PT91009B

PT91009B - Aparelho para processamento intraquadro selectivo em frequencia de sinal de video

Info

Publication number: PT91009B
Application number: PT91009A
Authority: PT
Inventors: Michael Anthony Isnardi; Robert Norman Hurst Jr; Terrance Raymond Smith
Original assignee: Gen Electric
Priority date: 1988-06-29
Filing date: 1989-06-28
Publication date: 1995-06-30
Also published as: WO1990000338A1; CA1301310C; DK307790A; DD292800A5; US4910585A; DK307790D0; MY104035A; AU632492B2; AU3737689A; EP0423152A4; PT91009A; NZ229731A; FI906375A0; CN1040121A; CN1019163B; ES2014691A6; EP0423152A1; JPH03505510A; KR900702736A

Description

MEMORIA DESCRITIVA

Antecedentes do invento

Este invento refere-se a um aparelho para facilitar o processamento intraquadro selectivo em frequência de um sinal video. Em particular, este invento refere-se a um tal aparelho num dispositivo de televisão de écran largo para processamento de um sinal video contendo informação de imagem de painel central e painel lateral.

Um receptor de televisão convencional, tal como um receptor de acordo com os padrões de transmissão a cores de televisão americana (NTSC) adoptada nos Estados Unidos e noutros locais, tem um alargamento de 4:3 (relação da largura pela altura da imagem exibida). Recentemente, houve interesse em usar alargamentos maiores para dispositivos receptores de televisão tais como 2:1, 16:9 ou 5:3, visto que tais alargamentos maiores se aproximam mais, ou igualam, o alargamento do olho humano, do que o alargamento 4:3 de um receptor de televisão convencional. Os sinais de informação video com um alargamento 5:3 receberam uma atenção particular visto que que esta relação se aproxima da dos filmes cinematográficos, e assim tais sinais podem ser transmitidos e recebidos sem cortar a informação de imagem. Contudo os dispositivos de televisão de écran largo, os quais apenas transmitem sinais tendo um alargamento aumentado, quando comparadas com dispositivos convencionais são incompatíveis com receptores de alargamento convencional. Isto torna dificil a adopção alargada dos dispositivos de écran largo.

é, por conseguinte, desejável ter um dispositivo de écran largo compatível com receptores de televisão convencionais.

Um tal dispositivo é descrito no pedido da patente dos Estados Unidos copendente C.H.Strolle e adjuntos, número de série 078150 entitulado Compatible Widescreen Television System pedido em 27 de Julho de 1987. é ainda mais desejável ter tal dispositivo de écran largo compatível com caracteristicas para melhorar ou aumentar a definição da imagem visionada de modo a

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-3fornecer detalhe de imagem extra. Por exemplo, tal dispositivo EDTV (televisão de definição aumentada) pode incluir aparelhos para fornecerem uma imagem explorada progressivamente. Um dispositivo deste tipo é descrito no pedido de patente dos Estados Unidos copendente número de série 139338 de M.A.Isnardi e R.N. Hurst , Júnior entitulado Apparatus for Pre-Conditioning Auxiliary Television Signal Information pedido em 29 de Dezembro de 1987.

No dispositivo descrito por Isnardi e Hurst, um componente principal de um sinal de televisão de écran largo contém informação de painel central bem como informação de painel lateral comprimida em tempo numa região de sobrexploração horizontal. Ambas as informações de painel central e de painel lateral são integradas intraquadro numa dada frequência. Uma versão melhorada do dispositivo de Isnardi e Hurst é descrita no pedido de patente dos Estados Unidos copendente número de série 215124 de M.A. Isnardi e T.R. Smith entitulado Widescreen Television Signal Processing System with Center and Side Panei Image Resolution Uniformity Isnardi e Smith reconhecem que a resolução de imagem de painel lateral melhorada pode ser conseguida através da não sujeição da informação de painel lateral comprimida em tempo, a processamento intraquadro.

De acordo com os princípios do presente invento são descritos aqui aparelhos dispostos para facilitarem o processamento de sinal video intraquadro consistente com os objectivos dos dispositivos de Isnardi e Hurst e Isnardi e Smith. 0 aparelho descrito necessita apenas de dois dispositivos de armazenagem de campo de imagem os quais apresentam exigências de filtragem não complicadas para realizar o processamento intraquadro selectivo em frequência.

Resumo do invento aparelho de acordo com uma realização preferida descrita do presente invento inclui uma rede de retardo de sinal com primeiro

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-4e segundo elementos de retardo de 262H, acoplados entre uma entrada e uma saída da rede de retardo. Durante um primeiro intervalo de campo, os sinais da entrada de retardo e de um ponto intermédio, entre os elementos de retardo são subtractivamente combinados para produzirem um termo de diferença o qual é acoplado a um canal de sinal. Durante um segundo intervalo de campo, os sinais da saida do retardo e do ponto intermédio são subtractivamente combinados para produzirem um termo de diferença, o qual é acoplado ao canal de sinal, é produzido, um sinal de saída processado intraquadro, pela combinação dos termos de diferença a partir de um canal de sinal com um sinal a partir do ponto de retardo intermédio, é conseguido o processamento intraquadro selectivo em frequência através da colocação de um filtro apropriado no circuito de sinal. É conseguido o processamento intraquadro numa porção espacial seleccionada do sinal de entrada, através da colocação de uma porta electrónica no circuito de sinal.

aparelho de acordo com os princípios do presente invento descrito no contexto de um sistema de televisão EDTV de écran largo compatível empregando compressão em tempo e processamento de sinal intraquadro, por exemplo, técnicas de integração. 0 sinal EDTV de écran largo contém componentes múltiplos, incluindo um primeiro componente principal contendo informação de painel central e de painel lateral comprimida em tempo, e um segundo componente auxiliar contendo informação de painel lateral. No componente principal, apenas a informação de painel central, numa dada frequência, é sujeita a processamento intraquadro por meio do aparelho descrito. A porção de informação de painel lateral comprimida em tempo do componente principal não é sujeita a processamento intraquadro.

primeiro componente é um sinal entrelaçado 2:1 principal com um alargamento 4:3 padrão. Este componente compreende uma porção central do sinal de écran largo que foi expandida em tempo para ocupar quase todo o tempo de linha activo de alargamento 4:3, e informação de painel lateral de baixa frequência

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hor i zontal	que	foi comprimida em	ι tempo	para	regiões	de
sobrexp1 oração de	imagem	hor i zontal	esquerda	e direita onde	tal
informação	é escondida	da vista	num visor de	receptor	de
televisão	padrão.	Apenas	a porção	central	deste	componente	é

sujeita a integração intraquadro numa dada frequência.

segundo componente é um sinal entrelaçado 2:1 auxiliar compreendendo informação de painel lateral esquerdo e direito de alta frequência que foi cada uma expandida em tempo para metade do tempo de linha activo. Assim a informação de painel lateral expandida ocupa substancialmente todo o tempo de linha activo. Este componente é projectado de modo a ocupar o mesmo periodo de tempo que a porção central do primeiro componente, e é integrado intraquadro.

Um terceiro componente é um sinal entrelaçado 2:1 auxiliar, derivado da fonte de sinal de écran largo, compreendendo informação de detalhe de luminância horizontal de alta frequência entre aproximadamente 5,0 MHz e 6,0 MHz. Este componente é também projectado de modo a ocupar o mesmo período de tempo que a porção central do primeiro componente, e é também integrado intraquadro. Os segundo e terceiro componentes integrados intraquadro modulam em quadratura uma subportadora alternativa de fase controlada, a qual é combinada com o primeiro componente integrado intraquadro.

O quarto componente facultativo é um sinal de ajuda entrelaçado 2:1 auxiliar compreendendo informação de detalhe de luminância de diferença de campo temporal para ajudar a reconstruir a informação de imagem em falta no receptor EDTV de écran largo.

Num receptor EDTV de écran largo, um sinal composto contendo os quatro componentes descritos é descodificado em quatro componentes constitutivos por meios incluindo o aparelho descrito. Os componentes descodificados são processados separadamente e usados para desenvolverem um sinal de écran largo representativo de imagem com resolução aumentada.

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-6—

Descríção dos desenhos

A figura 1 é uma vista geral de um dispositivo codificador EDTV de écran largo, compatível, incluindo o aparelho processador intraquadro de acordo com o presente invento;

a figura la mostra um diagrama de blocos detalhado do codificador para o dispositivo descrito;

as figuras lb-le contem diagramas úteis na compreensão do funcionamento do dispositivo descrito;

as figuras 2-5 descrevem formas de onda de sinal e diagramas úteis na compreensão do funcionamento do dispositivo descrito;

a figura 11b ilustra o aparelho processador intraquadro de acordo com o presente invento num codificador de sinal;

a figura 13 mostra um diagrama de blocos de uma porção de aparelho descodificador receptor EDTV de écran largo;

as figuras 15 e 16 ilustram o aparelho processador intraquadro; e as figuras 6 -11a, 12-14 e 17-24 ilustram outros aspectos do dispositivo descrito em maior detalhe.

Um sistema destinado a. transmitir imagens de grande alargamento, por exemplo, 5:3, através de um canal de transmissão padrão, por exemplo, NTSC (dispositivo de transmissão a cores da televisão americana) devia conseguir uma imagem de alta qualidade visionada por um receptor de écran largo, enquanto reduz grandemente ou elimina degradações observáveis num visor de alargamento 4:3. 0 uso de técnicas de compreensão de sinal nos painéis laterais de uma imagem tira vantagem da região sobrexploração horizontal de um visor de receptor de televisão NTSC padrão, mas pode sacrificar a resolução de imagem nas regiões de painel lateral de uma imagem de écran largo reconstruído. Visto que a compreensão em tempo resulta numa expansão do domínio da frequência, apenas os componentes de baixa frequência sobreviveriam ao processamento num canal de televisão padrão, o qual mostra uma largura de banda mais pequena comparada com a necessária para um sinal de écran largo. Assim, os painéis

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RCA 85 143 —7— laterais comprimidos, de um sinal de écran largo compatível, são expandidos num receptor de écran largo, e dai resulta uma diferença nitlda entre a resolução ou conteúdo de alta frequência da porção central de uma imagem de écran largo visionada e os painéis laterais, a menos que sejam tomadas medidas para evitar este efeito. Esta diferença nitlda é devida ao facto de que a informação de painel lateral de recuperada, mas a informação de alta devido aos efeitos de limitação de banda de canal video.

No dispositivo da figura 1, os elementos que são comuns ao dispositivo mais detalhado da figura la, são identificados pelo mesmo número de referência. Como mostrado na figura processado um sinal de exploração progressiva de écran original com informação de painel esquerdo, direito e central, de modo a desenvolver quatro componentes de codificação separados. Estes quatro componentes foram descritos acima, e são na imagem da figura 1. 0 processamento do primeiro baixa frequência seria frequência seria perdida, , é largo ilustrados componente (contendo informação de porção central expandida em tempo e informação de baixa frequência de porção lateral comprimida em tempo) é tal que a largura de banda de luminãncia resultante não excede a largura de banda de luminãncia NTSC de 4,2 MHz, neste exemplo. Este sinal é codificado em cor no formato NTSC padrão, e os componentes de luminãncia e cromlnãncla deste sinal são pré-fi1 trados adequadamente (por exemplo, usando filtros de pente de campo) para proporcionar separação luminância-crominância melhorada em ambos os receptores NTSC padrão de écran largo.

A expansão em tempo do segundo componente (informação de alta frequência de painel lateral) reduz a sua largura de banda horizontal para cerca de 1,16 correlacionado especialmente com componente) e foram tomadas precauções especiais para mascarar a sua visibilidade nos receptores NTSC padrão, como será discutido.

conteúdo da informação de luminãncia de alta frequência aumentada de 5,0 para 6,0 MHz do terceiro componente é primeiro deslocado para baixo em frequência para uma gama de frequências

MHz. Este componente não é o sinal principal (primeiro

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-8de 0 a 1,0 MHz antes do processamento adicional.

quarto componente (de ajuda de diferença de campo, temporal) é projectado num formato 4:3 padrão para o correlacionar com o componente de sinal principal para, por esse meio, mascarar a sua visibilidade em receptores NTSC padrão e é limitado em largura de banda horizontalmente a 750 KHz.

Como será discutido em maior detalhe subsequentemente, os primeiro, segundo e terceiro componentes são processados pelo respectivos integradores intraquadro 38, 64 e 7ô[um tipo de filtro vertical-temporal (V-T)J para eliminar a difonia V-T entre os componentes de sinal auxiliar e principal num receptor de A informação de painel central do primeiro integrada intraquadro acima de aproximadamente

1,5MHz. Os segundo e terceiro componentes integrados intraquadro, identificados como X e Z, são comprimidos em amplitude não linearmente antes da modulação em quadratura de uma subportadora alternativa ASC de 3,108 MHz tendo uma fase alternativa de campo (inversora), num bloco 80. Um sinal modulado (Μ), do bloco 80, é adicionado ao primeiro componente integrado intraquadro (N) num adicionador 40. Um sinal de saída resultante de um sinal de banda base de largura de banda de 4,2 MHz (NTSCF) que, junto com um quarto componente filtrado em passa baixo de 750 KHz (YTN) do filtro 79, modula em quadratura uma portadora de imagem RF num bloco 57 para produzir um sinal RF compatível NTSC o qual pode ser transmitido a um receptor NTSC padrão ou a receptor de exploração progressiva de écran largo através de um único canal de transmissão de largura de banda padrão.

uso de compressão em tempo no primeiro componente permite à informação de painel lateral de baixa frequência ser inteiramente comprimida para dentro da região de sobrexploração horizontal de um sinal NTSC padrão. A informação de painel lateral de alta frequência do segundo componente e a de detalhe luminância de alta frequência do terceiro são repartidas espectralmente com o sinal NTSC padrão através do canal de transmissão video de um modo transparente para o i nformação componente

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-9receptor padrão, através do uso de uma técnica de modulação em quadratura de subportadora alternativa, envolvendo o bloco 80, como será explicado. Quando recebido por um receptor NTSC padrão, apenas é vista a porção de painel central do sinal principal (o primeiro componente). Os segundo e terceiro componentes podem criar um modelo de interferência de baixa amplitude que não é distinguido a distâncias de visão normais e em ajustamentos de controlo de imagem normais. 0 quarto componente é retirado completamente em receptores com detectores video síncronos. Em receptores com detectores de invólucro, o quarto componente é processado mas não distinguido porque é correlacionado com o sinal principal.

sinal principal (componente 1) mostra um intervalo de linha horizontal activo NTSC padrão de aproximadamente 52 micro segundos (Ms).Apenas a informação de alta frequência deste componente acima de cerca de 1,5 MHz é integrada intraquadro. A informação de baixa frequência de painel lateral comprimido em tempo deste componente não é sujeita ao processo de integração intraquadro. Verificou-se que tal selectivo do componente principal informação de imagem de painel lateral diagonal pela eliminação de artifícios diagonais denteados indesejáveis, algumas vezes referidos como denteados, os quais seriam por outro lado produzidos numa imagem reconstruída se a informação de painel lateral comprimida do sinal principal for integrada intraquadro.

