DE4040493A1 - Verfahren und schaltung zum kodieren eines farbfernsehsignals - Google Patents
Verfahren und schaltung zum kodieren eines farbfernsehsignalsInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Schaltung zum
Kodieren eines zusammengesetzten Bildsignals durch
Synthetisieren des zusammengesetzten Bildsignals speziell zur
Verwendung beim Fernsehen, und insbesondere auf eine Schaltung
und ein Verfahren zum Kodieren eines Farbfernsehsignals, die
bzw. das die Bildauflösung verbessert und Interferenzen zwischen
einem Chrominanzsignal und einem Luminanzsignal durch
Vorfilterung durch Verwendung eines muster- und
bewegungsadaptiven Filters variabler Bandbreite beseitigt.
In letzter Zeit ist die digitale Signalverarbeitungstechnik mehr
und mehr als Mittel zur Verbesserung der Qualtität eines
Bildsignals in Anwendung gekommen. Speziell im IDTV (Improved
Definition TV) und beim EDTV (Enhanced Definition TV) wird eine
bewegungsadaptive Signalverarbeitungstechnik für ein digitales
Filter benutzt, das ein Chrominanzsignal und ein Luminanzsignal
voneinander trennt, und eine Ablenkzeilenwandlerschaltung, die
ein verschachteltes Ablenkbildsignal mit 525 Ablenkzeilen in ein
nicht verschachteltes Ablenkbildsignal umwandelt. Durch
Verwendung des oben genannten Verfahrens bei einem
Fernsehempfänger ist es möglich, die Verbesserungen hinsichtlich
einer Kreuzluminanz zu erzielen, wobei unter dieser ein Phänomen
verstanden wird, bei dem ein Chrominanzsignal mit einem
Luminanzsignal mischt, bzw. eine Verbesserung hinsichtlich einer
Kreuzfarbe zu erzielen, worunter man ein Phänomen versteht, bei
dem ein Luminanzsignal sich auf ein Chrominanzsignal mischt.
Durch diese Verbesserungen erhält man eine verbesserte
Bildauflösung.
Ein bekannter Stand der Technik zur Erzielung der vorgenannten
Verbesserungen ist in Fig. 1 dargestellt, wobei ein
Luminanzsignal Y und die Farbdifferenzsignale R-Y (I) und
B-Y (Q) jeweils von den roten, grünen und blauen Farbsignalen
getrennt werden, die einer Gammakorrekturmatrix 4 zugeführt
sind. Die Farbdifferenzsignale I, Q werden von entsprechenden
Tiefpaßfiltern 10 und 11 gefiltert und von einem
Quadraturphasenmodulator 5 entsprechend einem Chrominanzunter
trägersignal 1 und einem Burst-Kennzeichensignal 2 moduliert.
Der Signalausgang vom Quadraturphasenmodulator 5 und das
Luminanzsignal Y von der Gammakorrekturmatrix 4 werden in einem
Mischer 6 gemäß einem Eingangssignal 3 kombiniert, das ein
Synchron- und Schwellenblockiersignal ist. Um ein resultierendes
kodiertes Videosignal CV zu erhalten, wird das kombinierte
Signal, das vom Mischer 6 ausgegeben wird, von einem
Tiefpaßfilter 8 Tiefpaß-gefiltert.
Da der genannte Stand der Technik kein grundlegendes
Verarbeitungsverfahren ist, das die Kreuzluminanzkomponenten aus
dem Luminanzsignal und dem Chrominanzsignal beseitigt, ergibt
sich eine geringe Qualität hinsichtlich der Bildauflösung und
eine Interferenz im Bild durch das Chrominanzsignal und das
Luminanzsignal.
Es ist daher ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine Schaltung
und ein Verfahren zum Verbessern der Qualität eines Bildes auf
der Empfangsseite durch Auswählen der besten Bandbreite von
Filtern gemäß der Gestalt eines Musters von Stand- und
Bewegungsbildsignalen zu erzielen, wobei die Auflösung des
Bildes durch Verwendung eines bewegungs- und musteradaptiven
dreidimensionalen Filters verbessert wird, das das Mischen eines
Luminanzsignals und eines Chrominanzsignals an einer
Kodierstelle vermeidet und die beste Auflösung bewahrt.
Zur Erreichung dieses Ziels werden die Frequenzzonen einer
Vertikal-, Horizontal- und Zeitaxe in einem dreidimensionalen
Filter gemäß einem Bewegungssignal eingestellt, das auf der
Grundlage eines Zwischenrahmen-Bildsignalmusters und eines
Rahmendifferenzsignals ermittelt wird, um eine Interferenz eines
Luminanzsignals und eines Chrominanzsignals zu vermindern und
eine Bildfrequenzzone wirksam während einer Kodierung von roten,
grünen und blauen Farbsignalen in einem zusammengesetzten
Bildsignal zu verwenden, das beispielsweise von einer Kamera
stammt.
