DE69416043T2

DE69416043T2 - Schaltung zum Wiederherstellen des Schwarzwertes für einen Fernsehempfänger

Info

Publication number: DE69416043T2
Application number: DE69416043T
Authority: DE
Inventors: Yumiko C/O Sony Corporation Shinagawa-Ku Tokyo Mito; Takahiko C/O Sony Corporation Shinagawa-Ku Tokyo Tamura
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1993-07-05
Filing date: 1994-07-04
Publication date: 1999-06-24
Anticipated expiration: 2014-07-05
Also published as: EP0633690A3; JP3291843B2; DE69416043D1; EP0633690B1; US5455634A; CN1042485C; CN1104012A; JPH0723254A; KR950004902A; KR100282505B1; EP0633690A2; MY111275A

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schwarzwert- Wiederherstellungsschaltung zur Verwendung bei einem Fernsehempfänger.
Ein Beispiel einer bisherigen Schwarzwert-Wiederherstellungsschaltung (US-Patent Nr. 4 631 589), auf welcher der Oberbegriff des beigefügten Anspruchs 1 basiert, wird nachfolgend anhand der Fig. 1 der beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Nach der Fig. 1 wird ein Videosignal, das von einer (nicht dargestellten) Videosignalquelle an einen Eingangsanschluß 1 gegeben wird, einer Schwarzwertimpuls-Klemmschaltung 2 zugeführt, in welcher der Schwarzwert bzw. Schwarzabhebungswert des eingegebenen Videosignals auf einen Referenzschwarzwert einer Referenzspannungsquelle 3 geklemmt wird. Ein Videosignal aus der Schwarzwertimpuls-Klemmschaltung 2 wird einem Schwarzdetektor/Schwarzexpander (Schwarzwertdetektor/Schwarzwertexpander) 5 und einem Synthesizer (Addierer) 4 zugeführt.
Der Schwarzdetektor/Schwarzexpander 5 weist einen Wertekomparator 6 und einen variabel verstärkenden bzw. einstellbaren Verstärker (Verstärkungsregler) 8 auf. Das Videosignal aus der Schwarzwertimpuls-Klemmschaltung 2 wird dem Wertekomparator 6 zugeführt, der einen unter dem Referenzschwarzwert befindlichen Schwarzwertsignalabschnitt durch Vergleich des ihm zugeführten Wertes des Videosignals mit dem Referenzschwarzwert der Referenzspannungsquelle 7 detektiert. Der Schwarzwertsignalabschnitt wird dem einstellbaren Verstärker (Verstärkungsregler) 8 zugeführt, in welchem der Schwarzwertsignalabschnitt abgesenkt und expandiert bzw. erweitert wird. Die variable Verstärkung des Verstärkers 8 wird in Abhängig keit von einem Vergleichsausgangswert aus einem später beschriebenen Wertekomparator 14 gesteuert.
Der vom einstellbaren Verstärker 8 im Schwarzdetektor/Schwarzexpander 5 expandierte Schwarzwertsignalabschnitt wird zum Schwarzwertsignalabschnitt des von der Schwarzwertimpuls-Klemmschaltung 2 geklemmten Videosignals addiert oder durch dieses ersetzt, so daß an einem Ausgangsanschluß 13 ein Videosignal abgegeben wird, dessen Schwarzwertabschnitt expandiert ist. Dieses Ausgangsvideosignal wird durch (nicht dargestellte) geeignete Videosignalverarbeitungsmittel verarbeitet und einer nicht dargestellten Kathodenstrahlröhre (CRT) zugeführt. Gleichzeitig wird dieses Ausgangsvideosignal einer Spitzenschwarzwert-Halteschaltung 12 zugeführt. Die Verstärkung des einstellbaren Verstärkers 8 wird in Abhängigkeit von der Addition oder Ersetzung des Schwarzwertsignalabschnitts optimiert.
Die Spitzenschwarzwert-Halteschaltung 12 detektiert und hält den Spitzenschwarzwert des Schwarzwertsignalabschnitts des ihr vom Addierer 4 zugeführten Videosignals. Der von der Spitzenschwarzwert-Halteschaltung 12 gehaltene Spitzenschwarzwert wird dem Wertekomparator 14 zugeführt, in welchem er mit dem Referenzschwarzwert der Referenzspannungsquelle 3 verglichen wird. Ein Vergleichsausgangssignal aus dem Wertekomparator 14 wird dem Verstärkungsregler 8 zugeführt, und die Verstärkung des einstellbaren Verstärkers 8 wird in Abhängigkeit von dem Vergleichsausgangswert des Wertekomparators 14 verglichen, so daß der Spitzenschwarzwert mit dem Referenzschwarzwert koinzidiert.
