DE2360562A1 - Verfahren zum gewinnen von videosignalen und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents

Description

Patentanwalt

33 98V

Ing. Karl VOCKENHUBER, 1180 Wien, Pötzleinsdorferstraße 118 _w 4.Oe 2.1973 DDr. Raimund HAUSEB, .1040 Wien, Goldeggasse 2/2/2/9

Verfahren zum Gewinnen von Video-Signalen und Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens

Die Erfindung bezieht siehauf ein Verfahren zum Gewinnen von Video-Signalen, beinhaltend drei Farbsignale und ein Luminanzsignal, von einem durch ein Streifenfilter hindurch auf einen Aufnahmeschirm prpjizierten Bild eines Objektes sowie des Streifenfilters, wobei die vom Aufnahmeschirm abgeleiteten Signale punktsequentiell verarbeitet werden. '

Es ist bekannt, daß beim Farbfernsehen die Luminanzinformation von wesentlich größerer Bedeutung als die Farbinformation ist weshalb herkömmlicherweise von den Sendern dem Luminanzsignal eine größere Bandbreite eingeräumt wird als dem Chrominanzsignal. Nun sind auch bereits mehrere Lösungen von Ein- und Zweiröhrenfarbkameras bekannt, bei denen die Farbinformation von einem Farbstreifenfilter vor der Aufnahmeröhre bezogen wird. Hiezu sind auch bereits verschiedene Arten von Farbstreifenfiltern entwickelt worden. Allen diesen Systemen ist jedoch gemein, daß zur Codierung der

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Farbe ein oder zwei hochfrequente Träger herangezogen werden* deren Frequenz im Videobereich liegt, wodurch die Auflösung solcher Kameras stark herabgesetzt wird. Außerdem stellen diese Verfahren hohe Anforderungen an die Gleichmäßigkeit der Signalplattenabtastung der Aufnahmeröhre, da bei ihnen das Luminanzsignal stets aus den tieffrequenten Anteilen des Videosignals gewonnen wird. Für diese tieffrequenten Anteile ist jedoch die Abtastcharakteristik anders als für die hochfrequenten der Farbträger, was zu Schwierigkeiten bei der Farbbildung führt. Es ist schließlich auch das sogenannte lud exverfahren bekanntgeworden, durch das die letztgenannten Nachteile vermieden werden. Dabei wird ein Farbgitter mit den Farben - Schwarz, Gelb, Magenta, Cyan - verwendet. Die Verarbeitung erfolgt punktsequentiell, wobei der schwarze Streifen zur Kennzeichnung des Beginnes dieses Informationsquartettes dient. Da aber erst drei Punkte zu einem vollen Helligkeitssignal zusammengesetzt werden können, ist bei diesem Verfahren eine hohe-Punktanzahlnotwendig, um ein genügend breitbandiges Luminanzsignal zu erhalten.

Ausgehend von dem zuletzt genannten Verfahren besteht nun die Erfindung darin, daß die Streifen des Filters das Luminanzsignal Y, das Differenzsignal Y-R zwischen dem Luminanz-und dem Rotsignal und das Differenzsignal Y-B zwischen dem Iuminanz- und dem Blausignal beinhalten und vorzugsweise in der Informationsfolge

Y / Y - R / Y / Y - B "

angeordnet sind .and daß das Luminanzsignal jeweils wenigstens bis zum Auftreten des nächsten Differenzsignales gespeichert wird, worauf durch Subtraktion aus Y-( Y-E) b/AV. Y-(Y-B) die entsprechenden Farbsignale gewonnen werden. Dadurch ergibt sich ein Höchstmaß an Auflösung, wobei leicht ein breitbandiges Luminanzsignal zu erhalten ist. Zum Erkennen einer Farbe benötigt man ja drei Informationen, nämlich entweder die drei Primärfarben oder die Luminanzinformation + zwei der drei Primärfarben. Da das Luminanzsignal die Summe aller Farbhelligkeiten darstellt und daher das größte Ausgangssignal liefert, ist es zweckmäßig, dieses Signal als eines der drei Primärinformationen zu verwenden. Aus der gleichen Überlegung sind für die beiden Differenzsignale Färb-

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streifen gewählt, die nur die gewünschte'Farbe unterdrücken. Die gewünschte· Farbe kann dann durch Differenzbildung mit dem Helligkeitssignal gewonnen werden. Allein aus den drei verschiedenartigen Farbstreifen des' erfindungsgemäßen Farbstreifengitters kann bereits eine vollständige Farbinformation erhalten werden.

