DE68919522T2

DE68919522T2 - Signalkombinationsschaltung.

Info

Publication number: DE68919522T2
Application number: DE68919522T
Authority: DE
Inventors: Russell Thomas Fling; John Alan Hague; Donald Henry Willis
Original assignee: RCA Licensing Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1988-05-04
Filing date: 1989-04-28
Publication date: 1995-05-24
Anticipated expiration: 2009-04-29
Also published as: CA1303212C; KR0129528B1; EP0340656A2; KR900019514A; JPH0219073A; EP0340656B1; DE68919522D1; US4882626A; ES2067495T3; JP2756697B2; EP0340656A3

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektronische Schaltungsanordnung zur Kombination zweier Signale, die adaptiv in Übereinstimmung mit den Amplituden der kombinierten Signale gesteuert wird.
Bei Videosignalverarbeitungssystemen ist es zum Beispiel wünschenswert, den effektiven Frequenzgang von bestimmten Signalkomponenten anzuheben. Dies kann durch Überprüfung des Signals auf Übergänge, Entwickeln eines Signals, das zu dem Übergang proportional ist, und Kombinieren des entwickelten Signals mit dem ursprünglichen Signal in einer Weise erfolgen, daß entweder die Übergangszeit verkürzt oder aber das Signal unmittelbar angrenzend an den Übergang vergrößert (auf einen Spitzenwert gebracht) wird; siehe GB-A-2118 396, US-A-4295160 und US-A-4231065.
Die Bildung des Spitzenwertes wird bei herkömmlichen TV-Empfängern im allgemeinen nach dem Erfassen der Synchronisierkomponenten des Videosignals ausgeführt. Bei gegenwärtigen Empfängern, welche verbesserte Merkmale enthalten, kann es jedoch wirtschaftlicher sein, die Bildung des Spitzenwertes vor dem Erfassen der Synchronisierkomponenten durchzuführen. In einer solchen Konfiguration kann das auf einen Spitzenwert gebrachte Signal Teile mit Amplituden enthalten, die mit der Amplitude der Horizontal-Synchronböden vergleichbar sind. Diese Teile stören die Synchronisierkomponenten-Detektoren und erzeugen in dem Verarbeitungssystem unerwünschte Wirkungen.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur adaptiven Kombination eines ersten und zweiten Signals (zum Beispiel eines Videosignals und eines Spitzensignals). Das erste und zweite Signal sind an ein Vergleichsmittel gekoppelt, das ein Steuersignal entwickelt, welches anzeigt, wann die Kombination des ersten und zweiten Signals eine Amplitude erreicht, die eine vorgegebene Amplitude in eine Polaritätsrichtung übersteigt. Bei Fehlen des Steuersignals werden das erste und zweite Signal kombiniert. Bei Vorhandensein des Steuersignals wird das erste Signal mit einem weiteren Signal kombiniert, das mit dem ersten Signal in Beziehung steht.
Figur 1 ist ein Blockdiagramm eines Teiles der Schaltungsanordnung in einem Fernsehempfänger, welcher die vorliegende Erfindung enthält;
Figur 2 ist ein Wellenformdiagramm, das zum Verständnis der vorliegenden Erfindung zweckdienlich ist;
Figur 3 ist ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels der Signalkombinationsschaltung der vorliegenden Erfindung;
Figur 4 ist ein Blockdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels der Signalkombinationsschaltung der vorliegenden Erfindung.
Die Erfindung kann entweder bei analogen oder digitalen Signalen angewendet werden, sie wird jedoch mittels impulskodemodulierter Parallelbit-Abtastsignale, z.B. Zweierkomplement-Abtastwerte, beschrieben. Zur Veranschaulichung ist das gewählte Mittel eine Schaltungsanordnung in einem Fernsehempfänger zur Verstärkung des vertikalen Details des verarbeiteten Bildes.
In Figur 1 sollen die schmalen Linien, welche die Schaltungselemente verbinden, parallele Bitbusse darstellen. In den Figuren 3 und 4 sind die breiten Pfeile, welche die Schaltungselemente verbinden, parallele Bitbusse und die schmalen Pfeile sind Einzelleiterverbindungen. In den Figuren 1, 3 und 4 kann zwischen gewissen Verarbeitungselementen die Kompensierung von Verzögerungsgliedern erforderlich sein, um entsprechende Signale, die unterschiedliche Verarbeitungsverzögerungen erfahren können, zeitlich richtig auszurichten. Diese Elementen wurden zur Vereinfachung der Beschreibung der Erfindung unterlassen, aber ein Fachmann auf dem Gebiet der Videosignalverarbeitung erkennt rasch, wo solche kompensierenden Verzögerungen notwendig sind.
