FI97513C - Dynaaminen videojärjestelmä, joka sisältää automaattiset kontrastin ja "valkoisen venytyksen" prosessointilohkot - Google Patents

Description

97513

Dynaaminen videojärjestelmä, joka sisältää automaattiset kontrastin ja "valkoisen venytyksen" prosessointilohkot

Esillä oleva keksintö koskee automaattista vahvis-5 tuksensäätölaitetta televisiojärjestelmää varten ja erityisesti automaattista vahvistuksensäätölaitetta, joka vaikuttaa luminanssikomponenttiin toistetun kuvan määrättyjen ominaisuuksien ohjaamana.

Televisiojärjestelmissä on tunnettua vähentää 10 toista kontrastista ja valoisuudesta, tai molempia, jotta estettäisiin "valkoisten pisteiden kukkiminen" johtuen katodisädeputkinäyttölaitteen (CRT) liiallisista elektronisuihkun virroista, samoin kuin estää CRT:n ohjaus- ja fosforivahvistimen kyllästyminen, joka pyrkii rajoittamaan 15 seurantanopeutta. Tämä voidaan toteuttaa tunnistelemalla suoraan säteen virtaa ja muodostamalla sen seurauksena ohjaussignaali järjestelmän kontrasti- ja/tai valoisuuden-ohjauslohkoja varten. Ohjaussignaali voidaan myös muodostaa tunnistelemalla katodisädeputkeen kytketyn signaalin 20 yhtä ominaisuutta. Esimerkiksi US-patentti 4 599 643, jonka otsikko on "Apparatus Responsive To Plural Color Video Signals For Amplitude Limiting The Video Signals To Assist Beam Current Limiting", keksijänä W. E. Harlan, esittää kolmen katodisädeputkeen kytketyn värisignaalin yhdistämi-25 sen ja jossa tunnistetaan saatavan signaalin valkoiseen ulottuvien piikkien keskiarvon meno yli ennalta määrätyn kynnyksen, kontrastinohjaussignaalin muodostamiseksi.

Koska on toivottavaa estää pisteiden kukkiminen, esimerkiksi ohjaamalla automaattisesti toistetun kuvan 30 kontrastia, esillä olevan keksinnön keksijä on havainnut, . että sellainen kontrastin vähentäminen voi vähentää tois tetun kuvan kontrastia ja subjektiivista valoisuutta. Tarkemmin ottaen on huomattu, että vaikka on toivottavaa järjestää automaattinen kontrastinohjauslaite luminanssisig-35 naalin amplitudin vähentämiseksi, kun toistettu kuva si- 2 97513 sältää valkoiseen ulottuvia piikkejä, jotka ylittävät ennalta määrätyn tason vastaten esim. kirjaimia, myös keskialueen luminanssiamplitudit vähenevät. Tämä johtaa kontrastin ja subjektiivisen valoisuuden vähenemiseen.

5 Keksinnön tavoitteet saavutetaan laitteistolla, jolle on tunnusomaista se, mitä sanotaan patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa. Keksinnön yhden näkökohdan mukaan epälineaarinen amplitudinohjauslohko on kytketty sarjaan kontrastinohjausyksikön kanssa korostamaan dynaa-10 misesti keskialueen amplitudiluminassitasoja suhteessa korkean amplitudin luminanssitasoihin, funktiona kontrastinohj auslaitteen prosessoiman luminanssisignaalin keskiarvosta. Kuvissa, jotka sisältävät liiallisia valkoiseen ulottuvia piikkejä, mutta alhaisen tason keskimääräisen 15 luminanssisignaalikomponentin, tämä tarkoittaa valkoiseen ulottuvien piikkien amplitudin vähentämistä, samalla kun kasvatetaan keskialueen luminanssitasojen amplitudia. Tällä tavoin "valkoisten pisteiden kukkiminen" (kuten myös CRT fosfori- ja ohjainkyllästyminen) voidaan minimoida, 20 samalla kun tuotetaan subjektiivisesti teräviä, valoisia kuvia.

Nämä ja keksinnön muut näkökohdat kuvataan alla yksityiskohtaisesti liittyen oheisiin piirroksiin.

Piirrokset sisältävät: ·. 25 Kuvion 1, jossa esitetään lohkokaaviomuodossa kaa vio keksinnön suositellusta toteutuksesta;

Kuviot 1Ä ja IB, jotka esittävät vahvistusominais-käyriä, jotka ovat hyödyllisiä keksinnön suositellun toteutuksen toiminnan ymmärtämisessä; 30 Kuvion 2, jossa esitetään yksityiskohtainen kaavio . osasta kuviossa 1 lohkokaaviomuodossa esitettyä suositel tua toteutusta; ja

Kuvion 3, jossa esitetään yksityiskohtainen kaavio osasta kuviossa 1 esitetyn suositellun toteutuksen muun-35 nelmaa.

