PL167115B1 - Odbiornik telewizyjny z przetwarzaniem typu obraz w obrazie i przetwarzaniem nieliniowym PL PL PL PL - Google Patents

Abstract

1. Odbiornik telewizyjny z przetwarzaniem typu obraz w obrazie i przetwarzaniem nieliniowym, zawiera- jacy przelacznik wybierakowy do dostarczania pierwsze- go i drugiego sygnalu wizyjnego wyswietlanego przez urzadzenie wyswietlajace, procesor obrazu w obrazie do kompresji drugiego sygnalu wizyjnego oraz przelacznik wielokrotny reagujacy n a sygnal selekcji dla laczenia pierwszego sygnalu wizyjnego z poddanym kompresji drugim sygnalem wizyjnym i tworzenia zlozonego syg- nalu wizyjnego obrazów wyswietlanych w formacie, w którym pierwszy sygnal wizyjny jest wyswietlamy w obszarze obrazu glównego, a poddany kompresji drugi sygnal wizyjny jest wyswietlany w dodatkowym obsza- rze wewnatrz obrazu glównego, znam ienny tym , ze zawiera procesor nieliniowy (20) sygnalów wizyjnych do przetwarzania zlozonego sygnalu wizyjnego w okreslony sposób i obwód sprzegajacy (5 O) reagujacy n a sygnal selekcji (S6) dla modyfikacji dzialania procesora nieli- niowego (20) sygnalów wizyjnych podczas czesci zlo- zonego sy g n a lu w izyjnego, o d p o w iad a ja cy c h poddanemu kompresji drugiem u sygnalowi wizyjnemu. PL PL PL PL

Description

Przedmiotem wynalazkujest odbiornik telewizyjny z przetwarzaniem typu obraz w obrazie i przetwarzaniem nieliniowym.

Znane są odbiorniki telewizyjne z przetwarzaniem typu obraz w obrazie, w których mały obraz wstawiony do dużego, głównego obrazu jest poddawany kompresji pionowej i poziomej przy wykorzystaniu selektywnego pamiętnika i wyszukiwania z pamięci. Sygnał wizyjny obrazu poddanego kompresji jest wprowadzany do sygnału wizyjnego obrazu głównego za pomocą

16*7 115 przełączania wielokrotnego, które jest sterowane przez sygnały dostarczane przez procesor kompresji obrazu w obrazie. Przykłady procesorów kompresji obrazu w obrazie są przedstawione w opisie patentowym USA nr 4 890 162 i w opisie patentowym USA nr 4 768 083.

Znane są procesory nieliniowe sygnałów wizyjnych, w których sygnał wizyjny jest poddawany nieliniowemu wzmocnieniu w wybranych częściach sygnału wizyjnego dla uzyskania poprawy szczegółów wyświetlanych obrazów. Na przykład opis patentowy USA nr 2 760 008 przedstawia nieliniowy procesor sygnałów wizyjnych realizujący przetwarzanie z rozciąganiem czerni i z rozciąganiem bieli dla poprawy szczegółów w ciemniejszych i jaśniejszych obszarach wyświetlanych obrazów. Znane są także układy scalone realizujące funkcję nieliniowego wzmacniania obrazu, na przykład układ scalony typu CX20125 realizujący funkcję dynamicznego przetwarzania obrazu. Ten układ scalony zapewnia przetwarzanie z rozciąganiem czerni dla poprawy szczegółów w ciemniejszych obszarach obrazu, a także realizuje funkcję przetwarzania automatycznej - podstawy impulsu. Funkcja ta może być stosowana do regulacji jaskrawości odtwarzanego obrazu przez wprowadzenie ciemniejszego niż czerń impulsu o zmiennej amplitudzie podczas progu tylnego impulsu wygaszania dla sygnału luminancji. Jaskrawość odtwarzanego obrazu jest zmieniana, ponieważ funkcja automatycznej podstawy impulsu zmienia związek pomiędzy poziomem stabilizacji progu tylnego i poziomem sygnału wizyjnego, który jest stabilizowany.