Die in Figur 1 dargestellte Schaltungsanordnung ist ein Chroma/Luma-Separator, der die Chrominanz- und Luminanz-Komponenten eines zusammengesetzten Videosignals trennt. Zusätzlich ist eine Schaltungsanordnung zur Verstärkung des vertikalen Details der Luminanzkomponente vorgesehen. In Figur 1 wird ein analoges, zusammengesetztes Basisband-Videosignal von zum Beispiel einer Tunerschaltungsanordnung (nicht dargestellt) zu der Eingangsklemme 10 gesteuert. Dieses Signal wird an den Analog-Digital-Wandler (ADC) 12 gekoppelt, worin es zu Mehrfachbit-Binärabtastwerten und bei einer ausreichenden Rate umgewandelt wird, um dem Nyquist-Abtastkriterium zu entsprechen.
Abtastwerte von dem ADC 12 werden an das Tiefpaßfilter 14, das Hochpaßfilter 38 und das Verzögerungsglied 18 gekoppelt. Das Tiefpaßfilter 14 setzt die Signalfrequenzen herab, die in dem Frequenzspektrum auftreten, welches normalerweise die Chrominanzkomponente des zusammengesetzten Videosignals belegt. Das Hochpaßfilter 38 setzt die Signalfrequenzen herab, die unter dem Spektrum auftreten, das normalerweise von der Chrominanzkomponente belegt wird. Das Filter 38 (und die Filter 40 und 44) können Chrominanz-Bandpaßfilter sein. Als Alternative kann die Filterfunktion von Filter 38 durch Subtraktion des Ausganges von Tiefpaßfilter 14 von dem Signal, das an seinen Eingang gekoppelt ist, ausgeführt werden. In diesem Beispiel besitzen die Filter 14 und 38 komplementäre Frequenzgangeigenschaften. Das Verzögerungsglied 18 verzögert Abtastwerte um eine horizontale Zeilendauer, und sein Ausgang ist an das Tiefpaßfilter 20, Hochpaßfilter 40 und das Verzögerungsglied 30 gekoppelt. Das Verzögerungsglied 30 verzögert die Abtastwerte um eine horizontale Zeilendauer und sein Ausgang ist an das Tiefpaßfilter 32 und Hochpaßfilter 44 gekoppelt. Die Hochpaßfilter 40 und 44 sind dem Hochpaßfilter 38 gleich und die Tiefpaßfilter 20 und 32 sind dem Tiefpaßfilter 14 gleich. Hochpaßgefilterte Abtastwerte von den Filtern 38, 40 und 44 sind an den Chrominanzseparator 42 gekoppelt, der die Chrominanzkomponente des zusammengesetzten Videosignals erzeugt. Der Chrominanzseparator kann von der in U.S. Patent US-A-4.636.840 offenbarten Art, erteilt am 13.1.1987 an McNeely und Fling, oder von der in U.S. Patent US-A-4.050.084 offenbarten Art sein, erteilt am 20. September 1977 an Rossi.
Tiefpaßgefilterte zusammengesetzte Videosignale von den Filtern 14, 20 und 32 werden durch die Faktoren 1/4, 1/2 bzw. 1/4 durch Untersetzerschaltungen 16, 22 und 34 skaliert. Skalierte Abtastwerte von der Bewertungsschaltung 22 werden mit dem negativen der skalierten Abtastwerte von den Untersetzerschaltungen 16 und 34 in der Kombinationsschaltung 24 summiert. Das kombinierte Signal, das von der Schaltung 24 geliefert wird, betrifft vertikale oder Zeilenveränderungen der niederfrequenten Luminanzkomponente. Das Signal, das von der Kombinationsschaltung 24 geliefert wird, wird an einen nichtlinearen Prozessor (NLP) 26 gekoppelt. Der NLP 26 kann eines von mehreren verschiedenen Funktionselementen sein. Zum Beispiel kann NLP 26 einen Differentiator zur Erzeugung von Spitzensignalen enthalten, die nur bei vertikalen Übergängen mit vorgegebenen Minimalamplituden auftreten. Als Alternative kann der NLP 26 ein nichtlineares Verstärkungselement sein, das ein Signal in einem ersten Amplitudenbereich kernspeichert, ein Signal in einem zweiten Zwischenamplitudenbereich verstärkt und ein Signal in einem dritten großen Amplitudenbereich verkleinert. Eine Vorrichtung der letzteren Art ist in U.S. Patent ES-A- 4.422.094 beschrieben.
