DE3423114C2

DE3423114C2 - Digitale Signalverarbeitungsschaltung

Info

Publication number: DE3423114C2
Application number: DE3423114A
Authority: DE
Inventors: Thomas Vincent Merchantville N.J. Bolger
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1983-06-24
Filing date: 1984-06-22
Publication date: 1986-12-11
Also published as: KR850000883A; JPH0438186B2; US4538178A; CA1216661A; IT1174020B; GB2142501B; AU2945984A; AT386913B; DE3423114A1; JPS60216674A; GB8415647D0; GB2142501A; HK58691A; KR920010505B1; ES8504414A1; IT8421447A0; AU572154B2; ATA201684A; FR2549315B1; IT8421447A1

Abstract

Es wird eine digitale Signalversteilerungsschaltung beschrieben, in der digitale Eingangssignale mit gefilterten und gewichteten Versionen dieser Signale kombiniert werden, um steuerbar versteilerte digitale Signale zu erzeugen. Durch ein digitales Filter (12) werden die relativ hochfrequenten Komponenten (YB) des digitalen Eingangssignals erzeugt, die durch einen digitalen Multiplizierer (30) entsprechend einem Multiplikatorkoeffizienten (MC) gesteuert gewichtet werden. Der Multiplikatorkoeffizient wird durch eine Steuerschaltung (40) mit einem Wert erzeugt, der entsprechend der Spitzenamplitude der höherfrequenten Komponenten des digitalen Eingangssignals relativ zum Wert eines Versteilerungspegelsteuersignals bestimmt wird.

Description

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werden, neigen sie dazu, den horizontalen Detailgehalt tungssektion eines Fernsehempfängers, in dem Leucht-

der reproduzierten Biider zu erhöhen. Analoge Schal- dichtesignale digital verarbeitet werden. Die vorliegen-

lungsanordnungen mit diesen Eigenschafren für Fern- de Erfindung wird hier anhand eines digitalen Leucht-

sehcmpfänger, bei denen die Signale analog verarbeitet dichtesignalverarbeitungsteils eines Fernsehempfänwcrden, sind aus der US-PS 44 37 123 bekannt. 5 gers beschrieben, da die digitale Versteilerungsopera-

Bei digitalen Signalverarbeitungseinrichtungen muß tion, welche in Abhängigkeit von veränderbaren digita-

die Versteilerungsoperation jedoch durch eine digitale len Versteilerungssignalen steuerbar ist hier mit beson-

Signalversteilerungsschaltung bei Signalen bewirkt derem Vorteil Anwendung finden kann. Die Erfindung

werden, welche Signalwerte darstellende digitale Zah- ist jedoch ganz allgemein auch bei anderen Anwendunlen sind, und nicht mit den Signalwerten selbst. Es müs- io gen mit Erfolg verwendbar.

sen also digitale Schaltungen vorgesehen werden, um Die Einrichtung gemäß Fig I enthält einen digitalen

ein digitales Signal, das einen Versteilerungspegel dar- Addierer 10, der eine Quelle für breitbandige digitale

stellt, zu erzeugen, um dann aus diesen unter bestimm- Luminanz- oder Leuchtdichtesignale Yw bildet, die in

ten Bedingungen des digitalen Signals ein Multiplikator- ihm durch Addieren vertikaler Detailinformation, die in koeffizientensignal zu gewinnen, und um versteuerte di- 15 kammgefilterten digitalen Chrominanz- oder Farbartsi-

gitale Signale unter Steuerung durch das Multiplikator- gnaien Cc enthalten sind, mit kammgefilterten digitalen

kceffizientensignal zu erzeugen, Leuchtdichtesignalen Yc erzeugt werden. Die Größe

Die Aufgabe der Erfindung liegt in de' Schaffung der digitalen Leuchtdichtesignale Y als Funktion der

einer digitalen Versteilerungsschaltung mit in Abhän- Frequenz f einschließlich der breitbandigen digitalen

gigkeit vom digitalen Fernsehsignal erfolgender Rege- 20 Leuchtdichtesignale Wist in Rg 2 dargestellt,

lung des Versteilerungsgrades. Diese Aufgabe wird bei Die breitbandigen digitalen Leuchtdichtesignale Yw

einer Schaltung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs werden einem digitalen Filter 12 der Einrichtung gemäß

!,wie sie aus der erwähnten europäischen Patentanmel- Fig I zugeführt, welches tiefpaßgefilterte digitale

dung 16 318 Al bekannt, erfindungsgemäß durch die im Leuchtdichtesignale Yl einschließlich der relativ nieder-

Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Merk- 25 frequenten Anteile des Signals Yw sowie bandgefilterte

male gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den digitale Leuehtdichtesignale Yb einschließlich der ver-

Unteransprüchen gekennzeichnet hältnismäßig hochfrequenten Anteile des breitbandigen

Während die oben erwähnten analogen Versteile- Leuchtdichtesignals liefert. Die gefilterten digitalen

rungsschaltungen hinsichtlich der Steuerung des Ver- Leuehtdichtesignale Yl und Yb haben vorzugsweise ei-

steilerungsgrades mit einer ein Bandfilter enthaltenden 30 nen im wesentlichen komplementären Frequenzgang

