DE3510280C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Videosignalverarbeitungsschal­ tung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patentanspruchs 1, die aus der DE 32 44 808 A1 bekannt sind.

Es besteht wachsendes Interesse an der Entwicklung von Fernsehsystemen, welche die subjektiv empfundene Qualität der wiedergegebenen Bilder gegenüber der herkömmlichen Technik verbessern, und zwar innerhalb der Beschränkungen, die durch die herrschenden Fernseh-Übertragungsnormen auferlegt sind. Eine Entwicklungsrichtung, die z. B. auch für hochauflösendes Fernsehen eingeschlagen wird, geht dahin, statt der herkömmlichen zeilenweise verschachtelten Bildabtastung (sogenannte Zeilensprungabtastung) eine progressive oder fortschreitende Abtastung für die Bildwie­ dergabe anzuwenden. Zur Umwandlung in das Format der progressiven Abtastung wird ein ankommendes Videosignal, das in dem üblichen Zeilensprung-Vertikalabtastformat mit zwei ineinander geschachtelten Rastern erscheint, zunächst in einem Speicher eingespeichert und anschließend aus dem Speicher mit der doppelten Zeilenfrequenz unverschachtelt für die fortlaufende Abtastung ausgelesen. Jede Zeile des ankommenden Videosignals führt zu zwei Zeilen im Wiederga­ bebild.

Ein Beispiel für eine diesbezügliche Videosignalverarbei­ tungsschaltung ist in der DE 34 31 262 A1 beschrieben. Nach den dortigen Offenbarungen wird das ankommende Videosignal mit einer Zeilenfrequenz f_H von etwa 16 KHz digitalisiert und einem digitalen Kammfilter zugeführt zur Erzeugung zeilenfrequent auftretender digitaler Abtastwerte von Leuchtdichte- und Farbartsignal. Ein Farbdemodulator erzeugt aus dem Farbartsignal Farbmischsignale, etwa die Signale I und Q. Das Leuchtdichtesignal Y und die Signale I und Q werden in mehreren 1H-Speichern (Speicher für jeweils eine ganze Fernsehzeile) eingespeichert und dann mit der doppelten Zeilenfrequenz aus dem Speicher wieder ausgele­ sen. Die Signale Y, I und Q der doppelten Zeilenfrequenz werden dann einer Farbmatrix zugeführt, welche Primärfarb­ signale R, G und B der doppelten Zeilenfrequenz für ein Wiedergabebild mit fortlaufender Abtastung erzeugt.

Aus der eingangs erwähnten DE 32 44 808 A1 ist eine ähnli­ che Schaltungsanordnung bekannt, die in einem Fernsehemp­ fänger enthalten ist und ebenfalls ein zeilenverschachtel­ tes Eingangs-Videosignal in Primärfarbsignale R, G und B für fortlaufende Abtastung umsetzt. Auch hier erfolgt die Zeilenverdoppelung vor der RGB-Matrixschaltung, entweder noch vor der Trennung der Leuchtdichte- und Farbartsignale oder zwischen dem Ort dieser Trennung und der Farbsignal- Demodulierschaltung. Die bekannte Anordnung enthält außer­ dem eine sogenannte Vertikalaperturkorrekturschaltung, die letztlich zur Verbesserung der scheinbaren vertikalen Schärfe des wiedergegebenen Bildes dient, also Vertikalde­ tails besser erkennen läßt, indem sie den ankommenden Videosignalen Unter- und Überschwünge hinzuaddiert.

Die vorstehend beschriebene Technik hat jedoch mehrere Nachteile. Da die Zeilenverdoppelung vor der RGB-Matrix­ schaltung erfolgt, muß diese Matrix relativ schnell arbeiten, was im Falle digitaler Signalverarbeitung mit besonderem Aufwand verbunden ist. Außerdem ist der im bekannten Fall verwendete Vertikalaperturkorrektur eine relativ komplizierte und teure Anordnung, die mehrere Verzögerungsleitungen, Multiplizierer und Vereinigungs­ schaltungen erfordert, so daß auch die Verbesserung der Vertikaldetails im wiedergegebenen Bild mit einem hohen Aufwand erkauft werden muß.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Verarbeitungsschaltung der im Oberbegriff des Patentan­ spruchs 1 beschriebenen Gattung so auszubilden, daß sie Signale zur schnellen progressiven Abtastung mit guter Wiedergabe vertikaler Details unter geringerem Aufwand erzeugt. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Durch die erfindungsgemäße Verlagerung der die Abtastung beschleunigenden Zeitkompressionsschaltung hinter die Matrix-Kombinationsschaltung wird erreicht, daß die Matrizierung der Leuchtdichte- und Farbgemischsignale langsamer erfolgen kann, als wenn diese Signale nach der Frequenzerhöhung matriziert würden. Dies ist insbesondere bei digitaler Matrizierung von Vorteil, da hierbei die digitale Matrix-Kombinationsschaltung weniger aufwendig ausgebildet sein kann. Durch die erfindungsgemäße Kombinie­ rung der Vertikaldetailinformation mit den Primärfarbsigna­ len R, G und B in der Matrix-Kombinationsschaltung wird eine Verbesserung der Wiedergabe von Vertikaldetails erzielt, ohne einen aufwendigen Vertikalaperturkorrektor wie im bekannten Fall verwenden zu müssen.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfin­ dung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet. Die Tatsache, daß bei der erfindungsgemäßen Verarbeitungsschaltung die Erhöhung auf die doppelte Zeilenfrequenz erst hinter der Matrix-Kombinationsschaltung erfolgt, bietet noch den besonderen Vorteil, daß gewünschtenfalls auch extern erzeugte Primärfarbsignale normaler Zeilenfrequenz in das Format progressiver Abtastung mit doppelter Zeilenfrequenz in einfacher Weise umgewandelt werden können, wie es der Anspruch 5 beschreibt. Ein Beispiel für solche extern erzeugten Primärfarbsignale sind die von einem Computer erzeugten RGB-Signale, die also mit der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung, wenn sie gemäß dem Anspruch 5 ausge­ bildet ist, ebenso in schneller fortlaufender Abtastung wiedergegeben werden können.

