DE2211798C3 - Störbegrenzerschaltung für Videosignale - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Störbegrenzerschaltung für Videosignale, mit einer Filteranordnung, der die Videosignale zugeführt sind und die mindestens ein bestimmtes der Videosignale in seine niederfrequenten und hochfrequenten Bestandteile trennt, mit einer Schwellenwertschaltung, die Signalanteile niedriger Arrmlitude im unteren Bereich des hochfrequenten Bestandteiles beseitigt, derart, daß Sttreffekte in diesen Signalteilen verringert werden, und mit einer Addierschaltung, welche den so behandelten hochfrequenten Signalbestandteil mit dem niederfrequenten Signalbestandte^l in entsprechenden Anteile.! vereinigt

Um eine verbesserte Bildwiedergabe zu erreichen, muß man dafür sorgen, daß das Fernsehsignal möglichst frei von Rausch- und anderweitigen Störsignaleffekten ist Verhältnismäßig wenig kann getan werden, ίο um zu verhindern, daß solche Störstgriale in das übertragene Videosignal während der Ausstrahlung vom Sender zum Empfänger eingeführt werden. Dagegen wird das Videosignal vor der Übertragung oder Aussendung zahlreichen Behandlungen, wie öffnungskorrektur. Schwarz-Weiß-Pegeleinstellung, Gammakorrektur, Verstärkungsregelung u. dgl., unterzogen. Während jeder derartigen Behandlung können unerwünschte Störeffekte in das Nutzvideosignal eingeführt werden. Bei der Bildung eines Videosignals ist es erwünscht, daß die das Videosignal erzeugenden Kameras, sowohl für Live- als auch für Filmaufnahmen mit optimaler Empfindlichkeit arbeiten, jedoch hat eine Erhöhung der Kameraempfindlichkeit über einen bestimmten Punkt hinaus persönlich zur Folge, daß zusammen mit dem kräftigeren Nutzvideosignal unerwünschte Begleitstörungen erzeugt werden. Beispielsweise bei Filmkameras verstärken sich, wenn die Kameraempfindlichkeit erhöht wird, die durch das »Korn« des Filmes hervorgerufenen Stör- oder Rauscheffekte.

IEs ist bekannt, Störbegrenzerschaltungen der eingangs genannten Art (US-PS 2 514 022, 3 333 055 und GB-PS 685 483) für die Verbesserung des Störabstandes bei Schwarz-Weiß-Signalen zu verwenden. Eine besonders wirkungsvolle Amplitudenglättung, d. h. Verringerung der Störeffekte, im Bereich eines besonders störanfälligen Signalanteiles einer bestimmten Frequenz, z. B. der Farbträgerfrequenz eines Farbfernsehsignal, ist mit diesen bekannten Störbegrenzerschal-Hingen allerdings nicht möglich.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Unzulänglichkeiten der bekannten Störbegrenzerschalter zu vermeiden und einen Störbegrenzerschalter der in Frage stehenden Art, insbesondere zur Verwendung in der Farbfernsehtechnik, zu schaffen, der Störeffekte, insbesondere von Signalanteilen im Bereich einer vorgegebenen Frequenz, besonders wirksam verringert. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Filteranordnung ein Kammfilter enthält, das Scheitel- und Nullpunkte des hochfrequenten Signalbestandteils abwechselnd mit Null- bzw. Scheitelpunkten des niederfrequenten Signalbestandteils erzeugt. Auf Grund der linearen Phasencharakteristik und des günstigen Amplitudenganges des erfindungsgemäßen Kammfilters, welches die komplementäre Abstimmung der Null- bzw. Scheitelpunkte des Frequenzspektrums der niederfrequenten bzw. hochfrequenten Signalbestandteile ermöglicht, kann der erste Nullpunkt des Frequenzspektrums der niederfrequenten Signalanteile bzw. der erste Scheitelpunkt des Frequenzspektrums der hochfrequenten Signalanteile so gewählt werden, daß er mit der besonders störanfälligen Frequenz, z. B. der Farbträgerfrequenz, zusammenfällt. Die Amplitudenglättung der hochfrequenten Signalkomponente ergibt dann eine im wesentlichen vollständige Störunterdrückung im Bereich der Farbträgerfrequenz für diejenigen Bereiche des Aufnahmegegenstandes, die keine nennenswerten Details

aufweisen. Störkomponenten, deren Frequenzen dicht bei der des Farbträgers liegen, werden auf niedrige Videofrequenzen heruntergemischt, was zu einer stören-' den Beeinträchtigung des von diesen Signalen wiedergegebenen Bildes führt. Durch die Unterdrückung solcher Störeffekte mit Hilfe der erfindungsgemäßen Schaltung werden somit solche Heruntermisch-Störeffekte erheblich verringert, was eine eindrucksvolle Verbesserung der Bildwiedergabe aus den störbegrenzten Signalen bedeutet, lrn Falle eines Farbfernsehsystems kann es sich beim Videosignal um das leuchtdichte Signal, um eines oder mehrere der Farbsignale oder um das leuchtdichte Farbartgemisch handeln.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Störbegrenzerschaltung sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigt

F i g. 1 ein Blockschaltschema der erfindungsgemäßen Störbegrenzerschaltung mit ihren Hauptbestandteilen,

F i g. 2-1, 2-L, 2-H, 2-C und 2-O Diagramme, die den Frequenzgang eines typischen Videosignals an den entsprechend bezeichneten Punkten in der Schaltung nach F i g. 1 wiedergeben,

F i g. 3-1, 3-L, 3-H, 3-C und 3-0 Diagramme, die den zeitlichen Verlauf des typischen Videosignals an den entsprechend bezeichneten Schaltungspunkten in F i g. 1 wiedergeben,

F i g. 4 ein Schaltschema einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Störbegrenzerschaltung,

