DE3223249A1

DE3223249A1 - Daempfungsschaltung fuer videosignale

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Publication number: DE3223249A1
Application number: DE19823223249
Authority: DE
Inventors: Frank Chih-Shing Phoenix Ariz. Liu
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1981-06-22
Filing date: 1982-06-22
Publication date: 1982-12-30
Also published as: KR840001038A; JPS583479A; IT8221922A0; DE3223249C2; GB2103048B; FR2508265B1; JPS6345151B2; KR880001552B1; US4384306A; IT1152416B; GB2103048A; FR2508265A1

Description

M 6-

RCA 75229 Sch/Vu
U.S. Ser. No. 276,010
vom 22. Juni 1981

RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)

Dämpfungsschaltung für Videosignale

Die Erfindung betrifft Fernsehempfängerschaltungen und bezieht sich insbesondere auf Schaltungen zur Reduzierung unerwünschter Wiedergabeeffekte beim Auftreten von Störungen im Videosignal. Es wird eine Schaltung zum Einsetzen eines verzögerten Signals für ein gestörtes Signal und gleichzeitiger wirksamer Reduzierung der Signalbandbreite beim Auftreten von Störungen im Signal beschrieben.

Fehler und Störungen in Bildinformationen darstellenden Fernsehsignalen führen zu unerwünschten Erscheinungen im Wiedergabebild in Form heller oder dunkler Linien oder Punkte oder verschiedenfarbiger Punkte. Bei Funkfernsehsignalen treten diese Fehler infolge von HF-Störungen auf, welche den gesendeten Signalen Störimpulse hinzufügen. Die üblichen Aus-Wirkungen solcher Störungen sind helle Blitze, die im Fernsehbild auftreten, wenn ein Elektromotor, wie etwa von einem Haartrockner, in der Nähe des Fernsehempfängers betrieben wird. Bei einem von einem Aufzeichnungsmedium abgespielten Videosignal, beispielsweise bei der Wiedergabe von einem 20

Videobandgerät oder einer Bildplatte, treten Fehler durch Verlust von Teilen des aufgezeichneten Signals infolge von Fehlern des Aufzeichnungsmediums auf. Diese Fehler werden in der Aufzeichnungstechnik als Aussetzer (oder "dropouts") bezeichnet und führen zu Streifen im Wiedergabebild. Ob nun die Fehler von Störungen oder von Aussetzern herrühren, so lassen sie sich vor der Wiedergabe des Bildes ermitteln, so daß man Korrekturen vornehmen kann, um die sichtbaren Auswirkungen zu verringern.

Im allgemeinen ist eine Fernsehbildinformation von Zeile zu Zeile redundant. Man kann daher Signalabschnitte von benachbarten Bildzeilen anstelle der gestörten Signalabschnitte einfügen. So ist beispielsweise aus der US-PS 2 996 576 ein Fehlerkompensator bekannt, welcher Bildinformation aus einer vorangehenden Zeile speichert und diese gespeicherte Information oder ein Teil davon in das Videosignal einfügt, wenn ein Signalfehler auftritt. Hierzu sei ferner auf die US-PS 4 122 489 verwiesen.

Es hat sich als vorteilhaft erwiesen, einen solchen Signalersatz nur dann vorzunehmen, wenn festgestellt wird, daß das Signal allgemein gestört ist. Hierzu kann man das Signal auf Störungen im Vertikalaustastintervall untersuchen und die Ersetzungsschaltung für eine vorbestimmte Anzahl aufeinanderfolgender Halb- oder Vollbilder nach dem Feststellen von Störungen in einem Vertikalintervall aktivieren.

Zur Verbesserung der Bildschärfe enthalten Fernsehempfänger häufig Anhebungsschaltungen, mit Hilfe deren die höherfrequenten Signalanteile betont werden. Leider betonen diese Anhebungsschaltungen auch Störkomponenten. Daher ist es zweckmäßig, die Auswirkungen der Anhebungsschaltungen beim Vorhandensein von Störungen zu unterbinden oder zu verringern, wie dies beispielsweise gemäß der US-PS 4 081 836 getan wird.

Die hier zu beschreibende Erfindung besteht in einer Störungsreduzierungsschaltung mit einer Signalersatzschal-

tung, mit der eine Anhebungsschaltung zusammenarbeitet. Die Signalersatzschaltung wird nur dann aktiviert, wenn gestörte Signalverhältnisse festgestellt werden. Dem Ausgang der Ersatzschaltung ist eine Anhebungsschaltung nachgeschaltet, die so gesteuert wird, daß sie zwischen einem vorgestellten Anhebungspegel beim Vorhandensein von Signalstörungen und einem von Hand einstellbaren Anhebungspegel beim Fehlen von Störungen arbeitet.

Die beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine graphische Darstellung der räumlichen Beziehung von Bildpunkten in aufeinanderfolgenden Bildzeilen, die mit dem Wiedergabebild reproduziert werden; Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Videosignalersatzschaltung und einer Anhebungsschaltung gemäß der Erfindung;

Fig. 3 ein Schaltbild einer spannungsgesteuerten Videosignalanhebung sschaltung und

Fig. 4 ein Schaltbild zur wahlweisen Erzeugung und Zuführung eines von zwei Steuersignalen für die in den Figuren 2 und 3 dargestellten Anhebungsschaltungen.