Znane jest stosowanie w odbiorniku telewizyjnym zarówno przetwarzania obrazu w obrazie jak i nieliniowego przetwarzania sygnału wizyjnego, szczególnie przetwarzania z rozciąganiem czerni. W odbiorniku tym przetwarzanie nieliniowe (np. z rozciąganiem czerni) jest realizowane w głównym sygnale wizyjnym przed wprowadzeniem poddanego kompresji, pomocniczego sygnału wizyjnego przez przełącznik wielokrotny, który łączy główny i poddany kompresji sygnały wyświetlane.

Budowa znanego odbiornika realizującego przetwarzanie z rozciąganiem czerni w głównym sygnale luminancji przed wprowadzeniem sygnału wstawionego obrazu przez przełącznik wielokrotny pokonuje problemy związane z wprowadzeniem przetwarzania z rozciąganiem czerni do złożonego sygnału wizyjnego głównego i dodatkowego. Szczególnie, jeżeli przetwarzanie nieliniowe z rozciąganiem czerni jest realizowane po wprowadzeniu obrazu do obrazu, poziom czerni wprowadzonego obrazu jest modulowany, gdy układ rozciągania czerni reguluje dynamicznie zmiany treści scen obrazu. Wówczas gdy obraz wprowadzony tworzą sygnały o stosunkowo niskim poziomie, a obraz główny tworzą sygnały o stosunkowo wysokim poziomie, obraz wprowadzony może zostać rozciągnięty tak dalece w kierunku poziomu czerni, że wiele szczegółów jest traconych. Poziom czerni głównego obrazu może być modulowany w mniejszym stopniu, gdy układy rozciągania czerni regulują zmiany treści scen w obrazie wprowadzonym. Obraz wprowadzony jest mały w porównaniu z obrazem głównym, więc to zjawisko nie jest tak duże jak w przypadku, gdy obraz główny jest dominującym czynnikiem sterującym.

Znana technika przetwarzania z rozciąganiem czerni przed wprowadzeniem obrazu w obraz rozwiązuje problem interferencji pomiędzy obrazami głównym i wstawionym. Jednak problemem jest to, że sygnał wizyjny przesyłany do zacisku wybranego wyjścia wizyjnego nie może zawierać wprowadzanego obrazu, gdyż multipleksowany obraz zawiera składowe obrazu głównego przetworzone nieliniowo, rozciągnięte w obszarze czerni oraz składowa synchronizacji sygnału podlega zniekształceniu i nie odpowiada standardom transmisji telewizyjnych. Taki sygnał nie jest właściwy do rejestracji przez magnetowid kasetowy, który zwykle wykorzystuje amplitudę sygnału synchronizacji linii do sterowania układami automatycznej regulacji wzmocnienia w celu utrzymania stałej amplitudy sygnału wizyjnego. Poddany ekspansji sygnał synchronizacji spowodowałby kompresję sygnału wizyjnego przez układ automatycznej regulacji wzmocnienia magnetowidu i skasowanie obrazu w magnetowidzie.

Drugim problemem jest funkcja automatycznej podstawy impulsu, która może być realizowana przez znany procesor przetwarzania dynamicznego obrazu. Funkcja ta wprowadza przesuniętą podstawę impulsu do obszaru progu tylnego sygnału wizyjnego, którego amplituda jest zmieniana dynamicznie w wyniku zmian treści scen. Próg tylny jest stosowany w odbiornikach telewizyjnych do końcowej stabilizacji odtwarzania składowej stałej i poprzez dodanie przesuniętej podstawy impulsu do tej części sygnału można modulować poziom stały sygnału

167 115 luminancji, a zatemjaskrawość. Niekorzystne jest to, że próg tylny jest wykorzystywany również przez układy procesora obrazu w obrazie do właściwego dopasowania poziomów czerni obrazów wstawionego i głównego. Przy zastosowaniu w znanym odbiorniku automatycznej podstawy impulsu, przesunięta podstawa impulsu powodowałaby niedopasowanie poziomów czerni obrazów wstawionego i głównego, podlegające zmianom w wyniku zmian treści scen obrazu głównego.