Kuviossa 1 esitetyssä televisiojärjestelmässä erotetut luminanssi (YIN)- ja krominanssi (CIN) -signaalikom- 3 97513 ponentit, jotka saadaan esimerkiksi kampasuotimellä (ei esitetty) komposiittivideosignaalista, on kytketty vastaaviin tuloliitäntöihin 1 ja 3, ja ne prosessoidaan kuvan tuottamiseksi.

5 Tuleva luminanssisignaalikomponentti (YIH) proses soidaan sarjassa luminanssiprosessointilohkoja, jotka sisältävät "valkoisen venytyksen" lohkon 5, huippuarvolohkon 7, kontrastilohkon 9 ja valoisuuslohkon 11, prosessoidun luminanssilähtösignaalin Yoirr tuottamiseksi. "Valkoisen ve-10 nytyksen" prosessointilohkon 5 tehtävä ja toiminta kuvataan yksityiskohtaisesti alla. Huippuarvo-, kontrasti- ja valoisuuslohkot 7, 9 ja 11 ovat suunnittelultaan tavanomaisia ja toimivat kuten televisioalalla tunnetaan, ohjaten vastaavasti lähtevän luminanssisignaalin (YOUT), joka 15 vastaa kuvasiirtymien terävyyttä tai reunoja, korkeataa-juussisältöä, Y0UT:n amplitudia vastaten kuvan kontrastia, ja YOOT:n tasa j ännitekomponenttia vasta täten kuvan valoisuutta. Huippuarvon, kontrastin ja valoisuuden ohjausyksiköt 13, 15 ja 17 käyttäjälle ovat olemassa, jotta käyt-20 täjä voisi manuaalisesti säätää kuvan vastaavia ominaisuuksia. Kukin käyttäjän ohjausyksiköistä 13, 15 ja 17 tuottaa tasajänniteohjaussignaalin vastaavaa luminanssin prosessointilohkoa varten, ja voi tuota tarkoitusta varten sisältää vastaavan potentiometrin. Vaihtoehtoisesti, ja 25 kuten on tavanomaisempaa nykyaikaisissa televisiojärjestelmissä, kussakin käyttäjän ohjausyksikössä voi olla vastaava digitaali/analogiamuunnin, joka toimii yhteisen oh-jausmikroprosessorin ohjauksessa. Mikroprosessori vastaanottaa käyttäjän näppäimistöltä antamat komennot vastaten 30 kuvan ominaisuuksia.

. Tuleva krominanssikomponentti prosessoidaan väri- prosessointilohkolla 19, joka sisältää väridemodulaatto-rin, kyllästys(amplitudi)prosessointiyksikön ja värisävy tai pääväri (vaihe) -prosessointiyksikön (ei esitetty) 35 alhaisen tason punaisen, vihreän ja sinisen värierosignaa- • 97513 4 lien r-T, g-Y ja b-Y tuottamiseksi. Vaihtoehtoisesti väri-erosignaalit voivat olla I- ja Q-tyyppiä. Kyllästys- ja pääväriprosessointi voi olla manuaalisesti ja/tai automaattisesti ohjattu elementeillä, joita ei ole esitetty.

5 Värierosignaalit r-Y, b-Y ja g-Y ja prosessoitu luminanssisignaali YOUT on kytketty matriisiin 21, jossa ne yhdistetään punaisen, vihreän ja sinisen värisignaalien r, g ja b tuottamiseksi. Alhaisen tason r, g ja b värisig-naalit vahvistetaan vastaavilla ohjausvahvistimilla (DR) 10 23r, 23g ja 23b voimakkaan tason R, G ja B värisignaalien tuottamiseksi, jotka soveltuvat näyttölaitteen 25 ohjaamiseen. Näyttölaite 25 voi olla yksittäinen suoraan katsottava katodisädeputki (CRT), tai projektioryhmä, joka sisältää erilliset punaisen, vihreän ja sinisen CRT:t, pro-15 jisointioptiikan ja näyttöruudun. Suoraan katsomisen tapauksessa voimakkaan tason R, G ja B värisignaalit on kytketty yhteisen CRT:n vastaaviin katodeihin. Projisoinnin tapauksessa voimakkaan tason R, G ja B värisignaalit on kytketty vastaavien yksittäisten CRT:n katodeille.