Rückführungsanordnung arbeiten, kann bei digitalen oder komplementäres Frequenz-Amplituden-Spek-

Vcrsteilerungseinrichtungen wegen der Möglichkeit, di- trum, wie die mit Yl und Yb bezeichneten Kurven in

gitale Signale vorherbestimmbar und genau zu wichten, Fig 2 zeigen.

eine Rückführungsanordnung und der damit verbun- Ein in Fig 3 dargestelltes Ausführungsbeispiel des di-

dene Aufwand vermieden werden. Außerdem kann das 35 gitalen Filters 12 enthält ein mehrstufiges Schieberegi-

erwähntc Bandfilter entfallen. ster 14, welches an verschiedenen Ausgangsabgriffen

Bei einer digitalen Signalverarbeitungsschaltung mit verzögerte Abbilder der breitbandigen digitalen einem digitalen Filter, welches bestimmte Frequenz- Leuehtdichtesignale Yw in Ansprache auf die Eingangskomponenten von digitalen Eingangssignalen erzeugt, signale Yw und ein nicht dargestelltes Taktsignal liefert, die durch eine Wichtungsschaltung gewichtet werden, 40 Die an den Abgriffen des Schieberegisters 14 erzeugten erfolgt gemäß der Erfindung die Wichtung in Abhängig- verzögerten digitalen Leuehtdichtesignale werden kcit von einem Wichtungsregelsignal, das durch eine durch digitale Wichtungsschaltungen Wl, W2und W3, Steuerschaltung entsprechend den bestimmten Fre- bei denen es sich beispielsweise um digitale Multipliziequcnzkomponenten der digitalen Eingangssignale er- rer handeln kann, gewichtet. Die Werte der Wichtungszcugt wird, und die gewichteten Signale werden mit den 45 koeffizienten der Wichtungsschaltungen Wl, W2 und digitalen Eingangssignalen kombiniert. W3 bestimmen bekanntlich den Frequenzgang des digi-

Im folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfin- talen Filters 12.

dung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher er- Die gewichteten verzögerten Leuehtdichtesignale

läutert. werden durch einen digitalen Addierer 16 unter Erzeu-

Es zeigen: 50 gung der bandgefilterten digitalen Leuchtdichtesignale

Fig 1 ein Blockschaltbild einer digitalen Signalverar- Yb summiert. Ein Ausgangsabgriff an der mittleren Stu-

beitungseinrichtung, die ein Ausführungsbeispiel der fe des Schieberegisters 14 liefert verzögerte breitbandi-

vorliegenden Erfindung enthält; ge Leuehtdichtesignale VV, von denen die bandgefilter-

Fig 2, 4 und 5 grafische Darstellungen von Übertra- ten digitalen Leuehtdichtesignale Y_B in einem Sub-tra-

gungskennlinien auf die bei der Erläuterung der Einrich- 55 hierer 18 subtrahiert werden, um die tiefpaßgefilterten

lung gemäß Fig 1 Bezug genommen wird und digitalen Leuehtdichtesignale Yl zu erzeugen. Die Si-

Fig3,6,7,8,9 und 10 zum Teil in Blockform gehaltene gnale Yb und Yl sind daher im wesentlichen komple-

Schallbilder von beispielhaften Ausführungsformen mentär zueinander,

von Teilen der Einrichtung gemäß der Fig 1. Durch eine digitale Entkernungsschaltung 20 werden

In ucii Zeichnungen bedeutet ein breiter Pfeil einen 00 in der Einrichtung gemäß Fig 1 entkernte digitale Signalweg für parallele digitale Mehrbit-Signale und Leuehtdichtesignale Ybc erzeugt, die beispielsweise in Pfeile mit einem einfachen Strich Signalwege für Ein- Ansprache auf die tiefpaßgefilterten digitalen Leucht-Bit- oder serielle digitale Signale, für Taktsignale oder dichtesignale Y_L steuerbar entkernt werden können, für Steuersignale. Ein Kreis am Eingang eines logischen Wenn die Werte oder Pegel der digitalen Leuchtdichte-Elements oder Gatters zeigt an, daß das Element auf die 65 signale Y_L verhältnismäßig hoch sind, was einem hellen Negation des diesem Eingang zugeführten Signals an- Bild entspricht, weist die Coring- oder Entkernungsspricht. schaltung 20 einen Entkernungsschwellwert Ytl ver-

Fig 1 zeigt einen Teil einer digitalen Signalverarbei- hältnismäßig niedrigen Betrages auf, so daß entkernte

