DE2245604C3 - Einrichtung zur automatischen Messung des Videosignal/Rausch-Verhältnisses in einem Fernsehübertragungssystem - Google Patents
Einrichtung zur automatischen Messung des Videosignal/Rausch-Verhältnisses in einem FernsehübertragungssystemInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Fcinsehrneßcinrichtungen. insbesondere eine Einrichtung zur automatischen
Messung des Videosignal/Rausch-Verhältnisscs in einem Fernsehübertragimgssystcn:.
Es sind Einrichtungen zur automatischen Messung des Videosignal/Rausch-iGeräuschJ-Verhällnises in
einem Fernsehübertragungssv stern bekannt, deren Wirkungsweise darin besteht, daß kurze Impulse mit
Videosignalgeräusch moduliert und darauf verarbeitet werden, um die Ermittlung des Geräiischelfektivsvertes
zu ermöglichen.
Eine derartige zur Messung des Videosignal Rausch-Verhältnisses in einem Fernschübertragungssystcm
bestimmte bekannte Einrichtungen besteht au->
einer Baueinheit /_ui Mes>ung de?>
Videosignalhubes, auf deren einen Eingr.tig dt.·« Videosignal gegeben
wird und die von einer Steuereinheit angesteuert wird, sowie aus folgenden in entsprechender Weise
in Reihe geschalteten Einheiten: einem Synchroninipulssieb, bei dem ein Ausgang mit dem anderen Eingang
der Baueinheit zur Messung des Videosignalhuhcs \erhunden ist und auf dessen anderen Eingang
das Videosignal gegeben wird, einem Impulsformer
für kurze Impulse und einem lmpulsampliuidenmodulator
zur Modulation der kurzen Impulse mit einem Videosignal, wobei der letztere mit einem
Impulsdehner gekoppelt ist, dessen Ausgang mit üem Eingang eines Funktionswandlers elektrisch verbunden
ist und der Ausgang des letzteren über einen Analog-Digital-Wandler mit dem Eingang eines Digitalanzeigcgerätcs
gekoppelt ist, dessen zweiter Eingang am Ausgang der Steuereinheit liegt, wobei die
elektrische Kopplung des Impulsdehners mit dem Funktionswandlcr über ein Filter erfolgt (vergleiche
z.B. SU-Erfinderschein Nr. 301873, Klasse H 04 η
7/02).
bin Mangel der bekannten Einrichtung zur automatischen Messung des Vidcosignal/Rausch-Verhältnisscs
in einem Fernschüberlragungssystcin besteht datin, daß am Eingang des Funktionswandlers ein
Filter zur Umwandlung von kurzzeitigen Impulsen in ein kontinuierliches Signal liegt, wobei das letztere
nach Quadralurglcichrichtung, Integration und Logarithmicrung.
die nach dem Analogverfahren im
Funktionswanaler erfolgen, in einem Analog-Digital-Wandler
wieder in ein impulsförmiges Signal umgewundelt
wird. Das zu messende Geräusch wird somit dreimal umgewandelt: von einer kontinuierlichen
Form am Eingang der Einrichtung über eine diskrete Form am Ausgang des Impulsamplitudenmodulators
und eine kontinuierliche Form am Filierausgang in eine diskrete Form am Ausgang des Analog-Digital-Wandlers.
Eine derartige dreifache Umsetzung, die mit analoger Funktionsumwandlung erfolgt, vergrö- »o
ßert den Umwandlungsfebler und setzt somit die
Genauigkeit der Geräusch messung in bedeutendem Maße herab.
Ein anderer Mangel der bekannten Einrichtung besteht darin, daß bei der Geräusch messung das Videosignal
ungenügend kompensiert wird und verschiedene Störungen wie der Niederfrequenz-Net/-brumm,
Störungen von der Zeilenfrequenz und ihren Oberwellen, Störsignale der Fernsehaufnahmeröhren
nicht unterdrückt werden. Dadurch wird das Meßergebnis besonders beim Messen des Geräuschpegels
im Videosignal in bedeutendem Maße verfälscht.
Die bekannte Einrichtung zur automatischen Messung des Videosignal/Rausch-Verhältnisses in einem
Fernsehübertragungssystem weist auch einen anderen Mangel auf, der darin besteht, daß da>
Videosignal mit dem zu messenden Geräusch dem Eingang des Impulsamplitudenmodulators unmittelbar oder
über ein das Rauschen abschwächendes Bewertungsfilter zugeführt wird. Dies bedingt eine niedrige Emp-
findlichkeit der Gesamteinrichtung und begrenzt somit den Meßbereich von der Seile großer Vidcosignal/Rausch-Verhäliniswerte.
also kleiner Geräuschpegel.
Schließlich gehört zu den Nachteilen der bekannten Einrichtung auch die Tatsache, daß sie den Einfluß
sprunghafter Änderungen des Vidcosignalpegels nicht ausschließt, die bei rascher Änderung der Helligkeit
oder der, Bildinhalt» erfolgen. Dies seizi in
bedeutendem Maße die Genauigkeit bei der Messung des Geräuschpegels in einem Videosignal herab,
das beweglichen oder Laufbildern entspricht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter Beseitigung dieser Mängel eine Einrichtung zur automatischen
Messung des Videosignal 'Rausch-Verhalt-η Ns es in ei.icm Fernsehiibcrtragungssystem zu entwickeln,
deren schaltungstechnische Ausführung eine hohe Genauigkeit der Messung des Videosignal/
Rausch-Verhältnisses in jedem beliebigen Glied des Fcrnsehübcrtragungswcges bei Übertragung sowohl
unbeweglicher oder Stand- als auch beweglicher oder Laufbilder ermöglicht.
Diese Aufgabe wird bei einer Einrichtung zur automatischen Messung des Videosignal Rausch-Verhältnisse:!
in einem Fernsehübertragungssystem. mit einer Baueinheit zur Messung des Vicleosignalluibes,
auf deren einen Eingang das Videosignal gegeben und die von einer Steuereinheit angesteuert
wird, sowie mit folgenden, in entsprechender Folge in Reihe geschalteten Einheiten: einem Synchronimpulssieb,
bei dem ein Ausgang mit dem anderen Eingang der Baueinheit zur Messung des Vidcosignalhubes
verbunden ist und auf dessen Eingang das Videosignal gegeben wird; einem Impulsformer für
kurze Impulse und einem Impulsamplitudenm.idulator zur Modulation der kurzen Impulse mit einem
Videosignal, wobei der letztere mit einem Impulsdchner
gekoppelt ist, dessen Ausgang mit dem Eingang eine* Funktionswandlers elektrisch verbunden
ist, und der Ausgang des letzteren an einen Eingang eines Digitalanzeigegeräts angeschlossen ist, dessen
zweiter Eingang am Ausgang der Steuereinheit liegt, erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ciie elektrische
Kopplung des Impulsdehners an den Funktionswandler über einen Impulsamplituderi-Impulszahl-Wand-
|er und eine damit in Reihe liegende Schaltung zur Differenzenbildung aus diskreten Werten erfolgt, in
der von jedem vorhergehenden diskreten Wert der nachfolgende abgezogen wird, und daß der Funktionswandler
eine digitale Quadrierschaltung, eine digitale Integrierschaltung und eine digitale Logarithmierschaltung
enthält, die in Reihe geschaltet sind und deren Eingänge entsprechend an die Ausgänge
der Steuereinheit angeschlossen sind, wobei elektrisch verbunden sind der Ausgang der digitalen
Logarithmierschaltung mit dem Eingang des DigitaJ-anzeigegeräts
und der Eingang der digitalen Quadrierschaltung mit dem einen Ausgang der Schaltung
zur Differenzenbildung aus diskreten Werten, deren
anderer Ausgang mit de- dritten Eingang der Baueinheit
zur Messung des Videosignalhubes und die anderen Eingänge des Impulsdehners, des Impulsamplituden-ImpuIszahl-Wandlers
u..d der Schaltung zur Differenzenbildung aus diskreten Werten mit Ausgängen der Steuereinheit an deren Eingang der
zweite Ausgang des Synchronimpulscs angeschlossen ist.
