittiä yhdessä kyseessä olevan alahaaran valinnan kanssa kuvatussa -järjestelmässä. jossa on kaikki aan seitsemän kanavaa. Kun tämä yhdistetään 7 bittiin, jotka kuvaavat paikkaa blokin sisällä, saadaan yhteensä 19 bittiä. Tämä vastaa 35 kuviossa 21 myös olevan muistin 100 512 kilosanaa suotimen 8965/ 20 vahvistuksen valitsemiseksi. Muistin 100 otot ovat 7 bittiä muistilta 95, 3 bittiä liitännästä 101 edustaen kyseessä olevaa blokkia, 3 bittiä liitännästä 102 edustaen pystysuunnassa viereistä blokkia, 3 bittiä liitännästä 103 5 edustaen vaakasuunnassa viereistä blokkia sekä 3 bittiä liitännästä 104 edustaen diagonaalisesti viereistä blokkia.

Kolmihaaraisessa järjestelmässä, kuten kuviossa 1 esitetyssä, tarvitaan huomattavasti vähemmän muistia, ja 10 suodatinvalikoima on pienempi, koska hyvin suuren resoluution alahaaroja ei ole. Ellei suoriteta optimointia, niin tarvitaan 6 bittiä kuvaamaan paikkaa blokin sisällä ja 4x2=8 bittiä kuvaamaan blokin valintaa, mikä tekee yhteensä 14 bittiä ja 16 kilosanaa muistia.

15 Kun on määrätty, mikä vahvistuksen tulisi olla, tämä voidaan tuottaa joko skaalaamalla kertoimia ennen kertomista (katso kuvion 19 osasuodinta) tai käyttämällä kytkentäisiä kertoimia ja asettamalla suodinyksikön 43 jälkeen yksi ainoa kertoja 105 muuttamaan kokonaisvahvis-20 tusta, kuten on esitetty kuviossa 21, muistin 100 antaessa ohjausoton kertojalle 105. Vaikka jälkimmäisessä järjestelyssä on pidettävä huolta sen varmistamisesta, että pyö-ristysvirheitä suodinyksikössä 43 ei jatkossa vahvisteta, se vaatii huomattavasti vähemmän muistia kuin yhdeksän 25 kertojan vahvistuksen ohjaaminen kuvion 19 osasuotimessa.

Edellä sanotusta voidaan havaita, että vaikka a priori-menetelmä voi olla hyväksyttävissä kuvion 1 kolmen haaran järjestelmälle, se tulee yhä vähemmän houkuttele-vaksi, kun alahaaroja lisätään, koska vaihtoehtojen määrä 30 lisää neljännessä potenssissa alahaaran valitsemiseen tarvittavien bittien määrää näiden tullessa sen lisäksi, mitä tarvitaan blokin koon lisäämiseksi, jotta vähennetään DATV-datan määrää ja siten sen taajuutta.

A posteriori-menetelmä vahvistuksen ohjaamiseksi 35 uudelleennormalisointia varten käyttää kahta rinnan kyt- 8965 / 21 kettyä kytkentäistä suodinta 43 ja 43', kuten on esitetty kuviossa 22, suotimen 43 suorittaessa suodintoiminnan, kun taas toinen suodin 43' laskee uudelleennormalisointitekijän. Jos valoisuustasojen esittämiseen mustasta valkoiseen 5 käytetään tavanomaista aluetta 16-235 ja puuttuvien kuva-alkioiden paikoille pannaan nollat käänteisen sekoittamisen aikana, niin on järkevää olettaa, että vain nollasta poikkeavat arvot edustavat siirrettyjä arvoja. Toinen suodin 43' saa 1-bittisen signaalin ilmaisimelta 106, joka 10 ilmaisee, milloin käänteisen sekoittimen 40 anto on suurempi kuin 0, ja osoittaa, onko tietty näyte siirretty, koska sen otto ja anto ovat niiden kertoimien summia, jotka vastasivat aktiivisia näytteitä. Tämä summa invertoidaan, ja sitä käytetään ohjaamaan ensimmäistä suodinta 43 15 seuraavan kertojan 105 vahvistusta.