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Signale Ybc nur dann erzeugt werden, wenn die Größe gert, die verzögerte digitale Leuchtdichtesignale Y_n er-

von Yb die von Ytl überschreitet. Wenn die Werte des zeugt. Die Verzögerungsschaltung 22 ist beispielsweise

digitalen Leuchtdichtesignals Yl verhältnismäßig klein ein Schieberegister mit einer solchen Anzahl von Slu-

sind, was einem dunklen Bild entspricht, weist die digita- fen, daß sich eine zeitliche Verzögerung ergibt, die im Ie Entkernungsschaltung 20 einen Entkernungsschwell- 5 wesentlichen gleich der Verzögerung ist, die bei der

wert Yth verhältnismäßig hohen Betrages auf und er- Erzeugung der multiplizierten digitalen Leuchtdichtesi-

zeugt entkernte Signale Vacnur wenn die Größe von Y_B gnale Ym aus dem breitbandigen digitalen Leuchtdichte-

die von Ym überschreitet. signal Yw im Signalweg mit den Schaltungseinheiten 12,

Die Entkernungsschaltung 20 bewirkt daher bei 20,30 auftritt

dunklen Szenen ein tieferes Entkernen als bei helleren io Die verzögerten breitbandigen digitalen Leuchtdich-

Szenen. Dies ist wünschenswert, da die höherfrequenten tesignale Yd und die multiplizierten, gesteuert entkern-

Signale relativ niedrigen Wertes, die diese Schaltung ten digitalen Leuchtdichtesignale Y_M werden durch ei-

entfemt, oft unerwünschten Rausch- oder Störsignalen nen digitalen Addierer 24 unter Erzeugung versteilter-

entsprechen, die dazu neigen, in dunkleren Szenen leicht ter Leuchtdichtesignale Yp kombiniert In Fig 2 ist ausichtbare und störende Flecke zu erzeugen. Als digitale is ßerdem eine Schar von Amplituden-Frequenz-Kennli-

Entker- nungsschaltung 20 kann beispielsweise eine nien von versteuerten digitalen Leuchtdichtesignalen

Schaltungsanordnung verwendet werden, wie sie in der Yp dargestellt, die die Summe entsprechender Kennli-

gleichrangigen Anmeldung, die auf der US-Patentan- nien aus der Schar Ym und die Kennlinie von VV(die der

meldung Nr. 5 07 555 (T. V. Böiger) basiert, beschrieben von Ym entspricht) sind. Die Übertragungsfunktion der

ist 20 Versteilerungsschaltung der Fig 1 als Ganzes kann wie

Die entkernten digitalen Leuchtdichtesignale Vecvon folgt ausgedrückt werden:
der Entkernungsschaltung 20 werden durch einen digitalen Multiplizierer 30 steuerbar gewichtet. Diese Wich- Yp = [1+//(12) χ //(20) χ MC]Yw (1) tung wird durch einen Multiplikatorkoeffizienten MC

gesteuert, der durch eine digitale Versteilerungssteuer- 25 hierin bedeuten //(12) die Übertragungsfunktion des

schaltung 40 erzeugt wird. Der Multiplizierer 30 erzeugt digitalen Filters 12 und //(20) die Übertragungsfunk-

dementsprechend multiplizierte digitale Leuchtdichtesi- tion der Coring- und Entkernungsschaltung 20; die Ver-

gnale Ym mit Kennlinien, die in Fig 2 durch die Schar zögerung 22 ist dabei in der oben angegebenen Weise

von mit Ym bezeichneten Kurven dargestellt ist. Der bemessen. Wenn man die Betrachtung auf den Teil Y'a

Multiplizierer 30 ist beispielsweise ein Acht-mal-Acht- 30 der digitalen Leuchtdichtesignale K_w beschränkt die im

Bit-Multiplizierer, es kann jedoch auch ein verhältnis- Durchlaßband des digitalen Filters 12 liegen (so daß

mäßig einfacher Schieberegister- und Addierer-Multi- |//(12)| el ist) und wenn der Entkernungsschwellwert

plizierer verwendet werden, wenn relativ wenige Werte der Entkernungsschaltung 20 so niedrig ist, daß er ver-

des Multiplikatorkoeffizienten MCausreichen. nachlässigt werden kann (d. h. so daß | //(20) | a= I ist),

Die digitale Versteilerungssteuerschaltung 40 erzeugt 35 dann reduziert sich die Übertragungsfunktion auf
die Multiplikatorkoeffizienten MCin steuerbarer Weise

in Ansprache auf die bandgefilterten digitalen Leucht- Y'_P = [1 + MC]Y'b. (2) dichtesignale Yb und ein vom Betrachter von Hand einstellbares Versteilerungssteuersignal MPC. Der Multi- Da der Bereich von MC beispielsweise zwischen Null plikatorkoeffizient MC wird in Ansprache auf das Ver- 40 und Eins liegt wird Y'p im Bereich zwischen Eins und hältnis der Spitzengröße oder -amplituden Ybpk der dem Zweifachen von Y'b liegen.

bandpaßgefilterten Leuchtdichtesignale Yb zur Größe Es sei beispielsweise der Fall betrachtet daß die digi-

des Steuersignals MPC entsprechend einer vorgegebe- talen Leuchtdichtesignale Y's Digitalwerte entspre-

nen Kennlinie gesteuert wie sie beispielsweise in Fig 4 chend Dezimalzahlen zwischen Null und etwa Achtzig

dargestellt ist Wenn die Spitzenamplitude Ybpk kleiner 45 haben, wie es in Fig 5 dargestellt ist und daß das von

als MPC'isU was einen relativ niedrigen hochfrequenten Hand einstellbare Versteilerungssteuersignal MPC auf

