Pargefjernsyns-systemer. Parking television systems.
Foreliggende oppfinnelse omfatter fargefjernsyns-systemer,The present invention comprises color television systems,
og i særdeleshet- ét fæægefjernsyns-system der det for hver linje i., et fjernsynssignal transmitteres en luminans komponent sammen med en krominans komponent som opptar en del av luminanssignalets båndbredde og som representerer en sammenhengende linjefrekvent rekke av forskjellige fargekomponenter. I en foretrukket versjon av oppfinnelsen utgjør hver av krominanskomponentene et signal som representerer forskjellen mellom henholdsvis en primær fargekomponent (R,.G, B, dvs. rød, grønn og blå) og et modifisert luminans signal M (R + G + B)/j5*men vanligvis betyr utrykket "krominanskomponent"et av et sett komponenter som representerer det lavfrekvente kromatiske innhold i det ;bilde som det transmitterte signal representerer.;Transmisjonen av luminanskomponenten og krominanskomponenten til et fargefjernsyns-signal med full båndbredde er ofte u-praktisk ellér unødvendig. Por eksempel kan fjernsynssignalet tas opp på og avspilles fra en mekanisk plate som kan gi en båndbredde som passer for et luminanssignal, men som ikke passer £or dek simultane transmisjon av samtlige krominansinformasjoner. Det har vært foreslått å transmittere bare en linjefrekvent, krominanskomponent ;av gangen, og å gjenopprette fjernsynssignalet i en mottaker ved å forsinke det mottatte signal med et så stort antall linjer at samtlige krominanskomponenter i en syklus av sekvensen samtidig blir tilgjengelig. En slik teknikk blir eksemplifisert av de anordninger som er beskrevet i for eksempel British Patent specification nr. ;1 18-5'197 og United States patent specif ication nr. 3 569 635. Når ;tre krominanskomponenter transmitteres på denne måte, vil det kromatiske innhold i en. hvilken som helst linje i et gjenopprettet fjernsynsbilde delvis komme fra innholdet f iri de to foregående linjer, og i henhold til dette vil det nødvendigvis bli et tap i "den vertikale" billéddefinisjonen. På grunn av at det menneskelige øye er relativt ufølsomt for høyfrekvente facgevariasjoner, kan man som de nevnte spesifikasjoner beskriver forbedre definisjonen til et fjernsynsbilde der krominansinnholdet er lavfrekvent ved å addere høyfrekvente luminanssignaler. Den teknikk forutsetter transmisjon av et lÉiminanssignal kombinert med en krominanskomponent som har en mindre båndbredde enn luminanssignalét og som vanligvis opptar den lavfrekvente del av den båndbredde som er avsatt til transmisjon av luminanssignalét. Et slikt kombinert siganl kan transmitteres over en kanal med samme båndbbedde som det som er nødvendig for et siganl som bare inneholdér luminans-informasjon. Når man imidlertid fra et slikt kombinert Signal skal gjenvinne dé krominanskomponenter som for eksempel benytter to forsinkelseslinjer til å gjengi disse simultant tilgjengelige komponentene, vil minst en del av siganlet bli midlet over et antall linjer for å ;fa dannet hver utgangslinje i luminanssignalét, noe som vil gi et be-tydelig vertikalt detaljtap i luminanssignalét, eftersom disse detal-jene i hvertfall delvis inneholdes i den lavfrekvente del av luminanssignalét. ;Et aspekt ved den foreliggende oppfinnelse, omfatter derfor hovedsakelig en forbedring av den vertikale definisjonen av luminanskomponenten til et fjernsynsbildesignal som oppnås ved å dekode et luminanssignal og en linjefrekvent krominanskomponent med mindre båndbredde enn luminanssignalét. Til dette formål kan den dekoder, som kan være en avspillingsenhet for et inrispillt signal arrangeres sSEik at hver linje i et inngangs signal blir sammenlignet med en tidligere linje med tilsvarende krominans og redusert definisjonen for å fremskaffe signaler som betegner vertikale luminansoverganger. Ved å midle inngangssignalene over en rekke linjer kan det frem-skaffes' lavfrekvente luminanssignal.er der mangel.på vertikale detaljer kompariseres ved tilstedeværelsen av de signaler som nettopp ble nevnt. Disse fremskaffede signaler som vanligvis er i samme frekvensområde som krominanskoarponenten til inngangssignalet kan benyttes & 6r å gjenopprette et luminanssignal med full båndbredde til tross for midlingen av delen av båndbredden som inneholder de sekvensielle krominanskomponenter. I henhold til dette kan de sekvensielle krominanskomponenter gjenvinnes fra inngangssignalet samtidig som de vertikale luminansdetaljer blir preservert. ;Et annet aspekt ved oppfinnelsen omfatter koding, det vil si behandlingen av et signal som skal transmitteres, for eksempel opptak av den type som er beskrevet. En koder vil fortrinnsvis ha mulighet for å redusere krominanskomponentenes vertikale definisjon, for å redusere interferensvirkninger som skyldes tilstedeværelsen av de fremkomne vertikale detaljsignaler. En reduksjon av vertikal-krominansdefinisjonen er dessuten nyttig uavhengig av dekoderens utforming, eftersom en slik reduksjon vil redusere danneisen av bevegelige mønstre som dannes i et endelig bilde der høyfrekvente krominans- . signaler samles ved en lav frekvens for å danne linjefrekvente krominanskomponenter. ;For å fork&are oppfinnelsen i nærmere, detalj vil det nå bli henvist til vedlagte tegninger, der: Figur 1 viser en dekoder som består av en mottaker for et linjefrekvent fargefjernsynssignal; ;Figur 2 viser del av en modifisert type dekoderj;Figur 3 viser en koder; ,;Figurene 4 og 5 viser to typer av en fargebehandlingsenhet for koderen på figur. 3; og Figur 6 er en grafisk fremstilling av amplitude A som funksjon av frekvens for et linjefrekvent fargefjernsynssignal. ;Det er hensiktsmessig først å beskrive dekodingen, i henhold til oppfinnelsen, til et fjernsynssignal som, slik det er vist på figur 6, omfatter en luminanskomponent Y som opptar størstedelen av den båndbredden W som er tilgjengelig til transmisjon og en kro-rainansdel X som har en begrenset båndbredde.slik at den bare opptar den lavfrekvente del av den tilgjengelige båndbredde. Krominanskomponenten transmitteres linjefrekvent: fargeinformasjonen er ikke full-stendig for hver linje men transmitteres slik at bare et av et for-håndsbestemt se£t krominanskomponenter transmitteres på hver linje. Man foretrekker å transmittere krominanskomponentené av typen (R-M^, (G-M) og (B-M) linjefrekvent, der M er et modifisert Luminanssignal som representerer (R+G+B)/3-I motsetning til dette vil som, kjent det vaniige;luminanssignal defineres som (0,3R + 0i59G + 0,11B), idet det forutsettes at rød, grønn og båå er fargekomponenterie. Fargekorapo-nentene transmitteres således som modifiserte linjefrekvente fargeforskjellsignaler, i motsetning til de normale fargeforskjellsignaler som for eksempel (R-Y). Foreliggende oppfinnelse kunne imidlertid tillempes transmisjon av slike fargeforskjellsignaler eller andre kombinasjoner av krominanskomponenter. Det er hensiktsmessig å nevne ;her at krominanskomponenten og luminanskomponenten til hver linje i det opprinnelige signal blir skjevregistrert, idet luminanskomponenten blir forsinket med tre linjer i forhold til sin krominanskomponent og transmittert sammen med krominanskomponenten til en linje som ligger tre sveipelinjer forut. ;Dekoderen som er vist på figur 1 er vist sammen med en kilde 10, som kan være en video-plateopptaker, fra hvilken et signal av den type som er vist på figur 6 blir mottatt. Inngangssignalet fra "kilden går ned gjennom flere parallelle grener. Den første av disse - grenene omfatter en kort forsinkelse .11 som forbinder inngangssignalet med en éumeringskrets 12. Inngangssignalet mates også til inngangen ;på en summeringskrets 13 der utgangen er forbunder med inngangen til en kjede med forsihkelseslinjer 14, 15 og 16, som hver har en forsin-kelsestid med en linje s varighet. Utgangen på den siste forsinkelseslinjen i kjeden er forbundet med inngangen på summeringskretsen 13-Tilbakekoblingssløyfen mellom utgangen på den siste forsinkelseslinjen og summeringskretsen 13 redusere amplituden på det signal som den mater summeringskretsen 13 med til en brøkdel, for deretter å kombinere dette med ingangssignalet.. Brøkdelen kan være 0,5 som i denne versjonen, men det. kan også velges en støere eller mindre brøkdel. Tilbakekoblingen kombinerer med inngangssignalet, en del av hver av de tidligere linjer som har en samsvarende krominanskomponent. Delen ;minsker eksponensiellt med alder. Med dette menes at hvert signal DQ, D1, D2og D^<y>ed henholdsvis utgangen på summeringskretsen"13 ;og hver av forsinkelsene 14, 15 og 16 omfatter en linje .av inngangssignalet og tidligere linjer som inneholder den samsvarende krominanskomponent. Utgangene på summeringskretsen, og de første to forsinkelseslinjer 14 og 15 kombineres i en summeringskrets 17, mens, ;i versjonen på figur 1, utgangene fra de tre forsinkelseslinjene 14 til 16 derimot kombineres vi en summeringskrets 18, inverteres i ;en inverteringskrets 19 og kombineres med utgangen fra summeringskretsen 17 i en summeringskrets 20. Inngangssignalet inverteres i. ;en inverteringskrets 21 og sammenlignes med utgangen fra summeringskretsen 20 ved hjelp av en summeringskrets 22. Det reaulterende ;(krominans) signal blir begrenset i båndbredde ved hjelp av et;500 Hz laVpassfilter 23 som har en forsinkelse som passer med forsinkelsen 11. Summeringskretsen 12 kombineres da dette signalet med det opprinnelige, inngangssignal. ;I denne versjon er inngangene på forsinkelseslinjene 14,;15 og 16 utstyrt med uttak hvorfra signalene mates for eksempel i ;aanhold til de før nevnte spesifikasjoner til et sett kommuterende brytere 24 som gir lavfrekvente, kontinuerlige krominanskomponenter (R-M), (G~M) og (B-M) i separate kanaler som mater en matrix 25. ;Matrixen danner to lavfrekvente fargeforskjellssignaler (R-Y) og (B-Y) for en matrix 26 som kombinerer disse signaler med et luminans-• signal med full båndbredde fra summeringskretsen 12 slik at det dannes et sammensatt utgangssignal av PAL type. Dersom det kreves et utgangssignal av NTSC eller SECAM type, kan nødvendige forandringer lettvint gjøres med matrixene 25 og 26, som i praksis kan bestå av en enkel matrix som dessuten kan utføre funksjonen til summeringskretsen 12. ;Virkemåten til dekoderen på figur 1 er som følger hva angår luminanssignalét, Hver linje i inngangssignalet (DQ) blir sammenlignet med tidligere signal (D^) der krominanskomponenten er i samsvar med inngangssignalets komponent. Sammenligningen fremskaffer luminanssignalkomponea£er som, dersom luminansen til inngangssignalet får en markert overgangsfra en linje til den neste, har tilstrekkelig høy frekvens til å være i stand til å indikere denne overgangen. Formålet med tilbakekoblingen er å sik^e at disse signalkomponenter forsvinner, og derved begrenser virkningen av dem til det området der overgangene finner sted. Tilbakekoblingen, reduserer effektivt definisjonen til det signalet som sammenlignes med inngangssignalet. De overgangsdefinerende signalkomponenter som fremkommer ved sammenligningen blir brukt for å bygge opp de vertikale, luminansdétaljer, i det opprinnelige luminanaaignal. Mer detaljert; som ligning (VII) indikerer, blir de benyttet for å ekstrahere krominanskomponentene til samsvarende frekvenser fra inngangssignalet. De laveste frekvensene til luminanssignalét fremkommer ved å danne ;gjennomsnittsverdien (Y<f>) av inngangssignalet over flere linjer. Disse frekvenser blir dessuten benyttet for å bygge opp det opprinnelige luminanssignal. Gjennoppbyggingen blir hensiktsmessig igangsatt ved å benytte de fremkomne lavfrekvente signaler og kant-definerende signaler til å ekstrahere krominanskomponenten (som strekker seg over et tilsvarende frekvensområde) fra inngangssignalet. ;En sammenligning av dette krominanssignalet med inngangssignalet vil gi det opprinnelige luminanssignal. ;Det kan nå passe å betrakte de signaler som finnes på forskjellige steder i kretsen ved et bestemt tidspunkt når inngangs-slgnalét for eksempel er (Y. + (R-M)_ Indeksene er null £or å indikere nåtid; en negativ indeks indukerer en tidligere linje. Utgangssignalene fra summeringskretsen 13 og forsinkelseslinjene nemlig D , D,, D~ og D-. er som følger:. ;
Hver av disse utgangssignalene"inneholder således en prosent-en, eksponensiell synkende med alder, av linjer med samsvarende krominans., Ét luminanssignal med liten definisjon dannes ved å midle tre påfølgende linjer slik at krominanskomponentene fjernes. I denne versjon danner summeringskretsen 17 signalet:. ;
Resultatsignalet fra tre påfølgende linjer vil hovedsakelig være et luminanssignal på grunn av den form krominanskomponentene har, på grunn av (R-M) + (G-M) -f (B-M) =0. ;Summeringskretsen 18 danner ét ytterligere luminanssignal.;- med liten oppløsning fra utgangene på de tre forsinkelseslinjene, nemlig: De to fremkomme luminanssignaler blir kombinert med . inrigangssignalefc i henhold til følgende ligning: ;
hvor lite e.representerer lurainansfeilsignaler..;Den beskrevne virkemåte fremskaffer et ■ krominanssignal kombinert med noe tilfeldige kantsignaler. Subtraksjonen av de to luminanssignaler (5 Y' - $ Y'') gir et luminanssignal som ligner inngangssignalet 1 vertikal skarphet, men fremkommer, som indikert ovenfor, og fra et antall tidligere linjer. Det krominanssignalet som oppnås ved å sammenligne det fremkomne luminanssignal med inn-, gangssignalet i henhold til ligning (VII) blir begrenset i båndbredde av lavpassfilteret 23, samt kombinert med inngangssignalet fra kilden 10, i summeringskretsen 12:• ; ;
