KR830002633B1 - Gain control of video signal nonlinear processing circuit - Google Patents

Abstract

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Description

비데오 신호의 이득 제어 가능한 비직선형 처리회로Gain control of video signal nonlinear processing circuit

제1도는 본 발명에 따른 이득을 제어할 수 있는 비직선형 신호처리기를 사용한 칼라 텔레비죤 수상기의 일부의 블럭도.1 is a block diagram of a portion of a color television receiver using a non-linear signal processor capable of controlling gain in accordance with the present invention.

제2도는 본 발명에 따른 이득을 제어할 수 있는 비직선형 신호처리 회로의 구체적인 회로도.2 is a specific circuit diagram of a non-linear signal processing circuit capable of controlling gain according to the present invention.

제3도는 제2도에 도시된 신호 처리회로의 일부에 대한 회로도.3 is a circuit diagram of a portion of the signal processing circuit shown in FIG.

제4도 내지 제7도는 본 발명에 따른 장치의 작동을 이해하기에 유용한 진폭 전달 함수의 그래프이다.4-7 are graphs of amplitude transfer functions useful for understanding the operation of the device according to the invention.

본 발명은 비직선형 전폭 전달함수에 따라 이득 제어 가능한 비직선형 신호 처리회로에 관한 것인데, 전달함 수는 여러 개의 이득 제어영역과 이득 제어작동에 무관한 고정이득 영역으로 구성되어 있다. 특히 본 발명은 비데오 신호수직 디테일 정보(detail information)에 대한 작은 진폭, 중간진폭 및 큰진폭 변환(excursion)을 선택적으로 처리하는데 적합한 회로에 관한 것이다.The present invention relates to a nonlinear signal processing circuit capable of gain control according to a nonlinear full width transfer function. The transfer function includes a plurality of gain control regions and a fixed gain region independent of gain control operation. In particular, the present invention relates to circuits suitable for selectively processing small amplitude, medium amplitude, and large amplitude excursions for video signal vertical detail information.

미국 정부에 의해 개발된 칼라텔레비젼 장치에 있어서, 칼라텔레비젼 신호의 휘도와 색도성분은 주파수 사이에 삽입되는 식으로 비데오 주파수 스펙트럼내에 배치되는데 휘도 성분은 수평선주사 주파수의 정수배 위치에 삽입되고 색도성분은 선주파수

의 기수배 위치에 삽입되어 있다. 비데오 신호에 대하여 주파수 삽입된 휘도 및 색도성분을 분리하는 여러가지 콤필터(combfilter)는 D.D. Holmes씨의 미국특허 제 4,143,397호와 D.H.Pritchard씨의 미국특허 제 4,096,516호 등의 참고자료에 의하여 잘 알려져 있다.In a color television device developed by the US government, the luminance and chromatic components of a color television signal are placed in the video frequency spectrum in such a way that they are interposed between frequencies, where the luminance components are inserted at integer multiples of the horizontal scanning frequency and the chromatic components are lines. frequency

It is inserted in the radix position of. Various comb filters for separating the frequency-injected luminance and chromaticity components for video signals are well known from references such as DD Holmes, U.S. Patent No. 4,143,397, and DHPritchard, U.S. Patent No. 4,096,516.

콤필터의 휘도출력으로 나타나는 분리 휘도 신호는 그의 전대역에 걸쳐 "분리(combing)" 영향을 받게되며, 또는 색도신호 성분을 가진 고주파 대역부에 대한 분리작동은 명도신호 성분을 제거하는 바람직한 효과를 가진다. 그러나 이러한 분리작동이 색도신호 성분을 갖기 않고 있는 저주파 대역부에 대하여서도 연장되게 하여 색도신호 성분을 제거할 필요는 없는데, 이는 휘도신호성분을 제거할 필요가 없을 때만 가능하다. 이런 제거 가능한 휘도 및 색도성분을 갖지않은 대역의 하측단에서의 성분은 "수직디테일"(vertical detail) 휘도정보는 나타낸다. 이러한 수직디테일 정보를 보존시켜 표시영상의 휘도 내용에서의 수직 해상도에 대한 손실을 없애도록 하는 것은 바람직한 것이다.The separated luminance signal represented by the luminance output of the comb filter is subjected to "combing" over its entire band, or the separating operation on the high frequency band portion having the chroma signal component has a desirable effect of removing the brightness signal component. . However, it is not necessary to remove the chromaticity signal component by allowing such separation operation to extend even in the low frequency band portion having no chromatic signal component, which is possible only when it is not necessary to remove the luminance signal component. The component at the lower end of the band that does not have such a removable luminance and chromaticity component represents " vertical detail " luminance information. It is desirable to preserve such vertical detail information so as to eliminate the loss of the vertical resolution in the luminance content of the display image.

수직 미세정보를 보존시키는 어느 한 장치에서는 "분리"(combed : 콤필터로 처리됨의 의미 이후 분리라 칭함) 명도성분이 출력되는 콤필터의 출력부에 접속된 저역필터를 사용한다. 이 필터의 상측 차단 주파수는 색도신호 성분의 대역 아래에 있게 된다(실시예에서의 차단 주파수는 2 MHz이하로 선택된다). 이 필터는 색도 대역 아래있는 콤필터의 색도 출략으로 부터 신호를 콤회로에 공급하며, 여기서 결합신호는 콤필터로 부터의 분리 휘도 출력 신호와 선택적으로 가산된다. 이러한 분리 신호는 "분리"(combed고주파부(필터 차단 주파수 이상의 주파수 대역을 점유하고 있음)로 이루어져 있는데, 이 고주파부로 부터 명도신호 성분은 제거되고 분리되지 않은 (평탄한)저주파부에서의 휘도신호 성분이 보존될 수 있다.One device that preserves the vertical fine information uses a low pass filter connected to the output of the comb filter where a "combed" (after separation, meaning separation with comb filter) is used. The upper cutoff frequency of this filter is below the band of the chromatic signal component (the cutoff frequency in the embodiment is selected to be 2 MHz or less). This filter supplies a signal to the comb circuit from the chromaticity of the comb filter below the chromatic band, where the combined signal is selectively added to the separate luminance output signal from the comb filter. This split signal consists of a "split" (combed high frequency part (which occupies a frequency band above the filter cutoff frequency), from which the brightness signal component is removed and the luminance signal component at the unsplit (flat) low frequency part. This can be preserved.

