NL8302292A - Digitale kleurinformatiecodeerinrichting. - Google Patents

Description

I ^ C/Ca/ar/1546

Digitale kleurinformatiecodeerinrichting.

De uitvinding heeft betrekking op een digitale kleurinformatiecodeerinrichting voor toepassing bij een kleurenvideocamera, en meer in het bijzonder op een dergelijke inrichting van nieuw type met een zo groot mogelijk 5 dynamisch gebied voor het luminantiesignaal en de kleurinfor-matiesignalen, waardoor de invloed van quantumruis verminderd wordt.

Wanneer het samengestelde uitgangssignaal van een kleurenvideocamera de gedaante van een 8-bits digi-10 taal signaal heeft, wordt voor het stoepniveau (zwart niveau) een digitale waarde "60" gekozen en voor het witte niveau van 100% een digitale waarde "200" gekozen,, waaruit voor het video-informatiesignaal een dynamisch gebied van "140" resulteert. Dit houdt enerzijds verband met het feit, dat het 15 samengestelde uitgangssignaal van de kleurenvideocamera een synchronisatiesignaalcomponent S bevat, waarvan het niveau met een digitale waarde "56" onder het stoepniveau ligt en derhalve de digitale waarde "4" heeft, daar het samengestelde uitgangssignaal aan de onderzijde een tolerantiegebied met 20 een digitale waarde "4" dient te hebben. Hieruit resulteert als ondergrens voor het dynamische videogebied een digitale waarde "60". Aan zijn bovenzijde dient het samengestelde uitgangssignaal eveneens een tolerantiegebied te hebben met als gevolg, dat voor het witte niveau van 100% niet de maxi-25 male 8-bits digitale waarde "255" wordt gekozen, doch "20Q". Voor de video-informatiesignalen resulteert daaruit een dynamisch gebied met een digitale waarde "140”. In verband daarmede heeft men reeds voorgesteld om het dynamische gebied van het luminantiesignaal Y en van de eveneens tot het 30 samengestelde uitgangssignaal behorende kleurinformatie-signalen I en Q reeds vooraf tot de digitale waarde "140" te beperken. Aangezien de zojuist genoemde signaalcomponenten van het samengestelde signaal echter oorspronkelijk geen synchronisaties ignaalcomponent bevatten, dient ter verminde·* 35 ring van de invloed van quantumruis het door een 8-bits di-* gitaal signaal bestreken, dynamische gebied zo ruim mogelijk te zi3n' S 3 0 2 2 9 2 -2- τ i '

De onderhavige uitvinding stelt zich ten doel, een digitale kleurinformatiecodeerinrichting te verschaffen, welke de hiervoor genoemde problemen van bekende dergelijke inrichtingen oplost.

5 Voorts stelt de uitvinding zich ten doel, een dergelijke digitale kleurinformatiecodeerinrichting van nieuw type te verschaffen, welke ter vermindering van de invloed van quantumruis een zo groot mogelijk dynamisch gebied voor het luminantiesignaal en het kleurinformatiesignaal ver-10 schaft, waarbij de mogelijkheid, van bijregeling van het dynamische gebied van de samenstellende signaalcomponenten en van het daaruit samengestelde signaal bestaat.

Een ander doel van de uitvinding is het verschaffen van een voor toepassing bij een kleurenvideo-15 camera geschikte, digitale kleurinformatiecodeerinrichting.

Daartoe verschaft de uitvinding een digitale kleurinformatiecodeerinrichting, welke is gekenmerkt door: een bijregelschakeling voor zodanige bijregeling van de zwarte niveau's van een gedigitaliseerd luminantiesignaal en een 20 kleurinformatiesignaal, dat deze niveau's een voorafbepaalde relatie gaan vertonen; een klaurinformatiesignaalmodulator voor modulatie van het kleurinformatiesignaal; een optel-schakeling voor optelling, .van het gemoduleerde kleurinformatiesignaal bij het luminantiesignaal; en door een Verzwakkings-25 schakeling voor vermindering van de digitale grootte van het uitgangssignaal van de op.telschakeling, een en ander zodanig, dat de dynamische gebieden van het luminantiesignaal en het kleurinformatiesignaal zo ruim mogelijk onafhankelijk van het dynamische gebied van de video-informatiesignaalcomponent 30 van het samengestelde signaal kunnen worden gekozen.

