PT92290B - Codificador e descodificador quadruplos - Google Patents

Description

MEMÓRIA DESCRITIVA

Este invento refere-se a codificadores e descodif icadores para sinais de informação altamente correlacionados e, mais particularmente, para tais codificadores e descodificadores serem usados em ligação com um dispositivo de televisão de definição aumentada (EDTV) de écran largo, compatível com o dispositivo de transmissão a cores da televisão americana (NTSC), de canal único.

Como é sabido, um sinal de écran largo original, composto de um painel central e painéis laterais esquerdo e direito, tem o seu painel central expandido em tempo e os seus painéis laterais esquerdo e direito comprimidos em tempo antes de tal sinal ser radiodifundido como um sinal de banda de base de 4,2 MHz compatível NTSC tanto nos reoeptores de écran largo como nos receptores NTSC padrão. Quando recebido por um receptor de écran largo (isto é, um receptor que exibe uma imagem tendo um alargamento tal como 2:1, 16:9 ou 5:3), o painel central expandido em tempo é comprimido para o seu tamanho original e os painéis laterais comprimidos em tempo são expandidos para o seu tamanho original antes de ocorrer a exibição de imagem (repoduzindo, em consequência a imagem de écran largo, original completa no écran do receptor de écran largo). A utilização de técnicas de compressão de sinal para os painéis laterais da imagem tira vantagem da região de sobrexploração horizontal de um visor de um receptor de televisão NTSC padrão, de modo que um receptor NTSC padrão exibe apenas o painel central expandido em tempo no seu visor com o alargamento 4:3 padrão (sendo os painéis laterais comprimidos em tempo ocultados devido à sobrexploração hor i zontal ).

Um sinal de televisão EDTV de écran largo, compatível NTSC de canal único, inclui mais informação do que é normalmente incluída num sinal de televisão de banda de base 4,2 MHz NTSC convencional. Um sinal NTSC convencional inclui informação de luminância numa banda de frequências até 4,2 MHz e informação de crominância numa banda mais limitada a qual modula uma subportadora de 3,58 MHz. Um sinal EDTV de écran largo

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-3compativel NTSC, de canal único inclui tanto a informação de luminâncía de alta frequência numa banda acima de 4,2 MHz como a informação de painel lateral, além da informação de luminâncía e crominãncia de um sinal NTSC convencional. Idealmente, esta informação adicional deveria ser codificada de uma maneira tal que possa ser descodificada num receptor de écran largo, sem aparecer qualquer difonia entre os tipos diferentes de informação codificada e sem provocar qualquer degradação da imagem exibida por um receptor NTSC padrão, devido à presença de tal informação codificada.

É feita agora referência ao pedido de patente copendente n°. de série 07/139338, apresentado em 29 de Dezembro de 1987 por Isnardi et al . e requerido pela mesma requerente do presente pedido de patente. Este pedido descreve um dispositivo EDTV de écran largo compatível NTSC, de canal único, no qual o sinal de écran largo original inclui componentes de luminâncía, de alta frequência e de painel lateral, além de um componente principal que inclui as frequências baixas de painel central expandido em tempo e de painel lateral comprimido em tempo. Cada um destes três componentes é integrado intraquadro separadamente. A integração intraquadro envolve a integração dos valores de pixel de cada par de pixels de imagem vizinhos no plano vertical-temporal definido pelos dois campos entrelaçados de cada quadro NTSC. Tal integração intraquadro reduz significantemente os dados de imagem que precisam de ser transmitidos, sem introduzir qualquer erro significante, visto que os dados de imagem definidos por tal par de pixels vizinhos são quase sempre altamente correlacionados em qualquer quadro único. Os componentes de luminâncía e de painel lateral de alta frequência, integrados intraquadro, modulam em quadratura uma subportadora, a qual modulada em quadratura é então adicionada ao componente principal, integrado intraquadro, fornecendo por consequência um sinal de banda de base de 4,2 MHz compatível NTSC.

A utilização, no pedido de patente de Isnardi et al., de integração intraquadro permite a separação perfeita (isto é, nenhuma difonia) no plano ver tical-temporal do componente

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-4pr i ncipal quadratura de cada um dos dois componentes modulados em pelo descodificador, no receptor de écran largo. Contudo, o componente principal de Isnardo et al. inclui ambas as porções de luminância e crominância de um sinal NTSC padrão. A integração intraquadro não permite a separação de luminância e no receptor de écran largo. Elas precisam de ser no mesmo, por quaisquer outros meios, tal como a invariante em tempo e linear, da crominancia separadas, filtragem ver tical-temporal luminância e crominância.

Se tais filtros fossem ideais, não aconteceria difonia. Contudo, na prática, nenhum filtro é ideal. Portanto, ocorre difonia indesejada significante entre as porções de luminância e crominância do componente principal e os outros componentes de informação adicionais. Além do que, a filtragem de luminância, invariante em tempo e ver tical-temporal e integração intraquadro não coexistem de modo combinado: eles tendem a oporem-se um ao outro. Adicionalmente, como o desenvolvimento do dispositivo EDTV de écran largo, compatível NTSC, de canal único, continua, torna-se evidente que cada vez mais componentes de informação adicionais necessitam de ser incluídos no sinal de televisão transmitido a ambos os receptores de écran largo e receptores NTSC padrão. Isto significa que a informação contida na luminância e crominância deve ser reduzida ainda mais do que é reduzida por integração intraquadro, mas ainda sem qualquer detrimento grande para a imagem mostrada ou pelo receptor de écran largo ou pelo receptor NTSC padrão. A e descodificação quádrupla, do presente um dispositivo EDTV de écran largo, técnica de codificação invento, permite que compatível NTSC, de canal único, transmita um grande número de componentes de informação, incluindo tanto luminância como crominância, para ambos os receptores de écran largo e NTSC padrão de uma maneira que permite que a informação seja separada em vários componentes, pelo descodificador de cada receptor de écran largo, sem qualquer quantidade significante de difonia entre os vários componentes de informação que existem e sem qualquer degradação significante da qualidade de imagem exibida pelos receptores NTSC padrão,

De um ponto de vista geral, o codificador quádruplo do

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-5presente invento funciona em quatro séries separadas, nas quais estão incluídos valores independentes sucessivos de um parâmetro. 0 parâmetro representado por qualquer uma das séries pode ser diferente dos parâmetros respectivos representados por cada uma das outras três séries ou, alternativamente, elas podem representar o mesmo parâmetro que uma ou mais das outras três séries. Em qualquer caso, cada uma das quatro séries é modulada em polaridade por um código de polaridade predetermi nado diferente que permite que as quatro séries moduladas em polaridde sejam combinadas num único sinal que pode ser mais tarde separado de volta às quatro séries originais por um descodificador quádruplo do presente invento.

Enquanto não limitado a tal, o codificador quádruplo e descodificador quádruplo, do presente invento, são particularmente adequados para utilizar num dispositivo EDTV de écran largo, compatível NTSC, de canal único, porque um dos quatro códigos de polaridade predeterminada, diferentes, correspondem à codificação de polaridade da crominãncia inerente no padrão NTSC.

Mais especificamente, o presente invento é dirigido para um codificador quádruplo para muitiplexação de componentes de um sinal tipo televisão que inclui um componente de luminância, um componente de crominãncia e pelo menos um componente adicional. 0 codificador compreende primeiros meios para converterem o sinal em conjuntos sucessivos de quatro quadras de informação dispostas ordenadamente, incluindo cada uma das quadras até quatro valores separados, incluindo um único valor de componente de crominãncia, pelo menos, um valor de componente de luminância e um valor para cada componente adicional incluído numa quadra. 0 codificador inclui segundos meios para modularem em polaridade os valores respectivos da componente de crominãncia das quatro quadras dispostas ordenadamente em cada conjunto sucessivo com um primeiro código especifico dos três códigos de polaridade seguintes, os quais têm as polaridades relativas de (a) ++— ou, alternativamente, (b) +—+ ou alternativamente - + + -, e (c) + —1-- ou alternativamente -+-+, respectivamente. 0 codificador

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-6quádruplo inclui, adicionalmente, terceiros meios para modularem em polaridade os valores respectivos de um componente adicional de quatro quadras dispostas ordenadamente, de cada conjunto sucessivo com o segundo código especifico dos três códigos (a), (b) e (c), respectivamente. Os valores respectivos do componente de 1uminância·das quatro quadras dispostas ordenadamente de cada conjunto sucessivo, têm todos a mesma polaridade, pelo que, com efeito, os valores respectivos, do componente de luminãncia, são modulados em polaridade com um quarto código de polaridade, tendo uma polaridade relativa de (d) ++ + + ou, alternativamente, ----.