■ Für die Bildung des Luminanzsigrials hingegen können auch die Differenstreifen herangezogen werden. Bei ihnen ist ja das Ausgangs signal nur um den Anteil der unterdrückten Primärfarbe geringer, so daß sich praktisch kein Verlust an Auflösung ern gibt. Für Licht mit einer Farbtemperatur von 5500 K, in dem die drei Grundfarben mit gleicher Intensität vertreten sind, wäre bei den Differenz streifen die Ausgangsspannung dann um etwa 30% kleiner als beim Y-Streifen. Bei normalem Tageslicht ist der Verlust ' sogar geringer, da Tageslicht einen hohen Grünanteil besitzt, der alle Streifen ungehradert passieren kann. Voraussetzung ist allerdings, daß in benachbarten Ihformationsfolgen der Rot- bzw. Blauanteil jeweils gleich ist. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung wird daher zum Gewinnen des LuminanzSignales auch aus den Differenzsignalen jedes Farbsignal R bzw. B bis zum Auftreten des nächsten Differenzsignales ( Y-R) bzw. ( Y-B), dem dieses Farbsignal fehlt, gespeichert und dann zu diesem Differenzsignal addiert. Andernfalls entstünde nämlich eine Modulationsfrequenz mit halber Streifenfrequenz; wählte man für die Streifenfrequenz eine Frequenz, die gleichzeitig die Grenzfrequenz der Anordnung ist - z.B. 4, 5 MHz - wäre die halbe Modulationsfrequenz als Störung deutlich sichtbar. Diese Störfrequenz ist auch der Grund, warum bekannte Systeme die Auflösung des Y-Kanals unterhalb dieser Störfrequenz begrenzen müssen.

Erfindungsgemäß gelingt aber die Kompensation für Flächen vollkommen, nur an Kanten kann es zu Fehlbildungen kommen. Die daraus entstehende Störung ist aber auf eine kleine Fläche begrenzt, so daß sie kaum unangenehm in Erscheinung tritt.

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Systembedingt kann eine Farbe nur dann ordnungsgemäß gebildet werden, wenn auf einemDifferenzstreifen und dem zugehörigen Y-Streifen ein Informationspunkt abgebildet wird, der beide Streifen umfasst. Zweckmäßigerweise sollte so ein Punkt sogar zwei Ihformationsfolgen umfassen. Zur Vermeidung von Farbfehlern bei Bilddetails, die kleiner als zwei Informationsfolgen sind, ergibt jede Informations änderung in der -Bildvorlage als Folge eine sprunghafte Änderung des Ausgangssignals der Videokamera. Man kann also im Ausgangs signal feststellen, wann so ein Sprung und damit wahrscheinlich eine Störung auftritt. Zur Vermeidung dieser Störungen wird gemäß einer Weiterbildung der Erfindung vorgeschlagen, die Signale jeder Informations folge für wenigstens die zwei Informationspunkten entsprechende Dauer zu speichern, den Verlauf des Luminanzsignals zu überwachen und bei sprunghafter Änderung desselben zur Farbbildung auf ein ungestörtes Informationspaar umzuschalten.

Vorzugsweise ist eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens - ausgehend von einer solchen mit einem Farbstreifengitter und einem den Ausgang eines Aufnahmeschirmes steuernden Zeitgeber für die punktsequentielle Abfrage über Schalteinrichtungen und mittels einer Horizontalablenkstufe od. dgl. sowie mit einem Farbumschalter dadurch gekennzeichnet, daß das Farbstreifengitter transparente, cyanfarbene und gelbe Streifen, vorzugsweise in der Ihformationsfoige

Υ/Υ-Κ/Υ/Ϋ-Β,

aufweist, wobei Y transparent, Y-R Cyan und Y-B Gelb ist, und daß wenigstens ein, z.B. vom Zeitgeber gesteuerter, Speicher zum Speichern des Luminanzsignals minde-Btens bis zWi Auftreten des nächsten Differenzsignales angeschlossen ist, dessen Ausgang mit einem Eingang zumindest eines Differenzbildners verbunden ist, dessen anderer Eingang an den Ausgang des Aufnahmeschirmes legbar ist und dessen Ausgangs signal dem Farbumschalter zuführbar ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich an Hand der nachfolgenden Beschreibung von in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispielen. Fig.l veranschaulicht das erfindungsgemäße Verfahren, die Fig. 2A, 2B die Arbeitsweise einer

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im Rahmen der Erfindung verwendeten Synchroriisierungseinrichtung, wogegen Fig. 3 eine Ausführungsvariante hiezu ist. Fig. 4 zeigt im Blockschaltbild eine erfindungsgemäße Vorrichtung. /

Ein Bild 1 mit zwei verschiedenartig gefärbten Flächen 2, 3 soll mit Hilfe eines teilweise gezeigten, im Maßstab der Breite nach gedehnten Farbstreifenfilters 4 zu Videosignalen-verarbeitet werden. Solche Farbstreifenfilter sind hinsichtlich Größe und Abmessungen aus der Literatur hinreichend bekannt und brauchen diesbezüglich nicht mehr beschrieben zu werden.