Die Erfindung wird vorteilhaft weitergebildet durch eine Einheit zur anfänglichen Videosignalverarbeitung,
bei der ein Eingang mit dem dritten Ausgang des Synchronimpulssiebes und der zweite Eingang
mit dem ersten Ausgang der Baueinheit zur Messung des Videosignalhubes verbunden ist, wodurch die
Abtrennung von Geräuschpaketen aus dem Videosignal und ihre Verstärkung erreicht wird, und der
Ausgang an den zweiten Eingang eines Impulsamplitudenmodulators angeschlossen ist. vobei infolgedessen
die Geräuschpakete zum Eingang des letzteren gelangen, wobei der zweite Ausgang der Baueinheit
zur Messung des Videosignalhubes mit dem Impulsdehner über einen Schalter verbunden ist, dessen
zweiter Eingang an den Ausgang des Impulsamplitudcnmodulators und dessen dritter Eingang an den
Ausgang der Steuereinheit angeschlossen ist, während deren Ausgang ebenfalls mit dem dritten Eingang
der Einheit zur anfänglichen Videosignalverarbeitung verbunden ist.
Schließlich ist es zweckmäßig, daß die elektrische Verbindung der Schaltung zur Dilfcrcnzenbildung aus
diskreten Werten mit der digitalen Qiudricrschaltung
über einen Diffcrenzwcrtanalysator erfolgt, dessen anderer Ausgang sowie der dritte Ausgang der
Schaltung zur Differenzenbildung aus ciiskreten Werten
an entsprechende Eingänge der Steuereinheil angeschlossen sind, deren Ausgang mit dem zweiten
Eingang Jcs Differcnzwerlanalysalors verbunden ist. wobei die automatische Messung des Videosignal'
Rausch-Verhältnisses am beweglichen Bild gewährleistet wird.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Einrichtung zur automatischen Messung des Vidcosignal/Rausch-Vcrhältnisses
in einem Fernsehübertragungssystem besteht in der Möglichkeit, das Videosignal/Rausch-Verhältnis
mit hoher Genauigkeit und nach einheitlichen Digitalvcrfahren sowohl in einem Kanal einer
Fernschübcrtraeu'ies.strecke als auch im ViHenkan:il
einer Fernsehstation unmittelbar bei Übertragung Messung do Vidcosignalhubcs geschaltet ist. An
von unbeweglichen und beweglichen Fernsehbildern den Ausgang des Schalters 7 sind ein als Spit7.cn-
zu messen. gleichrichter mit Nullsclzung aufgebauter Impulsdch-
Dic Erfindung wird in der nachstehenden Be- ner8. ein Impulsamplituden-Impulsz.ahl-Wandlcr 9
Schreibung eines Aiisführungsbcispiels an Hand der 5 und eine Schaltung 10 zur DifTcrcnzcnbildung aus
Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigt diskreten Werten angeschlossen, die miteinander in
F i g. 1 das Blockschaltbild der erfindungsgemäß Reihe geschaltet sind. Der erste Ausgang der Schal-
aufgebautcn Einrichtung zur automatischen Messung tung I« zur Diffcrcn/enbildung ist mit dem Hingang
des Videosignai/Rausch-Verhältnisses in einem eines Differcnzwerlanalysalors Il und der zweite
Fernsehübertragungssystem, i° Ausgang mit dem drillen Eingang der Baueinheit 2
F i g. 2 das Blockschaltbild der Baueinheit zur zur Messung des Videosignalhubes verbunden. Am
Messung des Videosignalhubes und der Schaltung Ausgang des Differcnzwertanalysators 11 liegt der
zur anfänglichen Videosignalverarbeitung in der Hingang eines Funktionswiindlcrs 12, der aus einer
erfindungsgemäß ausgeführten Einrichtung, in bekannter Weise aufgebauten digitalen Impuls-
Fig. 3 das Funktionsbild der Schaltung zur Re- 15 zahl-Quadricrschaltung 13. einer als bekannter spei-
gelsignalerzeugung in der zur erfindungsgemäßen chcmdcr Addierer ausgeführten digitalen Integrier-
Einrichtung gehörenden Baueinheit zur Messung des schaltung 14 und einer als gewöhnlicher Malrixent-
Videosignalhubes, zilTcrcr aufgebauten digitalen Logarithmicrschaltung
F i g. 4 das Funktionsbild der Schaltung zur Er- IS besteht, wobei diese Schaltungen miteinander in
Zeugung der Kompensationsspannung in der zur er- ao Reihe geschaltet sind. Der Ausgang des Funktions-
findungsgemäßen Einrichtung gehörenden Einheit wandlcrs 12 ist an den Eingang eines Digitalanzcigc-
zur anfänglichen Videosignalverarbeitung, geräts 16 angeschlossen, das mit dekadischen Ziffern-
Fig. 5 das Funktionsbild der zur erfindungsgemä- anzeigeröhren bestückt ist. Eine Steuereinheit 17 ist
Ben Einrichtung gehörenden Schaltung zur Differenz- als Impulsfrcqucnztcilcr ausgeführt, der die Zcit-
bildung aus diskreten Werten, »5 Intervalle für Meßzyklen vorgibt und entsprechende
F i g. 6 das Funktionsschaltbild des DifTerenzwert- Steuerimpulse erzeugt. Die Ausgänge der Stcuercinanalysators
in der erfindungsgemäß ausgeführten heit 17 liegen an den für die Zuführung der Steuer-Einrichtung,
impulse bei immtcn Eingängen der Baueinheit 2 zur
F i g. 7 Signalverläufe in einzelnen Meßpunkten Messung des Videosignalhubes, des Synchronimpulsdcs
Blockschaltbildes der erfindungsgemaßen Ein- 30 sicbes 3, der Einheit zur anfänglichen Videosignalrichtung
beim Videosignal-Meßzyklus, verarbeitung des Schalters 7, des Impulsdehners 8,
Fig. 8 Signalverläufe in einzelnen Meßpunkten des Impulsamplituden-lmpuIszahS-Wandlcrs 9, der
des Blockschaltbildes der Einheit zur anfänglichen Schaltung 10 zur Differenzenbildung aus diskreten
Videosignalverarbeitung beim erfindungsgemäß er- Werten, des DiiTcrenzwcrtanalysators 11, der digita-
folgenden Geräuschmeßzyklus (Betriebsart »c«). und 35 lcn Quadricrschaltung 13, der digitalen Integricr-
F i g. 9 Signalverläufc in einzelnen Meßpunkten schaltung 14, der digitalen Logarithmicrschaltung 15
des Blockschaltbildes der erfindungsgemäß ausge- und des Digitalanzcigcgeräts 16. An die Eingänge der
führten Einrichtung beim Geräuschmeßzyklus (Be- Steuereinheit 17 sind in entsprechender Folge der
triebsart »a«). vierte Ausgang des Synchronimpulssiebes 3, der
Das Blockschaltbild der Einrichtung zur automa- 40 dritte Ausgang der Schaltung 10 zur Diffcrenzbiltischen
Messung des Videosignal/Rausch-Verhält- dung aus diskreten Werten und der zweite Ausgang
nisses in einem Fernsehübertragungssystcm ist in des Differcnzwcrtanalysators 11 angeschlossen.