Resultatet av kombinasjonen er at luminansen i inngangssignalet blir kanselert med det fremkomne krominanssignal for å gjenvinne det innkomne luminanssignal med full båndbredde sammen med enkelte tilfeldige båndbreddebegrenåéde signaler som forårsaker en utsvingnirig eller ossillasjon som følge av en skarp vertikal luminansovergang i et bilde 4 en.mottaker. En seer vil i praksis se dette som spøkelseslinjer som er adskilt i intervaller på tre linjer ;fra den vertikale overgangen. Tilsynekomsten av utsvingningen kan reduseres ved å redusere attenuasjonen til det signalet som kommer tilbake fra utgangen på kjeden med forsinkelseslinjer, noe som ;imidlertid vil føre til en viss degradering av utseendet til vertikale kanter i bildet. ;I praksis kan dannelsen av det vertikale detaljsignal (5 Y' - 4 Y''), forenkles fordi begge komponenter i dette inneholder signalene ^ og Dg. På samme måte.er det enklere å behandle ligningen: 5 Y' - 4 Y' = (5 DQ.+ D1 + D2) - 4 D^(IX) Denne ligningen viser klarere dannelsen av et detaljsignal fra forskjellen mellom to signaler.DQ og D^ med samsvarende krominans og ;dannelsen av et gjennomsnittssignal (DQ + D^+ D^) som ikke inneholder krominans. ;Dekoderen som er delvist vist på figur 2 er bare forskjellig fra dekoderen i figur 1 idet at denne nå virker direkte; . ;i henhold til ligning (IX)'. Signalet D^ inverteres av inverterings-kretsen 19 og summeringskretsen som kombinerer signalene D.^og Dg med B4utelates. ;Krominanssignalene som i henhold til tidligere beskrivel-ser tas ut på vanlig måte fra tre punkter adskilt med to forsinkel-•seslinjer blir påvirket av tilbakekoblingen langs kjeden med forsinkelseslinjer i dekoderen. Tilbakekoblingen forårsaker en reduksjon av den vertikale definisjonen til de krominanssignaler som kommer fra forsinkelseslinjene. Dette følges av en effektiv forsinkelse av ca. tre fjernsynslinjer. Eftersom en hvilken som helst overgang blirkarakterisertav eksponerisielle signaler, vil det være noe antisymmetri i representasjonen av alle vertikale krominansoverganger.. Denne antisymmetri er imidlertid for en stor del avskjermet ved at en koder reduserer,definisjonen til krominanssignalene. ;Det er nå hensiktsmessig å nevne at introduksjonen av tilbakekobling ikke er den eneste mulige metode for å redusere definisjonen til det signal som skal sammenlignes med inngangssignal. Et alternativ er å benytte en lengre kjede forsinkelseslinjer som gjør at man' simultant kan ha tilgjengelig både en linje i inngangssignalet samtidig med de linjer med samsvarende krominans som oppstår før og etter (for eksempel tre eller et multiplum av tre linjer før og etter) linjen som blir behandlet. De tidligere og senere linjer kan midles, og resultanten kan sammenlignes med den linjen som blir behandlet. ;Ved å introdusere en koder som fremskaffer et signal, med en form som gjør at det kan behandles av den tidligere beskrevne dekoder, er det ønskelig å nevne enkelte tilfeldige virkninger som kan oppstå i større eller mindre grad i kraft av den måte fjernsynssignalet blir kodet på. De fleste fargekodesystemer genererer -til-.feldig informasjon som, avhenger av innholdet i fjernsynsbildet, kan' resultere i at kvaliteten på bildet reduseres. Foreliggende system vil forårsake tilfeldige signaler i bilder som inneholder skarpe, vertikale luminans- eller krominansoverganger. De kan vanligvis sies å falle i tre kategorier, nemlig kryssfarge (luminans til krominans), kryssfarge ( krominans til luminans) og luminansutsvingning. ;Kryssfarge ( luminans til krominans) er en kjent virkning for.seeré som er vant til NTSC, PAL eller SECAM fjernsynssignaler; iuminansdetaljer blir der betraktet som fargeinformasjon i bildet. det I disse systemer ervlmidlertid de horisontale Iuminansdetaljer som forårsaker den ti^geldige fargen, méns det i det system som her er beskrevet vil væreVvertikale Iuminansdetaljer som gir farger i bildet. Nivået av tilfeldige farger i bildet kan forandres dersom krominans-nivået under koding og dekoding forandres fra den enhetsforsterkning som er vist i de ligninger som hittil er beskrevet?. Under koding kan det sammensatte signal således omfatte et luminanssignal og en juster-bar prosentdel av de linjefrekvente krominanskomponenter, og en hvilken som helst Æfirandring i nevnte prosentdel kan kompanseres i krominansdelen til dekoderen ved h$#lp av en passende forsterkning. Jo større amplituden til krominanskomponenten er desto mindre vil& kryssfargen være i det endelige bildet. ;Kryssfarge (krominans til luminans) beskriver dannelsen;av tilfeldige Iuminansdetaljer på grunn av vertikale krominansoverganger, det vil si der bildet for eksempel inneholder to inntilliggende vertikale bånd med forskjellig farge men med hovedsakelig samme luminåns. For å minimalisere.dannelsen av tilfeldige detaljer, bør den vertikale oppløsning av krominansen reduseres under koding. Dessuten vil en reduksjon av enkoderens krominansforsterkning redusere denne type kryssfarge. I praksis må det finnes en subjektiv balanse mellom disse to typer kryssfarger. ;Lumiaansutsvingning beskriver den virkning tilbakekoblingen langs forsinkelseslinjene på dekoderen har. Oppsettingen av ;forsinkelseslinjer vil i virkeligheten omfatte et kamfilter som forårsaker utsvingning etter vertikale overganger som ticåiSigere beskrevet. Den synlige del av effekten kan til en viss grad kompanseres ved å ta hensyn til dette ved koding. For eksempel kan to sykler av det som i virkeligheten er en før-utsvinging innføres for å fremskaffe en fasekorreksjon av svingemønstret sammen, med en viss reduksjon av dettes amplitude. ;En,koder som benyttes i foreliggende system ar anordnet slik at den kombinerer et høydéfinert luminanssignal med et la<y->definert krominanssignal. Det kodede signal har for hver linje for-men Y + K (krominanskomponent) der K vanligvis ligger i området 0,5 , til ljO og der krominanskomponenten er en linjesekvens av (R-M), (G-M) og (B-M). Krominanssekvensen. lages fortrinnsvis slik at det,oppstår ;et sammenknyttet felt med en kontinuerlig sekvens av rødt, grønt og blått som vist på følgende tabell: ; ;