Wesentlich ist am dargestellten Farbstreifenfilter 4 lediglich, daß es transparente Farbstreifen Y, cyanfarbene Streifen Y-R und gelbe Streifen Y-B enthält. Aus diesen drei Informationen kann durch Subtraktion der Differenzinformation Y-R bzw. Y-B von der durch den transparenten Streifen Y gegebenen Luminanz information das Rot-und das Blausignal gewonnen werden, wogegen das Grünsignal aus den so gewonnenen Informationen in an sich bekannter Weise erhalten werden kann. Die Aufbereitung des Grünsignales ist der Fachwelt hinlänglicli bekannt und braucht deshalb nicht mehr erläutert werden.

Wie aus dem oben Gesagten hervorgeht, ist es also möglich, mit einem Farbstreifengitter zu arbeiten, das die Ihformatiönsfolge

Y/Y-R/Y/Y-B

enthält, in welchem Falle das Y-Signal während dem nächstfolgenden Ihformationspunkt gespeichert werden muß, damit von ihm jeweils das eine bzw. das andere der beiden Differenzsignale abgezogen werden kann.

Gemäß dem in Fig.l dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Informätionsfolge ein Informationsquartettauf, bei dem zwischen jeder Differenzinformation eine Luminanzinformation gegeben ist,. Zum Erhalt der Farbinfqrmation wird also jeweils das Luminanz signal Y während,des darauffolgenden mformationspunktes gespeichert, so daß die darauf folgende Differenz information, gemäß der Zeile I in Fig. 1 subtrahiert werden kann. Wie aus Zeile Π der Fig.l ersichtlich, ergibt, sich aus dieser Subtraktion ab-

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wechselnd ein Luminanz- und ein Farbsignal, d.h. man erhält praktisch aus einem durchsichtigen Streifen des Filters 4 das komplette Luminar-zsignal, aus einem Streifen mit der Differenz information durch die Subtraktion das entsprechende Farbsignal. Das Differenzsignal hingegen stellt ein unvollständiges Luminanz signal dar, das unter Umständen die oben beschriebenen Störungen aufweist.

, In einem weiteren Verfahrensschritt kann mn auch das in der Differenzinformation enthaltene Luminanz signal wiederum vollständig erhalten werden, wenn wie der Pfeil 5 symbolisiert, das Farbsignal über die Dauer einer ganzen Ihformationsfolge bis zum Auftreten des nächsten Differoi zsignales, in dem die entsprechende Farbe fehlt, gespeichert wirdund'anschließend gemäß Zeile ΙΠ zu diesem Differenzsignal addiert wird.

ί i.

Als Resultat erhält man so gemäß Zeile IV aus jeder Differenzinformation ebenfalls ein Luminanz signal. Voraussetzung ist allerdings, daß die Farbinformation in beiden Ihformationsfolgen, somit im gezeigten Ausführungsbeispiel sowohl im Streifen 6 als auch im Streifen 7 gleich groß ist. Ist dies nicht der Fall, so muß sich die Gefahr einer Sförung ergeben. Diese Störung äußert sich zwar im Y-Signal nur unbedeutend, nämlich als etwas unsaubere Kante. Im Farbsignal hingegen kann es zu einer Fehlbildung der Farbe kommen, die auf jeden Fall vermieden werden muß.

Diese Gefahr tritt also immer dann auf, wenn im Bild 1 eine Farbkante 8 zwischen den beiden Farbflächen 2 und 3 auftritt. Im Ausgangs signal des Aufnahmes ehirm es äußert sich dies durch einen Sprung 9 des Ausgangssignales. Immer dann, wenn ein solcher Sprung auftritt, ist also gleichzeitig mit Störungen zu rechnen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel fällt ja die Kante 8 auf einen durchsichtgen Streifen Y des Farbfilters 4, so daß sich bereits aus der Subtraktion gemäß Zeile I ein Fehler insoferne ergeben würde, als die Y-üiformation des Streifens 10 ungleich der des Streifens Hist. Es würde also aus der Subtraktion der Differenz information Y-B des Streifens 11 von der Luminanz information Y des Streifens 10 ein unrichtiges Resultat für das Farbsignal entstehen.