또한 표시영상이 수직디테일 정보를 높이거나 피이크 상태로 하는 것이 바람직한데 이는 그의 원래 형태("평탄부"(flat)가 있는 진폭 특성)로 복귀시키는데 필요한 이상의 상당한 수직 디테일 신호를 휘도 신호에 다시 추가시키는 것으로 가능하다. 이러한 추가의 수직디테일 신호는 수직디테일 정보를 증강시켜 화상디테일 해상도를 좋게한다. 그러나 낮은 레벨의 휘도 신호에 대한 이러한 증강을 시키면 잡음간섭(방해)이 있을때는 바람직하지 못한 가시방해가 있게되며 휘도 신호의 수직디테일 정보에 대하여서도 바람직하지 못한 증강을 가지게 된다.It is also desirable to have the display image raise or peak the vertical detail information, which adds back to the luminance signal a significant amount of vertical detail that is more than necessary to return to its original form (amplitude characteristic with "flat"). It is possible to. This additional vertical detail signal enhances the vertical detail information to improve image detail resolution. However, this augmentation for low-level luminance signals results in undesirable visual disturbances in the presence of noise interference (obstructions) and undesirable enhancement in the vertical detail information of the luminance signals.

이러한 일이 비데오 신호내에서 존재할 경우 교대주사선 셋업(set up) 변환(ALSUV)는 바람직스럽지 못하게 많아진다. 교대주사선 셋업변화(ALSUV) 현상은 비데오 신호의 흑레벨에서의 변화로 주사선 사이에 나타나는 낮은 레벨신호 간섭의 형태이며, 이는 방송 송신기에 있는 신호처리 장치를 보조작하므로 발생될 수 있다. 특히 ALSUV 간섭은 약 5%의 예상 최대 비데오 신호 진폭을 가진 저레벨 비데오 신호에 대하여 현저히 나타나며, 재생 영상에 대하여 좋지 못한 가시방해를 하게되는데, 이 재생영상은 수직디테일 증강이 있을 때 불필요하게 확대된다.If this happens within the video signal, alternating scan set up conversion (ALSUV) becomes undesirable. Alternating scan line setup change (ALSUV) is a form of low-level signal interference that appears between scan lines as a change in the black level of the video signal, which can be caused by assisting the signal processing apparatus in the broadcast transmitter. In particular, ALSUV interference is remarkable for low-level video signals with an expected maximum video signal amplitude of about 5%, which results in poor visual disturbances to the reproduced image, which is unnecessarily magnified when there is vertical detail enhancement.

비데오 신호의 잡음 및 수용성 성분의 악영향을 줄이기 위하여서는 신호 "코어링"과 같은 처리를 하는데, 이 신호에 대한 적은 진폭변화는 미국특허 3,715,477호에 기술된 바와같이 제거된다. 이 장치는 수직디테일 신호를 코어링하는데 있어 수직디테일 정보에 손상[예 : smear(겹침현상)]을 주지 않는데 특히 휘도신호로 회복되는 낮은 레벨디테일 신호정보에 대하여 손상을 주지 않으며 이는 미국특허공보 제 4,223,339호에 기술되어 있다. 이 기술내용에 따르면 이 장치는 잡음 및 ALSUV와 같은 간섭신호성분을 증강시키지 않고도 수직 디테일 정보를 증강시키며 이 장치에 의하여 대단히 큰 진폭수직 디테일 정보 신호는 다른 왜곡을 일으킬 수 있는 키네스코프의 "부르밍(blooming)" 현상을 없애도록 감쇄된다. 디테일 정보에 대하여서는 미국 특허공보 제 4,245,238호에 기재되어 있다.In order to reduce the adverse effects of the noise and water soluble components of the video signal, a process such as signal "coring" is performed, with small amplitude changes to the signal eliminated as described in US Pat. No. 3,715,477. This device does not damage the vertical detail information (e.g. smear) in coring the vertical detail signal, in particular, it does not damage the low level detail signal information recovered by the luminance signal. 4,223,339. According to this technology, the device augments vertical detail information without augmenting noise and interfering signal components such as ALSUV, whereby a very large amplitude vertical detail signal can cause other distortions. (blooming) "is attenuated to eliminate it. Detailed information is described in US Pat. No. 4,245,238.

상기에 기재된 두 개의 미국 특허공보에 기재된 기술과 함께 이루어질 수 있는 본 발명에 따르면 회복시키고자 하는 신호에 나쁜 영향을 미치지 않고도 일정량의 신호 증강 및 감쇄를 제어하는 장치를 설치하는 것이 바람직함을 알수 있다. 따라서 여기서는 신호처리 장치를 설치하여 회복되기 쉬운 적은 진폭신호가 소정의 고정이득을 가지도록 변환되는 동시에 증강되기 쉬운 중간 진폭신호와 감쇄되기 쉬운 큰 진폭신호가 적은 신호 진폭 변화에 대한 고정이득 특성을 변경되지 않게 하고도 제어 가능하게 증폭된다.According to the invention, which can be achieved with the techniques described in the two U.S. patent publications described above, it can be seen that it is desirable to install a device that controls a certain amount of signal enhancement and attenuation without adversely affecting the signal to be recovered. . Therefore, here, a signal processing device is installed so that a small amplitude signal that is easy to recover is converted to have a predetermined fixed gain, and a fixed gain characteristic for a signal amplitude change that is small for an intermediate amplitude signal and a large amplitude signal that is easily attenuated is changed. It can be controlled and amplified without control.