Dem einstellbaren Verstärker 8 und der Spitzenschwarzwert-Halteschaltung 12 wird von einem Eingangsanschluß 10 ein Austastsignal zugeführt, wodurch die Verstärkung des einstellbaren Verstärkers 8 zu null und die Spitzenschwarzwertdetektion in der Spitzenschwarzwert-Halteschaltung 12 inaktiv gemacht wird. Deshalb wird im Videosignalabschnitt vor der Austastperiode ein letzter Spitzenschwarzwert beibehalten. Folglich wird das im Videosignalabschnitt unter dem detektierten Schwarzwert befindliche Signal auf den Schwarzwert abgesenkt und in ein Schwarzwertsignal geändert, wobei ein Kontrast erhöht wird. Infolgedessen ist es möglich, eine Bildqualität vom visuellen Standpunkt aus zu verbessern.
Neuerdings verwenden hochauflösende Fernsehempfänger eine CRT, die einen Schirmträger mit einem Aspektverhältnis 16 : 9 aufweist. Wenn ein herkömmliches Fernsehsignal mit einem Aspektverhältnis 4 : 3 empfangen und von einem hochauflösenden Fernsehempfänger wiedergegeben wird, treten die folgenden Probleme auf.
Diese Probleme werden nachfolgend anhand der Fig. 2A bis 2D beschrieben. Wie in Fig. 2A dargestellt, werden, wenn ein Fernsehsignal mit einem Aspektverhältnis 4 : 3 einer einen Schirmträger mit einem Aspektverhältnis 16 : 9 aufweisenden CRT zugeführt und von dieser wiedergegeben wird, Nichtvideosignalabschnitte (Nicht-Bildabschnitte) auf beiden Seiten des Videosignalabschnitts auf dem Bildschirm der CRT erzeugt. Demgemäß befindet sich ein Signal einer einzelnen Horizontalperiode dieses Videosignals wie in Fig. 2B gezeigt auf dem Schwarzwert in den Nichtvideosignalabschnitten und ist niedriger als der Referenzschwarzwert (detektierter Schwarzwert).
In diesem Fall detektiert und hält nach Fig. 2C beim Aktivmachen des einstellbaren Verstärkers 8 und der Spitzenschwarzwert-Halteschaltung 12 innerhalb einer den Videosignalabschnitt und die auf beiden Seiten des das Austastsignal mit einem niedrigen Wert aufweisenden Videosignalabschnitts vorhandenen Nichtvideosignalabschnitte enthaltenden Periode T1 die Spitzenschwarzwert-Halteschaltung 12 in den Nichtvideosignalabschnitten den Wert des Videosignals als den Spitzenschwarzwert, und die Verstärkung des einstellbaren Verstärkers 8 wird so gesteuert, daß der Wert des Videosignals in den Nichtvideosignalabschnitten mit dem Referenzschwarzwert koinzidiert. Dies hat zur Folge, daß das am Ausgangsanschluß 13 abgegebene Videosignal (siehe Fig. 2D) gleich dem Videosignal (siehe Fig. 2A) aus der Schwarzwertimpuls-Klemmschaltung 2 ist. Infolgedessen wird der sich unterhalb des detektierten Schwarzwertes des Videosignals befindliche Schwarzsignalabschnitt nicht expandiert.
Unter dem vorgenannten Aspekt ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Schwarzwert-Wiederherstellungsschaltung für einen Fernsehempfänger bereitzustellen, bei welcher ein Schwarzwertsignalabschnitt eines Videosignals auch dann effektiv expandiert werden kann, wenn die effektive Rastergröße des Videosignals kleiner als die Größe eines Schirmträgers einer Kathodenstrahlröhre ist, um einen Nichtvideosignalabschnitt zu erzeugen, der mit einem Abschnitt außerhalb der effektiven Rastergröße des Schirmträgers der Kathodenstrahlröhre korrespondiert.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist eine Schwarzwert- Wiederherstellungsschaltung für einen Fernsehempfänger bereitgestellt, der aufweist:
einen Videosignaleingang,
eine mit dem Videosignaleingang verbundene Schwarzwertimpuls- bzw. Schwarzwert-Klemmeinrichtung zum Klemmen eines Schwarzwertimpuls- bzw. Schwarzwertabschnitts eines Eingangsvideosignals auf einen Referenzwert des Schwarzwertimpulses bzw. Referenzschwarzwertes,
eine mit der Schwarzwert-Klemmeinrichtung verbundene erste Komparatoreinrichtung zum Vergleichen des Ausgangssignals der Schwarzwert-Klemmeinrichtung mit einem Referenzschwarzwert,
eine mit der ersten Komparatoreinrichtung verbundene verstärkungsgesteuerte bzw. einstellbare Verstärkereinrichtung zum Verstärken des Ausgangssignals der ersten Komparatoreinrichtung,
eine Addiereinrichtung zum Addieren der Ausgangssignale der Schwarzwert-Klemmeinrichtung und der verstärkungsgesteuerten Verstärkereinrichtung,
