SE438231B - Apparat for uppdelning av en bildrepresenterande fergvideosignal i luminans- och krominanskomponenter - Google Patents

Description

15 20 25 sin så . #0 7s1u5s9-2D - inbegriper digital signalbehandling, utföres dessutom dylik filtrering medelst digitala_filter_som genomför ett tämligen stort antal multiplikationer med generella koeffícienter. Dessa mäste åstadkommas genom användning av synnerligen snabba direkt- minnen, vilket leder till en höjning av systemets komplikatione- grad och kostnad. . I I I Ovanstående problem löses enligt~föreliggande uppfinning därigenom, att anordningen uppvisar de i patentkravet 1 angivna kännetecknen. Anordningen är således försedd med filterorgan ”för att i rummet filtrera signalen i en-första och en andra riktning i syfte att för ett visst bildelement i bilden alstra första och andra uppskattningar av luminans- och krominanskompo- nenterna. I anordningen ingår även beslutsorgan, vilka i beroen- de av komponentvärdena utväljer en av uppskattningarna.

Rent allmänt hänför sig således uppfinningen till en sepa- reringsmetod, där åtminstone två oberoende uppskattningar av luminans- och krominanskomponenterna härleds med_hjälp av två olika bildriktningar och med användning av två olika digitala filter. Den bästa uppskattningen väljes därefter i beroende av de lokala bildegenskaperna. Den första uppskattningen kan här- ~ledas från bildelement som ligger utefter samma avsökningslinje som det just behandlade elementet, under det att den andra upp- .skattningen kan härledas från bildelement på olika linjer ovan- för och nedanför den aktuella linjen. Varje uppskattning utvär- deras genom att de enskilda komponentvärdena jämföres med an- gränsande bildelements komponentvärden. Exempelvis kan skillna- den mellan ett givet elements_uppskattade komponentvärden jämfö- ras med intilliggande elements komponentvärden i syfte att ut- välja den uppskattning som ger den minsta skillnaden. Alterna- tivt kan man använda en fördröjd separeringsteknik, varvid alla tänkbara separerade komponentvärden hos ett eller flera på var- andra följande bildelement undersöks med avseende på varje kom- bination av föregående bildelements komponentvärden, varvid det fastställes vilken kombination som ger det bästa resultatet.

De olika uppskattningarna av varje_bildelements komponent- signaler alstras vid föreliggande uppfinning medelst "korta" filter, vilka från det behandlade bildelementet sträcker sig i olika riktningar; exempelvis i horisontell och vertikal riktning.

Filtren är inrättade att i de valda riktningarna tilldela poly- nom till luminans- och krominanssignalerna. Filtrens koefficien- 10 15 20 25 30 35 40 7810539-2 3 ter är med fördel inrättade att antaga värden av den generella formen (1/2)l, vilket är lätt att realisera med ett litet antal adderare.7 in Uppfinningen har befunnits ge förbättrad separation och ger goda resultat även i de bildområden där ena eller båda komponen- terna ändrar sig snabbt. Uppfinningens prestanda är tillfreds- ställande även i jämna bildområden. Separationsfiltren är dess- utom, såsom tidigare-nämnts, lätt realiserbara och kräver ej mycket snabba direktminnen.

Uppfinningen beskrives närmare nedan med hänvisning till ett i ritningen visat utföringsexempel. Pig. 1 illustrerar dels lägena för bildelement i en bild vars sammansatta videosignal undergår separering? dels nomenklaturen med avseende på de olika elementens luminans~ och krominansvärden. Pig¿_2 är ett över- siktligt blockschema av en anordning konstruerad i enlighet med uppfinningen. Pig. 3 är ett blockschema för fördröjningskretsen 201 i fig. 2. Pig. 4 är ett blockschema för vertikalfiltret 202 i fig. 2. Pig. 5 är ett blockschema för horisontalfiltret 203 i fig. 2. Pig. 6 är ett blockschema för beslutskretsen 204 i fig.2.

Pig. 7.är ett blockschema för luminansminneskretsen 601 i fig. 6 då fördröjd separering ej används. Pig. 0 är ett blockschema för fördröjningskretsen 601 i fig. 6 då fördröjd separering används.

Pig. 9 är ett blockschema för signaländringskretsen 610 i fig.6.

Pig¿_1Q är ett blockschema för förändríngsminnet 611 i fig. 6.

Pig. 11 är ett blockschema för minimiändringskretsen 612 i fig.6.

I följande beskrivning antages att en NTSC-televisionssig~ nal samplas (medelst konventionella anordningar) med en frekvens som är fyra gånger färgunderbärvågens frekvens och att lämplig anpassning föreligger mellan samplingssignalens och färgunder- bärvågens faser. Således kommer samplingarna alternerande att innehålla information avseende de båda krominanskomposanterna Cl och C2. Vid föreliggande samplingsfrekvens utföres 910 samp- lingar under varje bildavsökningslinje.