Finalmente, o codificador quádruplo inclui quartos meios para somarem separadamente, por ordem, os valores modulados em polaridade de componentes de luminãncia, crominância e adicional incluídos nas quadras das respectivas primeira, segunda, terceira e quarta das quatro quadras dispostas ordenadamente de cada conjunto sucessivo, derivando por isso quadras compostas sucessivas, cada uma das quais inclui os quatro respectivos valores somatórios dispostos ordenamente resultantes daquele conjunto.

D presente invento é também dirigido para um descodificador quádruplo para desmultiplexação de quadras compostas codificadas sucessivas fornecidas ao mesmo. 0 descodificador quádruplo inclui primeiros meios, incluindo, pelo menos, um meio de matriz que reage a cada uma das quadras compostas sucessivas fornecidas ao mesmo para determinarem os quatro valores, de uma quadra composta, nos componentes do mesmo. D meio de matriz deriva em quatro saidas separadas, incluindo as saídas separadas, pelo menos, saidas substancialmente proporcionais ao valor do componente de crominância da quadra composta, uma saida substancialmente proporcional ao valor do componente adicional da quadra composta, e uma saída substancialmente proporcional a uma valor do componente de luminãncia da quadra composta. 0 descodificador inclui adieionalmente segundos meios para fornecerem quadras compostas sucessivas aos primeiros meios.

Uma vantagem importante, da técnica de codificação e descodificação quádrupla empregue pelo presente invento, é que

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-7ela evita substancialmente que ocorra difonia entre os componentes muitiplexados.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Figura 1 é uma representação diagramatica de diferentes modos, na qual quatro valores de imagem correlacionados do plano de imagem ver tical-temporal de um sinal tipo televisão (por exemplo um sinal de televisão NTSC) incluindo campos de televisão entrelaçados, podem ser organizados em quadras de informação;

a Figura 2 mostra a polaridade relativa dos quatro valores de imagem correlacionados do componente de crominância de um sinal de televisão NTSC para cada uma das várias organizações de quadras de informação no plano de imagem ver tical-temporal;

a Figura 3 é um diagrama de blocos de uma primeira concretização de um codificador quádruplo incorporando o presente i nvento;

a Figura 4 é um diagrama de blocos para um descodificador quádruplo incorporando o presente invento o qual coopera com o codificador quádruplo da Figura 3;

a Figura 5 é um diagrama de blocos de uma segunda concretização de um codificador quádruplo o qual incorpora o presente invento; e a Figura 6 é um diagrama de blocos de um descodificador quádruplo incorporando o presente invento o qual coopera com o codificador quádruplo da Figura 5.

A Figura 1 ilustra diagramaticamente um plano de imagem ver tical-temporal de um sinal tipo televisão no qual a ocorrência de linhas de exploração sucessivas, na dimensão de imagem vertical, são traçadas contra a ocorrência de campos de televisão entrelaçados sucessivos na dimensão temporal. Assim, na Figura 1, a dimensão de imagem horizontal de cada linha de exploração está numa direcção para dentro do papel. Notar-se-á que a ocorrência de informação de imagem, no plano vertical-temporal, é digital na constituição (isto ê, ambas as linhas de exploração na dimensão vertical e os campos entrelaçados na dimensão temporal

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-8ocorrem como valores de amostra de imagem que são separados e contabilizados). Contudo, agora, valores de imagem sucessivos na dimensão horizontal ocorrem de forma analógica em vez da forma digital. Enquanto o principio do presente invento podia ser aplicado à informação de imagem na forma analógica, não ê prático faze-lo. É por esta razão que a descrição seguinte do presente invento está confinada ao plano vertical-temporal. Contudo, deveria ser percebido que se no fundo um sinal de televisão completamente digital se tornar padrão, seria então prático empregar o presente invento com valores de imagem amostrados digitais no plano de imagem horizontal-vertical bem como no plano de imagem ver tical-temporal.

A Figura 1 mostra várias maneiras nas quais os valores de imagem 100, no plano de imagem ver tical-temporal, podem ser organizados em quadras de informação, cada um dos quais é construído de quatro valores de imagem sucessivos 100 no plano de imagem ver tical-temporal. Em virtude de eles serem adjacentes, existe uma extremamente alta probabilidade de que a informação de imagem, contida em cada um dos quatro valores de imagem da quadra, sejam altamente correlacionados uns com os outros. Uma excepção seria o relativamente raro caso no qual uma imagem intersecta uma quadra particular. Especificamente, como mostrado na Figura 1, os valores de imagem 100 do plano de imagem ver tical-temporal podem ser dispostos em quatro configurações diferentes de quadras. Uma primeira e segunda das quatro configurações diferentes de quadras incluem a quadra 102-u e 102-d, cada uma das quais linhas de exploração de cada dos quadro campos entrelaçados consecutivos. A configuração da quadra 102-u é designada por uma quadra para cima, enquanto a configuração de 102-d é designada por quadra para baixo. Semelhantemente, a quadra 104-u é designada uma quadra para cima e a 104-d é designada uma quadra para baixo. Contudo, as quadras 104-u e 104-d incluem cada duas linhas de exploração consecutivas de cada par de dois campos entrelaçados consecutivos. Na prática, o plano de imagem ver tical-temporal do valor de imagem 100 está disposto num conjunto de quadras de informação sucessivas da mesma pré-seleccionada dos quatro tipos de auqdras mostradas na

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-9Figura 1.

Como sabido, a televisão de acordo com o padrão NTSC inclui quadros de cor sucessivos, cada quadro de cor dos quais é acabado por dois quadros de imagem consecutivos e cada um dos dois quadros de imagem é feito por dois campos entrelaçados consecutivos. Num sinal NTSC, a polaridade relativa de todos os valores de imagem do componente de luminância é a mesma, mas a polaridade relativa dos valores de imagem do componente de crominância (isto é, a portadora de cor modulada) varia durante um quadro de cor numa maneira predeterminada. A Figura 2 mostra como a polaridade relativa, do valor de imagem de uma quadra de componente de crominância, varia de acordo com (1) a configuração predeterminada da quadra e (2) a posição relativa da quadra em relação ao inicio de um quadro de cor.

A quadra de crominância de cima 102-u pode ser posicionada em alinhamento com os quadros de imagem 1 e 2 do mesmo quadro de cor (como indicado pela quadra 200a) ou, alternativamente, a crominância de cima 102-u pode ser posicionada em alinhamento com os quadros de imagem 2 de um quadro de cor e quadro de imagem 1 do quadro de cor imediatamente seguinte (como indicado pelo 200 b). De uma maneira semelhante, a quadra de crominância de baixo 102-d, pode ser alinhada ou como a quadra 200a ou como a 200b (como indicado pelas quadras 202a e 202b, respectivamente).

No caso da quadra de crominância de cima 102-u, o código de polaridade relativa dos quatro valores de crominância C1-C4 é ++-- (para a quadra 200a) ou, alternativamente, --++ (para a quadra 200b). No caso da quadra de crominância para baixo 102-d, o código de polaridade relativa é + h (para a quadra 202a). ou alternativamente, -++- (para a quadra 202b). Os códigos de polaridade para 200a e 200b não são independentes, visto que um é apenas a forma inversa do outro. Para a mesma razão, os códigos de polaridade 202a e 202b não são independentes. Contudo, o código de polaridade para qualquer das quadras 200a ou 200b é independente do código de polaridade para qualquer das quadras 202a ou 200b. Adicionalmente, alinhando o inicio de uma quadra de crominância para cima 102-u, com o segundo campo, de qualquer dos primeiro ou segundo quadro de imagem de um quadro de cor, resulta em quadra de crominância para cima 102-u mostrando um dos códigos de polaridade não independentes +--+ ou —h + -, Deveria o

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-10início de uma quadra de crominância para baixo ser alinhado com o segundo campo do quadro de imagem 1 ou 2 de um quadro de imagem, o código de polaridade resultante é --++ ou + + --. Assim, o único efeito de alinhar o inicio de uma quadra de cromi nância com o segundo campo de um quadro de imagem, em vez de um primeiro campo de um quadro de imagem, é trocar os códigos de polaridade empregadas pelas respectivas quadras de crominância para cima e para baixo 102-u e 102-d.

Cada uma das quadras 104-u e 104-d ocupa apenas um quadro de imagem, em vez de um quadro de crominância inteiro. Assim, há duas quadras de crominância sucessivas 104 durante cada quadro de cor. Nos respectivos quadros de imagem 1 e 2, a quadra de crominância para cima 104-u tem cada um dos dois códigos de polaridade não independentes alternativos +-+- (quadra 204a) e -+-+ (quadra 204b). A quadra de crominância para baixo 104-d tem cada um dos respectivos códigos de polaridade não independentes alternativos +—+ (quadra 206a) e -++-. Se qualquer das quadras 104 começar no segundo campo de qualquer dos quadros de imagem 1 ou 2 de um quadro de cor, o resultado seria a troca dos acima descritos códigos de polaridade relativos para quadras de crominância para cima e para baixo 104-u e 104-d, respectivamente.