eine mit der Addiereinrichtung verbundene Spitzenschwarzwert-Halteeinrichtung zum Halten des Spitzenschwarzwertes,
eine zweite Komparatoreinrichtung zum Vergleichen des Ausgangssignals der Spitzenschwarzwert-Halteeinrichtung und des Referenzschwarzwertes, wobei das Ausgangssignal der zwei ten Komparatoreinrichtung die Verstärkung der verstärkungsgesteuerten Verstärkereinrichtung steuert,
einen Austastsignaleingang, gekennzeichnet durch
einen Stummsignaleingang zum Empfang eines mit einem Nichtvideosignalabschnitt korrespondierenden Stummsignal, wenn die effektive Rastergröße eines Eingangsvideosignals kleiner als die Größe eines Schirmträgers einer Kathodenstrahlröhre ist, der das Videosignal zugeführt ist, und
eine auf das Austastsignal und Stummsignal ansprechende Logikeinrichtung zum Erzeugen eines Steuerungssignals, welches die verstärkungsgesteuerte Verstärkereinrichtung derart steuert, daß die Verstärkung der verstärkungsgesteuerten Verstärkereinrichtung minimiert wird, und die Spitzenschwarzwert-Halteeinrichtung derart steuert, daß der Betrieb der Spitzenschwarzwert-Halteeinrichtung inaktiv ist.
Die vorliegende Erfindung wird durch die folgende nur beispielhaft gegebene Beschreibung anhand der beigefügten Zeichnungen deutlicher verstanden, in denen:
Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild ist, welches ein Beispiel einer bisherigen Schwarzwert-Wiederherstellungsschaltung darstellt,
Fig. 2A bis 2D Zeitdiagramme sind, die zur Erläuterung des Betriebs der bisherigen Schwarzwert-Wiederherstellungsschaltung dienen,
Fig. 3 ein schematisches Blockschaltbild ist, welches eine Schwarzwert-Wiederherstellungsschaltung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt,
Fig. 4A bis 4F Zeitdiagramme sind, die zur Erläuterung der in Fig. 3 dargestellten Schwarzwert-Wiederherstellungsschaltung dienen, und
Fig. 5 ein schematisches Blockschaltbild ist, das einen bei der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendeten Stummsignalgenerator darstellt.
Die Fig. 3 zeigt eine Schaltungsanordnung der Schwarzwert-Wiederherstellungsschaltung nach der vorliegenden Erfindung. In der Fig. 3 sind Teile, die mit denen der das bekannte Beispiel zeigenden Fig. 1 korrespondieren, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und müssen deshalb nicht detailliett beschrieben zu werden. Wie in der Fig. 3 dargestellt werden ein an den Eingangsanschluß 10 gegebenes Austastsignal (siehe Fig. 4C) und ein Nichtvideobereichssignal, z.B ein an einen Eingangsanschluß 11 gegebenes Stummsignal (siehe Fig. 4D), welches die Nichtvideosignalbereiche anzeigt, die mit den außerhalb der effektiven Rastergröße des Schirmträgers der CRT liegenden Abschnitten korrespondieren, die erhalten werden, wenn das Videosignal aus dem Eingangsanschluß 1 auf der kleiner als der Schirmträger der CRT seienden effektiven Rastergröße des Schirmträgers angezeigt wird, einem ODER-Tor 9 zugeführt, und ein Ausgangssignal (siehe Fig. 4E) des ODER-Tores wird dem einstellbaren Verstärker 8 und der Spitzenschwarzwert-Halteschaltung 12 zugeführt, wodurch die Verstärkung des einstellbaren Verstärkers 8 in der Austastperiode zu null gemacht wird und die Nichtvideosignalabschnitte sowie die Spitzenschwarzwertdetektion in der Spitzenschwarzwert-Halteschaltung 12 inaktiv gemacht werden.
Deshalb werden wie in der Fig. 4E dargestellt der einstellbare Verstärker 8 und die Spitzenschwarzwert-Halteschaltung 12 nur im Videosignalabschnitt der Periode T2 inaktiv gemacht, so daß die Spitzenschwarzwert-Halteschaltung 12 die Spitze des sich unterhalb des Referenzschwarzwertes innerhalb des Videosignalabschnitts des in Fig. 4B dargestellten Videosignals befindlichen Schwarzwertsignals als den Spitzenschwarzwert detektiert. Dann wird die Verstärkung des einstellbaren Verstärkers 8 derart gesteuert, daß der Spitzenschwarzwert mit dem Referenzschwarzwert koinzidiert. Infolgedessen wird in dem in der Fig. 4A dargestellten und am Ausgangsanschluß 13 erhaltenen Ausgangssignal (Videosignal) der Schwarzpegelsignalabschnitt des Videosignals (siehe Fig. 4A) aus der Schwarzwert-Klemmschaltung 2 expandiert.