20 Vaikkakaan sitä ei ole yksinkertaisuuden vuoksi esitetty, televisiojärjestelmä sisältää myös synkronoivan prosessointilohkon, jossa muodostetaan vaakasuuntaiset ja pystysuuntaiset synkronointipulssit, jotka sisältyvät lu-minanssisignaaliin YIN. Nämä synkronointipulssit proses-25 soidaan, jotta saataisiin vaakasuuntaiset ja pystysuuntaiset paluupimennyspulssit, jotka sijoitetaan matriisissa 21 vastaaviin alhaisen tason r, g ja b signaalien paluujaksoihin siten, että näyttölaite 25 on "pimennetty" vastaavien paluujaksojen aikana, jotta vältettäisiin näkyvien 30 paluujuovien tuottaminen. Synkronointipulssit prosessoi daan myös poikkeutussignaalin muodostavalla yksiköllä, jotta tuotettaisiin poikkeutussignaalit yhdelle CRT:lie suoraan katsottavassa tapauksessa, tai yksittäisille CRT:lie projisoinnin tapauksessa.

5 97513

Televisiojärjestelmän osia, sellaisia kuten kontrasti-, valoisuus-, väriprosessointilohkot 9, 11 ja 19, ja matriisi 21, voi olla sisällytetty yhteen integroituun piiriin IC, joka on osoitettu lohkolla 27. Eri signaalitu-5 lo- ja signaalilähtöliitännät on osoitettu pienillä ympyröillä.

Kuten aiemmin osoitettiin, on toivottavaa rajoittaa elektronisuihkun virta, jotta vältettäisiin "valkoisten pisteiden kukkiminen". Tyypillisesti tämä on toteutet-10 tu tunnistelemalla CRT:n (CRT:den) ottamaa virtaa siihen liittyvästä korkeajänniteteholähteestä ja muodostamalla ohjaussignaali toistetun kuvan kontrastin tai valoisuuden tai molempien vähentämiseksi. Sellaisen suihkuvirran ohjauslaitteen (ei esitetty) lisäksi kuviossa 1 esitetyssä 15 televisiossa huippuohjaustaso on rajoitettu ennalta määrättyyn arvoon, koska elektronisuihkun pistekoko laajenee epälineaarisesti korkeammilla suihkuvirran amplitudeilla. Tarkemmin ottaen tämä suoritetaan tunnistelemalla prosessoidun luminanssisignaalin Yjonka on tuottanut sarjaan 20 kytketyt huippuarvon, kontrastin ja valoisuuden proses-sointilohkot 7, 9 ja 11, huippuarvoa automaattisen kont-rastinohjaussignaalin muodostamiseksi. Lähtevää tai prosessoitua luminanssisignaalia Y0UT käytetään mieluummin kuin tulevaa luminanssisignaalia YIN, koska YOUT:iin vaikuttaa . 25 huippuarvon, kontrastin ja valoisuuden käyttäjän ohjauk- ’ set. Tämän tyyppinen automaattinen kontrastinohjaus (jota voidaan myös kutsua "automaattikuvaksi") estää yksityiskohtien terävyyden häviämisen valoisissa (valkoisissa) alueissa johtuen kukkimisesta, sallien samalla voimakkaan 30 kontrastin (ja sen vuoksi subjektiivisesti valoisat) kuvat, kun signaalihuiput pysyvät alle kukkimiskynnyksen.

Tarkasteltaessa kuviossa 1 esitettyä kaaviota, automaattinen kontrastinohjauslaite sisältää, kontrastin-prosessointilohkon 9 lisäksi, huippuarvotunnistimen 29, 35 joka tunnistaa lähtevän luminanssisignaalin YOUT valkoiseen • 97513 6 ulottuvan osan huippuarvot. Toivottava huippuarvontunnis-tin, joka kykenee vastaamaan hyvin teräviin piikkisignaa-leihin, on esitetty US-patenttihakemuksessa 380 697 otsikolla "Peak Detector With Feedback", arkistoitu 14 heinä-5 kuuta 1989 hakijana G. A. Whiteledge. Valkoisen huippuar-vontunnistimen 29 tasajännitelähtö on kytketty vahvistimeen 31, joka myös vastaanottaa vertailu jännitteen VRP, vastaten huipputasoa, jonka yläpuolella kukkimista todennäköisesti esiintyy. Vahvistimen 31 lähtö on kytketty dio-10 din 33 kautta sarjaankytketyn vastuksen 15a liitokseen jota seuraa ohituskondensaattori 15b, jotka muodostavat alipäästösuotimen, joka liittyy käyttäjän kontrastinoh-jausyksikköön 15, esimerkiksi digitaali/analogiamuuntimen tuottaman pulssin suodattamiseksi. Vastus 15a ja konden-15 saattori 15b myös määräävät kontrastinohjaussilmukan aikavakion. Esitetyn toteutuksen tapauksessa oletetaan, että lähtevän luminanssisignaalin Y0UT valkoiseen ulottuvat osat ovat nousevia, että tasajännitekontrastinohjaussignaalin kasvattaminen vastaa kasvavaa vahvistusta ja sen vuoksi 20 kasvavaa kontrastia, ja että kontrastinohjaussignaalin pienentäminen vastaa vahvistuksen ja kontrastin pienentämistä. Näin ollen vahvistin 31 on järjestetty ja diodi 31 on suunnattu vähentämään kontrastinohjaussignaalia Vc funktiona Y0UT:n huippuarvosta, kun YOUT ylittää kukkimiskynnyk-25 sen (joka vastaa vertailu jännitettä VRF).