F i g. 1 dargestellt. An einen Eingang 1 der Ein- In F i g. 2 ist ein Blockschaltbild der Baueinheit 2 richtung sind die ersten Eingänge einer Baueinheit 2 zur Messung des Videosignalhubcs und der Einheit4 zur Messung des Videosignalhubes und eines Syn- 45 zur anränglichen Vidcosignalverarbeitung angeführt, chronimpulssiebes 3 angeschlossen, das auf der An eine mit dem Eingang 1 der Einrichtung verbun-Grundlage der bekannten Schaltung zur Abtrennung dene Eingangsschiene 18 ist der erste Eingang eines von Bildsynchronimpulsen und Synchronimpulsen geregelten Elements 19 angeschlossen, das nach einer beliebiger Zeilen vom Videosignal aufgebaut ist. Der bekannten Verstärkerschaltung mit regelbarem Vererste Ausgang des Synchronimpulssiebes 3 ist mit 50 Stärkungsfaktor ausgeführt ist. Mit dem Ausgang des dem zweiten Eingang der Baueinheit 2 zur Messung geregelten Elements 19 sind die ersten Eingänge des Videosignalhubes verbunden, deren erster Aus- einer Additionsschaltung 20 und einer Schaltung 21 gang an den ersten Eingang einer Einheit 4 zur an- zur Videosignalnachbildung verbunden, wobei die fänglichen Videosignalverarbeitung angeschlossen ist. letztere Schaltung Impulse aus einer Gleichspannung Mit dem zweiten Eingang der Einheit 4 ist der zweite 55 formt, die bei der Videosignalgleichrichtung erzeugt Ausgang des Synchronimpulssiebes 3 verbunden, wird und dem Videosignalhub zwischen den zur dessen dritter Ausgang am Eingang eines Impuls- Kontrolle dienenden Schwarz- und Weißwerten entformers S für kurze Impulse liegt, der in bekannter spricht, d. h. ein Äquivalent des Videosignalhubes Weise als Sperrschwinger aufgebaut ist. Der Aus- darstellt Der zweite Eingang der Schaltung 21 zur gang des Impulsformers 5 ist an den ersten Eingang 60 Videosignalnachbildung ist über eine Schiene 22 mit eines Impulsamplitudenmodulators 6 geschaltet, an dem ersten Ausgang des Synchronimpulssiebes 3 und dessen zweiten Eingang der Ausgang der Einheit 4 ihr Ausgang über einen Ein- und Ausschalter 23 mit zur anfänglichen Videosignalverarbeitung ange- dem zweiten Eingang der Additionsschaltung 20 verschlossen ist. Der Ausgang des Impulsamplituden- bunden. An den dritten Eingang der Additionsschalmodulators 6 hat mit dem ersten Eingang eines auf 65 tung 20 ist der Ausgang eines Bezugssignalerzeugers der Grundlage eines elektromagnetischen Relais auf- 24 geschaltet, der nach einer bekannten Schaltung gebauten Schalters 7 Verbindung, an dessen zweiten zur Impulsformung aus einer Bczugsglcichspannung Eingang der zweite Ausgang der Baueinheit 2 zur ausgeführt ist. Der Eingang des Bczugssignalcrzeu-
F i g. 1 dargestellt. An einen Eingang 1 der Ein- In F i g. 2 ist ein Blockschaltbild der Baueinheit 2 richtung sind die ersten Eingänge einer Baueinheit 2 zur Messung des Videosignalhubcs und der Einheit4 zur Messung des Videosignalhubes und eines Syn- 45 zur anränglichen Vidcosignalverarbeitung angeführt, chronimpulssiebes 3 angeschlossen, das auf der An eine mit dem Eingang 1 der Einrichtung verbun-Grundlage der bekannten Schaltung zur Abtrennung dene Eingangsschiene 18 ist der erste Eingang eines von Bildsynchronimpulsen und Synchronimpulsen geregelten Elements 19 angeschlossen, das nach einer beliebiger Zeilen vom Videosignal aufgebaut ist. Der bekannten Verstärkerschaltung mit regelbarem Vererste Ausgang des Synchronimpulssiebes 3 ist mit 50 Stärkungsfaktor ausgeführt ist. Mit dem Ausgang des dem zweiten Eingang der Baueinheit 2 zur Messung geregelten Elements 19 sind die ersten Eingänge des Videosignalhubes verbunden, deren erster Aus- einer Additionsschaltung 20 und einer Schaltung 21 gang an den ersten Eingang einer Einheit 4 zur an- zur Videosignalnachbildung verbunden, wobei die fänglichen Videosignalverarbeitung angeschlossen ist. letztere Schaltung Impulse aus einer Gleichspannung Mit dem zweiten Eingang der Einheit 4 ist der zweite 55 formt, die bei der Videosignalgleichrichtung erzeugt Ausgang des Synchronimpulssiebes 3 verbunden, wird und dem Videosignalhub zwischen den zur dessen dritter Ausgang am Eingang eines Impuls- Kontrolle dienenden Schwarz- und Weißwerten entformers S für kurze Impulse liegt, der in bekannter spricht, d. h. ein Äquivalent des Videosignalhubes Weise als Sperrschwinger aufgebaut ist. Der Aus- darstellt Der zweite Eingang der Schaltung 21 zur gang des Impulsformers 5 ist an den ersten Eingang 60 Videosignalnachbildung ist über eine Schiene 22 mit eines Impulsamplitudenmodulators 6 geschaltet, an dem ersten Ausgang des Synchronimpulssiebes 3 und dessen zweiten Eingang der Ausgang der Einheit 4 ihr Ausgang über einen Ein- und Ausschalter 23 mit zur anfänglichen Videosignalverarbeitung ange- dem zweiten Eingang der Additionsschaltung 20 verschlossen ist. Der Ausgang des Impulsamplituden- bunden. An den dritten Eingang der Additionsschalmodulators 6 hat mit dem ersten Eingang eines auf 65 tung 20 ist der Ausgang eines Bezugssignalerzeugers der Grundlage eines elektromagnetischen Relais auf- 24 geschaltet, der nach einer bekannten Schaltung gebauten Schalters 7 Verbindung, an dessen zweiten zur Impulsformung aus einer Bczugsglcichspannung Eingang der zweite Ausgang der Baueinheit 2 zur ausgeführt ist. Der Eingang des Bczugssignalcrzeu-
7 8
gers 24 ist ebenfalls über die Schiene 22 mit dem zweiter Eingang an den Ausgang eines nach einer
ersten Ausgang des Synchronimpulssiebes 3 verbun- bekannten Multivibratorschaltung ausgeführten Tastdcn.
An den Ausgang der Additionsschaltung 20 ist impulsgenerator; 45 geschaltet ist. Der Eingang des
der erste Eingang eines Schalters 25 angeschlossen. Tastimpulsgenerators 45 ist über die Schiene 26 mit
der ein elektromagnetisches Relais darstellt. Der 5 dem Ausgang der Steuereinheit 17 verbunden. Der
zweite Eingang des Schalters 25 hat über eine Ausgang der Tastschaltung 44 ist über die Ausgangs-Schiene
26 mit dem Ausgang der Steuereinheit 17 schiene 29 an den zweiten Eingang des Schalters 7
Verbindung. angeschlossen. Mit dem zweiten Ausgang der Schal-Arn
ersten Ausgang des Schalters 25 liegt der erste tung 10 zur Differenzbildung aus diskreten Werten
Eingang einer Schaltung 27 zur Regelsignalerzeu- io sind mittels der Schiene 28 der erste und der zweite
gung, deren zweiter Eingang über eine Schiene 26 Eingang einer Steuerschaltung 46 verbunden, deren
mit dem Ausgang der Steuereinheit 17 und deren Ausgang an den Eingang eines Zweirichtungs-Imdritter
Eingang mittels einer Schiene 28 mit dem pufszählers 47 geschaltet ist. Der Ausgang des Zweizweiten
Ausgang der Schaltung 10 zur Differenzbil- richtungs-ImpulszähJers 47 liegt am Eingang eines
dung aus diskreten Werten verbunden ist. Der erste 15 Digital-Analog-Wandlers 48, der nach einer bekann-Ausgang
der Schaltung 27 zur Regelsignalerzeugung ten Schaltung zur Umwandlung einer Impulszahl in
ist über eine Ausgangsschiene 29 an den zweiten Gleichspannung ausgeführt ist. Der Ausgang des
Eingang des Schalters 7 und ihr zweiter Ausgang an Digital-Analog-Wandlers 48 ist über eine Ausgangsden
zweiten Eingang des geregelten Elements 19 ge- schiene 49 an den zweiten Eingang des geregelten
schaltet. Am zweiten Ausgang des Schalters 25 liegt ao Elements 19 angeschlossen.