De uitvinding zal worden verduidelijkt in de nu volgende beschrijving aan de hand van de bijbehorende tekening van enige uitvoeringsvormen, waartoe de uitvinding zich echter niet beperkt. In de tekening tonen: 35 Fig. 1 een schematische weergave van het dynamische gebied van een samengesteld uitgangssignaal van een kleurenvideocamera, respectievelijk de daartoe behorende ui tg ang sschakeling, 8 3 0 2 2 9 2 1 »

I

-3-

Fig. 2 een blokschema van de schakeling van een kleurenvideocamera met een digitale kleurinformatie-codeerinrichting volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding, 5 Fig. 3A-3F enige schematische weergaven van het dynamische gebied op de golfvorm van in enige punten in het blokschema volgens Fig. 2 verschijnende signalen,

Fig. 4 een blokschema van een digitale kleurinformatiecodeerinrichting volgens een uitvoeringsvorm 10 van de uitvinding,

Fig. 5 een blokschema van een uitvoeringsvorm van de bij de inrichting volgens Fig. 4 toegepaste ver-zwakkingsschakeling,

Fig. 6 een blokschema van het belangrijkste 15 gedeelte van de schakeling van een kleurenvideocamera met een digitale kleurinformatiecodeerinrichting volgens een andere uitvoeringsvorm van de uitvinding,

Fig. 7 en 8 blokschema's van bij de schakeling volgens Fig. 6 toegepaste vertragingsschakelingen,en 20 Fig. 9 een blokschema van een uitvoerings vorm van de bij de digitale kleurinformatiecodeerinrichting volgens Fig. 6 toepepaste verzwakkingsschakeling.

In het blokschema volgens Fig. 2 van de schakeling van een kleurenvideocamera met een digitale kleur-25 informatiecodeerinrichting volgens de uitvinding heeft het verwijzingscijfer 1 betrekking op een beeldopneemelement van het "solid state" type voor vorming van een rode signaalcom-ponent R, het verwijzingscijfer 2 op een dergelijk beeldopneeme lement voor vorming van een groene signaalcomponent G 30 en verwijzingscijfer 3 op een dergelijk beeldopneemelement voor vorming van een blauwe signaalcomponent B; de genoemde beeldopneemelementen 1,2 en 3 kunnen bijvoorbeeld bestaan uit ladingsgekoppelde inrichtingen. De discrete uitgangssignalen R,G en B van de respectieve beeldopneemelementen 1, 2 en 3 35 worden op geschikte wijze versterkt door respectieve voor-versterkers 4,5 en 6 en vervolgens bewerkt door respectieve bemonster- en houdschakelingen 7,8 en 9, welke zowel bemonste- 8302292 -4- it.

I t ring als golfvormcorrectie uitvoeren. De uitgangssignalen van de respectieve schakelingen 7,8 en 9 worden toegevoerd aan de respectieve analoog/digitaal-omzetters 10,11 en 12 voor omzetting in digitale signalen. De aldus gedigitali-5 seerde signalen R,G en B worden vervolgens aan verder signaalbewerking onderworpen, zoals y-correctie, stoepniveau-instelling, niveaufixatie, afsnijding en dergelijke; deze bewerkingen geschieden door respectieve signaalbewerkings-eenheden 13,14 en 15, waarvan de respectieve uitgangssigna-10 len worden toegevoerd aan een matrixschakeling 16, welke het luminantiesignaal Y en de kleurinformatiesignalen I en Q volgens de hierna volgende vergelijkingen vormt:

Y = 0,03R + 0,59G + 0,11B I = 0,60R - 0,28G - 0,32B 15 Q = 0,21R - 0,52G - 0,3lB

De kleurinformatiesignalen I en Q worden daarbij door niet in de tekening weergegeven schakelingen voor witbalancering aan een zodanige niveauregeling onderworpen, dat de gewenste witbalans wordt verkregen, en vervolgens tezamen met het 20 luminantiesignaal Y aan een kleurinformatiecódeerinrichting 19 voor codering volgens het NTSC-stelsel toegevoerd. Deze codeerinrichting 19 voert de volgende kleurinformatiecodering uit: Eenc = Y + QsintOJcsc·11 + 33°} + ^^csc*11 + 33°}' waarin CJ . de hoeksnelheid van het kleurhulpdraaggolfsig-

OS O

25 naai vormt. De codeerinrichting 19, welke nog meer in details zal worden beschreven, geeft het gecodeerde signaal Eenc af.

In het blokschema volgens Fig. 2 heeft het verwijzingsgetal 20 betrekking op een zwartsalvosignaalgene-rator voor vorming van een zogenaamd "zwartsalvosignaal", 30 bestaande uit horizontale en verticale synchronisatiesignalen S en een kleursalvosignaal B zonder video-informatie. Meer in het bijzonder geeft de zwartsalvosignaalgenerator 20 in reactie op een aan de generator toegevoerd horizontaal en verticaal synchronisatiesignaal H/V-Sync. een 8-bits digi-35 taal synchronisatiesignaal S en in reactie op een kleursalvo-vlag Burst Flag, een kleurhulpdraaggolfsignaal Csc en een 8302292 t ' „ « -5- signaal Csc', waarvan de frequentie 2f tweemaal zo hoog CSw als die f van het kleurhulpdraaggolfsignaal Csc is, een