Das Signal von NLP 26 und das verzögerte zusammengesetzte Videosignal von dem Verzögerungsglied 18 werden in der Signalkombinationsschaltung (SCC) 28 zur Erzeugung eines zusammengesetzten Videosignals mit verstärkten unteren Frequenzkomponenten (welche vertikale Übergänge betreffen) kombiniert. Das Signal von SCC 28 und das Signal von dem Chrominanzseparator 42 werden an das Subtrahierer 36 gekoppelt, worin die Chrominanzkomponente von dem zusammengesetzten Videosignal zur Erzeugung der Luminanzkomponente subtrahiert wird.
Das Luminanzsignal von dem Subtrahierglied 36 wird an einen Prozessor 39 und ein Amplitudensieb 37 gekoppelt. Das Amplitudensieb 37 extrahiert die Synchronisierkomponenten von dem Luminanzsignal und entwickelt die notwendigen Signale für die richtige Steuerung sowohl des Prozessors 39 als auch des Anzeigeelements 38.
Das Chrominanzsignal von dem Separator 42 wird an den Prozessor 39 gekoppelt, der die Chrominanz- und Luminanzkomponenten aufbereitet und kombiniert, um Signale für die Ansteuerung der Anzeigevorrichtung 38 zu erzeugen.
Es wird nun auf Figur 2 Bezug genommen, die drei Signalgruppen zeigt, welche Signale besonders zur Hervorhebung des Problems dargestellt sind, welches durch die Erfindung gelöst wird. Im linken Teil der Zeichnung sind vier Wellenformen, die vier aufeinanderfolgende horizontale Zeilen eines niederfrequenten zusammengesetzten Videosignals darstellen sollen, das von den Tiefpaßfiltern 14, 20 und 32 erhalten werden kann. Das Taktintervall T1 entspricht dem Auftreten des horizontalen Synchronisiersignals in jedem Zeilenintervall. Das Videosignal soll mit Ausnahme von Intervall T2 von Zeile zu Zeile identisch sein. Zwischen dem Auftreten der Zeilen n+1 und n+2 tritt eine Signaländerung während des Intervalls T2 innerhalb der horizontalen Periode ein. Diese Veränderung stellt einen vertikalen Übergang in dem darzustellenden Bild an.
Zu jedem Zeitpunkt werden Abtastwerte, die drei vertikal ausgerichtete Bildelemente (Pixel) von drei aufeinanderfolgenden Zeilen darstellen, von dem Tiefpaßfilter 14, 20 und 32 ausgegeben. Wenn zum Beispiel ADC 23 gegenwärtig die Zeile n+3 umwandelt, dann erzeugen die Filter 14, 20 und 32 gegenwärtig gefilterte Abtastwerte von den Zeilen n+3, n+2 bzw. n+1. Aufgrund der Wahl von Skalenfaktoren für die Elemente 16, 22 und 34 wird das kombinierte Signal, das von dem Kombinationselement 24 geliefert wird, bewertet, um den vertikalen Übergängen zu entsprechen, welche die horizontale Zeile begleiten, die von dem Verzögerungsglied 18 geliefert wird.
Signale, die von dem Kombinationselement 24 geliefert werden, werden mit Signalen von dem Verzögerungsglied 18 in SCC 28 kombiniert. Die Signalgruppe, die in der Mitte von Figur 2 eingetragen ist, stellt die Ausgangssignale von dem Kombinationselement 24 dar. Die Signale, die von Element 24 erzeugt werden, sind angrenzend an die niederfrequenten Komponenten der zusammengesetzten Videozeilen eingetragen, welche der zusammengesetzten Breitband-Videozeile entsprechen, mit der sie in SCC 28 kombiniert werden. Die Signale von Element 24 werden auf einen Nullwert gebracht, außer wenn ein Zeilenunterschied auftritt. Ein einziger Übergang zwischen Zeilenintervallen kann sich in zwei Zeilenintervallen ausdrücken, wie in Figur 2 dargestellt. Es ist jedoch zu beachten, daß gleichförmige Veränderungen über drei oder mehr Zeilen keine Signale (von dem Ausgang von Element 24) erzeugen, welche das Auftreten solcher Veränderungen anzeigen.
Die Signalgruppe, die rechts in Figur 2 eingetragen ist, stellt die Summe der horizontal angrenzenden Signale zu der linken Seite und Mitte der Figur dar. Aus der Signalgruppe rechts in Figur 2 ist ersichtlich, daß während des Intervalls T2 für die Zeile n+2 die Amplitude des kombinierten Signals gleich der Amplitude der Synchronisierkomponenten bei Intervall T1 ist. Es ist leicht ersichtlich, daß, wenn das Amplitudensieb 37 das horizontale Synchronisiersignal als Funktion seiner Amplitude erfassen soll, es gezwungenermaßen das Intervall T2 falsch erfaßt.