der Eingang eines Videoverstärkers 30, der zur Ein- Das Funktionsbild der Schaltung 32 zur Erzeuheit
4 gehört. Der Ausgang des Videoverstärkers 30 gung der Kompensationsspannung, die zur Einheit
hat mit den ersten Eingängen einer Klemmschaltung für die anfängliche Videosignalverarbeitung gehört,
31 und einer Schaltung32 zur Erzeugung der Korn- ist in Fig. 4 angeführt. An eine mit dem Ausgang
pensationsspannung Verbindung. Der zweite Ein- 35 des Videoverstärkers 30 verbundene Eingangsschiene
gang der Schaltung 32 ist über eine Schiene 33 an 50 ist der erste Eingang einer Klemmschaltung 51
den Ausgang der Steuereinheit 17 und der dritte Ein- angeschlossen, deren zweiter Eingang an den Ausgang
über eine Schiene 34 an den zweiten Ausgang gang eines nach einer bekannten Multivibratorschaldes
Synchronimpulssiebes 3 angeschlossen. Der erste tung ausgeführten Klemmimpulsgenerators 52 ge-
und der zweite Ausgang der Schaltung 32 zur Er- 30 schaltet ist. Mit dem Ausgang des Klemmimpulszeugung
der Kompensationsspannung sind mit dem generators 52 ist über eine Ausgangsschiene 53 auch
zweiten bzw. mit dem dritten Eingang der Klemm- der zweite Eingang der Klemmschaltung 31 verbunschaltung
31 verbunden, deren Ausgang an den ersten den, die zur Einheit für die anfängliche Videosignal-Eingang
einer als bekannter kompensierter Schalter verarbeitung gehört, und der Eingang des Klemmausgeführten
Tastschaltung 35 geschaltet ist. Der 35 impulsgenerators 52 ist mittels der Schiene 34 an
zweite Eingang der Tastschaltung 35 ist an den Aus- den zweiten Ausgang des Synchronimpulssiebes 3
gang eines Tastimpulsgenerators 36 angeschlossen, geschalte». Der Ausgang der Klemmschaltung 51
der auf der Grundlage einer bekannten Multivibra- liegt am ersten Eingang eines Impulsamplitudenmotorschaltung
aufgebaut ist und dessen Eingang mit dulators 54, dessen zweiter Eingang an den Ausgang
Hilfe der Schiene 34 mit dem zweiten Ausgang des 40 eines nach der bekannten Sperrschwingerschaltung
Synchronimpulssiebes 3 verbunden ist. aufgebauten Kurzzeitimpulsgenerators 55 geschaltet
Der Ausgang der Tastschaltung 35 ist an den Ein- ist. Der Eingang des Kurzzeitimpulsgenerators 55
gang eines Videoverstärkers 37 geschaltet, dessen ist ebenfalls über die Schiene 34 mit dem zweiten
Ausgang über einen zweipoligen Dreiwegschalter 38 Ausgang des Synchronimpulssiebes 3 verbunden. An
entweder mit dem Eingang eines Bewertungsfilters 45 den Ausgang des Impulsamplitudenmodulators 54 ist
39 oder mit dem Eingang eines Bewertungsfilters 40 der erste Eingang eines Impulsdehners56 angeschlos-
oder mit einer Schiene 41 je nach Betriebsart ver- sen, der auf der Grundlage der bekannten Spitzenbunden
werden kann. Der Frequenzgang des an sich gleichrichterschaltung mit NuHsetzung aufgebaut ist
bekannten Bewertungsfilters 39 hat einen Verlauf. und dessen zweiter Eingang über die Schiene 33 mit
der die Besonderheiten der visuellen Geräuschemp- 50 dem Ausgang der Steuereinheit 17 Verbindung hat.
findung bei einem Schwarz-Weiß-Femsehbild (ein- Der Ausgang des Impulsdehners 56 ist mit dem ersten
farbigem Bild) berücksichtigt. Der Frequenzgang des Eingang einer anderen Klemmschaltung 57 verbunebenfalls
bekannten Bewertungsfilters 40 berücksich- den, deren zweiter Eingang an den Ausgang eines
tigt die Besonderheiten der visuellen Geräuschwahr- anderen, nach der bekannten Multivibratorschaltung
nehmung bei einem farbigen Fernsehbild. Mit Hilfe 55 ausgeführten Klemmimpulsgenerators 58 geschaltet
der Schiene 41 lassen sich die Bewertungsfilter 39 ist. Der Eingang des Klemmimpulsgenerators 58 ist
und 40 überbrücken, wobei ihre Ausgänge ein- ebenfalls über die Schiene 34 an den zweiten Ausschließlich
der Schiene 41 ebenfalls mittels des zwei- gang des Synchronimpulssiebes 3 angeschlossen. Der
poligen Schalters 38 mit einer Ausgangsschiene 42 Ausgang der Klemmschaltung 57 ist über eine Pufverbunden
werden. Die Ausgangsschiene 42 ist an 60 ferstufe 59 an eine Ausgangsschiene 60 angeschaltet,
den zweiten Eingang des Impulsamplitudenmodufa- die mit dem dritten Eingang der Klemmschaltung 31
tors 6 angeschlossen. in der Einheit zur anfänglichen Videosignalverarbei-
Das Funktionsbild der zur Baueinheit 2 für die tung verbunden ist.
Messung des Videosignalhubes gehörenden Schal- Das Funktionsbild der Schaltung 10 zur Differenztung
27 zur Regelsignalerzeugung ist in F i g. 3 ge- 65 bildung aus diskreten Werten ist in F i g. 5 dargezeigt.
An eine mit dem ersten Ausgang des Schalters stellt. An die Eingangsschiene 61, die mit dem Aus-25
verbundene Eingangsschiene 43 ist der erste Ein- gang des Impulsamplituden-Impulszahl-Wandlers 9
gang einer Tastschaltung 44 angeschlossen, deren verbunden ist, sind die ersten Eingänge eines auf der
Grundlage \o\, UND- sowie ODER-Schaltungen
aufgebauten Schalters 62, einer Steuerschaltung 63, eines binären Impulszählers 64 und eines binären
Impulszählers 65 angeschlossen. Am zweiten Eingang des Schalters 62 liegt der erste Ausgang der
Steuerschaltung 62, deren zweiter und dritter Ausgang an die zweiten Eingänge der beiden binären
Impulszähler 64 und 6$ geschaltet sind. Der Ausgang des binären Impulszählers 65 ist über eine
Schaltung 66 zur Zählerstandübertragung mit dem dritten Eingang des binären Impulszählers 64 gekoppelt,
dessen Ausgang über eine Nullanzeigeschaltung 67 mit dem zweiten Eingang der Steuerschaltung 63
Verbindung hat. An eine mit dem Ausgang der Steuereinheit 17 verbundene Schiene 68 ist der dritte
Eingang der Steuerschaltung 63 angeschlossen, deren vierter Ausgang über eine Schiene 69 am zweiten
Eingang der Steuereinheit 17 liegt und deren fünfter und sechster Ausgang über die Schiene 28 an den
dritten Eingang der Schaltung 27 zur Regelsignaler- ao
zeugung in der Baueinheit zur Messung des Vidcosignalhubes geschaltet sind. Der siebente Ausgang
der Steuerschaltung 63 ist an den zweiten Eingang der Schaltung 66 zur Zählerstandübertragung angeschaltet.
Der Ausgang des Schalters 62 ist mittels as einer Ausgangsschiene 70 mit dem Eingang des Differenzwertanalysators
11 verbunden.