CSC

digitaal zwartsalvosignaal af. Het verwijzingsgetal 21 heeft in Fig. 2 betrekking op een kieseenheid, welke zowel 5 het genoemde zwartsalvosignaal als het door de kleurinfor-matiesignaalcodeerinrichting 19 afgegeven signaal Eenc krijgt toegevoerd en door middel van een geschikt schakelbe-sturingssignaal zodanig wordt bestuurd, dat hij afwisselend het zwartsalvosignaal en het gecodeerde kleurinformatie-10 signaal Eenc afgeeft. Onder gebruikmaking van het feit, dat tussen de vorming van de video-informatie en de vorming van het zwartsalvosignaal tijdens iedere beeldregelaftast-periode enige tijd verstrijkt, respectievelijk een vertragings-duur optreedt, vindt de besturing van de kieseenheid 21 door 15 middel van een samengesteld onderdrukkingssignaal C-Blank (zie Fig. 3F) zodanig plaats, dat de respectieve uitgangssignalen van de zwartsalvosignaalgenerator 20 en de kleur-informatiecodeerinrichting 19 afwisselend worden doorgelaten, respectievelijk worden samengevoegd tot een samengesteld sig-20 naai E it, dat aan een optelschakeling 22 wordt toegevoerd. Opgemerkt wordt, dat het van de kleurinformatiecodeerinrichting 19 afkomstige signaal een samengesteld signaal kan zijn. Teneinde dit signaal te onderscheiden van het door de kieseenheid 21 afgegeven, samengestelde signaal wordt het 25 uitgangssignaal van de codeerinrichting 19 als gecodeerd signaal E aangeduid, ene

In Fig. 2 heeft het verwijzingsgetal 23 betrekking op een stoepniveausignaalgenerator, waarvan het uitgangssignaal als stoepniveausignaal P het stoepniveau voor 30 het van de kieseenheid 21 afkomstige, samengestelde signaal Es^t verschaft. De digitale waarde van het stoepniveausignaal P bedraagt gewoonlijk ”60". Bij de voorbereiding van opname kan het stoepniveau door de cameraman bij het verschijnen van de video-informatie van ”60” op ”71" worden gebracht. Daartoe 35 kan een niet in de tekening weergegeven schakelaar worden be.-diend, zodanig, dat aan de stoepniveausignaalgenerator 23 een speciaal signaal Ssetup wordt toegevoerd, hetgeen tot gevolg 8302292 « * -6- heeft, dat de digitale waarde van het stoepniveausignaal bij het verschijnen van de video-informatie gedurende iedere beeldregelaftastperiode op de waarde "71" wordt gebracht. De stoepniveausignaalgenerator 23 krijgt het kleuronderdrukkings-5 signaal C-Blank toegevoerd teneinde een dergelijke stoep-niveauverandering, respectievelijk -verhoging/ te verhinderen wanneer geen video-informatie verschijnt. De reden, dat het stoepniveau bij het verschijnen van de video-informatie kan worden verhoogd, is gelegen in het feit, dat het zwarte niveau 10 in afhankelijkheid van de speciale eigenschappen van de camera, de opnamesituatie of -omstandigheden, het beoogde video-effect en dergelijke op een juiste waarde ten opzichte van het voorafbepaalde stoepniveau dient te worden gebracht.

Het door de generator 23 geleverde stoep-15 niveausignaal P wordt door de optelschakeling 22 bij het van de kieseenheid 21 afkomstige, samengestelde signaal E ^ opgeteld, zodanig, dat het laatstgenoemde het (gewenste) stoepniveau gaat vertonen. Het desbetreffende samengestelde signaal met stoepniveau wordt door de digitaal/analoog- 20 omzetter 24 in een voor verdere transmissie geschikt, analoog uitgangssignaal omgezet.

Fig. 4 toont een blokschema van een digitale kleurinformatiecodeerinrichting 19 volgens een uitvoeringsvorm van de uitvinding. In. het blokschema heeft het 25 verwijzingsgetal 25 betrekking op een kleurinformatiesignaal-modulatieschakeling, welke- de kleurinformatiesignalen I en Q krijgt toegevoerd en daaruit een gemoduleerd kleurinformatie-signaal van de volgende gedaante vormt:

Qsin(t)J . t + 33°) + Icos(«„ -t + 33°) 30 wwC esc

Zoals Fig. 3A laat zien, hebben de kleurinformatiesignalen I en Q een zodanige gedaante, dat voor hun zwarte niveau de digitale waarde "128" is gekozen, aan de onderzijde een tole-rantiegebeid met een digitale waarde "16" aanwezig is, aan de bovenzijde een tolerantiegebied met een digitale waarde "15" aanwezig is, de digitale waarde "16" als het ene (onderste) verzadigingsniveau en de digitale waarde "240" als het 8302292 , s -7- andere (bovenste) verzadigingsniveau is gekozen. Als gevolg daarvan vertonen de kleurinformatiesignalen I en Q ieder een groot dynamisch gebied tussen de digitale waarden "16" en "240". In termen van een practische schakeling worden de door 5 de bandfilters 17 en 18 in Fig. 2 afgegeven, digitale kleurinformatiesignalen weergegeven door volgens 2-complement genoteerde, binaire getallen met een tekenbit, welke worden opgewekt als van "-112" tot "+112" graduerende signalen, zoals in Fig. 3A tussen haakjes is aangeduid. Bij het blokschema 10 volgens Fig. 4 wordt ervan uitgegaan, dat aan de kleurinfor-matiesignaalmodulatieschakeling 25 twee optelschakelingen 37,38 en een bijregelschakeling 39 voorafgaan.