본 발명에 따른 비데오 신호처리 회로는 제1 이득을 가진 신호를 직선형으로 변환하는 제1 회로와 0보다 큰 제2 이득을 가진 신호를 직선형으로 변환하는 제2 회로로 구성되어 있으며, 또한 제3 영역에서 0보다 큰 제3 이득을 가진 신호에 대한 작은 진폭을 변화를 변환시키고 제2 영역에서 제3 이득보다 큰 제4 이득을 가진 신호에 대한 중간 진폭변화를 변환시는키 비직선형 변환함수를 가진 제3 회로가 구비되어 있다. 결합 회로는 제2 및 제3 변환회로로 부터 출력되는 신호를 결합시켜 작은 신호진폭 변환을 제거한다. 그다음 제1 변환회로로 부터 신호는 결합회로에 의한 결합신호와 함께 가산된다.The video signal processing circuit according to the present invention is composed of a first circuit for converting a signal having a first gain into a straight line and a second circuit for converting a signal having a second gain greater than zero to a straight line and further comprising a third region. Transform a small amplitude change for a signal with a third gain greater than zero at and convert a medium amplitude change for a signal with a fourth gain greater than the third gain in the second region. Three circuits are provided. The combining circuit combines the signals output from the second and third conversion circuits to eliminate small signal amplitude conversions. The signal from the first conversion circuit is then added together with the combined signal by the combining circuit.

본 발명에 따르면, 추가의 제3 변환회로는 제3 이득보다 작은 이득의 신호에 대한 큰 진폭 변화를 추가적으로 변환시키며, 또한 본 발명은 적은 신호 진폭을 위한 전달함수를 변경시키지 않고도 결합회로로 부터의 출력 신호에 대한 진폭변화를 시키는 장치가 구비되어 있다.According to the present invention, an additional third conversion circuit additionally converts large amplitude changes for signals with gains less than the third gain, and the present invention also provides a way to obtain from the combining circuit without changing the transfer function for small signal amplitudes. A device for changing the amplitude of the output signal is provided.

본 발명에 따른 회로는 칼라텔레비젼 수상기에서 사용되어 수직디테일 신호 진폭의 미리 기술된 범위에 대한 비선형 전달함수에 따른 수직영상디테일 정보를 변환시킨다.The circuit according to the invention is used in a color television receiver to convert vertical image detail information according to a non-linear transfer function for a previously described range of vertical detail signal amplitudes.

본 발명을 첨부도면에 의거하여 상세히 기술하면 다음과 같다.The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

제1도에서 휘도 및 명도성분을 포함한 복합칼라 비데오 신호원(10)은 미국특허 제 4,096,516호에 기술된 바와 같은 전하결합장치(CCD'S)를 사용하는 콤필터와 같은 종래 구조의 콤필터(15) 입력에 비데오신호를 공급한다. 휘도 및 명도 성분은 비데오 신호 주파수 스펙트럼내에 주파수가 삽입되는 식으로 배열된다. 휘도 성분은 직류 또는 제로 주파수로 부터 약 4메가헤르츠 범위의 비교적 넓은 대역폭을 가진다. 휘도 성분의 상측 주파수 범위는 칼라정보에 의하여 변조되는 3.58 진폭 및 위상의 부반송파 신호로 이루어진 명도성분으로 구성된다. 휘도분리 작용에 대한 콤필터(15)의 진폭대 주파수 응답은 직류 또는 제로 주파수로 부터 연장된 수평선 주사주파수(약 15.734헤르츠)의 정수배에서 피이크 진폭응답을 나타내며 3.58 메가헤르쯔 휘도 부반송파 주파수를 포함한

선주사 주파수의 기수배에서 진폭 제로를 나타낸다. 명도 분리 작동에 대하여 콤필터(15)의 진폭대 주파수 응답은 3.58 메가헤르쯔를 포함한

선주파수의 기수배에서 피이크 진폭 응답을 나타내고 선주파수의 정수배에서 진폭 제로를 나타낸다.The composite color video signal source 10 comprising luminance and brightness components in FIG. 1 is a conventional comb filter 15 such as a comb filter using a charge coupling device (CCD'S) as described in US Pat. No. 4,096,516. Supply a video signal to the input. Luminance and brightness components are arranged in such a way that frequencies are inserted into the video signal frequency spectrum. The luminance component has a relatively wide bandwidth in the range of about 4 megahertz from direct current or zero frequency. The upper frequency range of the luminance component consists of a brightness component consisting of a subcarrier signal of 3.58 amplitude and phase modulated by color information. The amplitude-to-frequency response of the comb filter 15 to the luminance separation action represents the peak amplitude response at an integer multiple of the horizontal scanning frequency (approximately 15.734 hertz) extending from the direct current or zero frequency and includes a 3.58 MHz luminance subcarrier frequency.

Amplitude zero at radix multiple of the prescan frequency. For brightness separation operation, the amplitude band frequency response of the comb filter 15 includes 3.58 MHz.

The peak amplitude response is shown at an odd multiple of the line frequency and zero amplitude at an integer multiple of the line frequency.

콤필터(15)의 휘도 출력으로 부터의 "분리" 휘도 신호(Y)는 저역통과필터(22)를 거쳐 신호 결합 회로망(30)이 제1 입력에 연결된다. 필터(22)는 약 4MHz의 차단 주파수 이하의 모든 휘도 신호들을 통과시키도록 구성되어 CCD유형의 콤필터일 때 콤필터(15)의 스위칭 작동에 관련된 스위칭 신호의 잡음과 클럭 주파수 성분들을 제거한다. 콤필터(15)의 색도 신호로 부터 나온 "분리"색도 신호(C)는 B-Y와 B-Y, G-Y색차 신호들을 발생시키는 명도 신호처리 장치(64)에 공급되며 저역통과 수직 디테일 필터(5)의 입력에 공급된다. 명도 신호처리 장치(64)는 명도신호 주파수의 대역을 점유하고 있는 콤필터(15)로 부터 나온 신호 주파수들만을 통과시키기에 적당한 필터로 구성되어 있다. 필터(35)는 대략 1.8MHz의 차단 주파수를 나타내며 선택적으로 이차단 주파수 이하로 콤필터(15) 분리 명도신호 출력내에 존재하는 신호 주파수들을 통과시킨다. 이 영역내의 신호 주파수들은 분리 휘도 신호가 없고 표시 영상의 휘도 내용에 있어서 수직 해상도의 손실을 회피하기 위하여 휘도 신호로 복원되어야만 하는 수직디테일 휘도 정보를 나타낸다. 이러한 수직 디테일 증가와 마찬가지로 수직 디테일 복원은 다음과 같이 이루어진다.The " separated " luminance signal Y from the luminance output of the comb filter 15 is connected via a low pass filter 22 to a signal coupling network 30 to the first input. The filter 22 is configured to pass all luminance signals below a cutoff frequency of about 4 MHz to remove noise and clock frequency components of the switching signal associated with the switching operation of the comb filter 15 when the CCD type comb filter. The " separated " chroma signal C derived from the chroma signal of the comb filter 15 is supplied to a brightness signal processing device 64 that generates BY, BY, and GY chrominance signals and is input to the low pass vertical detail filter 5. Supplied to. The brightness signal processing device 64 is composed of a filter suitable for passing only signal frequencies from the comb filter 15 occupying the band of the brightness signal frequency. The filter 35 exhibits a cutoff frequency of approximately 1.8 MHz and optionally passes signal frequencies present in the comb filter 15 split brightness signal output below the secondary cut frequency. The signal frequencies in this area represent vertical detail luminance information which has no separate luminance signal and must be restored to the luminance signal to avoid loss of vertical resolution in the luminance content of the display image. Like this vertical detail increase, vertical detail reconstruction is performed as follows.