Gemäß einer vorteilhaten Weiterbildung der Erfindung wird deshalb so vorgegangen, daß beim Auftreten eines Sprunges 9 des Ausgangssignales des Aufnahmeschir-

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I -

mes der am besten durch seine erste Ableitung 12 feststellbar ist, ein Umschalteimpuls

/■■■"■■
13 ausgelöst wird, der bewirkt, daß an Stelle des Informationspaares aus den Streifen 10, 11 die Subtraktion in gleicher Weise mit den aus den Streifen 14 bzw. 11 gewonnenen Signalen durchgeführt wird. Man erhält so nach dem dargestellten Ausführungsbeispiel aus

den Streifen 11^ 14 das Blausignal und in weiterer Folge aus den Streifen 14,15 das Rotsignal. Um eine Farbkante rechtzeitig zu erkennen, wird zweckmäßig das gesamte Signal in einer Laufzeitleitung verzögert, um dann genug Zeit zu haben, um dann vom gestörten Informationspaar 10,11 auf das ungestörte Paar 11, 14 umzuschalten. Mit der Breite des Umschaltimpulses 13 kann dabei die Empfindlichkeit der Schaltung bestimmt werden. .

ν Für die saubere Verarbeitung der Signale ist es notwendig, daß die einzelnen Speicher zum richtigen Augenblick eingeschaltet werden. Prinzipiell geschieht dies mit einem Oszillator, dessen Frequenz und Phase der Streifenfrequenz entspricht und der daher zum Betätigen der Schalteinrichtungen verwendet werden-kann. Ein freilaufender Oszillator würde allerdings sehr hohe Anforderungen an die Linearität der Horizontalablenkung stellen . Zweckmäßig sind daher im Farbstreifenfilter 4 wenigstens zu Beginn jeder Zeile, gegebenenfalls aber auch in gleichmäßigen Abständen über die Zeile verteilt, schwarze Streifen 16 ( Fig. 2B ) vorgesehen. Diese Streifen 16 mit einem darauffolgenden durchsichtigen Streifen 17 ergeben einen Signal verlauf 18, der eine leichte Synchronisierung ermöglicht. Die erste Erhebung der Spannungsamplitude muß jedenfalls das erste Iuminanzsignal sein. Es wird deshalb gemäß Fig. 2A am Ausgang eines Aufnahmeschirmes 19 nach einem Verstärker 20 ein Begrenzungsverstärker 21 vorgesehen, der aus dem Ausgangssignal 18 ( Fig.2B ) eine Impulsfolge 22 formt. Diese Impulsfolge 22 benutzt man sodann zum Schalten eines Registers 23 auf die in Fig. 2A dargestellten Punkte A, B, C, D, woraus sich die in Fig. 2B dargestellte synchronisierte Schaltfolge ergibt. ■/_ ' ; _ r ■ -

'■ Eine andere Vorrichtung zum Synchronisieren ist aus Fig. 3 ersichtlich. Wird

nämlich die Gesamtanzahl der Farbstreifen pro Zeile so gewählt, daß die daraus resultie-

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rende Frequenz der Frequenz des im System verwendeten Farbhilfsträgers entspricht, z.B. 4,43 MHz, so kann der Ausgang des Aufhahmeschirmes 19 über einen Verstärker

20 und einen selektiven Verstärker 24 wiederum einem Begrenzerverstärker 25 zuge-

ί
führt werden, dessen Ausgang in einer Phasenvergleichsstufe 26 mit der Frequenz ei-

nes Oszillators27mit der Frequenz wie z.B. 4,43 MHz verglichen wird. Das Ausgangs-

I
signal der Phasenvergleichsstufe 26 dient zur Steuerung eines Amplitudenreglers 28 für die Horizontalablenkschaltung 29. Hier ergibt sich der zusätzliche Vorteil einer einwandfreien Linearität der Abtastung. Auch hier wird wiederum der schwarze Streifen 16 ( Fig. 2B) benö tigt. Sollte der am Beginn der Zeile stehende Bildpunkt selbst schwarz sein, so reicht dagegen das in der Optik bestehende Streulicht aus, um eine Modulation des Ausgangssignals hervorzurufen und somit dennoch eine einwandfreie Synchronisierung zu gewährleisten.