Das Funktionsschaltbild des Differenzwertanalysators
11 ist in Fig. 6 angeführt. An die Ausgangsschiene 70 der Schaltung 10 zur Differenzbildung
aus diskreten Werten ist der erste Eingang eines Umschalters 71 angeschlossen, der als Doppelschalter
auf der Grundlage einer statischen Triggerschaltung und zweier UND-Schaltungen aufgebaut ist. Mit dem
zweiten Eingang des Umschalters 71 ist der Ausgang eines Schwellenimpulszahl-Generators 72 verbunden,
der einen Impulspaketgenerator mit gleicher und konstanter Impulszahl in jedem Paket darstellt.
Der Eingang des Generators 72 ist an den ersten Ausgang einer Steuerschaltung 73 geschaltet, deren
erster Eingang über eine Schiene 74 am Ausgang der Steuereinheit 17 hegt. An den zweiten Ausgang der
Steuerschaltung 73 ist der dritte Eingang des Umschalters 71 angeschlossen, dessen Ausgang mit den
ersten Eingängen einer UND-Schaltung 75 und eines Zweirichtungs-Impulszählers 76 verbunden ist. An
den zweiten Eingang des Zweirichtungs-Impulszählers 76 ist der dritte Ausgang der Steuerschaltung 73
geschaltet, und der Ausgang des Zweirichtungs-Impulszählers 76 liegt am Eingang einer Nullanzeigeschaltung
77, deren erster Ausgang an den zweiten Eingang der Steuerschaltung 73 angeschlossen ist.
Der vierte Ausgang der Steuerschaltung 73 hat mit dem zweiten Eingang der UND-Schaltung 75 Verbindung.
Der Ausgang der UND-Schaltung 75 ist an eine mit dem Eingang der digitalen Quadrierschaltung
13 verbundene Ausgangsschiene 78 und an den ersten Eingang einer Triggerschaltung 79 angeschlossen,
deren zweiter Eingang am fünften Ausgang der Steuerschaltung 73 liegt.
Der Ausgang der Triggerschaltung 79 ist an den ersten Eingang einer ODER-Schaltung 80 angeschaltet,
an deren zweiten Eingang der zweite Ausgang der Nullanzeigeschaltung 77 angeschlossen ist. Der
Ausgang der ODER-Schaltung 80 ist mit dem ersten Eingang eines Differenzzählers 81 verbunden, der
auf der Grundlage eines Zweirichtungs-Impulszählers aufgebaut ist, wobei an seinem zweiten Eingang
der sechste Ausgang der Steuerschaltung73 liegt. Dei
siebte Ausgang der Steuerschaltung 73 ist mit dem dritten Eingang der Steuereinheit 17 über eine
Schiene 82 verbunden. Der Ausgang des Differenzzählers 81 ist ebenfalls mit dem dritten Eingang der
Steuereinheit 17 über die Schiene 82 verbunden.
Die Einrichtung zur automatischen Messung des Vidcosignal/Rausch-Vcrhähnisses in einem Fernsehübertragungssystem
funktioniert wie folgt:
Die Einrichtung mißt automatisch (in Dezibel) das sich aus der Formel
'/' = 20 ig Ux (dB)
U N,„
U N,„
ergebende Verhältnis ('/') des Videosignalhubes (Us) zwischen den Schwarz- und Weiß-Bezugswerten zum
wahren Effektivwert (mittleren quadratischen Wert) des Geräusches (UNt„) im Videofrequenzband,
wobei Ig der dekadische Logarithmus ist.
Dabei kann das Verhältnis des Videosignals sowohl zum bewerten als auch zum unbewerteten Geräuschwert
gemessen werden.
Die ganze Meßperiode, d. h. die Zeit, in der man einen Wert des gemessenen Videosignal/Rausch-Verhältnisses
an einer beliebigen Stelle des Fernschübertragungsweges erhält, wird in zwei Hauptzyklen,
nämlich Videosignalmeßzyklus und Geräuschmeßzyklus, eingestellt. Die Dauer und die Reihenfolge
der Zyklen werden von der Steuereinheit 17 (F i g. 1] vorgegeben, in der Impulse erzeugt werden, die der
Betrieb einzelner Einheiten synchronisieren und die Arbeit der ganzen Einrichtung steuern.
Im ersten Meßzyklus (Videosignalmeßzyklus) wird der Hub des dem Eingang der Einrichtung zugeführten
Videosignals automatisch auf einen konstanten Wert eingeregelt, d. h. wird der gewählte Videosignalhub
zwischen den Schwarz- und Weiß-Bezugswerten automatisch konstant gehalten. In diesem
Fall entspricht einem Videosignal/Rausch-Verhältniswert am Eingang der Einrichtung immer ein und
derselbe Rauschspannungsbetrag unabhängig vom Videosignalhub. Also erfolgt die Messung des betreffenden
Videosignal/Rausch-Verhältnißwertes immer bei gleichen dynamischen Betriebsbedingungen
aller Einheiten.
Im ersten Meßzyklus gelangt ein dem Eineang 1 der Einrichtung (Fig. 1) zugeführtes Videosignal 83
(Fig. 7) zum Eingang der Baueinheit 2 zur Messung des Videosignalhubes und zum Eingang des Synchronimpulssiebes
3. Wenn im Videosignal keim Zeilen- und Bildsynchronimpulse enthalten sine
(wenn das Videosignal unmittelbar vom Ausganf der Fernsehkamera zugeführt wird), werden auf der
Eingang 84 des Synchronimpulssiebes 3 externe Syn chrontmpulse gegeben. Wenn das Videosignal Prüfzeilensignale
enthält, wird im Synchronimpulssieb 1 aus dem Videosignal 83 (Fig. 7) der Synchronimpuls
der Prüfzeile, die den Weißimpuls enthält, sowie em bynchronimpuls irgendeiner Zeile, ausgeblendet
die im Bildaustastintervall liegt und keine Prüfsignale
oder sonstige Hilfssignale enthält (der Synchronim
puls der Zeile, die vor der ersten Priifzeile übertragen
wird). Die ausgeblendeten Synchronimpulse 8< We," von dcn Ausgängen des Synchronimpulssie-DesJ
(Fig. 1) den entsprechenden Eingängen des Impulsformers 5 für kurze Impulse, der Steuerein-
hcit 17 und dci Baueinheit 2 zur Messung des Videosignalhubcs
zugeführt.
Das der Eingangsschiene 18 (Fig. 2) der Baueinheit
2 zugeführte Videosignal 83 (Fig. 7) wird auf den Eingang des geregelten Elements 19 gegeben.
Am Ausgang des geregelten Elements 19 wird der dem gewählten Wert entsprechende Vidcosigmlhub
mit großer Genauigkeit konstant gehalten, während der Hub des dem Eingang 1 der Einrichtung (Fig. 2)
(dem Eingang des geregelten Elements 19) zugeführten Videosignals 83 (F i g. 7) sich in einem bedeutenden
Bereich ändern kann. Die Konstanthaltung des Videosignalhubes erfolgt mit Hilfe der automatischen
Verstärkungsregelung.