In den beiliegenden Zeichnungen zeigen

Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer Videosignalver­ arbeitungsschaltung für progressive oder fort­ laufende Abtastung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 eine zweite Ausführungsform einer Signalverar­ beitungsschaltung für progressive Abtastung ge­ mäß der Erfindung;

Fig. 3 eine detaillierte Ausführungsform einer Frequenz­ erhöhungsschaltung, wie sie bei der Videosignal­ verarbeitungsschaltung nach Fig. 1 verwendet wird; und

Fig. 4 eine detaillierte Ausführungsform einer Frequenzerhöhungseinheit, wie sie bei der Videosignalver­ arbeitungsschaltung nach Fig. 2 benutzt wird.

Bei der Videosignalverarbeitungsschaltung 20 nach Fig. 1, die sich für ein fortlaufend abtastendes System eignet, wird ein Videosignalgemisch V_in an den Anschluß 21 geliefert, welches ein übliches NTSC-Farbsignal mit 525 Zeilen in einem Format mit zwei ineinander verschachtelten Teilbildern sein kann, wobei jede Zeile des Videosignals während eines Intervalls von 1/f_H erzeugt wird.

Das Videosignalgemisch V_in wird über einen Kontaktan­ schluß #1 an einen einpoligen Umschalter 40c einer Schaltstufe 40 den Ablenkschaltungen 39 zugeführt. Der Synchronisieranteil des Videosignals V_in synchronisiert den Betrieb der mit doppelter Zeilenfrequenz arbeitenden Ablenkschaltung mit dem Bildinhalt des ankommenden Video­ signals V_in.

Das Videosignalgemisch V_in gelangt zu einem Kammfilter 22 mit einer 1-H-Verzögerungsleitung 23, einem Addierer 24 und einem Subtrahierer 25 zur Trennung des Leuchtdichte­ signals vom Farbsignal im Videosignalgemisch. Die 1-H- Verzögerungsleitung 23 enthält genügend Speicherzellen zu einer adäquaten Abtastung einer Zeile des ankommenden Videosignals. Die Abtast-Taktfrequenz der Verzögerungslei­ tung 23 wird bestimmt entsprechend der Anzahl von Abtast­ werten, die über eine Zeilenperiode (1/f_H) des ankommen­ den Videosignals V_in erhalten werden sollen. Ein mit einer Zeilenrate von 1/f_H auftretendes abgetrenntes Leuchtdichte­ signal Y_cm entsteht an einem Ausgangsanschluß 26 des Kamm­ filters 22, und an seinem Ausgang 27 entsteht ein sich mit der Zeilenrate 1/f_Hwiederholendes abgetrenntes Farb­ signal C.

Das Farbsignal C wird einem Farbdemodulator 33 zugeführt, welcher Farbgemischsignale erzeugt, wie etwa die Signale I und Q. Diese Signale gelangen zu einer Farbmatrix 35, welche eine I,Q Matrix 34 und eine Addierstufe 36 ent­ hält. Die Addierstufe 36 weist drei Addierer 136r, g und b und drei Addierer 236r, g und b auf. Die I, Q Matrix 34 kombiniert die Signale I und Q zu drei Farbdifferenzsig­ nalen R-Y, G-Y und B-Y, die am Ausgang der Matrix ge­ liefert werden. Jedes der Farbdifferenzsignale wird mit der Zeilenrate f_H erzeugt.

Bei der Kammfilterung, durch welche das abgetrennte Leucht­ dichtesignal Y_cm erzeugt wird, tritt eine Reduzierung der Vertikaldetail-Leuchtdichteinformation oder ein Verlust an Vertikalauflösung im Leuchtdichtesignal auf. Dies beruht teilweise darauf, daß ein Teil der Vertikaldetail­ information vom Kammfilter 22 in das Farbsignal C hineinge­ langt wegen der vom Kammfilter bewirkten Zeilenmittelung.

Die Vertikaldetailinformation ist eine relativ niedrig­ frequente Information, die beispielsweise unter 1 MHz liegt. Um im Leuchtdichtekanal die Leuchtdichte-Vertikal­ details, die im Farbsignal enthalten sind, wieder herzu­ stellen, wird das Farbsignal C einer Vertikaldetail-Ab­ trennstufe 28 zugeführt, die beispielsweise ein Tief­ paßfilter mit einer Grenzfrequenz im Bereich von 750 kH bis 1 MHz haben kann.

Das relativ niedrigfrequente Vertikaldetail-Leuchtdichte­ signal Y_D am Ausgang der Stufe 28 wird einer nichtlinear arbeitenden Vertikaldetailverbesserungstufe 29 (peaking stage) zugeführt.