Huippuarvon ohjaaman automaattisen kontrastinoh-jauslaitteen toiminta voidaan ymmärtää paremmin seuraavan kvantitatiivisen esimerkin avulla. Oletetaan, että maksimi käytettävissä oleva vahvistuksen vähennys automaattisen 30 kontrastinohjauksen alaisuudessa on 3 dB. Tuossa tapauksessa, maksimikontrastinohjausasetuksella ja nimellisellä valoisuudenohjausasetuksella, maksimivahvistus tulevalle luminanssisignaalille YIN saavutetaan niin kauan kun lähtevän luminanssisignaalin Y0UT huippuamplitudi on alle 70 35 IRE-yksikköä. Vahvistuksen pienentyminen tapahtuu, kuten 7 97513 tarvitaan, funktiona lähtevän luminanssisignaalin huippu-amplitudista, huippuamplitudeilla välillä 70 ja 100 IRE-yksikköä. Tämä on esitetty graafisesti vahvistusominais-käyrällä, joka liittyy kontrastinprosessointilohkoon ku-5 viossa IA. Käyrä A edustaa vahvistusominaiskäyrää maksimi-kontrastinohjauksella valkoisen huippuamplitudeilla, jotka ovat 70 IRE-yksikköä tai sen alle. Käyrä B edustaa vahvistusominaiskäyrää maksimaalisella käyttäjän kontrastinoh-jauksella valkoisen huippuamplitudeilla 100 IRE-yksikköä. 10 Käyrä B edustaa myös minkä tahansa valkoisen huippuampli-tudin vahvistusominaiskäyrää kontrastinohjauksen ollessa pienennetty 3 dB käyttäjän kontrastinohjausyksikön 15 avulla tai automaattisen suihkunrajoituslaitteen avulla (ei esitetty).

15 Kuten yllä selitettiin, valkoisen huippuun vastaa va automaattinen kontrastinohjauslaite estää pisteen kukkimisen, kun kuva sisältää liian suuria valkoisen huippuja pienillä alueilla vastaten esim. informaatiomerkkejä tai televisiostudion, tai muun lähteen, kuten videonauhurin 20 "näytön päällä" -näyttöominaisuuden avulla tuottamaa tekstiä. Kuitenkin, koska kontrastinprosessointilohkon 9 vah-vistusominaiskäyrä on lineaarinen, luminanssisignaalin kaikkia amplituditasoja vähennetään valkoiseen huippuun vastaavalla automaattisella kontrastinohjauslaitteella, 25 kun kuva sisältää liian pienen alueen valkoiseen ulottuvia “ huippuja, riippumatta muun kuvan ominaisuuksista. Siten, esim. kun 100 IRE huippuamplitudit vastaten merkkejä lisätään yhtäkkiä luminanssisignaaliin, joka muodostuu yksinomaan 70 IRE tai matalammista huipuista (so. normaali lu-30 minanssisignaalisisältö), luminanssisignaalin keskialueen amplituditasot (esim. 30 - 50 IRE), kuten myös korkeat amplituditasot, alenevat. Sen seurauksena katselija havaitsee toistetun kuvan keskimääräisen valoisuuden subjektiivisen vähenemisen, koska 100 IRE huippuamplituditasot, 35 jotka liittyvät pieniin alueisiin, aiheuttavat vain pie- 97513 8 nen eron kuvan yleiseen keskimääräiseen valoisuuteen. "Valkoisen venytyksen" prosessointilohko 5 on suunniteltu tätä ja muita tarkoituksia varten.

"Valkoisen venytyksen" prosessointilohkon 5 vah-5 vistusominaiskäyrä on esitetty graafisesti kuviossa IB. Kuten kuviossa IB on osoitettu, valkoisen venytyksen vah-vistuskäyrä sisältää epälineaaristen vahvistusfunktioiden perheen, jossa on suuremmat vahvistukset tulevan signaalin keskialueen ja alhaisten amplitudien tasoille kuin tulevan 10 signaalin korkeille maplituditasoille. Epälineaarisuuden aste riippuu käänteisesti ohjausjännitteen Vc arvosta. Siten alhaisin epälineaarisuuden aste (so. lineaarinen funktio) on käytössä ohjausjännitteen Vc suurimmalla voimakkuudella Vcl, ja suurin epälineaarisuuden aste on käytössä oh-15 jausjännitteen Vc alhaisimmalla voimakkuudella Vc2. Keksinnön suositellussa toteutuksessa ohjausjännite Vc edustaa prosessoidun luminanssisignaalin Y0UT keskimääräistä arvoa. Prosessoitua luminanssisignaalia Y0UT käytetään mieluummin kuin tulevaa luminanssisignaalia YIB, koska tällä tavoin 20 huippukontrastin ja valoisuuden prosessointilohkojen 7, 9 ja 11 asetukset otetaan huomioon. Näin ollen, kun prosessoidun luminanssisignaalin keskimääräinen arvo on alhainen (suhteessa ennalta määrättyyn vertailutasoon VRS), johtuen joko vastaanotetun televisiosignaalin kuvasisällöstä ja/ .. 25 tai käyttäjän kontrasti- ja valoisuusasetuksista, proses soidun luminanssisignaalin Y0UT keskialueen amplitudeja vahvistetaan tai korostetaan suhteessa korkean amplitudin tasoon. Vastakkaisessa tapauksessa, kun keskimääräinen arvo on korkea, vahvistusfunktio romahtaa ja tulee lineaa-30 riseksi.