Die Erfindung befaßt sich mit einer Anhebungsschaltung, die in einer Schaltung zur Feststellung von Störungen in einem Basisband-Videosignal enthalten ist, mit einer Schaltung zum Einfügen von Abschnitten eines verzögerten Videosignals für ein gestörtes Videosignal und mit einer Schaltung zur Erzeugung eines Steuersignals zur Aktivierung dieser Ersatzschaltung, so daß diese während vorbestimmter Intervalle nur dann arbeitet, wenn Störungen oberhalb einer bestimmten Schwelle im Videosignal festgestellt werden. Die Anhebungsschaltung liegt in Reihe mit dem Ausgang der Signalersatzschaltung und wird selektiv so betrieben, daß sie in Abhängigkeit von dem Steuersignal für einen der beiden Anhebungspegel sorgt.

Die Größe der Signalanhebung für das Videosignal beim Fehlen von Störungen läßt sich von Hand durch den Zuschauer ent-

sprechend seinem persönlichen Geschmack mit Hilfe eines Potentiometers einstellen, welches hierfür vorgesehen ist. Andererseits wird das Steuersignal für die Anhebungsschaltung, wenn Störungen im Signal festgestellt werden, auf einen voreingestellten Pegel umgeschaltet, bei dem die Größe der Anhebung reduziert wird, die üblicherweise entsprechend dem Schwellwert eines Störungsdetektors gewählt wird.

Es versteht sich, daß die Ersatzschaltung die Störungen nicht hundertprozentig eliminieren kann. Die festgestellte Störung hängt von der Empfindlichkeit des Störungsdetektors ab. Praktisch ist der Störungsdetektor so eingestellt, daß er Störungen oberhalb eines bestimmten Schwellwertes feststellt, damit mögliche fehlerhafte Feststellungen begrenzt werden. Der Erfinder der vorliegenden Anmeldung hat nun festgestellt, daß selbst dann, wenn der Störpegelschwellwert bei einer relativ niedrigen Störungsamplitude eingestellt ist, dieser Störungspegel erheblich höher sein kann als der typischerweise bei ungestörtem Signal vorhandene Störpegel. Mit anderen Worten ist bei einem Videosignal, das infolge eines feststellbaren oder hochpegeligen Störungsimpulses als gestört festgestellt worden ist, die mittlere Amplitude und/oder die Frequenz des Auftretens nichtfeststellbarer oder niedrigpegliger Störungsimpulse größer als die mittlere Amplitude und/oder die Frequenz des Auftretens nichtfeststellbarer Störimpulse in einem als ungestört angesehenen Videosignal. Außerdem sieht der Störungsdetektor möglicherweise die sehr schmalen Störimpulse nicht. Die Aufgabe der Erfindung besteht daher in einer Verminderung der Signalanhebung, wennimmer die Ersatzschaltung durch das Vorhandensein von Störungen in ihren Aktivierungszustand gebracht worden ist.

Die Erfindung sei anhand des Basisbandsignals erläutert, jedoch versteht es sich, daß auch im modulierten Bildträger Impulse oder andere Störungen ermittelt werden können. Im Basisband sind die Störungen im Videosignal von etwas begrenzter Bandbreite und treten schwingungsförmig auf. Diese

'-ιοί Schwingungsform der Störungen im Basisband-Videosignal erleichtert die Störungsfeststellung, indem nicht sowohl positive als auch negative Störsignalamplituden festgestellt werden müssen.
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Die Störungsfeststellung erfolgt durch Vergleich der Signalpegel aufeinanderfolgender Vertikalbildpunkte. Hierbei werden die Signale aus drei aufeinanderfolgenden Horizontalzeilen durch aufeinanderfolgende Verzögerung des Videosignals um zwei 1H-Intervalle in zeitliche Koinzidenz gebracht. Es sei vorausgesetzt, daß die Signalverzögerungselemente CCD-Elemente sind und daß das Signal in Abtastform vorliegt, also kein sich kontinuierlich veränderndes Signal ist, sondern ein Signal mit konstanten Amplitudenwerten über jede Abtastperiode, wobei jeder Amplitudenwert der Amplitude des in dem speziellen Abtastintervall abgetasteten Signals entspricht. Das verzögerte Signal kann daher als Mehrzahl diskreter Signalpunkte angesehen werden. In Fig. 1 sind entsprechende Teile von drei Bildzeilen dargestellt, wobei die Punkte die Abtastpunkte angeben. Zeile (i) sei die gerade wiedergegebene Horizontalbildzeile. Zeile (i-1) ist die zuvor wiedergegebene Horizontalbildzeile und Zeile (i+1) ist die als nächstes wiederzugebende Horizontalbildzeile. Die Punkte a, b und c sind drei aufeinanderfolgende Bildpunkte auf einer vertikalen Linie im Wiedergabebild.

Bei normalen Fernsehsignalen besteht ein hoher Grad an Vertikalredundanz. Dies bedeutet, daß der Signalamplitudenwert am Punkt b ähnlich demjenigen an den Punkten a und c ist, oder beim Vorhandensein einer horizontalen Kante im Bild wäre die Amplitude des Punktes b ähnlich der Amplitude mindestens eines der Punkte a oder c. Beim Fehlen von Störungen ist es sehr unwahrscheinlich, daß die Amplitude am Punkt b sich nennenswert von der Amplitude bei a oder c unterscheidet.