Um diesen Umstand auszuschließen aber gleichzeitig die Leistung der Schaltung nicht zu beeinträchtigen, ist die Signalkombinationsschaltung SCC 28 so konstruiert, daß das additive Signal von NLP 26 daran gehindert wird, das Luminanzsignal in den Amplitudenbereich der Synchronisierkomponente zu erweitern.
Figur 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel einer Signalkombinationsschaltung, die für SCC 28 ausgeführt werden kann. In Figur 3 wird ein Videosignal von zum Beispiel dem Verzögerungsglied 18 zu dem Bus 50 gesteuert, und ein Verstärkungssignal von zum Beispiel NPL 27 wird zu dem Bus 58 gesteuert. Der Bus 50 ist an einen Eingang des Addierers 57 und an den Subtrahend-Eingang des Subtrahierers 52 gekoppelt. Ein Bezugswert von der Quelle 53 wird zu dem Minuend-Eingang des Subtrahierers 52 geleitet. Der Bezugswert entspricht in diesem Beispiel dem Schwarzpegel oder der negativsten Amplitude, welche das Luminanzsignal in dem aktiven Teil eines Zeilenintervalls erzielen soll. Der Subtrahierer 52 erzeugt ein Signal, das einer invertierten Version des Signals entspricht, das auf dem Bus 50 geleitet wird und das um den Bezugswert versetzt ist. Für den Bezugswert, der positiv und gleich dem Schwarzpegel ist, wird das Ausgangssignal von dem Subtrahierer 52 für Eingangssignalamplituden, die positiver als der Schwarzpegel sind, negativ bewertet, für Eingangssignalamplituden, die gleich dem Schwarzpegel sind, mit Null bewertet, und für Eingangssignalamplituden, die weniger positiv als der Schwarzpegel sind, positiv bewertet.
Der Subtrahierer 52 erzeugt Wertbits und ein Vorzeichenbit, das als eine logische Eins für negative Ausgangswerte und eine logische Null für positive Ausgangswerte angenommen wird. Die Wertbits, die von dem Subtrahierer 52 geliefert werden, werden an sich gegenseitig ausschließende, erste Eingangsklemmen einer Gruppe 54 von UND-Gattern mit zwei Eingängen gekoppelt. Das Zeichenbit wird zu dem zweiten Eingang von jedem der UND-Gatter in der Gruppe 54 gekoppelt. Die UND-Gatter 54 werden durch das Vorzeichenbit aufbereitet, um negative Differenzen, die von dem Subtrahierer 52 erzeugt werden, hindurchzuleiten, aber für positive Differenzen Nullwerte erzeugen. Die Werte, die von den UND-Gattern 54 geliefert werden, enthalten das Vorzeichenbit, das durch ein UND- Gatter in der Gattergruppe 54 geleitet werden kann, oder es kann um die UND-Gatter geleitet werden. In jedem Fall ist es erwünscht, daß das Signal, das von den UND-Gattern 54 geliefert wird, ein Zweierkomplementformat aufweist.
Die Ausgangswerte von den UND-Gattern 54 sind an den Minuend-Eingabekanal eines zweiten Subtrahierers 55 und an einen Eingabekanal eines Multiplexers 56 gekoppelt. Das Verstärkungssignal auf Bus 58 ist an den Subtrahend-Eingabekanal von Subtrahierer 55 und an einen zweiten Eingabekanal des Multiplexers 56 gekoppelt. Das die Polarität anzeigende Vorzeichenbit von Subtrahierer 55 ist an die Steuereingangsklemme von Multiplexer 56 gekoppelt. Der Ausgang von Multiplexer 56 ist an einen zweiten Eingang von Addierer 57 gekoppelt.
Der Subtrahierer 55 erzeugt negative Werte, wenn das Signal von den UND-Gattern 54 negativer ist als das Verstärkungssignal auf Bus 58. Wenn diese Bedingung erfüllt ist, kann das Verstärkungssignal, wenn es in dem Addierer 57 zu dem Signal auf Bus 50 addiert wird, die Amplitude des kombinierten Signals nicht unter den Schwarzpegel ziehen. Wenn der Ausgang des Subtrahierers 55 positiv ist, zeigt dies an, daß die Kombination des Verstärkungssignals auf Bus 58 und des Videosignals auf Bus 50 nicht wunschgemäß Amplituden erzeugt, die negativer als der Schwarzpegel sind. Wenn daher der Subtrahierer 55 negative Differenzen erzeugt, wird der Multiplexer 56 aufbereitet, um das Verstärkungssignal auf Bus 58 zu dem Addierer 57 zu koppeln. Der Ausgang des Addierers 57 ist das Videosignal, das in Übereinstimmung mit dem Signal auf Bus 58 verstärkt ist.