Toisen suotimen kytkentä on melko yksinkertainen, koska kun suodin on useampivaiheinen, kertoimet kerrotaan vain luvuilla 0, 1, 2, 3 tai 4, niin että tarvitaan vain pieni muisti näiden vaihtoehtojen säilyttämiseen kullekin 20 alahaaralle; 2+3 bittiä tarvitaan seitsemän kanavan järjestelmälle, mikä tekee yhteensä 32 sanaa kerrointa kohti. Tämä menetelmä on kiinnostava kahdessa mielessä. Ensiksi laitteiston mutkikkuuden määrää pelkästään kerrointen lukumäärä ensimmäisen asteen interpolointisuotimessa 43. 25 Edellä on kuvattu useita täydentäviä alinäytteenottostruk-tuureita, jotka voisivat kasvattaa alahaarojen kokonaismäärän kahteentoista ilman, että tarvitaan lisää kertoimia. Laitteistoon tarvitaan vain pieni lisäys, koska tarvitaan yksi lisäbitti kytkemään kertoimia alinäytteenot-30 tokaavioiden välillä, mikä lisää kullekin kertoimelle kaikkiaan tarvittavan muistin koon 32 sanasta 64 sanaan. Sama muutos a priori-järjestelmässä toisi 4 bittiä lisää ja kasvattaisi muistin 512 kilosanasta 8 megasanaan. Käytetyn blokin koolla ei ole vaikutusta käytettäessä a pos-35 teriori-menetelmää uudelleennormalisoinnissa. Selvästikin 8 9 65 7 22 on olemassa kannattavuusraja, jossa tämä suuri muistin tarve painaa vaa'assa enemmän kuin a posteriori menetelmästä aiheutuvat lisäkustannukset. A posteriori-menetelmän toinen etu on se, että on mahdollista muuttaa alinäytteen-5 ottokaaviota yhdelle kanavalle Ilman, että sillä on vaikutusta muihin kanaviin, koska suodin mukautuu automaattisesti käytettävissä oleviin näytteisiin.

Interpoloinnin toinen aste sisältää, kuten on kuvattu kuvion 17 yhteydessä, alinäytteenottoelimen 44 sekä 10 ei-adaptiivisen kytkentäisen interpolointisuodinyksikön 45. Sellaisen kytkennän rinnakkainen toteutus on esitetty kuviossa 23, jossa liitäntä 107 vastaa ensimmäisen inter-polointiasteen, nimittäin suodinyksikön 43, antoa. Tämä anto on kytketty seitsemän alinäytteenottoelimen 44(1)-15 44(7) ottoihin, vaikka kuviossa 23 on esitetty näistä vain neljä kuvan yksinkertaistamiseksi. Kunkin alinäytteenottoelimen 44 anto on kytketty siihen liittyvälle ei-adap-tiiviselle suotimelle 45(1)-45(7), vaikka jälleen ainoastaan neljä tällaista suodinta on todella esitetty. Seit-20 semästä suotimesta 45 kullakin on erilainen spatiaalinen taajuusvaste, joka vastaa olennaisesti yhtä taajuusvasteista siirtolaitteessa ennen desimointia, niin että kaikki seitsemän sellaista vastetta ovat tässä toisessa asteessa mukana, vaikka uudelleennormalisoituina niiden ali-25 näytteenottostruktuurien ottamiseksi huomioon. Alinäyt-teenotto varmistaa sen, että ensimmäisen interpolointias-teen (43) laskemia estimaatteja käytetään vain silloin, kun se on tarpeen. Seitsemän suotimen 45(1)-45(7) annot on kytketty vastaaviin ottoihin valintakytkimessä 108, 30 jonka ohjausottona toimii kanavadekooderilta 42 saatu DATV-signaali. Valintakytkimen 108 anto tuottaa terävä-piirtoannon liitäntään 46.

Vaikka edellä olevassa kuvauksessa vastaanottolaite on kuvattu teräväpiirtotelevisiosignaalin vastaanoton ja 35 käsittelyn yhteydessä, sellaista laitetta voidaan sopivas- 8965/ 23 ti modifioituna käyttää minkä tahansa 2-dimensionaalista kuvaa edustavan signaalin käsittelemiseen. Sellainen signaali voidaan siirtää tavanomaista tai modifioitua siirtokanavaa pitkin tai tallentaa tallentimelle.