Leuchtdichtesignalanteil anzeigt wird ein Signal einen Wert entsprechend der Dezimalzahl Zwanzig ein-

MC = 1, wie es durch die Linie 60 dargestellt ist, er- gestellt ist Für Werte von V'b<20 erzeugt die Verstei-

zeugt um eine maximale Versteilerung, d. h. eine maxi- Ierungssteuerschaltung 40 ein Signal MC = 1 entsprc-

male Anhebung von etwa vorhandenen hochfrequenten 50 chend dem Kurvenabschnitt 60 in Fig 4 und Y'v= 2 Y'n

Signalanteilen zu bewirken. Wenn der Spitzenbetrag entsprechend Gleichung (2). Dieser Bereich ist durch die

Ybpk größer als das Doppelte von MPC ist, was einen Linie 70 in Fig. 5 dargestellt Wenn der Wert von V« auf

relativ großen hochfrequenten Leuchtdichtesignalanteil Vierzig ansteigt verringert die Versteilerungssteuer-

anzeigt wird ein Signal MC = 0 erzeugt wie es durch schaltung 40 die Versteilerung entsprechend der Linie

die Linie 64 dargestellt ist so daß praktisch keine Ver- 55 62 der Fig 4, so daß Y7>mit Werten erzeugt wird, wie sie

steuerung, d. h. keine Anhebung des hochfrequenten Si- durch die Linie 72 in FIg 5 dargestellt werden. Für Wer-

gnalanteils eingeführt wird Zwischen diesen Werten te von Υβ>40 erzeugt die Steuerschaltung 40 das Si-

von Ybpk wird MC entsprechend dem Verhältnis VbpkI gnal MC = 0 entsprechend dem Kurvenabschnitt 64 in

MPCzwischen Eins und Null gesteuert wie es beispiels- Fig 4, so daß Y'p mit Werten, wie sie durch die Linie 74

weise durch die Linie 62 dargestellt ist Die Kurve 60 ist 60 in Fig. 5 dargestellt werden, erzeugt wird,

praktisch eine treppenartige Kennlinie, bei der die An- Fig 6 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer digitalen

zahl der Stufen durch die Anzahl der digitalen Werte Versteilerungssteuerschaltung 40, welche eine Multipli-

bestimmt wird, die MC annehmen kann und die durch katorkoeffizienten MC mit der unter Bezugnahme auf

die Anzahl der Bits des digitalen Signals MC begrenzt die FIg 1 und 4 erläuterten Kennlinie 60-62-64 liefert

ist 65 Die Spitzengröße oder -amplitude Ybpk des bandpaßgc-

Bei der Einrichtung gemäß Fig. 1 werden die breit- filterten digitalen Leuchtdichtesignals Yb wird durch ci-

bandigen digitalen Leuchtdichtesignale Yivferner durch nen digitalen Peak- oder Spitzendetektor 42 ermittelt

eine digitale Verzögerungsschaltung 22 zeitlich verzö- Das Spitzenwertsignal Ybpk und das Signal MPC wer-

den einem digitalen Grobverstärkungsgraddetektor 44 zugeführt, der einen digitalen Koeffizientenspeicher 48 veranlaßt, Multiplikatorkoeffizienten Λ/Centsprechend den Kurvenabschnilten 60 und 64 konstanten Wertes in Fig. 4 zu erzeugen. Die Signale Ybpk und MPC werden außerdem einem digitalen Verstärkungsgradverhältnisdetektor 46 zugeführt, der den digitalen Koeffizientenspeichcr 48 veranlaßt, Multiplikatorkoeffizienten MC entsprechend dem geneigten Kurvenabschnitt 62 der Fig 4 zu erzeugen. Ausführungsbeispiele der Detektorcn 42, 44 und 46 sowie des Speichers 48 werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig 7 bis 10 erläutert.

Fig 7 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines digitalen Spitzendetektors 42, in dem die festgestellte Größe Yni'K durch den in einem Vorwärts/Rückwärts-Zähler 424 gespeicherten Zählwert dargestellt wird. Ein digitaler Vergleicher 420 liefert ein Ausgangssignal, das ein UND-Glied 422 ansprechbereit macht, wenn die Größe des bandpaßgefilterten digitalen Leuchtdichtesignals Yb die Größe Ybpk überschreitet, im übrigen liefert der Vcrgleicher 420 ein Ausgangssignal, das das UND-Glied 422 sperrt. Bei Freigabe des UND-Gliedes 422 wird ein Taktsignal 4/_ic einem Vorwärtszähleingang U des Zählers 422 zugeführt, um den Zählwert im Speicher zu erhöhen. Das Taktsignal 4/j_c hat eine relativ hohe Frequenz, beispielsweise gleich dem Vierfachen der Färb- trägerfrequenz f_sa so daß der Zähler 424 verhältnismäßig schnell weitergeschaltet wird. Dem Abwärtszähleingang D des Zählers 424 wird ein Taktsignal fn zugeführt, um den Zählwert im Zähler herabzusetzen. Das Taktsignal f_H hat eine relativ niedrige Frequenz, /.. B. die Frequenz der Fernseh-Horizontalsynchronisicrimpulse, so daß der Zähler 424 mit verhältnismäßig langsamer Zählgeschwindigkeit abwärts zählt. Der Spitzendetektor 40 erzeugt also ein Spitzengrößen- oder Spit/.cnamplitudensignal Ybpk. das schnell ansteigen kann jedoch langsam absinkt und dadurch die Spitzengröße des Leuchtdichtesignals Yb darzustellen vermag.