F i g. 5 ein Blockschaltschema, das die Anwendung der erfindungsgemäßen Schaltung für die Störbegrenzung der Leuchtdichtekomponente eines Farbfernsehsignal veranschaulicht,

F i g. 6 ein Blockschaltschema, das die Anwendung der erfindungsgemäßen Störbegrenzerschaltung zur Verbesserung des Störabstands bei jedem der Primar-Farbsignale in einem Farbfernsehsystem veranschaulicht,

F i g. 7 ein Blockschaltschema, das eine mögliche Anwendung der erfindungsgemäßen Störbegrenzerschaltung zur Verbesserung des Störabstands bei einem Farbfernseh-Signalgemisch veranschaulicht,

F i g. 8 ein Schaltschema, das eine andere mögliche Anwendung der erfindungsgemäßen Störbegrenzerschaltung zur Verbesserung des Störabstands bei einem Farbfernseh-Signalgemisch veranschaulicht, und

F i g. 9 ein Schaltschema der erfindungsgemäßen Störbegrenzerschaltung in ihrer Anwendung zur Verbesserung des Störabstands bei jedem von mehreren Primär-Farbsignalen in einem Farbfernsehsystem.

In F i g. 1 wird das an der Eingangsklemme / erscheinende Videosignal einem Frequenztrennfilter 11 zugeleitet das am Schaltungspunkt L eine verhältnismäßig niederfrequente Ausgangssignalkomponente LFbereitstellt Die am Schaltungspunkt H erzeugte hochfrequente Signalkomponente HF wird einem Amplitudenglätter 12 mit Ausgang am Schaltungspunkt C zugeleitet Die unveränderte niederfrequente Signalkomponente LF am Schaltungspunkt L und die geglättete hochfrequente Signalkomponente HF am Schaltungspunkt C werden einem Addierglied 13 zugeleitet, wc sie in geeigneten Anteilen vereinigt werden, so daß am Ausgang O des Addiergliedes ein Videosignal mit verbessertem Störabstand (Stör/Nutzverhaltnis) erzeug; wird. Die Einzelheiten des Filters 11, des Amplituden glätters 12 und des Addiergliedes 13 werden später

z. B. an Hand der F i g. 4 und 9 beschrieben.

Die Art und Weise, in der die Schaltung nach F i g. 1 den Störabstand des Videosignals verbessert, ist durch die Kurven nach F i g. 2 und 3 graphisch veranschaulicht.

Bezüglich des Frequenzganges sei angenommen, daß das am Eingang / erscheinende Videosignal ein der Kurve nach F i g. 2-1 entsprechendes Frequenzspektrum hat. Das Frequenzspektrum der relativ niederfrequenten Signalkomponente LF, die vom Filter 11 am Schaltungspunkt L erzeugt wird, ist durch die Kurve nach F i g. 2-L veranschaulicht. Die Charakteristik des Filters ist so, daß die Kurve nach F i g. 2-L einen ersten Nullpunkt bei einer Frequenz F aufweist. Die Kurve nach F i g. 2-H gibt das Frequenzspektrum der relativ hochfrequenten Signalkomponente am Ausgangspunkt H des Filters wieder. Diese Kurve hat ihren ersten Scheitel oder ihr erstes Maximum bei der Frequenz F, die der Frequenz des ersten Nullpunkts der Kurve nach Fig.2-L entspricht. Das Frequenzspektrum der amplitudengeglätteten hochfrequenten Signalkoniponente am Ausgangspunkt C des Amplitudengitter 12 ist durch die Kurve nach F i g. 2-C wiedergegeben. Diese Kurve ist im wesentlichen die gleiche wie die nach Fig.2-H, weil der durch den Amplitudenglätter 12 effektiv entfernte Signalteil im Frequenzgang nicht in Erscheinung tritt. Schließlich gibt die Kurve 2-O, die durch Zusammensetzen der Kurven nach F i g. 2-L und 2-C entstanden ist, das Frequenzspektrum des resultierenden Videosignals am Ausgang O des Addiergliedes 13 wieder. Man sieht, daß dieses resultierende Signal praktisch das gleiche ist wie das Eingangsvideosignal gemäß der Kurve nach F i g. 2-1.

Die Wirkungsweise der Störbegrenzerschaltung nach F i g. 1 wird noch deutlicher durch die Kurven nach F i g. 3 veranschaulicht die den zeitlichen Verlauf eines Signals mit einem verhältnismäßig scharfen oder stellen Übergang zwischen zwei verhältnismäßig hellen und dunklen Bereichen eines Aufnahmegegenstandes wiedergeben. Um der besseren Anschaulichkeit willen ist der Zeitmaßstab in diesen Figuren stark übertrieben.

In der Kurve nach F i g. 3-1, welche die Amplitude

des vom Eingang /dem Filter 11 in Fi g. 1 zugeleiteten Videosignals darstellt, sind dem Haupt- oder Nutzsignal 14 unerwünschte Rausch- und dergleichen Störkomponenten 15 überlagert Die Kurve nach F i g. 3-L gibt die niederfrequente Signalkomponente LF am Ausgangspunkt L des Filters wieder. Die Kurve nach F i g. 3-H gibt die hochfrequente Signalkomponente HF am Ausgangspunkt H des Filters 11 wieder. Wie in Fig.3-C gezeigt, entfernt der Amplitudenglätter 12 nach F i g. 1 diejenigen verhältnismäßig kleinen Amplitudenausschwingungen des Haupt- oder Nutzsignals 14, zusammen mit den Störkomponenten 15, die zwischen den durch die gestrichelten Linien 16 angedeuteten Amplituden liegen. Die Art und Weise, wie diese Amplitudenglättung erfolgt wird später an Hand der F i g. 4 und 9 erläutert

In der geglätteten hochfrequenten Signalkomponente nach F i g. 3-C am Schaltungspunkt C in F i g. 1 sind somit im wesentlichen sämtliche Störeffekte durch den Amplitudenglätter 12 beseitigt Im geglätteten Signal treten daher die Störkomponenten 15 nur noch in denjenigen Signalteilen auf, die den verhältnismäßig schar-

fen Übergängen zwischen hellen und dunklen Bereichen des Aufnahmegegenstandes entsprechen. Durch Vereinigung der nieder- und hochfrequenten Signal komponenten LF und HF im Addierglied 13 nach

F i g. 1 ergibt sich am Ausgang O ein resultierendes Signal entsprechend der Kurve nach F i g. 3-0. In dieser Kurve sind die Störkomponenten 15 aus im wesentlichen dem gesamten Nutzsignal 14 mit Ausnahme desjenigen Teils, der dem Hell-Dunkel-Übergang entspricht, entfernt.