Das am Ausgang der Stufe 29 entstehende Vertikaldetail­ verbesserungssignal Y_P wird einem Addierer 30 ebenso wie das Vertikaldetailverbesserungssignal Y_D zur Erzeugung eines Leuchtdichte-Vertikaldetailverbesserungssignal Y_V zuge­ führt. Das Signal Y_V dient dazu, Vertikalübergänge zwi­ schen Schwarz und Weiß durch Überhöhung der Vor- und/oder Nachschwinger von Signalübergängen schärfer erscheinen zu lassen. Das Vertikaldetailverbesserungssignal Y_V stellt die Vertikaldetailinformation zu dem gekämmten Leuchtdich­ tesignal Y_cm in der nachfolgenden Weise wieder her.

Die Signalverarbeitungsschaltung 20 benutzt eine Zeilen Interpolationstechnik, um ein Bild unverschachtelt ab­ zutasten, wobei aus jeder Zeile des ankommenden Video­ signals zwei Zeilen eines zeitlich komprimierten Video­ signals abgeleitet werden, die in fortlaufenden, unver­ schachtelten Wiedergabezeilen des Fernsehempfängers dar­ gestellt werden. Eine Reihe solcher Interpolationstechni­ ken ist in der bereits erwähnten DE-OS 34 31 262 von Pritchard beschrieben.

Die Signalverarbeitungsschaltung 20 benutzt eine Abwandlung der in jener Patentanmeldung beschriebenen Interpolationstechnik.

Um die Information mit verbesserten Vertikaldetails richtig in einem Paar Wiedergabezeilen erscheinen zu lassen, wird die vertikaldetailverbesserte Information in abwechselnden Zeilen in ihrer Polarität umgekehrt. Um diese zeilenweise Polaritätsumkehr bei fortlaufend abgetasteten Wiedergabezeilen zu erreichen, wird das vertikaldetailverbesserte Leuchtdichtesignal Y_V einem Addierer 31 und dem negativen Eingang eines Subtrahierers 32 zugeführt. Das kammgefilterte Leuchtdichtesignal Y_cm wird ebenfalls auf den Addierer 31 und auf den positiven Eingang des Subtrahierers 32 gegeben. Am Ausgang des Ad­ dierers 31 entsteht ein wiederhergestelltes Leuchtdichte­ signal Y₊ und am Ausgang des Addierers 32 entsteht ein wiederhergestelltes Leuchtdichtesignal Y_-.

Die Signale Y₊ und Y_- enthalten die Leuchtdichteinformation des ankommenden Videosignalgemisches V_in einschließlich der wiederhergestellten und verbesserten Vertikaldetailinformation. Im wiederhergestellten Leuchtdichtesignal Y₊ ist die Vertikaldetailinformation in einer Polaritäts­ richtung, im wiederhergestellten Leuchtdichtesignal Y_- in der entgegengesetzten Polarität enthalten.

Das wiederhergestellte Leuchtdichtesignal Y₊ wird Addierern 136r, 136g und 136b der Addierstufe 36 in der Farbmatrix 35 zugeführt. Das wiederhergestellte Leuchtdichtesignal Y_- wird Addierer 236r, 236g und 23b zugeführt. Das von der I, Q Matrix erhaltene Farbdifferenzsignal R-Y wird auf die Addierer 136r und 236r gegeben, das Signal G-Y auf die Addierer 136g und 236g und das Signal B-Y auf die Addierer 136b und 236b.

Der Ausgang des Addierers 136r ist das Primärfarbsignal Rot R₊, in dem die vertikaldetailverbesserte Leuchtdichte­ information in einer ersten Polarität enthalten ist, und das Ausgangssignal des Addierers 236 ist das Primärfar­ bensignal Rot R_-, das die vertikaldetailverbesserte Leucht­ dichteinformation mit der entgegengesetzten Polarität ent­ hält. Das Ausgangssignal des Addierers 136g ist das Pri­ märfarbsignal Grün G₊, in dem die vertikaldetailverbes­ serte Leuchtdichteinformation mit der ersten Polarität enthalten ist, und das Ausgangssignal des Addierers 236g ist das Primärfarbsignal Grün G_- , in dem die vertikal­ detailverbesserte Leuchtdichteinformation mit der ent­ gegengesetzten Polarität enthalten ist. Der Addierer 136b liefert an seinem Ausgang das Primärfarbsignal Blau B₊ mit vertikaldetailverbesserter Leuchtdichteinformation der ersten Polarität, und der Addierer 236b liefert an seinem Ausgang das Primärfarbsignal Blau B_- mit vertikal­ detailverbesserter Leuchtdichteinformation der entgegen­ gesetzten Polarität. Jedes der Farbsignale Rot, Grün und Blau R_±, G_± und B_± wird mit der Zeilenfrequenz f_H erzeugt.

Um Rot-, Grün- und Blau-Farbvideosignale R_2x, G_2x bzw. B_2x höherer Geschwindigkeit oder auf die doppelte Zeilenfre­ quenz zeitlich komprimiert sind, zu erhalten, werden der Rot-, Grün- und Blauausgang der Farbmatrix 35 über einen sechspoligen EIN/AUS-Schalter 40b der Schaltstufe 40 einer Zeitkompressionsschaltung oder Geschwindigkeitserhöhungs­ stufe 37 (speed-up stage) zugeführt. Die beiden Rot-Farb­ signale R_± werden entsprechenden Eingangsleitungen IN1 und IN2 einer Geschwindigkeitserhöhungseinheit zu­ geführt. Die beiden Grün-Farbsignale G_± werden entspre­ chenden Eingangsleitungen IN1 und IN2 einer Geschwindigkeitserhöhungseinheit 37g zugeführt, und die beiden Blau-Farbsignale B_± werden entsprechenden Eingangslei­ tungen IN1 und IN2 einer Geschwindigkeitserhöhungs­ einheit 37b zugeführt.