. Epälineaarinen valkoisen venytyksen vahvistuksen- ohjauksen prosessointi on dynaamisessa vuorovaikutuksessa lineaarisen automaattisen kontrastinvahvistuksenohjauksen prosessoinnin kanssa. Sen seurauksena suhteellisen tummis-35 sa kuvissa, jotka sisältävät pienen alueen valkoisen poik-

II

Claims (8)

97513 9 keamia, liialliset valkoisen huippuamplitudit pienenevät johtuen kontrastivahvistuksen vähenemisestä, mutta keski-valoisia amplitudeja (jotka muuten myös pienentyisivät lineaarisen kontrastivahvistuksen pienentymisen vuoksi) 5 kasvatetaan kompensoivasti johtuen epälineaarisesta valkoisen venytyksen vahvistuskäyrästä. Tarkasteltaessa kuviossa 1 esitettyä kaaviota, ohjausjännite Vc valkoisen venytyksen prosessointilohkoa 5 varten muodostetaan seuraavalla tavalla. Keskiarvotun-10 nistinta 35, joka voi yksinkertaisesti sisältää R-C-pii-rin, käytetään tunnistamaan prosessoidun luminanssisignaa-lin Y0UT keskimääräinen arvo. Saatava tasajännitesignaali on kytketty vahvistimen 37 yhteen tuloon. Vahvistimen 37 toinen tulo vastaanottaa vertailujännitteen V,^. Ohjaus-15 jännite Vc valkoisen venytyksen prosessointilohkolle 5 muodostuu vahvistimen 37 lähtöön. Keskiarvotunnistin 35 ja vahvistin on järjestetty signaalipolariteeteiltaan siten, että prosessoidun luminanssisignaalin YOUT keskiarvoilla, jotka ovat alle VM, ohjaus jännitteen Vc arvo pienenee suo-20 rassa riippuvuudessa keskiarvoon. Esimerkkinä valkoisen venytyksen prosessointilohko 5 voidaan toteuttaa tavalla, joka on esitetty rinnakkai-sesti arkistoidussa Lagonin patenttihakemuksessa otsikolla "Amplifier Arrangement For Producing A Controllable Non-25 Linear Transfer Characteristis Useful For Improving The " Subjective Contrast Of An Image", johon yllä viitattiin. Lyhyesti sanoen, kuten kuviossa 2 on esitetty, rinnakkaishakemuksessa kuvattu järjestely sisältää kaksi PNP-emitteriseuraajavahvistinta 201 ja 203, joiden tulot 30 on kytketty rinnakkain vastaanottamaan syöttösignaali ja niiden lähdöt on kytketty yhteen vastuksella 205. Esioh-jausjännite VB on kytketty emitteriseuraajan 203 emitte-rille vastuksen 207 kautta siten, että emitteriseuraaja 203 sulkeutuu ennen emitteriseuraajaa 201. Sulkeutumisjän-35 nitteen, joka vastaa esiohjausjännitettä VB, alapuolella 97513 10 emitteriseuraajat 201 ja 203 antavat oleellisesti samat lähtösignaalit. Näin ollen mitään virtaa ei kulje vastuksen 205 kautta. Kuitenkin sulkeutumisjännitteen yläpuolella emitteriseuraaja 203 ei enää tuota lähtösignaalia, ja 5 virta kulkee nyt vastuksen 205 kautta. Vastusten 205 ja 207 jännitejakajatoiminnolla vaimennettu versio emitteri-seuraajan 201 lähtösignaalista esiintyy vastusten 205 ja 207 liitoksessa, kuten kuviossa IB on esitetty. Näin ollen lineaarinen ja epälineaarinen lähtösignaali muodostuu 10 emitteriseuraajien 201 ja 203 vastaaville emittereille. Nämä kaksi lähtöjännitettä muunnetaan vastaaviksi virroiksi ja saatavat virrat yhdistetään virranohjauspiirillä 209, joka sisältää "pehmeäkytkennän", funktiona ohjausjän-nitteestä Vc. Vahvistuskäyrä kokonaisuudessaan on kuviossa 15 IB esitetyn mukainen. Valkoisen venytyksen prosessointilohko 5 sijaitsee mieluiten ennen muita vahvistuksenohjauslohkoja, sellaisia kuin kontrastinprosessointilohko 9, kuten kuviossa 1 on esitetty, koska tällä tavoin sen tulosignaalin amplitudi-20 alue on suhteellisen vakio ja ennustettava. Tämä yksinkertaistaa valkoisen venytyksen prosessointilohkon 5 toteutusta. Kuviossa 1 esitetyn televisiojärjestelmän toiminta automaattisen kontrastin ja valkoisen venytyksen välisen 25 vuorovaikutuksen suhteen havainnollistetaan määrällisesti seuraavalla esimerkillä. Kun kuvan valoisuusarvo on kohtuullisen suuri ilman valkoiseen ulottuvia osia, jotka