Eine Schaltung zur Erzeugung eines Stummsignals wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 5 beschrieben. Nach Fig. 5 ist ein Zähler 19 vorhanden, der einen Zählwert in Abhängigkeit von einem ihm von einem Eingangsanschluß 18 zugeführten Horizontalsynchronisierungssignals HD löscht bzw. rückstellt. Der Zähler 19 wird zu dem Zeitpunkt rückgestellt, bei dem ihm das Horizontalsynchronisierungssignal HD Zugeführt wird, und er zählt dann einen ihm von einem Eingangsanschluß 20 zugeführten Takt. Ein ROM (Nurlesespeicher) 21 wird von einem ihm als ein Adressensignal zugeführten Ausgangssignal des Zählers betrieben. Das in Fig. 4D dargestellte Stummsignal wird vom ROM 21 bei jeder Horizontalperiode erhalten. Insbesondere sind in den ROM 21 Daten, die auf einen niedrigen Wert gehen, wenn der Zählwert des Zählers 19 von 0 bis x&sub1; (mit einem Zeitpunkt t&sub1; in Fig. 4D korrespondierender Zählwert) reicht, Daten, die auf einen hohen Wert gehen, wenn der Zählwert des Zählers 19 von x&sub1; bis x&sub2; (mit einem Zeitpunkt t&sub2; in Fig. 4D korrespondierender Zählwert) reicht, Daten, die auf einen niedrigen Wert gehen, wenn der Zählwert des Zählers 19 von x&sub2; bis x&sub3; (mit einem Zeitpunkt t&sub3; in Fig. 4D korrespondierender Zählwert) reicht, Daten, die auf einen hohen Wert gehen, wenn der Zählwert des Zählers 19 von x&sub3; bis x&sub4; (mit einem Zeitpunkt t&sub4; in Fig. 4D korrespondierender Zählwert) reicht, und Daten, die auf einen niedrigen Wert gehen, wenn der Zählwert des Zählers 19 von x&sub4; bis 0 (Zeitpunkt, bei welchem das Horizontalsynchronisierungssignal HD ein- oder mehrmals zugeführt und der Zähler 19 durch das ihm zugeführte Horizontalsynchronisierungssignal HD rückgesetzt wird) reicht, geschrieben.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die vorstehend beschriebene Ausbildung der Stummsignal-Erzeugungsschaltung beschränkt, sondern es können zahlreiche Varianten dieser Schaltung in Betracht gezogen werden, die jedoch nicht beschrieben werden müssen.
Das mit dem Austastsignal und dem Stummsignal aus dem Eingangsanschluß 10 und 11 beaufschlagte ODER-Tor 9 erzeugt das Steuerungssignal, durch welches die Verstärkung des einstellbaren Verstärkers 8 während der Austastperiode auf null gesetzt wird und der Nichtvideosignalabschnitt und die Spitzenschwarzwertdetektion in der Spitzenschwarzwert-Halteschaltung 12 inaktiv gemacht werden. Deshalb ist es nicht notwendig zu erwähnen, daß das ODER-Tor oder andere geeignete Lo gikschaltungen entsprechend den Polaritäten des Austastsignals und des Stummsignals verwendet werden können.
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es, da die Verstärkung des einstellbaren Verstärkers zu null und die Spitzenschwarzwertdetektion inaktiv gemacht werden während die mit den Abschnitten außerhalb der effektiven Rastergröße des Schirmträgers der Kathodenstrahlröhre korrespondierenden Nichtvideosignalabschnitte nicht nur während der Austastperiode, sondern auch während der Periode, in welcher die effektive Rastergröße des Schirmträgers kleiner als die Rastergröße des Schirmträgers der mit dem Videosignal beaufschlagten Kathodenstrahlröhre ist, möglich, eine Schwarzwert-Wiederherstellungsschaltung für einen Fernsehempfänger zu gewinnen, bei welcher ein Schwarzwertsignalabschnitt des Videosignals auch dann effektiv expandiert werden kann, wenn die Nichtvideosignalabschnitte auftreten, die mit den Abschnitten außerhalb der effektiven Rastergröße des Schirmträgers der Kathodenstrahlröhre korrespondieren.
Nach der Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen sei darauf hingewiesen, daß die Erfindung nicht darauf beschränkt ist und daß von einem Fachmann zahlreiche Änderungen und Modifikationen ohne Abweichung von dem in den beigefügten Ansprüchen definierten Schutzbereich der Erfindung bewirkt werden können.