Ook het luminantiesignaal Y, dat aan het genoemde gemoduleerde kleurinformatiesignaal wordt toege-15 voegd, heeft een zwart niveau met een digitale waarde "16" en > een wit niveau met de digitale waarde "240", zoals Fig. 3B

laat zien. Dit zwarte niveau van het luminantiesignaal Y vertoont een "verschoven" waarde "16"; ter verkrijging van een nauwkeurig gecodeerd signaal bij de optelling van dit lumi-20 nantiesignaal Y bij de kleurinformatiesignalen dient derhalve bijregeling van de zwarte niveau’s van de bij elkaar op te tellen signaalcomponenten plaats te vinden, bijvoorbeeld door de verschoven waarde "16" van het luminantiesignaal Y daarvan af te trekken. Fig. 4 toont daartoe een opteleenheid 26, 25 welke het van de matrixschakeling 16 volgens Fig. 2 afkomstige luminantiesignaal Y optelt bij een niveaubijregelsignaal met de digitale waarde "-16", welke afkomstig is van een niveau-bijregelsignaalgenerator 27. De opteller 26 trekt derhalve de digitale waarde "16" van het luminantiesignaal Y af; het.

30 daarbij resulterende signaal wordt toegevoerd aan de optel-schakeling 29, evenals het uitgangssignaal van de modulatie-schakeling 25; uit de door de optelschakeling 29 uitgevoerde optelling van het in digitale waarde met een bedrag "16" verminderde luminantiesignaal Y bij het gemoduleerde kleurinfor-35 matiesignaal van de modulatieschakeling 25 wordt het gecodeerde signaal Eenc' verkregen, dat een zo ruim mogelijk dynamisch gebied heeft, dat de digitale waarden van "0" tot ”244" be- 8302292 * % -8- strijkt, zoals Fig. 3C laat zien. Dit kleurinformatiesignaal volgens Fig. 3C heeft betrekking op een geval, waarin slechts signaalcomponenten van het zwarte niveau en signaalcomponen-ten van het witte niveau voorkomen. Indien het stoepniveau 5 zonder meer aan het gecodeerde signaal EQnc' zou worden toegevoegd, zou de daaruit resulterende waarde als gevolg van de superpositie van de kleurinformatiesignalen hoger dan "255" komen te liggen, zodat het gecodeerde signaal Eenc' verzwakt dient te worden. In Fig. 4 heeft het verwijzings-10 getal 30 betrekking op een verzwakkingsschakeling, welke dient voor vermindering van de digitale grootte van het signaal Eenc' en een verzwakking in de verhouding 5/8 daarvan teweegbrengt. De verzwakkingsschakeling 30 geeft een gecodeerd signaal Ε^ηο af, dat als gevolg van de toegepaste ver-15 zwakking een dynamisch gebied met een digitale waarde "140" (=224 x 5/8) bestrijkt, zoals Fig. 3D laat zien. Dit verzwakte gecodeerde signaal Eenc, dat dient te worden onderscheiden van het onverzwakte signaal E ', wordt aan de ene kieseenheid 21 volgens Fig. 2 toegevoerd.

20 Het zwartsalvosignaal wordt aan het gecodeerde signaal EQnc toegevoegd, evenals het stoepniveau waaruit het samengestelde signaal E volgens Fig. 3E resulteert.

Fig. 5 toont een blokschema van een uit-25 voeringsvorm van een verzwakkingsschakeling 30, welke de gedaante heeft van een 8-bits optelschakeling. In Fig. 5 hebben de verwijzingssymbolen FA0-FA7 betrekking op de respectieve volledige optellers, welke tezamen de optelschakeling vormen en ieder zijn voorzien van een ingangsaanslui-30 ting a voor het te vermeerderen getal, een ingangsaanslui-ting b voor het toe te voegen getal, een overloopingangs-aansluiting c, een somuitgangsaansluiting d voor afgifte van het uit de optelling resulterende somgetal en van een som-overloopuitgangsaansluiting e. De verzwakkingsschakeling 30 35 volgens Fig. 5 geeft een digitaal signaal af, waarvan de digitale grootte de helft bedraagt van die van het door de optelschakeling 29 afgegeven, gecodeerde signaal E ', 8302292 • l -9- benevens een digitaal signaal, waarvan de digitale grootte 1/8 van die daarvan bedraagt. Aangezien (1/2)E ' + (1/8) 3X10 E___' = (5/8)E__', zal het digitale signaal, waarvan de ene ene digitale grootte de helft van die van het gecodeerde signaal 5 Eenc' bedraagt en het digitale signaal, waarvan.de grootte 1/8 daarvan bedraagt, door de volledige optellers FA0-FA7 tot (5/8)Eenc* worden opgeteld. Het signaal ter waarde (l/2)Eenc* wordt op de volgende wijze aan de volledige optellers FA0-FA7 toegevoerd. Een 7-bits signaal Eenc7' van 10 het gecodeerde signaal E ^ wordt aan de 6-bits opteller FA6 toegevoerd, terwijl een 6-bits signaal Eencg' van bet gecodeerde signaal Eenc1 aan de 5-bits opteller FA5 wordt toegevoerd. Op soortgelijke wijze wordt het signaal voor ieder bit van het gecodeerde signaal E c1 toegevoerd aan de 15 opteller FA, waarvan het aantal bits êên lager ligt dan het aantal bits van het desbetreffende signaal (Eenc·^1)* Daar-door wordt het gecodeerde signaal Eenc' vermenigvuldigd met 1/2.