vastaavat yli 70 IRE signaalikomponentteja, valkoisen huippuarvoon reagoiva automaattinen kontrastinohjauslaite 30 ei ole aktiivinen ja valkoisen venytyksen vahvistusfunktio on lineaarinen (Vc = VC1 kuviossa IB). Jos 100 IRE signaa-lihuippuja vastaten kuvan pieniä valkoisia aalueita, esim. sellaisia kuin merkit, summataan, automaattinen kontrastinohjauslaite pyrkii vähentämään Youx:n tasojen amplitu-35 dia aina 3 dB saakka. Sen seurauksena keskialueen lumi- 97513 11 nanssiamplituditasot luokkaa 50 IRE pyrkisivät pienenemään noin 15 IRE. Vertailu jännite νω on asetettu siten, että valkoisen venytyksen prosessointilohko 5 kohdistaa maksimi vahvistuksen (Vc = Vc2 kuviossa IB) signaaliin Y1N seu-5 rauksena Y0UT:n keskiarvon vähenemisestä johtuen yleisestä kontrastivahvistuksen vähenemisestä näissä olosuhteissa. Tekemällä valkoisen venytyksen vahvistusmuutos sellaiseksi, että YIM:n 50 IRE amplituditaso kasvaa luokkaa 15 IRE vakaassa tilassa (so. kun sekä valkoisen venytyksen pro-10 sessointilohko 5 ja kontrastinprosessointilohko 9 ovat stabiloituneet), keskialueen vahvistuksen väheneminen lineaariseen automaattiseen kontrastivahvistuksen ohjaukseen kompensoidaan epälineaarisella valkoisen venytyksen vahvistuksen kasvulla. 15 Yllä oleva määrällinen esitys koskee pääasialli sesti valkoisen venytyksen vahvistuskäyrää keskialueen amplitudeilla. Korkeiden amplitudien suhteen, so. amplitudeilla, jotka ovat yli epälineaaristen vahvistusfunktioi-den taitekohdan, katselukokeilla on havaittu, että vahvis-20 tusta (kulmakerrointa) ei mielellään tulisi alentaa alle noin 0,5. Edullisten tulosten lisäksi, jotka saadaan yllä kuvattujen valkoisen venytyksen ja automaattisen kontras-tinohjauslaitteen välisellä dynaamisella vuorovaikutuksel-25 la, valkoisen venytyksen laite on havaittu erityisen käyt- *'· tökelpoiseksi televisiojärjestelmässä, jossa käytetään suhteellisen laajakaistaisia CRT-ohjäimiä suuremman kuva-erottelun tuottamiseksi. Sellaisilla laajakaistaohjäimillä on alhaisemmat lähtöimpedanssit kuin alhaisemman kaista-30 leveyden ohjaimilla. Alhaisemmat lähtöimpedanssit pyrkivät .. vaikuttamaan televisiojärjestelmän gamma-ominaisuuksiin, vähentäen siten keskialueen lähtevää valoa. Epälineaariset valkoisen venytyksen vahvistusfunktiot, jotka korostavat tai vahvistavat keskialueen amplitudeja suhteessa suuriin 35 amplitudeihin, kompensoivat keskialueen amplitudien piene- 97513 12 nemistä johtuen alhaisemman lähtöimpedanssin laajakaistaisista CRT-ohjäimistä. Kuten aiemmin huomautettiin automaattisen kontrastin ja valkoisen venytyksen ohjauksen osalta, on vastaa-5 vasti toivottavaa tunnistaa huippu ja keskiarvo signaalista, joka edustaa toistetun kuvan luminanssikomponenttia sen jälkeen kun kuvan ominaisuudet, sellaiset kuin kontrasti ja valoisuus, on säädetty siten, että vastaavat ohjaussignaalit kuvaavat oikein toistetun kuvan sisältöä. 10 Kuviossa 1 esitetyssä toteutuksessa prosessoitu luminans-sisignaali on itse käytettävissä tätä tarkoitusta varten. Jos prosessoitua luminanssisignaalia ei ole käytettävissä, prosessoitua luminanssiinformaatiota edustava signaali voi olla saatavilla. Esimerkiksi TA7730 luminanssinprosessoin-15 ti IC, joka on kaupallisesti saatavilla Toshibalta, antaa lähtöliitäntään luminanssia edustavan signaalin, joka on saatu yhdistämällä r, g, b värisignaalit, joihin on kohdistettu kontrastin- ja valoisuudenohjaus. Valitettavasti luminanssisignaalia tai luminanssia edustavaa signaalia, 20 joka kuvaa kontrastin- ja valoisuudenohjauksen prosessointia, ei ole tarjolla muissa IC:ssä, esimerkiksi TDA4580:ssä, joka on saatavilla Valvolta. Rinnakkaisesti arkistoidussa Lagonin US-patentti-hakemuksessa otsikolla "CONTROL SIGNAL GENERATOR FOR