Zum besseren Verständnis der Erfindung und um zu zeigen, wie
diese ausgeführt wird, wird nun auf die begleitenden Zeichnungen
Bezug genommen. Es zeigt:
Fig. 1 eine Kodierschaltung gemäß dem Stand der Technik;
Fig. 2 eine Schaltung zum Kodieren des Farbfernsehsignals gemäß
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer Schaltung zum Kodieren
des Farbfernsehsignals gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4 eine Schaltung, die im Detail erste bis dritte Filter
12-14 in Fig. 2 und ein erster Filter 12 in Fig. 3 gemäß der
vorliegenden Erfindung zeigt;
Fig. 5A bis 5C räumliche Frequenzzonenwähleigenschaften eines
Vertikal-, eines Horizontal- und eines Horizontal-Vertikal-
Filters 49-51 in Fig. 4 gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ein Schaltbild zum Erläutern eines vierten Filters 16 in
Fig. 3 gemäß der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7A bis 7C Darstellungen von räumlichen Frequenzzonenwähl
eigenschaften eines Horizontal-, eines Vertikal- und eines
Horizontal-Vertikal-Filters 69-71 in Fig. 6 gemäß der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 eine Schaltung zum detaillierten Erläutern einer
Musterwählschaltung 7a in den Fig. 2, 3, 4 und 6 gemäß der
vorliegenden Erfindung; und
Fig. 9 eine Schaltung, die im Detail eine Bewegungsdetektor
schaltung 7b in den Fig. 2, 3, 4 und 6 gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
Bezugnehmend auf Fig. 2 sind mit übereinstimmenden Bezugszeichen
und Symbolen solche Elemente bezeichnet, die bereits bei Fig. 1
erläutert worden sind, das heißt, Tiefpaßfilter 10 und 11 sind
mit einer Gammakorrekturmatrix 4 verbunden, und ein
Signalausgang von einem Quadraturphasenmodulator 5 wird an einer
Matrix 6 an einem Luminanzsignal Y kombiniert. Das kombinierte
Signal wird dann Tiefpaß-gefiltert im Tiefpaßfilter 8.
Im Detail, das Luminanzsignal Y von der Gammakorrekturmatrix 4
wird einem Eingangsanschluß eines ersten Filters 12 zugeführt,
und die Ausgänge der Tiefpaßfilter 10 und 11 sind mit
Eingangsanschlüssen eines zweiten Filters 13 und eines dritten
Filters 14 verbunden, und das Luminanzsignal Y wird weiterhin
einer Muster- und Bewegungsdetektorschaltung 7 zugeführt, um ein
Muster und eine Bewegung aus dem Luminanzsignal Y zu ermitteln.
Der Signalausgang von der Detektorschaltung 7 wird ersten bis
dritten Filtern 12-14 zugeführt, wobei der Ausgang vom ersten
Filter 12 mit dem Mischer 6 und die Ausgänge vom zweiten Filter
13 und vom dritten Filter 14 dem Quadraturphasenmodulator 5
zugeführt sind.
Fig. 3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Schaltung zum
Kodieren eines Farbfernsehsignals gemäß der vorliegenden
Erfindung, wobei gleiche Symbole verwendet werden, wie bei den
vorangehenden Beispielen zur Bezeichnung der Gammakorrekturmatrix
4, der Tiefpaßfilter 10 und 11, des Mischers 6, des
Tiefpaßfilters 8 und des Quadraturphasenmodulators 5, die die
gleichen Funktionen haben, wie bei den ersten Beispielen. In den
Zeichnungen wird das Luminanzsignal Y von der Gammakorrektur
matrix 4 einem ersten Filter 12 und einer Muster- und
Bewegungsdetektorschaltung 7 zugeführt. Der Ausgang des
Quadraturphasenmodulators 5 ist mit dem Eingangsanschluß eines
vierten Filters 16 verbunden. Der Ausgang der Muster- und
Bewegungsdetektorschaltung 7 ist den ersten und vierten Filtern
12 und 16 zugeführt, und die Ausgänge vom ersten Filter 12 und
vom vierten Filter 16 werden in den Mischer 6 eingegeben.
Fig. 4 ist ein detalliertes Schaltungsbeispiel der ersten bis
dritten Filter 12-14 in Fig. 2 und des vierten Filters 16 in
Fig. 3. In der Zeichnung sind erste und zweite
Taktverzögerungsschaltungen 41, 42, die in Serie geschaltet
sind, mit einem Luminanzeingangsanschluß Yi verbunden, und eine
erste Horizontalverzögerungsschaltung 47 ist mit dem
Luminanzeingangsanschluß Yi verbunden, und mit dem Ausgang der
ersten Horizontalverzögerungsschaltung 47 ist eine dritte
Taktverzögerungsschaltung 43 verbunden, die in Serie mit einer
vierten Taktverzögerungsschaltung 44 geschaltet ist. Eine zweite
Horizontalverzögerungsschaltung 48 ist mit der ersten
Horizontalverzögerungsschaltung 47 verbunden, und mit dem
Ausgang der zweiten Horizontalverzögerungsschaltung 48 ist eine
fünfte Taktverzögerungsschaltung 45 verbunden, die mit einer
sechsten Taktverzögerungsschaltung 46 in Reihne geschaltet ist.