Es sei angenommen, daß bei Redundanz zwischen zwei Horizontalzeilen die Amplitude vertikal benachbarter Punkte sich nicht mehr als ein gewisser Wert AR voneinander unterscheiden. Wenn die Zeilen (i-1) und (i) redundant sind, ist dann

I B-AI <AR
und wenn die Zeilen (i) und (i+1) redundant sind, ist

[B-CI <AR,

wobei A, B und C die Amplituden der jeweiligen Signale an den Punkten a, b und c sind. Wenn eine horizontale Kante auftritt, dann haben die Signale A und B eine größere Amplitude als das Signal C, also die Signale B und C sind größer als das Signal A. Im ersten Fall ist |B-A|_<AR und |B-C|>AR, und im zweiten Falle ist |b-a|>AR und |b-c[£AR. Wenn andererseits infolge einer Impulsstörung B größer als sowohl A als auch C ist, dann gilt |b-a|>AR und |B-C|>AR. Dieser Zustand liegt vor, wenn Impulsstörungen festgestellt werden.

Das Impulsstörungs-Feststellungssystem subtrahiert Punkt für Punkt die Zeile (i-1) von der Zeile (i) und die Zeile (i+1) von der Zeile (i). Die Ergebnisse dieser Subtraktionen werden mit einem Schwellwertsignal verglichen, das ausreichend größer als AR ist, um einen Spielraum gegen eine falsche Störungsfeststellung sicherzustellen. Wenn das Ergebnis der beiden Subtraktionen gleichzeitig größer als das Schwellwertsignal ist, dann wird ein Steuersignal für die Durchführung der Störungskompensation erzeugt.

Fig. 2 zeigt eine Schaltung, welche in der beschriebenen Weise Impulsstörungen feststellt. Die in Fig. 2 durch die gestrichelte Linie 40 umrandete Schaltung führt den zeilenweisen Signalvergleich durch. Die von der gestrichelten Linie 50 umrandete Schaltung bringt drei aufeinanderfolgende Zeilen des Videosignals in die erforderliche zeitliche Uberein-Stimmung, so daß einander entsprechende Vertikalbildpunkte gleichzeitig zum Vergleich durch die Schaltung 40 zur Verfügung stehen. Außerdem bildet die Schaltung 40 einen auf

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ein Steuersignal am Anschluß 26 ansprechenden Schalter 14 zum Einfügen eines verzögerten Signals für ein störungsbehaftetes Signal. Vom Anschluß 15 wird ein Videosignal einer Anhebungsschaltung 42 zugeführt, die eine Amplitudenanhebung in einem ausgewählten Bereich von Signalfrequenzkomponenten bewirkt. Die Anhebungsschaltung 42 wird durch wahlweise Zuführung eines von zwei Anhebungssteuersignalen, die in der Schaltung 48 erzeugt werden, für den Betrieb mit einem von zwei Anhebungspegeln aktiviert. Eine weitere Schaltung 39, welche feststellt, ob in ausgewählten Intervallen, beispielsweise in den Vertikal- oder Horizontalaustastintervallen, des Videosignalgemisches Störungen vorliegen, steueri den Betrieb der Schaltung 48 und aktiviert oder sperrt den das Ausgangssignal des Störungsdetektors steuernden Schalter 14.

Am Anschluß 9 wird ein demoduliertes Basisband-Videosignal zugeführt, das von der Verzögerungsleitung 10 um ein Horizontalzeilenintervall verzögert worden ist und am Anschluß 11 zur Verfügung steht. Das verzögerte Signal wird der zweiten Verzögerungsleitung 12 zugeführt, in welcher es um ein zweites Horizontalzeilenintervall verzögert wird, ehe es am Anschluß 13 verfügbar ist. Beim Fehlen von Impulsstörungen im Signal am Anschluß 11 gelangt das um ein Horizontalzeilenintervall verzögerte Signal über den Schalter zum Anschluß 15, von dem aus es weiter für die Wiedergabe auf einer nicht dargestellten Bildröhre des Empfängers verarbeitet wird. Werden im Signal am Anschluß 11 Impulsstörungen festgestellt, dann wird der Ausgangsanschluß 15 über den Schalter 14 für ein vorbestimmtes Intervall mit dem Anschluß 13 verbunden. Ein Abschnitt des am Anschluß 13 verfügbaren Signals, der allgemein redundant mit dem Signal am Anschluß 11 ist, jedoch im entsprechenden Intervall wahrscheinlich nicht störungsbehaftet ist, wird für das durch Impulse gestörte Signal eingesetzt. Alternativ kann das eingesetzte Signal auch vom Anschluß 9 genommen werden, und in diesem Fall wird das gegenüber dem gestörten Signal voraneilende Signal eingesetzt. Die mit a, b und c bezeichneten

Verbindungen entsprechen zumindest zeitweilig den mit a, b und c in Fig. 1 bezeichneten Punkten mit dem Vorbehalt, daß die Bezeichnungen a, b und c sich über jeden Punkt in der entsprechenden Zeile nach rechts bewegen. 5

