DE1271166B - Verfahren zur Verringerung von Bildstoerungen, welche durch Signalmittelung im PAL-Farbfernsehsystem entstehen - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H04n

Deutsche Kl.: 21 al-34/31

Nummer:
Aktenzeichen:
Anmeldetag:
Auslegetag:

1271166
P 12 71 166.9-31
20. Oktober 1965
27. Juni 1968

Beim PAL-Farbfernsehsystem ist ein Farbträger nach zwei senkrecht zueinander stehenden Modulationsachsen mit zwei Farbsignalen quadraturmoduliert, wobei eine Modulationsachse zeilenfrequent um 180° umgeschaltet wird. Zur Demodulation eines solchen Farbträgers im Empfänger ist es bekannt (Telefunken-Zeitung, H. 1/2, 1963, S. 81 bis 83), diesen zunächst mit Hilfe einer Verzögerungsleitung mit der Verzögerungszeit einer Zeilendauer die Farbträger von zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Zeilen in einer Addierstufe zu addieren und in einer Addierstufe zu subtrahieren, um die den beiden Modulationsachsen entsprechenden farbträgerfrequenten Signale voneinander zu trennen. Bei dieser elektrischen Mittelwertbildung innerhalb des PAL-Decoders wird also eine Mittelung über die Farbsignale von zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Zeilen durchgeführt. Die Wirkungsweise beruht auf der Annahme, daß die Farbinformationen von zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Zeilen praktisch gleich sind. In Wirklichkeit entsteht zwar ein geringer Auflösungsverlust in vertikaler Richtung. Dieser ist jedoch im Bild nicht wahrnehmbar.

Es ist bekannt, auch im Übertragungsweg eine Mittelung über zwei zeitlich aufeinanderfolgende Zeilen durchzuführen, beispielsweise zum Zweck einer Transkodierung (deutsche Patentschrift 1167 881) oder zur Phasenkorrektur des Farbträgers (Telefunken-Zeitung, 1964, H. 2, S. 103 bis 105). Bei einer mehrfachen Mittelung über zeitlich aufeinanderfolgende Zeilen im Übertragungsweg oder Empfänger können bei der Bildwiedergabe jedoch Störungen auftreten, weil beispielsweise bei zweimaliger Mittelung das Farbsignal einer Zeile bereits aus den Farbsignalen dieser Zeile, dem Farbsignal der zeitlich vorangehenden Zeile und dem Farbsignal der davor liegenden Zeile, also aus drei Zeilen zusammengesetzt ist. Dann ist der Leuchtdichtesprung nicht mehr in der Mitte des Farbsprunges, wie es optimal sein müßte. Die sichtbaren Störungen auf dem Bildschirm bestehen in einer Verschmierung waagerechter Farbkanten. Diese Störungen sind besonders dann von Bedeutung, wenn im Übertragungsweg mehrmals eine Transkodierung oder eine Farbträgerkorrektur mit Mittelwertbildung vorgenommen wird. Die einmal erfolgte Mittelung über mehrere Zeilen läßt sich auch nachträglich auf keine Weise wieder beseitigen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Sichtbarkeit der genannten Störungen auf dem Bildschirm des Empfängers zu verringern.

Die Erfindung besteht darin, daß das Helligkeits-Verfahren zur Verringerung von Bildstörungen,

welche durch Signalmittelung

im PAL-Farbfernsehsystem entstehen

Anmelder:
Telefunken

Patentverwertungsgesellschaft m. b. H.,
7900 Ulm, Elisabethenstr. 3

Als Erfinder benannt:

Dr. Walter Bruch, 3000 Hannover

signal gegenüber dem zugehörigen Farbsignal um die Zeitdauer von etwa ein oder zwei Zeilen verzögert wird.