Luminanssignalét.forsinkes i forhold til krominanskomponenten for den samme linje med en varihet på tre linjer. Det sørges dessuten.for en kompansering for utsvinging og reduksjon av vertikal oppløsning i krominanssignalet.. ;Figur 3 ©r et sjematisk diagram av en koder. Inngangen på koderen omfatter et luminanssignal med full båndbredde dg et kromi-hanssignal. Hver linje i krominanssignalet svarer til den linje i luminanssignalét som opptrer simultant, og kan komme enten fra et kamera eller fra et signal som er sammensatt av en rekke velkjente, hensiktsmessige signaler. Luminanssignalét får en forsinkelse på seks linjer, det vil si tre linjer mer enn det som er tilfelle for kromi-aanssignalet som jo går gjennom en behandlingsenhet 30 som forårsaker tre linjers forsinkelse og som kombineres med luminanssignalét i en summeringskrets. ;Koderen har seks forsinkelseslinjer 31 til 36 slik at den kompansasjons-„ ;kan lage. to trelmjersYSytclez; for den utsvingning;som forekommer etter en vertikal.overgang ved hjelp av de tilfeldige signaler som ikke kan elimineres av dekoderen. I henhold til dette blir det til det luminanssignal som går gjennom kjeden med seks forsinkelseslinjer addert to signaler som hevr kommer fra henholdsvis et sett med tre forsinkelseslinjer og som utgjør detaljforskjellen mellom for det første den.gjennomsnittlige luminans i to påfølgende linjer, og for det andre luminansen til den linje som følger umiddelbart derpå. Signaléae som opptrer ved inngangene på forsinkelseslinjene 34 til ;36 er de tre linjene som følger etter den linje som er under behandling, og signalene ved inngangene' til forsinkelseslinjene 31 til 36 vil være de linjer som kommer fra nummer fire til nummer seks etter den linje som er under behandling; For settet med tre forsinkelseslinjer 31 til 33, vil inngangen til den første forsinkelseslinjen 31 bli invertert ved hjelp av en inverteringskrets 37 samt komfoinert i en summeringskrets 38 med et gjennomsnittssignal dannet av en summeringskrets 41 som er forbundet med inngangene på de to påfølgende for- ;sinkelseslinjer 32 og 33. Proporsonaliteten av inngangsarotstanden;42! 1 invérteringskretsen 37 og inngangsmotstandene 43 og 44 i summeringskretsen 38 er slik at 'utgangen fra summeringskretsen 4l vil være null dersom det ikke er noen forskjell i luminans mellom .tre på hverandre følgende linjer i inngangssignalet. Således vil de tre luminansllnjer bli kombinert i forholdet (-2, +1, +1). De tidligere tre ltiminanslinjer blir behandlet på samme måte, bortsett fra at forsterkningen av det forskjellssignal som kommer derfra er det dobbelte av forsterkningen av forskjellssignalet som kommer fra linje nummer fire til nummer seks etter den linje som er under behandling. Forøvrig vil trinn 37a til 4la svare til trinn 37 til 4l." En summeringskrets 45 kombinerer forskjellssignaléne fra summerings-kretsene38 og 38a med det utgående luminanssignal til hvilket det adderes et linjefrekvent krominanssignal fra fargebehandlingsenheten 30 ve hjelp av en summeringskrets 47. Krominanssignalet vil vanligvis gå gjennom et lavpassfilter 46- for å begrense krominanskomponenten i utgangssignalet til for eksempel 500 KHz. ;Krominanskomponenten i et inngangsbilde som skal transmitteres gjennom et system som omfatter en koder og dekoder slik det her er beskrevet skulle ideellt sett ha en liten vertikal defi- , . nisjon for å forhindre at tilfeldige signaler ikke oppstår når den relativt lave sampling frekvens på én tredjedel av linjefrekvensen benyttes. Dersom det er høy frekvenskrominans i det opprinnelige signal, vil samplingen som er nødvendig for å produsere et linje-frekvenssignal forårsake bevegelige fargede mønstre i det endelige ;bilde. Dannelsen av slike mønstre kan reduseres ved å redusere krominanssignalets vertikale definisjon. Dette er viktig når det gjelder den tidligere beskrevne mottaker, fordi det er ønskelig å unngå høyfrekvente krominånssignaler i det endelige utgangssignal,. men fargebehandlingen som vil bli beskrevet kan forbedre utseendet , av et endelig bilde selv om det. transmitterte signal blir behandlet uten bruk av en mottaker slik det er beskrevet tidligere. ;•En versjon av fargebehandlingsenheten på figur 3©r vist på figur 4. I dette tilfelle vil man anta at^inngangen på behandlings-, enheten omfatter, simultane, modifiserte fargeforskjellssignaler som som for eksempel (R-M) og (B-M). Disse to signaler moduleres av henholdsvis modulatorene 50 og 51 med 90° faseforskjell på en underbære-. bølge fra en kilde 52 og sendt gjennom et sett bestående av seks enlinjede forsinkelseslinjer 53 til 58. Inngangssignalet til forsinkel- ;seslinjene og utgangssignalet fra hver forsinkelseslinje går gjennom Inngangsmotstander til en summerende forsterker 59 som sender et ut-gangsslgnal til hver av de to demodulatorene 60 og 61. Disse demodulatorene mates i 90° faséforskjell med underbærebølgen fra en kilde-62 (som kan utgjøres av kilden 52). De to krominanssignaler biir ;deretter omgjort på matrix form av matrixen 63 slik at krorainans-signalene (R-M), (B-M) og - (R-M) + (B-M) (G-M) dannes, for deretter å bli sekvenskoblét til utgangen ved'hjelp av en samplingbryter 64 som opererer på linjefrekvens. I denne versjonen får hvert krominanssignal et Redusert vertikal definisjon ved å kombinere det med prosentvisse deler av andre krominanslinjer. Prosentdelene bestemmes av inngangsmotsandene til forsterkeren 59*dg kan velges slik at man kan få en subjektiv optimal virkning i et reprodusert bilde. Pigur 5 viser reduksjonen av vertikal krominansdefinisjonen etter sampling. Dette er noe enklere å oppnå, ettersom bare et signal behøver behandling. Et sekvensiellt inngangssignal det vil si (R-M), (G-M) og (B-M) i rekkefølge, som kan oppnås ved å bruke en samplingbryter som er koplet, til utgangen på en matrix som simultant frem-sfe&ffer de tre signaler, blir matet til en kjede forsinkelseslinjer ,71 til 76. Virkemåten på figur 5 er lettere å forstå ved hg$lp av eksempelet som er vist nedenfor. Dersom inngangssignalet er (R-M) and in particular - a flat-screen television system where for each line i., a television signal a luminance component is transmitted together with a chrominance component which occupies part of the luminance signal's bandwidth and which represents a continuous line frequency series of different color components. In a preferred version of the invention, each of the chrominance components constitutes a signal which represents the difference between a primary color component (R,. G, B, i.e. red, green and blue) and a modified luminance signal M (R + G + B)/ j5*but usually the expression means the "chrominance component" of a set of components representing the low-frequency chromatic content of the image represented by the transmitted signal. The transmission of the luminance component and the chrominance component of a full-bandwidth color television signal is often impractical or unnecessary. For example, the television signal can be recorded on and played back from a mechanical disc which can provide a bandwidth that is suitable for a luminance signal, but which is not suitable for the simultaneous transmission of all chrominance information. It has been proposed to transmit