In Fig. 2 werden das Signal b und das Signal c der Schaltung 22 über Bandpaßfilter 16 bzw. 18 zugeführt, und die Signale b und a werden der ähnlichen Schaltung 24 über Bandpaßfilter 18 bzw. 20 zugeführt. Die Schaltung 22 liefert ein Ausgangssignal, welches in Beziehung zur Differenz (B-C) steht und das Ausgangssignal der Schaltung 24 steht in Beziehung zur Differenz (B-A). Die Schaltungen 22 und 24 sind lineare Signalsubtrahierschaltungen wie etwa Differenzverstärker mit dem Verstärkungsgrad 1, welche im Stande der Technik bekannt sind. Das Ausgangssignal der Schaltung 22 wird einem Eingangsanschluß der Vergleichsschaltung 28 zugeführt, das Ausgangssignal der Schaltung 24 wird einem Eingang der Vergleichsschaltung 32 zugeführt, und das Signal am Punkt b wird einem Eingang der Vergleichsschaltung 30 zugeführt. Ein im wesentlichen konstantes Schwellwert- oder Bezugssignal V_,_>AR von der Signalquelle 41 wird über eine Leitung 23 den jeweils zweiten Eingängen der Vergleichsschaltung 28, 30 und 32 zugeführt zum Vergleich mit den zugeführten Videodifferenzsignalen. Die Amplitude V^ des Schwell- wertsignales ist größer gewählt als die normale Differenz zwischen nominell redundanten Signalen, und zwar mit einem genügenden Spielraum, daß keine falschen Fehlersignale erzeugt werden.

Die Vergleichsschaltung 30 dient der Verhinderung falscher Fehlerfeststellungen, wenn eine schwarze Horizontalzeile von weißen Horizontalzeilen umgeben ist, und diese Vergleichsschaltung wird nur in Verbindung mit dem Filter 18 benutzt, welches so bemessen ist, daß es für Impulsstör-Signalkomponenten, nicht aber für das zeilenfrequente Signal einer durchgehenden schwarzen Horizontalzeile durchlässig ist. Da eine schwarze Horizontalzeile selten zwischen zwei

weißen Zeilen auftritt, kann die Vergleichsschaltung 30 auch weggelassen werden, ohne daß die Störungsfeststellung dadurch nennenswert beeinträchtigt würde.

Die Ausgangssignale der Vergleichsschaltungen nehmen einen hohen Logikwert H an, wenn die veränderlichen Eingangssignale das zugeführte konstante Schwellwertsignal V_T überschreiten. Die Ausgangssignale der Vergleichsschaltungen werden einem UND-Tor 3 4 zugeführt, welches auf der Leitung 25 ein Ausgangssignal H liefert, wenn die drei Ausgangssignale der Vergleichsschaltungen gleichzeitig den Zustand H haben, während das UND-Tor 34 andernfalls ein niedriges Ausgangssignal L liefert. Das Ausgangssignal des UND-Tores 34 wird einem Impulsgenerator 36 zugegeben, der am Anschluß 37 je nachdem seinem Eingang zugeführten Signal (beispielsweise bei einem Übergang von L nach H) ein Steuersignal vorbestimmter Dauer und Amplitude liefert. Dieses Steuersignal gelangt entweder direkt (wie durch die gestrichelte Linie angedeutet) oder über ein UND-Tor 27 (welches in ausgezogenen Linien dargestellt ist) auf eine Leitung 26 und bewirkt durch Aktivierung des Schalters 14 einen Signalersatz. Der Impulsgenerator 36 kann beispielsweise ein retriggerbarer monostabiler Multivibrator sein, der einen Ausgangsimpuls von einer Dauer in der Größenordnung von 1 bis 2 Mikrosekunden liefert.

Die Detektorschaltung nach Fig. 2 enthält eine Zusatzschaltung 39, die einen Signalersatz verhindert, sofern nicht im Vertikalintervall des Videosignalgemisches Impulsstörungen festgestellt werden. Werden Impulsstörungen während des Vertikalaustastintervalles festgestellt, dann wird angenommen, daß das Signal gestört ist, und der Ersatzschalter wird für ein oder mehrere aufeinanderfolgende Halbbild- oder Voll bildperioden betätigt. Werden keine Störungen in dem speziel len Vertikalaustastintervall festgestellt, dann wird in dem unmittelbar folgenden Halb- oder Vollbild kein Signal ersetzt, selbst wenn anschließend Störungen festgestellt werden.

Der Schwellwert V_T hängt von dem zulässigen Pegel für die fehlerhafte Feststellung von Störungen ab. Wenn jedoch das Signal als störbehaftet festgestellt ist, dann wird die Falschfeststellung weniger wichtig, und man kann einen niedrigeren Schwellwert benutzen. Während der Vertikalaustastung hat das Videosignalgemisch allgemein einen konstanten Pegel, welcher die Anwendung eines niedrigen Störschwellwertes erlaubt, ohne daß dabei fehlerhafte Feststellungen zu befürchten sind. Daher erlaubt die Zusatzschaltung 39 generell die Verwendung einer niedrigeren Störschwelle, da die Ersatzschaltung für Videokomponenten des Signalgemisches nur arbeitet, nachdem das Signal als gestört festgestellt worden ist.