Die Verzögerung des Helligkeitssignals kann im Sender, im Übertragungsweg oder im Empfänger, und zwar videofrequent oder auch trägerfrequent erfolgen. Im letzteren Fall wird z. B. das Helligkeitssignal einem Träger aufmoduliert und anschließend wieder demoduliert. Die Frequenz dieses Trägers steht vorzugsweise im festen Verhältnis zur Frequenz des Farbträgers und beträgt beispielsweise ein Vielfaches der Farbträgerfrequenz. Die Verzögerungszeit kann so bemessen sein, daß im Übertragungsweg oder im Empfänger durch Schaltelemente hervorgerufene Verzögerungen im Helligkeitskanal oder Farbkanal ausgeglichen werden. Die Verzögerung kann zusätzlich zur Durchführung einer an sich bekannten Aperturkorrektur in vertikaler Richtung ausgenutzt werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung näher erläutert.

F i g. 1 zeigt Kurvenformen zur Erläuterung der durch die Erfindung beseitigten Fehler und der Wirkungsweise der Erfindung; in den

F i g. 2 und 3 sind zwei Schaltungsbeispiele der Erfindung dargestellt.

Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugsziffern versehen.

In F i g. 1 ist das Helligkeitssignal Y als durchgehende Linie und ein zugehöriges Farbsignal U als gestrichelte Linie dargestellt. In F i g. 1 a springt das Helligkeitssignal Y am Ende der Zeile 2 um einen Wert, der einem in Fig. Ib dargestellten Sprung des Farbsignals U für einen Übergang von 100% gesättigtem Rot auf 100% gesättigtes Gelb entspricht. Die beiden Signale Y und U gemäß Fig. la und Ib

809 567/382

Claims (2)

1. 3 4

   ergeben im Empfänger den richtigen Farbton. Wenn doppelten oder dreifachen Farbträgerfrequenz. Ein nun im Empfänger, z. B. im PAL-Decoder, über die festes Verhältnis zwischen Frequenz des Hilfsträgers Farbsignale U der Zeilen 2 und 3 gemittelt wird, so und der Frequenz des Farbträgers ist deshalb zweckentsteht ein Farbsignal U gemäß Fig. Ic. Es ist er- mäßig, um Störungen, die durch Restkomponenten sichtlich, daß in der Zeile 3 Helligkeitssignal Y und 5 des Hilfsträgers im Helligkeitssignal entstehen kön-Farbsignal U nicht mehr übereinstimmen. Die ge- nen, im Bild feststehend und nicht wandernd zu erringe, durch die schraffierte Fläche dargestellte Ab- halten. Am Ausgang des Modulators 8 entsteht also weichung ist jedoch nicht störend. ein Hilfsträger, der mit dem Helligkeitssignal ampli-

   Gemäß Fig. Id erfolgt nun eine zweifache Mittel- tuden- oder frequenzmoduliert ist. Dieser Hilfsträger

   wertbildung über zeitlich aufeinanderfolgende Zeilen, io wird in der Verzögerungsleitung 6 etwa um eine

   so daß nun beispielsweise das Farbsignal U der Zeilendauer verzögert und anschließend über einen

   Zeile 3 aus den Farbsignalen U der Zeilen 1,2 und 3 Übertrager 11 einem Demodulator 12 zugeführt, an

   und das Farbsignal der Zeile 4 aus den Farbsignalen dessen Ausgang das videofrequente Helligkeits-

   der Zeilen 2, 3 und 4 zusammengesetzt ist. Fig. Id signal Γ steht. Dieses Helligkeitssignal wird über

   läßt erkennen, daß durch die zweifache Mittelwert- 15 einen Tiefpaß 13 einer Klemme 14 und von dort dem

   bildung, die beispielsweise durch eine Korrektur- oberen Eingang der Addierstufe 4 von F i g. 1 zuge-

   schaltung im Übertragungsweg und im PAL-Decoder führt. Der Tiefpaß 13 dient dazu, die Frequenz des

   des Empfängers entsteht, in der Zeile 3 das Färb- Hilfsträgers aus dem Helligkeitssignal herauszu-

