RU2107409C1 - Генератор управляющего сигнала для телевизионной системы - Google Patents

Abstract

В цветной телевизионной системе цветные сигналы, произведенные люмахромной ИС (154), суммируются (171, 173, 175, 177), чтобы произвести сигнал, представляющий обработанную яркостную информацию, иначе трудно доступную. Импульсы суммированного сигнала, соответствующие гасящим обратный ход импульсам, содержащимся в цветовых сигналах, удаляются с целью уменьшить ошибку, когда определяются признаки суммированного сигнала, например, усредняющим детектором (183). Детектор обеспечивает управляющий сигнал для видеоизменения яркостного сигнала, такого как "белая тянучка" (136). 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

Description

Изобретение относится к телевизионным системам, в частности к генератору сигнала управления для использования в телевизионных системах.

Интегральные схемы промышленно изготавливаются для обработки телевизионных сигналов. Например, интегральная схема типа ТА7730, производимая Тошиба, включает в себя обрабатывающую яркостной и цветонесущий сигнал схему и обеспечивает выходные сигналы в виде составляющих /т.е. к, 3 и с сигналы/. Эта интегральная схема также обеспечивает обработанный яркостный выходной сигнал, который может быть использован, например, для обеспечения управления с обратной связью параметрами изображения.

Существуют, однако, другие производимые промышленностью интегральные схемы, которые обеспечивают обработку сигналов, яркостного и цветности, но которые обеспечивают только выходные сигналы в виде КЗС составляющих и которые не предусматривают обработанного яркостного выходного сигнала. Пример - это интегральная схема типа ТДА4580, производимая Вальво.

Отсутствие выходного отвода для обеспечения обработанного яркостного выходного сигнала в таких интегральных схема является недостатком, так как это заранее исключает использование управления с обратной связью параметрами яркостного сигнала, такими как, например, яркость и контрастность. Настоящее изобретение направлено на решение этой проблемы.

В соответствии с признаком изобретения для использования в телевизионной системе означенного выше типа, в которой обрабатывающие яркостность и цветность секции объединяются в интегральной схеме, и обработанная яркостная информация, следовательно, не легко доступна, предусматривается комбинирующая сигнал схема для комбинирования цветовых сигналов, созданных на выходных отводах интегральной схемы, чтобы произвести "суммированный" сигнал, по крайней мере приближающий недоступную обработанную яркостную информацию. В соответствии с другим признаком изобретения признается, что "суммированный" сигнал будет содержать импульсы, соответствующие гасящим обратный ход импульсам, вставленным в интервалы обратного хода цветовых сигналов, и что такие импульсы будут искажать усредненное значение и значение амплитудных размахов суммированного сигнала. Соответственно на усилитель, объединенный с комбинирующей схемой, подается смещение, чтобы удалить импульсы суммированного сигнала, в то же время сохраняя по существу целиком суммированный сигнал между номинальным уровнем черного и белого отклонений. Таким путем надежный управляющий сигнал может быть выделен из результирующего сигнала, например, усредняющим детектором или детектором размаха амплитуд.

На фиг. 1 изображена частично в виде блок-схемы и частично в виде схематики телевизионная система, включающая в себя генератор сигнала управления, сконструированный в соответствии с изобретением; на фиг. 2 и 3 - соответственно графическое представление амплитудной характеристики белой тянучки и блок-схема устройства, имеющего передаточную функцию белой тянучки.

В последующем описании предполагается, что положительные участки яркостного сигнала соответствует белым участкам воспроизводимого изображения.

В телевизионной системе, показанной на фиг. 1, составной видеосигнал, предусмотренный на входе 142, разделяется на две составляющие: яркостной сигнал, предусмотренный на выходе 144, и сигнал цветности, предусмотренный на выходе 146.

Сигнал цветности обрабатывается хорошо известным способом в процессоре 148 для создания красного, зеленого и синего цветоразностных сигналов r-Y, b-Y и g-Y. Цветоразностные сигналы соединяются в матрице 152, обрабатывающий цветность блок 148 и матрица 152 могут быть включены в интегральную схему /ИС/ 154.