only one line frequency, chrominance component at a time, and to restore the television signal in a receiver by delaying the received signal by such a large number of lines that all chrominance components in one cycle of the sequence become available at the same time. Such a technique is exemplified by the devices described in, for example, British Patent specification No. 1 18-5'197 and United States patent specification No. 3 569 635. When three chrominance components are transmitted in this way, the chromatic content in a. any line in a restored television image will partially derive from the contents of the two preceding lines, and accordingly there will necessarily be a loss in "vertical" image definition. Due to the fact that the human eye is relatively insensitive to high-frequency phase variations, as the aforementioned specifications describe, one can improve the definition of a television image where the chrominance content is low-frequency by adding high-frequency luminance signals. That technique requires transmission of a luminance signal combined with a chrominance component which has a smaller bandwidth than the luminance signal and which usually occupies the low-frequency part of the bandwidth set aside for transmission of the luminance signal. Such a combined signal can be transmitted over a channel with the same bandwidth as that required for a signal containing only luminance information. However, when one is to recover from such a combined signal the chrominance components which, for example, use two delay lines to reproduce these simultaneously available components, at least part of the signal will be averaged over a number of lines to form each output line in the luminance signal, which will result in a significant vertical loss of detail in the luminance signal, since these details are at least partially contained in the low-frequency part of the luminance signal. One aspect of the present invention therefore mainly comprises an improvement of the vertical definition of the luminance component of a television image signal which is achieved by decoding a luminance signal and a line frequency chrominance component with a smaller bandwidth than the luminance signal. To this end, the decoder, which may be a playback unit for a recorded signal, can be arranged so that each line of an input signal is compared to a previous line of corresponding chrominance and reduced in definition to provide signals that denote vertical luminance transitions. By averaging the input signals over a number of lines, a low-frequency luminance signal can be produced, where the lack of vertical detail is compared to the presence of the signals just mentioned. These obtained signals which are usually in the same frequency range as the chrominance component of the input signal can be used to recover a full bandwidth luminance signal despite the averaging of the portion of the bandwidth containing the sequential chrominance components. Accordingly, the sequential chrominance components can be recovered from the input signal while preserving the vertical luminance details. Another aspect of the invention includes coding, that is the processing of a signal to be transmitted, for example recording of the type described. A coder will preferably have the option of reducing the vertical definition of the chrominance components, in order to reduce interference effects due to the presence of the resulting vertical detail signals. A reduction of the vertical chrominance definition is also useful regardless of the decoder's design, since such a reduction will reduce the formation of moving patterns that form in a final image where high-frequency chrominance. signals are collected at a low frequency to form line-frequency chrominance components. To explain the invention in more detail, reference will now be made to the attached drawings, where: Figure 1 shows a decoder which consists of a receiver for a line-frequency color television signal; ;Figure 2 shows part of a modified type of decoderj;Figure 3 shows an encoder; Figures 4 and 5 show two types of a color processing unit for the encoder in figure. 3; and Figure 6 is a graphical representation of amplitude A as a function of frequency for a line frequency color television signal. It is appropriate to first describe the decoding, according to the invention, of a television signal which, as shown in Figure 6, comprises a luminance component Y which occupies the majority of the bandwidth W which is available for transmission and a cro-rainance component X which has a limited bandwidth, so that it only occupies the low-frequency part of the available bandwidth. The chrominance component is transmitted line frequency: the color information is not complete for each line but is transmitted so that only one of a predetermined set of chrominance components is transmitted on each line. One prefers to transmit the chrominance components of the type (R-M^, (G-M) and (B-M) line frequency, where M is a modified luminance signal representing (R+G+B)/3-In contrast to this, as is known, the usual luminance signal is defined as (0.3R + 0i59G + 0.11B), assuming that red, green and blue are color components. The color components are thus transmitted as modified line-frequency color difference signals, in contrast to the normal color difference signals such as (R-Y). Present invention could, however, be applied to the transmission of such color difference signals or other combinations of chrominance components. It is appropriate to mention here that the chrominance component and the luminance component of each line in the original signal are skewed, the luminance component being delayed by three lines in relation to its chrominance component and transmitted together with the chrominance component of a line three sweep lines ahead. ;The decoder which is shown in figure 1 is shown together with a source 10, which may be a video disc recorder, from which a signal of the type shown in figure 6 is received. The input signal from the "source goes down through several parallel branches. The first of these branches comprises a short delay 11 which connects the input signal to a summing circuit 12. The input signal is also fed to the input of a summing circuit 13 where the output is connected to the input of a chain with assurance lines 14, 15 and 16, each of which has a delay time of one line's duration. The output of the last delay line in the chain is connected to the input of the summing circuit 13-The feedback loop between the output of the last delay line and the summing circuit 13 reduce the amplitude of the signal with which it feeds the summing circuit 13 to a fraction, and