Ein Horizontalfilter 49 ist mit einem Ausgang S4 von der ersten
Horizontalverzögerungsschaltung 47 verbunden und gibt S5 und S6
von den dritten und vierten Taktverzögerungsschaltungen 43, 44
ab. Ein Vertikalfilter 50 ist mit den Ausgängen S2, S5 und S8
von den ersten, dritten und fünften Taktverzögerungsschaltungen
41, 43 bzw. 45 verbunden. Ein Horizontal-Vertikal-Filter 51 ist
mit Ausgängen S4 und S7 von den ersten und zweiten
Horizontalverzögerungsschaltungen 47 bzw. 48 verbunden und mit
Ausgängen S2, S3, S5, S6, S8 und S9 von ersten bis sechsten
Taktverzögerungsschaltungen 41-46. Ein Multiplexer 53 wählt
einen Ausgang von den Vertikal-, Horizontal- und Horizontal-
Vertikal-Filtern 49-51 entsprechend einem Ausgang von einem
Musterdetektor 7a. Ein Verstärkungssteuerer 55 nimmt einen
Ausgang von einer Rahmenverzögerungsschaltung 52 als einen
Eingang zur Verzögerung des Eingangssignals S5 um eine
Rahmeneinheit, und ein Mischer 56 gibt ein gemischtes
verstärkungsgeregeltes Signal ab, das durch die
Verstärkungssteuerer 54 und 55 in der Verstärkung gemäß einem
Ausgang von dem Bewegungsdetektor 7b beeinflußt ist.
Die Fig. 5A bis 5C zeigen räumliche Frequenzzonenwähl
charakteristika des Horizontalfilters 49, des Vertikalfilters 50
und des Horizontal-Vertikal-Filters 51 in Fig. 4 gemäß der
vorliegenden Erfindung, wobei 5a die Frequenzwählcharakteristika
des Horizontalfilters 49 sind, 5b die Frequenzwählcharakteristika
des Vertikalfilters 50 sind und 5c die Frequenzwählcharakteristika
des Horizontal-Vertikal-Filters sind.
Fig. 6 zeigt eine spezielle Schaltung des vierten Filters 16 in
Fig. 3 gemäß der Erfindung mit Horizontalverzögerungsschaltungen
67 und 68, Taktverzögerungsschaltungen 61 bis 66, einem
Horizontalfilter 69, einem Vertikalfilter 70, einem Horizontal-
Vertikal-Filter 71, einem Multiplexer 72 und Verstärkungsreglern
74 und 75, die in derselben Weise zusammengeschaltet sind, wie
in Fig. 4 gezeigt.
Die Fig. 7A bis 7C zeigen die räumliche Frequenzzonenwähl
charakteristika der Vertikal-, Horizontal- und Horizontal-
Vertikal-Filter 69-71 in Fig. 6 gemäß der Erfindung.
Fig. 8 ist ein detailliertes Schaltbild des Musterdetektors 7a
der Fig. 4 und 6 gemäß der Erfindung. In der Zeichnung
vergleichen Komparatoren 81-84 die Ausgänge der ersten und
zweiten Horizontalverzögerungsschaltungen 47, 48 und der ersten
bis dritten Taktverzögerungsschaltungen 41-46 mit einer
spezifischen Schwellenspannung. Inverter 85-88 invertieren den
Ausgang von den Komparatoren 81-84, und die Steuersignale, die
den Wählanschlüssen A und B des Multiplexers 53 zuzuführen sind,
werden von UND-Schaltungen 89-92 und ODER-Schaltungen 93-99
erzeugt, die eine spezifische Logikkombination für die Signale
ausführen, die von den Komparatoren 81-84 und den Invertern
85-88 abgegeben werden.
Fig. 9 ist ein Blockschaltbild des Bewegungsdetektors 7a in den
Fig. 4 und 6, in dem ein Rahmenspeicher 101 den Luminanzsignal
eingang Yi um einen Bildrahmen verzögert, und ein Subtraktor 102
den Ausgang vom Rahmenspeicher 101 vom Luminanzsignaleingang Yi
abzieht. Sodann wandelt eine Absolutwertschaltung 103 den
Ausgang vom Subtraktor 102 auf seinen Absolutwert um, und ein
Bewegungssignalprozessorkreis 104 verarbeitet den Ausgang von
der Absolutwertschaltung 103 in ein Bewegungssignal.
Nochmals bezugnehmend auf die Fig. 2-9 werden die
Arbeitsweisen jeder Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
erläutert. Zunächst wird auf die Wirkung des ersten Filters 12
Bezug genommen. Im Falle, daß keine Kante in einer
Horizontalrichtung vorhanden ist (die Horizontalkorrelation ist
hoch), das heißt, |S4-S6| ≦ Kh und |Yh2-Yh8| ≧ Kyv für das
Luminanzsignal Y gilt. Außerdem wählt der Multiplexer 53 in Fig.