필터(35)의 출력으로 부터 수직 디테일 신호들은 직선형 전송 함수를 나타내며, 저역통과 필터(42)로 구성시킨 신호통로를 거쳐 콤회로망(30)의 제2 입력으로 전송된다. 이 신호들에 대한 직선형 진폭 전송 함수는 정(+)과 부(-) 신호 극성 모두에 대해 제4도에 도시된 바와같은 형태를 취한다. 저역통과 필터(42)는 약 2MHz의 차단주파수를 나타낸다. 필터(35)로 부터 수직 디테일 신호들은 신호 진폭의 미리 정해진 세가지 범위내에서 수직 디테일 신호들로 신호 이득차를 갖게하는 비직선형 수직 디테일 신호처리 회로(50)에 공급된다. 신호처리 회로(50)로 부터 나온 처리신호들은 결합기(30)의 제3 입력에 공급되며, 여기서 그들을 필터(42)를 경유하여 결합된 신호와 분리휘도 신호들이 가산된다.The vertical detail signals from the output of the filter 35 represent a linear transfer function and are transmitted to the second input of the comb network 30 via a signal path constituted by the low pass filter 42. The linear amplitude transfer function for these signals takes the form as shown in FIG. 4 for both the positive and negative signal polarities. The low pass filter 42 exhibits a cutoff frequency of about 2 MHz. The vertical detail signals from the filter 35 are supplied to the nonlinear vertical detail signal processing circuit 50 which has a signal gain difference with the vertical detail signals within three predetermined ranges of the signal amplitude. The processing signals from the signal processing circuit 50 are supplied to a third input of the combiner 30, where the combined and separated luminance signals are added via the filter 42.

결합기(30)로 부터 나온 출력신호는 복원된 수직 디테일 정보에 결합된 비데오 신호의 재구성된 휘도성분에 상당하며, 제2도 내의 제7도에 도시되어 기술된 바와같이 제어할 수 있게 증가되며 절단된다. 그뒤 재구성된 휘도성분은 휘도 신호처리 장치(32)에 연결된다. 휘도신호 처리장치 유니트(32)로 부터 나온 증폭된 휘도신호와 명도신호 처리장치(64)로 부터 나온 색차신호들은 칼라표시 출력 신호들인 R,B 및 G 색영상신호를 발생시키도록 매트릭스(68)로 결합된다. 이 신호들은 칼라키네스 코우프(70)의 영상강도 제어 전극에 적당히 연결된다.The output signal from the combiner 30 corresponds to the reconstructed luminance component of the video signal coupled to the reconstructed vertical detail information, which is increased and controllable as shown in FIG. 7 in FIG. do. The reconstructed luminance component is then connected to the luminance signal processing device 32. The amplified luminance signal from the luminance signal processing unit 32 and the color difference signals from the brightness signal processing unit 64 are arranged to generate the color display output signals R, B and G color image signals. To be combined. These signals are suitably connected to the image intensity control electrode of Kalachines cope 70.

제2도는 제1도 내의휘도 수직 디테일 필터(35)의 출력과 처리기(32)의 입력 사이에 연결된 회로망을 상세하게 도시한 회로이다. 필터(35)의 출력으로 부터 나온 직선형 디테일 신호들은 입력신호로서 제2도의 회로에 공급되며, 도시된 바와 같이 배열된 저항(43) 및 (44)과 캐패시터(45)로 구성되어 필터(42)를 거쳐 공통 베이스 가산 트랜지스터(170)의 에미터에서 신호를 가하는 회로부분에 연결된다. 이 신호들은 제4도에 도시된 형태를 진폭 전송함수 "A"로 직선형적으로 변환된다.FIG. 2 is a circuit detailing the circuitry connected between the output of luminance vertical detail filter 35 and the input of processor 32 in FIG. The linear detail signals from the output of the filter 35 are supplied as input signals to the circuit of FIG. 2 and consist of resistors 43 and 44 and capacitors 45 arranged as shown to filter 42. It is connected to the circuit portion for applying a signal from the emitter of the common base addition transistor 170 via. These signals are linearly converted to the amplitude transmission function "A" in the form shown in FIG.

