TW201859B - - Google Patents

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L01B58 A 6 _ B 6 五、發明説明（1〉 (請先閱讀背面之注意寧項再填寫本頁) 發明之頜城 本發明係翮於用以強化電視接收機所顯示之影像銳度的 装置。 勒明少背晷 電視接收機中需要設有用Μ控制顯示影像銳度的機構。 此種機構可自動或在觀眾控制下用人手操作。可主觀改良 或強化顯示影像銳度的方法為增加視頻信號幅度過渡的坡 度或陡度。有時稱之為信號峰化的此種強化典型者係與視 頻信號的高頻資訊相Ε3連的。舉列說吧*可達成水平影像 蛉化的方法為戧在頜度過渡Μ前產生一信號”頂越3”及就 在幅度過渡Μ後產生一信號”過越S”，因而*強調黒至白 Μ及白至黑的視頻信號幅度過渡。舉列說吧•已將具有人 -工及自動兩種操作模式的視·頻銳度控制糸统說明在美國專 ' 利權第4,399, 460 .號中。 經濟部中夾標準局Η工消費合作社印製 某些電視接收機糸統•尤其是採用視頻资訊的數位信號 處理者•例如均含有一種或多種内插镪路7以供諸如有_ 時間壓縮及膨脹功能等各種用途。一種如此糸统經說明在 美國專利權第4,8 1 6,899號中（St ro 1 1 e及同僚）。在此 項專利權中所表示的系统中，信號嶂化媢路則在時冏膨腺 /懕縮網路中的内插器前面，K補償低迠脸波效應所造成 的頻率哀 '減，此種頻率衰減通常均與内插功能相關連。 其峰化量為受制於内插法的影像您緊（影像元件）閊之距器 函数，並恢復合意的高頻#13，此秸效β已被内插13理的 低通瀘波效MS所中和。

MH V 4 (210X297公釐）80. 5. 20,000¾ (Η) L01859 Α6 B 6 經消部中央猱苹劝^工消费合作社印"; 五、發明説明（2 ) 雜明之槪酉說明 - 本文所認可的，為有如所討論的，可有利地採用内插器 與相闥峰化網路的組合來自動铤應諸如雜音內容的視頻信 號情況或人工響應的觀眾可調銳度控制器的調定來額外控 制顯示影像的銳度。依據本發明之原理•'與視頻信號内插 器相關的視頻峰化網路乃係锣應可代表顯示影像銳度的合 意份量之可調控制信號。依據本發明之特色，此種峰化網 路則偽響應銳度控制信號及可代表影像像素之間的距離之 信號兩者來提供可變份徽的峰化作用。 η式之簡埴說明 圆1表示視頻信號的時間壓縮器/膨脹器裝置，此種裝 置包括依據本發明所配Β的内插器，峰化網路及彡惚銳度 ‘控制搦路。 - . 圆2例示視頻信號時間_脹作業的線岡。 _ 3表示用在_ 1裝置中的銳度控制信號處理器的细則 Ο 園4表示依據本發明之銳度控制裝置的可變想必特性曲 線。 _ 5為包含依據本發明之銳度控制裝置的踅視接收機之 一部分的方格圓。 圆6及—7表示1謂].裝置之一部份的額外細則。 ELSLjLJOiiJ^ja_ 圆1例示可兩於將視類fii入信號s苡施時間_隐或時間 隄縮的所謂的光域缺偽器裝Η。在此實例中，佶號S為具 -------- 甲 4 (2inx297公贷）80. 5. 20,000¾ ⑴）

(請先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) •'x.. 訂· 01853 A 6 B 5 經"部屮央樣外;;·'R H"'费合作#印製 五、發明説明（3) ' 有一主要（中心）面板部份及左右俚邊面板部份的寬螢蒂電 視信號，例如、有如美國專利控第4,816,899號（Strolle 及同僚）中所述的。此種映像處璀係由例2例示的。圖2 之頂上波形表示在像素84與670之間具有中心面板部份的 输入信號S *此種输入信號首在利用時間，膝脹處理予Μ映 像成输出信號波彩的像素位置1至754 。波形S的像素 84及6 70之終點均直接映像成輸出波形之終點像素1與 754 。由於時間膨脹，故中間像素並非按1 : 1原則直接 映像*並係在許多情形中未按整數原則映像。當例如輸入 波形S的偬素.位置85.5 56對應於输出波形的整数像素位晋 3時，別係例示後者案例。如此一來，信號S的像素位置 85.556包括一整數部份（85)及一分数部份 DX(0.556)，Μ -及艙出波形之像素位置則包含一·數部份⑶及一分數部份 (0)。