Os dos	quatro outros:	códigos
	(a)	+ + —	ou,
	(b)	+ -- +	ou,
	(c)	H---l·* —	ou,
	(d)	+ + + +	ou,
Da	explicação	pr ι

alternativamente, alternativamente, -++-; alternativamente, alternativamente, ----.

cedente é evidente que uma quadra de crominância de um sinal NTSC se ajusta sempre com um dos certos códigos de polaridade especificados (a), (b) e (c). É também evidente que uma quadra de luminância, correspondendo em configuração a uma quadra de crominância, se ajusta ao código de polaridade (d). Cada um dos códigos de polaridade (a), (b) e (c) é o especifico certo que depende se a configuração da quadra de

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-11crominância se ajusta à da quadra de crominância para cima 102-u, quadra de crominância para baixo 102-d, quadra de crominância para cima 104-u ou quadra de crominância para baixo 104-d e também depende de se esta quadra de crominância começa no primeiro, segundo, terceiro ou quarto dos quatro campos consecutivos de um quadro de cor. Contudo, em qualquer caso, restarão sempre dois códigos independentes dos códigos de polaridade (a), (b) e (c), em vez do código especifico acima mencionado, o qual pode ser usado para codificar até dois componentes adicionais de um sinal tipo televisão.

Mais especificamente, o presente invento faz uso dos acima ditos quatro códigos de polaridade independentes num dispositivo de televisão de definição melhorada de écran largo, compatível NTSC, de canal único, como o tipo do dispositivo descrito no requerimento acima dito copendente de Isnardi et al . . Em tal dispositivo, um sinal de banda de base de 4,2 MHz compatível NTSC é originado o qual inclui informação de luminãncia e crominância na forma padrão NTSC e também inclui informação de painel lateral de écran largo adicional e informação de crominância adicional e alta frequência adicional e informação de luminãncia de alta frequência adicional acima de 4,2 MHz. Como discutido acima, estes dois componentes adicionais devem ser incorporados no sinal de banda de base de 4,2 MHz de tal modo que estes componentes adicionais não serão substancialmente visíveis para um espectador de uma imagem de televisão mostrada num receptor NTSC padrão recebendo o acima mencionado sinal de banda de base de 4,2 -MHz, embora eles possam ser descodificados e usados por um receptor de definição melhorada de écran largo.

Referindo agora a Figura 3, é mostrado um diagrama de blocos de uma variedade de um codificador quádruplo realizando o presente invento para usar num dispositivo de televisão de definição melhorada de écran largo, compatível NTSC, de canal único. Para finalidade ilustrativa, é assumido que quadras que se ajustam em forma e alinhamento de quadro de cor, para qualquer quadra de crominância para cima 200a ou quadra de crominância para baixo 202a são utilizadas pelo codificador da Figura 3.

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-12Adicionalmente, enquanto um sinal compatível NTSC, transmitido ao receptor, é um sinal analógico, os respectivos blocos do codificador quádruplo, da Figura 3, podem ser implementados na forma digital, em qual caso um conversor digital para analógico pode ser utilizado para mudar o sinal para a forma analógica antes da sua transmissão para um receptor.

Como mostrado na Figura 3, quatro componentes de informação separados (incluindo um componente de luminância Y, um componente portador H modulado de informação melhorada, um componente portador C modulado de crominãncia e um componente portador S modulado de painel lateral) são aplicados como entradas para um codificador quádruplo. Especificamente, a portadora C modulada é aplicada como uma entrada para o integrador de quadra 300, o qual integra os quatro valores de imagem correlacionados de cada quadra de crominãncia sucessiva. Fosse a portadora C modulada aplicada como uma entrada para o integrador de quadra 300, em conformidade com os padrões de polaridade NTSC (mostrados pelas quadras de crominãncia da Figura 2), o valor integrado seria sempre substancialmente zero em virtude de dois dos quatro campos de um quadro de cor são de polaridade positiva e dois dos campos são de polaridade negativa. Para evitar isto, a entrada de portadora C modulada para o integrador de quadra 300 tem a mesma fase em todos os campos (isto é, cada quadra sucessiva da entrada tem código de polaridade (d), em vez de algum dos códigos de polaridade (a), (b) e (c) de acordo com os padrões de crominãncia NTSC).

integrador de quadra 300 inclui meios de memória ou retardo e meios de soma para originar uma quadra de crominãncia de saida, na qual todos os quatro valores de crominãncia dessa são a mesma proporção dada do meio integrado dos quatro valores de imagem de crominãncia correlacionados no plano ver tical-temporal de cada quadra de crominãncia de entrada sucessiva. Assim, todos os quatro valores de uma quadra de crominãncia de saida, do integrador de quadra 300, são os mesmos uns que os outros. Cada das quadras de crominãncia de saida sucessivas do integrador de quadra 300 são aplicadas como uma entrada ao modulador de

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-13polaridade 302. 0 modulador de polaridade 302 inclui um comutador que reage a um impulso de modelo de polaridade para inverter ou não inverter a polaridade de cada valor de crominância aplicado como uma entrada ao mesmo. 0 impulso do modelo de polaridade é gerado por um contador e portas apropriadas, ò qual contador é temporizado na relação de campo e é reposicionado na relação de quadro de cor. Assim, cada ciclo contador sucessivo inclui quatro campos sucessivos. Se a quadra de crominância se ajustar à quadra de crominância para cima 200a, o modulador de polaridade 302 modula cada crominância sucessiva com o código de polaridade (a). Se a crominância se ajustar á crominância para baixo 202a, a polaridade 302 modula cada quadra de crominância sucessiva com o código de polaridade (b). As quadras de crominância moduladas em polaridade sucessivas são aplicadas como uma entrada separada aos meios adicionadores 204.

As quadras de painel lateral sucessivas, as quais são aplicadas como uma entrada para o integrador de quadra 306 e as quadras de luminância melhorada sucessivas as quais são aplicadas como uma entrada, para o integrador de quadra 308, correspondem âs quadras de crominância sucessivas aplicadas como uma entrada para o integrador de quadra 300. Adicionalmente, os integradores de quadra 306 e 308 são geraimente semelhantes ao integrador de quadra 300 e os moduladores de polaridade 310 e 312 são geraimente semelhantes ao modulador de polaridade 302. Contudo, o modulador de polaridade 310 modula em polaridade os quatro valores integrados de meio de cada quadra de painel lateral, sucessiva do integrador de quadra 306 com um primeiro código especificado dos códigos de polaridade (a), (b) e (c) em vez do código de polaridade empregado pelo modulador de polaridade de crominância 302. Num modo semelhante, o modulador em polaridade 312, modula em polaridade os quatro valores integrados de meio de cada quadra de luminância melhorada sucessiva do integrador de quadra 308, com o código restante dos códigos de polaridade (a), (b) e (c), que não é empregado por qualquer dos moduladores em polaridade 302 ou 310. As saídas respectivas dos moduladores em polaridade 310 e 312 são aplicadas como entradas separadas para os meios adicionadores 304.

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-14banda sucessivas

A entrda de luminância é separada numa primeira e segunda frequência, respectivamente abaixo e acima de 1,8 MHz pelo filtro de separação de banda 314. A primeira banda abaixo de 1,8 MHz é aplicada como uma entrada separada para os meios adicionadores 304. A segunda banda, após ser integrada intraquadro pelo integrador intraquadro 316, é separada em terceira e quarta bandas respectivamente acima e abaixo de 3,0 MHz através de um filtro de separação de banda 318. Λ terceira banda, a qual inclui frequências entre 1,8 e 3,0 MHz, é aplicada uma entrada separada para os meios adicionadores 304. A quarta banda acima de 3,8 MHz, após ser integrada extraquadro pelo integrador extraquadro 320, é aplicada como uma entrada separada para os meios adicionadores 302.

Os integradores intraquadro, os quais são descritos no requerimento copendente de Isnardi et al. acima dito, integram os dois valores em cada quadro de imagem. Esta integração pode ser uma integração media dos dois valores de imagem correlacionados dos dois campos entrelaçados de cada quadro de imagem. Contudo, de preferência,a integração intraquadro deveria ser ponderada de acordo com o movimento de imagem detectado na dimensão temporal. Mais especificamente, na Figura 3, o detector de movimento 322, o qual reage aos respectivos valores de luminância da primeira nos quais quadras de luminância de baixa frequência calculam o valor de um factor K indicador de movimento, o qual controla a ponderação do integrador intraquadro 316 de uma maneira a ser explicada com maior detalhe abaixo·. A integração extraquadro consiste na integração de valores de imagem correlacionados do primeiro campo e dos segundos campos, respectivamente, dos dois quadros de imagem sucessivos constituindo um quadro de cor. Assim, o efeito combinado do intraquadro 316 e integrador extraquadro 320, na luminância da primeira banda de frequência, é equivalente àquela de um integrador de quadra. Se desejado, alguém podia mover o integrador intraquadro 316 para a terceira banda de frequência e substituir um integrador de quadra pelo integrador extraquadro 320 na quarta banda de frequência sem afectar o funcionamento do codificador quádruplo. Contudo, isto i ntegrador quadra de

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-15é indesejável em virtude de. um integrador de quadra, funcionando no plano ver tical-temporal, necessitar de substancialmente mais memória do que um extraquadro funcionando no ver tical-temporal.