Den terminologi som används i det följande kan illustrerasa med hjälp av fig. 1. I denna figur avsökes en bild 10 utefter ett flertal, sinsemellan i huvudsak parallella avsökningslinjer, såsom 11, 12, 13. Avsökningsapparatens utsignal samplas (i en takt i huvudsak uppgående till fyra gånger färgunderbärvågens frekvens) och varje sampling förknippas unikt med ett visst bildelement. Bildelementen är belägna i överensstämmelse med PQGR QUALITY 7e1oss9-2 10- 15 20 25 30 35 ou ett rektangulärt koordinatsystem. Således säges~dethför-ögon:*m~»ml blioket behandlade bildelementet ligga på den {:te linjen i den i:te samplingspositionen; videosignalens sammansatta värde för detta element (exempelvis elementet 21 på linje 12) betecknas härvid X(i,É). På motsvarande sätt betecknas videosignalens sam- mansatta värde för de följande bildelementen 22 ooh 23 på samma linje 12 med X(i+1,Å). Sampling-2%, belägen på följande linje 13 direkt under elementet 21, har ett sammansatt värde som ges av x<-i,,¿+1).- _ ' " i ' _ i För bildelement på den för tillfället-behandlade linjen 12, vilka föregår elementet 21, är den sammansatta signalen X uppde- lad i luminans- och krominanskomponenterna Y respektive C med hjälp av den i enlighet med föreliggande uppfinning.utförda ap- paraten§ Sålünda har elementet 20, vilket.kommer omedelbart före elementet 21 på linjen 12, luminans- och krominanskomponenterna KY(i-1, (I) respektive C(i-1, C ), under det att elementet 19, vil- ket ligger två samplingsintervall före elementet 21 har kompo- nentvärdena Y(i-2,¿f) och C(i-2,4f). På den närmast föregående linjen ll-har elementet la (beläget airekti Ovanför det aktuella elementet 21) komponentvärdena Y(í,,É~1) ooh C(i,«É-1).

Säsom tidigare nämnts är"uppfinningen inriktad på att upp- dela videosignalen X(i,¿?) i dess luminans- ooh_krominanskompo- nenter Y(i,¿?) respektive C(i,Af). Rent generellt uppnås detta genom att man bildar åtminstone två uppskattningar av dessa kom- 'ponenter på basis av värdena hos åtminstone två olika bildele- mentgrupper omgivande det aktuella bildelementet, varvid den bästa uppskattningen vâljes. När Y(i,Af) och C(i,¿') väl bestämts, beräknas värdena på I och Q på konventionellt sätt enligt föl- jande: I(i,{) (-115 cos (åäö C(i,f) för jämna -ir (1) Q <-1>fi' sin (Ég) c_ för udda i <2) För att förenkla följande beskrivning kan den första bild- elementgruppen antagas bestå av de element (19-23) som ligger före och efter det aktuella elementet på samma avsökningslinje.

,Den andra bildelementgruppen kan härvid bestå av de element '(18, 21, 2U) som ligger ovanför och nedanför det aktuella bild- elementet, dvs.bildelement svarande mot samplingar som med av- seende på den aktuella samplingen är förskjutna avsökningsinter- vall svarande mot ett helt antal linjer. Den första uppskatt- t _ . _ . ._ _.. . .__ .-. ....-í.._--.-,~._ 10 15 781-0539-2 b ningen kan således benämnas horisontell uppskattning, under det att den senare kan benämnas vertikal uppskattning. Det är dock uppenbart att andra bildelementgrupper kan användas.

I enlighet med föreliggande uppfinning antages att lumi- -nans och krominanskomponentern-a representeras av förstagrads- polynom inom gruppen vertikala uppskattningar; varvid dessa polynom betecknas YV och CV. Således gäller _ YV(i,{+k) = YO + Yík (3) _ . , K ' _ -CV(l¿¿+k) = (Co + Cík) (-1) - (4) där.K är ett mått på ett bildelements förskjutning från bild- - elementet 'xcißl Ekvafienerna (s) och (u) 'leder till följande ekvatíonsgrupp: . .

Fl -1 o oj! Eí-YO ßfwny-lni , o o -1 |Y1;_¿c 31 1 o: ico -'."'¿x ' < i 1 1 -1 -lf Wii Q< I e vars lösning är: ívcnlïxl g g g _1_¿ iland-l) 2 V w n 2 L» , i _ s <ß> LdV(L~;l_§ &å__å å _% ÉC(i,¿Q1) ! _' i ÉX(i,¿') ]_X Beträffande de horisontella uppskattningarna antages att luminanskomponenten YH representeras av ett andragradspolynom.

På varandra följande krominanskomponenter antages vara olika signaler Cl och CZ, varvid de med ordningsnumren i-2, i och i+2 utgör C1 och de med ordningsnumren i-1 och i+1 utgör C2.

Varje krominanskomponent antages ha formen av ett förstagrads- polynom, och sülwdcs gäller Y(i+1<,¿) = YA + YBK + YC1<2 j i' I ~ u) _ c1 =K _ (s) c2e = cec »; edk) <-1>K <9> Detta leder till följande ekvationsgrupp: 7s1o5z9-2 10 15 20 o 1- -t f' 'l i'- _ _ *\1, -2 u ~ o o oi ä YA o ! }_Y(i-2,f> io o oi -1 1 o i pfB iícii-znf) g 1 -1 1 o, o o ' Yo ;Y io o _ o i o. -1 1 CA §c i 1 o o' o o ; CB íx(i,f) a .1 1 ' 1 o 1! _ cc ix(i+1,¿) §_1 2 u -1 -1 o_] LCD _ *Ä<1+2,<>_J med lösningen i - - ' "- ' . t. F . “g 1 ' f '. f ' 3 i ß = i m - : ï ' ' Iffifríig: "i "i *?í"%_ C 1 _Y f. ' %X(i,¿Ö |X(i+2,¿) Beräkning av ovanstående uppskattningar sker i ett verti- kalfilter 202 och ett horisontalfilter 203, vilka visas i block- schemat i fig. 2 och vilka beskrives i detalj nedan. Dessa fil- ter kan benämnas "rumsfilter"_eftersom'de bearbetar vissa samp- lingar på basis av_lâget av de till samplingarna hörande bild- elementen. Vissa insignaler till filtren erhålles från en för- dröjningskrets 201, vilken likaledes beskrives nedan, under det att de resterande filterinsignalerna erhålles från en nedan när- mare beskriven beslutskrets 200, som alstrar den önskade, bästa förutsägelsen. gi ' Fördröjningskretsen 201 visas i detalj i fig. 3. Denna krets har till uppgift att åstadkomma att samplingarnas 21, 23, 2% värden samtidigt står tillgängliga för filtren 202 och 203.