In Fig. 4 sind einige Punkte des Aufhahmeschirmes 19 symbolisiert. Dieser Aufnahmeschirm 19 wird für gewöhnlich die Photokathode einer Aufnahmeröhre sein, es-

kann sich dabei aber auch um einen von Diodenzeilen gebildeten röhrenlosen Schirm handeln. Dementsprechend soll unter dem Begriff " Horizontalablenkung" nicht nur die für Röhren übliche Einrichtung verstanden werden, sondern auch alle jene Einrichtungen, die zum gleichen Zweck im Zusammenhang mit solchen Diodenzeilensehirmen anwendbar sind. Vor dem Aufnahmeschirm 19 ist das bereits oben beschriebene Farbstreifengitter angeordnet, so daß den einzelnen Punkten des Aufnahmeschirmes 19 jeweils eine Information des Farbstreifengitters zugeordnet ist. Diese Punkte werden mit HiKe eines Abtaststrahles 30 abgetastet und die dabei entstehenden Signale über eine Signalelektrode 31 weitergeleitet.

Das Ausgangssignal der Signalelektrode 31 wird nun in einem Videoverstärker

32 verstärkt und in einer Verzögerungsschallung 33 zu einem im folgenden noch zu beschreibenden Zwecke um die wenigstens der Abtastdauer eines Bildpünktes entsprechende Dauer verzögert.

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An dieser Stelle sei nochmals auf die Beschreibung zu Fig. 1 verwiesen, wonach es zweckmäßig ist, Sprünge 9 im Signal rechtzeitig zu erkennen und eine entsprechende Umschaltung vorzunehmen. Um nun die Zeit für die Umschaltung zu gewinnen, ist die Verzögerungseinrichtung 33 vorgesehen, vor der eine Leitung 34 an den Eingang einer Differenzierschaltung 35 führt, die ihrerseits hohe Frequenzen erkennt und das Signal ( Fig. 1) bildet. Beispielsweise über einen Schwellwertschalter 36 werden sodann zwei Gatter 37, 38 angesteuert, die die Torimpulse 13 ( Fig.l) liefern und damit monostabile Kippstufen 39, 40 umschalten. Wie ersichtlich, ist jedes der Gatter 37 bzw. 38 mit der zugehörigen monostabilen Kippstufe 39 bzw. 40 für jeweils eines der beiden Farbsignale vorgesehen. Vorerst soll nun aber die Bildung dieser Farbsignale besprochen werden.

Am Ausgang des Speichers 33 befinden sieh elektronische Schaltstufen 41,42, 43 und 44. Diese Schalter 41 bis 44 werden beispielsweise durch das in Fig. 2A dargestellte Register 23 angesteuert und legen das Signal zeitgerecht an die richtigen Verarbeitungsstufen. .

^: Nimmt man an, daß das Signal Y₁ zunächst am Ausgang des Speichers 33 liegt und die Schaltstufe 41 im selben Zeitpunkt 11 geschlossen ist, so gelangt das Signal Y₁ in einen Speicher 45, wo es biszjim Zeitpunkt t2 verzögert wird.

Zum Zeitpunkt t2 Öffnet die Sehaltstufe 41, und es schließt sich die Schaltstufe 42. Dadurch gelangt das Differenzsignal Y-R zum Zeitpunkt 12 gleichzeitig mit dem Ausgangssignal des Speichers 45 an den anderen Eingang eines Differenzbildners 46, in dem die in Zeile I der Fig.l angegebene Subtraktion durchgeführt wird. Am Ausgang des Differenzbildners 46 erscheint somit zum Zeitpunkt t2 ein. erstes notsignal Rl.

Das so gebildete Rotsignal Sl wird sodann über einen weiteren Speicher 47 geleitet, in dem es um die einem Informationspunkte entsprechende Dauer bis zum Zeitpunkt t 3 verzögert wird, worauf es an einen Eingang eines Umschalters 48 gelangt. Dieser Umschalter'48 wird vom Ausgang der bereits oben beschriebenen monostabilen Schaltstufe 39 und damit indirekt vom Ausgang der Differenzierstufe 35 gesteuert.

Der andere Eingang des Umschalters 48 wird vom Ausgang einer Speicherein-

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richtung 49 gebildet. Diese Speichereinrichtung kann prinzipiell auf irgendeine Weise ein Rotsignal enthalten, das beispielsweise das Rotsignal aus einer benachbarten Informationsfolge, etwa der vorhergehenden Informationsfolge sein kann. Stellt nun die Differenzierstufe 35 einen Ihformationssprung fest, so soll ( vgl. Fig_. 1) von dem voraussichtlich gestörten Ihformationspaar· der Streifen 10,11 auf irgendein benachbartes ungestörtes Paar umgeschaltet werden. Ist etwa die Informations folge nur aus der Luminanzinformation und den beiden darauf folgenden Differenzinformationen gebildet, so. kann dies beispielsweise auch das entsprechende Paar einer benachbarten Ihformationsfolge sein. Vorteilhaft wird jedoch, wie an Hand der Fig. 1 beschrieben, beispielsweise auf die Streifen 11,14 umgeschaltet, und dies erfolgt so, daß die Speichereinrichtung 49 von einer zu den Stufen 45,46 analogen Anordnung mit einem Speicher 50 und einem Differenzbildner 51 gebildet ist.