   signal U vom Helligkeitssignal Y stärker abweicht als sieben. Die Gesamtverzögerungszeit r der Schalt-

   in Fig. Ic. Der Sprung im Helligkeitssignal Y stimmt ao elemente 8, 6, 11, 12, 13 wird etwa gleich einer

   also zeitlich mit dem Sprung im Farbsignal U nicht Zeilendauer bemessen. Die Schaltung nach Fig. 3

   mehr überein. Auf dem Bildschirm wirkt sich dies hat den Vorteil, daß durch die trägerfrequente Ver-

   dadurch aus, daß die hinter der Zeile 2 an sich vor- zögerung eine Ultraschall-Laufzeitleitung mit der

   handene Farbkante verschmiert erscheint. Bandbreite des Helligkeitssignals verwendet werden

   Gemäß der Erfindung wird nun das Helligkeits- 25 kann.

   signal Y um eine Zeilendauer verzögert, so daß es die Bei der erfindungsgemäßen Verzögerung des in F i g. 1 e dargestellte Lage einnimmt. Es ist ersieht- Helligkeitssignals können zusätzliche Verzögerungen lieh, daß nun die Abweichungen zwischen Helligkeits- im Übertragungsweg und im Empfänger, die durch signal Y und Farbsignal U gegenüber F i g. 1 d ver- Schaltelemente entstehen, oder Verzögerungen, die kleinert sind, wie durch die gestrichelten Flächen 30 wgen der unterschiedlichen Breitbandigkeit im Helligangedeutet. Fig. If zeigt den Fall, daß die erfin- keitskanal und Farbkanal ohnehin eingeführt werden dungsgemäße Verzögerung des Helligkeitssignals Y müssen, bereits berücksichtigt werden, so daß zudurchgeführt wird, im Übertragungsweg einschließlich sätzliche Verzögerungsmittel im Übertragungsweg Empfänger jedoch nur eine Mittelwertbildung erfolgt. oder im Empfänger wegfallen. Die erfindungsgemäße Die erfindungsgemäße Maßnahme wäre dann zwar 35 Verzögerung des Helligkeitssignals kann im Sender, nicht erforderlich, ein Vergleich der Fig. If mit Ic im Übertragungsweg oder auch im Empfänger selbst läßt aber erkennen, daß bei Anwendung der Erfin- erfolgen. Zweckmäßigerweise wird man die Verdung keine Nachteile auftreten, weil nun die Ab- zögerung im Sender oder im Übertragungsweg durchweichung zwischen Helligkeitssignal Y und Färb- führen, weil dann die Verzögerungsleitung nur einmal signal U nur eine andere Polarität hat, jedoch in der 40 für eine Vielzahl von Empfängern erforderlich ist. Größe nicht verändert wird. Bei einer Verzögerung im Empfänger kann die in