Fig 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel des digitalen Grobverstärkungsgraddetektors 44, der mit dem digitalen Koeffizientenspeicher 48 hinsichtlich der Erzeugung der Werte Null und Eins der Multiplikatorkoeffizienten MC entsprechend den Kurvenabschnitten 64 bzw. 60 in Fig 4 zusammenarbeitet. Das Spitzenamplitudensignal YiiPK und das von Hand eingestellte Versteilerungssteuersignal MPC werden einem digitalen Vergleicher 440 zugeführt, der ein Signal 5 abgibt, wenn MPCden Wert von Ybpk überschreitet, d.h. im Falle das (Ybpk/ MPC) < 1 ist Das Auftreten des Signals 5 zeigt an, daß MC = 1 erforderlich ist.

Die Größe von MPC wird durch eine digitale Wichtungseinrichtung 442 um den Faktor 2 vergrößert und das resultierende Signal wird einem digitalen Vergleicher 444 zugeführt. Der Vergleicher 444 erhält das resultierende Signal 2 χ ÄffCsowie das Spitzenamplitudensignal Ybpk und erzeugt ein Signal R wenn Ybpk den doppelten Wert von MPC überschreitet, d. h. für den Fall das (Ybpk/MPC) >2 ist Das Auftreten des Signals R zeigt an, das MC = 0 benötigt wird. Im Zustand 2> (Ybpk/MPC)>\, in dem ein zwischen Null und Eins liegender Wert von MC benötigt wird, werden weder das Signal R noch das Signal S erzeugt

Rg 9 zeigt ein Ausführungsbeispiel des digitalen Koeffizientenspeichers 48, der die Multiplikatorkoeffizienten MC erzeugt In einem durch Acht teilenden digitalen Zähler 480 wird ein Zählwert erzeugt und gespeichert, der nach Übertragung und Speicherung in einem digitalen Signalspeicherregister 482 der Multiplikatorkoeffizient MC werden soll. Die Zuführung eines Setzsignales S vom Detektor 44 bewirkt auf die folgende Weise, daß MC = 1 erzeugt vird: Das Signal S wird dem Setzeingang SI des Zählers 480 zugeführt, um den in ihm gespeicherten Zählwert auf den Maximalwert zu bringen und zu halten, d. h. daß dann alle Bits Einsen sind. Das Signal 5 wird ferner über ein ODER-Glied 486 dem Register 482 zugeführt, um in diesem den aus lauter Einsen bestehenden Zählwert vom Speicher 480 zu speichern und dadurch MC = 1 zu erzeugen.

Durch die Zuführung eines Rückstellsignals R vom Detektor 44 wird auf folgende Weise der Multiplikatorkoeffizient MC = 0 erzeugt: Das Signal R wird über ein ODER-Glied 484 dem Rückstelieingang Rides Zählers 480 zugeführt, um den in ihm gespeicherten Zählwert auf seinen minimalen Wert zu bringen und zu halten, d. h. alle Bits sind Nullen. Das Signal R wird außerdem über das ODER-Glied 486 dem Signalspeicherregister 482 zugeführt, um den aus lauter Nullen bestehenden Zählwert vom Speicher 480 in diesem Register zu speichern und dadurch MC = 0 zu erzeugen. Die Funktionen der Signale EN, UP und Γ bezüglich des Speichers 48 werden unten im Zusammenhang mit dem Detektor 46 erläutert. Die Detektoren 42,44 und der Speicher 48 arbeiten also zusammen, um zwei feste Werte von MC entsprechend zwei nicht überlappenden Bereich des Verhältnisses Ybpk/MPCzu erzeugen.

Fig 10 zeigt ein Ausführungsbeispiel des digitalen Verstärkungsgradverhältnisdetektors 46, der mit dem Speicher 48 bei der Erzeugung von Werten von MC zwischen Null und Eins zusammenarbeitet. Angenommen, die Bedingungen 2> (Ybpk — MPC) >1 sei erfüllt und dem Rückstelleingang Rl eines Flip-Flops 462 sei ein Signal zugeführt, das das Flip-Flop zurücksetzt und die Erzeugung eines Ausgangssignals für Steuerschalter 464 und 466 bewirkt, das diese in die dargestellten Stellungen schaltet. Der Schalter 464 führt also das Signal Ybpk einem digitalen Subtrahierer 486 zu während der Schalter 466 diesem das Signal MPC zuführt. Der Subtrahierer 468 erzeugt ein Differenzsignal DS der Größe DS= (Ybpk-MPC) an seinem Ausgang, das dort in Ansprache auf das Taktsignal Af_x gespeichert bzw. gehalten wird.