Dessa samplingars värden är X(i,f), X(i+2,() ooh X(i,¿'+1). Un- der antagande av att varje avsökt linje innehåller 910 sampling- ar, kan fördröjningskretsen utgöras av ett första fördröjnings- element 301 med en fördröjning på 908 samplingar-och ett andra, därmed seriekopplat fördröjningselement 302 med en fördröjning' på tvâ samplingar. När fördröjningselementets 301 insignal är X(i,f'+1), dvs sampling 2H, är detta elements utsignal X(i+2,ÉÖ, dvs sampling 23, under det att_fördröjningselementets 302 utsig- nal är X(i,¿), dvs sampling 21. Signalen X(i,f)matas till verti- kalfiltret 202 via ledaren 220 och till horisontalfiltret 203 _ .. -._..- .. ..,_..._...._-.,..... 10 15 20 25 30 35 H0 7810539-2 '1 l via ledaren 221. Signalen X(i,{ +1) matas till filtret 202 via!- ledaren 222, under det att signalen X(i+2,{0 matas till filtret 203 via ledaren 223. I Ett vertikalfilter 202 som löser ekvation (5) visas i de- talj i fig. 4. Filtret har fyra ingångar 401-HON, vilka är an- slutna till en ingång hos var sin multiplikator H05-H08. Ingång- en 403 matas med värdet X(i,@) från fördröjningselementets 302 (fig. 3) utgång. Ingången UOH tillföres värdet X(i,( +1) från fördröjningselementets 301 ingång. Från beslutskretsen 204 matas ingångarna 401 och 402 via förbindelserna 205 respektive 206 (fig. 2) med luminans- och krominansvärdena för den izte samp- lingen på den föregående linjen, dvs den (Å-1):te linjen.

I överensstämmelse med ekvation (6) har var och en av mul- tiplikatorerna H05; H06 och 408 multiplikationskoefficienten 1/4, under det att multiplikatorn 407 har koefficienten 1/2.

Eftersom koefficienterna är potenser av 1/2, utföres multiplika- tionerna lätt genom att ledarna skiftas i motsvarighet till mul- tiplikandens binärrepresentation innan kombination sker i en rad adderare 409-H11 på så sätt att den sista adderarens H11 ut- signal utgör vertikaluppskattningen YV(i,{) av luminansen i en- lighet med definitionen i ekvätion (6). En ytterligare algebraisk adderare 412 ingår i det i fig. U visade filtret i syfte att bil- da skillnaden mellan X(i,¿) och luminansuppskattningen YV(i,¿).

Undersökning av ekvation (6) ger vid handen att denna skillnad är lika med vertikaluppskattningen CV(i,e) av krominanssignalen.

Nämnda båda uppskattningar överföres till beslutskretsen 20H via ledare 212 och 213. ' Ett horisontalfilter 203Wsom löser ekvation (11) visas i detalj i fig. 5. Filtret har fem ingångar 501-505, som är för- bundna med en ingång på var sin multiplikator 506-510. Ingängen SÛH matas med värdet X(i,{) från fördröjningselementets 30? (fig. 3) utgång, under det att ingången 505 matas med värdet (X(i+2,()från fördröjningselementets 301 utgång. Insignalerna vid ingångarna 501 och 502 utgöres av luminans- respektive kro- minansvärdena för det (i-2):te elementet på den fzte linjen.

Dessa värden betecknas §(i-2,¿) och 0(i-2,{), där cirkumflex- tecknet anger att värdena är preliminära för det fall att nedan beskrivna, fördröjda separering föreligger. Ingången 503 matas med luminansvärdet för -Ézte linjens (i-1):te bildelement. De tre sistnämnda insignalerna (vid ingångarna 501, 502 och 503).

- -- ~.--- - POOR QUALITY 7a1osz9-2. 10 15 20 25 mao 35 40 8 erhålles från beslufskrersen 204 via förbifidelser 209, 210 res- pektive 211 (fig. 2). ' _ l I överensstämmelse med ekvation (11) har multiplikatorerna 507 och 510 koefficienterna 1/B, multiplikatorn S09 koefficienten 1/4 och multiplikatorn 506 koefficienten 3/8, under det att mul- tiplikatorns 508 koefficient (endast erforderlig för ekvivalent uppbyggnad) är ett. Multiplikatorernas utsignaler kombineras al- gebraiskt i en följd adderare 511-514, vilka adderar multiplika- *torernas;50j-510 utsignaler och subtraherar multiplikatorns 506 utsignal. Den sista adderarens 514 utsignal utgör luminansens horisontaluppskattning YH(i,¿) såsom denna definierats i ekva- tion (ll). En ytterligare algebraisk adderare 515 ingår i det i fig. 5 visade filtret i syfte att alstra skillnaden mellan X(i,¿) och luminansuppskattningen YH(í,{). Undersökning av ekvation (11) ger vid handen att denna skillnad är lika med horisontaluppskatt- ningen CH(i,¿) av krominanssignalen. De båda nämnda.uppskattning- arna överföres till beslutskretsen 204 via ledare 207 och 208.