A saida de video dos meios adicionadores 304 è um sinal de banda de base de 4,2 MHz compatível NTSC incluindo quadras compostas sucessivas de informação de imagem.

Na explicação seguinte, do funcionamento do codificador quádruplo mostrado na Figura 3, é assumido que a entrada de luminância é um sinal de banda de base de 4,2 MHz; o espectro do portador C modulado, o qual inclui um componente em fase de 1,5 MHz e um componente em quadratura de fase de 0,5 MHz, fica inteiramente numa banda entre 1,8 e 4,2 MHz; o espectro de largura de banda de 2,0 MHz do portador S modulado também fica inteiramente numa banda entre 1,8 e 4,2 MHz; e o espectro de largura de banda 1,0 MHz do portador H modulado, o qual define informação de luminância melhorada entre 4,2 e 5,2 MHz, fica numa banda entre 3,0 e 4,2 MHz. É adicionalmente assumido que o integrador intraquadro 316 pode ler da memória cada um dos dois valores de luminância integrados intraquadro, calculados para cada dos dois quadros de imagem consecutivos de um quadro de cor, em qualquer de um ou mais das quatro posições de quadra dispostas ordenadamente de cada entrada de quadra de luminância sucessiva para o filtro de separação de banda 318. É primeiro assumido que o plano ver tical-temporal foi organizado em quadras de crominância para cima 200a, de modo a que o componente C é modulado em polaridade com o código de polaridade (a); o código de polaridade (b) é especificado para o componente S e o código de polaridade (c) é especificado para o componente H. De acordo com esta primeira suposição, as equações seguintes definem os respectivos quatro valores Ll , L2, L3 e L4 de cada saida de quadra composta ordenadamente disposta, sucessiva, dos meios adicionadores 304 para a banda de alta frequência acima de 3,0 MHz, para a banda de média frequência entre 1,8 e 3,0 MHz e para a banda de baixa frequência abaixo de 1,8 MHz, respectivamente. Mais especificamente, as equações para a banda de alta frequência são:

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-16L1=Y+C+S+H

L2=Y+C-S-H

L3=Y-C-S+H

L4=Y-C+S-H onde Y, C, S e H são os valores de quadra integrada de cada destes componentes respectivos, empregados para cada quadra composta sucessiva.

As equações para a banda de média frequência são:

Ll=Ya+C+S

L2=Yb+C-5

L3=Ya-C-S

L4=Yb-C+5 onde Ya e Yb, respectivamente, são os integrados calculados pelo integrador intraquadro 316 para o primeiro e segundo quadros de imagem de um quadro de cor, respectivamente. 0 componente H não aparece nas equações de banda de média frequência em virtude do seu espectro de frequência ou confinado unicamente à banda de alta frequência.

As equações para a banda de baixa frequência são:

L1=Y1

L2 = Y2 L3 = Y3 L4 = Y4 onde Y1, Y2, Y3 e Y4 são os quatro valores dispostos ordenadamente independentes do componente de luminância Y na banda de baixa frequência. Os componentes C e S não aparecem nas equações de banda baixa em virtude do espectro de frequência dela estar confinado unicamente às bandas de média frequência e alta frequência.

Em cada uma das bandas de alta frequência, média frequência e baixa frequência, o conjunto das quatro equações LI , L2, L3 e L4 são independentes umas das outras. Esta independência torna possível separar os componentes de luminância Y, crominância C, de painel lateral S e de luminância melhorada H de um outro sem

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-17qualquer difonia ali entre pelo descodificador quádruplo incorporado num receptor de televisão de definição melhorada de écran largo, enquanto permite que um receptor NTSC padrão mostra convenientemente os componentes de luminância e crominância. Sob este ponto de vista, o facto de a banda de média frequência, incluir apenas três dos quatro componentes e conter dois valores independentes dos lugares de luminância, restringe certamente o conjunto de equações para o modelo de quadra de cima (isto é, em cada componente de crominância C deve ser modulado em polaridade com o código de polaridade (a)). Primeiro, é essencial, que cada um dos dois valores de componente de luminância independente Ya e Yb seja associado com ambos os valores de componente de crominância de polaridade oposta C de modo a que a compatibilidade NTSC seja conseguida. Segundo, de modo a conseguir independência, é essencial que as polaridades respectivas de ambos os componentes de crominância C e de painel lateral S associadas com um dos valores de componente de luminância Ya, sejam opostas às polaridades dos componentes de crominância C e de painel lateral S associados com o outro valor de componente de luminância Ya (e similarmente para os valores de componente de luminância Yb). De modo a encontrar esta última restringe que o modelo de quadra para cima, sendo o componente de painel lateral modulado em polaridade pelo código de polaridade (c), como foi assumido acima. Assim, o conjunto de equações, para Ll, L2 e L3 e L4 de acordo com o modelo de quadra para cima, é o único conjunto de equações que podem ser empregues para o modelo de quadra de cima.

Num modelo de quadra de baixo, o componente de crominância deve ser modulado em polaridade pelo código de polaridade (b) como indicado pela quadra de crominância para baixo 202, de modo a ajustar com o padrão NTSC. A modulação de polaridade da quadra de crominância corri o código de polaridade (b) permite que dois conjuntos diferentes de equações para Ll, L2, L3 e L4, ambos dos quais se ajustam às acima explicadas restrições no conjunto de equações para a banda de média frequência.

Num primeiro destes dois conjuntos de equações, os valores

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-18respectivos de Ll, L2, L3 e L4 para a banda de média frequência são:

Ll=Ya+C+S

L2=Yb-C+S

L3-Ya-C-S

L4=Yb+C-S

Por conseguinte, Ll, L2, L3 e L4 para a banda de alta frequência deste primeiro conjunto de equações é:

L1=Y+C+S+H

L2=Y-C+5-H

L3=Y-C-S+H

L4=Y+C-S-H

Notar-se-á que neste primeiro conjunto de equações para um modelo para baixo, o componente S de painel lateral é modulado em polaridade com o código de polaridade (a) e o componente H de luminãncia melhorada é modulado em polaridade com o código de polaridade (c ) .

Num segundo conjunto de equações para Ll, L2, L3 e L4 para o modelo para baixo, o componente S de painel lateral é modulado em polaridade com o código de polaridade (c) e o componente H de luminãncia melhorada ê modulado em polaridade com o código de polaridade (a). Especificamente, Ll , L2, L3 e L4 da banda de média frequência de um segundo conjunto de equações para a quadra para baixo são:

Ll-Ya+C+S

L2=Ya-C-S

L3=Yb-C+S

L4=Yb+C-S

Por conseguinte, Ll, L2, L3 e L4, para a banda de alta frequência do segundo conjunto de equações do modelo para baixo são:

L1=Y+C+S+H

L2=Y-C-S-H

L3=Y-C+S-H

L4=Y+C-S+H

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-19Os valores respectivos de Ll, L2, L3 e L4 para a banda baixa de ambos os primeiro e segundo conjuntos de equações do modelo para baixo são idênticos aos descritos acima para o modelo de cima .

Os valores de componente de luminância de frequência de banda média Ya e Yb são dois valores calculados derivados pelo integrador intraquadro 316. Usualmente, Ya é um integrado de meio ou outra função de integração de Y1 e Y2 de cada quadra de luminância disposta ordenadamente, sucessiva, e Yb é usualmente o integrado meio ou outra função de integração de Y3 e Y4 de cada quadra de luminância disposta ordenadamente, sucessiva. Contudo, mais importante, esta necessidade não é o caso. Por exemplo, Ya podia ser o rneio integrado de Y1 e Y3 e Yb podia ser o meio integrado de Y2 e Y4 (as quais quantidades para integração extraquadro), mas com Ya ainda a ser derivado na posição ordenada Y2 dentro de uma quadra de luminância e com Yb a ser derivada na posição ordenada Y3 numa quadra de luminância. Isto seria equivalente a linhas de troca L2 e L3 no primeiro conjunto do modelo para baixo.