A este respeito salienta-se que a informação de baixa frequência de painel lateral do componente de sinal principal foi comprimida em tempo com um factor de compressão lateral (SCF) de aproximadamente seis. Se tal informação comprimida em tempo é integrada intraquadro antes de ser expandida em tempo no receptor para reconstruir a imagem, a informação de imagem de painel lateral reconstruída exibiria diagonais denteadas porque a processamento intraquadro melhora a resolução de frequência horizontal na qual seria então aproximadamente SCF a integração intraquadro começa vezes mais baixa do que para o painel central. A informação de imagem diagonal torna-se de uma

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... .

· . ' «Sí

-10manelra crescente distorcida (denteada), ã medida que as frequências, acima das quais a integração intraquadro é realizada, decresceu. Por exemplo, se o sinal principal é integrado intraquadro para frequências acima de 1,5 MHz e a informação de baixa frequência de painel lateral do componente 1, é comprimida em tempo com um SCF de seis, a integração intraquadro da informação de painel lateral começa efectivamente a uma muito mais baixa frequência de 250 KHz (1,5 MHz/SCF), pelo que resultam diagonais denteadas. Assim as diagonais denteadas seriam mais visíveis nas regiões de painel lateral reconstruídas. Visto que, o componente 1 não é integrado intraquadro nas regiões de painel lateral comprimidas em tempo, a gama total, de frequências originais destas regiões (0-700 KHz) contém toda a resolução vertical sem distorção devida a artifícios diagonais denteados.

componente 2, contendo a informação de alta frequência de painéis laterais esquerdo e direito, é projectado de modo que ocupa o mesmo período de tempo que a porção de painel central do componente 1. Assim os altos de painel lateral esquerdo e direito são expandidos em tempo para preencherem toda a região de painel central pelo que o componente 2 apresenta um intervalo de exploração horizontal activo de aproximadamente 50ps, o qual corresponde ao intervalo de exploração horizontal da porção de painel central do componente 1. Para esta finalidade o factor de expansão lateral (SEF) é cerca de 4,32, comparado com um SEF de cerca de 4,49 o qual seria necessário para expandir a informação de painel lateral esquerdo e direito do componente para o tempo de linha activo completo de 52ps.

Ambos os componentes 2 e 3 são projectados para dentro da região de painel central em virtude do processamento intraquadro realizado no componente principal 1 e componentes auxiliares 2 e 3. Como será explicado subsequentemente, a integração intraquadro é um processo que facilita a separação de dois componentes de sinal combinados previamente, tal como o sinal principal Ne o sinal modulado auxiliar M neste exemplo. Visto que a região de

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-11processamento intraquadro no componente 1 foi reduzida para incluir apenas a região de painel central 50ps, a projecção de componentes de modulação 2 e 3 é, do mesmo modo, modificada para incluir apenas a região de painel central.

Como mencionado acima, o componente 3 é projectado de modo a coincidir com o intervalo de painel central, comprimindo linearmente em tempo a informação de luminância horizontal aumentada para 50ps . A compressão em tempo do componente 3 de 52ps para 50ps sacrifica alguma correlação espacial com o componente pcincipal 1, mas, o que é mais importante, assegura que as regiões de painel central e lateral de uma imagem reconstruída apresentarão resolução horizontal semelhante. Embora a correlação espacial entre os componentes 1 e 3 seja desejável para mascarar os efeitos de difonia entre a subportadora alternativa e o sinal principal, a importância de manter a perfeita correlação espacial do componente 3 é reduzida porque a subportadora alternativa já contém informação não relacionada com a forma do componente 2. A quantidade de correlação espacial perdida no componente 3 é desprezível e pesa mais em virtude da resolução horizontal de painel central e lateral similar resultante. 0 componente 4 não é integrado intraquadro e permanece inalterado mostrando um tempo de linha activo completo de 52ps em conformidade com o sinal principal.

descodificador, como será discutido em ligação com a figura 13, o processamento intraquadro é realizado apenas em relação à região de painel central para separar os sinais Me N. Após desmodulação do componente M em componentes constituintes 2 e 3, os componentes 2 e 3 são projectados nos seus lapsos originais de tempo, isto é, para ocuparem um intervalo de linha activo completo 52ms.

A figura lb ilustra o espectro RF do dispositivo de écran largo EDTV descrito, incluindo a informação auxiliar, comparado com o espectro RF de um dispositivo NTSC padrão. No espectro do dispositivo descrito os altos de painel lateral e a informação de detalhe de luminância horizontal de extra alta frequência

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-12prolongam-se aproximadamente, 1,16 MHz para cada lado da frequência subportadora alternativa (ASC) de 3,108 MHz. A informação de sinal auxiliar V-T (componente 4) prolonga-se 750KHz para cada lado da frequência portadora de imagem do sinal principal.

receptor de exploração progressiva de écran largo inclui aparelhos para reconstruir o sinal de exploração progressiva de écran largo original. Comparado com um sinal NTSC padrão, o sinal de écran largo reconstruído tem painéis laterais esquerdo e direito com resolução NTSC padrão, e um painel central de alargamento 4:3 com detalhe de luminância horizontal e vertical superior, particularmente, imagem.

Duas considerações em porções estacionárias de uma básicas dirigem a técnica de processamento de sinal associada com o desenvolvimento e processamento dos primeiro, segundo, terceiro e quarto componentes de sinal. Estas considerações são compatíveis com os receptores existentes, e com a recuperação do receptor. A compatibilidade completa implica a compatibilidade do receptor e transmissor de modo que receptores padrão existentes possam receber sinais EDTV de écran largo e produzir um visionamento padrão sem adaptadores especiais. A compatibilidade neste sentido necessita, por exemplo, que o formato de exploração de imagem do transmissor seja substancialmente a mesma que a dentro da tolerância do formato da exploração de imagem do receptor. A compatibilidade também significa que os componentes não padrão extras devem ser fisica e perceptualmente escondidos no sinal principal quando visionados em receptores padrão. Para conseguir compatibilidade neste último sentido, o dispositivo descrito usa as técnicas seguintes para esconder os componentes auxiliares. Como explicado acima, os abaixo de painel lateral são fisicamente escondidos na região de sobrexploração horizontal normal de um receptor padrão. 0 componente 2 o qual é um sinal de baixa energia comparado com o componente de baixos de painel lateral, e o componente 3 o qual é normalmente um sinal de detalhe de alta

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... .Π*’ frequência e modulados em MHz , a qual é i ndependentemente um campo para o normais de saturação amplitude não linear da de

-13baixa energia, são comprimidos em amplitude e quadratura numa subportadora alternativa a 3,108 uma frequência entrelaçada (um múltiplo impar de metade da frequência de linha horizontal) . A frequência, fase, e amplitude da subportadora alternativa são escolhidas de modo a que a visibilidade do sinal subportador alternativo modulado é reduzida tanto quanto possivel, por exemplo, pelo controlo da fase da subportadora alternativa de campo para campo de modo que ela alterna 180q de um campo para o seguinte, da fase da subportadora de crominância de seguinte. Embora os componentes subportadores alternativos modulados residam inteiramente dentro da banda passante de crominância (2,0-4,2MHz) , os componentes subportadores alternativos modulados são perceptivamente escondidos porque são visionados como tremulação de cor complementar de frequência de campo, a qual não é distinguida pelo olho humano em níveis de crominância. Também a compressão de dos componentes de modulação antes modulação de amplitude reduz, com vantagem, o transbordamento amplitude instantâneo para o nível mais baixo aceitável, componente 3 é especialmente correlacionado em relação à porção de informação central de componente 1 e é ligeiramente menos espacialmente correlacionado em relação às porções de informação esquerda e direita no componente 1. Isto é conseguido por meio de um codificador de formato como será explicado. 0 componente 4, o sinal de ajuda, também é escondido pela expansão em tempo da informação de painel central para igualar o formato 4:3 padrão, correlacionando espacialmente por esse meio o componente 4 com o sinal principal. 0 componente 4 é retirado em receptores padrão com detectores síncronos, e é perceptivamente escondido em receptores padrão com detectores de invólucro porque é espacialmente correlacionado com o sinal principal.

A recuperação dos componentes 1, 2 e 3 num receptor de exploração progressiva do écran largo é conseguida pela utilização de um processo de processamento intraquadro no

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s.:A»*33>

-14transmissor e receptor. Este processo é associado com os elementos 38, 64 e 76 no dispositivo transmissor das figuras 1 e la, e com elementos associados no receptor, como será explicado. A integração intraquadro é um tipo de técnica de condicionar o sinal, a qual prepara dois sinais correlacionados visualmente para combinação mútua de modo que eles possam ser recuperados eficientemente e com rigor depois, tal como por melo de um orgão de armazenagem de campo, livre da dífonla V-T (vertical-temporal) mesmo na presença de movimento, no caso de sinais representativos de imagem. 0 tipo de condicionamento de sinal empregue para esta finalidade, envolve essencialmente a criação de dois sinais idênticos numa base de campo, isto é, pela obtenção de duas amostras com valores idênticos afastados num campo. A integração intraquadro é uma técnica conveniente para conseguir este podem ser usadas outras técnicas. A integração basicamente um processo linear de pré-filtragem digital variando em tempo e de pós-fi1tragem para assegurar a recuperação exacta de dois sinais combinados correlacionados visualmente. A difonia horizontal é eliminada os pré-filtros horizontais pós-filtros no descodificador objectivo, mas intraquadro é por bandas de no codificador receptor. A guarda entre transmissor e » integração emparelhar intraquadro é uma forma de processamento para pixels. 0 processo de integração intraquadro no domínio de tempo é ilustrado na generalidade pela figura lc na qual os pares de pixels são tornados idênticos pela integração de pixels (A,B e C,D) que estão afastados de 262H. 0 valor integrado substitui os valores originais em cada par. A figura ld ilustra o processo de integração intraquadro no contexto do dispositivo da figura 1. Começando com os componentes 2 e 3, os pares de pixels (elementos de imagem) afastados de 262H são integrados dentro de um quadro, e o valor integrado (por exemplo, XI, X3 e 21 e Z3) substitui os valores originais de pixel . Esta integração V-T acontece dentro de um quadro e não atravessa os limites do quadro. No caso do componente 1, a integração intraquadro é realizada apenas para informação de painel central acima de ,

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15aproximadamente, 1,5 MHz de modo a não afectar a informação de detalhe vertical de frequência mais baixa. No caso dos componentes 1 e 2 a integração intraquadro é realizada num sinal composto incluindo componentes de luminância (Y) e crominància (C) através da banda de crominància. 0 componente de crominància do sinal composto sobrevive à integração intraquadro porque os pixels afastados de 262H estão em fase em relação à subportadora de cor. A fase da nova subportadora alternativa é controlada de modo a que esteja exactamente fora de fase para pixels afastados de 262H, e é diferente da fase a subportadora de crominància. Assim quando os componentes 2 e 3 (depois da modulação em quadratura) são adicionados ao componente 1 na unidade 40, os pixels afastados de 262H têm a forma (M+A) e (M-A) , onde M é uma amostra do sinal composto principal acima de

1,5 MHz, e A é uma amostra do sinal modulado auxiliar.

Com a integração intraquadro a difonla V-T é virtualmente eliminada, mesmo na presença de movimento. A este respeito, o processo de integração intraquadro produz amostras idênticas afastadas de 262H. No receptor é simples recuperar o conteúdo de informação exactamente destas amostras, isto é, livres difonia, pelo processamento de amostras de pixel afastadas

262H dentro de quadro como será explicado, recuperado por esse meio a informação de sinal principal e auxiliar.Num descodificador do receptor, a informação original integrada intraquadro pode ser recuperada substancialmente intacta através do processamento intraquadro, visto que, a informação original altamente correlacionada visualmente, foi substancialmente idêntica campo-a-campo.

Também no receptor, o canal RF é desmodulado em usando detector RF síncrono. 0 componente 4 é por separado dos outros três componentes. 0 processamento intraquadro é usado para separar o componente 1 dos componentes modulados 2 e 3, e é usado a desmodulação em quadratura para separar os componentes 2 e 3, como será explicado em relação à figura 13.

Depois dos quatro componentes terem sido recuperados, os de de tornada quadratura esse meio

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V'

-16sinais compostos são descodificados em NTSC e separados em componentes de luminància e cromináncia. É realizada projecção inversa em todos os componentes para recuperar o alargamento de écran largo, e os altos de painel lateral são combinados com os baixos para recuperar a resolução de painel lateral completo. A informação de detalhe de luminància de alta frequência aumentada é deslocada para a sua banda de frequência original e adicionada ao sinal de luminància, o qual é convertido no formato de exploração progressiva, usando interpolação temporal e o sinal auxiliar. 0 sinal de cromináncia é convertido no formato de exploração progressiva usando interpolação temporal não assistida. Finalmente, os sinais de exploração de luminància e cromináncia na forma analógica e matriciados para produzir sinais de imagem de cor R.G.B para visionamento por um dispositivo de visionamento de exploração progressiva de écran largo.