Znany jest odbiornik telewizyjny z wyświetlaniem obrazu w obrazie i przetwarzaniem nieliniowym, zawierający przełącznik wybierakowy do dostarczania pierwszego i drugiego sygnału wizyjnego wyświetlanego przez urządzenie wyświetlające, procesor obrazu w obrazie do kompresji drugiego sygnału wizyjnego oraz przełącznik wielokrotny reagujący na sygnał selekcji dla łączenia pierwszego sygnału wizyjnego z poddanym kompresji drugim sygnałem wizyjnym i tworzenia złożonego sygnału wizyjnego obrazów wyświetlanych w formacie, w którym pierwszy sygnał wizyjny jest wyświetlany w obszarze obrazu głównego, a poddany kompresji drugi sygnał wizyjny jest wyświetlany w dodatkowym obszarze wewnątrz obrazu głównego.

Odbiornik według wynalazku zawiera procesor nieliniowy sygnałów wizyjnych do przetwarzania złożonego sygnału wizyjnego w określony sposób i obwód sprzęgający reagujący na sygnał selekcji dla modyfikacji działania procesora nieliniowego sygnałów wizyjnych podczas części złożonego sygnału wizyjnego, odpowiadających poddanemu kompresji drugiemu sygnałowi wizyjnemu.

Obwód sprzęgający jest przystosowany do włączania procesora nieliniowego sygnałów wizyjnych podczas części złożonego sygnału wizyjnego, odpowiadających pierwszemu sygnałowi wizyjnemu oraz wyłączania procesora nieliniowego sygnałów wizyjnych podczas części złożonego sygnału wizyjnego, odpowiadających poddanemu kompresji drugiemu sygnałowi wizyjnemu.

Procesor nieliniowy sygnałów wizyjnych posiada wejście do wyłączania przetwarzania realizowanego przez ten procesor oraz obwód sprzęgający zawiera obwód doprowadzający sygnał selekcji do wejścia procesora nieliniowego sygnałów wizyjnych.

W korzystnym przykładzie wykonania wynalazku obwód doprowadzający sygnał selekcji zawiera przewodzący jednokierunkowo przyrząd półprzewodnikowy. Najkorzystniej obwód doprowadzający sygnał selekcji zawiera połączenie szeregowe wzmacniacza tranzystorowego, filtru dolnoprzepustowego i diody.

Odbiornik według wynalazku posiada zacisk wyjściowy sygnału wizyjnego pasma podstawowego, przełącznik wielokrotny posiada pierwsze wyjście dostarczające składową chrominancji złożonego sygnału wizyjnego i drugie wyjście dostarczające składową luminancji złożonego sygnału wizyjnego oraz zawiera obwód sumujący sygnały dla łączenia składowych chrominancji i luminancji i tworzenia złożonego wyjściowego sygnału wizyjnego mającego składowe obrazu głównego i wstawionego, z których żadna nie jest poddawana przetwarzaniu przez procesor nieliniowy, oraz obwód sprzęgający złożony wyjściowy sygnał wizyjny, dostarczany przez obwód sumujący sygnały, do zacisku wyjściowego sygnału wizyjnego pasma podstawowego odbiornika.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia znany odbiornik telewizyjny z przetwarzaniem obrazu w obrazie i przetwarzaniem nieliniowym sygnałów wizyjnych, w schemacie blokowym i częściowo ideowym oraz fig. 2 - odbiornik telewizyjny według wynalazku, w schemacie blokowym i częściowo ideowym.