4 den Ausgang vom Horizontalfilter, das heißt, Yh = 0,25 × S4 +
0,5 × S5 + 0,25 × S6, wenn eine Kante in einer vertikalen
Richtung vorhanden ist. In diesem Falle ist die
Wählcharakteristik in der räumlichen Frequenzzone die gleiche
wie bei Fig. 5A. Hier bedeutet die Tatsache, daß keine Kante in
horizontaler Richtung vorhanden ist, daß ein Signalspektrum über
eine untere Zone einer horizontalen Frequenzrichtung verteilt
ist. Andererseits, wenn eine Kante in der vertikalen Richtung
vorhanden ist, dann sind höhere Frequenzkomponenten in dem
Signalspektrum in einer vertikalen Richtung enthalten. Daher ist
ein Filter, das die in Fig. 5A gezeigten Eigenschaften hat,
geeignet.
Im Falle, daß |S2-S8| ≦ Kv und |Yv4-Yv6| ≧ Kyh ist, dann ist
keine Kante in vertikaler Richtung vorhanden (die vertikale
Korrelation ist hoch), wenn jedoch eine Kante in horizontaler
Richtung vorhanden ist, dann wählt der Multiplexer 53 in Fig. 4
einen Ausgang vom Vertikalfilter 50. Daher ist Yv = 0,25 × S2 +
0,5 × S5 + 0,25 × S8. In diesem Falle ist die Wählcharakteristik
in der räumlichen Frequenzzone die gleiche wie in Fig. 5B. Die
Tatsache, daß keine Kante in vertikaler Richtung vorhanden ist,
bedeutet, daß ein Signalspektrum über eine untere Zone einer
vertikalen Frequenzrichtung verteilt ist. Andererseits, wenn
eine Kante in horizontaler Richtung vorhanden ist, dann sind
höhere Frequenzkomponenten im Signalspektrum in einer
horizontalen Richtung enthalten. Ein Filter, das die in Fig. 5B
gezeigten Eigenschaften aufweist, ist daher geeignet.
Im Falle, daß |S2-S8| ≦ Kv und |Yv4-Yv6| ≧ Kyh und |S4-S6|
≦ Kh und |S2-S8| ≦ Kv, wählt der Multiplexer 53 in Fig. 4 einen
Ausgang vom Horizontal-Vertikal-Filter 51. Somit gilt Yhv =
3/4×S5+1/8×(S2+S8+S4+S6)-1/16×(S1+S3+S7+S9).
In diesem Falle ist die Wählcharakteristik in der räumlichen
Frequenzzone dieselbe wie in Fig. 5C. Dies bedeutet hier, daß
entweder keine Kante sowohl in horizontaler als auch in
vertikaler Richtung vorhanden ist oder eine Kante sowohl in
vertikaler als auch in horizontaler Richtung vorhanden ist.
Wenn Kanten in beiden Richtungen vorhanden sind, dann ist das
Signalspektrum breit sowohl in vertikaler als auch in
horizontaler Richtung verteilt, so daß es notwendig ist, daß von
einem modulierten Chrominanzsignal wie in Fig. 5C besetzte
Signalspektrum zu entfernen, damit das modulierte Chrominanz
signal keiner Interferenz unterworfen wird. Wenn sich in keiner
Richtung eine Kante befindet, dann ist das Signalspektrum auf
die unteren Teile der vertikalen und horizontalen
Frequenzrichtungen verteilt, so daß die Wählcharakteristik in
der räumlichen Frequenzzone gemäß Fig. 5C geeignet ist.
Außerdem werden die Chrominanzsignale I und Q von den zweiten
und dritten Filtern gefiltert, die ähnliche Wirkungen haben, wie
das erste Filter 12, und sie werden dann durch den
Quadraturphasenmodulator 5 moduliert. Der Ausgang des
Quadraturphasenmodulators 5 wird mit dem Ausgang vom ersten
Filter 12 kombiniert. Zu diesem Zeitpunkt ist eine räumliche
Frequenz eines Chrominanzunterträgers für den
Quadraturphasenmodulator 5 gleich fh = hsc und fv = 525/4, um
das Luminanzsignal und das modulierte Chrominanzsignal zu
trennen.
Bezugnehmend auf den Betrieb von Fig. 3, für das Luminanzsignal
Y ist er derselbe wie in Fig. 2, jedoch wird für das
Chrominanzsignal C eine Quadraturphasenmodulation nach einem
allgemeinen Verfahren ausgeführt, und der modulierte Ausgang
wird vom vierten Filter 16 moduliert, der ein vergleichbares
Prinzip verwendet, wie das erste Filter 12. Der Ausgang des
vierten Filters 16 und das Luminanzsignal Y, das vom ersten
Filter 12 gefiltert ist, werden kombiniert, um ein
zusammengesetztes Bildsignal zu bilden.