Antes de se explicar o dispositivo de codificação de écran largo compatível da figura la, é feita referência a formas de onda de sinal A e B da figura 2. 0 sinal A é um sinal de écran largo de alargamento 5:3 que é para ser convertido num sinal compatível NTSC padrão com alargamento 4:3 como representado pelo sinal B. Um sinal de écran largo A inclui uma porção de painel central associada com a informação de imagem primária ocupando um intervalo TC, e porções de painel lateral esquerdo e direito associadas com informação de imagem secundária e ocupando intervalos TS. Neste exemplo os painéis laterais esquerdo e direito apresentam alargamentos substancialmente iguais e menores do que o do painel central dominante o qual é centrado entre os mesmos. 0 sinal de écran largo A é convertido no sinal NTSC B pela compressão de certa informação de painel lateral completamente para dentro das regiões de sobrexploração horizontal associadas com os intervalos de tempo TO. 0 sinal NTSC padrão tem um intervalo de linha activo TA (com a duração de 52,6 microsegundos), o qual inclui intervalos de sobrexploração TO, um intervalo de tempo de visionamento TD o qual contém a informação video a ser visionada , e um intervalo de tempo de linha

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-17horizontal total TH com a duração de 63,556 microsegundos. Os intervalos TA e TH, são os mesmos para ambos os sinais de écran largo e NTSC padrão. Verlfícou-se que quase todos os receptores de televisão domésticos têm ura intervalo de sobrexploração, o qual ocupa pelo menos 4% do tempo de linha activo total TA, isto é 2% dasobrexploração nos lados esquerdo e direito. Numa frequência de amostragem entrelaçada de 4xfsc (onde fsc é a frequência da subportadora de cor) cada intervalo de linha horizontal contém 910 pixels (elementos de imagem) dos quais 754 constituem a informação de imagem de linha horizontal activa a ser visionada.

dispositivo EDTV de écran largo é mostrado em maior detalhe na figura la. Referindo a figura la, uma câmara 10, de 525 linhas, de exploração progressiva de écran largo com 60 campos/segundo fornece um sinal de cor de écran largo com componentes R,G,B e um grande alargamento de 5:3 neste exemplo. Uma fonte de sinal entrelaçado podia também ser usada, mas uma fonte de sinal de exploração progressiva produz resultados superiores. Uma câmara de écran largo tem um alargamento maior e uma maior largura de banda vídeo comparada com uma câmara NTSC padrão, sendo a largura de banda video de uma câmara de écran largo proporcional, entre outros factores ao produto do seu alargamento e ao número total de linhas por quadro. Assumindo a frequência de exploração como constante na câmara de écran largo, um aumento no seu alargamento provoca um aumento correspondente na sua largura de banda video, bem como uma compressão horizontal da informação de imagem quando o sinal é visionado num receptor de televisão padrão com um alargamento 4:3. Por estas razões, é necessário modificar o sinal de écran largo para compatibilidade NTSC completa.

sinal video de cor processado pelo dispositivo codificador da figura 1 contém ambos os componentes de sinal de crominãncia e luminância. Os sinais de luminância e crominãncia contêm ambos informação de baixa e alta frequência, a qual na explicação seguinte será referida como baixos e altos respectivamente.

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-18Os sinais video de cor de exploração progressiva de écran largo de grande largura de banda da câmara 10 são matriciados numa unidade 12 para derivar o componente de luminância Y e os componentes de sinal diferença de cor I e Q dos sinais de cor R, G, B. Os sinais de exploração progressiva de banda larga Υ, I, Q são amostrados numa frequência de subportadora de crominància (8xfsc), e são convertidos da forma analógica para digital (binária) individualmente por conversores analógico para digital (ADC) , separados numa unidade ADC 14 antes de serem filtrados individualmente por filtros passa baixo verticais-temporais (V-T) separados numa unidade de filtro 16 para produzir sinais filtrados YF, YF e QF. Estes sinais têm cada a forma indicada pela forma de onda filtros invariantes figura lOd, como

A de na figura 2. tempo linear

Os filtros separados são 3x3 do tipo mostrado na será explicado. Estes filtros reduzem particularmente a diferença entre a largura, receptor de écran largo e a ligeiramente a resolução vertical-temporal, resolução V-T diagonal, para evitar artifícios entrelaçados indesejáveis (tais como tremulação, margens distorcidas e outros efeitos relacionados) no sinal principal (componente 1 na figura 1) após exploração progressiva para exploração entrelaçada. Os filtros mantêm uma resolução vertical quase completa em porções estacionárias da imagem.

factor de expansão de painel central (CEF) é uma função da de uma imagem visionada por um largura de uma imagem visionada por um receptor padrão. A largura de imagem de um visor de écran largo cora um alargamento 5:3 é 1,25 vezes maior do que a largura de imagem de um visor padrão com um alargamento 4:3. Este factor de 1,25 é um factor de expansão de painel central preliminar o qual deve ser ajustado para calcular a região de sobrexploração de um receptor padrão, e para calcular uma sobreposição ligeira intencional das regiões limítrofes entre os painéis central e lateral como será explicado. Estas considerações ditam um CEF de 1,19.

Os sinais de exploração progressiva da rede de filtros 16

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-19apresentam uma largura de banda de 0-14,32MHz e são respectivamente convertidos em sinais entrelaçados 2:1 através de meios de exploração progressiva (P) para conversores de entrelaço (I) 17a , 17b e 17c, detalhes dos quais serão explicados em ligação com as figuras 22 e 23. A largura de banda dos sinais de saida IF‘, QF' e YF'dos conversores 17a-17c mostra uma largura de banda 0-7,16 MHz, visto que a frequência de exploração horizontal para os sinais entrelaçados é metade da dos sinais de exploração progressiva. No processo de conversão, o sinal de exploração progressiva é subamostrado, tirando metade das amostras de píxel existentes para produzir o sinal principal entrelaçado 2:1. Especificamente, cada sinal de exploração progressiva é convertido no formato entrelaçado 2:1 pela retenção ou das linhas impares ou pares em cada campo e lendo a saída de impulsos eléctricos dos pixels retidos numa frequência 4xfsc ( 14,32 MHz). Todo o processamento digital subsequente dos sinais entrelaçados acontece na frequência 4xfsc.

A rede 17c também inclui uma rede de predição de erro. Uma saida da rede 17c, YF' , é a versão de luminãncia subamostrada entrelaçada do componente de exploração progressiva pré-fi1 trado. Um outro sinal de saida (luminãncia) da rede 17c, YT, compreende informação temporal derivada a partir da informação de diferença de campo de imagem e representa uma predição temporal, ou interpolação temporal, do erro entre os valores actual e predito de amostras de luminãncia em falta no receptor, como será explicado. A predição é baseada numa integração temporal das amplitudes dos pixels antes e depois , os quais existem no receptor. 0 sinal YT e um sinal de ajuda de luminãncia que ajuda a reconstruir o sinal de exploração progressiva no receptor que explica essencialmente um erro que se espera que o receptor faça em relação aos sinais de imagem não estacionários e facilita a supressão de tal erro no receptor. Em porções estacionárias de uma imagem, o erro é zero, e é realizada uma reconstrução perfeita no receptor. Verificou-se que um sinal de ajuda de crominãncia não é necessário na prática, e que um sinal de ajuda

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RCA 85 143 —20— de luminância é suficiente para produzir bons resultados, visto que o olho humano é menos sensível a uma deficiência de detalhe temporal ou vertical de cromináncia. A figura 2a mostra o algoritmo usado para desenvolver o sinal de ajuda YT.

Referindo a figura 2a, os pixels A, Xe B no sinal de exploração progressiva ocupam a mesma posição espacial numa imagem. Os pixels pretos tais como A e B são transmitidos como o sinal principal e estão disponíveis no receptor. Um pixel branco, tal como X, não é transmitido e é predito por uma integração de quadro temporal (A+B)/2. Isto é, no codificador é feita uma predição para o pixel X em falta pela integração das amplitudes dos pixels antes e depois A e B. 0 valor de predição, (A+B)/2, é subtraído do valor actual, X, para produzir um sinal de erro de predição, correspondendo ao sinal auxiliar, como uma amplitude de acordo com a expressão X-(A+B)/2. Esta expressão define informação de diferença de campo temporal em aditamento à informação integrada de quadro temporal. O sinal auxiliar é filtrado em passa baixo, horizontalmente, por meio de um filtro passa baixo de 750 KHz e conduzido como sinal de ajuda YT. A limitação de banda do sinal auxiliar a 750 KH2 é necessária para evitar que este sinal Interfira com o canal RF mais baixo seguinte após este sinal ser modulado numa portadora de imagem RF. No receptor, uma predição semelhante do pixel em falta X é feita pelo uso da Integração de amostras A e B, e o erro de predição é adicionado à predição. Isto é, ο X é recuperado pela adição do erro de predição X-(A+B)/2 à integração temporal (A+B)/2. Assim o sinal auxiliar facilita a conversão do formato de exploração entrelaçada para progressiva.

sinal auxiliar produzido pelo algoritmo de predição temporal descrito é com vantagem um sinal de baixa energia comparado com um sinal de predição produzido por alguns outros algoritmos, tal como o usado para produzir um sinal diferencial de linha como descrito por M. Tslnberg num artigo ENTSC Two-Channel Compatible HDTV System, IEEE Transactlons on Consumer Electronics, Vol. CE-33, número 3, Agosto 1987 a páginas

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-21146-153. Em áreas paradas de uma imagem, a energia de erro é zero porque a predição é perfeita. Uma condição de baixa energia é manifestada por imagens paradas e substancialmente paradas (tal como uma transmissão de noticias mostrando um repórter contra um cenário parado). Verificou-se que o algoritmo descrito para produzir os artifícios menos censuráveis após a reconstrução de imagem no receptor, e o sinal de ajuda produzido pelo algoritmo descrito retém a sua vantagem após ser limitado em banda (filtrado) a cerca de 750 KHz. 0 sinal auxiliar produzido pelo algoritmo descrito apresenta, como vantagem, energia zero na presença de informação de imagem parada, e consequentemente um sinal de ajuda, associado com uma imagem parada, não é afectado pela filtragem. Uma imagem de écran largo reconstruída altamente melhorada resulta mesmo se o sinal de ajuda não é transmitido. Em tal caso as porções paradas da imagem estão mais nítidas do que uma imagem NTSC padrão, mas as porções em movimento serão um tanto difusas e podem mostrar um tal artifício de batimento. Assim uma estação emissora não precisa de transmitir inicialmente o sinal de ajuda, mas pode escolher melhorar a transmissão RF mais tarde.

dispositivo de predição temporal descrito é útil para ambos os dispositivos de exploração progressiva e entrelaçada com relações de linha mais altas que a padrão, mas funciona melhor com uma fonte de exploração progressiva tendo pixels A, Xe B ocupando a mesma posição espacial numa imagem, a qual resulta numa predição perfeita para imagens paradas. A predição temporal será imperfeita mesmo em porções paradas de uma imagem se a imagem de écran largo original vem de uma fonte de sinal entrelaçada. Em tal caso o sinal auxiliar terá mais energia e introduzirá artifícios leves em porções paradas de uma imagem reconstruída. Experiências mostraram que o uso de uma fonte de sinal entrelaçado produz resultados aceitáveis com artifícios a serem visíveis apenas após inspecção próxima, mas que uma fonte de sinal de exploração progressiva introduz menos artifícios e produz resultados preferíveis.

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RCA 85 143 meio de aparelhos de um separador de sinal 18. Resumidamente, a

-22Voltando á figura la, os sinais de écran largo entrelaçados IF', QF'e YF'dos conversores 17a-17c são respectivamente filtrados por filtros passa baixo horizontais 19a, 19b e 19c para produzir um sinal IF''com uma largura de banda de 0-600 KHz, um sinal QF''com uma largura de banda de 0-600 KHz, e um YF''com uma largura de banda de 0-5 MHz. Estes sinais são em seguida sujeitos a um processo de codificação de formato o qual codifica cada um destes sinais num formato 4:3 por codificação de formato associados a lateral-central e unidade processadora porção central de cada linha de écran largo é expandida em tempo e projectada numa porção visionada do tempo de linha activo com um alargamento 4:3. A expansão em tempo provoca uma diminuição na largura de banda de modo que as frequências entrelaçadas de écran largo originais são tornadas compatíveis com a largura de banda NTSC padrão. Os painéis laterais são separados em bandas de frequência horizontal de modo que os componentes de latos de cor I e 0 mostrem uma largura de banda de 83 KHz - 600 KHz ( como mostrado para o sinal IH na figura 7) e o componente de altos de luminãncia Y mostra uma largura de banda de 700 KHz - 5,0 MHz (como mostrado para o sinal YH na figura 6). Os baixos do painel lateral, isto é, os sinais Y0, 10 e QO desenvolvidos como mostrado nas figuras 6 e 7, incluem um componente DC e são comprimidos em tempo e projectados para dentro das regiões de sobrexploração de imagem horizontal esquerda e direita em cada linha. Os altos de painel lateral são processados separadamente. Os detalhes deste processo de codificação de formato seguem-se imedíatamente abaixo.

No decurso das considerações sobre os detalhes de codificação seguintes, será útil também considerar a figura le, a qual descreve o processo de codificar componentes 1, 2, 3 e 4 no contexto da informação de painel central e lateral visionada. Os sinais entrelaçados filtrados IF'', QF''e YF''são processados pelo separador de sinal de painel lateral-central e processados 18 para produzir três grupos de sinais de saída: YE, IE, QE; Y0,

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-23compreendendo a unidade ligação com as figuras 6

-2310, QO; e YH, IH e QH. Os dois primeiros grupos de sinais (YE, IE, QE e YO, 10, QO) são processados para desenvolver um sinal contendo um componente de painel central de largura de banda completa, e baixas de luminância de painel lateral comprimidos para dentro de regiões de sobrexploração horizontal. 0 terceiro grupo de sinais ( YH, IH, QH) é processado para desenvolver um sinal contendo altos de painel lateral. Quando estes sinais são combinados é produzido um sinal de écran largo compatível NTSC com um alargamento de visor 4:3. Detalhes dos circuitos 18 serão mostrados e explicados em 7 e 8.

Os sinais YE, IE e QE contêm informação completa de painel central e mostram o mesmo formato, como o indicado pelo sinal YE na figura 3. Resumidamente, o sinal YE é derivado do sinal YF' ' como se segue. 0 sinal de écran largo YF' ¹ contém pixels ocorrendo durante o intervalo de largo contendo informações de informação de painel central de

1-754 linha activo do sinal de écran painel lateral e central. A banda larga (pixels 75-680) é extraída como um sinal de luminância de painel central YC através de um processo de desmultiplexagem em tempo. 0 sinal YC é expandido em tempo através de um factor de expansão de painel central de 1,19 (isto é, 5,0 MHz - 4,2 MHz) para produzir o sinal de painel central compatível NTSC YE. 0 sinal YE apresenta uma largura de banda compatível NTSC (0-4,2 MHz) devido à expansão em tempo pelo factor 1,19.

sinal YE ocupa o intervalo de visionamento de imagem TD (figura 2) entre regiões de sobrexploração T0. Os sinais IE e QE são desenvolvidos a partir dos sinais IF''e QF''respectivamente, e são similarmente processados do mesmo modo que sinal YE.