Vom Ausgang des geregelten Elements 19 wird das Videosignal auf den Eingang der Additionsschaltung
20 gegeben, in der in das Videosignal ein Impuls 87 (F i g. 7) des Bezugs-Weißwertes (Bezugsimpuls) eingeblendet wird, den man einem Eingang
der Additionsschaltung 20 (F i g. 2) vom Ausgang des Bezugssignalerzeugers 24 zuführt. Dieser Impuls
ist erforderlich, um den Videosignalhub am Ausgang des geregelten Elements 19 mit Hilfe der Schaltung
27 zur Regelsignalerzeugung mit hoher Genauigkeit konstant zu halten. In dieser Schaltung sowie in der
Schaltung 10 zur Differenzbildung aus diskreten Werten wird die Amplitude eines Weißimpulses 85
(Fig. 7) mit der Amplitude eines Weißwert-Bezugsimpulses 87 verglichtn. Den Bezugsimpuls 87 liefert
der Bezugssignalerzeuger 24 (F i g. 2), auf dessen Eingang über die Schiene 22 Impulse vom Ausgang
des Synchronimpulssiebes 2 gegeben werden. In der Additionsschaltung 20 (Fig. 2) wird der Bezugsimpuls
87 (F i g. 7) in eine Videosignalzeile eingeblendet, die im Bildaustastintervall liegt und keine Prüfsignale
oder sonstige Hilfssignale enthält. Der Bezugsimpuls 87 (F i g. 7) kann in die Zeile eingeführt
werden, die vor der ersten Prüfzeile übertragen wird. Die Dauer des Bezugsimpulses 87 kann gleich einem
Viertel der Zeilcndaucr gewählt werden.
Wenn das am Eingang 1 der Einrichtung (Fig. 1) anliegende Videosignal keine Prüfzeilensignale enthält,
und wenn die Messung des Videosignal/Rausch-Verhältnisses bei Bildübertragung erfolgt, wird in
der Additionsschaltung 20 (Fig. 2) in das Videosignal außer dem Bezugsimpuls 87 (F i g. 7) noch ein
Videosignal-Nachbildungsimpuls (Ersatzimpuls) 88 eingeblendet, der einem Eingang der Additionsschaltung
20 (F i g. 2) vom Ausgang der Schaltung 21 zur Videosignalnachbildung über den Ein- und Ausschalter
23 zugeführt wird. Die Amplitude des Ersatzimpulses 88 (F i g. 7) entspricht dem Videosignalhub
zwischen den Schwarz- und Weiß-Bezugswerten (d. h. dem Bildsignalhub), und seine Dauer
ist die gleiche wie die des Bezugsimpulses 87. Der als Äquivalent des Videosignalhubes auftretende Impuls
88 ermöglicht es, den Videosignalhub mit Hilfe der automatischen Verstärkungsregelung mit hoher
Genauigkeit konstant zu halten, wenn im Videosignal 83 der" Weißimpuls 85 fehlt. Der Ersatzimpuls 88
wird in der Schaltung 21 zur Videosignalnachbildung (F i g. 2) erzeugt. Auf einen Eingang dieser Schaltung
21 wird das Videosignal gegeben, das gleichzeitig dem Eingang der Additionsschaltung 20 zugeführt
wird. Zum anderen Eingang der Schaltung 21 gelangen über die Schiene 22 Impulse vom Ausgang
des Synchronimpulssiebes 3. Der Emtzimpuls 88 wird mit Hilfe der Additionsschaltung 20 (Fig. 2)
in eine Vidcosignalzeile eingeblendet, <Jie in der Bildaustastlücke
liegt und keine Prüfsignale oder sonstige Hilfssignale enthält. Der Ersatzimpuls 88 (Fig. 7)
kann in die Zeile eingeführt werden, in die der Bczugsimpuls 87 eingeblendet wird, wie dies in Fig. 7
dargestellt ist.
Vom Ausgang der Additionsschaltung 20 (Fig. 2)
gelangt ein Videosignal 89 (F i g. 7) mit eingeblendetem Bezugsimpuls 87 (sowie mit dem Ersatzimpuls
ίο 88, wenn Prüfzcilcnsignale fehlen oder wenn das
Videosignal/Rausch-Verhältnis am Bild gemessen wird) über den Schalter25 (Fig. 2) zum Eingang
der Schaltung 27, die das Regelsignal formt. Impulse, die das Umschalten bewirken, werden dem Eingang
is des Schalter 25 über die Schiene 26 vom Ausgang
der Steuereinheit 17 zugeführt. Beim Videosignalmcßzyklus
verbindet der Schalter 25 den Ausgang der Additionsschaltung 20 mit dem Eingang der
Schaltung 27 zur Regelsignalerzeugung.
ao Vom Ausgang der Additionsschaltung 20 (Fig. 2) gelangt das Videosignal 89 (F i g. 7) über den Schalter
25 und die Eingangsschiene 43 zum Eingang dt. Tastschaltung 44, auf deren zweiten Eingang vom
Tastimpulsgencrator 45 (Fig. 3) erzeugte Tastim-
a5 pulse90 (Fig. 7) gegeben werden. Der Betrieb des
Generators 45 wird durch Impulse gesteuert, die vom Ausgang der Steuereinheit 17 über die Schiene 26
zugeführt werden. Die Tastimpulse 90 (F i g. 7) folgen mit der Rasterfrequenz und ändern ihre zeitliehe
Lage bezüglich des Bezugsimpulses 87 von Halbbild zu Halbbild, so daß in jedem nachfolgenden
Halbbild in der Tastschaltung44 (Fig. 3) abwechselnd
die Tastung des Bezugsimpulses 87 (F i g. 7) und des Weißimpulses 85 (oder des Ersatzimpulses
88 beim Fehlen der Prüfzeilensignale oder beim Messen des Videosignal/Rausch-Verhältnisses am
Bild) erfolgt. Die Dauer der Tastimpulse 90 wird in der Größenordnung von 7 bis 9 μβ, aber nicht größer
als die Dauer des Weißimpulses 85 gewählt, der um kürzesten von den der Tastung unterliegenden Impulsen
(85, 87, 88) ist. Diese große Dauer der Tastimpulse 90 gestattet es, den Einfluß des dem Weißimpuls
85 in einem Fernsehsystem überlagerten Rauschens auf die Genauigkeit der automatischen
Verstärkungsregelung zu eliminieren sowie den Aufbau der Tastschaltung44 (Fig. 3) zu vereinfachen
Die durch Tastung entstandenen Impulse 91 und 92, deren Amplituden proportional den Ampli den der
getasteten Impulse 87 bzw. 85 sind, gelangen vom Ausgang der Tastschaltung 44 (F i g. 3) zur Ausgangsschiene
29 und weiter über den Schalter 7 (F i g. 1) zum Eingang des Impulsdehners 8. Die zur
Steuerung des Umschaltvorganges benötigten Impulse werden dem Eingang des Schalters 7 vom Ausgang
der Steuereinheit 17 zugeführt. Beim Signalmeßzyklus verbindet der Schalter 7 den Ausgang der
Tastschaltung44 (Fig. 3) über die Schiene 29 mit
dem Eingang des Impulsdehners 8 (F i g. 1).
Im Impulsdehner 8 werden Impulse 91 und 92 (Fig. 7) bis zur Haibbilddauer verbreitert. Die Null
setzung der Spannung erfolgt im Impulsdehner R (Fig. 1) mittels eines vom Ausgang der Steuereinheit
17 zugefiihrten Impulses. Verbreiterte Impulse 93 bzw. 94 (F i g. 7) gelangen vom Ausgang des Im-
pulsdehners 8 (Fig. 1) zum Eingang des ImpulsampIituden-ImpuIszahl-Wandlers
9, in dem diese verbreiterten Impulse in Impulspakete 95 bzw. 96 (F i g. 7) umgewandelt werden. Die Zahl der in die-
T^
sen Paketen enthaltenen Impulse ist den Amplituden der umgewandelten Impulse 93 bzw. 94 proportional.
Vom Ausgang des Wandlers 9 (Fig. J) werden die
Impulspakete95 und 96 (Fig.7) dem Eingang der
Schaltung 10 (Fig.!) zur Differenzenbildung aus diskreten Werten zugeführt
Die Arbeit der Schaltung 10 zur Differenzbildung aus diskreten Werten wird in der nachfolgenden Beschreibung
der Wirkungsweise der Einrichtung beim Geräuschmeßzyklus ausführlich erläutert. Ist die der
Amplitude des Weißimpulses 85 proportionale Impulszabl eines Pakets96 (Fig.7) ungleich der Anzahl
von Impulsen im Paket 95, die der Amplitude des Bezugsimpulses 87 proportional ist, so erscheint
am Ausgang der Schaltung 10 (Fig. 1) ein Impuls, is
der über die Schiene 28 zu einem der Eingänge der Steuerschaltung46 (Fig. 3) gelangt, die den Betrieb
der Schaltung 27 zur Regelsignalerzeugung steuert.