Wie ersichtlich, erhält der Speicher 50 zum Zeitpunkt t2 über die Schaltstufe 42 gleichzeitig mit dem Eingang des Differenzbildners 46 das entsprechende Differenzsignal Y-R. Dieses Signal wird nun im Speicher 50 um die Dauer eines Abtastpunktes bis zum Zeitpunkt t3 verzögert, zu welchem Zeitpunkt das nächste Luminanzsignal Y₀ über die Schaltstufe 43 erhalten wird. Es ist klar, daß im Zeitpunkt t3 die Schaltstufe 42 geöffnet ist, die Schaltstufe 43 hingegen geschlossen. Die Luminanzinformation Y₂ gelangt nun über die Schaltstufe 43 an den anderen Eingang des Differenzbildners 51 und liegt zum Zeitpunkt t3 am Umschalter 48, somit zum gleichen Zeitpunkt, an dem auch am anderen Eingang das Rotsignal Rl vorliegt. Alternativ kann somit das Rotsigtial R 1 oder das Rotsignal R 2 verwendet werden, wobei durch die Differenzier stufe 35 bestimmt wird, welches der beiden Rotsigiiale tatäschlich weitergelietet wird. In jedem Falle ergibt sich am Ausgange des Umschalters 48 ein Rotsignal R.

Der gleiche Vorgang spielt sich nun bei der Bildung des Blausignales ab, wobei zum Zeitpunkt t3 über die Schaltstufe 43 das Y -Signal gleichzeitig in einen Speicher 52 gelangt, der praktisch dem Speicher 45 entspricht. Mit einer Verzögerung von einem Ab-

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tastpunkt, nämlich zum Zeitpunkt t4 liegt dann das Signal Y„ am Eingang eines Differenzbildners 53, der wiederum dem Differenzbildner 46 entspricht.

Zum Zeitpunkt t4 öffnetdie Schaltstufe 43 und schließt die Schaltstufe 44. Nun gelangt über die letztere Schaltstufe gleichzeitig mit dem Ausgangssignal des Speichers 52 am einen Eingang des Differenzbildners 53 das Differenz"signal Y-B an den anderen Eingang des Differenzbildnes 53, der das Blausignal Bl bildet und zum Zeitpunkt t4 an einen speicher 54 weiterleitet, der dem Speicher 47 entspricht und demnach eine Verzögerung um die Abtastzeit für einen Informationspunkt bewirkt. Demnach gelangt das Blausignal BI zum Zeitpunkt t5 an einen Umschalter 55, der dem Umschalter 48 entspricht und von der monostabilen Schaltstufe 40 gesteuert ist.

Zum selben Zeitpunkt t 5 gelangt aber auch das Ausgangssignal einer der Speichereinrichtung 49 entsprechenden Speichereinrichtung 56 mit dem Blausignal B 2 . an den anderen Eingang des Umschalters 55v Die Speichereinrichtung 56 ist zweckmäßig analog, zur Speichereinrichtung 49 aufgebaut und weist demnach einen den Speichern 45, 50, 52 entsprechenden Speicher 57 auf, der das Differenz signal Y-B zum Zeitpunkt t4 erhält und zum Zeitpunkt t5 an einen Differenzbildner 58 abgibt, der wiederum den Differenzbildnern 46, 51, 53 entspricht.

Zum Zeitpunkt 15 hat nun die Schaltstufe 44 wiederum geöffnet und es wird neuerdings die Schaltstufe 41 geschlossen, die nun das Luminanzsignal Y erhält, das einerseits dem Speicher 45 zur Bildung des Rotsignales, anderseits aber auch dem Differenzbildner 58 zur Bildung eines Blausignales B 2 zugeführt wird.

Am Ausgange des Umschalters 55 erscheint das Blausignal B zum Zeitpunt t5. -Um nun das Grünsignal zu erhalten, muß es gemeinsam mit dem notsignal R verarteitet werden, das aber am Ausgang des Umschalters 48 bereits zum Zeitpunkt t3 zur Verfügung steht. Es ist deshalb erforderlich, den Ausgang des Umschalters 48 an den Eingang eines weiteren Speichers 59 zu legen, der das notsignal R um die Abtastzeit für zwei Ihformationspunkte, d.i. bis zum Zeitpunkt t5 verzögert. Nun werden diese beiden Farbsignale jeweils noch über einen Tiefpass 60, 61 geleitet und können anschließend in be-

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kannter Weise in einer Matrix 62 so verarbeitet werden, daß an deren Ausgang das Rotsignal R, das Grünsignal G und das Blausignal B zur Verfügung steht.