Os sinais Y0, 10 e Q0 fornecem a informação de painel lateral de baixa frequência ( baixos) a qual é inserida em regiões de sobrexploração horizontal esquerda e direita. Os sinais Y0, 10 e Q0 apresentam o mesmo formato, como o indicado pelo sinal Y0 na figura 3. Resumindo o sinal Y0 é derivado do sinal YF'' como se segue. 0 sinal de écran largo YF contém

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-24informações de painel esquerdo associado com os pixels 1-84 e informações de painel direito associado com os pixels 671-754. Como será explicado, o sinal YF''é filtrado em passa baixo para produzir um sinal de baixos de luminância com uma largura de banda 0-700 KHz, a partir do qual é extraído um sinal de baixos de painel lateral esquerdo e direito (sinal YL'na figura 3) através de um processo de desmultiplexagem em tempo. 0 sinal de baixos de luminância de YL'é comprimido em tempo para produzir o sinal de baixos de painel lateral Y0 com informação de baixa frequência comprimida nas regiões de sobrexploração associadas com os pixels 1-14 e 741-754. 0 sinal de baixos laterais comprimidos mostra uma largura de banda aumentada proporcional à quantidade de compressão em tempo. Os sinais 10 e Q0 são desenvolvidos a partir dos sinais IF''e QF ' 'respectivamente, e são similarmente processados da mesma maneira que sinal Y0.

Os sinais YE, IE e OE e Y0, 10 e Q0 são combinados num combinador de sinal lateral-central 28, por exemplo um muitiplexador em tempo, para produzir os sinais YN, IN e QN com uma largura de banda compatível NTSC e um alargamento 4:3. Estes sinais são da forma do sinal YN mostrado na figura 3. Os combinados 28 também inclui retardos de sinal apropriados para igualar os tempos de trânsito dos sinais a serem combinados. Tais retardos de sinais igualados são também incluídos noutros locais no dispositivo como necessário para igualar tempos de trânsito de sinal.

Um modulador 30, o filtro passa banda 32, o filtro para banda H-V-T 34 e o combinador 36 constituem um codificador de sinal NTSC melhorado 31. Os sinais de crominância IN e QN são modulados em quadratura numa subportadora SC na frequência subportadora de crominância NTSC, nominalmente 3,58 MHz, pelo modulador 30 para produzir um sinal modulado CN. 0 modulador 30 é de desenho convencional e será descrito em ligação com a figura

9. 0 sinal modulado CN è filtrado em passa banda nas dimensões vertical (V) e temporal CT) por meio do filtro bidimensional (V-T) 32, o qual retira artifícios de difonia do sinal de

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-25crominância entrelaçado antes de ser aplicado a uma entrada de sinal de crominãncía do combinador 36 como um sinal CP. 0 sinal de luminância YN é filtrado em para banda nas dimensões horizontal CH) , vertical (V) e temporal (T) por meio de um filtro para banda tridimensional H-V-T 34 antes de ser aplicado como um sinal YP a uma entrada de luminância do combinador 36. A filtragem do sinal de luminância YN e sinais diferença de cor de crominância IN e QN serve para assegurar que a difonia luminância-cromínância será significativamente reduzida após subsequente codificação NTSC. Os filtros espaciais-temporais multidimensionais tal como o filtro H-V-T 34 e filtro V-T 32 da figura 1 compreendem uma estrutura como mostrada pela figura mostrada pela figura 10 a qual será explicada subsequentemente.

filtro pára banda H-V-T 34 da figura la mostra a configuração da figura 10b e retira mais componentes de frequência diagonal em movimento de sinal de luminância YN. Estes componentes de frequência são semelhantes em aparência aos componentes de subportadora de crominância e são retirados para fazer um espaço no espectro de frequência dentro do qual será inserida a crominância modulada. 0 retirar mais componentes de frequência diagonal em movimento do sinal de luminância YN não degrada visivelmente uma imagem visionada porque foi determinado que o olho humano é substancialmente insensível a estes componentes de frequência. 0 filtro 34 mostra uma frequência de corte de aproximadamente 1,5 MHz para não reduzir a informação de detalhe vertical de luminância.

filtro passa banda V-T 32 reduz a largura de filtro de banda de crominância de modo que, a informação modulada de painel lateral de crominância possa ser inserida num espaço criado no espectro de luminância pelo filtro 34. 0 filtro 32 redu2 a resolução vertical e temporal da Informação de crominância de modo que as imagens estáticas e em movimento ficam lígeiramente borradas, mas este efeito é de pequena ou nenhuma consequência devido à sensibilidade do olho humano a tal efeito.

Um sinal de baixos central/lateral de saida C/SL do combi69 294

RCA 85 143 to

-26nador 36 contém informação compatível NTSC a ser visionada, como derivado do painel central do sinal de écran largo, assim como baixos de painel lateral comprimidos ( ambos de luminância e crominãncia) derivados dos painéis laterais do sinal de écran largo e situados nas regiões de sobrexploração horizontal esquerda e direita não vistas por um espectador de um visor de receptor NTSC. Os baixos de painel lateral comprimidos nas regiões de sobrexploração representam uma parte constituinte da informação do painel lateral para um visor de écran largo. A outra parte constituinte, os altos de painel lateral é desenvolvida pelo processador 18, como será explicado abaixo. Os sinais de alto de painel lateral YH (altos de luminância) , IH (altos I) e QH (altos Q) são mostrados na figura 4. As figuras 6, 7 e 8 mostram aparelhos para desenvolverem estes sinais, como será explicado. Na figura 4, os sinais YH, IH e QH contêm informação de alta frequência de painel esquerdo associada com pixels de painel esquerdo 1-84, e informação de alta frequência de painel direito associada com pixels de painel direito 671-754. A porção de painel central do sinal C/SL é processada por integrador intraquadro 38 para produzir um sinal N, o qual é aplicado a uma entrada de um adicionador 40. 0 sinal integrado intraquadro N é essencialmente idêntico ao sinal C/SL em virtude da alta correlação visual da informação de imagem intraquadro do sinal C/SL. 0 integrador 38 integra o sinal C/SL acima de aproximadamente 1,5 MHz e ajuda a reduzir ou eliminar a difonia vertical temporal entre os sinais principal e auxiliar. A banda de frequências passa alto de 1,1 MHz e acima da qual o integrador intraquadro 38 funciona foi escolhida para assegurar que é conseguida a integração intraquadro completa para a informação de 2 MHz e acima, para evitar que a informação de detalhe vertical de luminância seja degradada, pelo processo de integração intraquadro. A difonia horizontal é eliminada por meio de uma banda de guarda de 200 KHz entre um filtro associado com integrador intraquadro 38 no codificador 31 e um filtro associado com uma unidade processadora intraquadro no descodificador da

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. tipo aparelhos do para modularem em separados receptor

-27figura 13. A figura llb mostra detalhes do integrador íntraquadro de altos 38. As figuras llb e 13 serão explicadas subsequentemente.

Os sinais IH, QH e YH são colocados no formato NTSC por meio de um codificador NTSC 60 o qual é similar ao codificador Especificamente, o codificador 60 inclui mostrado na figura 9, bem como aparelhos quadratura a informação de altos de cromináncia de painel lateral na informação de altos de luminància de painel lateral a 3,58 MHz para produzir o sinal NTSCH, a informação de altos de painel lateral no formato NTSC. Este sinal é mostrado na figura 5.

uso de filtragem passa banda multidímensional em codificadores NTSC 31 e 60 permite com vantagem que os componentes de luminància e cromináncia sejam virtualmente livres de difonia no receptor quando o

Incluí filtragem multidímensional complementar para separar a informação de luminància e cromináncia. O uso de filtros complementares para codificação e descodificação de luminância/crominância é o chamado processamento cooperativo e é discutido em detalhe num artigo de C.H. Strolle intitulado (Cooperaiive Processing for Improved Chromínance/Luminance Separation) publicado no SMPTE Journal volume 95, na 8, Agosto de 1986, a páginas 782-789. Mesmo os receptores padrão usando convencionais de entalhe e filtros de pente de linha beneficiarão do uso de tal pré-filtragem multidímensional no codificador apresentando difonia crominància/lumináncia reduzida.

sinal NTSCH é expandido em tempo por uma unidade 62, para produzir um sinal de altos lateral expandido ESH com um intervalo de linha horizontal activo de 50ps, isto é , menos do que o intervalo de linha activa NTSC padrão de aproximadamente 52h*s. Especificamente, como mostrado na figura 5, a expansão é conseguida por um processo de projecção o qual projecta pixels de painel lateral esquerdo 1-84 do sinal NTSCH em posições de píxel 15-337 do sinal ESH, isto é, os altos do lado esquerdo do sinal NTSCH são expandidos para ocuparem aproximadamente metade

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-Τ-'³· sinal ESH 363/84. 0 conseguida serem

ESH é

-28do tempo de linha do sinal ESH. A porção de painel lateral direito (pixels 671-754) do sinal NTSCH é processado semelhantemente. 0 processo de expansão em tempo reduz a largura de banda horizontal da informação compreendendo o (comparada com a do sinal NTSCH) de um factor de processo de projecção pelo qual a expansão em tempo é pode ser realizado por aparelhos do tipo mostrado e para explicados em ligação com as figuras 12-12d. 0 sinal integrado intraquadro por uma rede 64, do tipo mostrado na figura lia, para produzir um sinal X como ilustrado na figura 5. 0 sinal integrado intraquadro X è essencialmente idêntico ao sinal ESH em virtude da alta correlação visual de informação de imagem intraquadro do sinal ESH. 0 sinal X é aplicado a uma entrada de sinal de um modulador de quadratura 80.

sinal YF‘é também filtrado por um filtro passa banda horizontal 70 com uma banda passante de 5 MHz - 6,0 MHz. 0 sinal de saída do filtro 70, altos de luminância horizontal, é aplicado a um modulador de amplitude 72 onde ele modula em amplitude um sinal portador de 5 MHz fc. 0 modulador 72 inclui um filtro passa baixo de saída com uma frequência de corte de aproximadamente 1 ,0 MHz para obter um sinal com uma passa banda de 0-1,0 MHz na saída do modulador 72. A banda lateral superior (com erro) (5,0-6,0 MHz) produzida pelo processo de modulação é retirada pelo filtro passa baixo de 1,0 MHz. Efectivamente, as frequências altas de luminância horizontal na gama 5,0 MHz'-6,0 MHz foram deslocadas para a gama 0-1,0 MHz como um resultado do processo de modulação de amplitude e subsequente filtragem em passa baixo. A de amplitude deve ser suficientemente larga de modo amplitudes de sinal original sejam retidas após filtragem pelo filtro passa baixo de 1,0 MHz. Isto é, é produzido um deslocamento de frequência sem afectar a amplitude. 0 sinal altos de luminância horizontal deslocado em frequência, unidade 72, é codificado (comprimido em tempo) por meio de codificador de formato 74. Isto é, o codificador 74 codifica altos de luminância horizontal deslocados em frequência de modo portadora a que as de da um os

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RCA 85 143 ;s •7»

-29que este sinal mostra um intervalo de linha activo de 50ps. menor do que o intervalo de linha activo NTSC padrão de 52,6^s, usando técnicas que serão discutidas em ligação com as figuras 6-8. Quando o sinal de entrada para o codificador 74 é comprimido era tempo pelo codificador 74, a sua largura de banda aumenta de aproximadamente 1,0 MHz para 1,1 MHz na saida do codificador 74. 0 sinal do codificador 74 é integrado intraquadro por meio do aparelho 76 semelhante ao ilustrado na figura 11a, antes de ser aplicado à unidade 80 como sinal 2. 0 sinal integrado intraquadro Z é essencialmente idêntico ao sinal do codificador 74 em virtude da alta correlação visual da Informação de imagem intraquadro do sinal do codificador 74. 0 sinal modulador X, um sinal compósito contendo informação de luminãncia e crominância, e mostrando o sinal modulador 2 substancialmente a mesma largura de banda, aproximadamente 0-1,1 MHz.

Como será discutido em ligação com a figura 24, a unidade 80 realiza compressão de amplitude de função gama não linear em desvios de grande amplitude dos dois sinais auxiliares, Xe Z, antes de estes sinais modularem em quadratura um sinal subportador alternativo ASC. é usada a gama de 0,7, pelo que o valor absoluto de cada amostra é aumentada da potência 0,7 e multiplicada pelo sinal do valor de amostra original. A compressão gama reduz a visibilidade de desvios de grande amplitude potencialmente interferentes dos sinais moduladores em receptores existentes, e permite a recuperação preditivel no receptor de écran largo visto que o inverso da função gama empregada no codificador è preditivel e pode ser rapidamente implementado no codificador receptor.

Os sinais comprimidos em amplitude são então modulados em quadratura numa subportadora alternativa ASC controlada em fase de 3,1075 MHz, a qual é um múltiplo impar de metade da frequência da linha horizontal (395xH/2) . A fase da subportadora alternativa é obrigada a alternar 180q de um campo para o seguinte, apesar da fase da subportadora de crominância. A fase alternando de campo da subportadora alternativa permite que a

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—30— informação moduladora auxiliar dos sinais X e 2 se sobreponha à informação de crominância e produza componentes de informação auxiliares faseados complementarmente Al, - Al e A3, - A3 do sinal auxiliar modulado, os quais facilitam a separação da informação auxiliar usando um dispositivo de armazenagem de campo relativamente simples no receptor. 0 sinal modulado em quadratura M, é adicionado ao sinal N no adicionador 40. 0 sinal resultante, NTSCF, é um sinal compatível NTSC de 4,2 MHz.