D X代袋計算Jli入像素位Η與次一較低琨有像緊位置 之間的分數距_。 在画1中，當f sc為彩色次載波（依據HTSC·準大約為 3.58兆赫）時，則M4xfsc速率揉作的®素計©器10會提 供可代表輸出光域上的像素位置（1 ...754 )之糙出”錄寫 位址”信號Μ。將信號Μ加至P R 〇 Μ (可程式®謅記憶器）1 2 ，此種記憶器所包含之査表含有視要完成的光域映像性質 而定的程式數值，例如，時間Κ錄或時間鉍脹。於眢磁信 號Μ時，PR0M 12所提供的输出”諮取位址” ”信號Ν代表 一整数数目Μ及输出信號DX代表舒於或大於零但卻小於1 的分数数目。實飽時，偽化為位元的有限迓目。擧 ΜH -5.- (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁)

肀 4 (210X297公楚）80. 5. 20,000張（H) ^01853 A 6 B 6 五、發明説明（4) 例說吧，若將DX量:化為6個位元，則它可表示之分數部份 為 0 ， 1/64， 2/64， 3/64， .... ， 63/64 〇 PR0M 12容許將输入信號S膨脹或K縮為信號N的儲存 数值之函數。如此一來，"謓取位址”信號N的程式数值Μ 及分數部份信號DX的程式數值均係镟應啟素位®信號Μ的 这数數值而提供的。擧例說吧，要逹成信號膨脹時， PR0M 12係以此信號Μ者更慢的速率產生信號Ν。反之， 耍完成時間壓縮時，P R 0 Μ 1 2則係Μ大於信號Μ者的速度 產生信號Ν。 視頻tf入信號S偽被串鈒像素遐延文件14a . 14b及14c 所遝延的，Μ産生為視頻蝓入信號的互為遲延型式的視頻 信號S (t丨+ 2 ) , S (Ν + 1)及S (Η )。將這:些信S加至個別雙口記 Ί.3器1 S a至1 6d的視頻信號？翁入* 一如所.已知的。將信號 Μ加至每画記憧器/1 6 a至1 6 d的錄寫位址餘入及將倍號N 加至每假記憶器1 6 a至1 6 d的讀取位址输入。信_ μ決定 JS將來©視頦.信狨資訊寫入記Π器中的地方Μ及信號Ν決 定0自記憶器㈡出的那些数储。逭些記ϋ器均可寫成一傾 位址，而同時詨出另一位址。來自記憶器16a至16d的输 出信號S (Μ - 1)，.S (N )，S ( N + 1)及S ( Η + 2 )均會表琨時間膨腺 或時間壓縮格式，視記憶器1 6 a至1 6 d的紹取/錄寫作樂而 定，此種#栗則為如何HfPKOM 12實胳程式規副的函數。 由線性内插法技術處理來自記憶器16a至16d的信號 S (H - 1) , S (丨彳），S ( N + 1 )及S ( N + 2 )，此種技詣包括峰化打波器 2〇及22和兩點式線性内插器30，茲將這些裝資之細則g示 _ ---------—--------------------4} h 丨ΠX烈7公铃）8〇U),〇〇〇張（π ) (請先閲1?背面之注意事項再埙寫本頁) 裝_ 訂. 〆f -----.W.」 經濟郎中央標率扃Η工消费合作it印.裝 經濟部中央標準局Μ工消費合作社印奴 L01859 a6 _B_6_ 五、發明説明（5) 在鼷6及7中。峰化滹波器20及22接收來自成姐包括所示 信號5〇<-1),5"^),5(1< + 1)及5(11 + 2)等信號的三個信號以及 接收峰化信號PX。PX的數值決定痏加室信號S (N)及 S(N + 1)的高頻資訊愚，以產生信號S’（H)及S”（N + 1)° 峰化信號PX係由銳度處理器25所提供 mmm 為信號DX，來自減法器26的信號1-DXM及來自可作人工或 自動調節的銳度控制單位27的銳度控制信號"臨限及比例 ”等的數值之函數。玆將單位25及27就有關圖3及4予Μ 更詳细討論。 峰化漶波器20及22對亦接收信號DX的荫點式線性内插器 30分別提供峰化（亦即，可控制的高頻強化）相互迓延視 頻信號S'(H>及S’（N + 1〉。内插器30所提供的壓縮或膨脹 視頻输出信號均係由下式所界定的： 視頻输出=S，（ M .) + D X〔 S，（ N + 1) - S ’（ N )〕 當DX等於零時，視頻输出為S ’（N)。皙DX接近1時，則視 頻輸出接近S ’（ H + 1)。