Da die Bedingung 2> (Ybpk/MPC) > 1 erfüllt ist, ist das Differenzsignal DS größer als Null, so daß der digitale Vergleicher 470 ein Ausgangssignal liefert, da die Bedingung (Ybpk-MPC) >0 erfüllt ist. Das Ausgangssignal vom Vergleicher 470 wird einem UND-Glied 474 zugeführt, um dieses für das Taktsignal 4/_sc durchlaßfähig zu machen und einen Ausgangspuls UP zu erzeugen. Das Ausgangssignal vom Vergleicher 470 wird dem Setzeingang SI des Flip-Flops 462 zugeführt, das dadurch jesetzt wird, und bewirkt, daß die Schalter 464 und 466 umschalten, so daß das Differenzsignal DS vom Ausgang des Subtrahierers dem einen Eingang und das lnkrementwertsignal MPC/8 dem anderen Eingang des Subtrahierers zugeführt wird. Der Wert MPC/S ist der durch Acht geteilte von Hand eingestellte Versteilerungssteuerwert; die Division läßt sich leicht dadurch bewirken, daß man die Bits von MPC in Bitstellen von MPCIZ mit niedrigeren Bitgewichten verschiebt

Der Subtrahierer 468 erzeugt nun ein Differenzsignal DS mit dem Wert DS = [(Ybpk-MPC) - (MPOS)I der, wenn er größer als Null ist, bewirkt, daß der Vergleicher 470 weiterhin das UND-Glied 474 offen hält und dadurch einen zweiten Ausgangsimpuls UP entstehen läßt Die Sequenz des Subtrahierens von MPC/8

vom letzten Differenzsignal DS und Erzeugen eines Impulses UP wiederholt sich, bis das neue Differenzsignal DS kleiner oder gleich Null geworden ist. Wenn das Differenzsignal DS kleiner oder gleich Null ist, erzeugt der digitale Vergleicher 472 ein Ausgangssignal, das als Transfer-Ende-Signal T dient. Das Signal T setzt das Flip-Flop 462 zurück und bewirkt dadurch ein Umschalten der Schalter 464 und 466, so daß der Detektor 46 die eben beschriebene Sequenz wiederholt.

Das Übertragungs-Ende-Signal T wird nur dann zu Beginn der Sequenz des Detektors 46 niedrig, wenn der Vergleicher 472 nichts wahrnimmt, d. h. nur wenn Zwischenwerte von MC zu erzeugen sind. Man beachte, daß das Signal 5 niedrig und das UND-Glied 460 dadurch ansprechbereit ist. Das niedrigwerdende Signal T wird dem Setzeingang SI des Flip-Flops 476 im invertierten Sinne zugeführt, so daß das Flip-Flop 476 gesetzt wird und ein Ausgangssignal liefert.das im UND-Glied 460 eine Koinzidenz erzeugt, wodurch das Freigabesignal EN entsteht Das Taktsignal 4/_sc wird dem Rückstelleingang RI des Flip-Flops 476 zugeführt, das dadurch zurückgesetzt wird und das Signal EN beendet, welches dementsprechend ein nur kurzzeitig hohes Signal ist. Das Signal EN setzt, wie oben beschrieben, den Koeffizientenspeicher 48 in Vorbereitung für das Zählen des Wertes von MC zurück.

Der in Rg 9 dargestellte Koeffizientenspeicher 48 erzeugt die Koeffizienten MC in Ansprache auf die Funktion des Verstärkungsgradverhältnisdetektors 46 wie folgt: Das kurzzeitige Freigabesignal EN wird über das ODER-Glied 484 dem Rückstelleingang RI zugeführt, so daß der Zähler 480 auf einen anfänglichen Zählwert aus lauter Nullen zurückgestellt wird. Danach werden Signale UP vom Detektor 46 dem Takteingang CK des Zählers 480 zugeführt, um den in ihm gespeicherten Zählwert bei jedem Auftreten des Signals UP um Eins zu erhöhen und dadurch den erforderlichen Wert des Multiplikatorkoeffizienten MC zu zählen. Das vom Detektor 46 am Ende seiner Vergleichsfrequenz erzeugte Signal Γ wird über das ODER-Glied 486 zugeführt, um den im Zähler 480 gespeicherten Zählwert als Multiplikatorkoeffizienten MC in das Signalspeicherregister 482 zu übertragen und dort zu speichern. Die Detektoren 42,44,46 und der Speicher 48 arbeiten also hinsichtlich der Erzeugung von Zwischenwerten von MC in einem mittleren Wertebereich des Verhältnisses YbpkI MPC zusammen.