Die Zusatzschaltung 39 enthält ein UND-Tor 33 und einen retriggerbaren monostabilen Multivibrator 29. Einem Eingang des UND-Tores 33 werden Störungsfeststellungsimpulse vom Ausgangsanschluß 37 zugeführt, und einem zweiten Eingang des UND-Tores 33 werden Vertikalaustastimpulse vom Anschluß 35 zugeführt. Wenn ein Störimpuls gleichzeitig mit dem Vertikalaustastimpuls auftritt, dann erscheint in der Ausgangsspannung des UND-Tores 33 ein übergang von L nach H, und der monostabile Multivibrator 29 wird zur Erzeugung eines Impulses getriggert. Dieser Impuls vom Multivibrator 29 hat typischerweise die Dauer eines Videohalboder -Vollbildes, er kann jedoch auch über mehrere Halbbilder ausgedehnt werden.

Der vom Multivibrator 29 erzeugte Ausgangsimpuls wird einem zweiten Eingang des UND-Tores 27 zugeführt und läßt Ausgangsimpulse vom Impulsgenerator 36 am Anschluß 37 durch das UND-Tor 27 zur Leitung 26 gelangen, um den Signalschalter 14 zu aktivieren. Wenn jedoch das Ausgangssignal des Multivibrators 29 auf der Leitung 31 den Zustand L hat, dann kann das UND-Tor 27 keine Störungsfeststellungssignale vom Punkt 37 zur Leitung 26 gelangen lassen, und es erfolgt kein Signalersatz über den Schalter 14.

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Die Funktion der Schaltung 39 kann weiter ausgedehnt werden auf die Aktivierung des UND-Tores 27, wenn in den Horizontalaustastintervallen Störungen auftreten oder Störungskombinationen sowohl in den Horizontal- wie auch Vertikal- austastintervallen vorkommen, indem lediglich eine logische ODER-Verknüpfung der Vertikal- und Horizontalaustastimpulse am Anschluß 35 vorgenommen wird.

Das Impulsstörungs-Feststellsystem läßt sich gleichermaßen mit linearen Verzögerungselementen wie auch mit Datenabtastverzögerungselementen benutzen. Hinsichtlich der letztgenannten Art kann die Abtastrate mit irgendeiner bequemen Frequenz gewählt werden, um genügend Signalbandbreite zu ergeben. Wenn die gewählte Abtastfrequenz zu einer Fehlausrichtung zeilenweiser Bildelemente führt, dann kann die Ausrichtung durch die Einfügung schrittweiser Verzögerungsstufen erreicht werden, wenn dies notwendig oder gewünscht ist. Wenn beispielsweise die Abtastrate dreimal so groß wie die Farbträgerfrequenz ist, dann sind Bildelemente abwechselnder Zeilen um 60° oder 46,56ns verschoben, weil der Farbträger von Zeile zu Zeile eine Phasendifferenz von 180° aufweist. Ein Verfahren, die Bildelemente in Übereinstimmunc zu bringen, besteht in der Auslegung des Verzögerungselementes 10 mit einer Verzögerungsdauer von 1H + 46,56 ns und des Verzögerungselementes 12 mit einer Verzögerungsdauer von 1H - 46,56 ns. Es sind auch andere Verfahren brauchbar, aber sie sind nicht Gegenstand dieser Erfindung: Siehe beispielsweise die US-PS 3 946 432. Es ist jedoch experimentell festgestellt worden, daß bei der dreifachen Farbträgerfrequenz für die Abtastung Fehler bei der Ausrichtung der Bildelemente, also Fehler hinsichtlich der Einfügung der j^46,56 ns-VerzÖgerungen in die 1H-Zeilen, die Wirksamkeit de Störungsfeststellung oder die Wahrscheinlichkeit Fehler fest zustellen, nicht nennenswert beeinträchtigt wird.

Es sei auch darauf hingewiesen, daß Farbsignale nicht einfach von benachbarten Zeilen ersetzt werden können, weil ja im Farbsignal eine zeilenweise Phasendifferenz von 180° vor-

liegt. Ein Verfahren zur Überwindung dieser Schwierigkeit findet sich in der US-PS 4 272 785 mit dem Titel "Defect Compensation for Color Television".

Die Schaltung 40 benötigt eine endliche Zeit zur Peststellung des Vorhandenseins von Störungen im Signal am Schaltungspunkt 11. Damit das Steuersignal auf der Leitung 26 zur richtigen Zeit für die Einfügung des Signales von der Verzögerungsleitung 12 auftritt, müssen zusätzlich Verzögerungselemente jeweils zwischen die Schaltungspunkte 11 bzw. 13 und den Schalter 14 eingefügt werden. Diese zusätzliche Verzögerung kann in die Verzögerungselemente 10 und 12 eingebaut werden.

Man hat festgestellt, daß bei einem NTSC-Farbsignalgemisch das höchste Rausch/Signal-Verhältnis in einem bei etwa 1,8 MHz liegenden Frequenzbereich des Signalspektrums auftritt. Es ist daher vorteilhaft, Störungen in diesem Spektrum zu ermitteln. Um dieses Signalspektrum für die Störungsermittlung zu selektieren, sind Bandpaßfilter 16, 18 und 20 in Reihe zwischen die drei Signalanschlüsse 9, 11 und 13 und die Eingänge der Vergleichsschaltung 40 geschaltet. Das Durchlaßband dieser Filter sollte nicht so schmal sein, daß nicht genügend Energie von Störimpulsen niedrigen Pegels durchgelassen wird, um die Störungsermittlung zu ermöglichen. Es hat sich experimetell gezeigt, daß eine Durchlaßbandbreite von etwa 1 MHz günstige Ergebnisse liefert und eine Wahl des Schwellwertes so erlaubt, daß im wesentlichen alle Impulsstörungen festgestellt werden können, die zu störenden Effekten bei der Wiedergabe führen würden.