A troca de linha é uma tentativa de aproximação, especialmente quando a adaptação de movimento se torna importante, em virtude dos valores rearranjados de +C’s e -C’s que causariam cores totalmente incorrectas, enquanto linhas adjacentes temporariamente de troca são relativamente benignas. Contudo, esta técnica de troca de linha tem dificuldades inerentes quando apenas uma porção da banda é trocada. Em virtude da filtragem horizontal não ideal em volta do ponto 1,8 MHz, alguns elementos de sinal, na banda de transição, não serão correctamente trocados para o lugar por um receptor de televisão de definição melhorada de écran largo, enquanto alguns não seriam trocados seriam trocados pelo receptor. Se, se pudesse baixar a frequência de 1,8 MHz para zero, a técnica de troca de linha funcionaria para o receptor de écran largo, mas, mesmo então, um mostrador de receptor NTSC pareceria terrível sempre que a imagem mostrada se move.

Verificou-se que uma maneira desejável, de fornecer uma

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-20adaptação de movimento no cálculo dos valores de luminâncía respectivos para Ya e Yb no integrador intraquadro 316, é empregar as seguintes funções de integração:

Ya = K(Y1 + Y2 )/2+(1-K)(Y1)

Yb=K(Y3+Y4)/2+(1-K)(Y4) onde K é um factor indicativo de movimento tendo um valor fraccionário entre zero e a unidade, no qual zero representa a falta de movimento na dimensão temporal e a unidade representa o movimento máximo na dimensão temporal.

detector de movimento 322, o qual reage aos quatro valores independentes Y1 , Y2, Y3 e Y4 de cada quadra disposta ordenadamente do componente de luminâncía de baixa frequência, calcula o valor do factor indicativo de movimento K de acordo com as equações seguintes:

Δ T=|(Y1 + Y2 )-(Y3+Y4 )|

Δ V=|(Y1 + Y3 )-(Y2+Y4)| e κ=Δτ/(Δ τ+Δ v)

Um receptor de televisão de definição melhorada de écran largo inclui um descodificador quádruplo para separar o sinal de banda de base de 4,2 MHz, incluindo quadras compostas sucessivas de volta aos seus componentes constituintes. 0 descodificador quádruplo mostrado na Figura 4 coopera com o codificador quádruplo mostrado na Figura 3.

Referindo a Figura 4, o filtro de separação 400 separa as quadras compostas sucessivas do sinal de banda de base aplicado como uma entrada para a primeira e segunda bandas de frequência, respectivamente abaixo e acima 2,0 MHz. Os 2,0 MHz empregues pelo filtro de separação de banda 400 fornecem uma banda de guarda de 0,2 MHz em relação à de 1,8 MHz empregada pelo filtro de separação de banda 314 do codificador quádruplo da Figura 3. Esta banda de guarda é desejável, embora não essencial, porque ela guarda contra a difonia na dimensão horizontal do visor de imagem.

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-21A primeira banda de baixa frequência é aplicada como uma entrada para o detector de movimento 402, e é também aplicada como uma entrada para os meios de adicionador 404. A segunda banda de frequência do filtro 400 é aplicada como uma entrada para os primeiros meios de matriz 406. Os primeiros meios de matriz 406, descritos abaixo, os quais funcionam na banda de frequência de cada quadra composta sucessiva prolongando-se de 2,0 até 4,2 MHz, deriva as saídas Y de crominância C, e de painel lateral S e Η’. A saida H’ inclui um componente H de luminância melhorado na banda de alta frequência acima de 3,0 MHz e inclui também um componente diferança de luminância proporcional à diferença entre Ya e Yb na banda de média frequência abaixo de 0 filtro de separação de banda 408, o qual separa a nas terceira e quarta bandas, respectivamente, abaixo e acima 3,0 MHz, separa o componente H de luminância melhorada na quarta banda de alta frequência do componente de diferença de luminância na terceira banda de média frequência. Este componente de diferença de luminância do filtro de separação de banda 408 e o componente de luminância dos primeiros meios de matriz 406 são aplicados como as respectivas primeira e segunda entradas para os segundos meios de matriz 410, descritos abaixo. A saída, dos segundos meios de matriz 410, é aplicada como uma primeira entrada do descodificador de movimento 412, a qual tem o factor indicativo de movimento K aplicado como uma segunda ι detector de movimento 402.

3,0 MHz. saida H’ entrada para saida do descodificador de movimento 412 é aplicada como uma segunda entrada separada para os meios adicionadores 404. A saida dos meios adicionadores 404 incluem o componente de luminância sobre a sua inteira gama de frequência de banda de base de 4,2 MHz. Os primeiros meios de matriz 406, que são preferivelmente implementados na forma digital, incluem meios de retardo de memória suficientes para permitir que os valores respectivos de Ll, L2, L3 e L4, de cada quadra composta sucessiva aplicada como uma entrada a isso, sejam derivados simultaneamente. Isto permite o matriciar dos quatro valores respectivos de Ll, L2, L3 e L4 como uma soma algébrica predeterminada deles. Os meios de matriz 406 incluem duas tais matrizes, uma para determinar o

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-22valor do componente C de crominância e outra para determinar o valor do componente S de’, painel lateral de cada quadra composta sucessiva. Os componentes C de crominância e S de painel lateral como saidas respectivas, dos para os descodificadores de determinados são então aplicados primeiros meios de matriz 406, portador de crominância e portador de painel lateral apropriados.

Os componentes Y e H’ não são determinados pelos primeiros meios de matriz 406. Especif icamente, ambas as saidas Y e H’, dos primeiros meios de matriz 406, incluem ainda quatro valores separados LI, L2, L3

L4 de cada quadra composta sucessiva. Contudo, no caso da saida de componente Y, todos os quatro valores separados têm a mesma polaridade uns e outros; enquanto, no caso da saida H’, os quatro valores separados têm um conjunto de polaridades predetermi nadas, as quais não são as mesmas nuns e noutros. 0 componente de diferença de luminãncia, aplicado como primeira entrada aos segundos meios de matriz 410, tem as mesmas predeterminadas polaridades que a saida H’ dos primeiros meios de matriz 406.

A entrada Y, para os segundos meios de matriz 410, é proporcional a um valor totalmente integrado de quadra de Y, em ambas a banda de média frequência e banda de alta frequência, enquanto a entrada diferença de luminãncia, para os segundos meios de matriz 410, é proporcional á diferença de Ya-Yb apenas na banda de média frequência. Os segundos meios de matriz 410 incluem a primeira e segunda matrizes ambas as quais reagem às entradas de diferença de luminãncia (Ya-Yb) e Y aplicadas às mesmas, para determinarem respectivamente o valor Ya na primeira rnatriz e determinarem o valor de Yb na segunda matriz. Adicionalmente, os segundos meios 410 incluem uns meios de memória ou retardo apropriados para renovar a posição relativa dos valores renovados de Ya e Yb, respectivamente, para o primeiro e segundo quadros de imagem de cada quadra sucessiva. Portanto, a saida dos segundos meios de matriz 410 inclui os valores respectivos de Ya e Yb na banda de média frequência do componente de luminãncia e um valor totalmente integrado de quadra de Y, na banda de alta frequência do componente de

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-23luminância.

Na explicação precedente, foi exposto que as saídas C de crominãncia e S de painel lateral dos primeiros meios de matriz 406, são cada uma soma algébrica pr edeter mi nada dos valores respectivos de LI, L2, L3 e L4, e que a saída H’ inclui quatro valores de Ll, L2, L3 e L4 tendo polaridades predeterminadas. Ambas as somas algébricas predeterminadas das saídas de crominãncia C e de painel lateral S e as polaridades predeterminadas da saída H’ dependem de se a descodificação de cada quadra composta sucessiva, pelo codificador quádruplo da Figura 3 emprega um modelo para cima, um primeiro modelo para baixo ou um segundo modelo para baixo. Mais especificamente, no caso de um modelo para cima, as somas algébricas predetermi nadas para C e S e a relação para Y e H’ são:

4C=L1+L2-L3-L4 4S=L1-L2-L3+L4 4Y=L1+L2+L3+L4

4H’=L1-L2+L3-L4

No caso do modelo para baixo:

4OL1-L2-L3+L4

4S=L1+L2-L3-L4

4Y=L1+L2+L3+L4

4H’=L1-L2+L3-L4

No caso do segundo modelo para baixo:

4C=L1-L2-L3+L4

4S=L1-L2+L3-L4

4Y=L1+L2+L3+L4

4H’=L1-L2-L3+L4

É evidente que a porção de banda de média frequência, do sinal 4Y totalmente integrado de quadra, é igual à soma de 2Ya e 2Yb, enquanto a porção de banda de média frequência do sinal 4H’ é igual à diferença entre 2Ya e 2Yb. Portanto, os segundos meios de matriz 410, pela apropriada soma e subtracção das primeira e segunda entradas dali, é capaz de resolver as equações

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-24maneiras.