Ett översiktligt blockschema för beslutskretsen 204 visas i fig; 6. Såsom tidigare nämnts; har denna krets till uppgift att fastställa vilka av luminans- och krominansuppskattningarna som är "bäst". Detta kan ske heltáenkelt genom att skillnaderna mel- lan væfiê komponents vertikala och horisontella förutsägelser jämföras med komponentvärdena för bildelement "intill" det bild- element som behandlas. Med "intill" menas i detta sammanhang för enkelhets skull (a) vid luminansförutsägelser det bildelement som ligger omedelbart före det behandlade elementet och det bild- element som ligger direkt ovanför det behandlade elementet, och (b) vid krcminansförutsägelser det bildelement som ligger två samplingsintervall före det behandlade elementet och det bild- element som ligger direkt ovanför det behandlade elementet. Det är dock uppenbart att även andra definitioner på "intill" kan användas och att den relation mellan de uppskattade värdena och angränsande värden som används för styrning av beslutskretsen ej *är begränsad till enkla algebraiska skillnader utan även kan bero på skillnadernas kvadrat eller på andra önskade funktioner. _Efter det att_det fastställts vilka förutsägelser som är "bäst", kan de valda luminans- och krominansvärdena direkt ut- matas från den i fig; 6 visade beslutskretsenl Emellertid har det visat sig vara fördelaktigt att göra ett preliminärt-beslut och att därpå utvärdera därefter följande förutsägelser på basis __.._...__.._.___...._......_.___ 10 15 20 25 30 35 40 7810539-2 ' LD av olika kombinationer av de tidigare värdena på samma linje in- nan beslutet görs slutgiltigt. Denna lösning, ovan hänvisad till såsom "fördröjd separering", kan utsträckas till ett flertal för- dröjningsnivåer, där varje nivå erfordrar en fördröjning på ett samplingsintervall, Utgångarna hos den i fig. 6.visade besluts- kretsen betecknas således Y(i-L,{) och C(i-L,(), där L heltal som betecknar antalet samplingar hos den använda fördröj- är ett ningen. För L=0 (ingen fördröjning) företas val mellan två möj- ligheter, dvs utsignalerna från horisontal- och vertikalfiltren.

För L=1 (fördröjningen lika med ett samolingsintervall) förefinns fyra valmöjligheter, nämligen två för den aktuella samplingen i I kombination med två för den föregående samplingen. För L=2 (för- dröjningen lika med två samplingsintervall) finns åtta valmöjlig- heter: den (i-2):te samplingen kan antaga två värden, den (i-1):te samplingen kan antaga fyra värden och den i:te samplingen kan an- taga åtta värden. Generellt erhålles antalet möjliga variationer av uttrycket 2L+1. _ I I fig. 6, som visar det allmänna fallet med en fördröjning svarande mot L samplingar, utgöres beslutskretsens insignaler av de horisontella och vertikala luminansuppskattningarna,.erhåll- na från utgångarna 207 och 212'i fig. 2; och de.horisontella och vertikala krominansuppskattningarna från de i fig. 2 visade ut- gångarna 20S och 213. Utsignalerna utgöres av Y(i-L,{) och C(i-L,<Ö, vilka betecknas 230 respektive 231 i fig. 2.

I beroende av en första sekvensströmställares 620 läge över- föres endera av luminansuppskattningarna YV(i,¿) och YH(i,¿Ö till ett luminansminne 601 och en signaländringskrets 610. Såväl min- net 601 som kretsen 610 beskrivas närmare nedan. På motsvarande sätt överförs - i beroende av en andra sekvensströmställare621 läge ~ endera av krominansuppskattningarna CV(i,í), och CH(i,¿Ö till ett krominansminne 602 och till kretsen 610. Strömställarna 620 och 621 styrs av den minst signifikanta biten i utsignalen från en tíllståndsräknare 630, som alstrar en nedln närmare be- skriven, binär räknesignal. Strömställarna växlar således unisont mellan de båda visade lägena. _' _ Räknaren 630 kan vara utförd som en binärräknare inrättad at: räkna från 0 rillhz-L”. För L = 2 skulle således räknarens urßignaler vara 000, 001, 010, 011, ... 111. En fullständig räk- neperiod genomlöps under varje samplingsintervall för den signal som skall separeras. Lämplig synkronisering mellan den sammansatta Poofi QUALITY 311610539-2 10 ' 15 20 30 35' I un 10 videosignalen och räknaren §30 kan uppnås på olika, av faokmannenm välkända šätr. 1 f För att återvända till fig. 6, så är luminans- och kromi- nansminnena 601 respektive 602 inrättade att ackumulera tidigare. samplingars luminans- och krominansvärden. Såsom beskrives nedan, innefattar dessa minnen fördröjningselement och register. Av tids- styrningsskäl matas båda räknarna med insignaler från tillstånds- g_räknaren 630. Förutom det separerade luminansvärdet Y(i-L,¿) på _utgången 230 avger luminansminntet'6D1 över ledarna 501, 503 och 401 värdena Y(i-2,¿), Y(i-1,{) respektive Y(i,-K-1), vilka värden behövs för de i fig. W och 5 visade filtrens arbete. Luminansvär- dena för angränsande element (Y(i,É-43 och §(i-1;{)) överförs dessutom från minnet 601 till förändringskretsen 610. Pâ liknande sätt avger krominansminnet 602, förutom det separerade krominans- - värdet C(i-L,¿) på utgången 231, över ledarna 502 och 402 väbdena C(i-2,@) respektive C(i,-É-1), vilka behövs för de i fig. U och 5 visade filtrens arbete. Luminansvärdena för de angränsande ele- menten C(i,@f-1) och ê(i-2,å)_överförs dessutom från minnet 602 till förändringskretsen 610. I.detta sammanhang bör observeras att "föregående" element anses vara Cši-2,{) och ej C(i-1,{), *eftersom.det ovan antagits att“alternerande samplingar av den sammansatta signalen X(t) innehåller Cl- och C2-information.

Signalförändringskretsen 610,-som beskrives mer i detalj nedan, är inrättad att beräkna skillnaden mellan det behandlade bildelementets uppskattade luminans- och krominansvärden å ena sidan och motsvarande värden för intilliggande (enligt den tidi- Kretsens 610 ut- s gare definitionen) bildelement a andra sidan. signal benämnes förändrings- eller felvärdet EK(i), där K utgör räknarens630 tillstånd.-Denna utsignal matas till ett förändrings- minne 611 och till_en minimiändringskrets 612; Minneskretsen 611 erfordras eftersom varje uppskattning av luminans- och krominans- komponenterna i följd jämföres med angränsande elements värden, varvid resultatet av en beräkning måste lagras under de övriga beräkningarna. Vid fördröjd_separering är det dessutom möjligt att de angränsande bildelementens värden själva inte är slutgil- tiga, vilket innebär att ett antal förändringsvärden måste lagras.