Die beschriebenen Ausführungsformen lassen sich selbstverständlich in der verschiedensten Weise abwandeln. In manchen Fällen kann beispielsweise eine Einrichtung benötigt werden, die VVentsteilert" oder verflacht. Dies entspricht einer Situation, bei der zumindest einige der Kurven der Schar V> in Fig 2 unterhalb der Kurve von Yw verlaufen. Bei einer Schaltungsanordnung gemäß Fig 1 wird eine "Entsteilerung" durch negative Werte von MC bewirkt, die die Versteilerungssteuerschaltung 40 für bestimmte Werte des von Hand einstellbaren Versteilerungspegels MPC erzeugt Aus diesem Zweck ist der Zähler 480 (Fig 9) ein Vorwärts-Rückwärts-Zähler, der für bestimmte Werte von MPC abwärts zählen kann. Eine Entsteilerung läßt sich auch dadurch erreichen, daß man die Einrichtung gemäß Fig 1 so abwandelt, daß das tiefpaßgefilterte digitale Leuchtdichtesignal Yl anstelle des Signals Yw der Verzögerungsschaltung 22 zugeführt wird; in diesem Falle werden nur positive Werte von MC einschließlich Werten, die größer als Eins sind, benötigt Alternativ kann der Multiplizierer 30 auch eine Wichtung mit Faktoren größer als Eins vorsehen, z. B. durch eine Aufwärtsvcrschiebungsoperation, das Faktoren 2^N erzeugt, wobei N die Anzahl der Aufwärtsverschiebungen bedeutet.

Weiterhin kann auch das entkernte digitale Leuchldichtesignal Ybc anstelle des Signals Yo der Versteilerungssteuerschaltung 40 zugeführt werden. Gemäß noch einer weiteren Modifikation können durch die Schaltungen der Fig 9 und 10 andere Zahlen von Zwischenwerten von MC als die oben beschriebenen acht Werte einfach dadurch erzeugt werden, daß man für den Zähler 480 einen durch N teilenden Zähler verwendet und den MPC/8-Eingang des Schalters 466 entsprechend auf den Wert MPC/N ändert.

Gemäß wieder einem anderen Beispiel kann das digitale Filter 12 ein digitales Hochpaßfilter sein, das die Signale Y_B liefert, da die digitalen Leuchtdichtesignale Yw Frequenzkomponenten innerhalb eines begrenzten Frequenzbereiches enthält Weiterhin kann auch die Entkernungsschaltung 20 weggelassen werden, da ihre Funktion für die Signalversieilerungsoperation nicht notwendig ist Schließlich kann die mittels der Verzögerungsschaltung 22 eingeführte zeitliche Verzögerung durch das Schieberegister 14 im Filter 12 bewirkt werden, indem man als verzögerte Signale Yo diejenigen Signale verwendet, die an einem Abgriff dieses Registers mit genügend langer Verzögerung auftreten.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

ι 2 Patentansprüche zeichnet, daß die Vergleichsschaltung einen Zähler (480) zum Speichern eines Zählwertes, aus dem das

1. Digitale Signalverarbeitungsschaltung mit einer Wichtungsregelsignal srzeugt wird, enthält und daß digitalen Filterschaltung, die mit einer Quelle für zu der Zähler durch den Detektor auf den ersten bzw. verarbeitende digitale Eingangssignale gekoppelt s zweiten vorgegebenen Zählwert entsprechend ist und gefilterte digitale Signale liefert, welche re- dem ersten bzw. zweiten vorgegebenen Wert einlativ höherfrequente Komponenten der digitalen stellbar ist und zur Speicherung von Zählwerten Eingangssignale enthalten, und mit einer der digita- zwischen dem ersten und dem zweiten vorgegebelen Filterschaltung nachgeschalteten Wichtungs- nen Zählwert durch den zweiten Detektor (46) schaltung zum Wichten der Größe der gefilterten io steuerbar ist

digitalen Signale, dadurch gekennzeichnet, daß 9. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn-

mit der Eingangssignalquelle (10) und der Wich- zeichnet, daß zwischen das digitale Filter (12) und

tungsschaltung (30) eine Kombinationsschaltung die Wichtungsschaltung (30) ein digitales Amplitu-

(24) gekoppelt ist, welche die digitalen Eingangssi- denfilter (20) eingeführt ist welches aus den der

gnale und die gewichteten digitalen Signale kombi- 15 Wichtungsschaltung (30) zuzuführenden gefilterten

niert, und daß mit der Filterschaltung (12) eine Re- digitalen Signalen einen Bereich kleiner Amplitu-

gelschaltung (14) gekoppelt ist die in Abhängigkeit den entfernt

von den gefilterten digitalen Signalen ein Wich-

tungsregelsignal erzeugt, das der Wichtungsschal- Beschreibung

tung (30) zur Regelung der vorgenommenen Wich- 20

tung zugeführt wird. Die Erfindung betrifft eine digitale Signalverarbei-

2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- tungsschaltung, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs I zeichnet, daß die Regelschaltung (40) eine das vorausgesetzt ist Insbesondere handelt es sich um eine Wichtungsregelsignal in Abhängigkeit von relati- digitale Signalversteilerungsschaltung, deren Vcrstcileven Größen der gefilterten digitalen Signale (Ybpk) 25 rungsgrad in Abhängigkeit von mindestens einem Teil und einem Regelwertsignal (MPC) erzeugende des zu versteuernden digitalen Signals steuerbar ist. Die Vergleichsschaltung(44) enthält. Erfindung eignet sich besonders für die Verarbeitung