Figura 1 przedstawia odbiornik telewizyjny 10 posiadający antenowy zacisk wejściowy do odbioru wejściowego sygnału wizyjnego S1 o wielkich częstotliwościach i dodatkowy zacisk wejściowy do odbioru wejściowego sygnału wizyjnego S2 pasma podstawowego. Sygnał wizyjny SI jest dostarczany do układu strojenia i przetwarzania 12 częstotliwości radiowych, który dostraja i demoduluje sygnał wizyjny SI oraz dostarcza inny sygnał wizyjny S3 pasma podstawowego. Przełącznik wybierakowy 14 wybiera jeden z sygnałów wizyjnych SI lub S3 jako główny sygnał wizyjny S4 poddawany przetwarzaniu oraz wybiera drugi z sygnałów wizyjnych Sl lub S3 jako wstawiany sygnał wizyjny S5 poddawany przetwarzaniu. Główny sygnał wizyjny S4 jest doprowadzany do zacisku wyjściowego 15 wybranego wyjścia wizy16 115 jnego. Ten zacisk jest dostępny dla użytkownika w celu ułatwienia zapisu głównego sygnału wizyjnego wybranego przez przełącznik wybierakowy 14. Główny sygnał wizyjny S4 jest także doprowadzany do filtru 16 separacji sygnału chrominancji i luminancji, który dostarcza rozdzielone sygnały wyjściowe luminancji Yl i chrominancji Cl. Wstawiony sygnał wizyjny S5 jest dostarczany do procesora 18 obrazu w obrazie, który poddaje go kompresji pionowej i poziomej oraz dostarcza poddane kompresji sygnały wyjściowe luminancji Y2 i chrominancji C2. Główny sygnał luminancji Y1 jest dostarczany do procesora nieliniowego 20, który poddaje sygnał luminancji Y1 przetwarzaniu z rozciąganiem czerni w celu poprawy szczegółów w obszarach o małej jaskrawości głównego obrazu przez dokonanie większego wzmocnienia sygnałów o niskim poziomie niż sygnałów o wysokim poziomie. Stosowanym tu procesorem jest procesor dynamicznego przetwarzanie obrazu typu CX20125. Przetworzony nieliniowo główny sygnał luminancji Yl’, główny sygnał chrominancji Cl i poddane kompresji wstawione sygnały wyjściowe luminancji Y2 i chrominancji C2 są dostarczane do przełącznika wielokrotnego 22, na przykład wykonanego jako układ scalony CMOS typu CD4053, sterowanego przez sygnał selekcji S6, który wprowadza wstawiane składowe luminancji Y2 i chrominancji C2 sygnału wizyjnego do obszaru obrazu określonego przez przetworzone składowe luminancji Y1 i chrominancji C1 głównego sygnału wizyjnego i dostarcza składowe luminancji Y3 i chrominancji C3 sygnału wyjściowego obrazu w obrazie, które z kolei są dostarczane do procesora obrazowego 24 wytwarzającego sygnały wyjściowe wyświetlania przez urządzenie wyświetlające 30 na przykład kineskop. Procesor obrazowy 24 dostarcza również sygnały wygaszania pola V i linii H, które są przewodzone przez diody D2 i Dl do wejścia 21 procesora nieliniowego 20 w celu wyłączania tego procesora podczas okresów wygaszania.

Użytkownik dokonuje wyboru rodzaju pracy przez układ sterowania 32 odbiornikiem, którego wyjścia są dołączone do układu strojenia 12, przełącznika wybierakowego 14 i procesora 18 obrazu w obrazie w celu odpowiedniego sterowania wyborem kanału układu strojenia 12, wyborem obrazu głównego i wstawionego oraz funkcjami takimi jak włączenie/wyłączenie wstawionego obrazu i sterowanie położeniem wstawionego obrazu na obrazie głównym. Przełącznik wielokrotny 22 wprowadza wstawiony sygnał wizyjny obrazu (Y2, C2) do głównego sygnału wizyjnego obrazu (Yl’, Cl), w którym składowa luminancji została przetworzona nieliniowo. Uzyskany sygnał wizyjny obrazu w obrazie (Y3, C3) jest przetwarzany przez procesor obrazowy 24 w celu odtwarzania w urządzeniu wyświetlającym 30.