Förändringsminnet 611 matar dessutom kretsen 610 med en utsignal .B14 som anger det tidigare felvärdet E (i-1), vilket adderas med _ J - föreliggande felvärde för att beräkna värdet EK(i). Minimiändrings- kretsen 612 för på nedan beskrivet sätt_en löpande registrering ~--'v4"w'flf. . .. . . , s 'S13 u ~ i.. x-rxf" 10 isf 20 zsg 30 35 H0 ---r-,-.--r-v~.--_------ _ av felvärdesutsignalerna från kretsen 610 i syfte att fastlägga a7810539~2 ll vilken uppskattning som medförde den minsta förändringen. Kret- sens 512 utsignal_benämnes "bästa numret" i motsvarighet till den uppskattning som alstrar den minsta förändringen. Denna utsignal, L+1-1, överförs till minnena som är ett binärt tal mellan 0 och 2 601, 602 och B11. Från kretsens 612 utgång 515 överförs dessutom till förändringskretsen B10 det under föregående sampling beräk- nade felvärdet Emin(i-1). Detta sker i syfte att vid fördröjd se- parering "normalisera" långa kedjor eller fel genom subtraktion med ett minimifelvärde, varigenom man undviker överbelastning.

Såväl kretsen 611 som kretsen 612 matas med tidsstyrningssignaler från räknaren 630. _ _ _ Luminansminnets 801 och krominansminnets 602 uppbyggnad be- ror på den fördröjningsnivå L som används i separeringsanord- ningen. Uppenbarligen kan bättre resultat uppnås genom att sepa- reringsbeslutet uppskjuts flera samplingsintervall så att alla kombinationer av preliminära separeringar kan undersökas för att fastlägga vilket mönster som är bäst. Varje ökning av fördröjnings- graden medför dock större komplexitet och högre kostnader efter- som erforderlig minneskapacitet rent allmänt tilltar som en funk- tion av 2L. I belysande syfte kommer minnena 601 och 602 först att beskrivas för det fall att ingen fördröjning används (L = 0) och därefter för det fall att samplingsfördröjningen uppgår till L=2.- _ i I fig. 7 visas ett luminansminne för L = 0. Minnet matas med en med §(i,¿) betecknad insignal från strömställaren 620 i fig. 6. Såsom tidigare nämnts, har denna insignal värdet YV(i,¿) när den minst signifikanta biten i räknarens 630 utsignal är "O" och värdet YH(i, 5) när denna bit har värdet "1". Insignalen ma- tas via en strömställare 701 till ett första register 702 eller ett andra register 703. Strömställarens 701 läge styrs liksom strömställarens 620 läge av den minst signifikanta biten i räkna- rens 630 utsignal, varigenom registret 702 lagrar signalen YV(i,Ä) då nämnda bit har tillståndet "O" och registret 703 lag- rar signalen YH(i,¿) då biten har tillståndet "1". Under tillstån- det 2 utläses bästa uppskattningen av-luminansvärdet från regist- ren 702 eller 703. Detta uppnås därigenom att minimiförändrings- kretsens 612 på ledaren 613 föreliggande utsignalen lagras i ett register 70k, och därigenom att läget för en strömställare 705 under tillståndet 2 styrs i överensstämmelse med det lagrade tfoon QUALITY t791osz9¿2 : 10 15 20 25 iso 35 H0 I!! ' värdet. Vid-det i figl 7 visade tillståndet Står strömställaren 705 i läge för överföring av värdet Yv(i,ɧ'til1 en fördröjníngs- krets 706; vid detta exempel antages således att den vertikala uppskattningen var bäst; , _ ' I fördröjningselementet 706 ingår ett par seriekopplade för- dröjningskretsar 707 och 708, vardera med en fördröjning på ett samplingsintervall, följda av en fördröjningskrets 709 med för; dröjníngen 903 samplingsinteryall. Fördröjníngselementets 706 insignal är-den önskade filterutsignalen Y(i~L,¿) och svarar mot utsignalen 230 i fig. 2. (I detta exempel gäller L = 0, varför Y(i-L,¿Ö = Y(i,¿)). Kretsens 707 utsignal är §(i-1,5), svarande mot utsignalen 503 i fig. 2, under-det att kretsarnas 708 och 708 utsignaler är §(i-2,¿) respektive §(i,¿'-ll, svarande mot ut- signalerna 501 och 401 i fig. 2. ' I I _ I ' Krominansminnet 602 visas ej separat men kan vara uppbyggt på samma-sätt som det i fig. 7 visade luminansminnet. _För det fall att L ='2 kan luminansminnet vara uppbyggt på det i fig¿ 8 visade sättet. Rent allmänt innefattar luminansmin- _net en följd register 801-805, 810-812;.B15 och 816, vart och ett inrättat att lagra ett uppskattat lüminansyärde. Registren är _grupperade i olika steg som är förbundna med varandra i en träd- konfiguration. Med avseende på horisontaluppskattningar består närmare bestämt-det första steget av registren 802f805, det andra steget av registren 810, 811 och det tredje steget av registret 816Ä För-vertikaluppskattningar utgöres de_första, andra och tredje stegen av registren 801, 812 respektive 815.

Registren 802-805 i det första steget är förbundna med det andra stegets register 810, 811 via ett par strömställare 808 och 809, vilkas läge styrs av den i ett ytterligare register 807 lag- 'rade "bästa nummer"-utsignalen.frán minimiändringskretsen 612.