필터(35)로 부터 나온 디테일 신호들은 비선형 신호 처리회로(151)에 의하여 비직선형 진폭 전송(이득)함수에 의하여 변환되며, 그것은 제3도에 도시되어 있고, "비직선형 전송함수를 갖고 있는 신호 처리회로"라는 명칭으로 더블유, 에이. 라고니의 출원서에 상세히 기술되어 있다. 제3도의 회로에 있어서, 디테일필터(35)로 부터 나온 입력신호들(Si)는 트랜지스터(75)와 그에 연결된 궤환 회로망(80)으로 구성시킨 증폭기회로의 베이스 입력에 공급된다. 간단히 말해서, 신호 처리회로(151)는 정(+)과 부(-) 신호극성 모두에 대해 제5도에 도시된 전송함수 B에 따라 Ⅰ , Ⅱ , Ⅲ으로 표시된 세영역내에 진폭을 갖고있는 신호에 대하여 신호 이득차를 갖게하는 제5도에 도시된 바와같은 비직선형 복합 진폭 전송 함수를 나타낸다. 회로(151)로 부터 처리된 수직 디테일 신호들(So)은 결합 캐패시터(140)을 거쳐 회로(151)의 출력과 교류 결합된다. 영역 Ⅰ내에서 복원하는 작은 진폭 디테일 신호들은 약 2로 주어진 고정 이득으로 처리되며, 반면 중간 진폭 신호들의 최대진폭변환은 영역Ⅱ 내에서 약 3인 이득으로 증폭된다. 절단(진폭감소)되기 쉬운 큰 중간 진폭 신호들의 최대진폭변환은 영역Ⅲ 내에서 주어진 고정 이득보다 적게 변환된다. 큰 진폭 신호들의 작은 진폭 변환은 소정의 고정 이득으로 처리되며, 중간 진폭의 변환은 영역Ⅱ에 대해 상기에 언급된 바와 같이 증폭된다.The detail signals from the filter 35 are converted by the nonlinear amplitude transfer (gain) function by the nonlinear signal processing circuit 151, which is shown in FIG. 3, and the " signal having the nonlinear transfer function " W., A. It is described in detail in the application of Lagoni. In the circuit of FIG. 3, the input signals Si from the detail filter 35 are supplied to the base input of the amplifier circuit composed of the transistor 75 and the feedback network 80 connected thereto. In short, the signal processing circuit 151 has a signal having an amplitude in three regions indicated by I, II, and III according to the transmission function B shown in FIG. 5 for both positive and negative signal polarities. Denotes a non-linear complex amplitude transfer function as shown in FIG. The vertical detail signals So processed from the circuit 151 are alternatingly coupled with the output of the circuit 151 via the coupling capacitor 140. The small amplitude detail signals reconstructed in region I are processed with a fixed gain given by about 2, while the maximum amplitude transform of the intermediate amplitude signals is amplified with a gain of about 3 in region II. The maximum amplitude transform of large medium amplitude signals that are susceptible to truncation (amplitude reduction) is transformed less than a given fixed gain within region III. The small amplitude transform of the large amplitude signals is processed with some fixed gain, and the transform of the intermediate amplitude is amplified as mentioned above for region II.

처리기(151)로 부터 나온 비직선형적으로 처리된 신호들은 가산저항(142)를 거쳐 트랜지스터(148)의 베이스 입력에 연결되며, 여기서 이 신호들은 가산저항(155)를 거쳐 수직 디테일 필터(35)(제1도)의 출력으로부터 결합된 디테일 신호들과 결합된다. 저항(155)를 거쳐 연결된 신호들은 제4도에 도시된 형태의 직선형 진폭 전송 함수를 나타낸다.Nonlinearly processed signals from processor 151 are connected to base input of transistor 148 via an add resistor 142 where they are added via vertical resistor 155 to vertical detail filter 35. Combined with the combined detail signals from the output of FIG. The signals connected via resistor 155 represent a linear amplitude transfer function of the type shown in FIG.

트랜지스터(148)는 변환 궤환 가산 증폭기 트랜지스터로사 작용하며, 트랜지스터(148)의 베이스 전극은 "가산접지"(virtual ground)의 가산점을 나타낸다. 비직선형 진폭 전달함수 "C"는 제6도에 도시된 바와같이 트랜지스터(148)의 콜렉터 출력에 나타나는 신호들과 연결된다. 특히, 전달함수 C의 특성과, 트랜지스터(148)의 콜렉터에 나타나는 신호들의 레벨은 저항(144)의 값에 대한 저항(142)값의 비율과 저항(144)의 값에 대한 저항(155)의 값의 비율에 의하여 결정된다. 저항(142)의 값의 저항(155)의 값의 비율은 전달함수 B(제5도)의 영역Ⅰ 내에서 처리한 후의 처리기(151)로 부터 나온 신호들의 작은 진폭 변환을 저항(155)를 거쳐 직선형적으로 변환된 신호들의 작은 진폭 변환과 함께 제거하도록 선택되며, 그때 저항(142)과 (155)를 거쳐 결합은 신호들은 트랜지스터(148)내에서 결합된다. 직선형 전송기울기와 응답극선의 영역Ⅰ 내에서의 직선형 신호직송 기울기는 트랜지스터(148)의 콜렉터에서 비직선형 전달함수C (제6도)를 나타내도록 영역Ⅰ 내에서 상호 제거된다. 저항(14) 및 (155)가 접한 곳에 있는 저항(156)은 트랜지스터(148)의 콜렉터에 바이어스를 제공한다. 저항(144)와 함께 연결된 캐패시터(146)은 대략 1.8MHz의 차단 주파수로 지역통과 필터(152)를 형성한다. 이 필터(152)는 공지된 바와같이 표시된 대각선 영상 패턴의 단부를 따라 가시 방해로서 나타나는 각각의 영향에 대해 특히 영상 선명도를 좋게 한다.Transistor 148 acts as a conversion feedback add amplifier transistor, and the base electrode of transistor 148 represents the addition point of the "virtual ground." The nonlinear amplitude transfer function " C " is coupled to the signals appearing at the collector output of transistor 148, as shown in FIG. In particular, the nature of the transfer function C, and the level of the signals appearing in the collector of the transistor 148, is the ratio of the value of the resistor 142 to the value of the resistor 144 and the value of the resistor 155 relative to the value of the resistor 144. Determined by the ratio of values. The ratio of the value of the resistance 155 to the value of the resistor 142 is such that the small amplitude conversion of the signals from the processor 151 after processing within the region I of the transfer function B (FIG. Selected to remove with small amplitude conversion of the linearly transformed signals, and then via resistors 142 and 155 the signals are coupled within transistor 148. The linear signal transmission slopes in the region I of the linear transmission slope and the response poles are mutually eliminated in region I to represent the non-linear transfer function C (FIG. 6) at the collector of transistor 148. Resistor 156 where resistors 14 and 155 are in contact provides a bias to the collector of transistor 148. Capacitor 146 coupled with resistor 144 forms a regional pass filter 152 with a cutoff frequency of approximately 1.8 MHz. This filter 152 improves image sharpness in particular for each effect which appears as visible disturbance along the end of the diagonal image pattern indicated as is known.