Figura 2 przedstawia odbiornik telewizyjny według wynalazku, w którym procesor nieliniowy 20 sygnałów wizyjnych jest umieszczony pomiędzy wyjściem sygnału luminancji przełącznika wielokrotnego 22 a wejściem sygnału luminancji procesora obrazowego 24. W ten sposób złożony sygnał luminancji Y3 obrazu w obrazie jest poddawany przetwarzaniu z rozciąganiem czerni. Zakłóceniom obrazu głównego przez poziom czerni wstawionego obrazu zapobiega dodany obwód sprzęgający 50, który sprzęga sygnał selekcji S6, dostarczany przez procesor 18 obrazu w obrazie, z wejściem 21 procesora nieliniowego 20 sygnału luminancji. Powoduje to wyłączenie procesora nieliniowego 21 w czerni, gdy jest odtwarzany obraz wstawiony i włączenie procesora nieliniowego 21 tylko w czasie, gdy jest odtwarzany główny sygnał wizyjny, dzięki czemu zapobiega się zmianom poziomu czerni obrazu wstawionego przez poziom czerni obrazu głównego.

Procesor 20 umieszczony i sterowany według wynalazku umożliwia wykorzystanie funkcji automatycznej podstawy impulsu, która może być zrealizowana przez procesor przetwarzania dynamicznego obrazu z rozciąganiem czerni.

Odbiornik telewizyjny 10 zawiera ponadto obwód sumujący 60 sygnału, który łączy sygnały luminancji Y3 i chrominancji C3 obrazu i dostarcza złożony sygnał wyjściowy do zacisku 15 wybranego wyjścia wizyjnego. Dzięki temu wybrany wyjściowy sygnał wizyjny zawiera składowe obrazów głównego i wstawionego. Użytkownik może zapisać na taśmie dokładnie to, co jest odtwarzane przez urządzenie wyświetlające 30 zamiast zapisu tylko głównego sygnału wizyjnego.

Obwód sprzęgający 50 zawiera tranzystor pnp Q1 w układzie wtórnika emiterowego, którego baza odbiera sygnał selekcji S6, kolektorjest dołączony do masy, a emiterjest dołączony poprzez rezystor R1 do zacisku 52 dodatniego napięcia zasilającego +V. Wtórnik emiterowy

167 115 zmniejsza skutki obciążenia procesora 18 obrazu w obrazie sygnałem selekcji 56 przełącznika 22, który to sygnał jest bardzo szybki i określa wprowadzanie sygnału wizyjnego obrazu wstawianego do sygnału wizyjnego obrazu głównego. Zwolnienie tego sygnału przez oddziaływanie obciążenia mogłoby powodować pojawienie się nieostrych granic obrazów głównego i wstawionego. Wtórnik emiterowy zabezpiecza czas wzrostu i spadku sygnału selekcji S6.

Sygnał wyjściowy wtórnika emiterowego zawierającego tranzystor Q1 i rezystor R1, jest dostarczany do filtru dolnoprzepustowego 55 zawierającego rezystor R2 włączony pomiędzy emiter tranzystora Q1 a pierwszą okładzinę kondensatora C1, którego druga okładzina jest dołączona do masy, Wyjście filtru dolnoprzepustowego 55 występuje na połączeniu 56 rezystora R2 i pierwszej okładziny kondensatora C1. Filtr dolnoprzepustowy 55 tłumi harmoniczne szybkiego sygnału selekcji S6 oraz zmniejsza potencjał interferencji wielkich częstotliwości. Rezystor R2 ma wartość np. 1000 omów, a kondensator C1 pojemność np. 100 pikofaradów.