A função gama não linear descrita empregada no codificador com a finalidade de grande compressão de amplitude é uma parte constituinte de um dispositivo companding (compressão-expansão) não linear o qual também inclui uma função gama complementar no descodificador de um receptor de écran largo com a finalidade de expansão de amplitude, como será explicado subsequentemente. Verificou-se que o dispositivo de compressão-expansão não linear descrito reduzia significativamente o impacto da informação não padrão auxiliar sobre a informação padrão, sem originar degradação visível de uma imagem devida a efeitos de ruído. O dispositivo de expansão-compressão usa uma função gama não linear para comprimir instantaneamente desvios de grande amplitude de informação de alta frequência de écran largo não padrão, auxiliar, no codificador, sendo usada uma função gama não linear complementar para expandir, correspondentemente, tal informação de alta frequência no descodificador . O resultado é uma redução na quantidade de interferência com a informação video padrão existente originada pela informação de alta frequência auxiliar de grande amplitude, no dispositivo de écran largo compatível descrito, no qual a informação de écran largo auxiliar não padrão é separada em porções de baixa e alta frequências sujeitas a compressão-expansão (companding). No descodificador , a expansão de amplitude não linear da informação de alta frequência comprimida não resulta em ruido perceptivel excessivo visto que a informação de alta frequência de grande amplitude é tipicamente associada com margens de imagem de alto contraste, e o olho humano é insensível ao ruído em tais margens. 0 processo de

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-31corapressão-expansão descrito também reduz com vantagens produtos de modulação cruzada entre as subportadoras alternativas e de crominância com a redução associada em produtos de batimento visível.

sinal de detalhe de luminância YT apresenta uma largura de banda de 7,16 MHz e é codificado num formato 4:3 por meio de um codificador de formato 78 (por exemplo da maneira mostrada na figura 6) e é filtrada em passa baixa horizontalmente a 750 KHz por um filtro 79 para produzir um sinal YTN. As porções laterais são filtradas em passa baixa a 125 KHz antes da compressão em tempo por meio de um filtro passa baixa de entrada do codificador de formato 78, correspondendo ao filtro de entrada 610 do aparelho mostrado na figura 6, mas com uma frequência de corte de 125 KHz. Os altos de porção lateral são eliminados. Assim o sinal YTN é espacialmente correlacionado com o sinal principal C/SL.

Os sinais YTN e NTSCF são convertidos da forma digital (binária) para a analógica por meio da unidades de DAC (conversores digital-analógico) 53 e 54 respectivamente, antes destes sinais serem aplicados a um modulador de quadratura RF 57 para modular um sinal portador RF TV. 0 sinal modulado RF é depois aplicado a um transmissor 55 para transmitir através de uma antena 56.

A subportadora alternativa ASC associada ao modulador 80 é sincronizada horizontalmente e tem uma frequência escolhida para assegurar separação adequada (por exemplo 20-30 db) de informação lateral e central, e para ter impacto insignificante sobre uma imagem visionada por um receptor NTSC padrão. A frequência ASC seria, de preferência, uma frequência entrelaçada num múltiplo impar de metade da frequência de linha horizontal de modo a não produzir interferência a qual comprometeria a qualidade de uma imagem visionada.

A modulação em quadratura tal como é proporcionada pela unidade 80 permite com vantagem transmitir simultaneamente dois sinais de banda estreita. Expandindo em tempo os sinais altos moduladores resulta numa redução de largura de banda , em

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RCA 85 143 fe

-32conformidade com as necessidades de banda estreita da modulação em quadratura. Quanto mais a largura de banda é reduzida, menos provável é que resulte interferência entre a portadora e os sinais moduladores. Além do mais, o componente DC, tipicamente, de alta energia de informação de painel lateral é comprimido numa região de sobrexploração em vez de ser usado como um sinal modulador. Assim a energia do sinal modelador, e portanto a interferência potencial do sinal modulador são grandemente reduzidas.

sinal de écran largo compatível NTSC codificado, transmitido pela antena 56 destina-se a ser recebido por ambos os receptores NTSC e de écran largo, como ilustrado pela figura 13.

Na figura 13, um sinal de televisão entrelaçado EDTV de écran largo compatível transmitido é recebido por uma antena 1310 e aplicado a uma entrada de antena de um receptor NTSC 1312. 0 receptor 1312 processa o sinal de écran longo compatível numa maneira normal para produzir um visionamento de imagem com um alargamento 4:3, sendo a informação de painel lateral de écran largo em parte comprimida (isto é os baixos) nas regiões de sobrexploração horizontal fora da vista do espectador, e sendo em parte (isto é altos) contida no sinal subportador alternativo modulado o qual não impede a operação do receptor padrão.

sinal EDTV de écran largo compatível recebido pela antena 1310 é também aplicado a um receptor de exploração progressiva de écran largo 1320 capaz de visionar uma imagem video com um alargamento largo de, por exemplo, 5:3. 0 sinal de écran largo recebido é processado por uma unidade de entrada 1322, incluindo circuitos de sintonizador de radiofrequência (RF) e amplificação, desmodulador video síncrono (desmodulador em quadratura) o qual produz um sinal video de banda base e circuitos conversores analógico-para-digital (ADC) para produzirem um sinal video de banda base (NTSCF) na forma binária. Os circuitos ADC funcionam numa frequência de amostragem de quadro vezes a frequência subportadora de cromlnància (4xfsc) .

sinal NTSCF é aplicado a um processador intraquadro 1324 o

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-33qual processa linhas de imagem afastadas de 262H dentro dos quadros acima de 1,7 MHz, para recuperar o sinal N e modula em quadratura o sinal auxiliar substancialmente livre de difonia V-T. Uma banda de guarda de difonia horizontal de 200 KHz é fornecida entre a frequência de operação de limite mais abaixo de 1,7 MHz da unidade 1324 e é a frequência da operação de limite mais abaixo de 1,5 MHz da unidade 38 no codificador da figura la. 0 sinal recuperado N contém informação, a qual é essencialmente visualmente idêntica à informação de imagem do sinal principal C/SL, devido à alta correlação visual de imagem intraquadro do sinal principal original C/SL quando integrado intraquadro no codificador da figura la.

sinal M é acoplado a um desmodulador de quadratura e unidade expansora de amplitude 1326 para desmodular os sinais auxiliares X e Z em resposta a uma subportadora alternativa ASC com uma fase alternando de campo, semelhante ao sinal ASC explicado em ligação com a figura la. Os sinais desmodulados X e Z contêm informação, a qual é essencialmente idêntica visualmente à informação de imagem do sinal ESH e do sinal de saída da unidade 74 na figura la, devido à alta correlação visual de imagem intraquadro destes sinais quando integrados intraquadro pelo codificador da figura la. A unidade 1326 também inclui um filtro passa baixo de 1,5 MHz para retirar produtos de desmodulação de alta frequência não desejados a duas vezes a frequência subportadora alternativa, e um expansor em amplitude para expandir os sinais desmodulados C previamente comprimidos) usando uma função gama inversa (gama = 1/0,7 = 1,429), isto é, o inverso da função de compressão não linear realizada pela unidade 80 na figura la.

A unidade 1328 comprime em tempo os altos de painel lateral codificados em tempo, de modo a que ocupam os seus lapsos de tempo originais, recuperando por isso NTSCH. A unidade 1328 comprime em tempo o sinal NTSCH da mesma quantidade do que a unidade 62 da figura la expande em tempo o sinal NTSCH.

Um descodificador de altos de luminância (Y) 130 descodifica

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RCA 85 143

-34o sinal de altos horizontal de luminância Z num formato de écran largo, expandindo em tempo este sinal da mesma quantidade do que a compressão em tempo do componente correspondente do codificador da figura la, como indicado pela figura 17, usando técnicas de projecção descritas aqui.

1332 modula em amplitude o sinal do portadora fc de 5,0 MHz. 0 sinal depois filtrado em passa alto por um filtro 1334 com uma frequência de corte de 5,0 MHz para retirar a banda lateral mais baixa. No sinal de saída do filtro 1334, as frequências de painel central de 5,0 e 6,0 MHz são recuperadas, e as frequências de painel lateral 5,0 a 6,0 MHz são recuperadas. 0 sinal do filtro 1334 é aplicado a um adicionador 1336.

sinal NTSCH do compressor 1328 é aplicado a uma unidade 1340 para separar os altos de luminância dos altos de cromináncia para produzir os sinais YH, IH e QH. Isto pode ser conseguido pelo arranjo da figura 18.

sinal N da unidade 1324 é separado nos seus componentes de luminância e cromináncia constituintes YN um separador de lumináncia-cromináncia semelhante ao separador 1340 e que pode tipo mostrado na figura 18.

QH e YN, IN, QN são fornecidos como descodificador de formato Y-I-Q 1344, o componentes de luminância e cromináncia écran largo. Os baixos de painel lateral expandidos em tempo, o painel central é comprimido em tempo altos de painel lateral são adicionados aos baixos de painel lateral e os painéis laterais são juntos ao painel central na sobreposição de 10 pixels usando os princípios Detalhes do descodificador 1344 são mostrados figura 19.

sinal YF ' é acoplado ao adicionador 1336 onde é somado sinal do filtro 1334. Por este processo a informação de detalhe de luminância horizontal de alta frequência , modulador descodificador 1330 numa modulado em amplitude é

Os sinais YH, IH, entradas a descod i f ica formato de região de figura 14 um os

IN, e ON por meio de 1342 que pode ser empregar aparelhos do qual num são os da na ao aumentada e

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-35recuperada é adicionada para descodificar o sinal de luminãncia YF' .

Os sinais YF', IF* e QF ' são convertidos do formato de exploração entrelaçada para progressiva por meio dos conversores 1350, 1352 e 1354, respectivamente. 0 conversor de exploração progressiva de luminãncia 1350 também responde ao sinal de luminãncia de ajuda YT de um descodificador de formato 1360, o qual descodifica o sinal de ajuda codificado YTN. 0 descodificador 1360 descodifica o sinal YTN num formato de écran largo, e mostra uma configuração semelhante à da figura 17.

Os conversores de I e Q 1352 e 1354 convertem os sinais de exploração entrelaçada para progressiva integrando temporariamente as linhas afastadas de um quadro para produzir a informação de linha de exploração progressiva em falta. Isto pode ser conseguido por aparelhos do tipo mostrado na figura 20.

A unidade conversora de exploração progressiva de luminãncia 1350 é semelhante ao mostrado na figura 20, exepto que o sinal YT é adicionado como mostrado pela realização da figura 21. Nesta unidade uma amostra de sinal de ajuda, YT, é adicionada a um integrado temporal para auxiliar a reconstrução de uma amostra de pixel de exploração progressiva em falta. 0 detalhe temporal completo é recuperado dentro da banda de frequências horizontais contida no sinal diferença de linha codificada (750 KHz, após codificação). Acima desta banda de frequências horizontais o sinal YT é zero, de modo a que a amostra em falta é reconstruída por integração temporal.

Os sinais de exploração progressiva de écran largo YF, IF e QF são convertidos à forma analógica por meio de conversor digital para analógico 1362 antes de serem aplicados a uma unidade processadora de sinal vídeo e amplificador de matriz 1364. O componente do processador de sinal video da unidade 1364 inclui amplificação de sinal, deslocamento de nível DC, picos, controlo de brilho, controlo de contraste e outros circuitos processadores de sinal video convencionais. Um amplificador de matriz 1364 combina o sinal de luminãncia YF com os sinais

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-36diferença de cor IF e QF para produzir sinais video representativos de imagem de cor R, G e B. Estes sinais de cor são amplificados, pelo amplificador de excitação de visor na unidade 1364, para um nível adequado para directamente excitarem um dispositivo de visor de imagem a cores de écran largo 1370 por exemplo, um cinescópio de écran largo.

A figura 6 mostra aparelhos incluídos no processador 18 da figura la para desenvolverem os sinais YE, YO e YH a partir do sinal de écran largo de banda larga YF. 0 sinal YF' ' é filtrado em passa baixo horizontalmente por um filtro de entrada 610 com uma frequência de corte de 700 KHz para produzir o sinal de luminância de baixa frequência YL o qual é aplicado a uma entrada de um combinador subtractivo 612. 0 sinal YF'' é aplicado a outra entrada do combinador 612 e ao aparelho desmultiplexador em tempo 616 após ter sido retardado por uma unidade 614 para compensar pelo retardo de processamento de sinal do filtro 610. A combinação do sinal retardado YF'' e sinal filtrado YL, produz o sinal de luminância de alta frequência na saída do combinador 612.

sinal retardado YF'' e os sinais YH e YL são aplicados, para separar as entradas do aparelho desmultiplexador 616, o qual inclui as unidades desmultiplexadoras (DEMUX) 618, 620 e 621 para respectivamente processar os sinais YF'' , YH e YL. Os detalhes do aparelho desmultiplexador 616 serão explicados em ligação com a figura 8. As unidades desmultiplexadoras 618, 620 e 621 derivam respectivamente o sinal de painel central de largura de banda completa YC, o sinal de altos de painel lateral YH e o sinal de baixos de painel lateral YL' como ilustrado na figura 3 e 4.

sinal YC é expandido em tempo por um expansor em tempo 622 para produzir o sinal YE. 0 sinal YC é expandido em tempo com um factor de expansão central suficiente para deixar espaço para as regiões de sobrexploração horizontal esquerda e direita. 0 facto de expansão central (1,19) é a razão entre a largura planeada do sinal YE (pixels 15-740) e a largura do sinal YC (pixels 75-680) como mostrado na figura 3.

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-370 sinal YL ' é comprimido com um factor de compressão lateral com um compressor em tempo 628 para produzir o sinal YO. 0 factor de compressão lateral (6,0) é a razão entre a largura da porção correspondente do sinal YL¹ (por exemplo pixels de esquerda 1-84) e a largura planeada do sinal YO (por exemplo pixels esquerdos 1-14) como mostrado na figura 3. Os expansores em tempo 622, 624 e 626 e o compressor em tempo 628 podem ser do tipo mostrado na figura 12 como será discutido.

Os sinais IE, IH, 10 e QE, QH, QO são respectivamente desenvolvidos a partir dos sinais IE¹' QF'' de maneira semelhante aquela pela qual os sinais YE, IH e YO são desenvolvidos pelo aparelho da figura 6. Neste ponto de vista é feita referência à figura 7 a qual ilustra aparelho para desenvolver os sinais IE, IH e 10 a partir do sinal IF''. Os sinais QE, QH e QO são desenvolvidos a partir do sinal QF'' de um modo semelhante.