acontecem nas simultâneas para portanto determinar os valores respectivos de Ya e Yb. A adição e subtracção pode ter lugar de muitas diferentes Em geral, os valores determinados de Ya e Yb não posições ordenadas apropriadas dentro de uma quadra. Portanto, em geral, os segundos meios e matriz 410, necessitam de meios de memória e meios de retardo para renovar os valores determinados de Ya e Yb nas suas respectívas posições adequadas dentro de uma quadra, como explicado acima na descrição dos segundos meios de matriz 410. Contudo, a necessidade de tais meios de memória ou retardo na segunda matriz 410 pode ser eliminada pela ligação com a aproximação seguinte para combinar as primeira e segunda entradas respectívas para os segundos meios de matriz 410. Primeiro, a soma algébrica dos valores de Ll, L2, L3 e L4 incluindo a entrada de diferença de luminãncia (Ya-Yb) para os segundos meios de matriz 410 é calculada. Então, o valor desta soma algébrica calculada é adicionado a cada um dos dois valores Ll, L2, L3 e L4 da entrada Y para os segundos meios de matriz 410, os quais são associados com os valores Ll, L2, L3 e L4 de polaridade positiva de H’, e é substraido de cada dos dois restantes valores Ll , L2, L3 e L4 da entrada Y para os segundos meios de matriz 410. Isto resulta em cada Ya e Yb a ser renovado para as suas posições ordenadas apropriadas numa quadra de luminãncia sem necessitar de meios de memória ou retardo adicionais.

luminãncia

Cada quadra sucessiva da primeira banda de baixa frequência do filtro 400 inclui quatro valores de componente de luminãncia independentes nesta banda de baixa frequência. 0 detector de movimento 402, o qual é idêntico em estrutura e função ao detector de movimento 322 descrito acima, origina o factor indicador de movimento K aplicado ao descodificador de movimento 412. 0 descodificador de movimento 412 converte os respectivos valores de Ya e Yb numa quadra de luminãncia incluindo valores de dispostos ordenajamente Y1 ’ , Y2’, Y3’ e Y4’, em que:

Yl’=Ya

Y2’=KYa +(1-K)Yb Y3’=KYb+(1-K )Ya

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-25Y4’-Yb

Deveria ser percebido que os meios adicionadores 404 podem conter quaisquer meios de retardo necessários para assegurar que os valores de quadra correspondentes das suas duas entradas ocorram em coincidência de tempo uma com a outra quando são adicionadas juntas.

A saida da quarta banda de alta frequência do filtro 408, a qual inclui o componente portador modulado H de luminância melhorada, é aplicada a um descodificador H apropriado.

Referindo a Figura 5, é mostrada ali, uma realização alternativa do codificador quádruplo. Na Figura 5, os blocos 500, 502, 504, 506, 510, 512, 514, 516, 518 e 520, são, respectivamente, estruturalmente e funcionalmente equivalentes aos blocos corr espondentes 300, 302, 304, 306, 310, 312, 314,

316, 318 e 320, respectivamente, da Figura 3, descrita acima.

Adicionalmente, embora a Figura 5 não mostre um detector de movimento, a adaptação de movimento semelhante à descrita em ligação com a Figura 3, podia ser empregada na Figura 5, se desejada.

A única diferença significante entre as realizações respectivas do codificador quádruplo mostrado nas Figuras 3 e 5 é a maneira como o componente de luminância melhorada é tratado. Na realização da Figura 5, a entrada do componente de luminância, para o filtro de separação de banda 514, é um sinal de banda de base o qual inclui uma banda de luminância melhorada estendendo-se de 4,2 a 5,2 MHz, em vez do que se prolonga apenas até 4,2 MHz. Isto difere da realização do codificador da Figura 3, em que o componente de luminância melhorada é um portador modulado separado e o componente de luminância de banda de base prolonga-se apenas até 4,2 MHz.

Na realização de codificador quádruplo da Figura 5, a saida de luminância da quarta banda de alta frequência, do integrador extraquadro 520, é fornecida como uma entrada para o filtro passa baixo 524, tendo uma frequência de corte de 5,2 MHz. A saida do filtro passa baixo 524 é aplicada como uma entrada para o

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-26conversor de frequência 526. Esta primeira entrada para o conversor de frequência 526 inclui ambos a banda de alta frequência, do componente de luminância regular prolongando-se de

3,0 a 4,2 MHz, e prolongando-se de 4,2 continua de -8,4 MHz, d componente de luminância melhorada 5,2 MHz. Um portador dobrado de onda após ser modulado em polaridade pelo modulador em polaridade de luminância melhorada 512, é aplicado como uma segunda entrada para o conversor de frequência 526. 0 conversor de frequência 526 é designado para passar para a sua saida apenas frequências até 4,2 MHz e rejeita da sua saida todas as frequências acima de 4,2 MHz. Assim, a saida do conversor de frequência 526 incluirá ambas, a porção de banda de alta frequência do componente de luminância regular estendendo-se de 3,0 a 4,2 MHz aplicado à sua primeira entrada, a qual é enviada para a frente directamente sem conversão de frequência para a sua saida, e o componente de luminância melhorada de frequência convertida modulado em polaridade, o qual ocupa agora uma banda de frequência estendendo-se de 3,2 a 4,2 MHz na saida do conversor de frequência 526. Esta saida de do conversor frequência 526 é aplicada como uma das entradas separadas para os meios adicionadores 504. codificador quádruplo adicionadores 504 é um incluindo quadras compostas sucessivas

Portanto, tal como na realização do da Figura 3, a saida dos meios sinal de banda de base de 4,2 MHz descodificador quádruplo mostrado na Figura 6 coopera com o codificador quádruplo mostrado na Figura 5. Na Figura 6, cada um dos blocos 600, 604, 606, 608 e 610, respectivamente, são similares em estrutura e função aos blocos correspondentes 400, 404, 406, 408 e 410 da Figura 4. Adicionalmente, enquanto o detector de movimento e descodificador de movimento não são mostrados na Figura 6, se o codificador quádruplo da Figura 5 emprega adaptação de movimento, um detector de movimento e descodificador de movimento correspondendo respectivamente ao detector de movimento 402 e 412 seriam empregados no descodificador quádruplo da Figura 6,

Na Figura 6, a saida da quarta banda de alta frequência, do

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-27filtro 608, é aplicada como uma primeira entrada para o conversor de frequência 614 e um portador não dobrado de onda continua de 8,4 MHz é aplicado como uma segunda entrada para o conversor de frequência 614. 0 conversor de frequência 614 é designado para passar para a sua saida todas as frequências até 5,2 MHz, e para rejeitar todas as frequências acima de 5,2 MHz. A banda de frequência entre 3,0 e 4,2 MHz aplicada à primeira entrada do conversor de frequência 614 inclui a banda de 3,2 a 4,2 MHz ocupada pelo componente de luminância melhorada de código quádruplo. Após ser convertido em frequência pelo portador não dobrado de 8,4 MHz, o componente de luminância melhorada será renovado para a sua banda de 4,2 a 5,2 MHz original, na saida do conversor de frequência 614. Esta saida do conversor de frequência 614 é aplicada como uma das entradas separadas para os meios adicionadores 604. Assim, a saída dos meios adicionadores 604 será um sinal de banda de base de luminância estendendo-se até 5,2 MHz.

Na descrição dos codificadores quádruplos das Figuras 3 e 5 e dos descodificadores quádruplos das Figuras 4 e 6, foi assumido para finalidades ilustrativas que o plano ver tical-temporal foi organizado em quadras, tais como as quadras de crominância 200a e 200b, incluindo uma linha de exploração única de cada um dos quatro campos conecutivos de um quadro de cor. Contudo, é evidente que o plano ver tical-temporal possa ser organizado em quadras, tais oomo as quadras de crominância 204a e 206a, incluindo duas linhas de exploração consecutivas para cada um dos dois campos entrelaçados, concluindo cada um dos dois quadros de imagem de um quadro de cor. Neste último caso, cada um dos integradores de quadra dos codificadores quádruplos das Figuras 3 e 5, seria organizado para integrar os quatro valores de imagem correlacionados, os quais correspondem a cada uma destas últimas quadras. Contudo, é evidente da Figura 2 que, neste último caso, as polaridades respectivas, destes valores de imagem do segundo quadro de um quadro de cor, são invertidas em relação às polaridades do primeiro quadro de imagem de um quadro de cor. Portanto, para este segundo quadro de um quadro de cor, código especificado alternativo apropriado dos três códigos de

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-28polaridade (a), (b), (c), descrito acima, deveria ser empregue.

Adicionalmente a integração intraquadro, neste último caso, não necessita de ser adaptado em movimento, visto que a informação de imagem é actuali2ada em todos os quadros de imagem. Adicionalmente, o integrador intraquadro de um codificador quádruplo, neste último caso, será empregado para integrar intraquadro ou os valores de imagem de componente de luminância correlacionados de cada par de linhas de exploração correspondentes dos dois campos de um quadro de imagem, ou, em vez disso, os dois valores de imagem correlacionados de cada par de linhas de exploração consecutivas de cada um dos dois campos entrelaçados de um quadro de imagem.