Яркостной сигнал соединяется с обрабатывающим белую тянучку блоком 136, который также принимает управляющий сигнал V_CA, генерированный генератором сигнала управления 140. Выходной сигнал обрабатывающего белую тянучку блока 136 присоединяется к схеме высокочастотной коррекции 156 для улучшения резкости изображения. Выходной сигнал схемы высокочастотной коррекции 156 присоединяется к интегральной схеме 154.

Для обработки яркостного сигнала интегральная схема 154 включает в себя управляющий контрастностью блок 158 и управляющий яркостью блок 160. Пользователь регулирует элементы для контрастности и яркости, символично представленные потенциометрами 159 и 161 соответственно, хотя в современных телевизионных системах они обычно включают в себя микропроцессор, управляемый цифроаналоговыми преобразователями. Обработанный яркостный сигнал подается в матрицу 152, где он комбинируется с цветоразностными сигналами, чтобы произвести красный /к/, зеленый /з/ и синий /с/ цветовые сигналы низкого уровня. Горизонтальные и вертикальные гасящие обратный ход импульсы HB и VB, соответственно генерированные в обрабатывающей отклонение секции /не показана/, вставляются матрицей 152 в к, з, с цветовые сигналы с целью предохранить дисплей от горизонтальных и вертикальных линий обратного хода.

К, з, с цветовые сигналы низкого уровня усиливаются предусилителями 164r, 164b, 164g, чтобы произвести К, З, С, синхронизирующие сигналы, годные для управления соответствующими катодами кинескопа 166.

Для того, чтобы предотвратить ореол пятна, а также предохранить устройство управления дисплеем и предотвратить насыщение люминофора вследствие чрезмерных пиков белоидущих сигналов, соответствующих, например, знакам, пиковой детектор 168 детектирует белоидущие пики представляющего яркостность сигнала, генерированного в генераторе сигнала управления 140, и в ответ генерирует управляющий сигнал для управляющего контрастностью блока 158. Повсюду, где белоидущие пики, превосходящие порог, соответствующий ореолу пятна, детектируются, контрастность автоматически снижается.

Автоматическое управляющее контрастностью устройство действует на все амплитуды равномерно, так как управляющий контрастностью блок 158 имеет линейную функцию коэффициента передачи. В результате срединный диапазон так же, как и высокие амплитуды, стремится к понижению, давая в результате снижение субъективной яркости изображения. Обрабатывающий белую тянучку блок 136 противодействует этому действию следующим образом.

Амплитудная характеристика обрабатывающего белую тянучку блока 136 графически представлена в фиг. 2. Амплитудная характеристика включает в себя семейство нелинейных передаточных функций, имеющих увеличивающуюся крутизну /наклон/ для среднедиапазонного и более низкого уровня уровней яркостных амплитуд по сравнению с высокой яркостью. Степень нелинейности возрастает как обратная функция величины управляющего сигнала V_C. Для наивысшей величины /V_CI/ управляющего сигнала V_C амплитудная характеристика сворачивается до линейной передаточной функции. Для более низких величин /например, V_C2 < V_C1/ передаточные функции становятся более нелинейными. В фиг. 1 управляющее белой тянучкой напряжение опознается как V_CA, потому что оно представляет усредненное значение сигнала.

Действенный путь обеспечения передаточной функции фиг. 2 показан в фиг. 3. Входное напряжение на входе 182 присоединяется в параллель к входу линейного усилителя 184 и к входу нелинейного усилителя 186. Выходные сигналы усилителей 184, 186 соединяются со "смягчающим переключателем" 188, который объединяет линейный и нелинейный выходные сигналы в соответствии с управляющим напряжением V_C, чтобы выдавать окончательный выходной сигнал на выходе 192. Амплитудная характеристика между входом 182 и выходом 192 эта та, которая показана в фиг. 2.