Die Einheit 37r bewirkt eine zeitliche Komprimierung der beiden Eingangssignale um einen Faktor 2 zu zeitlich komprimierten Signalen R′₊ und R′_-, die jeweils eine Dauer von 1/2f_H haben und auf der Ausgangssignal­ leitung T zum Signal R_2x multiplext werden.

Die Zeilen des Signals R_2x der doppelten Zeilenfrequenz wechseln zwischen einer Zeile des zeitlich komplimierten Signals R′_- und einer Zeile des zeitlich komprimierten Signals R′₊ ab. Diese Abwechseln erfolgt so, daß für ein gegebenes Paar von Signalen R′_- und R′₊, die einer gegebenen Zeile des ankommenden Videosignal V_in zuge­ ordnet sind, die im Signal R′_- enthaltene Information in derjenigen Zeile wiedergegeben wird, die oberhalb der benachbarten Zeile liegt, welche die im Signal R′₊ enthaltene Information wiedergibt. Diese spezielle Folge der Signale R′_- und R′₊ führt zu einer Vertikaldetails­ verbesserung des unverschachtelten Wiedergabesignals mit richtiger Phasenlage.

Die Einheiten 37g und 37b arbeiten ähnlich, wie es für die Einheit 37r beschrieben ist. Die Einheit 37g erzeugt ein Grünsignal G_2x der doppelten Zeilenfrequenz, welches zwischen zeitlich komprimierten Zeilen der Grünsignale G′_- und G′₊ abwechselt. Die Einheit 37b erzeugt ein Blausignal B_2x der doppelten Zeilenfrequenz, das zwi­ schen zeitlich komprimierten Zeilen der Blausignale B′_- und B′₊ abwechselt.

Fig. 3 zeigt eine spezielle Ausführungsform 137 einer Geschwindigkeitserhöhungseinheit, die als eine der Ein­ heiten 37r′ 37g und 37b in Fig. 1 benutzt werden kann. Andere Ausführungsformen solcher Einheiten, die in Fig. 1 verwendet werden können, sind in der US 45 50 336 beschriebenen.

Gemäß Fig. 3 enthält die Geschwindigkeitserhöhungseinheit 137 vier 1-H Speicher 41 bis 44, eine Eingangsschalter­ anordnung mit gekoppelten Schaltern 45a und 45b, einen Ausgangsschalter 46 und eine Speichertaktschalteranord­ nung mit gekoppelten Schaltern 47a und 47b. Die Schalter 45a, 45b und 46 haben jeweils vier Kontakte 1 bis 4. Die Eingangsleitung IN1 ist mit dem Schaltarm des Schalters 45a, die Eingangsleitung TN2 mit dem Schaltarm des Schalters 45b und die Ausgangsleitung T mit dem Schalt­ arm des Schalters 46 gekoppelt.

Die Schaltarme der Schalter 45a und 45b rotieren im Uhr­ zeigersinn und berühren nacheinander ihre jeweiligen Kontakte 1 bis 4. Der Schaltarm des Schalters 46 rotiert im Gegenuhrzeigersinn und berührt nacheinander seine Kontakte 1 bis 4. Die Verweilzeit des Schaltarmes des Schalters 45a und des Schalters 45b auf irgendeinem seiner Kontakte dauert 1/f_H. Die Verweilzeit des Schalt­ arms des Schalters 46 auf einem seiner Kontakte ist gleich der Dauer 1/2f_H, also halb so lang wie die Verweilzeit der Schalter 45a und 45b.

Das Signal S₊ nach Fig. 3, das auf der Eingangsleitung IN1 vorhanden ist, stellt irgendeins der vertikaldetail­ verbesserten Rot-, Grün- und Blausignale R₊, G₊, B₊ nach Fig. 1 dar, welches sich mit einer Zeilenfrequenz f_H wiederholt. Das Signal S_- nach Fig. 3, das auf der Eingangsleitung IN2 anliegt, stellt das entsprechende Signal R_- , G_- bzw. B_- dar. Das Signal S₊ wird aufeinander­ folgend zeilenweise in Speichern 41 und 43 gespeichert, das Signal S_- wird aufeinanderfolgend zeilenweise in Speichern 42 und 44 gespeichert.

Jeder der Speicher 41 bis 44 hat eine genügende Kapazität, damit die höchsten interessierenden Frequenzen adäquat abgetastet werden können. Dieses Kriterium be­ stimmt die Einschreibtaktrate ck des Taktsignals fs, welches den Taktanschlüssen CK jedes der Speicher 41 bis 44 zugeführt wird. Die Schreibtaktrate f₂ kann bei­ spielsweise 4f_sc sein, also vierfache Farbträger­ frequenz, die beispielsweise im NTSC-System 3,58 MHz beträgt.

Die in den Speichern 41 bis 44 gespeicherten Signale S₊ und S_- werden aus den Speichern mit einem Taktsignal ck von 2f_s wieder ausgelesen, das mit der doppelten Einschreibtaktrate, nämlich mit 2f_s, erzeugt wird. Beispielsweise betrage die Lesetaktrate 8 f_sc. Das Schreibtaktsignal wird den Kontakten W der Schalter 47a und 47b zugeführt, und das Lesetaktsignal wird den Kontakten R der Schalter zugeführt. Der Schaltarm des Schalters 47a ist mit den Takteingängen CK der Zeilen­ speicher 41 und 42 gekoppelt, und der Schaltarm des Schalters 47b ist mit den Takteingängen CK der Zeilen­ speicher 43 und 44 verbunden.