所述的内插器及峰化功能有利地近 似（Sin 50 X内插函數的第一負向波_並具有良好的高頻 明細分解度、。内插器30所表璃的低通漶波特性曲線可予以 補償的方法為令漶波器20及22通過適當數Μ的高頻資訊· κ產生内插器3〇的輸出趑之平坦頻α饗應。來自内插器 3 0的輸出信'號亦可能表琨相對的峰化或去峰化高頻0懕* Μ產生合意份摄的影像銳度，視信號ΡΧ的数值而定，有如 將予討翰者。 驪6表示鋒化漶波器20及22和内插器30的细則。在圆6 (請先閲讀背面之注意事項再埸寫本頁) ΜΗ Ί (210X297公发）肌 5. 20,000張（Η) 01853 A 6 B 6 五、發明説明（6) 中，係將信號S(N-1),S(H)及S(N + 1)加至包含峰化滹波器 20中的高通滹波器的® Π電路640，此處係將這些信號由 峰化係數-1/4, 1/2及-1/4予Μ分別權衡的° 一如圖7中所 示的高通滹波器640包括倍增器641a至641c ，用Μ將信 號5(«-1),5(»〇及5(11)分別乘以峰化係数-1/4,1/2及 -1/4。將來自倍增器641a至641c的輸出信號在加法器 642中予Μ相加，Μ產生高通信號P(H)，此高通信號則在 倍边器643中乘Μ信號PX，Μ產生峰化信號。加法器644則 偽將來自倍增器643蚜出的峰化信號與高通漶波器的中心 分接點信號S(H)合併。鞋ΡΧ = 0，則未完成峰化並將信U S ( Ν)及S (丨卜1)直接通至内插器30。峰化漶波器亦表琨相同 的结構及操作。 在兩點式內插器3 0中，係在滅法器6 3 2 ^自信號 S’（N + 1)減去信號 S，U〇 , Μ產生倍增器634中乘Μ信號 D X的差別信號。將來自倍增器6 3 4的输出信號在加法器 6 3 6中與信號S ’（ Ν )相加，以產生視頻緣出信號。 屮 i；' 人; ϋ 工 if 合 A 社 玆將銳度愆理器25 (效位信號處理器）更詳细表示在圆 3中。來自.控制器2 7的可變定比及臨限信號則成二進位形 式。此S可變定比信號值將有顚信號Ρ X的峰化大小決定距 ίϊ啟谭DX的函敏Μ及可鉍臨限信號值則係決定對所供峰化 徵Μ的限輔，有如將於Η 4所眢到的。控制器27並可單獨 包含數位鼋路或類比與数位镫路的姐合，諸如被類比数位 Θ換器所跟著的翊眾可調馇位器，用Κ對β理器25捉供可. 調定比及臨限数位信號。

5. 20,00., Γί) -τρ 4 (2 丨丨 L01853 At) Η 6 經濟部中央標半局只工消费合作杜印製 五、發明説明（7) 處理器25並包含可響應.信號DX及其相加式反向（1-DX)的 最小值檢波器310·用Μ產生在倍增器312中乘Μ定比信號 的输出信號·。最小值檢波器310所確保的•為ΡΧ會表現 DX的0. 5中點值周圍的對稱镟應，其方法為選擇DX及1-DX 的較小者作為其输出。可實施為最小值檢波器的適應性限 制器315乃係#應來自倍增器312的輸出信號及臨限信號* 用Μ產生信號ΡΧ，限制器315所確保的•為ΡΧ數值不會超 過臨限信號之大小所決定的已知最大值。 圖4將信號ΡΧ的四種绺應例示為DX的函數Μ及定比及臨 限信號的可變值之函数。其他眢應亦屬可行。分別由2.0 及 1.0(亦即，2.0，1.0 )的定比及臨限值所表示的三角 形狀的#應乃係在國1中的生内插器30之輸出處產生平 •坦的頻率響應。因内插器3 _0所產生的内瑀而起之高頻褒減 Μ為Μ兩個相關IT際樣品為準的内插樣品位罝的線性函數 ，並具有每一像素（DX= 〇.〇及1.0 )處之最小值Μ及像素 (D X = 0 . 5)間之中點處之最大值。如此一來，要產生平坦 頻率響應時，此樘峰化锣應（2.0，1.0 )所産生之線性增 加峰化係自D X = 0 . 0至D X = 0 . 5，並在此種數值時會產生显大 峰化，Κ及線性減小峰化係自D X = 0.5至D X = 1 . 0。 表示為（1.5，0.5)的最底下的梯形形狀W磁則在内插器 30之輸出i產生去峰化#廢，因為，Dx = 0與DX = 1 . 0之問所 產生的PX数值小於先前窩例的PX啟值，此項實例係在内插 器30之輸出處產生平坦的頻率響應。 最頂上的梯形形狀铤應（6 . 0，1 . 5 )均對0 · 0與1 . 