Управляющий сигнал /напряжение/ V_CA (см. фиг. 1) для обрабатывающего белую тянучку блока 136 получается в ответ на усредненное значение представляющего яркость сигнала /что нужно обсудить ниже/. Когда усредненная яркость изображения мала, управляющий сигнал V_CA заставляет увеличить степень нелинейности обрабатывающего белую тянучку блока 136 /см. фиг. 2 для V_C2/. В результате амплитуды среднего диапазона яркостного сигнала увеличиваются относительно уровней высоких амплитуд. Так как белоидущие пики, соответствующие малым областям изображения, незначительно воздействуют на усредненный уровень, автоматическое снижение контрастности в ответ на чрезмерные белоидущие пики, стремящиеся дополнительно уменьшить среднедиапазонные амплитуды, будет компенсировано возрастанием амплитуды белой тянучки, примененным к среднедиапазонным амплитудам. Таким путем ореол пятна так же как и устройство управления дисплеем, и насыщенность люминофора минимизируются, создавая субъективно резкие, яркие изображения.

Как ранее замечено, для автоматического управления контрастностью и белой тянучкой желательно детектировать пик и усреднение соответственно сигнала, представляющего яркостную составляющую воспроизводимого изображения после характеристик изображения, таких как контрастность и яркость, отрегулированных так, что соответствующие управляющие сигналы будут должны образом отражать содержание воспроизводимого изображения. Обрабатывающая сигнал яркости ИС ТА7730, промышленно выпускаемая Тошиба, обеспечивает на выходном отводе представляющий яркостность сигнал, получаемый сочетанием к, з, с цветовых сигналов, которые были подвергнуты управлению по контрастности и яркости. К сожалению, яркостной или представляющий яркостность сигнал отражающий управляющую обработку контрастности и яркости, не обеспечивается другими ИС, например, такими как ТДА4580, поставляемыми Вальво, как указывается в отношении ИС 154 на фиг. 1.

Генератор сигнала управления 140 решает эту проблему комбинированием к, з, с цветовых сигналов, созданных на соответствующих выходных отводах ИС 154, чтобы создавать сигнал, по крайней мере приблизительно представляющий обработанную яркостную информацию. Однако результирующий сигнал "суммированной ярости" содержит импульсы, соответствующие гасящим обратный ход импульсам высокого уровня /например, в диапазоне от - 100 до - 160 IRE/, содержащимся в к, з, с сигналах, которые комбинируются, в противоположность суммированному яркостному сигналу, произведенному ИС ТА7730, в которой к, з, с сигналы комбинируются до того, как прибавляются гасящие обратный ход импульсы. Импульсы, содержащиеся в суммированном яркостном сигнале, тянутся значительно ниже уровня черного и будут, следовательно, по существу действовать на усредненное значение (а также на значение амплитудных размахов). Соответственно управляющий сигнал, получаемый детектированием усредненного значения суммированного сигнала, неточно представлял бы яркость воспроизводимого изображения. Генератор сигнала управления 140 также включает в себя резервы, направленные на эту проблему.

Конкретно, по отношению к генератору сигнала управления 140 к, з, с цветовые сигналы, произведенные на соответствующих выходных отводах ИС 154, суммируются посредством резистивного сумматора, содержащего резисторы 171, 173, 175. Результирующий суммированный сигнал, созданный на общем соединении резисторов 171, 173 и 175, соединяется с базой усилителя эмиттерного повторителя 177. Выходной сигнал появляется через нагрузочный резистор 179 на эмиттерном выходе с малым полным сопротивлением эмиттерного повторителя 177.

Резистор 181, присоединенный между источником напряжения питания /V_CC/ и эмиттером эмиттерного повторителя 177, поднимает порог проводимости эмиттерного повторителя 177 так, что по существу весь белоидущий суммированный сигнал выше уровня черного обеспечивается на эмиттерном выходе, но импульсы, соответствующие гасящим импульсом обратного хода к, з, с цветовых сигналов, удаляются. Итак, благодаря увеличенному смещению, подаваемому на эмиттер, детектированное усредненное значение и результирующий управляющий сигнал белой тянучкой V_CA являются относительно надежным представлениями усредненной яркостной составляющей воспроизводимого изображения.

Хотя резистором 171, 173 и 175 может быть придана пропорция, соответствующая хорошо известному уравнению яркостного матрицирования, чтобы точно производить яркостной сигнал, было найдено, что соотношение 1:1:1 будет самым удовлетворительным на практике для обеспечения обратной представляющей яркостность составляющей, годной для обрабатывающего белую тянучку управления. Также с этой точки зрения отметим, что так как черное изображение соответствует полному отсутствию цветовой информации, то имеется возможность установить порог проводимости транзистора 177 соответствующим номинальному уровню черного независимо от соотношения резисторов. Не было замечено, что регулировки яркости значительно действуют на точность установки порога черного транзистора 177 в этом способе.