Als Alternative koppelt der Multiplexer 56 das Signal von den UND-Gattern 54 zu dem Addierer 57, wenn der Subtrahierer 55 positive Differenzen erzeugt. Dies tritt wegen der Polaritätsunterscheidung, die von den UND-Gattern durchgeführt wird, nur bei negativ bewerteten Signalen auf Bus 58 ein. Wenn das Signal von den UND- Gattern 54 negativ ist und mit dem Videosignal in Addierer 57 kombiniert wird, wird die Amplitude des kombinierten Signals auf den Schwarzpegel gezogen, da das Signal von den UND-Gattern 54 eine DC-versetzte, negative Version des Videosignals ist.
Das Signal von den UND-Gattern 54 ist direkt an den Multiplexer 56 gekoppelt dargestellt. In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann das Signal von den UND- Gattern z.B. durch Bitverschiebung skaliert werden oder es kann auf irgendeine andere Weise verarbeitet werden.
Es ist davon auszugehen, daß das Eingangsvideosignal von Bus 50 ein zusammengesetztes Signal enthält, welches eine Chrominanzkomponente in Form eines modulierten Hilfsträgers enthält, wobei die Chrominanzkomponente weniger als die Gesamtheit des Frequenzdurchlaßbereichs des zusammengesetzten Signals belegt. Bei einigen Amplitudensignalen kann die Differenz, die von der Gruppe der UND-Gatter 54 geliefert wird, größer und kleiner als das Verstärkungssignal für alternierende Halbkreise des Hilfsträgers sein. In diesem Beispiel oszilliert das Vorzeichenbitsignal, welches den Multiplexer 56 steuert, zwischen Werten von Eins und Null und erzeugt ein unerwünschtes Artefakt in dem Ausgangssignal. Um diesen Umstand auszuschließen, kann ein Filter 51 zwischen dem Bus 50 und dem Subtrahend-Eingabekanal des Subtrahierers 52 eingesetzt werden. Das Filter 51 kann ein Tiefpaßfilter sein, der zur Abschwächung von Signalen in dem Frequenzband konstruiert ist, das normalerweise von der Chrominanzkomponente belegt wird, oder er kann ein Chrominanzabscheider sein.
Figur 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel der Kombinationsschaltung SCC 28. Die Elemente in Figur 4, die mit denselben Bezugszeichen versehen sind wie die Elemente in Figur 3, sind identisch und üben gleiche Funktionen aus.
In einigen Systemen kann der Schwarzpegel nicht definiert sein und somit kann eine feststehende Schwarzpegelreferenz für die Anwendung an dem Minuend-Eingabekanal des Subtrahierers 52 nicht einfach gewählt werden. Zur Überwindung dieser Schwierigkeit enthält die SCC von Figur 4 eine Vorrichtung 100 zur adaptiven Bestimmungen des Bezugswertes.
Ein erstes Ausführungsbeispiel der Schaltungsanordnung 100 enthält einen Auffangspeicher 72 vom D-Typ mit einem Dateneingabekanal, der an den Eingangsbus 50 gekoppelt ist, und einem Datenausgang, Q, der an den Minuend-Eingabekanal des Subtrahierers 52 (über die gestrichelte Verbindung) gekoppelt ist. Die Takteingangsklemme C des Auffangspeicher 72 ist an eine Impulsquelle Hp gekoppelt, die z.B. einen Impuls pro Zeilenintervall während des Zeitintervalls liefert, in dem der Schwarzpegel in dem Videosignal auftritt. Der Schwarzpegel wird durch die Tätigkeit des Impulses Hp in den Auffangspeicher 72 geladen und zu dem Subtrahierer 52 über die Dauer jedes Zeilenintervalls gesteuert. Wenn angenommen wird, daß das Signal ein Rauschen enthält, ist es als Alternative vorteilhaft, die Schwarzpegelwerte zu mitteln, die während der aufeinanderfolgenden Zeilenintervalle abgetastet werden, und den gemittelten Wert als Schwarzpegel-Bezugswert anzuwenden.
Nominell tritt der Schwarzpegel in dem Videosignal auf, das unmittelbar dem horizontalen Synchronisierimpulsen folgt. Der Signalimpuls Hp kann daher von den erfaßten Impulsen abgeleitet werden.