F i g. 4 zeigt Schaltungseinzelheiten einer Ausführungsform der Störbegrenzerschaltung nach F i g. 1, die der Erläuterung der Wirkungsweise der Schaltung dienen. Es sei angenommen, daß das Signal am Eingang / aus drei gleichen Einheiten besteht. Eine erste Signaleinheit gelangt im wesentlichen unverändert im zeitlichen Verlauf und in der Amplitude zu Signalvereinigungswiderständen 17 und 18. Eine zweite Signaleinheit wird durch zwei identische Verzögerungsleitungen 19 und 21 ohne Veränderung der Amplitude, jedoch mit einer Verzögerung um einen Betrag, welcher der Periode der Frequenz F nach F i g. 2-L, 2-H und 2-C entspricht, Signalvereinigungswiderständen 22 und 23 zugeleitet. Eine dritte Signaleinheit wird durch die Ver- ao zögerungsleitung 19 um einen Betrag, welcher der Periode der doppelten Frequenz F entspricht, verzögert, durch einen Verstärker 24 in der Amplitude verdoppelt und einein Signalvereinigungswiderstand 25 zugeleitet. Die dritte Signaleinheit wird nach Verzögerung in der as Verzögerungsleitung 19 außerdem durch einen Verstärker 26 in der Amplitude verdoppelt und in der Phase umgekehrt und einem Signalvereinigungswiderstand

27 zugeleitet.

Das durch Vereinigen der den Widerständen 17, 22 und 25 zugeleiteten Signaleinheiten am Filterausgang

28 entwickelte Signal ist die niederfrequente Komponente LFdes Eingangssignals nach F i g. 3-L. Das durch Vereinigen der den Widerständen 18, 23 und 27 zugeleiteten Signaleinheiten am Filterausgang 29 entwickelte Signal ist die hochfrequente Komponente HF des Eingangssignals nach F i g. 3-H.

Die hochfrequente Signalkomponente HF gelangt vom Filterausgang 29 zum Amplitudenglätter 12, der in einfacher Ausführungsform aus zwei in gegensinniger Polarität an den Filterausgang 29 angekoppelten Dioden 31 und 32 besteht. Am Arbeitswiderstand 33 des Amplitudenglätters wird eine geglättete hochfrequente Signalkomponente der allgemeinen Form des Signals nach F i g. 3-C erzeugt.

Die geglättete hochfrequente Signalkomponente wird einem Signalvereinigungswiderstand 34 des Addiergliedes 13 zugeleitet. Die niederfrequente Signalkomponente gelangt vom Ausgang 28 des Filters 11 zu einem weiteren Signalvereinigungswiderstand 35 des so Addiergliedes 13. Die beiden Signal vereinigungswiderstände 34 und 35 des Addiergliedes sind gemeinsam an den Ausgang O angeschlossen, so daß dort ein störbegrenztes Ausgangsvideosignal nach F i g. 3-O erzeugt wird.

Die erfindungsgemäße Störbegrenzerschaltung läßt sich in einem Farbfernsehsystem auf verschiedene Weise anwenden, um den Störabstand eines Videosignals zu verbessern. Eine dieser Anwendungsmöglichkeiten ist in F i g. 5 veranschaulicht. Die Primär-Farbsignale für Rot R. Blau Bund Grün G, die von einer Signalquelle (nicht gezeigt), beispielsweise einer Live- oder einer Filmkamera stammen, werden über Eingangsklemmen 36. 37 bzw. 38 einer Matrixschaltung 39 bekannter Ausbildung zugeleitet. Die Matrixsohaltung erzeugt ein Leuchtdichtesignal (Helligkeitssignal) M und zwei Farbsignale / und O Die Signale / und Q werden in bekannter Weise durch einen /Modulator 41 und einen Q-Modulator 42 auf zwei Phasen eines Farbträgers amplitudenmoduliert, so daß ein phasen- und amplitudenmoduliertes Farbträger-Chromsignal SC entsteht.

Das Leuchtdichtesignal M wird der erfindungsgemäßen Störbegrenzerschaltung 43 zugeleitet. Sie enthält die gleichen Grundelemente wie die Schaltung nach F i g. 1, nämlich das Frequenztrennfilter 11, den Amplitudenglätter 12 und das Addierglied 13. Das Filter ist so bemessen, daß die Frequenz F(F i g. 2-L und 2-H), bei der die ersten Null- und Scheitelpunkte der Ausgangssignale liegen, annähernd gleich der Frequenz des 3,58-MHz-Farbträgers ist. Die Störbegrenzerschaltung 43 beseitigt ähnlich wie die Schaltung nach F i g. 4 effektiv niederamplitudige Ausschwingungen vom relativ niederfrequenten Teil der hochfrequenten Komponente des Leuchtdichtesignals M. Das störbegrenzte Leuchtdichtesignal wird dann mit dem Chroma- oder Farbartsignal SC unter Bildung eines Signalgemischs CTS am Ausgang 44 vereinigt.