Na figura 7, o sinal de écran largo de banda larga IF¹', após ter sido retardado por uma unidade 714, é acoplado ao aparelho desmultiplexador 716 e é também subtractivamente combinado com o sinal de baixa frequência IL de um filtro passa baixo 710 num combinador subtractivo 712 para produzir o sinal de alta frequência IH. 0 nivel retardado IF¹' e os sinais IH e IL são respectivamente desmultiplexados pelos desmultiplexadores 718, 720 e 721 associados com o aparelho desmultiplexador 716 para produzir os sinais IC, IH e IL‘. 0 sinal IC é expandido em tempo por um expansor 722 para produzir o sinal IE, e o sinal IL‘ é comprimido em tempo por um compressor 728 para produzir um sinal 10. 0 sinal IC é expandido com um factor de expansão central semelhante ao empregado para o sinal YC como discutido, e o sinal IL' é comprimido com um factor de compressão lateral semelhante aquele empregado para o sinal YL', também como d iscut ido.

A figura 8 ilustra um aparelho desmultiplexador 816 tal como pode ser usado para os aparelhos 616 da figura 6 e 716 da figura 7. 0 aparelho da figura 8 é ilustrado no contexto do desmultiplexador 616 da figura 6. 0 sinal de entrada YF¹' contém

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-38754 pixels definindo à informação de imagem. Os pixels 1-84 definem o painel esquerdo, os pixels 671-754 definem o painel direito e os pixels 75-680 definem o painel central o qual se sobrepõe llgeiramente aos painéis esquerdo e direito. Os sinais IF¹' e QF''mostram uma sobreposição semelhante. Como será discutido tal sobreposição de painel foi achada para facilitar a combinação (reunião) dos painéis central e lateral no receptor para eliminar substancialmente artifícios limítrofes.

aparelho desmultiplexador 816 inclui primeira, segunda e terceira unidades desmultiplexadoras (DEMUX) 810, 812 e 814 respectivamente associadas com as informações de painel esquerdo central e direito. Cada unidade desmultiplexadora tem uma entrada A à qual os sinais YH, YF'' e YL são respectivamente aplicados e uma entrada B à qual é aplicado um sinal em branco (BLK). 0 sinal em branco pode ser por exemplo um nível 0 lógico ou terra. A unidade 810 extrai o sinal de saída YH, contendo os altos esquerdo e direito do sinal de entrada YH sempre que uma entrada seleccionada de sinal (SEL) da unidade 810 recebe um primeiro sinal de controlo de um comparador contador 817 indicando a presença de elementos de pixels de painel esquerdo 1-84 e elementos de pixel de painel direito 671-754. Noutras ocasiões um segundo sinal de controlo do comparador contador 817 provoca que o sinal BLK, na entrada B em vez do sinal YH na entrada A, seja acoplado à saída da unidade 810. A unidade 814 e um comparador contador 820 funcionam de uma maneira semelhante para derivar o sinal de baixos de painel lateral YL‘do sinal YL. A unidade 812 acopla o sinal YF'' da sua entrada A à sua saida para produzir o sinal de painel central YC apenas quando um sinal de controlo de um comparador contador 818 indica a presença de pixels de painel central 75-680.

Os comparadores contadores 817, 818 e 820 são sincronizados com o sinal video YF‘' por meio de um sinal de saida de impulso do contador 822 o qual responde a ura sinal de impulso a quatro vezes a frequência subportadora de uma crominância (4xfsc), e a um sinal de sincronização de linha horizontal H derivado de um

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RCA 85 143

-39sinal video YF' ¹ . Cada impulso de saida do contador 822 corresponde a uma posição de pixel ao longo duma linha horizontal .

contador 822 mostra um desajuste inicial de uma contagem -100 correspondendo aos 100 pixels do início do impulso de sincronismo horizontal tornando-se negativo no tempo para o fim do intervalo em branco horizontal, no qual o pixel de tempo 1 aparece no ajuste do intervalo de visor de linha horizontal. Assim o contador 822 mostra uma contagem de 1 no ajuste do intervalo de visor de linha. Pode ser desenvolvida outra realização de contador. Os princípios entregues pelo aparelho desmultiplexador 816 podem também ser aplicados a aparelhos muitiplexadores para executarem uma operação de combinação de sinal inverso, tal como é executado pelo combinador de painel lateral-central 28 na figura la.

A figura 9 mostra detalhes de um modulador 30 nos codificadores 31 e 60 da figura la. Na figura 9, os sinais IN e QN aparecem numa frequência de quatro vezes a subportadora de crominância (4xfsc) e são aplicados às entradas de sinal dos trincos 910 e 912, respectivamente. Os trincos 910 e 912 também recebem sinais de impulso 4xfsc para transferirem os sinais IN e QN, e um sinal de comutação 2xfsc o qual é aplicado a uma entrada de sinal de comutação inversora do trinco 910 e a uma entrada de sinal de comutação não inversora do trinco 912. As saídas de sinal dos trincos 910 e 912 sâo combinadas numa única linha de saida na qual os sinais I e Q aparecem alternativamente e são aplicados a entradas de sinal de um trinco não inversor 914 e um trincos são temporizados numa um sinal comutador, na frequência subportadora de crominância fsc, em entradas inversoras e não inversoras respectivamente. 0 trinco não inversor 914 produz uma sequência alternativa de saída de sinais de polaridade positiva I e Q, e o trinco inversor 916 produz uma sequência alternativa de saida de sinais de polaridade negativa I e Q, isto é menos -I e -Q. As saídas dos trincos 914 e 916 são combinadas numa única trinco inversor 916. Estes frequência 4xfsc e recebem

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RCA 85 143 ι*’

-40linha de saída na qual aparece uma sequência alternativa de sinais emparelhados I e Q de pares de polaridade mutuamente oposta, isto é, I, Q, -I, -Q...etc, constituindo o sinal CN. Este sinal é filtrado pelo filtro 32 antes de ser combinado na unidade 36 com uma versão filtrada do sinal de luminância YN para produsir o sinal codificado NTSC C/SL da forma Y+I , Y+Q, Y-I, Y-Q, Y+I , Y+Q... .etc.

A figura 10 ilustra um filtro vertical temporal (V-T) o qual pode mostrar configurações passa banda V-T, pára banda V-T ou passa baixo V-T pelo ajustamento dos coeficientes de ponderação al-a9. A tabela da figura 10a ilustra os coeficientes de ponderação associados com configurações de filtro passa banda e pára banda V-T os quais são empregados no dispositivo descrito. Um filtro pára banda H-V-T tal como o filtro 34 da figura la e filtros passa banda H-V-T tal como são incluídos no dispositivo descodificador da figura 13, compreendem respectivamente a combinação de um filtro passa baixo horizontal 1020 é um filtro pára banda V-T 1021 como mostrado na figura 10b, e a combinação de um filtro passa banda horizontal 1030 e um filtro passa banda V-T 1031 como mostrado na figura 10c.

No filtro pára banda H-V-T da figura 106, o filtro passa baixo horizontal 1020 mostra uma dada frequência de corte e fornece um componente de sinal de baixa frequência filtrado. Este sinal é subtractivamente combinado num combinador 1023 com uma versão retardada do sinal de entrada da unidade de retardo 1022 para produzir um componente de sinal de alta frequência. 0 componente de baixa frequência é sujeito a um retardo de um quadro por meio de uma rede 1024 antes de ser aplicado a um combinador aditivo n 1025 para fornecer um sinal de saida filtrado em pára banda H-V-T. 0 filtro V-T 1021 mostra os coeficientes de filtro pára banda V-T mostrados na figura 10a. Um filtro passa banda H-V-T tal como incluído no descodificador da figura 13 é mostrado na figura 10c como compreendendo um filtro passa banda horizontal 1030 tendo uma dada frequência de corte, disposto em cascata com um filtro passa banda V-T 1031, tendo

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RCA 85 143 v '>

-41coeficientes de filtro passa banda V-T como indicado pela tabela da figura 10a.

filtro da figura 10 inclui um grande número de unidades de memória (M) em cascata lOlOa-lOlOh para fornecer sucessivos retardos de sinal nos respectivos pontos de derivação tl-t9, e para fornecer um retardo de filtro total. Os sinais conduzidos pelos pontos de derivação são respectivamente aplicados a uma entrada dos multiplicadores 1012a-1012i . Outra entrada de cada um dos multiplicadores respectivamente recebe uma ponderação prescrita al-a9, dependendo da natureza do processo de filtragem a ser realizado. A natureza do processo de filtragem também dita os retardos divulgados pelas unidades de memória 1012a-1010h. Os filtros de dimensão horizontal empregam elementos de memória de armazenagem de pixels tal que o retardo de filtro completo é menor que o intervalo de tempo de uma linha de imagem horizontal (1H). Os filtros de dimensão vertical empregam exclusivamente elementos de memória de armazenagem de linha, e os filtros de dimensão temporal empregam exclusivamente elementos de memória de armazenagem de quadro. Assim um filtro 3-D H-V-T compreende uma combinação de elementos de armazenagem de pixel (<1H) , linha (1H) e quadro ()1H) , enquanto que um filtro V-T compreende apenas os últimos dois tipos de elementos de memória. Os sinais derivados ponderados (retardados mutuamente) dos elementos 1012a-1012i são combinados num adicionador 1015 para produzirem um sinal de saída f i1 trado.

Tais filtros são filtros não recursivos, de resposta de impulso finito (FIR). A natureza do retardo fornecido pelos elementos de memória depende do tipo de sinal a ser filtrado e da quantidade de difonia que pode ser tolerada entre os sinais de altos de luminância e crominância e de painel lateral, neste exemplo. A nitidez das características de corte de filtro é melhorada através do aumento do número de elementos de memória em cascata.

A figura lOd ilustra um dos filtros separados da rede 16 na figura la, incluindo unidades de memória (retardo) em cascata

/.....

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RCA 85 143 // ώ»

-421040a-1040d, multiplicadores associados 1042a -1042d com os factores de ponderação respectivos designados al-a5 para receberem sinais dos pontos de derivação de sinal tl-t5, e um combinador de sinal 1045 o qual somam os sinais de saida ponderados dos multiplicadores al-a5 para produzir um sinal de saída.

A figura 11a descreve um integrador intraquadro adequado para usar como os integradores intraquadro 64 e 76 da figura la.

Um sinal vídeo composto	de	entrada é aplicado	a uma	rede	de
retardo incluindo elementos	de retardo 262H	1110 e	1112,	e
também a uma	entrada de	ura	multiplexador (MUX)	1115	a qual	é
comutada numa	frequência	de	campo em resposta	a um	sinal	de
comutação de	30 Hz. 0	sinal de comutação MUX de	30 Hz	é

sincronizado verticalmente em resposta a impulsos de sincronismo de intervalo vertical associado com o sinal video composto de entrada. Outra entrada do MUX 1115 recebe um sinal de uma saída do elemento de retardo 1112. Um combinador 1118 combina aditivamente os sinais de saida do MUX 1115 e de um ponto de derivação central entre elementos de retardo 1110 e 1112, após estes sinais terem sido ponderados por um factor de integração 1/2. Este factor de ponderação pode ser fornecido por meios de redes matriciais adequadas dentro do combinador 1118, ou por mais meios de multiplicadores de sinal situados nos canais de sinal de entrada do combinador 1118, respectivamente.

Os sinais Yl+Cl e Y2+C2 são sinais video de cor compostos afastados de 262H em sucessivos primeiro e segundo campo de imagem, e o sinal Ml é um sinal de saida integrado intraquadro, por exemplo como mostrado na figura ld. Durante um primeiro campo, o multiplexador 1115 está na posição de entrada 1 e conduz o sinal Y2+C2 para o combinador 1118, onde é somado com o sinal de derivação central Yl+Cl para produzir o sinal de saída integrado Ml. No campo seguinte a derivação central entre os elementos de retardo 1110 e 1112 contém o valor de sinal Y2+C2 e o MUX 1115 está na posição 2 para seleccionar o canal de sinal de saída do elemento de retardo 1112, o qual contém o valor

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RCA 85 143

-43de sinal Yl+Cl , desenvolvendo por isso o mesmo valor integrado do sinal Ml da saída do combinador 1118. 0 aparelho descrito produz pares de pixels idênticos afastados 262H, e não é limitado ao uso de um processo de integração. Quaisquer valores de ponderação podem ser usados para produzir uma combinação ponderada desejada de pares de pixels, e retardos diferentes de 262H podem ser usados (juntamente com uma mudança associada na frequência de comutação do MUX), dependendo dos requisitos de um dispositivo part icular.

A figura 11b ilustra um integrador intraquadro selectivo em frequência adequado para usar como o integrador intraquadro 38 da figura la. A figura 11b inclui a realização da figura 11a, excepto que a combinação subtractiva de sinal em vez de aditiva é associada com um combinador 1128, e no qual são incluídos um filtro 1130, uma porta 1132 e um combinador 1134. Resumidamente, A saída do combinador 1128 é representativa de uma diferença entre campos de imagem, em vez de uma integração com o na realização da figura 11a. Esta diferença é essencialmente um termo de supressão o qual é adicionado de volta ao sinal Yl+Cl através do combinador 1134 para cancelar as diferenças entre campos de imagens sucessivas para assegurar que os conteúdos de campos de imagem sucessivos são integrados identicamente. 0 filtro 1130 filtra o termo de supressão de uma saída do combinador 1128 para limitar o processo de integração a uma gama de frequência desejada. A porta 1132 è controlada para determinar quando o processo de integração acontece sobre um intervalo de imagem, neste caso sobre a região de painel central exclusiva das regiões de painel lateral comprimidas em tempo.