5 Alan ammattimiehet huomaavat edellä olevan selityk sen pohjalta muut modifikaatiot mahdollisiksi. Sellaisiin modifikaatioihin voi sisältyä muita tunnusmerkkejä, jotka ovat jo tunnettuja sellaisten menetelmien ja laitteiden sekä niiden osien suunnittelussa, valmistuksessa ja käy-10 tössä ja joita voidaan käyttää tässä jo kuvattujen tunnusmerkkien sijasta tai niiden lisäksi. Vaikka patenttivaatimukset on tässä hakemuksessa muotoiltu tunnusmerkkien tietyille yhdistelmille, on huomattava, että tämän hakemuksen selityksen suojapiiri sisältää myös minkä tahansa uuden 15 tunnusmerkin tai tässä joko eksplisiittisesti tai implisiittisesti selitettyjen tunnusmerkkien uuden yhdistelmän tai niiden minkä tahansa yleistyksen katsomatta siihen, liittyykö se samaan keksintöön, johon tässä esitetty mikä tahansa vaatimus kohdistuu, tai lieventääkö se jotakin tai 20 kaikkia niistä samoista teknisistä ongelmista, joita tämä keksintö lieventää. Hakijat huomauttavat täten, että sellaisille tunnusmerkeille ja/tai sellaisten tunnusmerkkien yhdistelmille voidaan muotoilla uusia vaatimuksia tämän hakemuksen tai minkä tahansa siitä seuraavan lisähakemuk-25 sen käsittelyn aikana.

Claims (15)

24 '

1. Menetelmä kaksiulotteista kuvaa esittävän terä-väpiirtotelevisiosignaalin käsittelemiseksi, joka siirre- 5 tään alinäytemuodossa siirtokanavan tai tallentimen avulla ja alistetaan ennen sanottua siirtämistä ainakin liike liikeinformaatiosta riippuen erilaisille näytteenotto-struktuureille segmentoidusti, joka menetelmä sisältää vaiheen, jossa: 10 i) vastaanotetaan alinäytemuotoinen televisiosig naali sanotulta siirtokanavalta tai tallentimelta, ja joka on tunnettu siitä, että ii) tehdään kullekin vastaanotetun signaalin segmentille adaptiivinen interpolointisuodatus, joka kykenee 15 tuottamaan kullakin hetkellä sopivan useista spatiaalisista taajuussuodinvasteista, joista kukin approksimoi yhtä useista desimoivan taajuussuodatuksen vasteista, jollainen sanotulle signaalille ennen sanottua siirtoa varten tapahtuvaa näytteenottoa tehdyn suodatuksen vaste on saattanut 20 olla, iii) tehdään tuloksena olevalle interpoloidulle signaalille segmentoidusti alinäytteenotto liike- ja/tai paikkainformaatiosta riippuen, mutta siten, että blokin vieressä mutta sen ulkopuolella olevista kuva-alkioista 25 otetaan näytteet kyseiseen segmenttiin liittyvän näytteen- ottostruktuurin mukaisesti, ja iv) tehdään tuloksena olevan näytemuotoisen signaalin kullekin segmentille ei-adaptiivinen interpolointisuodatus, joka kykenee tuottamaan kullakin hetkellä sopivan 30 useista spatiaalisista taajuussuodinvasteista, joista ku kin olennaisesti vastaa yhtä useista sanotuista desimoin-tisuodinvasteista, sanotun signaalin toisintamiseksi.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, jossa sanotun vastaanotetun alinäytemuotoisen signaalin mukana 35 seuraa lisäsignaali, joka kuljettaa kunkin blokin tai seg-

25 S 9 6:./ mentin liike- ja/tai paikkainformaatiota koskevaa tietoa, tunnettu siitä, että sanottua lisäsignaalia käytetään vastaanotossa sekä sopivien adaptiivisten että ei-adaptiivisten spatiaalisten taajuussuodinvasteiden valit-5 semiseen.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että mainittu lisäsignaali käytetään myös vastaanotossa sekoituksen ohjaamiseksi käänteisellä tavalla siihen sekoitukseen nähden, joka suoritettiin en- 10 nen siirtämistä.