Im Falle, daß |S4-S6| ≦ Kh und |Yh2-Yh8| ≧ Kyv, dann wählt der
Multiplexer 72 in Fig. 6 das Horizontalfilter 69;
Ch=-1/4×N4+1/2×N5-1/4×N6. Mit anderen Worten, für
das Luminanzsignal Y ergibt sich keine Kante in einer
horizontalen Richtung, jedoch eine Kante in einer vertikalen
Richtung. Die Wählcharakteristik einer räumlichen Frequenzzone
für das Horizontalfilter 69 ist daher wie in Fig. 7A gezeigt.
Im Falle, daß |S2-S8| ≦ Kv und |Yv4-Yv6| ≧ Kyv, wählt der
Multiplexer 72 in Fig. 6 das Vertikalfilter 70;
Cv=-1/4×N2+1/2×N5-1/4×N8. Mit anderen Worten, für
das Luminanzsignal Y ist keine Kante in einer vertikalen
Richtung vorhanden, jedoch eine Kante in horizontaler Richtung.
Die Wählcharakteristik einer räumlichen Frequenzzone für das
Horizontalfilter 70 ist daher wie in Fig. 7B gezeigt.
Im Falle, daß |Yh2-Yh8| ≧ Kyv und |Yv4-Yv6| ≧ Kyh und |S4-S6|
≦ Kh und |S2-S8| ≦ Kv, wählt der Multiplexer 72 in Fig. 6 ein
Horizontal-Vertikal-Filter 71; Chv=1/4×N5-[-1/8×(N2+
N8+N4+N6)]+1/16×(N1+N3+N7+N9). Die Wählcharakteristik
einer räumlichen Frequenzzone für das Horizontalfilter 71 ist
daher wie in Fig. 7C gezeigt.
Das detaillierte Diagramm der Musterwählschaltung 7a ist in Fig.
8 gezeigt. Die Musterwählschaltung 7a enthält Komparatoren 81-84,
Inverter 85-88, UND-Schaltungen 89-92 und ODER-
Schaltungen 93, 94. Im Falle, daß keine Kante in horizontaler
Richtung vorhanden ist, das heißt |S4-S6| ≦ Kh, wird der Ausgang
des Komparators 81 logisch hoch. Wenn eine Kante in vertikaler
Richtung vorhanden ist, das heißt |Yh2-Yh8| ≧ Kyv, wird ein
Ausgang vom Komparator 82 logisch hoch. Hier ist Yh2 =
1/4×(S1+2S2+S3) und Yh8=1/4×(S7+2S8+S9). Wenn keine Kante
in einer vertikalen Richtung vorhanden ist, das heißt
|S2-S8| ≦ Kv, dann wird der Ausgang des Komparators 83 logisch
hoch. Wenn eine Kante in einer horizontalen Richtung vorhanden
ist, das heißt |Yv4-Yv6| ≧ Kyh, dann wird der Ausgang des
Komparators 84 logisch hoch. Hier sind dann Yv4=1/4×(S1+2S4+
S7) und Yv6=1/4×(S3+2S6+S9). Die Kombinationssignale, die
von den Komparatoren 81-84, den Invertern 85-88, den
UND-Schaltungen 89-92, und den ODER-Schaltungen 93, 94
abgegeben werden, werden dazu verwendet, eines der Horizontal-,
Vertikal-, Horizontal-Vertikal-Filter 69-73 und 49-51 zu
wählen. Es ist klar, daß der Fachmann das Arbeitsprinzip von
Fig. 8 leicht verstehen kann.
Ein Schaltbild der Bewegungsdetektorschaltung 7b ist in Fig. 9
gezeigt. Das laufende Luminanzsignal Y und der Ausgang des
Rahmenspeichers 101 werden dazu verwendet, das Rahmendifferenz
signal zwischen dem laufenden Rahmen und einem vorangehenden
Rahmen zu ermitteln, und ein Absolutwert des Rahmendifferenz
signals wird durch die Absolutwertschaltung 103 berechnet. Der
Ausgang der Absolutwertschaltung 103 wird der Bewegungssignal
verarbeitungsschaltung 104 zugeführt, um eine Bewegungsgröße zu
erhalten, um die Verstärkung von Verstärkungsreglern 54 und 55
zu beeinflussen (es gilt 0 ≦ k ≦ 1). Wenn die Bewegungsgröße
größer wird, dann wird der k-Wert größer. Speziell wenn der
k-Wert gleich 1 ist, dann werden die Ausgänge der Filter 49-51
und 69-71 in den Fig. 4 und 6 gleich dem Ausgang der
Multiplexer 53, 73, und wenn der k-Wert gleich 0 wird, dann
werden die Ausgänge der Filter 49-51 und 69-71 um einen
Rahmen verzögerte Signale. Wenn der k-Wert ein Wert zwischen
0 und 1 ist, dann werden die Ausgänge der Filter 49-51 und
69-71 in den Fig. 4 und 6 gleich Yo=k×Sv+(1-k)×St und
Co=k×Nv+(1-k)×Nt.