Je nach Vorzeichen dieser Differenz zwischen den Amplituden des Bezugsimpulses 87 und des Weiß- ao
impulses 85 wird der am Eingang des Zweirichtungs-Impulszälilers
47 erscheinende Impuls zu der in diesem Zähler gespeicherten Zahl addiert oder von dieser
Zahl abgezogen. Die Änderung dieser Impulszahl wird vom Ausgang des Zweirichtungs-Impuls- as
Zählers 47 auf den Eingang des Digital-Analog-Wandlers 48 übertragen, an dessen Ausgang je nach
Vorzeichen der Differenz eine Zu- oder Abnahme der Gleichspannung erfolgt. Diese Zu- oder Abnahme
wird über die Schiene 49 auf den zweiten Eingang des geregelten Elements 19 (F i g. 2) übertragen
und ruft eine entsprechende Änderung seines Übertragungsfaktors hervor, folglich auch eine Änderung
des Videosignalhubes und damit des Weißimpulses 85 (F i g. 7) am Ausgang des geregelten
Elements 19 (Fig. 2).
In den nachfolgenden Halbbildern wiederholt sich der erwähnte Vergleich von Amplituden des Bezugsimpulses 87 (F i g. 7) und des Weißimpulses 85 sowie
die darauf folgende Änderung des Videosignalhubes am Ausgang des geregelten Elements 19 (F i g. 2)
bis zu dem Zeitpunkt, in dem die Amplitude des Weißimpulses 85 (Fig. 7) der Amplitude des Bezugsimpulses
87 gleich wird. In diesem Zeitpunkt wird in der Schaltung 10 (Fig. 1) zur Differenzbildung
aus diskreten Werten ein »Gleichheitsimpuls« erzeugt, der von einem der Ausginge der Schaltung
10 mittels der Schiene 69 auf den Eingang der Steuereinheit 17 gegeben wird, wo aus dem »Gleichheitsimpuls« Steuerimpulse geformt werden, die der Be- 5»
endigung des Videosignalmeßzyklus und dem Anfang des Geräuschmeßzyklus entsprechen. Ähnlich
wird die Amplitude des Ersatzimpulses 88 (Fig. 7) bis zu der Größe geregelt, die der Amplitude des
Bezugsimpulses (beim Fehlen von Prüfzeilensignalen oder beim Messen des Videosignal/Rausch-Verhältnisses
am Bild) gleich ist. Nach Beendigung des Videosignalmeßzyklus gelangen zu den beiden Eingängen
der Steuerschaltung 46 (F i g. 3) keine Impulse. Dadurch wird während des Geräuschmeßzyklus
die Speicherung der im Zweirichtungs-Impulszähler 47 eingeschriebenen Zahl möglich. Deswegen
bleibt die Gleichspannung am Ausgang des Digital-Atialog-Wandlers 48, die über die Schiene 49
dem Eingang des geregelten Elements 19 (F i g. 2) zugeführt wird, während des Geräuschmeßzyklus
auch unverändert, holglich bleibt auch der Übertragungsfaktor des geregelten Elements 19 konstant.
Zu Beginn des Geräuschmeßzyklus erweist sich somit die WeißimpulsampJitude (oder der Videosignalhub)
am Ausgang des geregelten Elements J 9 dem gewählten Wert unabhängig vom Videosignalhub
am Eingang der Einrichtung genau gleich. Folglich bestimmt der Geräuschpegel (im Videosignal),
der während des Geräuschmeßzyklus gemessen wird, eindeutig die Größe des Videosignal/Rausch-Verhältnisses.
,„ ..
Während des zweiten Zyklus (Geräuschmeßzyklus) wird der wahre Effektivwert (der mittlere quadratische
Wert) der im Videosignal enthaltenen Geräuschspannung getjjessen. Die Messung des Geräuscheffektivwertes
beruht auf einer Mittelung der Menge von Differenzen diskreter Geräuschwerte (Geräuschausschnitte), die aus benachbarten Bildern,
Halbbildern oder Zeilen erhalten werden. Je nachdem, in welchem Glied des Femsehübertragungssystems
das Videosignal/Rausch-Verhältnis gemessen wird, können während des Geräuschmeßzyklus folgende
Betriebsarten der Einrichtung angewandt werden:
a) Die Messung erfolgt im Fernsehkanal einer Übertragungsstrecke oder in einem einzelnen
Abschnitt dieser Strecke; in diesem Fall wird die Abtastung (sampling) von Geräuschmomentanwerten
in der Bildaustastlücke einmal oder mehrmals ;n jedem Halbbild oder Bild vorgenommen;
b) die Messung erfolgt im Fernsehkanal einer Übertragungsstrecke mit rasch veränderlichen
Parametern (Troposphärenkanal); in diesem Fall kann die Auswahl von Geräuschmomentanwerten
in jeder Zeilenaustastlücke (an ihrer hinteren Schwarzschulter) erfolgen, wobei die
Meßdauer stark verkürzt wird und die Messung mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden
kann;
c) die Messung erfolgt am Ausgang eines Videosignalgebers oder an irgendeiner anderen Stelle
der Fernseh-Studioeinrichtungen; in diesem Fall ist die Geräuschmessung unmittelbar im Bildsignal
durchzuführen. Die Auswahl von Geräuschmomentanwerten kann an beliebiger
Stelle des Videosignals in jedem Bild erfolgen.
Bei allen aufgezählten Betriebsarten wird der Geräuscheffektivwert
durch Mittelung der Menge von Differenzen der abgetasteten Geräuschmomentanwerte
gemessen. Außerdem wird bei der Betriebsart »c« die Bildsignalkorrelation in benachbarten Bildern
benutzt.
Die Wirkungsweise der erfindungsgemäß ausgeführten Einrichtung im Geräuschmeßzyklus wird
für die Betriebsart »a« beschrieben, d. h. für den Fall, wenn die Messung an der Übertragungsstrecke
erfolgt und die Abtastung von Gerauschmomentanwerten
in der Bildaustastlücke vorgenommen wird. Außerdem werden spezfische Besonderheiten
der Arbeit einzelner Baueinheiten bei den anderen Betriebsarten beschrieben.
Das dem Eingang 1 (Fig. 1) der Einrichtung zugeführte
Videosignal gelangt zum Eingang der Baueinheit 2 zur Messung des Videosignalhubes und
zum Eingang des Synchronimpulssiebes 3. Im Synchronimpulssicb 3 wird aus dem Videosignal der zur
Geräuschmessung bestimmte Zeilensynchronimpiils
ausgeblendet. Diese Ausblendung kann aus einer Prüfzeile odor aus einer beliebigen Zeile erfolgen,
die in der Bildaustastlücke liegt (im Fall der Messung bei der Betriebsart »c« wird der Synchronimpuls
einer beliebigen Zeile abgetrennt, die das Bildsignal enthält und Für die Geräuschmessung gewählt
wird). Die abgetrennten Synchronimpulse werden vom Ausgang des Synchronimpulssiebes 3 dem Eingang
der Steuereinheit 17 zugeführt. Außerdem werden im Synchronimpulssieb 3 aus abgetrennten Synchronimpulsen
mit Hilfe geregelter Impulsverzögerung Impulse geformt, deren Hinterflanke zeitlich
mit dem Anfang des Zeilenabschnitts zusammenFälll, in dem das Rauschen gemessen wird. Vom Ausgang
des Synchronimpulssiebes 3 gelangen diese Impulse zum Eingang der Einheit 4 zur anfänglichen Videosignalverarbeitung
über die Schiene 34 und zum Eingang des Impulsformers 5 für kurze Impulse. In der
Einheit 4 zur anfänglichen Videosignalverarbeitung wird durch die Hinterflanke der erwähnten Impulse
der Tastimpulsgenerator 36 (F i g. 2) ausgelöst, der Taslimpulse mit einer Dauer von 3 bis 5 us erzeugt,
und im Kurzimpulsformer 5 (Fig. 1) bewirkt die Hinterflanke derselben Impulse nach ihrer Verzögerung
um 1,5 bis 2,5 us die Formung von kurzen Impulsen mit einer Dauer von 20 bis 30 ns.