트랜지스터(148)의 콜렉터에서 발생되는 디테일 신호는 캐패시터(160)와 가변 이득제어 저항(165)를 거쳐 트랜지스터(170)의 에미터에 교류 연결되며, 여기서 회로(50)로 부터 나온 비직선형적으로 변환된 신호와, 콤필터(15)(제1도)의 분리휘도 출력이 가산된다. 수직 디테일 신호 정보를 포함하고 있는 재구성된 휘도 성분은 트랜지스터(170)의 콜렉터 출력에 나타나며, 휘도 신호처리회로(32)(제1도)에 공급된다.The detail signal generated at the collector of transistor 148 is alternatingly coupled to the emitter of transistor 170 via capacitor 160 and variable gain control resistor 165, where it is non-linear from circuit 50. The converted signal and the separated luminance output of the comb filter 15 (FIG. 1) are added. The reconstructed luminance component, which contains the vertical detail signal information, appears at the collector output of transistor 170 and is supplied to luminance signal processing circuit 32 (FIG. 1).

트랜지스터(170)의 콜렉터에 증가된 신호의 수직 디테일 신호 성분은 제7도에 도시된 바와같이 제어할 수 있는 진폭전송 응답 "D"를 나타낸다. 제7도의 전송함수는 제2도 내의 가변저항(165)의 조정에 응답하여 발생된 정(+) 부(-) 신호 극성 모두에 대한 이중 전송 함수(a₁)내지 (a₄)를 포함한다. 이중 전송 함수 각각에 대해, 이후 부터 복귀이득으로 기술되는 규정된 고정신호 이득은 작은 신호 진폭 변환에 대해 영역 Ⅰ에서 발생되며, 반면 증폭의 가변양은 영역 Ⅰ에서 고정이득 전송응답을 변환시키지 않고도 영역Ⅱ와 Ⅲ내에서 처리하는 중간 및 큰 신호진폭 변환으로 가산된다.The vertical detail signal component of the increased signal to the collector of transistor 170 exhibits a controllable amplitude transfer response " D " as shown in FIG. The transfer function of FIG. 7 includes the dual transfer functions a ₁ to (a ₄ ) for both positive and negative signal polarities generated in response to the adjustment of the variable resistor 165 in FIG. . For each of the dual transfer functions, the prescribed fixed signal gain, described hereafter as return gain, is generated in region I for small signal amplitude conversion, while the variable amount of amplification is in region II without transforming the fixed gain transmission response in region I. Intermediate and large signal amplitude conversions processed in and III are added.

저 레벨 신호에 대한 복원영역Ⅰ 내에서 발생된 복원 이득은 잡음과 다른 불필요한 성분들에 따라써 레벨 디테일 신호들이 영역Ⅰ 내에서 증가하지 않고 처리되는 것과 같이 된다. 중간 진폭의 수직디테일 신호들에 대한 최때 진폭은 이 영역내에서 수직 디테일 정보와 영상의 선명도의 제어를 강화하기 위하여 증가영역Ⅱ내에서 제어할 수 있게 처리된다. 실예를 들면, 문자와 같은 높은 휘도 영상에 해당하는 비교적 큰 진폭의 수직 디테일 신호들의 최대 진폭은 큰 진폭 변환을 제어할 수 있게 감쇠하거나 또는 절단하도록 영역Ⅲ 내에서 제어할 수 있게 처리되는데, 이는 영상 디테일을 왜곡시키거나 흐리게 하는 키네스코우프의 과도한 콘트라스트 및 "블루밍"을 초래할만틈 충분히 커질 수 있다.The reconstruction gain generated in the reconstruction area I for the low level signal is such that the level detail signals are processed without increasing in the area I depending on noise and other unnecessary components. The initial amplitudes for the vertical detail signals of medium amplitude are processed to be controlled in incremental area II to enhance control of the vertical detail information and image sharpness in this area. For example, the maximum amplitude of relatively large amplitude vertical detail signals corresponding to a high luminance image, such as a character, is processed to be controllable within region III to attenuate or cut to control a large amplitude transform, which is an image. It can grow large enough to cause excessive contrast and "blooming" of the kinescope that distorts or blurs detail.

영역Ⅰ 내에서는 저레벨 수직 디테일 신호정보가 표시 영상의 휘도 내용 내에서 정상적인 저레벨 수직 해상도를 충분히 유지할 수 있는 양으로 복원된다는 것을 알수 있다.It can be seen that in the region I, the low level vertical detail signal information is restored to an amount sufficient to maintain a normal low level vertical resolution within the luminance content of the display image.

영역Ⅰ 내에서의 복원 이득량은 소정장치에 있어서 수직 디테 성분은 작은 진폭변환을 휘도 신호로 복원되게 할 수 있는 소정값의 이득과 일치되게 하여 최종적으로 재구성된 휘도 신호가 작은 진폭 디테일 신호들 각각에 대해 반드시 "평편한" 진폭응답을 나타내도록 한다. 복원이득의 크기는 콤필터(15)의 출력과 최종의 재구성 휘도 신호를 처리하는 휘도신호 처리회로(32) 사이에 결합된 회로의 신호변환 특성과 콤필터(15)의 출력으로 나타나는 이 신호의 상대적인 크기를 포함한 여러가지 인자의 함수이다.The amount of restoring gain in the region I is equal to the gain of a predetermined value in the predetermined device so that the vertical date component is able to restore the small amplitude conversion to the luminance signal, so that the finally reconstructed luminance signal is each of the small amplitude detail signals. Be sure to give a "flat" amplitude response for. The magnitude of the recovery gain is determined by the signal conversion characteristics of the circuit coupled between the output of the comb filter 15 and the luminance signal processing circuit 32 for processing the final reconstructed luminance signal and the output of the comb filter 15. This is a function of various arguments, including their relative sizes.