Der Fachmann erkennt, daß das Horizontal-Vertikal-Filter 51
allein verwendet werden kann, ohne die Horizontal- und Vertikal-
Filter 49, 50 und die Musterdetektorschaltung 7a von Fig. 4 zu
verwenden, und daß das Horizontal-Vertikal-Filter 71 allein
verwendet werden kann, ohne die Horizontal- und Vertikal-Filter
69 und 70 und die Musterdetektorschaltung 7a von Fig. 6 zu
verwenden, ohne daß dadurch vom Geist und Umfang der Erfindung
abgewichen wird.
Wenn das Kodierverfahren nach der Erfindung auf der Sendeseite
verwendet wird, dann ist es noch möglich, eine Kompatibilität
mit einem existierenden Fernsehsystem beizubehalten. Durch
Anwendung dreidimensionaler Dekodierung auf der Empfangsseite
kann die Qualität eines Bildes darüber hinaus enorm verbessert
werden.
In einer Kodierschaltung für ein zusammengesetztes Videosignal,
wie sie beispielsweise in einer Fernsehkamera oder einem
Videorekorder enthalten ist, hat die vorliegende Erfindung den
Vorteil, daß man die beste Bildqualität auf der Empfangsseite
aufrechterhält, indem die Interferenz zwischen dem Luminanz
signal und dem Chrominanzsignal vermindert wird, wobei die
Bandbreite der Filter gemäß Standbild und Bewegungsbild
verschoben wird und die günstigste Bandbreite eines Filters
gemäß der Gestalt eines Musters ausgewählt wird.
Claims (6)
1. Verfahren zum Kodieren eines zusammengesetzten Bildsignals
in einer Farbfernsehsignalverarbeitungsschaltung, enthaltend
eine Gammakorrekturmatrix (4), mehrere Tiefpaßfilter, einen
Quadraturphasenmodulator (5) und einen Mischer (6), umfassend
die folgenden Schritte:
Ermittlung einer Bewegung durch eine Differenz zwischen einem Zwischenrahmenbildsignalmuster und einem Rahmen des zusammengesetzten Bildsignals;
Bestimmen einer Bandbreite eines dreidimensionalen Filters mit Vertikal-, Horizontal- und Zeitachsen gemäß dem ermittelten Bildsignalmuster in dem ersten Schritt für ein Luminanzsignal der Gammakorrekturmatrix (4) und den Chrominanzsignalen von den Tiefpaßfiltern; und
Regeln einer Verstärkung eines Signals, das durch das Filter gelaufen ist, im zweiten Schritt gemäß dem Bewegungssignal, das im ersten Schritt ermittelt worden ist.
Ermittlung einer Bewegung durch eine Differenz zwischen einem Zwischenrahmenbildsignalmuster und einem Rahmen des zusammengesetzten Bildsignals;
Bestimmen einer Bandbreite eines dreidimensionalen Filters mit Vertikal-, Horizontal- und Zeitachsen gemäß dem ermittelten Bildsignalmuster in dem ersten Schritt für ein Luminanzsignal der Gammakorrekturmatrix (4) und den Chrominanzsignalen von den Tiefpaßfiltern; und
Regeln einer Verstärkung eines Signals, das durch das Filter gelaufen ist, im zweiten Schritt gemäß dem Bewegungssignal, das im ersten Schritt ermittelt worden ist.
2. Schaltung zum Kodieren eines zusammengesetzten Bildsignals
in einer Farbfernsehsignalverarbeitungsschaltung mit einer
Gammakorrekturmatrix (4), ersten und zweiten Tiefpaßfiltern
(10, 11), einem Quadraturphasenmodulator (5) und einem Mischer
(6), dadurch gekennzeichnet, daß:
ein Luminanzsignal von der Gammakorrekturmatrix (4) einem Eingangsanschluß eines ersten Filters (12) zugeführt wird;
die Ausgänge der ersten und zweiten Tiefpaßfilter (10,11) mit den Eingangsanschlüssen eines zweiten und eines dritten Filters (13, 14) verbunden sind;
ein Muster und eine Bewegung aus dem Luminanzsignal durch eine Muster- und Bewegungsdetektorschaltung (7) ermittelt werden;
der Ausgang der Muster- und Bewegungsdetektorschaltung (7) den ersten bis dritten Filtern (12, 13, 14) zugeführt ist;
der Ausgang des ersten Filters (12) dem Mischer (6) zugeführt ist; und
die Ausgänge der zweiten und dritten Filter (13, 14) dem Quadraturphasenmodulator (5) zugeführt sind, dessen Ausgang mit dem Mischer (6) verbunden ist.
ein Luminanzsignal von der Gammakorrekturmatrix (4) einem Eingangsanschluß eines ersten Filters (12) zugeführt wird;
die Ausgänge der ersten und zweiten Tiefpaßfilter (10,11) mit den Eingangsanschlüssen eines zweiten und eines dritten Filters (13, 14) verbunden sind;
ein Muster und eine Bewegung aus dem Luminanzsignal durch eine Muster- und Bewegungsdetektorschaltung (7) ermittelt werden;
der Ausgang der Muster- und Bewegungsdetektorschaltung (7) den ersten bis dritten Filtern (12, 13, 14) zugeführt ist;
der Ausgang des ersten Filters (12) dem Mischer (6) zugeführt ist; und
die Ausgänge der zweiten und dritten Filter (13, 14) dem Quadraturphasenmodulator (5) zugeführt sind, dessen Ausgang mit dem Mischer (6) verbunden ist.