Det andra stegets register är på motsvarande sätt förbundna med det tredje stegets register 816,vía en strömställare 814, som likaså styrs av innehållet i registret 807Ä De tredje stegens register 815 och 816 är förbundna med ett fördröjningselement 820 via en strömställare 817, som även denna styrs av den lagrade Übästa nummer"-signalen. Registren 801; 812 och 815 är kopplade ' i serie.

Registren 801-805 i det första steget tillföras på nedan_ beskrivet_sätt de preliminära värdena på_YV(i;f) och YH(i,¿)_på basis av olika kombinationer av tidigare samplingars värden. På 10 15 20 25 - 30 7s1oaa9+2 i3 motsvarande sätt matas-det andra stegets register 810-812 med preliminära värden på Yv(i-1,6) och YH(i-1,3) på basis av olika kombinationer av tidigare värden. I det andra steget finns tre 'register eftersom den tidigare samplingen Y(i-2,{) kan antaga ett av tvâ möjliga värden (nämligen ett vertikalfiltervärde och ett _horisonta1filtervärde), och vartdera av dessa båda värden kan i sin tur ge upphov till två värden på §(i-1,¿), nämligen ett ver- tikalfiltervärde och ett horisontalfiltervärde. Således är totalt fyra värden möjliga på.§(i-lff). Emellertid är de båda vertikal- filterutsignalerna identiska, varför resultaten kan lagras i trä register, nämligen de i fig. 8 visade registren 810-812. Det förs- ta steget uppvisar fem register, eftersom vart och ett av de fyra möjliga värdena på §(i-1fl?) ger upphov till vertikal- och horison- talfiltervärden på §(i,@), vilket således ger totalt åtta möjliga värden. Eftersom dock samtliga fyra vertikalfiltervärden är iden- tiska kan resultaten lagras i de fgm registren 801-805. Dessa vär- den betecknar ¥V(i,É) och YH1(i,¿Û - YH4(i,¿Ö. De insignaler som utnyttjas vid beräkningen av YH1 - YH4 framgår av nedanstående tabell.I. _ Tabell I Utsignal Insignaler Yci-Lë) Y Y ci,,;> Y <1-1,¿>_ Y ' 'c H1 v v v Yflzuf.) YH1 Yvufzflf) i eva-ene YH3 YHH (iaf) YH2 YHki-z j) cH Vid slutet av varje samplingsintervall skiftas registrens innehåll så att registren 801-805 fylls med nya värden, under det att de lagrade värdena i vissa av det första stegets register skiftas över till det andra stegets register 810-812. Det i re- gistret 812 lagrade värdet betecknas YV(i-1,3), under det att de i registren 810 och 811 lagrade värdena betecknas YHí(i-1,6) res- pektive YH2(i-1,¿)¿ Vid slutet av varje samplingsintervall fylls på samma sätt registren 810-812 med nya värden, under det att de lagrade värdena i vissa av det andra stegets register skiftas till det tredje stegets register 815 och 818I'Det_i registret 815_lagrade värdet betecknas Yv(i-2,C), och det i registret 816 lagrade värdet YH(i-2,¿). Samtidigt överför en strömställare 818 FOO-R QUALzTY 10_ 815 20 V25 ,30> näs 7810539-2 - ' lu- antingen värdet YV(i-2,¿) eller YH(i-2,¿) till en fördröjnings- krets 820. _ " Det ovan beskrivna skiftningsförfarandet är lättast att för- stå om kretsens funktion betraktas vid en given tidpunkt då samp- ' lingen X(i,¿Ö behandlas. Vid denna tidpunkt sker beslut för den (i-2):te samplingen när strömställaren 817 väljer antingen _YV(i-2,6) eller Yfi(i~2,{).-Samtidigt kan efterföljande uppskatt- ningar baserade på det icke valda värdet förkastas. Om exempelvis Yv(i-2,É) väljes för §(i-2§¿) kan värdet YH2(i-1,20 förkastas i ovanstående tabell eftersom detta baserades på det nu felaktiga antagandet att §(í-2,¿) = YH(i-2,(); Strömställaren 814 kommer således att överföra värdet YH1(i-Iyf) frän registret 810 till registret 816. Om YH(i-Éfí) väljes gäller motsatsen, varför ström- G ställarnas 817 och 814 lägen styrs unisont. 7 sOm värdet YH2(i-1,{) förkastats, framgår det av tabell I att även värdena YÉ3(i,¿) och YH4(i,¿) kan förkastas, eftersom båda dessa värden beräknades under antagandet att relationen §ür2,i) = YH(i-2,f) var giltig; Detta sker när strömställaren 808 överför värdet YH2(i,¿Ö från registret 803 till registret 811 och strömställaren 809 värdet YH1(i,¿) från registret 802 till regist- _ret 810, där nyssnämnda värden är de som.bevaras. Strömställarna 808 och 809 arbetar således unisont med varandra och med ström- srällarna sin och 817. i _ i ' _ När räknarens 630 tillstånd ligger mellan 0 och 73 beräknas de olika värdena pâ §/i,{) av filtren i fig. 4 och 5, varvid fil- terutsignalerna inmatas i korrekta register 801-905 i det första _steget genom därtill svarande inställning av en flerläges-ström- ställare 806. Närmare-bestämt är strömställaren 806 under till- stånden 0, 2, 4 och 6 ansluten-till ett enda register 801, efter- som det vertikala elementets värde Yv(i;f) ej beror på värdena av tidigare_samplingar under samma linje (se ekvation 6). Under räk- - nartillstånden 1, 3, 5 och 7 är strömställaren 806 inrättad att "inmata värdena YH1(i,É) - YHu(i,¿) i de respektive registren 802- 805. Under tillstånden 0*7 beräknas även förändringsvärdena för *varje filterutsignal under användning av värdena på Y(i;f) och _C(i~2,{) under styrning av luminans- odikrominansminnesströmstäl- lare 830 och 831. Närmare bestämt sätter strömställaren 831 under tillsfåfiaen o, 1, 2 och 3 Y(i-'2,¿)j1i1_ 10 '15 '20 25 30 35 UD /5 7819559-2 ätt förbinda registret 815 med ledaren 501. Under tíllstånden H, 5, 6 och 7 sätter strömställaren 881 §(i-?,Z) lika med YH(i-2,6) genom att förbinda registret 816 med ledaren'501. Under tillstån- den 0, 1, U och 5 sätter strömställaren 830 §(i-1,¿) lika med YV(í-1,{) genom att förbinda registret 812 med ledaren 503. Under tillstånden 2 och 3 gäller att Y(id,¿) = YH1(i-1,8) och under tillstànden 6 och 7 att Y(i-1,2) = YH2(i-1,2). Ledarna 501 och 503 tillhandahåller således korrekta insignaler för de i fig. H och 5 visade filtren, liksom för den i-figt 9 visade signaländringskret- sen. Efter beräkning av de olika värdena på §(i,¿) och därtill svarande beräkningar av signaländringen,.fastlägger strömställar- -na B08, 809 och 814 - vilka såsom nämnts tidigare styrs unisont »av det i registret 807 lagrade värdet - vilka lagrade luminans- värden som skall sparas. Dessutom utväljer strömställaren 817 det värde på Y(i-L,l) - i detta exempel Y(i-2,6) - som fastställts som bästa uppskattningen av luminanssignalenß Detta valda värde påtryckes fördröjningselementet 820, som i detta exempel utgöres ' av en fördröjningskrets 818 med en fördröjning på 908 samplingar.