Die synchronisierten Positionen der Schaltarme der Schalter 45a, 45b, 46, 47a und 47b sind in Fig. 3 veranschaulicht.

Wenn beispielsweise die Schaltarme der Schalter 45a sind 45b während einer Verweilzeit von 1/f_H am jeweiligen Anschluß 1 liegen, dann liegen die Schaltarme des Schal­ ters 47a am Kontakt R und der Schaltarm des Schalters 47b liegt am Kontakt W. Während dieses Zeitraums berührt der Schaltarm des Schalters 46 den Anschluß 3 für eine Verweildauer von 1/2f_H, und dann während einer weiteren Verweilzeit gleicher Dauer den Kontakt 4. Auf diese Weise werden die Signale S₊ und S_- auf den Eingangs­ leitungen IN1 und IN2 durch einen Faktor 2 zeitlich komprimiert und auf die Ausgangsleitung T multiplext, wo abwechselnd die zeitlich komprimierten Signale S′′_- und S′′₊ auftreten.

Die Videosignalverarbeitung nach Fig. 1 kann entweder analog oder digital erfolgen. Im Digitalfall wird das Videosignalgemisch V_in digitalisiert oder durch einen (nicht dargestellten) Analog/Digital-Converter abgetastet, ehe es dem Eingang 21 zugeführt wird. Dann benutzt man digitale Schaltungen zur Realisierung der in Fig. 1 veranschaulichten Verarbeitungsstufen. Die Digitalsig­ nale R_2x, G_2x und B_2x werden dann durch ebenfalls nicht dargestellte Digital/Analog-Converter wieder analogi­ siert, ehe sie den Treiberstufen der Bildröhre des Fern­ sehempfängers zugeführt werden. Gemäß einem Merkmal der in Fig. 1 veranschaulichten Ausführungsform der Erfindung wird das Videosignal ohne Geschwindigkeitserhöhung nach seiner Umwandlung in R-, G- und B-Signale am Ausgang der Farbmatrix 35 verarbeitet, so daß der größte Teil der digitalen Signalverarbeitung mit einer relativ nied­ rigen Abtastrate erfolgen kann.

Gemäß einem anderen Merkmal der Ausführungsform nach Fig. 1 kann die Videosignalverarbeitungsschaltung 20 Signale R, G und B von einer externen Videoquelle, wie etwa einem Computer, der diese Signale verschachtelt, mit einer Rate f_H liefert, unmittelbar verarbeiten. Da die Geschwindigkeitserhöhung oder zeitliche Komprimierung auf die doppelte Zeilenfrequenz erst erfolgt, nachdem das ankommende Videosignal V_in in die Form der Signale R, G und B gebracht worden ist, können die externen Sig­ nale R, G und B anstelle der intern verarbeiteten einge­ geben werden, unmittelbar ehe die Geschwindigkeitserhöhungs­ einheiten die Signale erhalten.

Wie Fig. 1 zeigt, erzeugt eine externe Quelle 38 für die Signale R, G und B drei Primärfarbsignale R_e, G_e und B_e, die sich mit der Zeilenrate von f_H wiederholen. Die Signale R_e, G_e und B_e werden entsprechenden Schalt­ armen eines dreipoligen Umschalters 40a der Schaltstufe 40 zugeführt. Jeder der drei eingeschalteten Kontakte des Schal­ ters 40a ist mit beiden Eingangsleitungen IN1 und IN2 einer entsprechenden der drei Einheiten 37r, 37g und 37b verbunden.

Die Schaltarme der Schalter 40a, 40b und 40c in der Schalt­ stufe 40 sind miteinander gekoppelt. Zur Verarbeitung der Signale R_e, G_e und B_e von der externen Quelle 38 werden die drei Schaltarme des Schalters 40a so eingestellt, daß sie auf ihren angeschlossenen Kontakten liegen. Die sechs Arme des Schalters 40b werden auf ihre nicht verdrahteten Kontakte geschaltet. Der Arm des Schalters 40c liegt am Kontakt #2. Auf diese Weise wird das externe Rotsignal R_e der Geschwindigkeitserhöhungseinheit 37r mit einer zeitlichen Kompression um einen Faktor 2 zugeführt, so daß das Sig­ nal R′_e der Dauer 1/2f_H entsteht, und auf der Ausgangs­ leitung T als doppelt zeilenfrequentes Signal R_2x multi­ plext. Werden Signale von der externen Quelle 38 verar­ beitet, dann wird im Signal R_2x das zeitlich komprimier­ te Signal R′_e einmal wiederholt, so daß es in zwei benach­ barten Zeilen des nicht verschachtelten Bildes wiederge­ geben wird. Ähnliches gilt für die Verarbeitung der ex­ ternen Grün- und Blau-Videosignale G_e und B_e zur Erzeu­ gung der einmal wiederholten, zeitlich komprimierten Grün- und Blau-Videosignale G′_e und B′_e der mit doppel­ ter Zeilenfrequenz auftretenden Signale G_2x und B_2x. In diesem Fall enthalten abwechselnde Zeilen der Signale R_2x, G_2x und B_2x Vertikaldetailinformation derselben Polarität.