Несмотря на то, что рассуждение велось со ссылкой на устройство, в котором суммируются все три цветовых сигнала, чтобы создать представляющий яркостность сигнал, также можно использовать два цветовых сигнала или даже один цветовой сигнал, поскольку относящиеся к гашению импульсы удалены. Это потому, что на статистической основе усреднение любого цветового сигнала является достаточно близким к усреднению яркостной составляющей так, чтобы быть достаточным в конкретном приложении управления, обрабатывающего белую тянучку. Если используется один цветовой сигнал, предпочитается зеленый цветовой сигнал, потому что он наиболее близко относится к яркостной информации, содержащейся в изображении.

Усредненное значение суммированного выходного сигнала выдается усредняющим детектором 183, который может просто содержать R-C-фильтр нижних частот. Значение белых пиков суммированного выходного сигнала детектируется пиковым детектором 168. Подходящий пиковый детектор, который способен реагировать на очень острые пики, раскрывается в заявке на патент США порядковый номер N 380, 697, озаглавленной "Пиковый" детектор с обратной связью", поданной 14 июля 1989 г. от имени Г.А. Витледжа и переуступленной тому же самому патентовладельцу, что и настоящая заявка.

Хотя здесь был проиллюстрирован и описан предпочтительный вариант осуществления изобретения, возможны изменения и усовершенствования. Например, хотя изображение было описано со ссылкой на ИС, в которой контрастность и яркость управляются управлением амплитуды и составляющей постоянного тока яркостного сигнала, контрастность и яркость могут быть управляемыми индивидуальным управлением амплитудой и составляющей постоянного тока цветовых сигналов. Этот тот случай, который в ИС ТА 7730 и ТДА4580, на которые ссылались выше. Вдобавок, хотя использовался усилитель эмиттерного повторителя в примерном варианте осуществления, другой тип усилителя или любой другой тип односторонне ограничивающего устройства, для которого порог проводимости может быть установлен, может быть применен, чтобы удалить относящиеся к гашению обратного хода импульсы.

Claims (7)

1. Генератор управляющего сигнала для телевизионной системы, включающей в себя источник цветного видеосигнала с развертывающей частью и с гасящей частью, включающей гасящие импульсы, отличающийся тем, что содержит детектор для детектирования данного параметра входного видеосигнала и для выдачи управляющего сигнала, представляющего данный параметр, при этом детектор выполнен с возможностью реагирования на гасящие импульсы, если они включены во входной видеосигнал, и тем самым воздействия на точность управляющего сигнала, и схему исключения импульсов, подключенную к источнику цветного видеочигнала, для исключения гасящих импульсов из гасящей части видеосигнала для выдачи результирующего видеосигнала и подачи результирующего видеосигнала на детектор в качестве входного видеосигнала.

2. Генератор по п.1, отличающийся тем, что источник видеосигшнала выполнен с возможностью выдачи множества цветных видеосигналов, при этом генератор содержит дополнительно суммирующую схему, подключенную к источнику, для суммирования множества цветных видеосигналов для выработки суммарного видеосигнала, при этом схема исключения импульсов подключена к источнику через суммирующую схему.

3. Генератор по п.2, отличающийся тем, что источник сигнала содержит интегральную схему для обработки составляющих яркости и цветности телевизионного сигнала, а управляющий сигнал подключен к дополнительному средству обработки для обеспечения управления обратной связи выбранных характеристик цветных видеосигналов.

4. Генератор по п.3, отличающийся тем, что дополнительное средство обработки содержит по меньшей мере средство управления контрастностью, средство управления яркостью и управляемый нелинейный усилитель.

5. Генератор по п.2, отличающийся тем, что детектор содержит детектор среднего значения.

6. Генератор по п.2, отличающийся тем, что суммирующая схема содержит резистивную цепь.

7. Генератор по п.2, отличающийся тем, что схема исключения импульсов содержит эмиттерный повторитель, имеющий вход, к которому приложен суммарный видеосигнал, и имеющий выход, к которому приложен источник смещения.

Images