Mais especificamente os canais de sinal de entrada para o combinador 1128 mostram coeficientes de ponderação de sinal +1/2 e -1/2 como mostrado, de modo a que o sinal de saída 20 combinador 1128 corresponde à diferença no conteúdo de informação dos sinais de entrada para o combinador 1128, os quais estão afastados de 262H em tempo em campos adjacentes. Os coeficientes de ponderação complementares podem ser fornecidos pelo emprego de

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-44multiplicadores de sinal nos respectivos canais de entrada do combinador 1128, ou pelo arranjo do combinador 1128 como um combinador de diferenciação. 0 sinal de saida do combinador 1128 é filtrado pelo filtro passa alto horizontal de 1,5 MHz 1130 antes de ser aplicado a uma porta de transmissão electrónica 1132. A porta 1132 responde a sinal de controlo de comutação para passar o sinal de alta frequência de uma saida do filtro 1130 apenas durante a porção central do sinal principal (componente 1). Nesta altura a porta 1132 está aberta (condutiva). A porta 1132 é fechada (não condutiva) durante as porções de painel lateral comprimidas em tempo do sinal principal, por exemplo, durante os intervalos de impulso positivo ilustrados do sinal de controlo. 0 sinal de saida da porta 1132 é somado num combinador 1134 com o sinal video composto aparecendo no ponto de derivação central entre elementos de retardo 1120 e 1122. 0 sinal de controlo de porta é verticalmente sincronizado em resposta a impulsos de sincronismo de intervalo vertical associados com o sinal video composto de entrada. 0 sinal de controlo da porta é também horizontalmente sincronizado. 0 sincronismo horizontal pode ser conseguido por meios que reagem ao componente de impulso de sincronização de linha horizontal do sinal video composto de entrada e incluindo um contador de pixels para determinar a temporização dos componentes de impulso positivo do sinal de controlo da porta, seguindo cada impulso de sincronização de linha horizontal. Um intervalo de tempo predeterminado pode rapidamente ser estabelecido entre um impulso de sincronismo de linha horizontal e o primeiro pixel de imagem.

Referindo novamente a figura ld em conjunto com a figura 11b, quando o MUX 1125 está na posição 1 como mostrado e a porta 1132 está fechada, apenas o sinal de vídeo composto Yl+Cl, da derivação central entre elementos 1120 e 1122, aparece na saida do combinador 1134. Assim, nesta altura, o sinal de saida do combinador 1134 é a informação de painel lateral comprimida inalterada do sinal video composto Yl+Cl associado com o campo 1. 0 sinal de saida do combinador 1134 é a informação de painel

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Sá

-45lateral comprimida inalterada do sinal video composto Y2+C2 associado com ura campo de imagem sucessivo 2 quando o MUX 1125 ocupa a posição 2.

Quando o MUX 1125 está na posição 1 para o campo 1 e a porta 1132 está fechada durante o intervalo de painel central entre intervalos de painel lateral, contendo o sinal de saída do combinador 1134 componentes de sinal Yl+Cl e Ml. 0 componente Yl+Cl contém informação de painel central inalterada, isto é não integrada intraquadro, em e abaixo de aproximadamente 1,5 MHs. 0 componente Ml contém informação de painel central integrada intraquadro acima de aproximadamente 1,5 MHz. Quando o MUX 1125 está na posição 2 durante o campo 2 seguinte e a porta 1132 está fechada durante o intervalo de painel central, o sinal de saida do combinador 1134 contém o componente integrado intraquadro Ml como explicado acima, e o componente Y2+C2. 0 último componente contém informação de painel central inalterada (não integrada intraquadro) em e abaixo de aproximadamente 1,5 MHz.

A figura 12 ilustra aparelhos de projecção de retícula, os quais podem ser usados para os expansores e compressores em tempo 7. A este respeito, é feita referência para as da figura 12a, as quais ilustram o processo projecção. A figura 12a mostra uma forma de onda de sinal entrada S com uma porção central entre os pixels 84 e 670 a qual se tenciona projectar nas localizações de pixel 1-754 de uma forma de onda de saída W por meio de um processo de expansão em tempo. Os pixels de terminal 1 e 670 da forma de onda S projectam-se directamente nos pixels de terminal 1 e 754 da forma de onda W. Os pixels intermédios não se projectam directamente numa base 1:1 devido à expansão em tempo, e em muitos casos não se projectam numa base inteira. 0 último caso é ilustrado quando, por exemplo a localização de pixel 85,33 da forma da onda S corresponde à localização de pixel inteira 3 da forma de onda de saída W. Assim a localização de pixel 85,33 do sinal S contêm uma parte inteira (85) e uma parte fraccionária DX (0,33) e a localização de pixel 3 da forma de onda W contém uma parte das figuras 6 e formas de onda de de

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X·/' —46— inteira (3) e uma parte fraccionárla (0).

Na figura 12 um contador de pixels funcionando numa frequência 4xfsc fornece um sinal de saida M WRITE ADDRESS (escrever endereço) representativo de localizações de pixel (1....754) numa reticula de saida. 0 sinal M é aplicado à PROM (memória apenas de leitura programável) 1212, a qual inclui uma tabela de consulta contendo valores programados dependendo da natureza de projecção de reticula a ser realizada, por exemplo, compressão ou expansão. Em resposta ao sinal M a PROM 1212 fornece um sinal de saída N READ ADDRESS (ler endereço) representando um número Inteiro, e um sinal de saida DX representado um número fraccionário igual ou maior que zero mas menor que a unidade. No caso de um sinal DX de 6 bits (2⁶ = 64), o sinal DX mostra as partes fraccionárlas 0, 1/64, 2/64, 3/46. . . .63/64.

A PROM 1212 permite a expansão ou compressão de um sinal entrada vídeo S como uma função de valores armazenados do sinal

N. Assim um valor programado do sinal READ ADDRESS (ler endereço) e um valor programado do sinal de parte fraccionária DX e são fornecidos em resposta aos valores inteiros do sinal de localização de pixel M. Para se conseguir a expansão de sinal por exemplo, a PROM 1212 é arranjada para produzir o sinal N numa frequência mais lenta do que a do sinal M. Opostamente, para se conseguir a compressão de sinal a PROM 1212 fornece o sinal N numa frequência maior do a do sinal M.

sinal de entrada de vídeo S é retardado pelos elementos de retardo em cascata 1214a, 1214b e 1214c para produzir os sinais video S(N+2), S(N+1) e S(N) os quais são versões mutuamente retardadas do sinal de entrada video. Estes sinais são aplicadas às entradas de sinal video das respectivas memórias de acesso duplo 1216a-1216d, como é sabido. 0 sinal M é aplicado a uma entrada de endereço de escrita de cada memória 12l6a-1216d, e o sinal N é aplicado a uma entrada de endereço de leitura de cada memória 1216a-1216d. 0 sinal M determina onde a informação de sinal video de entrada será escrita nas memórias, e o sinal N

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-47determina quais os valores serão lidos das memórias. As memórias podem escrever num endereço enquanto simultaneamente lêem de outro endereço. Os sinais de saída S(N-l), £(N), £(N+1) e SCN+2) das memórias 1216a-1216d, mostram um formato expandido em tempo ou comprimido em tempo dependendo da operação ler/escrever das memórias 1216a-1216d, a qual é uma função de como a PROM 1212 é programada.

Os sinais £(N-1), £(N), £(N+1) e £(N+2) das memórias 1216a-1216d são processados por um interpolador linear de quatro pontos incluindo filtros de pico 1220 e 1222, uma PROM 1225 e um interpolador linear de dois pontos 1230, detalhes dos quais são mostrados nas figuras 12b e 12c. Os filtros de pico 1220 e 1222 recebem três sinais de um grupo de sinais incluindo sinais S(N-l), £(N), £(N+1) e £(N+2) como mostrado, bem como recebem um sinal de pico PX. O valor de sinal de pico PX varia de zero até à unidade como uma função do valor do sinal DX, como mostrado na figura 12d, e é fornecido pela PROM 1225 em resposta ao sinal DX. A PROM 1225 inclui uma tabela de consulta e é programada para produzir um dado valor de PX em resposta a um dado de valor de DX.

Os filtros de pico 1220 e 1222 fornecem, respectivamente, sinais video mutuamente retardados de pico £'(N) e £'(N+1) a um interpolador linear de dois pontos 1230, o qual também recebe o sinal DX. 0 interpolador 1230 fornece um sinal de saída video (comprimido ou expandido) onde o nível de saida W é definido pela expressão:

W = S'(N) + Dx [S ' (N+l)-S ' (N)] .

interpolador de quatro pontos e a função de pico descritos aproximam com vantagem uma função de interpolação (sen X)/X com boa resolução de detalhe de alta frequência.

A figura 12b mostra detalhes de filtros de pico 1220 e 1222, e interpolador 1230. Na figura 12b, os sinais S(N-l) e S(N) e S(N+1) são aplicados a um circuito de ponderação 1240 no filtro de pico 1220 onde estes sinais são respectivamente ponderados pelos coeficientes de pico - 1/4, 1/2 e -1/4. Como mostrado na

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-48figura 12c, o circuito de ponderação 1240 compreende os multiplicadores 1241a-1241c para respectivamente multiplicar os sinais S(N-l), S(N) e S(N+1) com os coeficientes de pico -1/4, 1/2 e -1/4. Os sinais de saída dos multiplicadores 1241a-1241c são somados num adicionador 1242 para produzirem um sinal de pico P(N), o qual é multiplicado pelo sinal PCX) num multiplicador 1243 para produzir um sinal de pico o qual é somado com o sinal S(N) no adicionador 1244 para produzir o sinal de pico S‘(N). 0 filtro de pico 1222 mostra estrutura e operação semelhantes.

Num interpolador de dois pontos 1230, o sinal S'(N) é subtraído do sinal S'(N+1) num subtractor 1232 para produzir um sinal de diferença o qual é multiplicado pelo sinal TX num multiplicador 1234. 0 sinal de saída do multiplicador 1234 é somado ao sinal S ’ (N) num adicionador 1236 para produzir o sinal de saida W.

A figura 15 mostra detalhes do processador intraquadro 1324 da figura 13. 0 aparelho descodificador da figura 15 é basicamente semelhante ao aparelho codificador da figura 11b.

Um sinal video composto de entrada para o processador 1324 na figura 15 inclui, num primeiro campo, os componentes de sinal Yl+Cl e Ml+Al. Num campo seguinte o sinal de entrada inclui os componentes Y2+C2 e Ml-Al. Os componentes Yl+Cl, Ml e Y2+C2, Ml são componentes fornecidos pelo processador intraquadro 38 como explicado em detalhe em ligação com a figura 11b. Os componentes +A1 e -Al representam o sinal subportador alterado modulado com informação integrada intraquadro de componente 2 e componente 3 das unidades 64 e 76, para os respectivos campos sucessivos. A este respeito é feita referência às figuras 1, la e figura ld, em particular.

processador intraquadro da figura 15 funciona especialmente da mesma maneira que arranjo da figura 11b discutido previamente. Com o MUX 1525 na posição 1, o componente diferença de campo é obtido na saida do combinador 1528. Após filtragem pelo filtro passo alto 1530 e selecção através de portas pela unidade 1532, o resultado é um componente - Al, o . —«Ϊ3»

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-49qual , quando combinado com o sinal Yl+Cl, Ml+Al no combinador 1534, suprime o componente subportador auxiliar modelado (+A1) para produzir um sinal principal recuperado Yl+Cl, Ml. 0 componente Yl+Cl do sinal principal recuperado é inalterado abaixo da frequência de corte de 1,7 MHz do filtro passa alto 1530, e o componente Ml representa informação de painel central integrada intraquadro acima de aproximadamente 1,7 MHz. 0 termo de supressão de diferença de campo (-A1), após a inversão por um amplificador de ganho de unidade 1535, é o sinal auxiliar modelado recuperado Al.

sinal principal recuperado Yl+Cl, Ml corresponde ao sinal N na figura 13, e é adicionalmente processado pela rede 1342 como explicado. 0 sinal auxiliar recuperado Al corresponde ao sinal M na figura 13 e é desmodulado pela rede 1326.

A figura 16 ilustra a operação da rede 1324, como mostrada na figura 15, para o campo de imagem seguinte em sucessão. Neste caso o sinal Y2+C2, Ml-Al é desenvolvido entre os elementos de retardo 1520 e 1522, e o MUX 1528 ocupa a posição 2 para receber o sinal Yl+Cl, Ml+Al. Um sinal principal recuperado Y2+C2, Ml é produzido na saida do combinador 1534, e é recuperado um sinal auxiliar modulado faseado opostamente -Al .

Na figura 18 um filtro passa banda H-T-V 1810, o qual tem a configuração da figura 10c e uma banda passante de 3,58 ± 0,5 MHz, passa o sinal NTSCH a um combinador subtractivo 8114, o qual também recebe o sinal NTSCH após terem passado através de um retardo egualador de tempo de trânsito 1812. 0 sinal de altos de luminância, separado, YH aparece na saída do combinador 1814. 0 sinal NTSCH filtrado do filtro 1810 ê desmodulado em quadratura por um desmodulador 1816 em resposta a um sinal de crominância SC para produzir os altos de crominância IH e QH.

Na figura 19, os sinais YN, IN e QN são separados em baixos de painel lateral comprimidos YO, 10, QO e em sinais de painel central expandidos YE, IE, QE por meio de um separador de sinal de painel lateral e central (desmultiplexador em tempo) 1940. 0 desmultiplexador 1940 pode empregar os princípios do

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-50desmultiplexador 816 da figura 8 previamente explicada.

Os sinais YO, 10 e QO são expandidos em tempo por um factor de expansão lateral (correspondendo ao factor de compressão lateral no codificador da figura la) por meio de um expansor em tempo 1942 para renovar a relação espacial original dos baixos de painel lateral no sinal de écran largo, como representado pelos sinais baixos de painel renovados YL, IL e QL. Semelhantemente, para arranjar espaço para os painéis laterais, os sinais de painel central YE, IE e QE são comprimidos em tempo por um factor de compressão central (correspondente ao factor de expansão central no codificador da figura la) por meios de um compressor em tempo 1944 para renovar a relação espacial original do sinal de painel central no sinal de écran largo, pelos sinais de painel central renovados compressor 1944 e o expansor 1942 podem ser do tipo mostrado figura 12 previamente explicada.

Os altos de painel lateral renovados espacialmente YH, IH combinados com os baixos de painel lateral

QL por um combinador 1946 para produzir sinais de painel lateral reconstruídos YS, is e QS. Estes sinais são reunidos para reconstruírem o sinal de painel central YC, IC e QC por meio de um juntador 1960, para formar um sinal de luminància de écran largo completamente reconstruído YF' e sinais diferença de cor de écran largo reconstruídos completamente YF¹ e QF'. A junção dos componentes de sinal de painel lateral e central é conseguida de uma maneira a qual virtualmente elimina uma costura visível nos limites entre os painéis central e lateral, como será visto da explicação subsequente do juntador 1960 mostrado na figura 14.