Em geral, os códigos de polaridade podem ser usados para fornecer valores independentes 2ⁿ, duma maneira, a qual permite que estes valores independentes sejam descodificados sem qualquer difonia resultante entre eles. No caso de codificadores e descodificadores quádruplos aqui descritos, o valor n acontece ser igual a dois. Contudo, os princípios do presente invento podiam ser estendidos a casos nos quais o valor de n é maior que dois.

Adicionalmente, os princípios do presente invento podem ser aplicados a sinais diferentes de um sinal tipo televisão, embora o presente invento seja particularmente adequado para usar com um sinal tipo televisão.

Claims (17)

1 - Codificador quádruplo para muitiplexação de componentes de um sinal tipo televisão que inclui um componente de luminância, um componente de crominância e, pelo menos, um componente adicional; sendo o dito codificador caracterizado por compreender:

primeiros meios para converterem o dito sinal em conjuntos sucessivos de quatro quadras de informação dispostas ordenadamente, incluindo cada uma das ditas quadras até quatro valores separados incluindo um único valor de componente de crominância, pelo menos, um valor de componente de luminância e um valor por cada componente adicional incluído numa quadra;

segundos meios (300, polaridade os respectivos

502) para modular em do dito componente de

302, 500 valores.

crominância das quatro quadras dispostas ordenadamente de cada conjunto sucessivo com um primeiro código de polaridade especificado dos três códigos de polaridade seguintes, tendo polaridades relativas de (a) ++— ou, alternativamente, --++, (b) ou, alternativamente, -++-. e (c) . ou alternativamente

-+-+, respectivamente;

terceiros meios (306, 310; 506, 510) para modularem em polaridade os valores respectivos do dito um componente adicional das quatro quadras dispostas ordenadamente de cada conjunto sucessivo de um segundo código especifico dos ditos três códigos (a), (b) e (c), respectivamente;

os valores respectivos do dito componente de luminância das quatro quadras dispostas ordenadamente de cada conjunto sucessivo tendo todas a mesma polaridade, pelo que, com efeito os ditos valores respectivos, do dito componente de luminância, são modulados em polaridade com um quarto código de polaridade tendo polaridades relativas de (d) ++++, ou alternativamente, ----; e quartos meios (304, 504) para somarem separadamente por ordem os valores modulados em polaridade dos ditos componentes de luminância, crominância e adicional incluídos numa quadra das respectivas primeira, segunda, terceira e quarta das ditas quatro

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-30quadras dispostas ordenadamente de cada conjunto sucessivo e derivando quadras compostas sucessivas cada uma das quais inclui os quatro respectivos valores de soma dispostos ordenadamente resultantes daquele conjunto.

2 - Codificador quádruplo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por:

o dito primeiro código especificado dos ditos três códigos ser um dos códigos, (a), (b) e (c) e os ditos quatro valores soma serem dispostos em tal ordem, em cada quadra composta sucessiva, que o dito código dos ditos códigos fornece inerentemente uma relação entre as polaridades do componente de crominância e do componente de luminãncia as quais obedecem ao padrão NTSC.

3 - Codificador quádruplo de acordo com a reivindicação 2, no qual o dito sinal tipo televisão inclui também outro componente adicional; e sendo o dito codificador caracterizado adicionalmente por compreender:

quintos meios para modularem em polaridade os valores respectivos do dito outro componente adicional das quatro quadras dispostas ordenadamente de cada conjunto sucessivo, com um terceiro código especificado dos ditos três códigos (a), (b) e (c), respectivamente.

4 - Codificador quádruplo de acordo com a reivindicação 3, caraoterizado por os ditos primeiros meios compreenderem:

sextos meios separados para integrarem quatro valores de imagem correlacionados de cada um dos ditos sinais de componente de luminãncia, componente de crominância e dois componentes adicionais, respectivamente, para derivarem um único valor integrado para cada um destes quatro componentes, compreendendo cada uma das ditas quatro quadras dispostas ordenadamente de um conjunto, os respectivos valores integrados únicos destes quatro componentes.

5 - Codificador quádruplo, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por:

os ditos conjuntos sucessivos incluírem conjuntos sucessivos

70 156 --r· RCA 85,395 -31- no plano de imagem vertical- temporal; e os ditos sextos meios separados integrarem quatro valores de imagem correlacionados de cada um dos ditos sinais do componente de luminância, componente de crominância e dois

componentes adicionais, respectivamente, no plano de imagem ver tical-temporal.

6 - Codificador quádruplo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por:

o dito sinal incluir sucessivos quadros de informação de imagem de televisão, e cada um dos ditos quadros incluir dois campos de televisão entrelaçados;

os ditos quatro valores de imagem correlacionados, de cada um dos ditos quatro componentes, no dito plano vertical-temporal, serem derivados de uma única linha de imagem de cada um dos quatro campos entrelaçados consecutivos; e o dito código dos ditos códigos de polaridade ser aquele, dos códigos de polaridade (a) e (b) que obedece no dito plano ver tical-temporal, às polaridades de componente de cor de um sinal de televisão de acordo com o padrão NTSC.

7 - Codificador quádruplo de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por:

o dito sinal incluir sucessivos quadros de informação de imagem de televisão e cada um dos ditos quadros incluir dois campos de televisão entrelaçados;

os ditos quatro valores de imagem correlacionados, de cada um dos ditos quatro componentes, no dito plano ver tical-temporal, serem derivados de duas linhas de imagem consecutivas de cada um dos dois campos entrelaçados; e o dito código dos ditos códigos de polaridade ser o código de polaridade (c) o qual obedece ao dito plano ver tical-temporal com as polaridades de componente de crominância de um sinal de televisão de acordo com o padrão NTSC.

8 - Codificador quádruplo, de acordo com a reivindicação 2,

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-32caracterizado poços ditos primeiros meios converterem o dito sinal em conjuntos sucessivos de quadras de informação dispostas ordenadamente, incluindo cada uma das ditas quadras quatro valores separados, incluindo um único valor de componente de crominãncia, dois valores de componente de luminância e um valor para o dito componente adicional;

um primeiro dos ditos dois valores de componente de luminância ser associado com um dado par de duas quadras, das quatro quadras dispostas ordenadamente, de cada conjunto sucessivo, os quais são modulados em polaridade oposta pelo dito primeiro código especificado dos ditos três códigos de polaridade; e um segundo dos ditos dois valores de componente de luminância ser associado com o par restante de duas quadras das quatro quadras dispostas ordenadamente de cada conjunto sucessivo, as quais são moduladas em polaridade oposta pelo dito código especifico dos ditos três códigos de polaridade.

9 - Codificador quádruplo, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por os ditos primeiros meios incluirem:

quintos meios separados para integração de quatro valores de imagem correlacionados de cada dos ditos sinais do componente de crominãncia e um dos ditos componentes adicionais, respectivamente, para derivar um único valor integrado para cada um destes dois componentes, incluindo cada uma das ditas quadras os respectivos valores integrados únicos destes dois componentes; e sextos meios para (1) derivarem o dito primeiro dos ditos dois valores de componente de luminância, como uma pr imeira função dada de até quatro valores de imagem correlacionados do dito sinal de componente de luminância, e (2) derivarem o dito segundo dos ditos dois valores de componente de luminância como uma segunda função dada de até quatro valores de imagem correlacionados do dito sinal de componente de luminância.

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-3310 - Codificador quádruplo de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por:

os ditos quintos meios separados integrarem quatro valores de imagem correlacionados de cada um dos ditos sinais de componente de crominância e um dos ditos componentes adicionais, respectivamente, no plano de imagem ver tical-temporal; e os ditos sextos meios (1) derivarem o dito primeiro dos ditos dois valores de componente de luminância como uma primeira função dada de até quatro valores de imagem correlacionados do dito sinal de componente de luminância no plano de imagem temporal e (2) derivarem o dito segundo dos ditos dois valores de componente de luminância como uma segunda função dada de até quatro valores de imagem correlacionados do dito sinal de componente de luminância no plano de imagem ver tical-temporal.

11 - Codificador quádruplo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por :

o dito sinal incluir sucessivos quadros de informação de imagem de televisão, e cada dos ditos quadros incluir dois campos de televisão entrelaçados;

os ditos quatro valores de imagem correlacionados, de cada um dos ditos componentes de crominância e o dito componente adicional, no dito plano vertical-temporal serem derivados de uma única linha de imagem de cada um dos dois campos entrelaçados que incluem cada um de dois quadros consecutivos;

a dita primeira função dada incluir a integração de dois valores de imagem correlacionados de uma única linha de imagem de cada um dos dois campos de um primeiro de dois quadros consecutivos;

a dita segunda função dada incluir a integração de dois valores de imagem correlacionados derivados de uma única linha de imagem, de cada um dos dois campos de um segundo dos ditos dois quadros consecutivos; e o dito código dos ditos códigos de polaridade obedecer ao dito plano ver tical-temporal com as polaridades de componente de

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-34cor de urn sinal de televisão de acordo com o padrão NTSC.