Zur Synchronisierung der Ablenkschaltungen 39 mit dem Bildinhalt der externen Signale R_e, G_e und B_e wird eines dieser Signale, beispielsweise Signal bei den Ablenk­ schaltungen 39 über den Kontakt #2 des Schalters 40c zugeführt. Die Ablenkschaltungen 39 extrahieren den Syn­ chronisationsanteil des Videosignals B_e um die mit dop­ pelter Zeilenfrequenz arbeitende Horizontalablenkschal­ tung und die Vertikalablenkschaltung zu synchronisieren. Man kann auch andere Synchronisiertechniken anwenden, wobei etwa die externe Quelle 38 ein viertes Ausgangs­ signal liefert, das getrennte Synchronisierinformation enthält, die dann über den Schalter 40c den Ablenkschal­ tungen 39 zugeführt wird.

Als ein weiteres Merkmal der Schaltung nach Fig. 1 sieht man, daß die externe Quelle der Signale R, G und B un­ mittelbar an die Zeitkompressionsstufe 37 angeschlossen werden kann, ohne daß die Rot-, Grün- und Blausignale R_e, G_e und B_e weiterbearbeitet würden. Diese Signale sind lediglich zeitlich komprimiert und werden einmal während jedes 1/f_H Intervalls wiederholt. Typischerwei­ se kann die externe Quelle 38 der Signale R, G und B eine Quelle wie ein Computer sein, der intern Signale R, G und B mit hoher horizontaler und vertikaler Auf­ lösung erzeugt, verglichen mit der Auflösung des kammgefilterten Leuchtdichtesignals Y_cm. Da­ mit ist für die Signale R_e, G_e und B_e die Verarbeitung nicht notwendig, welche das ankommende Videosignalgemisch V_in zur Erzeugung des Vertikaldetailverbesserungssignals Y_V unterworfen war. Die extern abgeleiteten Signale R_e, G_e und B_e können unmittelbar auf die Eingangsleitungen der Zeitkompressionsstufe 37 gegeben werden.

Fig. 2 veranschaulicht eine andere Videosignalverarbei­ tungsschaltung 20 gemäß der Erfindung, welche ein mit einer Zeilenrate von f_H verschachteltes Videosignal in ein unverschachteltes R, G, B Signal doppelter Zeilen­ rate umwandelt, wobei die Speichererfordernisse für die Zeitkompressionsschaltungen oder Geschwindigkeits­ erhöhungsschaltungen geringer sind. In den Fig. 1 und 2 sind für gleiche Funktionen entsprechende Bezugszeichen verwendet.

Gemäß Fig. 2 wird das am Ausgang des Addierers 30 ent­ stehende Vertikaldetailverbesserungssignal Y_V ein erstes Mal um einen Faktor von zwei komprimiert, ehe es im Leuchtdichteverarbeitungskanal mit einer Polarität wie­ der hergestellt wird, die ohne Verschachtelung zeilenwei­ se abwechselt.

Das Ausgangssignal der I,Q Matrix 34 und das kammgefilterte Leuchtdichtesignal Y_cm werden in einer Addierstufe 336 der Farbmatrix 135 addiert zu einem Rotsignal R1 am Aus­ gang der Addierschaltung 336r, einem Grünsignal G1 am Ausgang der Addierschaltung 336g und einem Blausignal B1 am Ausgang der Addierschaltung 336b. Die Signale R1, G1 und B1, die jeweils mit der Zeilenrate von f_H erzeugt werden, werden entsprechend über jeweilige Schaltarme eines dreipoligen EIN/AUS-Schalters 140b einer Schaltstufe 140 einzelnen Zeitkompressionseinhei­ ten 237r, 237g und 237b einer Zeitkompressions-oder Geschwindigkeitserhöhungsstufe 237 zugeführt.

Jede der Einheiten 237r, g und b komprimiert ihr jeweili­ ges Eingangssignal R1, G1, B1 zeitlich um einen Faktor von zwei und wiederholt jede zeitlich komprimierte Zeile.

An den Ausgängen der Einheiten 237r, g und b entstehen die Farbsignale R′_2x, G′_2x und B′_2x mit der doppelten Zeilenrate. Zu jeder Zeile des ankommenden Videosignals V_in gehören zwei Zeilen zeitlich komprimierter Video­ signale zu jedem der Rot-, Grün und Blau-Farbsignale R′_2x, G′_2x und B′_2x. Jede zeitlich komprimierte Farb­ signalzeile dauert 1/2f_H.

Das Vertikaldetailverbesserungssignal Y_V wird einer Zeitkompressionseinheit 237v der Stufe 237 zugeführt. Die Einheit 237v arbeitet ähnlich wie die anderen Zeit­ kompressionseinheiten zur Erzeugung eines zeitlich komprimierten und einmal wiederholten Vertikaldetail­ verbesserungsvideosignals Y_V2x der doppelten Zeilenrate.

Das Videosignal Y_V2x wird unmittelbar dem Eingang B eines Multiplexers 49 zugeführt und außerdem nach Polari­ tätsumkehr dem Eingang A des Multiplexers. Ein Rechteck­ schwingungs-Wähltakt f_H, ck wird dem Wähleingang S des Multiplexers 49 zur Auswahl zugeführt, ob an dessen Aus­ gang das Eingangssignal A oder B, -Y_V2x oder +Y_V2x er­ scheinen soll. Am Ausgang des Multiplexers 49 erscheint abwechselnd das Vertikaldetailverbesserungssignal -Y_V2x und das Vertikaldetailverbesserungssignal +Y_V2x entgegengesetzter Polarität, die beide die Dauer von 1/2f_H haben.