A 25 TELEVISION SYSTEM" kuvattu laite on suunnattu tähän ongelmaan, ja siinä yhdistetään IC:n vastaaviin lähtöliitäntöi-hin tuotetut r, g, b värisignaalit signaalin tuottamiseksi, joka ainakin suunnilleen edustaa prosessoitua lumi-nanssi-informaatiota. Saatava "summattu luminanssisignaa-30 li" kuitenkin sisältää pulsseja, jotka vastaavat suuren tason (esim. alueella -100 - -160 IRE) paluupimennyspuls-seja, jotka sisältyvät r, g, b signaaleihin,jotka yhdistetään, toisin kuin TA7730 IC:n tuottama summattu lumi-nanssisignaali, jossa r, g, b signaalit yhdistetään ennen 35 kuin paluupimennyspulssit lisätään. Summatun luminanssi- 97513 13 signaalin sisältämät pulssit ulottuvat merkittävästi alle mustan tason, ja vaikuttavat siten oleellisesti keskiarvoon (kuten myös huipusta huippuun -arvoon). Näin ollen summatun signaalin keskimääräistä arvoa tunnistelemalla 5 saatu ohjaussignaali ei edustaisi tarkasti toistetun kuvan valoisuutta. Lagonin hakemuksessa kuvattu ohjaussignaali-generaattori sisältää myös mahdollisuuksia tämän ongelman ratkaisemiseksi. Kaavio rinnakkaisesti arkistoidussa hakemuksessa 10 esitetystä piiristä on esitetty kuviossa 3 laitteen esittämiseksi, jonka avulla keksintöä voidaan soveltaa televisiojärjestelmään, jossa prosessoitu luminanssisignaali tai jokin prosessoitua luminanssiinformaatiota edustava informaatio ei ole valmiiksi käytettävissä. 15 Tarkemmin ottaen, tarkasteltaessa kuviota 3, IC- piirin vastaaviin lähtöliitäntöihin tuotetut värisignaalit r, g, b summataan resistiivisellä yhdistäjällä, joka sisältää vastukset 301, 303, 305. Saatava summattu signaali, joka muodostuu vastusten 301, 303, 305 yhteiseen liitok-20 seen, on kytketty emitteriseuraajavahvistimen 307 kannalle. Lähtösignaali muodostetaan kuormavastuksen 179 yli emitteriseuraajan 307 matalaimpedanssiseen emitteriläh-töön. Vastus 181, joka on kytketty syöttöjännetelähteen 25 (Vcc) ja emitteriseuraajan 307 emitterin väliin, nostaa ' emitteriseuraajan 307 johtavuuskynnystä siten, että oleel lisesti koko valkoiseen ulottuva summattu signaali mustan tason yläpuolella esiintyy emitterilähdössä, mutta pulssit, jotka vastaavat värisignaalien r, g b paluupimennys-30 pulsseja, poistuvat. Siten johtuen emitterille tuodusta lisääntyneestä esiohjauksesta, tunnistettu keskiarvo ja saatava valkoisen venytyksen ohjaussignaali VCA edustavat suhteellisen luotettavasti toistetun kuvan keskimääräistä luminanssikomponenttia. 97513 14 Vaikkakin vastukset 171, 173 ja 175 voidaan suhteuttaa tunnetun luminanssimatriisiyhtälön mukaisesti tuottamaan tarkasti luminanssisignaali, suhde 1:1:1 on havaittu riittäväksi käytännössä tuottamaan prosessoitu lu-5 minanssia edustava komponentti, joka soveltuu valkoisen venytyksen prosessoinnin ohjaukseen. Yllä kuvatun muunnelman lisäksi muut muunnelmat ovat mahdollisia. Esimerkiksi vaikka automaattinen kont-rastinohjaus suositellussa toteutuksessa on saavutettu 10 tunnustelemalla prosessoitua luminanssisignaalia (tai lu-minanssia edustavaa signaalia, kuten kuviossa 3 on osoitettu), on mahdollista tunnistella suihkun virtaa suoraan. Edelleen vaikka valkoisen venytyksen prosessointilohko 5 on sijoitettu ennen kontrastinprosessointilohkoa 9 suosi-15 tellussa toteutuksessa yllä kuvatusta syystä, on mahdollista, että erilaista sarjaankytkentäjärjestystä voitaisiin käyttää. Samalla tavoin on mahdollista yhdistää valkoisen venytyksen ja kontrastiprosessointilohkojen 7 ja 9 toiminnot. Tässä suhteessa, vaikkakin keksintö on kuvattu 20 analogisen toteutuksen avulla, huomautetaan, että digitaalista toteutusta voidaan käyttää. Näiden ja muiden muunnelmien on ajateltu kuuluvan keksinnön alueeseen, joka määritellään seuraavilla patenttivaatimuksilla. i f 97513 15