then combines this with the input signal.. The fraction can be 0.5 as in this version, but a larger or smaller fraction can also be chosen. The feedback combines with the input signal, a part of each of the previous lines having a corresponding chrominance component.The part ;reduces exposure especially with age. By this is meant that each signal DQ, D1, D2 and D^<y>ed respectively the output of the summing circuit"13; and each of the delays 14, 15 and 16 comprises a line of the input signal and previous lines containing the corresponding chrominance component. The outputs of the summing circuit, and the first two delay lines 14 and 15 are combined in a summing circuit 17, while, in the version in Figure 1, the outputs from the three delay lines 14 to 16, on the other hand, are combined in a summing circuit 18, inverted in an inverting circuit 19 and combined with the output from the summing circuit 17 in a summing circuit 20. The input signal is inverted in an inverting circuit 21 and compared with the output from the summing circuit 20 by means of a summing circuit 22. The resulting (chrominance) signal is limited in bandwidth by means of a 500 Hz low-pass filter 23 which has a delay that matches the delay 11. The summing circuit 12 then combines this signal with the original input signal. In this version, the inputs on the delay lines 14, 15 and 16 are equipped with outlets from which the signals are fed, for example in accordance with the aforementioned specifications, to a set of commutating switches 24 which provide low-frequency, continuous chrominance components (R-M), (G~M) and (B-M) in separate channels which feed a matrix 25. The matrix forms two low-frequency color difference signals (R-Y) and (B-Y) for a matrix 26 which combines these signals with a luminance signal with full bandwidth from the summing circuit 12 so that a composite is formed output signal of PAL type. If an NTSC or SECAM type output signal is required, the necessary changes can easily be made with the matrices 25 and 26, which in practice can consist of a simple matrix which can also perform the function of the summing circuit 12. The operation of the decoder in Figure 1 is as follows as regards the luminance signal, each line in the input signal (DQ) is compared with the previous signal (D^) where the chrominance component is consistent with the input signal component. The comparison provides luminance signal components which, if the luminance of the input signal makes a marked transition from one line to the next, have a sufficiently high frequency to be able to indicate this transition. The purpose of the feedback is to ensure that these signal components disappear, thereby limiting their effect to the area where the transitions take place. The feedback effectively reduces the definition of the signal being compared to the input signal. The transition-defining signal components that emerge from the comparison are used to build up the vertical luminance details in the original luminance signal. More detailed; as equation (VII) indicates, they are used to extract the chrominance components of corresponding frequencies from the input signal. The lowest frequencies of the luminance signal are obtained by forming the average value (Y<f>) of the input signal over several lines. These frequencies are also used to build up the original luminance signal. The reconstruction is appropriately initiated by using the resulting low-frequency signals and edge-defining signals to extract the chrominance component (which extends over a corresponding frequency range) from the input signal. A comparison of this chrominance signal with the input signal will give the original luminance signal. ;It may now be convenient to consider the signals present at various points in the circuit at a particular time when the input signal is, for example, (Y. + (R-M)_ The indices are zero £or to indicate present time; a negative index induces a previous line. The output signals from the summing circuit 13 and the delay lines namely D , D,, D~ and D-. are as follows:. ; Each of these output signals" thus contains a percentage-one, exponentially decreasing with age, of lines with corresponding chrominance., One luminance signal with little definition is formed by averaging three consecutive lines so that the chrominance components are removed. In this version, the summing circuit 17 forms the signal: ) + (G-M) -f (B-M) =0. ;The summing circuit 18 forms one further luminance signal.;- with low resolution from the outputs of the three delay lines, namely: The two resulting luminance signals are combined with . input signalefc according to the following equation: ; how little e.represent lurainance error signals..; The described mode of operation produces a chrominance signal combined with somewhat random edge signals. The subtraction of the two luminance signals (5 Y' - $ Y'') gives a luminance signal similar to the input signal 1 vertical sharpness, but arises, as indicated above, and from a number of previous lines. The chrominance signal obtained by comparing the resulting luminance signal with the input signal according to equation (VII) is limited in bandwidth by the low-pass filter 23, as well as combined with the input signal from the source 10, in the summing circuit 12: ; ; The result of the combination is that the luminance in the input signal is canceled with the resulting chrominance signal to recover the full-bandwidth incoming luminance signal along with some random bandwidth-limited signals that cause a jitter or oscillation due to a sharp vertical luminance transition in an image 4 a receiver. In practice, a viewer will see this as ghost lines that are separated by intervals of three lines from the vertical transition. The appearance of the jitter can be reduced by reducing the attenuation of the signal returning from the output of the delay line chain, which will, however, cause some degradation in the appearance of vertical edges in the image. In practice, the formation of the vertical detail signal (5 Y' - 4 Y'') can be simplified because both components of this contain the signals ^ and Dg. Similarly, it is easier to process the equation: 5 Y' - 4 Y' = (5 DQ. + D1 + D2) - 4 D^(IX) This equation shows more clearly the formation of a detail signal from the difference between two signals.DQ and D^ with corresponding chrominance and the formation of an average signal (DQ + D^+ D^) which does not contain chrominance. The decoder which is partially shown in Figure 2 is only different from the decoder in Figure 1 in that it now works directly; . ;according to equation (IX)'. The signal D^ is inverted by the inverting circuit 19 and the