Het signaal (1/8)Ec' wordt op zodanige 20 wijze aan de optellers FA0-FA7 toegevoerd, dat het signaal voor ieder bit van het gecodeerde signaal Eenc' wordt toegevoerd aan die opteller FA, waarvan het aantal bits drie (3) lager ligt dan het aantal bits van het desbetreffende signaal zodat het gecodeerde signaal E c' aan vermenigvuldiging met 25 1/2^ wordt onderworpen.

Bij de hier beschreven uitvoeringsvorm wordt het signaal (1/2)E c' toegevoerd aan de reeds genoemde ingangsaansluiting a van iedere opteller FA0-FA7, terwijl het signaal (1/8)Ec' wordt toegevoerd aan de ingangsaan-30 sluiting b van iedere opteller FA0-FA7.

Aangezien de codeerinrichting 19 volgens Fig. 4 is uitgerust met de verzwakkingsschakeling 30 voor niveauverzwakking of -vermindering van het gecodeerde signaal is bet dynamische gebied (zie Fig. 3D) van de 35 samenstellende componenten, dat wil zeggen het luminantie- . signaal Y en de kleurinformatiesignalen I en Q, niet beperkt door het dynamische gebied van het video-informatiesignaal 8302292 I ( -10- of samengestelde signaal E Dit wil zeggen, dat in ieder samenstellende signaalcomponent een zeer ruim gebied, dat slechts is beperkt door een minimaal noodzakelijk tolerantiegebied, binnen het voor een 8-bits signaal beschikbare, maxi-5 male waardengebied van "0" tot ”255'' als het dynamische gebied wordt, respectievelijk kan worden, gebruikt. Vervolgens wordt het dynamische gebied van de desbetreffende signaalcomponent vernauwd bij de menging met het zwartsalvosignaal. Deze maatregel maakt het derhalve mogelijk, de nadelige in-10 vloed van quantumruis op het luminantiesignaal Y en de kleur-informatiesignalen I en Q tot een minimum terug te brengen.

In het blokschema volgens Fig. 4 zijn de reeds genoemde opteller 26 en niveaubijregelsignaalgenerator 27 samengevat tot een niveaubijregelschakeling 28, welke dient 15 voor zodanige niveaubijregeling, dat tussen de zwarte niveau's van de kleurinformatiesignalen I en Q enerzijds en het luminantiesignaal Y anderzijds een voorafbepaalde relatie wordt verkregen. Als gevolg daarvan is het mogelijk voor het zwarte niveau van bijvoorbeeld het luminantiesignaal Y een bepaalde 20 gewenste waarde te verkrijgen.

De in het voorgaande beschreven uitvoeringsvorm van een kleurinformatiecodeerinrichting volgens de uitvinding omvat; de zojuist genoemde niveaubijregelschakeling 28 voor zodanige niveaubijregeling, dat de zwarte niveau's 25 van het gedigitaliseerde luminantiesignaal en de gedigitaliseerde kleurinformatiesignalen een voorafbepaalde relatie gaan vertonen; de kleurinformatiesignaalmodulatieschakeling 25; de optelschakeling 29 voor optelling van de gemoduleerde kleurinformatiesignalen bij het luminantiesignaal; en de verzwak- 30 kingsschakeling 30 voor vermindering van de digitale grootte van het uitgangssignaal van de optelschakeling. Als gevolg van deze uitvoering kan de invloed van quantumruis in het luminantiesignaal en de kleurinformatiesignalen worden verminderd.

35 Bovendien geldt, dat de toepassing van de niveaubijregelschakeling de mogelijkheid verschaft om voor de zwarte niveau's van het luminantiesignaal en van de kleur- 8302292 -11- inf ormatie signalen tot aan de toevoer van deze signalen aan de digitale kleurinformatiecodeerinrichting onderling onafhankelijke waarden te kiezen.

Aan de hand van de Fig. 6-9 zal thans een 5 andere uitvoeringsvorm van een digitale kleurinformatiecodeer-inrichting volgens de uitvinding worden beschreven.