4. Sellaisessa järjestelmässä käytettävä vastaan-ottolaite, jossa kaksiulotteista kuvaa esittävä signaali siirretään alinäytemuodossa siirtokanavan tai tallentimen avulla ja alistetaan ennen sanottua siirtämistä erilaisil- 15 le näytteenottostruktuureille segmentoidusti riippuen ai nakin liikeinformaatiosta, ja joka vastaanottolaite käsittää välineet (39) alinäytemuotoisen signaalin vastaanottamiseksi sanotulta siirtokanavalta tai tallentimelta, tunnettu siitä, että vastaanottolaitteeseen kuuluu 20 välineet (43) adaptiivista kytkentäistä interpolointisuo- datusta varten, useista erilaisista spatiaalisista taajuu-ssuodinvasteista sopivan vasteen tuottamiseksi jokaiselle vastaanotetulle segmentille, joista vasteista kukin approksimoi yhtä useista desimoivan spatiaalisen taajuussuo-25 datuksen vasteista, jollainen sanotulle signaalille ennen sanottua siirtoa varten tapahtuvaa alinäytteenottoa tehdyn suodatuksen vaste on saattanut olla, välineet (44) ali-näytteiden ottamiseksi tuloksena olevasta interpoloidusta signaalista segmentoidusti riippuen ainakin liikkeestä, 30 mutta jossa segmentin vieressä, mutta sen ulkopuolella olevista kuva-alkioista otetaan alinäytteet kyseiseen segmenttiin liittyvän näytteenottostruktuurin mukaisesti, sekä välineet (45) ei-adaptiivisen kytkentäisen interpoloin-tisuodatuksen tekemiseksi tuloksena olevalle alinäytemuo-35 toiselle signaalille, kullekin segmentille sopivan sano-

26 B 9 6!; , tuista useista spatiaalisista taajuussuodinvasteista, joista kukin vastaa olennaisesti yhtä sanotuista desimoin-tisuodinvasteista, tuottamiseksi, mainitun toisen interpo-lointisuodatusvälineiden (45) annon (46) syöttäessä toi-5 sinnettua signaalia.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen vastaanottolaite, joka on tarkoitettu käytettäväksi järjestelmässä, jossa kunkin blokin tai segmentin liike- ja/tai paikkainformaatiota koskevaa tietoa kuljettava lisäsignaali siirretään 10 sanotun alinäytemuotoisen signaalin kanssa, tunnet- t u siitä, että sanottu laite sisältää vielä välineet (41, 42) sanotun lisäsignaalin vastaanottamiseksi ja siten vastaanotetun tiedon käyttämiseksi ohjaamaan ensiksi mainittua ja toista interpolointisuodatustoimintoa sopivan 15 spatiaalisen taajuussuodinvasteen valitsemiseksi kullekin blokille tai segmentille.

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen vastaanottolaite, tunnettu siitä, että se käsittää edelleen välineet (40) sanotusta lisäsignaalista saadun tiedon käyttämiseksi 20 sanotussa sekoituslaitteessa (40) ohjaamaan sekoittamista käänteisellä tavalla siihen sekoitukseen nähden, joka suoritettiin ennen ensimmäistä sanottua interpolointisuoda-tusta ja sitä edeltävää siirtämistä.

7. Menetelmä kuvasignaalin käsittelemiseksi siirto- 25 kanavan tai tallentimen avulla tapahtuvaa siirtämistä var ten, joka menetelmä sisältää vaiheet, joissa: i) jaetaan sanotun teräväpiirtotelevisiosignaalin kuva useisiin vierekkäisiin blokkeihin, ii) määrätään kunkin blokin liikkeen aste, 30 iii) tehdään kullekin blokille 2-dimensionaalinen spatiaalinen suodatus, jonka ominaisuudet riippuvat liikkeen asteesta, iv) tehdään kullekin siten suodatetulle blokille spatiaalinen ja ajallinen alinäytteenotto, jonka struktuu-35 ri riippuu liikkeen asteesta, ja 27 3 9 65/ v) pienennetään juovien määrää alinäytemuotoisessa blokissa joko sanotun alinäytteenottostruktuurin avulla tai sekoittamalla blokista tuloksena olevat alinäytteet sellaisen alinäytemuotoisen signaalin tuottamiseksi, jos- 5 sa on olennaisesti vähemmän juovia kehystä kohti, kuin mitä sisältyy sanottuun kuvasignaaliin, tunnettu siitä, että se sisältää vaiheen, jossa vi) kullekin blokille tehdään spatiaalinen ja ajallinen testaus ainakin liikkeen asteen määrittämisen jäl- 10 keen, yhdenmukaisuuden ja/tai jonkin muun edullisen ominaisuuden varmistamiseksi.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että se lisäksi sisältää vaiheet, joissa: 15 i) ainakin niille blokeille, joissa esiintyvä liike on tiettyä kynnystä suurempaa, tehdään sanottu 2-dimensio-naalinen suodatus, jonka ominaisuudet riippuvat lisäksi spatiaalisen informaation luonteesta, ja ii) kullekin suodatetulle blokille tehdään spatiaa- 20 linen ja ajallinen alinäytteenotto, jonka struktuuri riippuu lisäksi spatiaalisen informaation luonteesta.