3. Schaltung zum Kodieren eines zusammengesetzten Videosignals
in einer Farbfernsehsignalverarbeitungsschaltung mit einer
Gammakorrekturmatrix (4), ersten und zweiten Tiefpaßfiltern
(10, 11), einem Quadraturphasenmodulator (5) und einem Mischer
(6), dadurch gekennzeichnet, daß:
ein Luminanzsignal von der Gammakorrekturmatrix (4) einem ersten Filter (12) zugeführt wird;
der Ausgang des Quadraturphasenmodulators (5) einem Eingangsanschluß eines vierten Filters (16) zugeführt ist;
das Luminanzsignal der Muster- und Bewegungsdetektorschaltung (7) zugeführt ist; und
der Ausgang der Muster- und Bewegungsdetektorschaltung (7) den ersten und vierten Fitern (12, 16) zugeführt ist und die Ausgänge von den ersten und vierten Filtern (12, 16) einem Mischer (6) zugeführt sind.
ein Luminanzsignal von der Gammakorrekturmatrix (4) einem ersten Filter (12) zugeführt wird;
der Ausgang des Quadraturphasenmodulators (5) einem Eingangsanschluß eines vierten Filters (16) zugeführt ist;
das Luminanzsignal der Muster- und Bewegungsdetektorschaltung (7) zugeführt ist; und
der Ausgang der Muster- und Bewegungsdetektorschaltung (7) den ersten und vierten Fitern (12, 16) zugeführt ist und die Ausgänge von den ersten und vierten Filtern (12, 16) einem Mischer (6) zugeführt sind.
4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der
Musterdetektor (7a) enthält:
mehrere Komparatoren (81-84) zum Vergleichen der Ausgänge von ersten und zweiten Vertikalverzögerungsschaltungen (47, 48) und von ersten bis sechsten Taktverzögerungsschaltungen (41-46) mit einer vorbestimmten Schwellenwertspannung;
mehrere Inverter (85-88) zum Invertieren der Ausgänge der Komparatoren (81-84); und
eine logische Kombinierschaltung zum Erzeugen von Wählsignalen, die Wählanschlüssen (A, B) eines Multiplexers (53) zugeführt sind, wobei die Ausgänge der Komparatoren (81-84) und der Inverter (85-88) an UND-Schaltungen (89-92) UND-verknüpft werden und die Ausgänge der UND-Schaltungen von ODER-Schaltungen (93, 94) ODER-verknüpft werden.
mehrere Komparatoren (81-84) zum Vergleichen der Ausgänge von ersten und zweiten Vertikalverzögerungsschaltungen (47, 48) und von ersten bis sechsten Taktverzögerungsschaltungen (41-46) mit einer vorbestimmten Schwellenwertspannung;
mehrere Inverter (85-88) zum Invertieren der Ausgänge der Komparatoren (81-84); und
eine logische Kombinierschaltung zum Erzeugen von Wählsignalen, die Wählanschlüssen (A, B) eines Multiplexers (53) zugeführt sind, wobei die Ausgänge der Komparatoren (81-84) und der Inverter (85-88) an UND-Schaltungen (89-92) UND-verknüpft werden und die Ausgänge der UND-Schaltungen von ODER-Schaltungen (93, 94) ODER-verknüpft werden.
5. Schaltung nach den Ansprüchen 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Bewegungsdetektor (7b) enthält:
einen Rahmenspeicher (101) zum Verzögern des Luminanzsignals um einen Bildrahmen;
einen Subtrahierer (102) zum Subtrahieren des rahmenverzögerteren Luminanzsignals, das von dem Rahmenspeicher (101) abgegeben wird von dem Luminanzsignaleingang;
eine Absolutwertschaltung (103) zum Umwandeln des Ausgangs des Subtrahierer (102) in einen Absolutwert; und
eine Bewegungssignalverarbeitungsschaltung (104) zur Verarbeitung des Ausgangs der Absolutwertschaltung (103) als ein Bewegungssignal.
einen Rahmenspeicher (101) zum Verzögern des Luminanzsignals um einen Bildrahmen;
einen Subtrahierer (102) zum Subtrahieren des rahmenverzögerteren Luminanzsignals, das von dem Rahmenspeicher (101) abgegeben wird von dem Luminanzsignaleingang;
eine Absolutwertschaltung (103) zum Umwandeln des Ausgangs des Subtrahierer (102) in einen Absolutwert; und
eine Bewegungssignalverarbeitungsschaltung (104) zur Verarbeitung des Ausgangs der Absolutwertschaltung (103) als ein Bewegungssignal.