Daartoe toont Fig. 6 een blokschema van het belangrijkste gedeelte van de schakeling van een kleuren-videocamera, waarbij een ander type codeerinrichting 19a wordt 10 toegepast. De schakeling van de desbetreffende kleurenvideo-caraera is zodanig uitgevoerd, dat een bit van hogere significantie van ieder aan de kleurinformatiecodeerinrichting 19a van het NTSC-type toegevoerd digitaal signaal een grotere vertraging krijgt. De reden daarvoor is, dat de optelschakelingen, 15 welke de kleurinformatiecodeerinrichting 19a vormen, bij voorkeur uit bij betrekkelijk lage snelheid werkende, logische elementen dienen te bestaan.

Bij een kleurenvideocameraschakeling van het type volgens Fig. 2 geldt namelijk algemeen, dat de voor 20 optelling van meer-bits informatie, bijvoorbeeld 8-bits informatie, dienende optelschakeling dient te bestaan uit bij hoge snelheid werkende, logische elementen, zoals van het type TTL (Transistor-Transistor Logic)of het type ECL (Emitter-Coupled Logic). De reden hiervan is de volgende. Bij optelling 25 van enige meer-bits signalen dient de optelling te worden uitgevoerd in de volgorde van het minst significante naar het meest significante bit, zodanig, dat eerst de hier eerstgenoemde bits bij elkaar worden opgeteld en, na bevestiging dat al of niet overloop uit de uitgevoerde optelling voortvloeit, 30 vervolgens de bits met de op één na geringste significantie bij elkaar worden opgeteld, enz. Dit wil zeggen, dat gelijktijdige optelling van bits van onderling verschillende significanties niet mogelijk is. Uiteraard zou dit wel mogelijk zijn bij toepassing van een schakeling met zogenaamde "carry 35 look-ahead" eigenschappen. In dat geval dient echter een dergelijke speciale schakeling te worden toegepast, welke een optelschakeling van beduidend grote afmetingen vereist, het- 8302292 -12- geen ten detrimente is van de mogelijkheid om de kleuren-videocameraschakeling met zo gering mogelijke afmetingen uit te voeren. Bij toepassing van een optelschakeling, welke op de beschreven wijze de gewenste optellingen in de volgorde 5 van het minst significante naar het meest significante bit uitvoert, dient de optelling van bijvoorbeeld 8-bits informatie te zijn voltooid binnen ëën periode van een klokimpuls, waarvan de impulsherhalingsfrequentie bijvoorbeeld 4 maal zo hoog als de frequentie van het kleurhulpdraaggolfsignaal is.

10 Dit brengt met zich mede, dat de toegepaste optelschakeling uit bij hoge snelheid werkende, logische elementen, zoals elementen van het type TTL of het type ECL, ..dient te bestaan, hetgeen weer tot gevolg heeft, dat voor de optelschakeling geen hoge mate van integratie en gering energieverbruik kunnen 15 worden verkregen. Bij de kleurenvideocameraschakeling volgens Fig. 6 kan nu voor wat betreft de toegepaste optelschakeling gebruik gemaakt worden van logische elementen in de gedaante van bij betrekkelijk lage snelheid werkende halfgeleiderin-richtingen van het type CMOS (Complementary Metal Oxide Semi-20 conductor), waardoor een hoge mate van integratie en een gering energieverbruik mogelijk worden.

In Fig. 6 hebben de verwijzingsgetallen 31,32,33 en 34 betrekking op respectieve vertragingsschake-lingen. De vertragingsschakeling 31 is opgenomen in de trans-25 missieweg van het kleurinformatiesignaal I naar de codeer-inrichting 19a, terwijl de vertragingsschakeling 32 is opgenomen in de transmissieweg van het kleurinformatiesignaal Q naar de codeerinrichting 19a en de vertragingsschakeling 33 is opgenomen in de desbetreffende transformatieweg van het 30 luminantiesignaal Y. Zoals Fig. 7 laat zien, bestaan de ver-tragingsschakelingen 31,32 en 33 ieder uit een betrekkelijk groot aantal vertragingselementen 35, welke ieder op een daaraan toegevoerd signaal een vertraging ter grootte van ëën periodeduur van de klokimpulsen uitoefenen, terwijl aan een 35 bit van hogere significantie een vertraging van grotere duur wordt meegedeeld. In de praktijk wordt het 0-bit over een duur 0 vertraagd, het 1-bit over een duur ter grootte van 1 8302292 -13- klokimpulsperiodeduur vertraagd en het 2-bit over een duur ter grootte van 2 klokimpulsperiodeduren vertraagd. Daarbij neemt de vertragingsduur van de bits van hogere significantie derhalve steeds met êën klokimpulsperiodeduur toe.