Die Videosignalanhebungsschaltung 42 erhält das Signal am Anschluß 15 und vergrößert die Steigung von Signalübergangen im oberen Spektrum des Leuchtdichtesignals, also im 2 MHz-Bereich. Die Größe der Anhebung wird durch eine Gleichspannung gesteuert, welche der Anhebungsschaltung 42 über die Leitung 44 zugeführt wird. Die Steuerspannung für die

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Anhebung läßt sich mit Hilfe eines Schalters 45 auf einen höheren und einen niedrigeren Wert einstellen. Der Schalter 45 wird gesteuert durch den Aktivierungsimpuls (dessen Dauer eine oder mehrere Vollbildintervalle beträgt), der durch den monostabilen Multivibrator auf der Leitung 31 erzeugt wird. Der Widerstand R und der Kondensator C zwischen dem Schalter 45 und der Anhebungsschaltung 42 verzögern die Obergänge zwischen den Steuerspannungspegeln auf der Leitung 44 und verhindern damit abrupte Änderungen im Anhebungspegel die auf dem Bild bemerkbar sein können.

Figur 3 zeigt ein Beispiel einer spannungsgesteuerten Anhebungsschaltung mit einer Verzögerungsleitung 56, einer Signalsubtrahierschaltung 51, einer Signaladdierschaltung 53 und einem regelbaren Verstärker 52. Die Verzögerungsleitung 56 und die Subtrahierschaltung 51 bilden ein Transversalfilter mit einem Ausgang 54. Das Signal am Ausgang 54 stellt den Mittelwert des Stromes oder am Anschluß 15* zugeführten Realzeitsignales mit dem verzögerten Signal am Anschluß 55 dar. Die Amplitude des Ausgangssignals des Transversalfilters hängt von der Signalfrequenz ab und wird durch das Verzögerungsintervall bestimmt.

Damit das Ausgangssignal des Transversalfilters relativ hoch oder in einem speziellen Frequenzbereich f angehoben wird, ist die Verzögerungsleitung so bemessen, daß sie eine Verzögerung von 1/(2f) Sekunden ergibt. Damit die dargestellte Transversalfilterschaltung ein Ausgangssignal auf der Leitung 5 4 ergibt, welches im 2 MHz-Bereich angehoben ist, beträgt die richtige Verzögerung für die Verzögerungsleitung 56 etwa 250 ns. Der Leser sei für weitere Erläuterungen von Transversalfiltern in Anhebungsschaltungen auf die US-PS 4 041 531 verwiesen.

Die durch das Transversalfilter 51, 56 angehobenen oder ausgewählten Signalfrequenzkomponenten werden im regelbaren Verstärker 52 verstärkt und dann mit der Addierschaltung 53 zu dem verzögerten Signal hinzuaddiert. Die Addierschaltung

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53 erzeugt ein Ausgangssignal am Anschluß 43', in dem die Amplitude der Signale im 2 MHz-Bereich gegenüber Signalen sowohl niedriger als auch höherer Frequenz angehoben ist.

Die Verstärkung für das auf der Leitung 54 verfügbare Signal bestimmt die Größe der Signalanhebüng für das Ausgangssignal am Anschluß 43'. Die Verstärkung des Verstärkers 52 wird durch die am Anschluß 44' zugeführte Verstärkungs- oder Anhebungs Steuer spannung (oder einen entsprechenden Strom) bestimmt. Für die in Fig. 2 dargestellte Schaltung wird die Anhebungssteuerspannung auf einen der beiden Pegel eingestellt, je nachdem, ob das Signal als störbehaftet anzusehen ist oder nicht. Für ungestörte Signale wird die Anhebungssteuerspannung durch den Benutzer mit Hilfe eines Einstellers, beispielsweise einen Knopf des Potentiometers R3 in Fig. 4 bestimmt. Wird eine Signalstörung festgestellt, dann ist das am Anschluß 44' zugeführte Anhebungssteuersignal ein voreingestelltes Potential, welches so bestimmt ist, daß es zu einer geringeren Anhebung oder sogar einer Ab-Senkung oder Dämpfung führt. Regelbare Verstärker wie der Verstärker 52 sind im Stande der Technik bekannt, als Beispiel sei auf die US-PS 4 081 836 verwiesen.

Fig. 4 zeigt eine spezielle Realisierung der Schaltung 48 aus Fig. 2 zur Erzeugung der Anhebungsregelspahnungen und selektiven Zuführung dieser Spannungen an die regelbare Anhebungsschaltung. Ein erstes Anhebungsregelpotential V1 wird durch die Reihenschaltung des Widerstandes R5 mit dem Potentiometer R3 zwischen der Betriebsspannungsquelle V+ und Massepotential gebildet, wenn der Transistor Q3 leitend (in der Sättigung) vorgespannt ist. Die Spannung V1 ist etwa gleich (R5/(R5+R3))+V, wobei R5 und R3 die Widerstandswerte für den Widerstand R5 bzw. das Potentiometer R3 sind. Ähnlich wird ein zweites AnhebungsSteuerpotential V2 durch das Verhältnis des Widerstandes R5 zum Potentiometer R2 bestimmt, wenn der Transistor Q2 leitend vorgespannt ist, also V2 = (R5/(R5+R2))+V. Die Steuerpotentiale V1 und V2 werden abwechselnd am Anschluß 60 erzeugt und durch den Emitter-

folgerverstärker gepuffert, der einen Transistor Q4 mit einem Emitterlastwiderstand R4 enthält und das gepufferte Anhebungssteuerpotential am Anschluß 61 erscheinen läßt. Der Widerstand R und der Kondensator C sind eingefügt, um Potentialübergänge zwischen V1 und V2 und umgekehrt am Ausgangsanschluß 44' zu verlangsamen, wenn die Schaltung von einem Anhebungssteuerpotential auf das andere umschaltet.