Ein zweites Ausführungsbeispiel, welches die Elemente 72-83 enthält, entwickelt die Differenz zwischen dem Schwarzpegel und der Spitze der Synchronisierkomponente als Bezugswert. Das Videosignal auf Bus 50 ist an den Dateneingabekanal des Auffangspeichers 72 und an den Subtrahend-Eingabekanal des Subtrahierers 74 gekoppelt. Der Ausgang des Auffangspeichers 72 ist an den Minuend- Eingang des Subtrahierers 74 gekoppelt. Die Impulse Hp, die an die Takteingangsklemme des Auffangspeichers 72 gekoppelt sind, sind zur Eingabe des Wertes der Synchronisierkomponente in den Auffangspeicher getaktet. Für die Dauer der Synchronisierkomponente erzeugt der Subtrahierer 74 einen Nullwertausgang, da derselbe Eingangswert an seine beiden Eingabekanäle gekoppelt wird. Bei dem abschließenden Übergang des Synchronisierimpulses, wenn sich die Signalamplitude zurück zu dem Schwarzpegel bewegt, entwickelt der Subtrahierer 74 einen negativ bewerteten Ausgang. Zu diesem Zeitpunkt ändert sich das Vorzeichenbit der Differenz, das von dem Subtrahierer 74 geliefert wird, vom Null- in den Eins-Zustand. Das Vorzeichenbit ist an die Setzeingangsklemme eines Setz-Rücksetz-Flipflops 76 gekoppelt, der durch die Impulse Hp zurückgesetzt wird. Der Ausgang des Flipflops 76 ist an den Takteingang des Auffangspeichers 80 über ein Verzögerungsglied 78 gekoppelt. Der Differenzausgang von dem Subtrahierer 74 ist an den Dateneingabekanal des Auffangspeichers 80 gekoppelt. Wenn der Ausgang des Flipflops 76 den Zustand abhängig von dem Vorzeichenbit von dem Subtrahierer 74 ändert, wird dieser Übergang mehrere Abtastperioden in dem Verzögerungsglied 87 verzögert (um sicherzustellen, daß der abschließende Übergang des Synchronisierimpulses seinen Maximalwert erreicht hat) und an den Auffangspeicher 80 gekoppelt, um den gegenwärtigen Differenzwert von dem Subtrahierer 74 zu speichern. Dieser Wert stellt die Differenz zwischen dem Schwarzpegel und der Spitze des horizontalen Synchronisierimpulses dar. In Auffangspeicher 80 werden bis nach dem nächsten Auftreten eines Impulses Hp keine weiteren Werte gespeichert. Aufeinanderfolgende Werte, die von dem Auffangspeicher 80 ausgegeben werden, werden in dem Element 82 gemittelt. Diese Werte werden aufgrund der Anordnung der Eingangsverbindungen zu dem Subtrahierer 74 negativ bewertet. Die gemittelten Werte werden daher komplementiert und dann als Bezugswert an den Subtrahieer 52 gekoppelt.
Der Mittelwertbildner 82 kann nach Wunsch weggelassen werden. Zusätzlich kann es wünschenswert sein, das Videosignal, das an die Vorrichtung 100 geleitet wird, zu filtern oder kernzuspeichern um zu verhindern, daß ein Rauschen das Erfassen des Bezugswertes stört.
In Figur 4 wurde die Gruppe der UND-Gatter 54 von Figur 3 durch einen Multiplexer 88 und eine Referenzquelle 86 ersetzt.
Der Ausgang des Subtrahierers 52 ist an einen Eingabekanal des Multiplexers 88 gekoppelt, und die Quelle 86 ist an einen zweiten Eingabekanal des Multiplexers 88 gekoppelt. Das Vorzeichenbit, das von dem Subtrahierer 52 ausgegeben wird, ist an den Steuereingang des Multiplexers 88 gekoppelt und bereitet den Multiplexer 88 auf, um die Quelle 86 oder den Subtrahierer 52 an seinen Ausgang für den Subtrahierer 52 zu koppeln, welche positive bzw. negative Differenzen liefern.
Wenn die Quelle 86 mit Null bewertete Bezugswerte liefert, emulieren der Multiplexer 88 und die Quelle 86 die UND-Gatter exakt. Wenn die Quelle 86 zur Ausgabe negativer Bezugswerten gewählt wird, kann als Alternative die negative Spitzenwertbildung gleich der Referenzgröße von der Quelle 86 an die schwärzeren als schwarzen Signalen angelegt werden. Wenn die Bezugswerte positiv sind, werden die schwärzeren als schwarzen Signale positiv um einen Wert versetzt, der zumindest gleich dem positiven Bezugswert ist.
Weitere Modifizierungen der Spitzenwertbildungsfunktion können durch Hinzufügen eines DC-Versatzes zu dem gemittelten Wert ausgeführt werden, der von dem Mittelwertbildner 82 zu dem Subtrahierer 52 geliefert wird.
Die Ausführungsbeispiele von Figur 3 und 4 betreffen die Begrenzung der Spitzenwertbildung im negativen Sinn; sie können jedoch auch zur Begrenzung im positiven Sinne einfach angepaßt werden. Zum Beispiel wird ein vorgegebener Weißpegel als Referenz zu dem Subtrahierer 52 geliefert, um eine Spitzenbildung von mehr als einem vorgegebenen Weißpegel auszuschließen, das Vorzeichenbit von dem Subtrahierer 52 wird komplementiert, bevor es an die Steuereingänge der Gruppe der Gatter 54 gekoppelt wird, und die beiden Signale, die dem Subtrahierer 55 zugeleitet werden, werden ausgetauscht.