Pozostała część obwodu sprzęgającego 50 zawiera diodę D3 włączoną pomiędzy wyjście 56 filtru 55 a wejście 21 procesora nieliniowego 20. Dioda D3 w połączeniu z diodami D1 i D2 tworzy trójwejściowy element LUB, który zapobiega zakłócaniu lub wzajemnej interferencji sygnałów S6, H i V. Funkcję logiczną może realizować także konwencjonalny cyfrowy układ logiczny.

167 115

167 115

D2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 1,00 zł.

Claims (6)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Odbiornik telewizyjny z przetwarzaniem typu obraz w obrazie i przetwarzaniem nieliniowym, zawierający przełącznik wybierakowy do dostarczania pierwszego i drugiego sygnału wizyjnego wyświetlanego przez urządzenie wyświetlające, procesor obrazu w obrazie do kompresji drugiego sygnału wizyjnego oraz przełącznik wielokrotny reagujący na sygnał selekcji dla łączenia pierwszego sygnału wizyjnego z poddanym kompresji drugim sygnałem wizyjnym i tworzenia złożonego sygnału wizyjnego obrazów wyświetlanych w formacie, w którym pierwszy sygnał wizyjny jest wyświetlany w obszarze obrazu głównego, a poddany kompresji drugi sygnał wizyjny jest wyświetlany w dodatkowym obszarze wewnątrz obrazu głównego, znamienny tym, że zawiera procesor nieliniowy (20) sygnałów wizyjnych do przetwarzania złożonego sygnału wizyjnego w określony sposób i obwód sprzęgający (50) reagujący na sygnał selekcji (S6) dla modyfikacji działania procesora nieliniowego (20) sygnałów wizyjnych podczas części złożonego sygnału wizyjnego, odpowiadających poddanemu kompresji drugiemu sygnałowi wizyjnemu.
2. 2. Odbiornik według zastrz. 1, znamienny tym, że obwód sprzęgający (50) jest przystosowany do włączania procesora nieliniowego (20) sygnałów wizyjnych podczas części złożonego sygnału wizyjnego, odpowiadających pierwszemu sygnałowi wizyjnemu oraz wyłączania procesora nieliniowego (20) sygnałów wizyjnych podczas części złożonego sygnału wizyjnego, odpowiadających poddanemu kompresji drugiemu sygnałowi wizyjnemu.
3. 3. Odbiornik według zastrz. 2, znamienny tym, że procesor nieliniowy (20) sygnałów wizyjnych posiada wejście (21) do wyłączania przetwarzania realizowanego przez ten procesor oraz obwód sprzęgający (50) zawiera obwód (Q1, 55, D3) doprowadzający sygnał selekcji (S6) do wejścia (21) procesora nieliniowego (20) sygnałów wizyjnych.
4. 4. Odbiornik według zastrz. 3, znamienny tym, że obwód doprowadzający sygnał selekcji (S6) zawiera przewodzący jednokierunkowo przyrząd półprzewodnikowy.
5. 5. Odbiornik według zastrz. 3, znamienny tym, że obwód doprowadzający sygnał selekcji (S6) zawiera połączenie szeregowe wzmacniacza tranzystorowego (Q1), filtru dolnoprzepustowego (55) i diody (D3).
6. 6. Odbiornik według zastrz. 2, znamienny tym, że posiada zacisk wyjściowy (15) sygnału wizyjnego pasma podstawowego, przełącznik wielokrotny (22) posiada pierwsze wyjście dostarczające składową chrominancji (C3) złożonego sygnału wizyjnego i drugie wyjście dostarczające składową luminancji (Y3) złożonego sygnału wizyjnego oraz zawiera obwód sumujący (60) sygnały dla łączenia składowych chrominancji i luminancji i tworzenia złożonego wyjściowego sygnału wizyjnego mającego składowe obrazu głównego i wstawionego, z których żadna nie jest poddawana przetwarzaniu przez procesor nieliniowy (20) oraz obwód sprzęgający złożony wyjściowy sygnał wizyjny, dostarczany przez obwód sumujący sygnały, do zacisku wyjściowego (15) sygnału wizyjnego pasma podstawowego odbiornika.