12 - Codificador quádruplo de acordo com a reivindicação 10, caracter i zado por-’ o dito codificador reagir a um sinal de movimento aplicado K, tendo um valor numa banda entre zero para a falta de movimento de imagem e a unidade para o máximo de movimento de imagem;

o dito sinal tipo televisão incluir sucessivos quadros de televisão, e cada um dos ditos quadros incluir dois campos de televisão entrelaçados;

os ditos quatro valores de imagem correlacionados de cada um dos ditos componentes de crominância e o dito componente adicional, no dito plano ver tical-temporal, serem derivados de uma única linha de imagem de cada um dos dois campos entrelaçados, incluindo cada dois campos consecutivos;

a dita primeira função dada ser Ya = K(Y1+Y2 )/2+(1-K)(Y1), onde Ya é o primeiro dos ditos dois valores de componente de luminância e Y1 e Y2 são, respectivamente, dois valores de imagem correlacionados derivados, respectivamente, duma única linha de imagem do primeiro e do segundo de dois campos de um primeiro de dois quadros consecutivos, e K ser um factor indicativo de movimento tendo um valor entre zero e a unidade, indicando zero falta de movimento de imagem na dimensão temporal de imagem e a unidade o máximo movimento de imagem na dimensão temporal de imagem;

a dita segunda função dada é Yb = K(Y3+Y4 )/2+(1-K)(Y4), onde Yb é o segundo dos ditos dois valores de componente de luminância e Y3 e Y4 são, respectivamente, dois valores de imagem correiacionados derivados, respectivamente, de uma única linha de imagem do primeiro e do segundo de dois campos de um segundo de dois quadros consecutivos;

e um código dos ditos códigos de polaridade obedecer no dito plano ver tical-temporal às polaridades de componente de cor de um sinal de televisão de acordo com o padrão NTSC.

13 - Codificador quádruplo de acordo com a reivindicação 10,

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-35caracterizado por:

o dito sinal incluir sucessivos quadros de informação de imagem de televisão, e cada um dos ditos quadros incluir dois campos de televisão entrelaçados; e os ditos.quatro valores de imagem correlacionados de cada um dos ditos componentes de crominância e um dito componente adicional, no dito plano ver tical-temporal , serem derivados de duas linhas de imagem consecutivas de cada um dos dois campos entrelaçados, incluindo cada quadro único; e a dita primeira função dada incluir a integração de dois valores de imagem correlacionados de duas linhas de imagem consecutivas de um primeiro de dois campos entrelaçados, incluindo cada quadro único;

a dita segunda função dada incluir a integração de dois valores de imagem correlacionados derivados de duas linhas de imagem consecutivas de um segundo de dois campos entrelaçados, incluindo cada quadro único; e o dito código dos ditos códigos de polaridade obedecer, no dito plano ver tical-temporal, às polaridades de componente de cor de um sinal de televisão de acordo com o padrão NTSC.

14 - Descodificador quádruplo para desmultiplexação de um sinal tipo televisão codificado quadruplamente, incluindo sucessivas quadras compostas, incluindo cada quadra composta quatro valores dispostos ordenadamente, incluindo cada um· dos ditos quatro valores, dispostos ordenadamente de uma quadra composta, uma soma algébrica predeterminada diferente de um valor de componente de luminância, de um valor de componente de crominância e de um valor de, pelo menos, um componente adicional; em que o valor da contribuição do componente de crominância, para todos os quatro valores dispostos ordenadamente de uma quadra composta, é o mesmo, mas a polaridade da dita contribuição do componente de crominância para uma quadra composta varia de acordo com a ordem de um primeiro código especifico dos três códigos de polaridade seguintes tendo polaridades relativas de (a) ++-- ou, alternativamente, --++, (b)

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-36+--+ ou alternativamente -++- e (c) +-+- ou alternativamente -+-+ respectivamente, sendo o valor da dita contribuição de um componente adicional para todos os quatro valores de uma quadra composta, o mesmo, mas a polaridade da dita uma contribuição de componente adicional varia de acordo com a ordem de um segundo código especifico dos ditos três códigos (a), (b) e (c) respectivamente; e o dito componente de luminância não tem mais que dois valores separados, com um dos ditos dois valores de componente de luminância separados contribuindo para aqueles dois, dos quatro valores de uma quadra composta, os quais estão associados com uma polaridade de um código dos ditos primeiros e segundo códigos específicos e contribuindo o outro dos ditos dois valores de componente de luminância separados para os restantes dois dos quatro valores de uma quadra composta, os quais são associados com a polaridade oposta do dito código dos ditos primeiro e segundo códigos específicos, estando as polaridades da dita contribuição de componente de luminância para todos os quatro valores de uma quadra composta de acordo com a ordem de um quarto código de polaridade tendo polaridades relativas de (d) ++ + + ou alternativamente ----; sendo o dito descodificador caracterizado por compreender primeiros meios, incluindo, pelo menos, meios de matriz (406) que reagem a cada uma das ditas quadras compostas sucessivas que são fornecidas às mesmas, determinando os ditos meios de matriz os ditos quatro valores de uma quadra composta nos ditos componentes da mesma, derivando os ditos meios de matriz até quatro saídas separadas, incluindo as ditas saidas separadas, pelo menos, uma saida substancialmente proporcional ao valor do componente de crominância de quadra composta, uma saida substancialmente proporcional ao valor do componente adicional de quadra composta, e uma saida substancialmente proporcional a um valor do componente de luminância de quadra composta; e segundos meios (400) para fornecer quadras compostas sucessivas aos ditos primeiros meios.

15 - Descodificador quádruplo de acordo com a reivindicação

14, caracterizado por:

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-37o dito primeiro código especifico dos ditos três códigos ser um código dos códigos (a), (b) e (c) e os ditos quatro valores dispostos ordenadamente de cada quadra composta sucessiva serem dispostos de tal modo que o dito código dos ditos códigos fornece inerentemente uma relação entre as polaridades de componente de crominância e de componente de luminância a qual obedece ao padrão NTSC.

16 - Descodificador quádruplo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por cada um dos ditos quatro valores compostos incluir uma soma algébrica predeterminada diferente de um valor de componente de luminância, de um valor de componente de crominância, de um valor do dito um componente adicional e de um valor do dito outro componente adicional; o valor da dita outra contribuição de componente adicional, para todos os quatro valores compostos dispostos ordenadamente ser o mesmo mas a sua polaridade variar de acordo com um terceiro código especifico dos ditos três códigos (a), (b) e (c), respectivamente; e o valor da dita contribuição de componente de luminância para todos os quatro valores compostos dispostos ordenadamente é o mesmo; e por :

os ditos meios de matriz derivarem uma saida separada substancialmente proporcional ao dito outro componente adicional;

por o dito valor de componente de luminância, valor de componente de crominância, um valor de componente adicional e outro valor de componente adicional, respectivamente, fornec-idos pelos ditas quatro saídas separadas dos ditos meios de matriz poderem ser utilizados para derivarem um visor de televisão melhorado.

17 - Descodificador quádruplo de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por o dito componente de luminância ter os ditos dois valores separados; e por:

os ditos primeiros meios derivarem uma saida separada, substancialmente proporcional ao dito valor dos ditos dois valores de componente de luminância separados, e outra saida separada, substancialmente proporcional ao dito outro dos ditos

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-38dois valores de componente de luminãncia separados;

por cc ditos dois valores de componente de luminãncia separados, valor de componente de crvminãncia e. um valor do componente adicional, respectivamente., fornecidos pelas ditas quatro saídas separadas dos ditos meios de. matriz poderem ser utilizados para derivarem um visor de televisão melhorado.

18 - Descodificador quádruplo de acordo com a reivindicação 17, caracterizado, adicionalmente, por compreender:

um descodificador- de movimento que reage aos ditos dois valores de componente de luminãncia separados e um factor indicativo de movimento, tendo um valor entre zero e a unidade, sendo zero um indicativo de falta de movimento de. imagem, na dimensão temporal de imagem e sendo a unidade indicativa do máximo de. movimento de imagem na dimensão temporal de imagem, convertendo o dito descodificador de movimento os ditos dois valores de componente de luminãncia separados em quatro valores de imagem dispostos ordenadamente de cada quadra sucessiva do dito componente de luminãncia de. acordo com cada uma das quatro respectivas relações Yl’=Ya, Y2’-KYa+(1-K)Yb, Y3’= KYb+(1-K)Ya, e Y4’=Yb, onde Y1’, Y2’, Y3’ e Y4 ’ são os ditos quatro valores de imagem dispostos ordenadamente e Ya. e Yb são, respectivamente, o primeiro e segundo dos ditos dois valores de componente de luminãncia separados.