6. Schaltung nach den Ansprüchen 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die ersten bis vierten Filter (12-14, 16)
enthalten:
eine erste und eine zweite Taktverzögerungsschaltung (41, 42), die in Serie mit dem Luminanzsignal geschaltet sind;
eine erste Horizontalverzögerungsschaltung (47), die mit einem Eingangsanschluß für das Luminanzsignal verbunden ist;
eine dritte und eine vierte Taktverzögerungsschaltung (43, 44), die in Serie mit dem Ausgang der ersten Horizontalverzögerungsschaltung (47) geschaltet sind;
eine zweite Horizontalverzögerungsschaltung (48), die mit der ersten Horizontalverzögerungsschaltung (47) verbunden ist;
eine fünfte und eine sechste Taktverzögerungsschaltung (45, 46), die in Serie mit dem Ausgang der zweiten Horizontalverzögerungsschaltung (48) geschaltet sind;
ein Horizontalfilter (49), das mit den Ausgängen der ersten Horizontalverzögerungsschaltung (47) und der dritten und der vierten Taktverzögerungsschaltung (43, 44) verbunden ist;
ein Vertikalfilter (50), das mit den Ausgängen der ersten, dritten und fünften Taktverzögerungsschaltungen (41, 43, 45) verbunden ist;
ein Horizontal/Vertikal-Filter (51), das mit den Ausgängen der ersten und zweiten Horizontalverzögerungsschaltungen (47, 48) und mit den Ausgängen der ersten bis sechsten Taktverzögerungsschaltungen (41-46) verbunden ist;
einen Multiplexer (53) zum Auswählen des Ausgangs der Vertikal-, Horizontal- und Horizont-Vertikal-Filter (49-51) gemäß dem Ausgang des Musterdetektors (7a);
einen Verstärkungsregler (55) zum Aufnehmen des Ausgangs einer Rahmenverzögerungsschaltung (52), die ein Eingangssignal um eine Rahmeneinheit verzögert; und
einen Mischer (56) zum Kombinieren eines Signalausgangs von einem Verstärkungsregler (55) mit einem Signalausgang von einem Verstärkungsregler (54), der den Ausgang des Multiplexers (53) gemäß dem Ausgang des Bewegungsdetektors (7a) beeinflußt.
eine erste und eine zweite Taktverzögerungsschaltung (41, 42), die in Serie mit dem Luminanzsignal geschaltet sind;
eine erste Horizontalverzögerungsschaltung (47), die mit einem Eingangsanschluß für das Luminanzsignal verbunden ist;
eine dritte und eine vierte Taktverzögerungsschaltung (43, 44), die in Serie mit dem Ausgang der ersten Horizontalverzögerungsschaltung (47) geschaltet sind;
eine zweite Horizontalverzögerungsschaltung (48), die mit der ersten Horizontalverzögerungsschaltung (47) verbunden ist;
eine fünfte und eine sechste Taktverzögerungsschaltung (45, 46), die in Serie mit dem Ausgang der zweiten Horizontalverzögerungsschaltung (48) geschaltet sind;
ein Horizontalfilter (49), das mit den Ausgängen der ersten Horizontalverzögerungsschaltung (47) und der dritten und der vierten Taktverzögerungsschaltung (43, 44) verbunden ist;
ein Vertikalfilter (50), das mit den Ausgängen der ersten, dritten und fünften Taktverzögerungsschaltungen (41, 43, 45) verbunden ist;
ein Horizontal/Vertikal-Filter (51), das mit den Ausgängen der ersten und zweiten Horizontalverzögerungsschaltungen (47, 48) und mit den Ausgängen der ersten bis sechsten Taktverzögerungsschaltungen (41-46) verbunden ist;
einen Multiplexer (53) zum Auswählen des Ausgangs der Vertikal-, Horizontal- und Horizont-Vertikal-Filter (49-51) gemäß dem Ausgang des Musterdetektors (7a);
einen Verstärkungsregler (55) zum Aufnehmen des Ausgangs einer Rahmenverzögerungsschaltung (52), die ein Eingangssignal um eine Rahmeneinheit verzögert; und
einen Mischer (56) zum Kombinieren eines Signalausgangs von einem Verstärkungsregler (55) mit einem Signalausgang von einem Verstärkungsregler (54), der den Ausgang des Multiplexers (53) gemäß dem Ausgang des Bewegungsdetektors (7a) beeinflußt.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1019890019320A KR930009881B1 (ko) | 1989-12-22 | 1989-12-22 | 패턴검출 및 운동량 검출에 의한 칼라텔레비젼 신호의 엔코딩회로 |
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE4040493A Ceased DE4040493A1 (de) | 1989-12-22 | 1990-12-18 | Verfahren und schaltung zum kodieren eines farbfernsehsignals |
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- 1995-02-13 JP JP1995000539U patent/JP2600521Y2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
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GB2241407A (en) | 1991-08-28 |
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JPH0744608U (ja) | 1995-11-21 |
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Date | Code | Title | Description |
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8131 | Rejection |