〇之間的 (請先閱讀背面之注意事項再埙寫本頁) 甲4(2](以297公釐）80.5.20,000?£([1) ^01859 A 6 _B_5_ 五、發明説明（8) (請先閲讀背面之注意事项再填寫本頁) 全部DX数值產生內.插器30.输出處之峰化或強化高頻響懕。 在此種情形中· PX的數值超過就0.0與1.0間之全部DX數值 產生平坦银應所需要的PX數值* 一如可藉將這些數值與1 一實例（2.0，1.0 )者比較所看出者。用虛線輪廊所表示 的其餘較小揮形形狀铿β (6.0，0,75)所提供的全般峰化 ，除了 Μ鏡替DX = 0.5為中心的區域△外*均大於第一實例 的響應，這裡的去峰化均係以第一及最後實例為準發生的 〇 如此一來，所見到的，為此種銳度控制值乃偽限制峰化 或去峰化增益的鉍f丨，亦即，高於及低於内插器30之稔出 處產生平坦頻率響E的©稱PXS值。此種定比銳度控制值 乃偽沿著垂直軸線改變PX對DX發1S的增益特性曲線’因而 -，控制受制於臨限值所1:3加的限制時所提，供的峰化或去峰 化最。配合水平内-插器3 0採用所說明的水平峰化控制。並 可配合垂直内插器採用類似的垂直峰化控岛1裝® ° 經濟部中央標準局Μ工消赀合作社印敍 圖5例示β含有關0 1至4所討論的型式銳度控制裝货 之寬螢蒂電視接收機糸統之一郃份。除了谭位27及時間S 縮器556及544之若干特色外，係將园5的糸統詳细說明在 授予S t r ο 1 1 e及同僚的美國專利檔第4,8 1 6，8 9 9號中。簡 言之，，獨礴的寛螢幂鬆視信號被天線51 0接收並加至寬蠻 鞣接收櫧沾输入信號處理器515。此信號 置在水平超掃描區中的時間感縮低頻働經®板資訊 基帶頻率將輔助次載波_變的時間膨腺高_窃0 ® @胃$ 。處理器5 1 5所包含的以頻及中頻電路*解®器’類tb數 -iUl____ ν74(21〇Χ297&^)80.5.20,0()Οίί(Π) L01859 A 6 B 6 私. a' r. 屮 Λ; η j it, i 合 r. iy. 五、發明説明（9) 位轉換器網路，Μ.及濾波器網路均係用Μ產生基帶信號 ΥΝ,ΙΗ及QHM及基帶信號ΥΗ,ΙΝ及QH，前者包含亮度（Υ) 及彩色（I,Q)中心面板資訊和低頻側邊面板資訊•後者則 包含亮度及彩色高頻側邊面板資訊。 利用側邊τ中心面板信號分雛器（時間多工解訊器） 540將信號YN,IN及QN分離成壓縮的側邊面板低頻信號 Y0,I0,Q0及膨脹的中心面板信號ΥΕ,ΙΕ,ΟΕ。利用時間膨脹 器5 42將信號Υ0,10及Q0施Μ時間膨脹，Μ恢復寬螢信號中 的側邊面板低頻信號之源來空間關係，一如所恢復的側邊 面板低頻信號YL.IL及QL所代表的。同樣，要對側邊面板 留有空間時，偽利用時間壓縮器544將信號YE, ΙΕ及QE施Μ 時間懕縮，Μ恢復寬螢幕信號中的中心面板信號的原來空 間關係，一如所恢復的中芯面板信號YC , .1C及 QC所代表的 。時間Μ縮器544並包含圆1所示型式的裝置，用 來自銳度控制器27的定比及臨限信號。將所恢復的側ii面 板低頻信號YL, IL及QL在合併器546中與來自處理器51 5的 恢復側邊面板高頻信號ΥΗ,ΙΗ及Q丨丨合併。 所恢復的高頻倒邊面板亮度信號Υ Η偽於加至覃位5 4 6 Μ 前由簞位556所時間壓縮的。時間壓縮器556所包含的圖1 所示型式裝置係用Κ響應來自銳度控制器27的定比及臨限 信號。壓^器556將左右壓縮側邊高頻信號"映像"在每條 水平掃描線内的適應位S中，因而•產生空間恢復的側邊 面板3頻信號YH。 將空間恢復的側邊高頻信號γ Η , 1 Η及Q丨丨與空間恢窃的側

-UU 4 (210X297公釐）80. 5. 20,000張（Η〉 (請先閲讀背面之注意事项再填寫本頁)