An Hand der Zeile HE der Fig. 1 wurde gezeigt, wie das Lüminanzsignal auch aus der Differenzinformation gewonnen werden kann. Gemäß Fig. 4 wird dies nun so verwirklicht, daß am Ausgang des Speichers 33 ein weiterer Speicher 63 parallel zu den Schaltstufen 41 bis 44 liegt und bewirkt, daßdie Signale, die von einem Farbsteifen gewonnen werden, rechtzeitig in einer Addierstufe 64 mit dem fehlenden Farbsignal R bzw. B über einen taktmäßig betriebenen Umschalter 65 aufgefüllt werden können. Dabei ist wichtig, daß das Rotsignal R zum Zeitpunkt 13 an den einen Eingang des Umschalters 65 gelangtjdas Blausignal B hingegen zum Zeitpunkt t 5 an den anderen Eingang des Umschalters . Der Umschalter 65 muß somit zum richtigen Zeitpunkt den richtigen Eingang an den Ausgang schalten. Der Ausgang der Addierstufe 29 ist seinerseits wiederum an einen Umschalter 66 gelegt, der einmal das vom Speicher 63 unmittelbar herkommende Luminanzsignal Y, das andere Mal hingegen das vom Ausgang der Addierstufe 64 herkommende Luminanzsignal dem Ausgang zuführt. Es stört demnach nicht, daß auch das reine Y-Signal der Addierstufe 64 zugeführt wird, da zum gleichen Zeitpunkt der

Umschalter 66 nicht an den Ausgang dieser Addierstufe sondern an den Ausgang des Speichers 63 gelegt ist.

Da die Bandbreite des Luminanzsignales Y größer als die des Farbsignales ist, ist noch ein weiterer Speicher 67 zwischen den Ausgang des Umschalters 66 und dem Eingang der Matrix 62 zwischengeschaltet. Die Verzögerung kann hier etwa der Abtastdauer von vier Bildpunkten entsprechen, vorausgesetzt, der Speicher 63 verzögert für die Dauer des Abtastens eines einzigen Informationspunktes.

Im Rahmen der Erfindung sind zahlreiche verschiedene Ausführungsbeispiele möglich. Insbesondere sind zur Verwirklichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zahlreiche verschiedene Vorrichtungen denkbar.

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Claims (13)

1. Dtp!.-!ng. Walter Jacklsctt-

   7 Stuttgart N, Menzelstraße 40 L 4. Dez. 1973

   Patentansprüche

   Γ1. j . Verfahren zum Gewinnen von Video-Sigialen, beinhaltend drei Farbsignale und ein Luminanzsignal, von einem über das Luminanzsignal Y, das rote Farbdifferenz signal Y-R und das blaue Farbdifferenzsignal Y-B beinhaltendes Streifenfilter auf einen Aufnahmeschirm projezierten Bild eines Objektes, wobei die vom Aufnahmeschirm abgeleiteten Signale punktesequentiell verarbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise die Streifen in der Ihformationsfolge .

   - Y/Y-R/Y/Y-B

   angeordnet sind, und daß das Luminanzs ügnal jeweils wenigstens bis zum Auftreten des nächsten Differenz signales gespeichert wird, worauf durch Subtraktion aus Y - ( Y-R) bzw.. Y - ( Y-B) die entsprechenden Farbsignale gewonnen werden.
2. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zum Gewinnen des Luininanzsignales auch aus den Differenz Signalen jedes Farbsignal R bzw. B bis zum Auftreten des nächsten Differenz signales ( Y-R ) bzw. ( Y-B ), dem dieses Farbsignal fehlt, gespeichert und dann zu diesem Differenzsignäl" addiert wird.
3. 3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung von Störungen des Signals an oder hinter den Farblcanten des Bildes die Signale jeder Ihformationsfolge für weiigstens die zwei Biformationspunkten ensprechende Dauer gespeichert, der Verlauf des Luminanzsignales überwacht und bei sprunghafter Änderung desselben das Farbsignal!auf ein ungestörtes Informationspaar umgeschaltet wird.
4. 4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1,2 oder 3, mit einem transparentej eyanfarbene und gelbe Streifen aufweisenden Farbstreifengitter und einem den Ausgang eines Aufnahmeschirmes steuernden Zeitgeber für die punktesequentiel-Ie Abfrage über Schalteinrichtungen und mittels einer Horizontalablenkstufe od. dgl. sowie mit einem Farbumschalter, dadurch gekennzeichnet, daß vorzugsweise das Farbstreifengitter (4) eine Informationsfolge