Kretsens 818 utsignal utgöres av värdet Y(if¿-I) pä ledaren H01. Även i detta fall kan krominansminnet 602 vara uppbyggt pà samma sätt som det just beskrivna luminansminnet 601.

Signaländríngskretsen 610 i fig. 6 kan vara uppbyggd på det i fig. 9 visade sättet. Såsom tidigare nämnts har denna krets till uppgift att bestämma skillnaden mellan ett visst uppskattat värde ,(Y(i,¿) och C(i,{)) på luminans- och krominanskomponenterna hos en given sampling och värdet på samplingar "intill" denna givna sampling. I detta sammanhang har antagits att det finns två in- -tilliggande_samplingar, nämligen samplingarna (i~1,¿Ö och (i,-6-1).

I fig. 9 bildas skillnaden mellan Y(i,¿) och den angränsande samp- lingai Y(í,¿-1) av en subtraherare 901, under det att skillnaden mellan §(i,¿) och §(i-I,Z) bildas i en subtraherare 902. På lik- nande sätt bildas skillnaden mellan Ö(i;@) och dess grannar - ê(i-2,8) och C(i{¿-4) - i ett par subtraherare 903-respektive 904. Alternerande samplingar av krominanskomponenterna ligger dock 1800 ur fas relativt varandra, varför värdet på ê(i}C) först inverteras i inverterarna 906 och 907. Subtraherarnas 901-909 ut- signaler matas till en gemensam adderare 905, som dessutom till- föres en insignal šJ (i-1) från förändringsminnet 611 och en ne- gativ insignal Emin(i-1) från minimiändringskretsen 612. Addera- rens 905 utsignal är-det sökta förändringsvärdet, som är normali- 10 15 '20 25 7a1n5a9¥2 015 serat med värdet Eminü-l) och som i fig. 6 betecknas EKCi). 1 Detta värde âterföres både till minimiändringskretsen 612 och till förändringsminnet 611. ' ' _ I det ovan givna.exemplet för L=2 beräknas värdena EU-E7 ~ för varje behandlad sampling. Nedanstående tabell visar de vid dessa beräkningar använda värdena. ¥(i,i> .c nK nK<1-1) _ 2:1-1,21 c so g¿(1-1) YV(i,z) çV<1,z) Yvgi-1,1) cV(i-2,2) -El z°(í41) yHl(i,1) cH1(i¿ß) *yvçi-1,¿) cV Ez Eli:-1) xV sš zl xFi(i-1,2) cvzi-2,1) 24 szzi-1) xV(ï,z) cV(i,z) YV ns z2e yH3(i,z> cH3 ss s3(i-1) yVki,zy _çv;i,2) _ xazti-1,z)' cH(i-2,1) 27 ps3(i-1) .yH44i,z) cH4(¿;z) »yn2(i-1,2) cä(i-z,z) De förändringsvärden som beräknats av den i fig. 0 visade kretsen måste lagras ett samplingsintervall så att en fortlöpande totalsumma av tidigare förändringar kan ackumuleras genom att det _aktuella värdet Ek(i) adderas till det tidigare ackumulerade vär- det E¿(i-1). Denna lagring åstadkommes med hjälp av förändrings- minnet i fig. 10, som visas under antagandet L=2..I detta exem- D pel inmatas värdena EO(i) - E7¿i) i register 1000-1007 genom att en strömställare 1010 inställes i enlighet med räknarens 630 tillstånd. Under räknartillståndet 8 skiftas hälften av de lag- rade förändringsvärdena till en andra grupp register 1011-1014 i beroende av de lägen strömställarna 1015-1018 intar. Dessa ström- ställare styrs av det i registret 707 lagrade "bästa numret". De ~förändringsvärden som skiftas svarar mot de luminansvärden som skiftas från de första till de 'andra stegens register i det i fig. 8 visade lumínansminnet; övriga förändringsvärden förkastas eftersom de motsvarar förkastade Iuminansvärden.'¿flutligen utlä- ses de behållna förändringsvärdena ur registren 1011-101H_via en strömställare 1020, som styrs av räknarens 630 samtligg bitar . med undantag av den minst signifikanta. _'__.__..._.,..__...._____.f___.-_. , ,. _--____,, , .__..-.___._....;_.__..._..,.. 10 15 20 25 30 35 40 7810539-2 17 Minimiändringskretsen 612 kan vara uppbyggd på det i fig. 11 visade sättet. Allmänt sett bar denna krets tvâ uppgifter: för det första att fastställa vilket felvärde EK(íl-som är minst, för det andra att bestämma den till detta minimivärde hörande "bästa nummer"-signalen. Vid kretsen i fig. 11 tillföres de av kretsen i fig. 9 beräknade förändringsvärdena EK(i) till ett min- ne 1101 och en komparator 1102. Komparatorn jämför den aktuella insignalen EK(i) med det i registret 1101 lagrade värdet beteck- nat Eminçi) i syfte att fastställa vilket-av dessa värden som är minst. Om den aktuella insignalen är mindre än det lagrade värdet, blir värdet EK(i) det nya värdet på Emiñ(i) på grund av att en laddningssignal via ledaren 1103 påtryckes registret 1101. Såle- des är det i registret 1101 lagrade värdet alltid det minsta värdet i en följd värden pà EK(i) inmatad till kretsen i fig. 11.