9. Patenttivaatimuksen 8 tai 9 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että siinä on lisäsignaali, joka kuljettaa kunkin blokin liikettä ja/tai paikkainformaa- 25 tion luonnetta koskevaa tietoa ja joka seuraa sanotun ali-. . näytemuotoisen signaalin mukana.

10. Laite kuvasignaalin käsittelemiseksi siirtokanavan tai tallentimen avulla tapahtuvaa siirtämistä varten, joka laite sisältää laitteen sanotun kuvasignaalin 30 kuvan jakamiseksi useisiin vierekkäisiin blokkeihin, välineet (8, 9, 12) liikkeen asteen määräämiseksi kussakin blokissa, välineet (16, 17, 18) 2-dimensionaalisen suodatuksen, jonka ominaisuudet määrää liikkeen aste, tekemiseksi kullekin lohkolle, välineet (19, 22, 24; 20, 23, 25) 35 spatiaalisen ja ajallisen alinäytteenoton, jonka struktuu- 28 9 9 6 b / ri riippuu sanotusta liikkeen asteesta, tekemiseksi kullekin blokille ja juovien lukumäärän pienentämiseksi alinäy-temuotoisessa blokissa, sekä välineet (21) alinäytemuotoi-sen signaalin, jossa on olennaisesti vähemmän juovia ke-5 hystä kohti, kuin mitä sanottuun kuvasignaaliin sisältyy, tuottamiseksi niistä, tunnettu siitä, että laitteeseen kuuluu välineet (10, 11, 13, 14, 15) kunkin blokin spatiaaliseksi ja ajalliseksi testaamiseksi ainakin liikkeen asteen määrittämisen jälkeen, yhdenmukaisuuden ja/tai 10 jonkin muun edullisen ominaisuuden varmistamiseksi.

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen laite, tun nettu siitä, että se edelleen sisältää välineet (26, 27, 28, 29) kussakin blokissa olevan paikkainformaation määrittämiseksi, välineiden (19, 22, 24) spatiaalisen ja 15 ajallisen alinäytteenoton tekemiseksi kullekin suodatetul le blokille riippuessa ei ainoastaan liikkeen asteesta blokissa vaan myös sen paikkainformaation luonteesta.

12. Patenttivaatimuksen 11 mukainen laite, tunnettu siitä, että se edelleen sisältää laitteen sa- 20 notun teräväpiirtotelevisiosignaalin kytkemiseksi useisiin rinnakkaisiin haaroihin (2, 3, 4), joista kukin käsittelee sanotun kuvasignaalin eri tavalla annetun liikkeen asteen mukaisesti, jossa yksi sanotuista haaroista (4) käsittelee sanottua kuvasignaalia kuten se ei sisältäisi lainkaan 25 liikettä tai sisältäisi liikettä rajoitettua liikkeen astetta vähemmän, toisen sanotuista haaroista (2, 3) käsitellessä sanottua kuvasignaalia kuten se sisältäisi liikettä rajoitetun asteen verran tai enemmän, sanotun toisen haaran (2, 3) sisältäessä useita rinnakkaisia alahaaroja 30 (16, 19, 20; 17, 22, 23; 18, 24, 25), joista kukin käsit telee sanottua kuvasignaalia eri tavalla paikkainformaation annettujen ominaisuuksien mukaisesti.

13. Patenttivaatimuksen 12 mukainen laite, tunnettu siitä, että sanotut useat alahaarat on kytket- 35 ty vastaaviin ottoihin alahaaran valintakytkimessä (21), 29 ^ 6 C.' / jonka anto valitsee sopivan alahaaran annon sanotun paik-kasisällön mukaisesti.

14. Patenttivaatimuksen 10, 11, 12 tai 13 mukainen laite, tunnettu siitä, että se edelleen sisältää 5 välineet sellaisen lisäsignaalin kehittämiseksi, joka kuljettaa kunkin blokin liikettä ja/tai paikkainformaation luonnetta koskevaa tietoa, liitettäväksi sanottuun alinäy-temuotoiseen televisiosignaaliin.

15. Patenttivaatimuksen 14 mukainen laite, t u n -10 n e t t u siitä, että se sisältää välineet sanotun lisä- signaalin kytkemiseksi myös sanotulle alahaarakytkimelle sen suorittaman valinnan ohjaamiseksi. 30 3 9 6 E /