또한 영역Ⅰ에 대한 진폭 전송 응답에 의하여 발생되는 복원이득의 선택은 소정 비데오 신호처리 장치내에서 받아들일 수 있는 결과에 따른다. 실예를 들면, 만약 복원이득이 초과되는 경우, 저레벨 ALSUV신호 간섭은 느낄 수 있게 된다. 만약 복원이득이 충분하지 못하다면, 중요한 분리 효과는 2MHz 이하의 수직디테일 주파수 영역내에서 나타나게 되며, 그 결과 저레벨 수직디테일 정보를 줄인다. 따라서 영역Ⅰ에서 진폭전송 특성의 기울기는 받아들일 수 없는 측면 효과를 유도하지 않고 소정 응답(평탄한 휘도 응답)을 일으키도록 필요한 신호 이득의 양에 일치한다. 영역Ⅰ에 대한 신호 진폭 응답은 가급적 콤필터(15)의 출력으로 부터 나온 분리 휘도신호(Y)를 변환하는 신호 통로의 응답에 따라 고정된 관계를 나타나게 하는 것이 좋다.In addition, the selection of the restoration gain generated by the amplitude transmission response for the region I depends on the acceptable result in the predetermined video signal processing apparatus. For example, if the restoration gain is exceeded, low level ALSUV signal interference can be felt. If the recovery gain is not sufficient, a significant separation effect appears in the vertical detail frequency range below 2 MHz, resulting in low level vertical detail information. Thus, the slope of the amplitude transmission characteristic in region I corresponds to the amount of signal gain needed to produce a predetermined response (flat luminance response) without inducing an unacceptable side effect. It is preferable that the signal amplitude response to region I preferably exhibits a fixed relationship depending on the response of the signal path for converting the separated luminance signal Y from the output of the comb filter 15.

이 실예에서, 중간 진폭 신호들의 최대 진폭 변환은 대략 3의 최대 신호 이득과 대략 2의 최소 신호이득 사이에서 영역Ⅱ 내에서 제어할 수 있게 증폭되며, 이 경우 복원이득의 크기와 같다. 그러나, 보통 진폭 신호들의 작은 진폭 변환을 포함한 작은 진폭 신호들은 복원 이득으로 처리된다. 따라서 잡음과 ALSUV 간섭을 포함하고 있는 바람직스럽지 못한 저레벨 신호 성분들의 증가는 받아들일 수 있는 최소까지 반드시 소거되거나 또는 감소되며, 그로 인해 저레벨 수직 디테일 정보의 영상 "겹침현상"이 회피된다.In this example, the maximum amplitude transform of the intermediate amplitude signals is amplifiably controllable in region II between a maximum signal gain of approximately three and a minimum signal gain of approximately two, in this case equal to the magnitude of the recovery gain. However, small amplitude signals, usually including small amplitude conversions of amplitude signals, are processed with reconstruction gain. Thus, an increase in undesirable low level signal components, including noise and ALSUV interference, is necessarily canceled or reduced to an acceptable minimum, thereby avoiding image "overlap" of low level vertical detail information.

전송응답 a₁은 가변저항(165)의 한 끝단에서 발생되며, 또한 증폭 또는 증가의 최대량 영역Ⅱ에서 중간 진폭변환에 적용되게 하고, 감쇄 또는 절단의 최대량의 영역Ⅲ 내에서 큰 진폭변화에 적용되게 하는 조건과 일치한다. 이러한 전송 응답에 대해서, 대략 3인 초대신호 이득은 영역Ⅱ 내에서 처리된 신호에 적용되며, 복원 이득보다 작은 이득은 영역Ⅲ 내에서 처리된 신호에 적용된다.The transmission response a ₁ is generated at one end of the variable resistor 165 and is also applied to the intermediate amplitude conversion in the region II of the maximum amount of amplification or increase, and to the large amplitude change in the region III of the maximum amount of attenuation or truncation. Matches the condition For such a transmission response, an approximate signal gain of 3 is applied to the signal processed in region II and a gain less than the reconstruction gain is applied to the signal processed in region III.

영역Ⅱ와 Ⅲ 내에서 처리된 신호에 적용되는 신호 이득은 저항(165)이 다른 단부쪽으로 조정됨에 따라 신호극성 모두에 대해 상호 보상되게 하는 방법으로 계속적인 변화를 초래한다. 영역Ⅰ 내에서 처리된 작은 신호진폭 변화에 적용되는 복원이득의 고정값은 영역Ⅱ와 Ⅲ의 이득이 제어되기 때문에 변화하지 않는다.The signal gain applied to the processed signal in regions II and III results in a continuous change in such a way that the resistance 165 is mutually compensated for both signal polarities as it is adjusted toward the other end. The fixed value of the restoration gain applied to the small signal amplitude change processed in the region I does not change because the gains of the regions II and III are controlled.

전송응답 a₂는 가변저항(165)의 중간 위치설정으로 발생되며, 중간 진폭 신호의 최대 진폭 변환이 응답a₁과 관련된 이득보다 적은 이득으로 영역Ⅱ 내에서 증폭되는 조건에 일치한다. 동시에, 큰 진폭신호의 최대 진폭변환 응답 a₁과 연결된 이득보다 큰 이득으로 영역 내에서 처리된다. 따라서, 역, Ⅱ 및 Ⅲ과 연결된 신호이득은 저항(165)가 조정되므로서 완전한 방법으로 변환된다. 유사한 관차리 중간변환 응답 a₃에서도 적용된다.The transfer response a ₂ occurs with the intermediate positioning of the variable resistor 165, which corresponds to the condition that the maximum amplitude conversion of the intermediate amplitude signal is amplified in region II with a gain less than the gain associated with response a ₁ . At the same time, it is processed in the region with a gain greater than the gain associated with the maximum amplitude conversion response a ₁ of the large amplitude signal. Thus, the signal gains associated with inverse, II and III are converted in a complete manner with the resistor 165 being adjusted. The same applies to the similar correlation intermediate transformation response a ₃ .