Claims

1. Videosignalverarbeitungsvorrichtung, umfassend:

eine Videoeingangsklemme zum Anlegen eines Videosignals, enthaltend eine Synchronisierkomponente, wobei das Videosignal als Sequenz von horizontalen Zeilen eines Signals auftritt;

ein erstes Mittel, das an die Videoeingangsklemme gekoppelt ist, um ein Differenzsignal zu erzeugen, das die Differenzen zwischen den horizontalen Zeilen betrifft; gekennzeichnet durch:

ein zweites Mittel, das an die Videoeingangsklemme und das erste Mittel gekoppelt ist, um das Differenzsignal mit dem Videosignal nur dann zu kombinieren, wenn die Kombination solcher Signale keine Signalamplituden in einem Amplitudenbereich ergibt, der von der Synchronisierkomponente belegt wird.

2. Videosignalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das zweite Mittel folgendes umfaßt:

eine Quelle eines Bezugswertes;

ein drittes Mittel, das an die Quelle und die Videoeingangsklemme gekoppelt ist, um die Amplitudenwerte des Videoeingangssignal zu versetzen und ein Versatzsignal zu liefern;

ein viertes Mittel, das an das dritte Mittel und das erste Mittel gekoppelt ist, um das Differenzsignal nur dann zu liefern, wenn die Kombination des Videosignals und des Differenzsignals kein kombiniertes Signal mit Amplitudenwerten in einem Amplitudenbereich erzeugt, der von der Synchronisierkomponente belegt wird; und

ein fünftes Mittel, das an die Videoeingangsklemme und das vierte Mittel gekoppelt ist, um das Videoeingangssignal und das Signal, das von dem vierten Mittel geliefert wird, zu kombinieren.

3. Videosignalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das dritte Mittel einen Subtrahierer mit einer Minuend-Eingangsklemme, die an die Quelle gekoppelt ist, und einer Subtrahend-Eingangsklemme, die an die Viedeoeingangsklemme gekoppelt ist, umfaßt.

4. Videosignalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das vierte Mittel folgendes umfaßt:

einen Polaritätsdiskriminator, der an den Subtrahierer gekoppelt ist, um Differenzwert zu liefern, die von dem Subtrahierer mit nur einer Polarität ausgegeben werden;

einen Komparator mit einem ersten und zweiten Eingabekanal, die an das erste Mittel bzw. den Polaritätsdiskriminator gekoppelt sind, und mit einer Ausgangsklemme zur Ausgabe eines Signals, das anzeigt, welches der beiden Signale, die an seinen ersten und zweiten Eingabekanal angelegt werden, den größeren Wert besitzt; und

einen Multiplexer mit einem ersten und zweiten Eingabekanal, die an den Polaritätsdiskriminator bzw. das erste Mittel gekoppelt sind, mit einer Steuereingangsklemme, die an die Ausgangsklemme des Komparators gekoppelt ist, und mit einer Ausgangsklemme.

5. Videosignalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das fünfte Mittel eine Signaladditionsschaltung mit einem ersten und zweiten Eingang umfaßt, die an die Videoeingangsklemme bzw. Ausgangsklemme des Multiplexers gekoppelt sind, und eine Ausgangsklemme zur Ausgabe eins kombinierten Signals umfaßt.

6. Videosignalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das vierte Mittel folgendes umfaßt:

einen Polaritätsdiskriminator, der an das dritte Mittel gekoppelt ist, um Amplitudenwerte des Versatzsignals mit nur einer Polarität zu liefern;

einen Komparator mit einem ersten und zweiten Eingabekanal, die an das erste Mittel bzw. den Polaritätsdiskriminator gekoppelt sind, und mit einer Ausgangsklemme, um ein Signal zu liefern, das anzeigt, welches der beiden Signale, die an seinen ersten und zweiten Eingabekanal angelegt werden, den größeren Wert besitzt; und

7. Videosignalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Versatzsignal ein Mehrfachbit-Binärabtastsignal ist, von welchem jeder Abtastwert N Bits einschließlich eines polaritätsanzeigenden Vorzeichenbits und (N-1) Wertbits enthält, wobei N eine ganze Zahl ist, und worin der Polaritätsdiskriminator eine Mehrzahl von (N-1) logischen Gatter mit zwei Eingängen umfaßt, von welchen jedes einen Eingang aufweist, der für den Empfang des Vorzeichenbits dient, und einen zweiten Eingang, der an ein sich gegenseitig ausschließendes, anderes der Wertbits gekoppelt ist, wobei jedes der logischen Gatter ein gleich bewertetes Ausgangssignal für das Vorzeichenbit in einem ersten Zustand liefert und Ausgangswerte, welche das jeweilige, darauf angelegte Wertbit betreffen, für das Vorzeichenbit in einem zweiten Zustand.

8. Videosignalverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Videosignal ein zusammengesetztes Videosignal ist und das erste Mittel folgendes umfaßt:

Verzögerungsmittel mit einer Mehrzahl (einschließlich zwei) Videoausgangsklemmen zur Ausgabe einer Mehrzahl von Videosignalen, welche verschiedene der horizontalen Zeilen darstellen;

Bewertungs- und Kombinationsmittel, die an die Mehrzahl von Videoausgangsklemmen gekoppelt sind, um die Mehrzahl von Videosignalen zu skalieren und zu kombinieren, um ein Signal zu erzeugen, das die Signaldifferenzen zwischen den horizontalen Zeilen betrifft; und

nichtlineare Verarbeitungsmittel, die mit dem Bewertungs- und Kombinationsmittel gekoppelt sind.