5 Zoals Fig. 6 laat zien, is de vertragings- schakeling 34 opgenomen tussen een optelschakeling 22 en een digitaal/analoog-omzetter 24; zoals Fig. 8 laat zien, bestaat de vertragingsschakeling 34 uit een groot aantal vertragings-elementen 35, welke ieder op een daaraan toegevoerd signaal 10 een vertraging ter grootte van één periodeduur van de klok-impulsen uitoefenen, terwijl aan een bit van hogere significantie een vertraging van grotere duur wordt meegedeeld, zoals bij de vertragingsschakelingen 31-33. De vertragingsschake-ling 34 onderscheidt zich echter van de vertragingsschakelingen 15 31-33 doordat bij de vertragingsschakeling 34 het meest significante bit over een duur 0 wordt vertraagd en een minder significant bit over een langere duur wordt vertraagd, waarbij deze vertragingsduur steeds met één klokimpulsperiodeduur toeneemt, zodat de op het minst significante bit uitgeoefende 20 vertraging een duur heeft, welke 7 maal de periodeduur van de klokimpuls bedraagt.

De reden, dat de kleurinformatiesignalen I en Q en het luminantiesignaal Y via^ de respectieve vertragingsschakelingen 31-33 aan de codeerinrichting 19a worden 25 toegevoerd, is gelegen in het feit, dat de uit te voeren bewerking dient te geschieden bij een snelheid van één bit per periode van de toegepaste klokimpulsen. Aangezien de kleurinformatiesignalen I,Q en het luminantiesignaal Y via de respectieve vertragingsschakelingen 31-33 worden toegevoerd, 30 zullen deze signalen de kleurinrichting 19a niet steeds met alle bits tegelijkertijd bereiken, doch steeds bit voor bit in de volgorde van het minst significante naar het meest significante bit met steeds eenzelfde tijdsinterval van één periodeduur van de klokimpulsen. In dat geval is het voldoende, 35 dat iedere bitsectie van de optelschakeling 29 (zie Fig. 4) __ van de kleurinformatiecodeerinrichting 19a en van de optelschakeling 22 slechts bij een bewerkingssnelheid van één bit 8302292 -14- • · * » per periode van de klokimpulsen kan werken. Meer in het bijzonder heeft dit tot gevolg, dat de optelschakeling 29 van de kleurinformatiecodeerinrichting 19a en de optelschakeling 22 kunnen worden uitgevoerd met halfgeleiderinrichtingen van 5 het type CMOS, dat wil zeggen logische elementen met een betrekkelijk lage bedrijfssnelheid, welke een hoge mate van integratie toelaten en een gering energieverbruik mogelijk maken.

De tussen de optelschakeling 22 en de digi-10 taal/analoog-orazetter 24 opgenomen vertragingsschakeling 34 dient voor vereffening van de tussen de verschillende bits van het samengestelde uitgangssignaal Esit van de optelschakeling 22 teweeggebrachte vertragingen. Zoals uit het voorgaande duidelijk zal zijn, worden het uitgangssignaal van de 15 kleurinformatiecodeerinrichting 19a en het uitgangssignaal van de optelschakeling 22 in volgorde vanaf het minst significante bit aangeboden. Indien het signaal voor het minst significante bit een grotere vertragingsdxiur dan het signaal voor een meer significant bit van de vertragingsschakeling 20 34 ondervindt, zullen de bits van de beide digitale signalen gelijktijdig aan de digitaal/analoog-orazetter 24 verschijnen. Ook het van de zwartsalvosignaalgenerator 20a afkomstige zwartsalvosignaal wordt via de vertragingsschakeling 34 aan de digitaal/analoog-omzetter 24 toegevoerd, zodat dit zwart-25 salvosignaal een vertraging dient te hebben, waarvan de duur op soortgelijke wijze als bij het luminantiesignaal Y en de beide kleurinformatiesignalen I en Q met de significantie van de signaalbits toeneemt. Daartoe is de zwartsalvosignaalgenerator 20a volgens Fig. 6 zodanig uitgevoerd, dat 30 hij een zwartsalvosignaal met een dergelijke vertragings-structuur levert; de details daarvan zijn niet in de tekening weergegeven.

Fig. 9 toont een blokscheraa van een uitvoeringsvorm van de bij de kleurinformatiecodeerinrichting 35 19a toegepaste verzwakkingsschakeling 30a. Deze bevat ver- tragingselementen 36 voor bijregeling van de vertragingsduur en onderscheid zich in dit opzicht van de verzwakkingschake- 8302292 ψ -15- ling 30 volgens Fig. 5.

Zoals Fig. 9 laat zien/ bevat de verzwak-kingsschakeling 30a als aan de ingangsaansluiting a voor het te vermeerderen getal van de bijbehorende opteller FA voor-5 afgaande trap steeds behalve bij de opteller FA7 een serie-schakeling van twee vertragingselementen 36; de hier genoemde aansluiting a vormt die, via welke het uit de vermenigvuldiging met 1/2 van het gecodeerde signaal Eenc' resulterende signaal aan de bijbehorende opteller FA wordt toe-10 gevoerd. De reden van toepassing van de beide vertragings-schakelingen of -elementen 36 is de volgende. Aangezien toepassing plaatsvindt van een vertragingsschakeling van het in Fig. 7 weergegeven "bit-slice"-type, zal het aan de ingangsaans lui ting a van iedere opteller FA toegevoerde bit 15 van het gecodeerde signaal Eenc' een 2 lagere significantie hebben dan het aan de ingangsaansluiting b voor het toe te voegen getal van de desbetreffende opteller FA toegevoerde bit, zodat de vertragingsduur van het aan de ingangsaansluiting a toegevoerde signaal met twee periodeduren van de toe-20 gepaste klokimpulsen kleiner is dan de vertragingsduur van het aan de ingangsaansluiting b toegevoerde signaal. In verband daarmede wordt het aan de ingangsaansluiting a toegevoerde signaal, dat reeds enige vertraging kan hebben ondergaan, door de beide vertragingselementen 36 vergroot met twee 25 klokimpulsperiodeduren, zodat de totale duur van het aan de ingangsaansluiting a van een opteller FA verschijnende signaal gelijk is aan de totale vertragingsduur van het aan de ingangsaansluiting b van de desbetreffende opteller verschijnende signaal.