Gemäß den von der Federal Communications Commission für das Farbfernsehen in den USA festgesetzten Normen ist das Leuchtdichtesignal M aus annäherend 60 Teilen des Grün-Farbsignals G, 30 Teilen des Rot-Farbsingals R und 10 Teilen des Blau-Farbsignals B zusammengesetzt. Falls es notwendig sein sollte, die Amplitudenglättung auf ungefähr 10% einzustellen, um eine gewünschte Störabstandsverbesserung des Signalgemischs CTS zu erzielen, so würde der hochfrequente Teil des einem im wesentlichen rein blauen Bereichs des Aufnahmegegenstands entsprechenden Leuchtdichtesignals in der Anordnung nach F i g. 5 praktisch ausgelöscht.

F i g. 6 veranschaulicht eine derzeit bevorzugte Möglichkeit, diesen Nachteil der Anordnung nach F i g. 5 zu vermeiden.

Die Primär-Farbsignale R, B und G für Rot, Blau bzw. Grün werden über die entsprechenden Eingänge 45,46 bzw. 47 je einer Störbegrenzerschaltung 48r, 486 bzw. 48^ zugeleitet. Jede Störbegrenzerschaltung besteht aus dem Frequenztrennfilter 11, dem Amplitudenglätter 12 und dem Addierglied 13. Die Filter für Rot, Blau und Grün weiser, in ihrem Frequenzgang Nullpunkte und Scheitelpunkte oder Maxima bei der Farbträgerfrequenz von annähernd 3,58 MHz auf. Die von den Störbegrenzerschaltungen 48r, 48f> und 48# erzeugten störbegrenzten Primär-Farbsignale R, B bzw. G werden der Matrixschaltung 39 zugeleitet, die das Leuchtdichtesignal M und die beiden Farbsignale / und Q erzeugt. Diese Signale werden in bekannter Weise von den Modulatoren 41 und 42 und einem Leuchtdichte-Verzögerungsglied 49 so behandelt, daß am Ausgang 5t das gewünschte störbegrenzte Signalgemisch CTS erzeugt wird.

Ein wichtiger Vorteil der Anordnung nach F i g. 6 gegenüber der nach F i g. 5 besteht darin, daß jedes Primär-Farbsignal durch die erfindungsgemäße Schaltung störbegrenzt werden kann, ohne daß irgendeines dei Primär-Farbsignale anteilmäßig fehlproportionieri wird. So enthält das Leuchtdichtesignal M stets dit richtigen Anteile der Primär-Farbsignale gemäß der US-Normen. Ferner kann gewünschtenfalls das Aus maß der Störbegrenzung der Primär-Farbsignale durcl die erfindungsgemäße Schaltung dem Störanteil dei verschiedenen Signale proportional gemacht werden Darüber hinaus wurde gefunden, daß eine weitere An Wendungsmöglichkeit der erfindungsgemäßen Schal tung zur Störbegrenzung darin besieht, daß auf das Si gnalgemisch störbegrenzend eingewirkt wird.

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F i g. 7 zeigt eine entsprechende Anordnung, die notwendigerweise komplexer ist als andere Anordnungen, weil der Farbträger und scme Seitenbänder nicht gestört werden dürfen. Bei dieser Schaltung werden drei Frequenztrennungen in Signalkomponenten vorgenommen. Gemäß den US-Farbfemsehnormen enthält das vollständige Signal am Eingang 52 eine amplitudenmodulierte Leuchtdichtekomponente und eine Farbartkomponente, bestehend aus einem phasen- und amplitudenmodulierten Hilfsträger (Farbträger) und seinen Seitenbändern. Dieses Signal gelangt zu einem ersten Frequenztrennfilter 53, das ähnlich wie das Filter Il in F i g. 4 ein Kammfilter sein kann. Im vorliegenden Fall verzögert jede der Verzögerungsleitungen (nicht gezeigt), entsprechend den Verzögerungsleitungen 19 und 21 in F i g. 4, um ungefähr die Dauer einer Horizontalzeile, d. h. um ungefähr 63,5 Mikrosekunden gemäß den US-Normen. Die am Ausgang 54 des Filters 53 erzeugte verhältnismäßig niederfrequente Komponente IF des Signalgemischs am Eingang 52 enthält im wesentlichen die gesamte Helligkeitsinformation (jedoch im wesentlichen keine Farbinformation) des Aufnahmegegenstands. Sie wird nachstehend als die Helligkeitskomponente des Signalgemischs bezeichnet. Die verhältnismäßig hochfrequente Komponente HF des Signalgemischs am Ausgang 55 des Filters 53 enthält im wesentlichen die gesamte Farbinformation (jedoch im wesentlichen keine Helligkeitsinformation) des Aufnahmegegenstands. Sie wird nachstehend als die Farbkomponente des Signalgemischs bezeichnet. Sowohl die Helligkeits- als auch die Farbkomponente an den Ausgängen 54 und 55 des Filters 53 enthält Informationen, die den verhältnismäßig scharfen Übergängen zwischen hellen und dunklen Bereichen des Aufnahmegegenstands entsprechen.

Das Helligkeitskomponentensignal gelangt vom Ausgang 54 zu einem zweiten Frequenztrennfilter 56, das in der gleichen Weise ausgebildet sein kann wie das Filter 11 nach F i g. 4 und sich hiervon lediglich dadurch unterscheidet, daß die einzelnen Verzögerungsleitun gen, entsprechend den Verzögerungsleitungen 19 und 21 in Fig.4, die Signale um 140 Nanosekunden, d.h. ungefähr die halbe Periode einer Farbträgerschwingung mit einer Frequenz von annähernd 3,58 MHz verzögern. Der niederfrequente Teil des Signals am Ausgang 57 des Filters 56 enthält die gesamte Heiiigkeitsinformation (jedoch keine Farbinformation) des Aufnahmegegenstands. Der hochfrequente Signalteil am Ausgang 58 des Filters 56 enthält weder Helligkeitsnoch Farbinformntion des Aufnahmegegenstands und besteht im wesentlichen aus Informationen bezüglich der Obergänge zwischen hellen und dunklen Bereichen des Aufnahmegegenstands.