전송응답a₄는 가변저항(165)의 타측 단부로 위치 설정하므로 발생되며 증폭의 최소량이 영역Ⅱ 내에서 처리돈 신호에 적용되는 조건에 일치하며, 감쇄 또는 절단의 최소량은 영역Ⅲ 내에서 처리된 신호에 적용되는 조건에 일치한다.The transmission response a ₄ is generated because it is positioned at the other end of the variable resistor 165, and the minimum amount of amplification corresponds to the condition applied to the processed signal in the area II, and the minimum amount of attenuation or cutting is processed in the area III. Match the conditions applied to the signal.

이 신예에 있어서, 영역Ⅱ와 Ⅲ에 대한 전송응답 a₄와 관련된 최소응답은 영역Ⅰ과 관련된 복원전송 함수의 기울기에 의하여 제한된다. 따라서 영역Ⅱ와 Ⅲ내에서 처리된 신호에 적용되는 신호 이득은 영역Ⅰ 내의 신호에 적용되는 복원이과득 같으며, 그럼러므로 복원 이득은 영역Ⅱ 내에서 이용 가능한 최소 이득과 일치하며, 그리고 영역 내에서 이용 가능한 최대 이득에 일치한다. 영역Ⅱ와 Ⅲ사이의 경계를 한정하는 파괴점 P는 이득 제어가 영향을 받는 것에 따른 수직 궤적을 나타낸다.In this new example, the minimum response associated with transfer response a ₄ for regions II and III is limited by the slope of the reconstruction transfer function associated with region I. Thus, the signal gain applied to the signals processed in areas II and III is equal to the reconstruction gain applied to the signals in area I, and therefore the recovery gain is consistent with the minimum gain available in area II, and It corresponds to the maximum gain available at. The break point P, which defines the boundary between regions II and III, represents the vertical trajectory as the gain control is affected.

상기 신호처리 장치는 영역Ⅰ 내에서 처리된 저레벨 신호에 적용된 고정이득을 변환하지 않고 중간진폭 수직 디테일 신호들과 큰 진폭 수직 디테일 신호들의 이득을 제어한다. 또한 상기 장치는 큰 진폭 신호에 대하여 영역Ⅲ에서의 이득이 증가 영역Ⅱ에서의 중간 진폭 신호에 대하여 적용된 이득량의 감소와 동시에 증가되도록하므로 영역 Ⅲ에서 처리된 큰 진폭 신호와 관련된 디테일 손실을 최소로 한다.The signal processing apparatus controls the gain of the intermediate amplitude vertical detail signals and the large amplitude vertical detail signals without converting the fixed gain applied to the low level signal processed in the region I. The apparatus also allows the gain in region III for large amplitude signals to be increased simultaneously with the decrease in the amount of gain applied for intermediate amplitude signals in region II, thereby minimizing the detail loss associated with the large amplitude signal processed in region III. do.

가변저항(165)은 여러가지 시스템의 요청에 따라 수직 디테일 신호의 비직선형 전송 응답에 맞도록 시청자가 조정 가능토록 설계되어 제작되어 있다. 또한 가변저항(165)은 이득 제어 전압의 적당한 전원에 응답하는 제어된 임피던스 소자로서 트랜지스터를 포함하고 있는 회로망과 같은 어떤 다른 가변 임피던스 회로망으로 대체될 수 있다.The variable resistor 165 is designed and manufactured so that the viewer can adjust it to match the nonlinear transmission response of the vertical detail signal upon request of various systems. Variable resistor 165 may also be replaced with any other variable impedance network, such as a network containing transistors, as a controlled impedance element that responds to a suitable supply of gain control voltage.

Claims (1)

지역통과 필터(42)와 수직 디테일 신호 처리회로(50)의 신호 변환기를 전원에 의하여 공급된 신호에 응답케 구성하고, 신호가산 결합기(30)가 상기 신호변환기의 출력에 응답케 구성하여 저역통과 필터가 상기 전원신호에 대하여 직선형 변환을 하게하고 상기 수직 디테일 신호처리 회로가 상기 전원신호에 대하여 비직선형 변환을 하게 한 비데오 신호의 제어 가능한 비직선형 처리회로에 있어서 수직 디테일 신호처리회로(50)가 상기 신호를 직선적으로 변환시키는 전원에 연결된 저항(155)과, 상기 전원에 결합되어 비직선형 신호 전송함수를 가진 처리기(151)와의 결합체로 구비시켜, 제Ⅰ 영역에서 제로보다 큰 제1 이득을 가진 상기 신호의 작은 진폭 변화를 하게하고 제Ⅱ 영역에서 제1 이득보다 큰 제2 이득을 가진 상기 신호의 중간진폭 변환을 하게하며 제로보다 크지만 제3 영역에서 제1 이득보다 작은 상기 신호의 이득을 가진 큰 진폭 변환을 하게 하고, 트랜지스터(148)가 상기 저역과 필터와 수직 디테일 신호처리 회로로 부터 신호 출력을 분리하게 구성하여 그에 의하여 제거된 작은 신호 진폭 변환을 가진 상기 수직 디테일 신호초리 회로의 출력을 발생케한 비데오 신호의 제어가능한 비직선형 처리회로.The signal converters of the region pass filter 42 and the vertical detail signal processing circuit 50 are configured to respond to a signal supplied by a power source, and the signal addition combiner 30 is configured to respond to the output of the signal converter to generate a low pass. In a controllable nonlinear processing circuit for a video signal in which a filter performs a linear conversion on the power signal and the vertical detail signal processing circuit performs a non-linear conversion on the power signal, the vertical detail signal processing circuit 50 A resistor 155 coupled to a power source for linearly converting the signal and a processor 151 coupled to the power source having a non-linear signal transfer function, having a first gain greater than zero in the first region. Allow small amplitude changes of the signal and intermediate amplitude conversion of the signal having a second gain greater than the first gain in the second region. Large amplitude conversion with gain of the signal greater than zero but less than the first gain in a third region, and transistor 148 is configured to separate signal output from the low pass filter and vertical detail signal processing circuitry And a controllable nonlinear processing circuit of the video signal that has generated the output of said vertical detail signal isolation circuit with a small signal amplitude transformation removed thereby.

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