30 Bij de hiervoor beschreven uitvoeringsvor men strekt het dynamische gebied van het luminantiesignaal Y zich tussen de digitale waarden "16" en "240" uit; hetzelfde geldt voor de kleurinformatiesignalen I en Q. De verzwakkings-verhouding van de verzwakkingsschakeling 30 bedraagt 5/8, 35 waaruit voor het video-informatiesignaal als component van het samengestelde signaal Esit een dynamisch gebied met digitale omvang "140" resulteert. Deze getalwaarden vormen echter 3302292 Μ " -16- slecht practische voorbeelden van voor de respectieve sig-naalcomponenten in aanmerking komende dynamische.gebieden; noch deze als voorbeeld genoemde getalwaarden, noch de genoemde verzwakkingsverhouding 5/8 zijn als enige beperking 5 van de uitvinding bedoeld. De hiervoor beschreven kleurinfor-matiecodeerinrichtingen 19 en 19a vertegenwoordigen slechts practische uitvoeringsvormen van de uitvinding. Deze laatstgenoemde beperkt zich derhalve niet tot de beschreven en in de tekening weergegeven uitvoeringsvormen; verschillende 10 wijzigingen kunnen in de beschreven details en in hun onderlinge samenhang worden aangebracht, zonder dat daarbij het kader van de uitvinding wordt overschreden.

8302292

Claims (6)

1. Digitale kleurinformatiecodeerinrich-ting, gekenmerkt door: een bijregelschakeling voor zodanige bijregeling van de zwarte niveau's van een gedigitaliseerd luminantiesignaal en een kleurinformatiesignaal, 5 dat deze niveau's een voorafbepaalde relatie gaan vertonen; een kleurinformatiesignaalmodulator voor modulatie van het kleurinformatiesignaal; een optelschakeling voor optelling van het gemoduleerde kleurinformatiesignaal bij het luminantiesignaal; en door een verzwakkingsschakeling voor vermin-10 dering van de digitale grootte van het uitgangssignaal van de optelschakeling.

2. Inrichting volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de verzwakkingsschakeling bestaat uit digitale optelschakelingen van het type met volledige 15 optelling, welke zijn uitgevoerd en worden bedreven voor optelling van bits in volgorde van toenemende bitsignificantie, waarbij een willekeurig bit van een ingangssignaal ter verkrijging van een voorafbepaalde verzwakkingsverhouding aan tenminste twee optellers wordt toegevoerd.

3. Inrichting volgens conclusie 2, waarbij een wit piekniveau en een zwart niveau voor een 8-bits digitale kleurinformatiesignaalcomponent wordt bepaald, met het kenmerk, dat bij de bepaling van de genoemde niveau's een graduering van 140 is toegepast.

4. Inrichting volgens conclusie 1, voor zien van een zwartsalvosignaalgenerator voor vorming van een digitaal horizontaal synchronisatiesignaal, een digitaal verticaal synchronisatiesignaal, een digitaal kleursalvo-signaal en dergelijke, gekenmerkt door een digitale 30 signaalkieseenheid voor selectieve combinatie van het van de verzwakkingsschakeling afkomstige, digitale signaal en van het uitgangssignaal van de zwartsalvosignaalgenerator tot een digitaal gecodeerd kleurinformatiesignaal.

5. Inrichting volgens conclusie 4, voor-35 zien van een stoepniveausignaalgenerator en een stoepniveau- 8302292 -18- opteller, met het kenmerk, dat het van de stoep niveausignaalgenerator afkomstige stoepniveausignaal door de stoepniveau-opteller bij het van de kieseenheid afkomstige digitaal gecodeerde kleurinformatiesignaal worden opgeteld 5 tot een samengesteld, digitaal kleurinformatiesignaal.

6. Inrichting volgens conclusie 1, g e -kenmerkt door aan de ingangs-/uitgangszijde van de inrichting opgenomen vertragingsschakelingen, welke een vertraging van grotere duur aan bits van hogere significantie IQ van de digitale ingangskleurinformatiesignaalcomponent mededelen, respectievelijk een vertraging van kleinere duur aan de bits van hogere significantie van de digitale uitgangs-kleurinformatiesignaalcomponent mededelen. 8302292