Die Schaltung nach Fig. 4 arbeitet folgendermaßen: Dem Eingangsanschluß 31' wird das Aktivierungssignal von der Schaltung 39 (Fig. 2) zugeführt, also das Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 29, welches ein Zweipegelsignal ist, das sich zwischen einem Bezugspegel, oder einem niedrigen Logikpotential L, und einem hohen Logikpotential H ändert. Ist das dem Anschluß 31'zugeführte Potential niedrig, dann sind die Transistoren Q1 und Q2 nichtleitend vorgespannt, und das Potentiometer R2 ist praktisch von der Schaltung abgekoppelt. Das Kollektorpotential des Transistors Q1 (Anschluß 62) ist wegen des zwischen die positive Betriebsspannung V+ und den Anschluß 62 geschalteten Widerstandes R1 relativ hoch. Der Transistor Q3 ist mit seiner Basis an den Kollektor des Transistors Q2 angeschlossen und dadurch so vorgespannt, daß er in der Sättigung leitet und die Reihenschaltung R5 bis R3 zwischen V+ und Massepotential vervollständigt, so daß das Anhebungssteuerpotential V1 erzeugt wird.

Ein am Anschluß 31' zugeführtes hohes Potential spannt die Transistoren Q1 und Q2 leitend vor. Bei leitendem Transistör Q1 ist sein Kollektorpotential niedrig und spannt den Transistor Q3 in Sperrichtung vor und trennt somit das Potentiometer R3 von der Schaltung ab. Der leitende Transistor Q2 schließt den Reihenkreis mit dem Widerstand R5 und dem Potentiometer R2 zwischen der positiven Versorgungsspannung V+ und Massepotential. Auf diese Weise entsteht auf der Leitung 60 das Anhebungssteuerpotential V2.

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Claims

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DR. DIETERV. BEZOLD DIPL. ING. PETER SCHÜTZ DIPL. ING. WOLFGANG HEUSLER

MARIA-THERESIA-STRASSE 29 POSTFACH 86 OS 60

D-8OOO MUENCHEN 86

322324t

RCA 75229 Sch/Vu
U.S. Ser. No. 276,010
vom 22. Juni 1981

ZUGELASSEN BEIM EUROPAISCHEN PATENTAMT

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TELEFON 089/4 70 60 06 TELEX 539 636 TELEORAMM SOMBEZ

RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)

Patentansprüche

1) Signalverarbeitungsschaltung für ein Videosignalgemisch, gekennzeichnet durch die Kombination

- einer Videosignalanhebungsschaltung (42) , welche durch das Videosignal (15) und ein Anhebungssteuersignal (44) steuerbar ist, um das Videosignal (15) während ausgewählter Videohalbbilder selektiv anzuheben,

- einer ersten Schaltung (48), die unter Steuerung durch ein Aktivierungssignal (31) eines (44) von zwei AnhebungsSteuersignalen erzeugt und selektiv der Anhebungsschaltung (42) zuführt,

- und einer Schaltung (39,40,50), welche auf das Videosignal vor Zuführung zu der Anhebungsschaltung reagiert, um Impulsstörungen in Austastintervallen des Videosignals (9) festzustellen und Aktivierungssignale (31) mit einer

IECK MÖNCHEN NR. 69146-800

BANKKONTO HYPOBANK MÖNCHEN «BLZ 700 900 401 KTO. 6060 967 378 SWIFT HYPO DE MM

W-; Yv::- 322324t

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Dauer von mindestens einer Videohalbbildperiode immer dann zu erzeugen, wenn eine Impulsstörung festgestellt worden ist.

2) Videosignalverarbeitungsschaltung mit einer Schaltung (14) zum Einsetzen eines Videosignals (9), welches um integrale Signalabschnitte verzögert ist oder voreilt, in ein fehlerhaftes Videosignal (11) zur Erzeugung eines im wesentlichen fehlerfreien Videosignals (15) und mit einer Signalfehlerfeststellungsschaltung (40,50) zur Steuerung der Signaleinsetzungsschaltung, dadurch gekennzeichnet, daß das fehlerfreie Videosignal (15) einer Videosignalanhebungsschaltung (42) von der Signaleinfügungsschaltung (14) zugefügt wird, daß die Anhebungsschaltung (42) unter Steuerung durch ein Anhebungssteuersignal (44) die Größe der Anhebung im Videosignal (15) einstellt, daß eine erste Schaltung (48) unter Steuerung durch das Anhebungssignal eines (44) von zwei Anhebungssignalen erzeugt und wahlweise der Signalanhebungsschaltung (42) zuführt, und daß eine zweite Schaltung (39) unter Steuerung durch die Signalfehlerfeststellungsschaltung (40,50) und Austastsignale (35) im Videosignal das Aktivierungssignal (31) erzeugt, wenn Signalfehler während eines Austastintervalls des Videosignals (19) festgestellt werden, und daß das Aktivierungssignal (31) mindestens ein Videohalbbild lang dauert.

3) Videosignalverarbeitungsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalanhebungsschaltung (42) enthält:

- ein Signalverzögerungselement (56), dessen Eingangsanschluß (15¹) mit der Signaleinsetzungsschaltung (14) verbunden ist,

- eine Signalsubtrahierschaltung (51), deren erster bzw. zweiter Eingangsanschluß mit dem Eingang (15')bzw. dem Ausgang (55) des Signalverzögerungselementes verbunden ist,

- einen regelbaren Verstärker (52), dessen Signaleingang mit dem Ausgang (54) der Signalsubtrahierschaltung verbunden ist und dessen Verstärkungsregeleingang die An-

hebungssteuersignale (44*) zugeführt werden,

- und eine Signaladdierschaltung (53), deren erster bzw. zweiter Eingang mit den Ausgangsanschlüssen (55 bzw. 57) des Verzögerungselementes (56) bzw. des Verstärkers (57) verbunden sind und an dessen Ausgang (43') das angehobene Videosignal verfügbar ist.

4) Videosignalverarbeitungsschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet/ daß die erste Schaltung enthält

- eine Quelle eines Betriebspotentials (+V) und eines Bezugspotentials (Masse),

- einen ersten Widerstand (R5), der mit einem ersten Ende an das Betriebspotential (+V) angeschlossen ist, - eine erste und eine zweite Widerstandsanordnung (R2 bzw. R3), die mit jeweils einem ersten Anschluß an das zweite Ende des ersten Widerstandes (R5) angeschlossen sind,

- einen ersten und einen zweiten Schalter (Q2 bzw. Q3), von denen der erste (Q2) das zweite Ende der ersten Wider-Standseinrichtung (R2) nur dann mit dem Bezugspotential (Masse) verbindet, wenn das Aktivierungssignal vorhanden ist, und von denen der zweite (Q3) das zweite Ende der zweiten Widerstandseinrichtung (R3) nur dann mit dem Bezugspotential verbindet, wenn das Aktivierungssignal nicht vorhanden ist und

- eine Schaltung (Q4,R4,R,C) zur Verbindung des Zusammenschaltungspunktes (60) des ersten Widerstandes (R5) und der ersten und der zweiten Widerstandseinrichtung (R2 bzw. R3) mit dem Ausgangsanschluß (44') der ersten Schaltung aufweist.

5) Videosignalverarbeitungsschaltung nach Anspruch 4_r dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (Q4,R4,R,C), welche den Zusammenschaltüngspunkt

(60) zwischen dem ersten Widerstand (R5) und der ersten und zweiten Widerstandseinrichtung (R2 bzw. R3) mit dem Äusgangsanschluß (44¹) der ersten Schaltung verbindet,

- einen Pufferverstärker (Q4,R4), dessen Eingangsanschluß mit dem Zusammenschaltungspunkt (60) verbunden ist und der eine niedrige Ausgangsimpedanz hat,

- einen zweiten Widerstand (R), der mit seinem ersten Ende an den Ausgangsanschluß (61) des Pufferverstärkers und mit seinem zweiten Ende an den Ausgangsanschluß (44¹) der ersten Schaltung angeschlossen ist,

- und einen Kondensator (C), der zwischen das zweite Ende des ersten Widerstandes (R) und einen Punkt festen Potentials geschaltet ist, enthält,

- und daß der zweite Widerstand (R) und der Kondensator (C) die Geschwindigkeit von Potentialübergängen am Ausgangsanschluß (44¹) der ersten Schaltung aufgrund von Potentialübergängen am Ausgangsanschluß (61) des Pufferverstärkers begrenzen.

6) Videosignalverarbeitungsschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste und der zweite Schalter enthalten

- einen Inverterverstärker (Q1), dessen Eingangsanschluß (63) das Aktivierungssignal (31') zugeführt wird,

- und einen ersten und einen zweiten Transistor (Q2 bzw. Q3), die jeweils eine erste und eine zweite Elektrode mit einer dazwischen befindlichen Hauptstromstrecke sowie jeweils eine Steuerelektrode enthalten, wobei die ersten Elektroden des ersten und zweiten Transistors (Q2,Q3) jeweils mit dem zweiten Ende der ersten bzw. zweiten Widerstandseinrichtung (R2 bzw. R3) verbunden sind, während die zweiten Elektroden des ersten und zweiten Transistors (Q2,Q3) jeweils an das Bezugspotential (Masse) angeschlossen sind und ihre jeweiligen Steuerelektroden mit dem Eingang (63) bzw. dem Ausgang (62) des Inverterverstärkers (Q1) verbunden sind.

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1 7) Videosignalverarbeitungsschaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Schaltung enthält

- ein logisches UND-Tor (33), dessen erster Eingang (35)

5 auf Austastimpulse des Videosignalgemisches reagiert und dessen zweiter Eingang (37) durch die Signalfehlerfeststellungsschaltung angesteuert wird,

- und einen monostabilen Multivibrator (29), der aufgrund von Potentialübergängen am Ausgangsanschluß des logischen

10 UND-Tores Aktivierungssignale (31) vorbestimmter Amplitude und Dauer erzeugt.