Claims

1. Schwarzwert-Wiederherstellungsschaltung für einen Fernsehempfänger, mit

einem Videosignaleingang (1)

einer mit dem Videosignaleingang (1) Verbundenen Schwarzwertimpuls-Klemmeinrichtung (2) zum Klemmen eines Schwarzwertimpulsabschnitts eines Eingangsvideosignals auf einen Referenzwert des Schwarzwertimpulses (3),

einer mit der Schwarzwertimpuls-Klemmeinrichtung (2) verbundenen ersten Komparatoreinrichtung (6) zum Vergleichen des Ausgangssignals der Schwarzwertimpuls-Klemmeinrichtung (2) mit einem Referenzschwarzwert (7),

einer mit der ersten Komparatoreinrichtung (6) verbundenen verstärkungsgesteuerten Verstärkungseinrichtung (8) zum Verstärken des Ausgangssignals der ersten Komparatoreinrichtung (6),

einer Addiereinrichtung (4) zum Addieren der Ausgangssignale der Schwarzwertimpuls-Klemmeinrichtung (2) und der verstärkungsgesteuerten Verstärkungseinrichtung (8),

einer mit der Addiereinrichtung verbundenen Spitzenschwarzwert-Halteeinrichtung (12) zum Halten des Spitzenschwartzwertes,

einer zweiten Komparatoreinrichtung (14) zum Vergleichen des Ausgangssignals der Spitzenschwarzwert-Halteeinrichtung (12) und des Referenzwerts des Schwarzwertimpulses(3), wobei das Ausgangssignal der zweiten Komparatoreinrichtung (14) die Verstärkung der verstärkungsgesteuerten Verstärkereinrichtung (8) steuert,

einem Austastsignaleingang (10),

gekennzeichnet durch

einen Stummsignaleingang (11) zum Empfang eines mit einem Nichtvideosignalabschnitt korrespondierenden Stummsignals, wenn die effektive Rastergröße eines Eingangsvideosignals kleiner als die Größe des Schirmträgers einer Kathodenstrahlröhre ist, der das Videosignal zugeführt ist, und

eine auf das Austastsignal und Stummsignal ansprechende Logikeinrichtung (9) zum Erzeugen eines Steuerungssignals, welches die verstärkungsgesteuerte Verstärkereinrichtung (8) derart steuert, daß die Verstärkung der verstärkungsgesteuerte Verstärkereinrichtung (8) minimiert wird, und die Spitzenschwarzwert-Halteeinrichtung (12) derart gesteuert wird, daß der Betrieb der Spitzenschwarzwert-Halteeinrichtung (12) inaktiv ist.

2. Schaltung nach Anspruch 1, wobei die Kathodenstrahlröhre ein Aspektverhältnis von 16 : 9 und das Videosignal ein Aspektverhältnis von 4 : 3 aufweist.

3. Schaltung nach Anspruch 1 oder 2, mit einer dem Stummsignaleingang verbundenen Stummsignaleinrichtung zur Erzeugung des Stummsignals.

4. Schaltung nach Anspruch 3, wobei die Stummsignalerzeugungseinrichtung eine von einem Horizontalsynchronisierungssignal der Videosignal- und ROM-Einrichtung (21) gesteuerte Steuerungseinrichtung aufweist.