3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- digitaler Fernsehsignale in einem Fernsehempfänger,
zeichnet, daß die Regelschaltung (40) einen digita- Unter einer "Versteilerung" soll hier eine Signalverarlen Spitzendetektor (42) enthält, der für den Spit- 30 beitung verstanden werden, bei der höherfrequente Sizenwert der gefilterten digitalen Signale repräsen- gnalkomponenten angehoben oder abgesenkt werden, tative Signale (Ybpk) erzeugt die der Vergleichs- um das Signalfrequenzspektrum als Ganzes in gcschaltung (44) zugeführt werden. wünschter Weise zu beeinflussen. Eine Versteilerung im

4. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekenn- engeren Sinne, also eine Anhebung der höherfrequcnzeichnet, daß die Vergleichsschaltung (44) einen 35 ten Signalanteile, ist insbesondere dann zweckmäßig. Detektor (440, 444) zum Erzeugen des Wichtungs- wenn diese höherfrequenten Anteile durch vorangeganregelsignals mit einem ersten und einem zweiten gene Signalverarbeitungen in unerwünschter Weise gcvorgegebenen Wert enthält, die einem ersten und dämpft worden sind. Bei Fernseh-(TV)-Signalen hai /. B. einem sich mit diesem nicht überlappenden zweiten eine Dämpfung der höherfrequenten Anteile des Bereich des Verhältnisses der Größe der gefilterten 40 Leuchtdichtesignals einen unerwünschten Verlust von digitalen Signale zu der des Regelwertsignals ent- horizontalen Details im wiedergegebenen Bild zur FoI-sprechen. ge. Eine solche Dämpfung kann durch die Hochfrc-

5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekenn- quenz-Tuner- und Verstärkerschaltungen, den Zwizeichnet, daß der Detektor einen ersten Verglei- schenfrequenzverstärker, oder die Trennschaltung für eher (444), der das Wichtungsregelsignal mit dem 45 Leuchtdichteund Farbsignale verursacht werden,
ersten vorgegebenen Wert erzeugt, wenn das Ver- Eine digitale Korrekturschaltung zur Verbesserung hältnis einen Wert von etwa Eins nicht überschrei- der Konturenschärfe durch Versteilerung der Signaltet, und einen zweiten Vergleicher (444) enthält, der sprünge ist aus der europäischen Patentanmeldung Nr. das Wichtungsregelsignal mit dem zweiten vorge- 16 318 Al bekannt. Hierbei werden digitale Eingangssigebenen Wert erzeugt, wenn das Verhältnis einen 50 gnale einer Filterschaltung zugeführt, deren Ausgangs-Wert, der wesentlich größer als Eins ist, überschrei- signale die höherfrequenten Signalkomponenten cnttet. halten und einer Wichtungsschaltung zugeführt werden,

6. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekenn- in der diese gefilterten Signale durch Multiplikation mit zeichnet, daß der Detektor einen Zähler (480) ent- Gewichtsfaktoren gewichtet werden.

hält, der auf einen ersten bzw. einen zweiten vorge- 55 Feste Versteilerungsschaltungen sind bei Fernsch-

gebenen Zählwert entsprechend dem ersten bzw. empfängern jedoch nicht ausreichend, da sie auf Ände-

zweiten vorgegebenen Wert einstellbar ist, und ei- rungen der empfangenen Signale oder des Empfänger-

nen der Ableitung des Wichtungsregelsignals die- Verhaltens nicht reagieren können und sich auch nicht

nenden Zählwert speichert. entsprechend den Wünschen des Betrachters einstellen

7. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekenn- bo lassen (die nicht nur von Betrachter zu Betrachter sonzeichnet, daß die Vergleichsschaltung außerdem ei- dem auch bei einem bestimmten Betrachter in Abhännen zweiten Detektor (46) zum Erzeugen des Wich- gigkeit vom Programminhalt verschieden sein können), tungsregelsignales mit Werten zwischen dem er- Man benötigt also eine steuerbare Versteilerungsansten und dem zweiten vorgegebenen Wert entspre- Ordnung, mit der der Grad der Versteilerung durch ein chend Werten des besagten Verhältnisses in einem 65 vom Betrachter betätigbares Stellglied und in Abhän-Bereich zwischen dem ersten und dem zweiten Be- gigkeit von Änderungen des Zustandes der verarbeitcreich enthält. ten Signale veränderbar ist. Wenn solche Versleile-

8. Schaltung nach Anspruch 7, dadurch gekenn- rungsanordnungen in Fernsehempfängern verwendet