Na figura 20, os sinais entrelaçados IF* (ou QF') são retardados 262H por um elemento 2010 antes de serem aplicados a memória de acesso duplo 2020 retardo de como representado YC, IC e QC. 0 na renovados

QH são espacialmente YL, IL e uma entrada de uma retardado é sujeito um elemento 2012 antes de ser adicionado

Este sinal 262H adicional por um ao sinal de entrada no adicionador 2014. 0 sinal de saida do adicionador 2014 é acoplado

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-51-51a uma rede divisora por dois 2016 antes de ser aplicado a uma entrada de uma memória de acesso duplo 2018. As memórias 2020 e 2018 lêem dados numa frequência de 8xfsc e escrevem dados numa frequência de 4xfsc. As saídas das memórias 2018 e 2020 são aplicadas a uma multiplexador (MUX) 2022 para produzirem sinais de exploração progressiva de saída IF (QF). Também são mostradas as formas de onda ilustrativas do sinal de entrada entrelaçado (duas linhas com amostras de pixel indicadas por C e X) e o sinal de saída de exploração progressiva compreendendo as amostras de pixel C e X.

A figura 21 ilustra o aparelho adequado para usar como conversor 1350 para o sinal YF¹ na sinal figura 13 entrelaçado é retardado por elementos 2110 e 2112 antes de

YF ' ser combinado num adicionador 2114 como mostrado. 0 sinal retardado do elemento 2110 é aplicado a uma memória de acesso duplo 2120. Um sinal de salda do adicionador 2114 é acoplado a uma rede divisora por dois 2116, a saída da qual é adicionada ao sinal YT num adicionador 2118. A saída do adicionador 2118 é aplicada a uma memória de acesso duplo 2122. As memórias 2120 e 2122 escrevem numa frequência 4xfsc e lêem numa frequência 8xfsc, e fornecem sinais de saída qual um muitiplexador 2124 o desenvolve o sinal de exploração progressiva YF.

A figura 14 descreve o aparelho de junção de painel lateral e painel central adequado para usar como juntador 1960 na figura 19, por exemplo. Na figura 14, o juntador é mostrado como compreendendo uma rede 1410 para produzir o sinal de luminância de largura de banda completa YF¹ a partir do componente de sinal de luminância de painel lateral YS e um componente de sinal de luminância de painel central YC, bem como um juntador de sinal I 1420 e um juntador de sinal Q 1430 os quais são semelhantes em estrutura e operação à rede 1410. Os painéis centrais e painéis laterais são de propósito sobrepostos por vários pixels, por exemplo, 10 pixels. Assim os sinais de painel central e lateral repartiram vários pixels redundantes por todo o processo de codificação e transmissão do sinal antes da junção.

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No receptor de são reconstruídos a virtude da expansão

-52écran largo os painéis centrais e laterais partir dos seus respectivos sinais, mas em em tempo, compressão em tempo e filtragem realizada nos sinais de painel, vários pixels nos limites de painel lateral e central são corrompidos, ou distorcidos. As regiões de sobreposição (OL) e pixels corrompidos (CP; ligeiramente exagerado para clarificação) são indicados pelas formas de onda associadas com os sinais YS e YC na figura 14. Se os painéis não tiverem região de sobreposição, os pixels corrompidos confinariam uns contra os outros e uma costura seria visível. Foi encontrada uma região de sobreposição de largura de 10 pixels para ser suficíentemente larga para compensar por três a cinco pixels de limite corrompidos.

Os pixels redundantes permitem com vantagem a mistura lateral e centra na região dos

Um por de sobreposição, painel lateral YS painéis multiplicador 1411 multiplica o sinal de uma função de ponderação W nas regiões de sobreposição, como ilustrado pela forma de onda associada, antes do sinal YS ser aplicado a um combinador de sinal 1415. De modo semelhante, um multiplicador 1412 multiplica o sinal de painel central YC por uma função de ponderação complementar (1-W) nas regiões de sobreposição, como ilustrado pela forma de onda associada antes do sinal YC ser aplicado ao combinador 1415. Estas funções de ponderação mostram uma caracteristlca linear nas l. Após a tipo rampa regiões de sobreposição e contêm valores entre 0 e ponderação os pixels de painel lateral e central são somados pelo combinador 1415 de modo que cada pixel reconstruído é uma combinação linear de pixels de painel lateral e central.

As funções de ponderação aproximariam, de preferência, da unidade próximo do limite mais interior da região de sobreposição, e aproximariam de zero no limite mais exterior. Isto assegurará que os pixels corrompidos têm relativamente pouca influência nos limites de painel reconstruídos. A função de ponderação tipo rampa linear ilustrada satisfaz este requisito. Contudo, as funções de ponderação, não precisam de ser lineares e ,/

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-53uma função de ponderação não linear com porções terminais curvilíneas ou arredondadas, isto é, também pode ser usada na vizinhança dos pontos ponderados 1 e 0. Tal função de ponderação pode rapidamente ser obtida por filtragem de uma função de ponderação de rampa linear do tipo ilustrado.

As funções de ponderação W e 1-W podem ser rapidamente geradas por uma rede incluindo uma tabela de consulta que reage a um sinal de entrada representativo de posições de pixel, e um combinador subtractivo. São conhecidas as localizações de sobreposição de pixel lateral e central e a tabela de consulta é programada de acordo, para fornecer valores de saída de 0 a 1, correspondendo à função de ponderação W, em resposta ao sinal de entrada. 0 sinal de entrada pode ser desenvolvido com uma variedade de maneiras tal como por um contador sincronizado por cada impulso de sincronização de linha horizontal. A função de ponderação complementar 1-W pode ser produzida por subtracção da função de ponderação W da unidade.

A figura 22 mostra aparelhos adequados para uso como conversores de exploração progressiva para entrelaçada 17c para o sinal YF na figura la. A figura 22 também mostra um diagrama de uma porção de sinal de entrada de exploração progressiva YF com amostras A, B, C, e X num plano vertical (V) e temporal (T) indicado, como mostrado também na figura 2a. 0 sinal de exploração progressiva YF é sujeito a um retardo de 525H através dos elementos 2210 e 2212 para produzir amostras relativamente retardadas X e A a partir da amostra B. As amostras B e A são somadas num adicionador 2214 antes de serem aplicadas a uma rede divisora por dois 2216. Um sinal de saída da rede 2216 é subtractivamente combinado numa rede 2218 com a amostra X para produzir o sinal YT. Este sinal é aplicado a uma entrada de um comutador 2212, o qual funciona a duas vezes a frequência de exploração de linha horizontal entrelaçada. Outra entrada do comutador 2220 recebe o sinal retardado YF da saida do retardo 2210. A saída do comutador 2220 é aplicada a uma memória de acesso duplo 2222, a qual lê numa frequência 4xfsc e escreve numa

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-54frequência 8xfsc para produzir os sinais YF entrelaçada numa saida.

A figura 23 mostra aparelhos adequados para usar conversores 17a e 17b na figura la. Na figura 23 o sinal progressiva IF (ou

YT na forma de exploração

525H, 2310 antes de

QF) ê aplicado a um elemento de retardo de ser aplicado a uma memória de acesso duplo

2312 a qual lê numa frequência de 4xfsc e escreve numa frequência de saida entrelaçado YF' ( ou de 8xfsc, para produzir o sinal QF') . Também mostradas são as formas de onda ilustrativas do sinal de entrada de exploração progressiva com primeira e segunda linhas associadas com amostras C e X, e o sinal de saida entrelaçado (a primeira linha com amostra C expandida numa frequência H/2) . A memória de acesso duplo 2312 envia apenas a primeira amostra de linha (C) do sinal de entrada, na forma expandida.

A figura 24 mostra detalhes da unidade 80. Os sinais Xe Z são aplicados a entradas de endereço de compressores de amplitude não linear 2410 e 2412, respectivamente. Os compressores 2410 e 2412 são órgãos de memória apenas de leitura programável (PROM) incluindo cada uma tabela de consulta contendo valores programados correspondendo à função de compressão gama não linear desejada. Esta função é ilustrada pela entrada instantânea versus resposta de saída adjacente para a unidade 2412. Os sinais comprimidos X e Z das saídas de dados das unidades 2410 e 2412 são aplicados às entradas de sinal dos multiplicadores de sinal respectivamente. As entradas de referência dos

2414 e 2416, respectivos sinais multiplicadores 2414 e 2416 recebem os subportadores alternativos ASC numa relação de fase de quadratura mútua, isto é, os sinais ASC estão na forma de seno e cosseno. Os sinais de saida dos multiplicadores 2414 e 2416 são num combinador 2420 para produzir o sinal modulado em descodificador

M. No arranjo de comprimidos X e Z desmodulação de da figura 13, são recuperados através de uma adicionados quadratura os sinais técnica de quadratura convencional , e complementarmente a expansão de amplitude não linear destes sinais é realizada por

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-55—

PROMs com tabelas de consulta programadas com valores complemen tares dos valores das PROMs 2410 e 2412.

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4»

Claims

la - Aparelho para processamento intraquadro de um sinal de entrada video compreendendo meios de retardo de sinal tendo uma entrada para receber o dito sinal de entrada video, tendo uma saída e tendo um ponto intermédio as ditas entrada e saída; incluindo o dito aparelho o dito aparelho um circuito de saída acoplado aos ditos meios de retardo para proporcionar um sinal de saída video processado, sendo o dito circuito de saida caracterizado por compreender:

meios acopladores selectivos (1125, 1128) que reagem durante um primeiro intervalo de tempo para acoplarem sinais da dita entrada e ponto intermédio dos ditos meios de retardo (1120, 1122) a um circuito de sinal e que reagem durante um segundo intervalo de tempo para acoplarem sinais do dito ponto intermédio e dita saida dos ditos meios de retardo ao dito circuito de sinal; e meios de combinação (1132, 1134) para selectivamente combinarem sinais do dito ponto intermédio e dito circuito de sinal para proporcionarem um sinal de saída video processado em que uma porção central de uma linha do mesmo é integrada intraquadro e em que uma porção inicial e final da dita linha não é integrada intraquadro.
2a - Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por :

durante o dito primeiro intervalo os ditos meios acopladores selectivos proporcionarem um sinal diferença ao dito circuito de sinal representativo de uma diferença no conteúdo de informação entre sinais na dita entrada de meios de retardo e no dito intermédio; e durante o dito segundo intervalo os ditos meios acopladores selectivos proporcionarem um sinal diferença ao dito circuito de sinal representativo de uma diferença no conteúdo de informação entre sinais na dita saída de meios de retardo e no dito ponto i nterméd io.
3a - Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado

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-57por :

os ditos meios de retardo de sinal representarem um intervalo de 262H entre a dita entrada e o dito ponto intermédio e entre o dito ponto intermédio e a dita saída, onde H é um intervalo de linha horizontal; e os ditos primeiro e segundo intervalos serem intervalos de campo de imagem.
4â - Aparelho de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por compreender;

meios de filtragem (1130) no dito circuito de sinal para suprimir os componentes de baixa frequência dos sinais acoplados pelos ditos meios acopladores selectivos.
5a - Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender adicionalmente:

uma fonte de sinal (31) para produzir o dito sinal de entrada video num formato compreendendo um primeiro componente contendo informação processada intraquadro, e um segundo componente contendo informação processada intraquadro que modula um sinal portador (SC) tendo uma fase alternativa; e os ditos primeiros meios combínadores proporcionam um sinal combinado contendo informação derivada do dito primeiro componente.
6a - Aparelho de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por :

os ditos meios de retardo de sinal apresentarem um intervalo de 262H entre a dita entrada e o dito ponto intermédio e entre o dito ponto intermédio e a dita saida, onde H é um intervalo de linha horizontal;

os ditos primeiro e segundo intervalos serem intervalos de campo de imagem; e o dito sinal portador ter uma fase alternativa de campo.
7a - Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por os ditos meios acopladores selectivos compreenderem:

segundos meios de combinação (1128) tendo uma primeira entrada para receber um sinal do dito ponto intermédio, uma saída

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Sá

-58acoplada ao dito circuito de sinal, e uma segunda entrada; e meios de comutação (1125) para acoplarem os sinais da dita entrada dos ditos meios de retardo, à dita segunda entrada dos ditos segundos meios de combinação durante o dito primeiro intervalo, e para acoplarem sinais da dita saída dos ditos meios de retardo à dita segunda entrada dos ditos segundos meios de combinação durante o dito segundo intervalo.
8a - Aparelho de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por :

os sinais processados pelos ditos segundos meios de combinação (1128) serem substancial e igualmente ponderados e serem de polaridade oposta.
9a - Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por :

o dito circuito de sinal conter um filtro (1130).
10a - Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por :

o dito circuito de sinal incluir um filtro passa alto (1130) e uma porta (1132) para permitir ao dito circuito de sinal conduzir um sinal dos ditos meios acopladores selectivos apenas e substancialmente durante intervalos associados com a dita porção central da dita linha.
11a ~ Aparelho de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por:

durante o dito primeiro intervalo, os ditos meios acopladores selectivos (1125, 1128) proporcionarem um sinal diferença ao dito circuito de sinal representativo de uma diferença, no conteúdo de informação, entre sinais na dita entrada nos meios de retardo e no dito ponto intermédio;

durante o dito segundo intervalo, os ditos meios acopladores selectivos proporcionarem um sinal diferença ao dito circuito de sinal representativo de uma diferença no conteúdo de informação entre sinais na dita saída dos meios de retardo e o dito ponto i nterméd io;

os ditos meios de retardo de sinal (1120, 1122) apresentarem

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-59um intervalo de 262H entre a dita entrada e o dito ponto intermédio e entre o dito ponto intermédio e a dita saída, onde H é um intervalo de linha horizontal;e os ditos primeiro e segundo intervalos serem intervalos de campo de imagem.
12a - Aparelho de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por:

o dito sinal de entrada video conter um componente auxiliar compreendendo informação auxiliar processada intraquadro que modula uma subportadora alternativa, diferente da subportadora de crominãncia, tendo uma fase que se inverte de um campo de imagem para o seguinte.
13a - Aparelho de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pro compreender:

meios inversores de sinal (1535) tendo uma entrada acoplada ao dito circuito de sinal subsequente ao dito filtro passa alto 1130 e porta (1532), e uma saída para proporcionar o dito componente auxiliar.