summing circuit which combines the signals D^ and Dg with B4 is omitted. The chrominance signals which, according to previous descriptions, are extracted in the usual way from three points separated by two delay lines are affected by the feedback along the chain of delay lines in the decoder. The feedback causes a reduction in the vertical definition of the chrominance signals coming from the delay lines. This is followed by an effective delay of approx. three television lines. Since any transition is characterized by exposure signals, there will be some antisymmetry in the representation of all vertical chrominance transitions. This antisymmetry is, however, to a large extent shielded by the fact that an encoder reduces the definition of the chrominance signals. ;It is now appropriate to mention that the introduction of feedback is not the only possible method of reducing the definition of the signal to be compared with the input signal. An alternative is to use a longer chain of delay lines which means that one can simultaneously have available both a line in the input signal at the same time as the lines with matching chrominance that occur before and after (for example three or a multiple of three lines before and after) the line which is being processed. The earlier and later lines can be averaged, and the resultant can be compared with the line being processed. By introducing a coder which produces a signal in a form which enables it to be processed by the previously described decoder, it is desirable to mention some random effects which may occur to a greater or lesser extent by virtue of the way the television signal is coded on. Most color coding systems generate inaccurate information which, depending on the content of the television picture, can result in the quality of the picture being reduced. Present system will cause random signals in images containing sharp vertical luminance or chrominance transitions. They can generally be said to fall into three categories, namely cross color (luminance to chrominance), cross color (chrominance to luminance) and luminance fluctuation. Cross color (luminance to chrominance) is a familiar effect to viewers accustomed to NTSC, PAL or SECAM television signals; luminance details are there considered as color information in the image. In these systems, however, it is the horizontal illuminance details that cause the tenuous color, while in the system described here it will be vertical illuminance details that give color to the image. The level of random colors in the image can be changed if the chrominance level during encoding and decoding is changed from the unity gain shown in the equations described so far?. During coding, the composite signal can thus comprise a luminance signal and an adjustable percentage of the line-frequency chrominance components, and any change in said percentage can be compensated for in the chrominance part of the decoder by means of a suitable gain. The greater the amplitude of the chrominance component, the less the cross color will be in the final image. Cross color (chrominance to luminance) describes the formation of random luminance details due to vertical chrominance transitions, i.e. where the image contains, for example, two adjacent vertical bands of different color but with essentially the same luminance. To minimize the formation of random detail, the vertical resolution of the chrominance should be reduced during encoding. Also, a reduction of the encoder's chrominance gain will reduce this type of cross color. In practice, there must be a subjective balance between these two types of cross colors. ;Lumiaan fluctuation describes the effect the feedback along the delay lines on the decoder has. The set-up of delay lines will in reality comprise a comb filter which causes fluctuation after vertical transitions as described above. The visible part of the effect can be compensated to some extent by taking this into account when coding. For example, two cycles of what is in reality a pre-oscillation can be introduced to provide a phase correction of the oscillation pattern together, with some reduction of its amplitude. An encoder used in the present system is arranged so that it combines a high-definition luminance signal with a low-definition chrominance signal. The coded signal has for each line the form Y + K (chrominance component) where K is usually in the range 0.5 to ljO and where the chrominance component is a line sequence of (R-M), (G-M) and (B-M). The chrominance sequence. is preferably made so that there is a connected field with a continuous sequence of red, green and blue as shown in the following table: ; The luminance signal is delayed in relation to the chrominance component for the same line with a duration of three lines. A compensation is also provided for fluctuation and reduction of vertical resolution in the chrominance signal. Figure 3 is a schematic diagram of an encoder. The input to the encoder comprises a luminance signal with full bandwidth and a chrominance signal. Each line in the chrominance signal corresponds to the line in the luminance signal that occurs simultaneously, and can come either from a camera or from a signal that is composed of a number of well-known, appropriate signals. The luminance signal receives a delay of six lines, i.e. three lines more than is the case for the chrominance signal, which indeed passes through a processing unit 30 which causes a three-line delay and which is combined with the luminance signal in a summing circuit. The encoder has six delay lines 31 to 36 so that it can make compensation. two trelmjersYSytclez; for the fluctuation that occurs after a vertical transition by means of the random signals that cannot be eliminated by the decoder. According to this, to the luminance signal passing through the chain of six delay lines are added two signals which respectively come from a set of three delay lines and which make up the detailed difference between, firstly, the average luminance in two consecutive lines, and secondly the luminance of the line immediately following it. The signals appearing at the inputs of delay lines 34 to ;36 are the three lines following the line being processed, and the signals at the inputs' of delay lines 31 to 36 will be the lines coming from number four to number six after that line which is under treatment; For the set of three delay lines 31 to 33, the input to the first delay line 31 will be inverted by means of an inverting circuit 37 as well as comfoined in a summing circuit 38 with an average signal formed by a summing circuit 41 which is connected to the inputs of the two following for- ; zinc lines 32 and 33. The proportionality of the input root position;42! 