Der hochfrequente Signalteil der Helligkeitskomponente des Signalgemischs am Ausgang 58 des Filters 56 wird einem Amplitudenglätter 59 zugeleitet, der wie in F i g. 4 oder wie in der noch zu beschreibenden F i g. 9 ausgebildet sein kann. Der Amplitudenglätter 59 entfernt ähnlich wie der Amplitudenglätter 12 nach F i g. 4 die Störeffekte von den relativ niederfrequenten Bereichen des hochfrequenten Signalteils der Helligkeitskomponente, im wesentlichen wie in Fig.3-C veranschaulicht. Der geglättete hochfrequente Signaheil und der niederfrequente Signalteil der Helligkeitskomponente des Signalgemischs werden im Addierglied 61 miteinander vereinigt.

Das Farbkomponentensignal am Ausgang 55 des Filters 53 wird in einem dritten Frequenztrennfilter 62.

das gleich ausgebildet sein kann wie das Filter 56, in seine verhältnismäßig niederfrequenten und hochfrequenten Teile zerlegt. In diesem Fall enthält der hochfrequente Signalteil am Filterausgang 63 die gesamte Farbinformation des Aufnahmegegenstands. Der niederfrequente Signalteil des Farbkomponentensignals am Filterausgang 64 enthält keine Helligkeitsoder Farbinformation des Aufnahmegegenstands. Er wird durch einen Amplitudenglätter 65, der gleich ausgebildet sein kann wie der Amplitudenglätter 59, geglättet, so daß Störeffekte von seinen relativ niederfrequenten Bereichen entfernt werden. Der geglättete niederfrequente Signalteil und der hochfrequente Signalteil der Farbkomponente des Signalgemischs werden im Addicrglied 61 miteinander vereinigt. Diese Signalteile werden im Addierglied 61 außerdem mit den vorerwähnten Signalteilen vom Filter 56 und vom Amplitudenglätter 59 vereinigt, so daß am Ausgang 66 ein vollständiges Signalgemisch erzeugt wird. Da lediglich diejenigen Signalteile amplitudengeglättet werden, die weder Helligkeits- noch Farbinformation des Aufnahmegegenstands enthalten, werden also die Helligkeitsund Farbsignale nicht gestört oder beeinträchtigt. Mit der Schaltung läßt sich erreichen, daß das Signalgemisch am Ausgang 66 gegenüber dem Signalgemisch am Eingang 52 einen um ungefähr 6 db besseren Störabstand hat.

F i g. 8 veranschaulicht eine andere Möglichkeit der Verbesserung des Störabstands eines Farbfernseh-Signalgemischs mit Hilfe der erfindungsgemäßen Störbegrenzerschaltung. Diese Anordnung enthält weniger Schaltungselemente als die Anordnung nach F i g. 7. Ein einziges Frequenztrennfilter 67 erfüllt sämtliche Funktionen der drei Filter 53, 56 und 62 in F i g. 7. Das

Filter 67 hat die gleiche allgemeine Ausbildung und enthält sämtliche Elemente des Filters 11 nach F ig. 4. Diese Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen in den entsprechenden Figuren bezeichnet. In diesem Fall verzögert jede der Verzögerungsleitungen, entspre

chend den Verzögerungsleitungen 19 und 21, um 63,5 Mikrosekunden. Das Filter 67 enthält eine zusätzliche Verzögerungsleitung 68, die den Verbindungspunkt 69 der Verzögerungsleitungen 19 und 21 mit den Verstärkern 24 und 25 verbindet und um 140 Manosekunden verzögert.

Das am Ausgang 71 des Filters 67 erzeugte Signal LF ist die relativ niederfrequente Komponente des Signalgemischs und enthält die gesamte Helligkeits- und die gesamte Farbinformation des Aufnahmegegen-

stands. Das am Filterausgang 72 erzeugte Signal //Fist die relativ hochfrequente Komponente des Signalgemischs und enthält keine Helligkeits- oder Farbinformation des Aufnahmegegenstands. Dieses letztere Signal wird von einem Amplitudenglätter 73 geglättet, so

daß an dessen Ausgang eine störbegrenzte Signalkomponente entsprechend F i g. 3-C erzeugt wird. Das geglättete, störbegrenzte Signal HF und das Signal Lf werden durch Widerstände 74 und 75 vereinigt so daß am Ausgang 66 ein störbegrenztes Farbfernseh-Signal-

gemisch CTS erzeugt wird.

Vor der Beschreibung der Anordnung nach F i g. 9 soll noch etwas näher auf F i g. 4 eingegangen werden Hier bestehen sowohl die niederfrequente als auch die hochfrequente Signalkomponente LF und HF an den

Ausgängen 28 bzw. 29 jeweils aus drei Einheiten. Die erste Einheit jeder Komponente wird an den Widerständen 17 bzw. 18 durch unverzögerte und unverstärkte Teile des Videosignals am Eingang / erzeugt. Die

zweite Einheit jeder Komponente wird an Widerständen 22 bzw. 23 durch zweimal verzögerte und unverstärkte Teile des Eingangssignals erzeugt. Da somit die gleichen ersten und zweiten Signaleinheiten an den Widerständen 17,18, 22 und 23 für die entsprechenden nieder- und hochfrequenten Signalkomponenten LF und HF erzeugt werden, können diese Widerstände durch einen einzigen Widerstand ersetzt werden. Die dritte Einheit der niederfrequenten Signalkomponente LF wird am Widerstand 25 durch einen einmal verzögerten und zweimal verstärkten Teil des Eingangssignals erzeugt. Die dritte Einheit der hochfrequenten Signalkomponente HF wird am Widerstand 27 durch einen einmal verzögerten, zweimal verstärkten und phasenumgekehrten Teil des Eingangssignals erzeugt. Somit unterscheiden sich die nieder- und hochfrequenten Signalkomponenten LF und HF an den Ausgängen 28 und 29 lediglich darin, daß die Polarität ihrer dritten Einheiten an den Widerständen 25 und 27 verschieden ist. Bei der Anordnung nach F i g. 9 wird die Gleicher- ao tigkeit der Funktionsweise einiger der Signalvereinigungswiderstände der Anordnung nach F i g. 4 ausgenützt, um die Anzahl dieser Widerstände erheblich zu verringern.