Die abwechselnd erzeugten Vertikaldetailverbesserungs­ signale -Y_V2x und +Y_V2x, die am Ausgang des Multiplexers 49 erscheinen, werden jedem Addierer 48r, 48g und 48b über entsprechende Schaltarme und Kontakte #1 eines Schalters 140e der Schaltstufe 140 zugeführt. Am Ausgang des Addierers 48r erscheint ein Rotfarbsignal doppelter Zeilenrate, welches Zeilenpaare komprimierter Rotfarb­ signale (R_2x-, R_2x+) enthält, wobei die Vertikaldetail­ information des Signals R_2x- die entgegengesetzte Polari­ tät wie im Signal R_2x+ hat. Ähnlich entstehen an den Ausgängen der jeweiligen Addierer 48g und 48h Paare zeitlich komprimierter Signale (G_2x-, G_2x+) und (B_2x-, B_2x+).

Die Ausgänge der Addierer 48r, g und b werden über ent­ sprechende Kontakte #1 und Schaltarme eines Schalters 140f der Schaltstufe 140 mit Ausgangssignalleitungen 60r, g, b gekoppelt, um Signale R_2x, G_2x, B_2x der doppelten Zeilenrate zu erzeugen, so daß für jedes gegebene Paar von Wiedergabezeilen die wiedergegebene Vertikaldetailinformation eine andere Polarität hat, wobei die negative Vertikaldetailinformation zuerst dargestellt wird.

Wählt man eine externe Quelle 38 für R, G und B Signale zur Lieferung der Bildinformation, dann werden die Schalt­ arme der Schalter 140a und 140b auf die nicht angeschlos­ senen Kontakte gelegt, und die Schaltarme der Schalter 140c bis 140f werden auf ihre Kontakte #2 gelegt. Die von der Quelle 38 erzeugten externen Signale R_e, G_e und Be werden den Zeitkompressionseinheiten 237r, g und b zugeführt, um einen Faktor zwei zeitlich komprimiert zu doppelzeilenfrequenten Farbsignalen R′_2xe, G′_2xe und B′_2xe, wobei jede Zeile der zeitlich komprimierten Farbvideosignale einmal wiederholt wird.

Die Vertikaldetailwiederherstellung kann für von der externen Quelle 38 erzeugte Rot, Grün und Blau-Signale nicht nötig sein, weil solche Signale bereits eine schar­ fe Vertikalauflösung besitzen. Die Ausgänge der Einheiten 237r, g und b können daher unmittelbar über die Schalter 140e und 140f mit den Ausgangsleitungen 60r, g und b unter Umgehung der Addierstufe 48 gekoppelt sein.

Fig. 4 zeigt eine detaillierte Ausführungsform 337, wel­ che sich für irgendeine der Zeitkompressionsschaltungen der Stufe 237 in Fig. 2 eignen. In Fig. 4 stellt das Signal S′ irgendeins der Signale R′, G′, B′ oder der Signale R_e, G_e, B_e dar. Das Signal S′_2x in Fig. 4 stellt das entsprechende Eingangssignal um einen Faktor von zwei zeitlich komprimiert und über das volle Intervall 1/f_H einmal wiederholt dar.

Die Einheit 337 enthält zwei 1-H-Speicher 51, 52 und einpolige Umschalter 147a bis 147d, die miteinander ge­ koppelt sind. Die Verweilzeit jedes der entsprechenden Schaltarme der Schalter auf einem jeweiligen Kontakt ist gleich 1/f_H. Das mit einer Rate von f_s erzeugte Takt­ signal f_s′ ck wird auf die Kontakte W der Schalter 147a und 147b gekoppelt. Das mit einer Rate von 2f_s erzeugte Taktsignal 2f_s′ck wird auf die Kontakte R der Schalter 147a und 147b gekoppelt.

Wenn die Schaltarme der Schalter 147a bis 147d die in Fig. 4 gezeigten Positionen einnehmen, dann wird eine Zeile des Signals S′ im 1-H-Speicher 51 während eines Intervalls 1/f_H gespeichert. Die Speicher 51 und 52 haben genügend Speicherkapazität, um genug Abtastwerte des Signals S′ zu speichern, so daß die höchsten ε im Signal enthaltenen Frequenzen adäquat abgetastet werden. Die Abtastwerte des Signals S′ werden in den Speicher 51 eingeschrieben, wenn dem Taktanschluß CK das Takt­ signal f_s′ck zugeführt wird.

Zur gleichen Zeit, wo eine Zeile des Videosignals S′ in den Speicher 51 eingeschrieben wird, wird die zuvor im Speicher 52 gespeicherte vorangehende Zeile des Video­ signals aus dem Speicher mit Hilfe des Taktsignals 2f_s′ck ausgelesen. Die Ausleserate aus dem Speicher 52 ist zwei­ mal so groß wie die Einschreiberate in diesem Speicher.

Daher wird während des Intervalls 1/f_H, das benötigt wird, um in den Speicher 51 eine Zeile des ankommenden Video­ signals S′ einzuspeichern, die vorangehende Zeile des Videosignals zweimal aus dem Speicher 52 ausgelesen. Das Signal S′_2x mit der doppelten Zeilenfrequenz ge­ langt über den Schalter 147b zum Ausgang der Zeitkompres­ sionseinheit 337.