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   Y/Y-R/Υ/Υ-Β,

   aufweist, wobei Y transparent, Y-E cyan und Y-B gelb ist, und daß wenigstens ein, z.B. vom Zeitgeber (23; 27) gesteuerter, Speicher (45, 52) zum Speichern des Luminanzsignales (4) mindestens bis zum Auftreten des nächsten Differenzsignales ( Y-R bzw. Y-B) angeschlossen ist, dessen Ausgang mit einem Eingang zumindest eines Differenzbildners ( 46, 53 ) verbunden, ist, dessen anderer Eingang an den Ausgang des Aufnahmeschirmes (19) angeschlossen bzw. anschließbar ist und dessen Ausgangssignal dem Farbumschalter (65) zugeführt wird (Fig. 2 A, 3,4 ).
5. 5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwecks Synchronisierung des Zeitgebers (27) mit dem Videosignal die Horizontalablenkeinrichtung· (29) od.dgl. mit dem Zeitgeber verbunden und von ihm gesteuert ist ( Fig. 3).
6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Differenzbildners ( 46, 53 ) mit einem zweiten Speicher ( 47, 54 ) zum Speichern des Farbsignales für eine der Abtastung einer Information sfolge entsprechenden Dauer verbunden ist, dessen Ausgang mit dem einen Eingang einer Addierstufe (64) verbunden ist, dessen anderen Eingang die Differenzsignale zugeführt werden^ Fig.4).
7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Speichereinrichtung (49, 56 ) zum Speichern einer Farbinformation für wenigstens die dem Abtasten zweier Informations punkte entsprechende Dauer vorgesehen ist, deren Ausgang über einen Umschalter (48, 55 ) - alternativ zum Ausgang des Differenzbildners (46,53 ) mit dem Farbumschalter ( 65 ) angeschlossen bzw. anschließbar ist, wobei der Umschalter von einer Einrichtung zum Feststellen von Farbkanten, vorzugsweise einer Differenzierstufe (35), gesteuert wi'rd.
8. 8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Speichereinrichtung ( 49, 56 ) von einer dem ersten Speicher (45, 52 ) und dem nachfolgenden Differenzbildner ( 46, 53) analogen Einrichtung (50, 51; 57, 58 ) gebildet ist, welchem Speicher (50, 57)

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   jedoch das derjenigen Luminanzinformation (T-R; Y-B) entsprechende Signal zugeführt wird, die der Luminanzinformation ( Y ) für den ersten Speicher (45, 52 ) benachbart ist.
9. 9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß parallel zum Eingang der Differenzierstufe (35) od. dgl. der Eingang eines dritten Speichers (33) mit einer Speicherdauer-entsprechend der Abtastzeit von mindestens einem Informationspunkt liegt, an dessen Ausgang der Eingang des Differenzbildners (46, 51, 53, 58 ) angeschlossen ist.
10. 10. Vorrichtung nach Anspruch 7, 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Diffe-

    i ■ ■ *

    renzbildner (51» 58) ein Speicher (50, 57) mit einer der Abtastzeit für einen Ihformationspunkt entsprechenden Dauer vorgeschaltet ist..
11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß

    zum Synchronisierendes Zeitgebers (23;27) das Farbstreifengitter (4) in an sichbekann-

    i ■ ■ " " . ■ .

    ter Weise wenigstens am Beginn jeder Zeile einen schwarzen Streifen (16) aufweist. (Fig. 2 A, 2 B, 3).
12. 12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Ausgang des Aufnahmeschirmes (19j über einen Impulsformer (21) einem Register ( 23) zum synchronen Betätigen der Schalteinrichtung zugeführt wird (Fig.2A).
13. 13. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Gesamtzahl der Streifen einer Zeile entsprechend der Frequenz des verwendeten Farbhilfsträgers entspricht, und der Ausgang des Aufnahmeschirmes (IS.), vorzugsweise über wenigstens einen Impulsformer (25), einem Eingang einer Phasenvergleichsstufe (26) zugeführt wird, deren anderer Eingang an einen Oszillator (27) angeschlossen ist, wogegen ihr Ausgang ,einem Amplitudenregler (28) für die Horizontalablenkstufe (29 ) od. dgl. zugeführt wird (Fig.3),

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