Die Schaltung nach F i g. 9 erfüllt sämtliche Funktionen einer der Störbegrenzungsschaltungen 48 in F i g. 6. Das Frequenztrennfilter in F i g. 9 ist vom gleichen Kammtyp wie das Filter 11 in F i g. 4, von dem es sich lediglich in Schaltungseinzelheiten sowie darin unterscheidet, daß es eine spezielle Signalverzögerung aufweist. Das am Eingang 76 erscheinende Primär-Farbsignal gelangt über einen Widerstand 77 zum Ein· gangsende einer Verzögerungsleitung 78 mit einer Verzögerung von 140 Nanosekunden. Die Verzögerungsleitung ist an ihrem Eingangsende durch den Widerstand 77 in ihrem Wellenwiderstand abgeschlossen, während sie an ihrem Ausgangsende nicht abgeschlossen ist. Das Eingangssignal wird am Verbindungspunkt 79 der Verzögerungsleitung 78 und des Widerstands 77 aufgeteilt, so daß ein Teil zur Verzögerungsleitung und ein anderer Teil zur Basis eines Transistors 81 in Emitterfolgerschaltung gelangt. Nachstehend wird die gleiche Terminologie verwendet wie bei der vorstehenden Beschreibung der F ig. 4. Die Schaltung nach Fig.9 enthält keinerlei den amplitudenverdoppelnden Verstärkern 24 und 26 der Schaltung nach F i g. 4 entsprechende Verstärker. Damit die in der Schaltung nach F i g. 9 erzeugten nieder- und hochfrequenten Signalkomponenten in ihrer Amplitude den in der Schaltung nach F i g. 4 erzeugten Signalkomponenten vergleichbar sind, wird daher vorausgesetzt, daß das Signal am Eingang 76 die doppelte Einheitsamplitude hat.

Dem Signal am Verbindungspunkt 79 präsentiert sich die Verzögerungsleitung 78 verhältnismäßig niederohmig und der Basiskreis des Transistors 81 verhältnismäßig hochohmig. Derjenige Teil des Signals am Verbindungspunkt 79, der zum nicht abgeschlossenen Ende der Verzögerungsleitung 78 mit der doppelten Einheitsamplitude übertragen wird, wird zur Basis des Transistors 81 rückreflektiert, wo er mit dem der Basis direkt zugeleiteten Signaheil vereinigt wird. Nimmt man an, daß durch den verhältnismäßig hohen Widerstand des Basiskreises des Transistors 81 sowohl der ursprüngliche als auch der reflektierte Signalteil effek tiv auf Einheitsamplitude herabgedrückt werden, so be· deutet dies, daß an der Basis dieses Transistors ein erster, unverzögerter Signalanteil mit Einheitsamplitude und ein diesem überlagerter zweiter Signalanteil mit Einheitsamplitude, der gegenüber dem ersten Signalanteil um 280 Nanosekunden verzögert ist, liegen. Diese beiden Signalanteile bilden das die erste Einheit und das die zweite Einheit erzeugende Signal der nieder- und hochfrequenten Signalkomponenten. Sie gelangen vom Emitter des Transistors 81 zu einem Signalvereinigungswiderstand 82, der somit das Äquivalent der Widerstände 17 und 18 in F i g. 4 darstellt.

Der Eingangssignalanteil, der mit seiner ursprünglichen doppelten Einheitsamplitude zum nicht abgeschlossenen Ende der Verzögerungsleitung 78 übertragen und nicht rückreflektiert wird, gelangt zur Basis eines Transistors 83 in Emitterfolgerschaltung. Der am Emitter dieses Transistors erzeugte Signalanteil gelangt zu einem Signalvereinigungswiderstand 84 mit doppelter Einheitsamplitude und einer Verzögerung um 140 Nanosekunden. Er bildet das die dritte Einheit erzeugende Signal der niederfrequenten Signalkomponente. Der Widerstand 84 stellt somit das Äquivalent des Widerstands 25 in F i g. 4 dar. Obwohl die resultierende Vereinigung der den Widerständen 82 und 84 zugeleiteten Signale nicht wie in F i g. 4 getrennt erfolgt, entsteht gleichwohl die niederfrequente Komponente des dem Eingang 76 zugeleiteten Signals.

Die vereinigten die erste und die zweite Einheit erzeugenden Signale gelangen vom Emitter des Transistors 8t außerdem zur Basis eines Differenzverstärkertransistors 85 und erscheinen an dessen Kollektor mit umgekehrter Polarität und im wesentlichen unveränderter Amplitude. Das die dritte Einheit erzeugende Signal gelangt vom Emitter des Transistors 83 außerdem zum Emitter des Transistors 85 und erscheint an dessen Kollektor im wesentlichen unverändert. Diese drei einheitserzeugenden Signale werden im Kollektorkreis des Transistors 85 effektiv vereinigt, so daß die hochfrequente Komponente des dem Eingang 76 zugeleiteten Signals entsteht. Diese Komponente hat die allgemeine Form der Kurve nach F i g. 3-H, ist jedoch zu dieser gegenphasig.

Die am Kollektor des Verstärkertransistors 85 erzeugte hochfrequente Komponente des Eingangssignals ist nicht nur gegenphasig zur Kurve nach F i g. 3-H, sondern reicht auch in ihrer Amplitude nicht zur Vereinigung, nach Amplitudenglättung, mit der niederfrequenten Komponente aus. Sie wird daher der Basis eines Verstärkertransistors 86 zugeleitet, der mit einem weiteren Transistor 87 als rückgekoppeltes Paar zusammengeschaltet ist. Die vom Kollektor des Transistors 86 zur Basis des Transistors 87 gelangende hochfrequente Komponente hat die richtige Phase für die Vereinigung mit der niederfrequenten Komponente. Die am Emitter des Transistors 87 erzeugte hochfrequente Komponente hat sowohl die richtige Phase als auch die richtige Amplitude für die Vereinigung mit der niederfrequenten Komponente.