1. Televisiojärjestelmässä käytettävä laite, joka sisältää: 5 syöttölaitteen (1), jolla tuotetaan tuleva video signaali (Yin); lähetyslaitteen (12) lähtevän videosignaalin (Yout) tuottamiseksi; ensimmäisen (5) ja toisen (9) amplitudinohjaus-10 laitteen, jotka on kytketty kaskadiin mainitun syöttölaitteen (1) ja mainitun lähetyslaitteen (12) väliin mainitun tulevan videosignaalin amplitudin ohjaamiseksi, jotta tuotettaisiin mainittu lähtevä videosignaali; mainituilla ensimmäisellä ja toisella amplitudinohjauslaitteella (5, 15 9) on vastaavasti ensimmäinen ja toinen vahvistuskäyrä, joita voidaan ohjata siihen tuoduilla vastaavilla ensimmäisellä ja toisella vahvistuksenohjaussignaalilla; tunnettu siitä, että: ensimmäinen (5) ja toinen (9) amplitudinohjauslai-20 te on kytketty sarjaan nimettyyn järjestykseen mainitun syöttö- ja lähetyslaitteen väliin; ensimmäinen vahvistuskäyrä sisältää epälineaarisen vahvistusfunktion; toinen vahvistuskäyrä on suhteellisen lineaarinen 25 vahvistusfunktio verrattuna ensimmäisen vahvistuskäyrän epälineaariseen vahvistusfunktioon; ensimmäinen vahvistuksen ohjaussignaali kehitetään ensimmäisellä vahvistuksenohjauslaitteella (35, 37) vasteena lähtevän videosignaalin ensimmäiselle amplitudipa-. 30 rametrille; ja toinen vahvistuksen ohjaussignaali kehitetään toisella vahvistuksenohjauslaitteella (29, 31, 33) vasteena lähtevän videosignaalin (Yout) toiselle amplitudiparamet-rille.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, edelleen 97513 16 tunnettu siitä, että mainittu toinen amplitudinoh-jauslaite sisältää kontrastinohjauslohkon.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, edelleen tunnettu siitä, että mainittu kontrastinohjauspor- 5 ras sisältää manuaalisen ohjauslaitteen (15) mainitun toisen vahvistuskäyrän ohjaamiseksi.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen laite, edelleen tunnettu siitä, että mainittu lähetyslaite sisältää näyttölaitteen, jolla tuotetaan kuva mainitun lähtevän 10 videosignaalin ohjaamana.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen laite, edelleen tunnettu siitä, että valoisuudenohjauslaite (11) on kytketty kaskadiin mainitun kontrastinohjauslaitteen kanssa mainitun lähtevän videosignaalin tasajännitekompo- 15 nentin ohjaamiseksi.

6. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, edelleen tunnettu siitä, että mainittu lähtevä videosignaali edustaa luminanssi-informaatiota.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, edelleen 20 tunnettu siitä, että mainittu ensimmäinen ohjaus laite sisältää keskiarvotunnistimen (35), jolla muodostetaan mainittu ensimmäinen ohjaussignaali mainitun lähtevän luminanssisignaalin keskimääräisen arvon ohjaamana.

8. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laite, edelleen 25 tunnettu siitä, että: mainittu ensimmäinen ohjauslaite sisältää keskiarvotunnistimen (35), jolla muodostetaan mainittu ensimmäinen ohjaussignaali mainitun lähtevän luminanssisignaalin keskimääräisen arvon ohjaamana; ja 30 mainittu toinen ohjauslaite sisältää huippuarvon tunnistinlaitteen (29) , jolla muodostetaan mainittu toinen ohjaussignaali mainitun lähtevän luminanssisignaalin valkoiseen ulottuvien huippujen ohjaamana. Il 17 97513