   In Fig. 2 werden die drei FarbsignaleR, G, B einem PAL-Empfanger ohnehin meist vorhandene einer Matrix 1 zugeführt, die das Helligkeitssignal Y Verzögerungsleitung mit der Verzögerungszeit einer und die beiden Farbsignale U und V bildet. Die Färb- . Zeilendauer gleichzeitig zur Verzögerung des Helligsignale U und V werden in einem Modulator 2 in 45 keitssignals gegenüber dem Farbsignal ausgenutzt Quadraturmodulation auf einen Farbträger mit der werden. Beispielsweise kann das Helligkeitssignal Frequenz /₀ aufmoduliert, wobei gleichzeitig die Um- einem Träger aufmoduliert werden, der einen geschaltung einer Modulationsachse eingeführt wird. nügend großen Abstand von der Farbträgerfrequenz Der modulierte PAL-Farbträger F gelangt über eine hat und daher am Ausgang der Verzögerungsleitung Leitung 3 auf eine Addierstufe 4, deren Ausgangs- 50 durch Siebmittel von dem Farbträger selbst wieder spannung dem Bildträger aufmoduliert wird. Das in getrennt werden kann. Auch in einem Transkoder der Matrix 1 gebildete Helligkeitssignal Y wird über oder einem Phasenkorrektor, der bereits eine Vereine Leitung 5 einer Verzögerungsleitung 6 mit der zögerungsleitung zur Verzögerung des Farbträgers Verzögerungszeit einer Zeilendauer und von dort enthält, kann diese Verzögerungsleitung gleichzeitig ebenfalls der Addierstufe 4 zugeführt. An den Ein- 55 zu der erfindungsgemäßen Verzögerung des Helliggängen der Addierstufe 4 ist also das Helligkeits- keitssignals ausgenutzt werden,
   signal Y erfindungsgemäß gegenüber dem zugehöri- .
   gen Farbsignal um eine Zeilendauer verzögert. Die Patentansprüche:
   Verzögerungsleitung 6 arbeitet hier videofrequent 1. Verfahren zur Verringerung von BiId- und besteht beispielsweise aus einem langen Ver- 60 störungen in einem Farbfernsehsystem mit einem zögerungskabel. Helligkeitssignal und einem mit zwei Farbsignalen In Fig. 3 ist nur der Weg des Helligkeitssignals Y modulierten Farbträger, wobei im Übertragungsdargestellt. Das Helligkeitssignal Γ gelangt von einer weg und/oder im Empfänger mittels einer Ver-Klemme7 auf einen Modulator 8, dem andererseits zögerungsleitung mit der Verzögerung einer über eine Leitung 9 ein Hilfsträger zugeführt wird, 65 Zeilendauer die Farbträger von zwei zeitlich aufder in einem Frequenzvervielfacher 10 durch Ver- einanderfolgenden Zeilen zu einem Signal mit vielf achung der Farbträgerfrequenz /₀ entsteht. Die Mittelwert zusammengesetzt werden (PAL), d a Frequenz des Hilfsträgers ist beispielsweise gleich der durch gekennzeichnet, daß das Hellig-

   keitssignal (Y) gegenüber dem zugehörigen Farbsignal (U) um die Zeitdauer von etwa ein oder zwei Zeilen verzögert wird.

   2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerung im Sender erfolgt.

   3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerung im Übertragungsweg erfolgt.

   4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch ge- ίο kennzeichnet, daß die Verzögerung im Empfänger erfolgt.

   5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerung videofrequent erfolgt.

   6. Schaltung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Helligkeitssignal (Y) einem Hilfsträger, der ein Vielfaches der Farbträgerfrequenz (/₀) ist, aufmoduliert ist, der in einer Ultraschallverzögerungsleitung von etwa der Verzögerungszeit einer Zeilendauer (6) verzögert und anschließend wieder demoduliert (12) ist (Fig. 3).

   7. Schaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Frequenz (n · f₀) des Hilfsträgers im festen Verhältnis zur Frequenz (/₀) des Farbträgers steht.

   8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungszeit so bemessen ist, daß im Übertragungsweg oder im Empfänger durch Schaltelemente oder unterschiedliche Bandbreite der einzelnen Kanäle hervorgerufene Verzögerungen im Helligkeitskanal oder Farbkanal zusätzlich ausgeglichen werden.

   9. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerung zusätzlich zur Durchführung einer an sich bekannten Aperturkorrektur in vertikaler Richtung ausgenutzt wird.

   10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verzögerung des Helligkeitssignals (Y) eine ohnehin vorhandene, zur Verzögerung des Farbträgers dienende Verzögerungsleitung dient.

   In Betracht gezogene Druckschriften:
   Deutsche Patentschrift Nr. 1167 881;
   »Telefunken-Zeitung«, 1963, H. 1/2, S. 81 bis 83 und 1964, H.
2. 2, S. 103 bis 105.

   Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

   809 567/382 6.68 © Bundesdruckerei Berlin