A 6 B 6 i,01B59 五、發明説明（10 ) 邊面板低頻信號YL·, IL及QL由合併器546予M合併·以產生 重構的側邊面板信號YS,IS及QS。利用編接器560將這些信 號予以偏接為重構的中心面板信號 YC,1C及QC，Μ形成完 全重構的寬螢幕亮度信號YF及完全重構的色差信號IF及 QF 0 1 在加至視頻信號處理器及矩陣放大器覃位5 6 4 Μ前，利 用數位類比轉換器562將寬螢檗信號YF,IF及QF轉換為類比 形式。單位5G 4的視頻信號處理器部份包含傳統性質的信 號放大直流位準轉移，亮度控制.，反襯控制K及視頻信號 處理爾路。矩陣放大器5 6 4將亮度信號γ E與色差信K I F及 QF合併，Μ產生可代旮視頻信號R，g及B的彩色影像。 將這些彩色信號由單位5 6 4中的顯示騮動器放大器予Μ放 -大至適於直接驅動例如寬蠻蒂影像管的鸾螢發彩色毖像顯 示裝置570的位準。 " (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁) -<*- Γ .T · .線. 經濟.邵中央標平局Π工;i'if合作it印31 4(2!f)X297公楚）80. 5. 20,000張（11)

Claims (3)

1. 經濟部中央標準局印裝 六、申請專利範圊 1 . 一種銳度控制装置，於一供處理含有所欲顯示之像素影 像資訊之視頻信號之系统中，用Μ修改該視頻信號之高 頻響應，該裝置包含： 一視頻信號内插器，具有一输入及一输出且置於一傳 遞該視頻信號之路徑上； —峰化處理器'，置於該視頻信號路徑上供修改來自該 内插器之一視頻输出信號之高頻響懕； 一影像銳度處理器，用Μ產生一可變銳度控制信號， 該可變銳度為控制信號含有一與像素間之距離無闞之銳 度控制第一成份Μ及一代表像素間距離之第二成份；及 用Μ將該銳度控制信號施加至該峰化處理器之装置以 供控制其中之操作Μ可變地修改該高頻響應使得該高頻 響應之變化為該第一及第二成份兩者之函數。 2. 根據申請專利範圍第1項之銳度控制装置，其中銳度處 理器包含可由顯示影像的觀眾操作的人工銳度控制装置 〇 3. 根據申請專利範圔第1項之銳度控制装置，其中可代表 距離的第二成分表現了零與1之間的數值。 4. 根據申請專利範園第1項之銳度控制装置，其中具有改 變高頻響應的視頻信號係在包括像素之間的中點之多處 位置上表現最大W懕。 5. 根據申請專利範圍第1項之銳度控制装置，其中銳度處 理器包括： 可響應可代表計算输入像素位置與次一較低現有像素 74(210X297 公廣） (請先閱讀背而之注意事項再填宵本頁) .裝· .線· A7 B7 ^_ 六、申請專利获® 位置間之分數距離並可W應式子1-DX所界定的第二信 號之檢波器，用以提供可表示信號DX及卜D5(中的較小者 的输出； 銳度控制網路，用Μ產生可代表銳度增益特性曲線的 第一銳度控制信號Μ及用Κ限制增益特性曲線的第二銳 度控制信號；' 可響懕第一銳度控制信號及來自檢波器的输出信號之 信號倍增器；以及 可響懕來自多工器的输出信號及第二銳度控制信號的 限制器。 (請先閲讀背面之注意事項再填坧本頁) 經濟部中央標準局印製 甲4(210X297 公廣） ~$丈中請导利範囲傪正本($>·平厶另) ROC (Taiwan) Patent Application No. 80104291 _Amended Claims (January 1993)_ 1· In a system for processing a video signal ,containing picture element image information to be displayed, a sharpness control apparatus for modifying the high frequency response of said video signal comprising: a video signal interpolator having an input and an output and disposed in a path conveying said video signal; ， a peaking processor disposed in said video signal path for modifying the high frequency response of a video output signal from said interpolator an image sharpness processor for generating a variable sharpness control signal including a sharpness control first component independent of distance between pixels and a second cpmponents representative of a distance between pixels; and • means for applying said sharpness control signal to said peaking processor for controlling the operation thereof to variably modify said high frequency response so that said high frequency response varies as a function of both said first and second components. 2· A sharpness control apparatus according to claim 1, wherein said sharpness processor includes a manual sharpness control device operable by a viewer of a displayed image. 3· A sharpness control apparatus according to claim 1, wherein said distance representative second component 'exhibits a value between zero and unity.
2. 4. A sharpness control apparatus according to claim 1, wherein said video signal with a modified high frequency response exhibits a maximum response over a plurality of points, including the midpoint, between pixels.
3. 5. A sharpness control apparatus according to claim 1, wherein said sharpness processor includes a detector responsive to a first signal DX representative of a fractional distance between a calculated input pixel position and the next lower existing pixel position, and to a second signal defined by the expression 1-DX, for providing an output representative of the smaller value of signals DX and 1-DX; a sharpness control network for generating a first sharpness control signal representative of a sharpness gain characteristic, and a second sharpness control signal for limiting said gain characteristic; a signal multiplier responsive to said first sharpness control signal and to an output signal from said detector; and a limiter responsive to an output signal from said multiplier and to said second sharpness control signal*