Det i registret 1101 lagrade värdet överförs till ett utgångs- minne 1104 under räknarens 630 sista räknetillstånd, varigenom minnets 110U utsignal blir det önskade värdet Emin(i-1). Varje *gång komparatorn 1102 avger en laddningssignal på ledaren 1103, åstadkommer den även att räknarens 630 utsignal påtryckes regist- ret 110§ avseende "bästa numret". Resultatet härav är, att det tal som finns lagrat i registret-1105 vid slutet av varje samp- lingsintervall utgör det tidigare omtalade "bästa talet".

Såsom tidigare nämnts, uppvisar den ovanstående beskrivna utföringsformen i illustrationssyfte vissa speciella särdrag med avseende på sin uppbyggnad, och det är.uppenbart att fackmannen kan tänka sig andra arrangemang inom ramen för uppfinningen.

Exempelvis är definitionen på "intilliggande" bildelement ej be- gränsad till bildelement som ligger ovanför eller till vänster om det just behandlade bildelementet, utan i stället kan andra intilliggande bildelement utnyttjas, varjämte - om så önskas - olika vikt kan tilldelas de olika.elementen. Dessutom behöver val ej träffas mellan horísontal- och vertikaluppskattningarna, utan i stället kan båda filtrens utsignaler kombineras i beroende av ett viktschema; i vilket vikterna varierar som funktion av vilken uppskattning som alstrar den minsta ändringen relativt an- gränsande uppskattningars värden. Den ovan beskrivna beslutskret- sen kan förses med hysteres, sä att övergång från horisontalfil- terutgångar till vertikalfilterutgångar (eller omvänt) ej kan ske förrän skillnaden mellan förändringssignalerna beräknade för kom- ponentvärdena med och utan övergång nått ett visst tröskelvärde.

POOR Qöi-LLI; i

Claims (1)

1. evsïossa-2 0 ax _ Patentkrav _1. Apparat (fig. Z) för uppdelning av en bildrepresenter- ande färgvideosignal i luminans- och krominanskomponenter, k ä n nte t e c k'n a d av att den innefattar matriskretsar (T02;103)föraIt irummet filtrera nämnda signal i vertikal- ocht ' horisontalriktningar relativt ett speciellt bildelement för bildande av första och andra uppskattningar av nämnda komponenter, samt en beslutskrets (204), anordnad att reagera för nämnda föregående uppskattade komponentvärdeïn från nämnda matriskretsar Z för att välja vilken av nämnda uppskattningar, som ger det > minsta felet. _ * .ZÄ Anordning enligt kravet 1, k ä n n e t ec k n a d -av att (a) en första matriskrets (202) bildar en första upp- skattning av nämnda komponentvärden för en given sampling på basis av värdena hos en första grupp av tidigare samplingar, samt att (b) en andra matriskrets (203) bildar en andra upp- skattning av nämnda komponentvärden för nämnda givna sampling på basis av värdena hos en andra grupp av tidigare samplingar, _ varvid (c) nämnda beslutskrets (204) utväljer antingen nämnda första uppskattning e1ler.nämnda andra uppskattning på basis av en minsta skillnaden mellan vart och ett av nämnda uppskattade värden och tidigare separerade angränsande samplingars värden. 3. Anordning enligt kravet 2,"k ä n n ent e c k n a d av att separata luminans- och krominansminnen (601 resp. 602; fig. 6) i nämnda beslutskrets bildar preliminära uppskattningar fav de komponentvärden, som följer efter nämnda speciella samp- ling, på basis av varje föregående första och andra komponent- uppskattningsvärden, samt att en signaländringskrets (610; fig..6) i nämnda beslutskrets.jämför skillnaden mellan succes- síva uppskattningar och närliggande samplingar och utväljer _ såsom slutvärden uppskattníngen med den minsta skillnaden. 4. Anordning enligt kravet 3, .k ä n n e t e c k n a d' av att a) nämnda första och andra preliminära uppskattníngar av komponentvärden och slutliga_uppskattningar lagras i registrer (702, 703, fíg._7; 611, fig. 6), att b) skillnadsvärdena mellan I var och en av nämnda slutuppskattningar och de samplíngsvärden¿ som hör samman med bíldelement, vilka gränsar till nämnda efterföljande' sampling, hinns sekventien: (901-904, fig. 9), att c) nämnda skillnadsvärden lagras i ytterligare register* I '(1000-1007, fig. 10) samt att d) nämnda lagrade skillnadsvärden, |<4 i 7810559-2 _ som hör samman med alla kombinationer av nämnda första och andra preliminär- och slutvärden, kombineras i ytterligare register (1011-1014, fig. 10). PooR oUAIJzfz-Y