Weil die Vertikaldetailinformation erst nach der zeit­ lichen Komprimierung des Vertikaldetailverbesserungssig­ nals in den Leuchtdichteverarbeitungszug eingekoppelt wird, benutzt die Videosignalverarbeitungsschaltung 120 nach Fig. 2 eine vereinfachte Zeitkompressionsstufe 237, welche Zeitkompressionseinheiten 337 gemäß Fig. 4 enthält, die als Speicherkapazität nur jeweils zwei 1-H Speicher enthalten. Zum Vergleich benutzt die Zeit­ kompressionsstufe 37 der Videosignalverarbeitungsstufe 20 nach Fig. 1 Zeitkompressionseinheiten 137 nach Fig. 2, welche jeweils vier 1-H Speicher brauchen. Weil das Ver­ tikaldetailverbesserungssignal Y_V weiterhin ein Signal ist, dessen Frequenzen nur bis 750 kHz oder 1 MHz er­ reichen, können infolge der Frequenzkompression des Vertikaldetailverbesserungssignals vor Einspeisung in den Leuchtdichteverarbeitungszug Speicher relativ niedriger Kapazität als 1-H Speicher für die Zeitkompres­ sionseinheit 237v benutzt werden.

Claims (5)

1. Videosignalverarbeitungsschaltung mit einer Einrichtung (23, 24) zur Erzeugung eines Leucht­ dichtesignals (Y_cm) mit einer ersten Zeilenfrequenz (f_H), einer Einrichtung (23, 25) zur Erzeugung eines Farbart­ signals (C) mit der ersten Zeilenfrequenz, einer Matrix-Kombinationsschaltung (31, 32, 33, 34, 36), welche aus dem zugeführten Leuchtdichte- und Farbart­ signal einen ersten Signalsatz aus ersten, zweiten und dritten Primärfarbsignalen (R₊, R_-, G₊, G_-, B₊, B_-) mit der ersten Zeilenfrequenz erzeugt, und einer Einrichtung (28, 29, 30) zur Erzeugung eines Vertikaldetailinformation darstellenden Signals (Y_V), dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Ausgang der Matrix-Kombinationsschaltung (31, 32, 33, 34, 36) eine Zeitkompressionsschaltung (37) gekoppelt ist, welche die mit der ersten Zeilenfrequenz erzeugten ersten, zweiten und dritten Primärfarbsignale zeitlich komprimiert und dadurch einen zweiten Signalsatz aus einem ersten, zweiten und dritten Farbsignal (R_2x, G_2x, B_2x) mit einer zweiten höheren Frequenz (2f_H), die ein Vielfaches der ersten Zeilenfrequenz ist, erzeugt, und daß eine in der Matrix-Kombinationsschaltung enthaltene Kombinationseinrichtung (31, 32, 36 oder 49, 48) zur Kombinierung der Vertikaldetailinformation mit den Primärfarbsignalen derart vorhanden ist, daß jede zweite Zeile jedes Primärfarbsignals Vertikaldetailinformation einer Polarität und die dazwischenliegenden Zeilen Vertikaldetailinformation der entgegengesetzten Polarität enthalten, vorgesehen ist.

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Leuchtdichte- und Farbartsignal erzeugenden Einrichtungen (23, 24; 23, 25) Teil eines Kammfilters (22) sind, dessem Eingang (21) ein Videosignalgemisch (V_jn) zugeführt wird und welches das Leuchtdichtesignal (Y_cm) als kammgefiltertes Leuchtdichtesignal an einem ersten Ausgang und das Farbartsignal (C) als kammgefiltertes Farbartsignal an einem zweiten Ausgang liefert, wobei die in dem kammgefilterten Leuchtdichtesignal (Y_cm) enthaltene Vertikaldetailinformation eine geringere Auflösung als die im Videosignalgemisch (V_in) enthaltene Vertikaldetailinformation hat.

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die das die Vertikaldetailinformation darstellende Signal erzeugende Einrichtung Signale mit der ersten Zeilenfrequenz erzeugt und daß die die Vertikaldetailinformation darstellenden Signale sowie das Leuchtdichte- und Farbartsignal mit der ersten Zeilenfrequenz der Kombinationseinrichtung (31, 32, 36) zugeführt werden.

4. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die das die Vertikaldetailinformation darstellende Signal erzeugende Einrichtung eine Zeitkompressionseinheit (237v) zur Komprimierung des die Vertikaldetailinformation darstellenden Signales enthält und daß der Kombinationseinrichtung (49, 48) der zeitlich komprimierte zweite Satz von Primärfarbsignalen und das die zeitlich komprimierte Vertikaldetailinformation enthaltende Signal zugeführt werden.

5. Schaltung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Eingangsschaltung vorgesehen ist, welcher ein dritter Signalsatz aus einem ersten, zweiten und dritten Primärfarbsignal (R_e, B_e, G_e) mit der ersten Zeilenfrequenz (f_H) zugeführt wird und
daß mit der Eingangsschaltung und der Kombinations­ einrichtung eine Schalteranordnung (40a, b) gekoppelt ist, welche der Zeitkompressionsschaltung einen aus dem ersten und dritten Satz der drei Primärfarbsignale ausgewählten Satz zuführt zur Erzeugung eines entsprechend ausge­ wählten Satzes aus a) dem zeitlich komprimierten zweiten Satz der drei Primärfarbsignale und b) einem zeitlich komprimierten vierten Satz von drei Primärfarbsignalen, die aus dem dritten Satz der drei Primärfarbsignale abgeleitet sind, wobei jedes der drei Primärfarbsignale des zeitlich komprimierten vierten Satzes mit der zweiten Zeilenfrequenz (2f_H) erzeugt ist.