Vor der endgültigen Vereinigung wird jedoch die hochfrequente Komponente vom Emitter des Ver Stärkertransistors 87 einem Amplitudenglätter 88 züge leitet. Der Amplitudenglätter besteht aus zwei Diodei 89 und 91 und einem dazugehörigen Vorspannetzwerl mit Widerständen 92 und 93. Das Vorspannetzwerk er hält seinen Strom über Festwiderstände 94 und 95 um einen Regelwiderstand 96. Durch Verstellen des Regel Widerstands 96 werden die Lagen der Begrenzungsli nien 16 (F i g. 3-C) relativ zum Signal bestimmt und da mit das Ausmaß der Amplitudenglättung geregelt

Die am Arbeitswiderstand 97 des Amplitudengitter 88 erzeugte geglättete hochfrequente Komponent

wird einem Signalvereirügunfeswiderstand 98 zugeleitet Wegen der vorerwähnten Entstehung der niederfrequenten Signalkomponente auf Grund der Zusammenschaltung der Signalvereinigungswiderstände 82 und 84 wird auf Grund des zusätzlichen Anschlusses des Widerstands98 an diese Widerstände an deren gemeinsamem Verbindungspunkt ein vollständiges Primär-Farbsignal erzeugt, dessen hochfrequente Komponente unter Entfernung von Störeffekten amplitudengeglättet ist Der Widerstand 98 entspricht somit allgemein dem *<>

Signalvereinigungswiderstand 34 in F i g. 4. Das geglättete Primär-Farbsignal wird der Basis eines Transistors 99 zugeleitet, der mit einem zweiten Transistor 101 zu einem rückgekoppelten Paar von Ausgangsverstärkertransistoren zusammengeschaltet ist Das am Ausgang 102 erzeugte Videosignal hat somit einen erheblich verbesserten Störabstand gegenüber dem am Eingang 76 der Störbegrenzerschaltung nach Fig.9 Hegenden Signal.

Hierzu 4 Blatt Zeichnungen

Claims (17)

Patentansprüche:

1. Störbegrenzerscfaaltung für Videosignale, mit einer Filteranordnung, der die Videosignale züge-Tührt sind und die mindestens ein bestimmtes der Videosignale in seine niederfrequenten und hochfrequenten Bestandteile trennt, mit einer Schwellenwertschaltung, die Signalanteile niedriger Amplitude im unteren Bereich des hochfrequenten Signalbestandteils beseitigt, derart, daß Störeffekte in diesen Signalteilen verringert werden, und mit einer Addierschaltung, welche den so behandelten hochfrequenten Signalbestandteil mit dem niederfrequenten Signalbestandteil in entsprechenden Anteilen vereinigt dadurch gekennzeichnet, daß d?e Filteranordnung ein Kammfilter (53, 11) enthält, das Scheitel- und Nullpunkte des hochfrequenten Signalbestandteils abwechselnd mit NuH- bzw. Scheitelpunkten des niederfrequenten Signalbestandteils erzeugt.

2. Störbegrenzerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bestimmte Videos: gnal ein einen farbigen Aufnahmegegenstand verkörperndes Farbfernsehsignal ist.

3. Störbegrenzerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bestimmte Videosignal die Leuchtdichtekomponente des Farbfernsehsignal ist.

4. Störbegrenzerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das bestimmte Videosignal eines der Primär-Farbsignale des Farbfernsehsignal ist.

5. Störbegrenzerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Videosignal ein Farbfemseh-Signalgemisch mit einer Leuchtdichtekomponente und einer Farbartkomponente ist.

6. Störbegrenzcrschaltung nach Ansprächen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Kammfilter (53, 11) eine Anzahl von Verzögerungsleitungen (19, 21) erhält, welche die Scheitel- und Nullpunkte der nieder- und der hochfrequenten Signalbestandteile mit Frequenzen, die ihrer Verzögerung entsprechen, erzeugen, wobei der erste Scheitel- bzw. der erste Nullpunkt des hochfrequenten bzw. des niederfrequenten Signalbestandteils bei einer Frequenz entsprechend der halben Verzögerungszeit liegen.

7. Störbegrenzerschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Videosignale aus einem Farbfernseh-Signalgemisch mit einer amplitudenveränderlichen Leuchtdichtekomponente und einer phasen- und amplitudenmodulierten Farbträger-Farbartkomponente bestehen, wobei sowohl die Leuchtdichte- als auch die Farbartkomponente Kombinationen mehrerer Primär-Farbsignale enthalten und daß mindestens eine der Verzögerungsleitungen (56, 62) des Filters eine Verzögerung hat, die im wesentlichen gleich der der doppelten Frequenz des Farbträgers entsprechenden Periode ist.

8. Störbegrenzerschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das bestimmte Videosignal die Leuchtdichtekomponente ist und daß sämtliche Verzögerungsleitungen (56, 62) des Filters Verzögerungen haben, die der halben Periode des Farbträgers entsprechen.

9. Störbegrenzerschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das bestimmte Videosignal eines der Primär-Farbsignale ist und daß sämtliche Verzögerungsleitungen (56, 62) des Filters Verzögerungen haben, die der halben Periode des Farbträgers entsprechea

ία Störbegrenzerschaltuiig nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das bestimmte Videosignal das Farbfernseh-Signalgemisch ist und daß mindestens eine weitere der Verzögerungsleitungen (19, 21) des Filters eine Verzögerung gleich ungefähf der Dauer einer Horizontalzeile hat

11. Störbegrenzerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das bestimmte Videosignal ein Farbfernseh-Signalgemisch mit einer amplitudenveränderüchen Leuchtdichtekomponente und einer phasen- und amplitudenmodulierten Farbträger-Farbkomponente ist, daß die Filteranordnung ein erstes Kammfilter (53) mit mehreren Verzögerungsleitungen mit je einer Verzögerung gleich im wesentlichen der Dauer einer Horizontalzeile zum Erzeugen einer niederfrequenten Helligkeitskomponente, die sämtliche Helligkeitsinforma tion des Aufnahmegegenstands enthält, und einer hochfrequenten Farbkomponente, die sämtliche FarDinformatinn des Aufnahmegegenstands enthält, ein zweites Kammfilter (56) mit mehreren Verzögerungsleitungen mit je einer Verzögerung gleich im wesentlichen der halben Periode der Frequenz des Farbträgers zum Erzeugen von nieder- und hochfrequenten Teilen der Helligkeitskomponente und ein drittes Kammfilter (62) mit mehreren Verzögerungsleitungen mit je einer Verzögerung gleich im wesentlichen der halben Periode der Frequenz des Farbträgers zum Erzeugen von nieder- und hochfrequenten Teilen der Farbkomponente enthält, daß die Schwellenwertschaltung einen ersten Amplitudenglätter (59) zum Entfernen niederamplitudiger Ausschwingungen von relativ niederfrequenten Anteilen der hochfrequenten Teile der Helltgkeitskomponente und einen zweiten Amplitudenglätter (65) zum Entfernen von niederamplitudigen Ausschwingungen von verhältnismäßig niederfrequenten Anteilen der niederfrequenten Teile der Farbkompo nente enthält; und daß die Addierschaltung (61) die geglätteten hoch- und niederfrequenten Teile der Helligkeits- und der Farbkomponente mit den nieder- bzw. hochfrequenten Teilen der Helligkeitsund Farbkomponeme vereinigt.

12 Störbegrenzerschaltung nach Anspruch 1. dadurch gekennzeichnet, daß das bestimmte Videosignal ein Farbfernseh-Signalgemisch mit einer amplitudenveränderlichen Leuchtdichtekomponente und einer phasen- und amplitudenmodulierten Farbträger-Farbartkomponente ist und daß die Filteranordnung ein Kammfilter mit einer ersten und einer zweiten Verzögerungsleitung (19, 21) mit je einer Verzögerung gleich im wesentlichen der Dauer einer Horizontalzeile und einer dritten Verzögerungsleitung (68) mit einer Verzögerung gleich im wesentlichen der halben Periode der Frequenz des Farbträgers zum Erzeugen eines niederfrequenten Signalbestandteils, der die gesamte Helligkeitsund Farbinformation des Aufnahmegegenstands enthält, und eines hochfrequenten Signalbestandteils, der lediglich Information über Übergänge zwischen hellen und dunklen Bereichen des Aufnahmegegenstands enthält, aufweist.

13. Störbegrenzerschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Filteranordnung eine Verzögerungsleitung (78), die an ihrem Eingangsen-

f-

ie in ihrem Wellenwiderstand abgeschlossen und an ihrem Ausgangsende nicht abgeschlossen ist, einen iignalübertragungstransistor (81), der zur Addiernnordßung einen ersten, in der Amplitude und zeitlich unveränderten Bestandteil des bestimmten Videosignals und einen zweiten, in der / mpütude unveränderten, jedoch um die zweifache Verzögerungszeit der Verzögerungsleitung verzögerten Anteil des bestimmten Videosingais, der durch Reflexion vom nicht abgeschlossenen Ende der Verzögerungsleitung vtzeugt wird, überträgt, einen Signalverstärkertransistor (83), der zur Addieranordnung einen dritten, in der Amplitude verdoppelten und um die Verzögerurgszeit der Verzögerungsleitung verzögerten Anteil des bestimmten Videosignals überträgt, und einen an den Signalübertragungs-•ransistor (81) und den Signalverstärkertransistor (83) angekoppelten Differenzverstärkertransistor (85), der zur Addieranordnung einen vierte«, in der Amplitude verdoppeften und um die Verzögerungszeit der Verzögerungsleitung verzögerten Anteil des bestimmten Videosignals überträgt, enthält

14. Störbegrenzerschaltung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das bestimmte Videosignal eines der Farbsignale in einem Fernsehsystem, bei dem ein Farbträger mit Kombinationen der Farbsignale moduliert wird, ist und daß die Verzögerungsleitung (78) der Filteraiiordnung eine Verzögerung hat, die im wesentlichen gleich der halben Periode der Frequenz des Farbträgers ist

15. Störbegrenzerschaltung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellenwertschaltung (88; F i g ^) zwischen den Differciuverstärkertransistor (85) und die Addierschaltung (98) gekoppelt ist.

16. Störbegrenzerschaltung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Koppelanordnung zwischen der Schwellenwertschaltung (88) und dem Dirferenzverstärkertransistor (85) ein rückgekoppeltes Paar von Signalverstärkertransistoren (86, 87) enthält.

17. Störbegrenzerschaltung nach Anspruch Ib, ι" Jurch gekennzeichnet, daß der niederfrequente ui I der hochfrequente Bestandteil des bctimmten Videosignals jeweils drei Einheiten aufv* isen und daß die Addieramrdnung einen ersten Widersland, der den ersten und den zweiten Anteil des bestimmten Videosignals empfängt und die ersten und zweiten Einheiten des niederfrequenten und des hochfrequenten Signalbestandteils erzeugt, einen zweiten Widerstand, der den dritten Anteil des bestimmten Videosignals empfängt und die dritte Einheit des niederfrequenten Signalbestandteils erzeugt, und einen dritten Widerstand, der den vierten Anteil des bestimmten Videosignals empfängt und die dritte Einheit des hochfrequenten Signalbestandteils erzeugt, enthält.