1 the inverting circuit 37 and the input resistors 43 and 44 in the summing circuit 38 are such that the output from the summing circuit 41 will be zero if there is no difference in luminance between three consecutive lines in the input signal. Thus, the three luminance lines will be combined in the ratio (-2, +1, +1). The previous three ltiminance lines are treated in the same way, except that the gain of the difference signal coming from there is twice the gain of the difference signal coming from line number four to number six after the line being processed. Otherwise, steps 37a to 4la will correspond to steps 37 to 4l." A summation circuit 45 combines the difference signals from the summation circuits 38 and 38a with the output luminance signal to which a line-frequency chrominance signal from the color processing unit 30ve is added by means of a summation circuit 47. The chrominance signal will usually go through a low-pass filter 46- to limit the chrominance component in the output signal to, for example, 500 KHz. nition to prevent random signals from occurring when the relatively low sampling frequency of one-third the line frequency is used. If there is high frequency chrominance in the original signal, the sampling required to produce a line-frequency signal will cause moving colored patterns in the final ;image The formation of such patterns e can be reduced by reducing the vertical definition of the chrominance signal. This is important in the case of the previously described receiver, because it is desirable to avoid high-frequency chrominance signals in the final output signal. but the color processing that will be described can improve the appearance of a final image even so. transmitted signal is processed without the use of a receiver as described earlier. ; A version of the color processing unit in Figure 3© is shown in Figure 4. In this case, it will be assumed that the input to the processing unit comprises simultaneous, modified color difference signals such as (R-M) and (B-M). These two signals are modulated respectively by modulators 50 and 51 with a 90° phase difference on a subcarrier. wave from a source 52 and sent through a set of six single-line delay lines 53 to 58. The input signal to the delay lines and the output signal from each delay line pass through input resistors to a summing amplifier 59 which sends an output signal to each of the two demodulators 60 and 61. These demodulators are fed in 90° phase difference with the subcarrier wave from a source 62 (which may be constituted by the source 52). The two chrominance signals are then converted into matrix form by the matrix 63 so that the chrominance signals (R-M), (B-M) and - (R-M) + (B-M) (G-M) are formed, to then be sequentially coupled to the output using a sampling switch 64 operating at line frequency. In this version, each chrominance signal gets a reduced vertical definition by combining it with certain percentages of other chrominance lines. The percentages are determined by the input impedances of the amplifier 59*dg can be selected so that a subjectively optimal effect can be obtained in a reproduced image. Figure 5 shows the reduction of the vertical chrominance definition after sampling. This is somewhat easier to achieve, as only one signal needs processing. A sequential input signal, that is (R-M), (G-M) and (B-M) in order, which can be obtained by using a sampling switch connected to the output of a matrix which simultaneously presents the three signals, is fed to a chain delay lines ,71 to 76. The operation of figure 5 is easier to understand by hg$lp of the example shown below. If the input signal is (R-M)
så vil en kombinasjoneav den nest siste foregående linje (-2) og fjerde siste foregående linje (-4) være (G-M) + (B-M) - z (R-M), således at dejr fra fem linjer av det linjefrekvente krominanssignal kan oppnås et utgangsBignal med den samme krominanskom<p>onent. then a combination of the penultimate previous line (-2) and fourth last previous line (-4) will be (G-M) + (B-M) - z (R-M), so that from five lines of the line-frequency chrominance signal an output signal can be obtained with the same chrominan comp<p>onent.
Således vil i figur 5 en summeringskrets 77 kombinere en.prosentdel, bestemt av motstanden 78, av utgangssignalet fra den sjette forsinkelseslinje med en prosentdel, bestemt av motandene 79 og 80 i inngangssignalet dg utgangssignalet til den tredje forsinkelseslinje. Alle,disse signaler har samsvarende krominans. Utgangssignalene fra den andre og fjerde forsinkelseslinje blir addert i be-stemte prosentdeler, bestemt av motstandene 8l og 82, i en summeringskrets 83 og invertert i en inverteringskrets 84. Utgangssignalene fra . den første og den. femte forsinkelseslinje blir kombinert, i prosent-deler bestemt av motstandene 85 og 86, av en summeringsenhet 87 og invertert i eri inverteringskrets 88. Inverteringskretsene 84 og 88 sender signaler med samsvarende krominans til summeringskretsen 77. De forskjellige motstander vil bestemme den prosentvise andel av de. linjer som skal ko&bineres for å få dannet det lavdefinerte krominans signal, og de vil bestemme, vertikaldefinisjonen til dette signal. Proporsjonene kan reguleres slik at man får det subjektivt beste endelige utseendet på et bilde. Både i denne versjonen og i den på figur .4 vil den gjennomsnittlige forsinkelse på et krominans-, signal være av tre linjers varighet. Thus, in figure 5, a summing circuit 77 will combine a percentage, determined by the resistor 78, of the output signal from the sixth delay line with a percentage, determined by the resistors 79 and 80 in the input signal and the output signal of the third delay line. All these signals have matching chrominance. The output signals from the second and fourth delay lines are added in predetermined percentages, determined by resistors 81 and 82, in a summing circuit 83 and inverted in an inverting circuit 84. The output signals from . the first and the. fifth delay line is combined, in percentages determined by resistors 85 and 86, by a summing unit 87 and inverted in eri inverting circuit 88. The inverting circuits 84 and 88 send signals with matching chrominance to the summing circuit 77. The various resistors will determine the percentage of the . lines that must be combined to form the low-defined chrominance signal, and they will determine the vertical definition of this signal. The proportions can be adjusted so that you get the subjectively best final appearance of an image. Both in this version and in the one in figure .4, the average delay on a chrominance signal will be of three lines' duration.