Das der Eingangsschiene 18 (Fig. 2) der Baueinheit
2 zur Messung des Videosignalhubes zugeführte Videosignal gelangt zum Eingang des geregelten Elements
19, dessen Übertragungsfaktor während des ganzen Gerauschmeßzyklus konstant bleibt. Vom
Ausgang des geregelten Elements 19 wird das Videosignal
auf den Eingang der Additionsschaltung 20 gegeben, von deren Ausgang es über den Schalter 25
dem Eingang des Videoverstärkers 30 der Einheit 4 zur anfänglichen Videosignalverarbeitung zugeführt
wird. Die das Umschalten steuernden Impulse gelangen zum Eingang des Schalters 25 vom Ausgang der
Steuereinheit 17 und dienen als Signale zum Anschalten des Einganges vom Videoverstärker 30 an den
Ausgang der Additionsschaltung 20. Der Eingang der Schaltung 27 zur Regelsignalerzeugung wird
vom Ausgang der Additionsschaltung 20 abgeschaltet, und die automatische Verstärkungsregelung
funktioniert während des Geräuschmeßzyklus nicht.
Der Videoverstärker 30 sowie die nachfolgende Klemmschaltung 31 mit der Schaltung 32 zur Erzeugung
der Kompensationsspannung, die Tastschaltung 35 (mit der noch eine oder mehrere Tastschaltuneen
in Reihe geschaltet werden können) und der Videoverstärker 37 tragen in bedeutendem Maße 7ur
Erhöhung der Empfindlichkeit der Einrichtung bei, d. h. zur Meßbereicherweiterung nach der Seite kleiner
Geräuschpegel (großer Videosignal/Rausch-Verhältnisse) sowie zur Erhöhung der Meßgenauigkeit.
Im Videoverstärker 30 wird das Videosignal vorverstärkt, und vom Ausgang des Videoverstärkers 30
gelangt das Videosignal zum Eingang der Klemmschaltung
31 sowie zum Eingang der Schaltung 32 zur Erzeugung der Kompensationsspannung.
In der Klemme 31 wird das Videosignal in jeder Zeile am Austastpcgel fixiert, wobei die Klcmmimpulse
und die Referenzspannung den Eingängen der Klemmschaltung 31 von den Ausgängen der Schaltung
32 zur Erzeugung der Kompensationsspannung zugeführt werden. Die Referenzspannung wird iti
der Schaltung 32 erzeugt, so daß am Auscnng der Klemmschaltung 31 und folglich am Eingang der
Tastschaltung 35 die Kompensation des Videosignalsockels erfolgt. Die Kompensation dieses Sockels
gibt die Möglichkeit, das VideosignaJ/Rausch-Verhältnis an jedem Videosignalniveau, also an jedem
beliebig hellen Bilddetail zu messen, was besonders bei Messungen am beweglichen Bild wichtig ist.
Die Wirkungsweise einer der möglichen Varianten der Schaltung 32 zur Erzeugung der Kompensaüonsspannung
wird bei der Betriebsart »c« beschrieben.
ίο Das der Eingangsschiene 50 (Fig. 2) der Schaltung
32 zur Erzeugung der Kompensationsspannung zugeführte Videosignal 97 (F i g. 8) gelangt zum Eingang
der Hilfsklemmschaltung 51 (F i g. 4).
Das Videosignal 97 (F i g. 8) wird auch dem Ein-
ßang der Hauptklemmschaltung 31 (F i g. 2) in der
Einheit zur anfänglichen Videosignalverarbeitung zugeführt. In der Klemmschaltung 51 ;F i g. 4) ebenso
wie in der Klemmschaltung31 (Fig. 2) wird das
Videosignal an den Austastpegel mit Hilfe von
Klemmimpulsen 98 (Fig. 8) geklemmt, die im Klemmimpulsgenerator52 (Fig. 4) erzeugt werden.
Der Generator 52 wird durch Impulse ausgelöst, die zu seinem Eingang vom Ausgang des Synchronimpulssiebes
3 über die Schiene 34 gelangen. Vom Aus-
a5 gang der Klemmschaltung 51 wird das Videosignal
als Modulationsspannung dem Eingang des Impulsamplitudenmodulators 54 zugeführt. Auf den anderen
Eingang des Impulsamplitudenmodulators 54 wird eine Folge von gepaarten kurzen Impulsen mit
einer Dauer von 20 bis 30 ns gegeben, die in einer Zeile liegen und mit der Bildfrequenz folgen. Diese
Impulse werden vom Generator 55 (Fig. 4) für kurze Impulse erzeugt, der durch Impulse ausgelöst
wird, die auf seinen Eingang vom Ausgang des Syn-
chronimpulssiebes 3 über die Schiene 34 gegeben werden. Der erste Impuls jedes zur Impulsfolge 99
(F i g. 8) gehörenden Impulspaars fällt zeitlich mit dem Klemmintervall (mit den Klemmimpulsen 98)
zusammen. Der zweite Impuls jedes Paares fällt mit dem Videosignalabschnitt zusammen, der genau um
eine Zeilendauer dem Videosignalabschnitt in der nächsten Zeile voreilt, in dem die Geräuschmessung
erfolgt. Im Impulsamplitudenmodulator 54 (Fig. 4) wird der erste Impuls durch den Austastpegel des
Videosignals und der zweite Impuls durch den Pegel des erwähnten Videosignalabschnitts sowie durch
den mit diesem Impuls zeitlich zusammenfallenden Geräuschmomentanwert in der Amplitude moduliert
Durch diesen Modulationsvorgang geformte Impulse
100 (F i g. 8) gelangen vom Ausgang des Impulsamplitudenmodulators
54 (Fig. 4) zum Eingang des Impulsdehners 56, auf dessen anderen Eingang übei
die Schiene 33 Nullsetzungsimpuls vom Ausgang dei Steuereinheit 17 gegeben werden. Der erste Impuls
jedes modulierten Impulspaares 100 (Fig. 8) wird um eine Dauer verlängert, die dem Zeitintervall
zwischen den Impulsen eines Paares entspricht, und der zweite Impuls wird um eine Zeitdauer verbreitert,
die dem Zeitintervall zwischen dem zweiter Impuls und dem Ende der nächsten Zeile gleich ist
Die beschriebenen Vorgänge der Amplitudenmodulation und der Verlängerung von kurzen Impulser
verlaufen ähnlich den Vorgängen, die im Impulsamplitudenmodulstor6
(Fig. 1) und im Impulsdeh
ner 8 des Hauptmeßkanals der Einrichtung erfolgen Bei verlängerten Impulsen 101 (Fig. 8) ist dei
Amplitudenunterschied gleich dem Summenpegel de; Videosignals (bezüglich des Austastpegels) in dert
55«r Messung benutzten Abschnitt und des Geräuschmomentanwertes in dem mit dem zweiten Impuls zusammenfallenden
Zeitpunkt, Das ist die Folge der sich in benachbarten Zeilen ergebenden Korrelation
des Videosignals, dessen Pegel in den in benachharten Zeilen liegenden und voneinander um eine
Zeilendauer entfernten Abschnitten im Mittel gleich sind. Vom Ausgang des Impulsdehners56 (Fig.4)
werden die verlängerten Impulse 101 (F i g. 8) dem Eingang der anderen Hilfsklemmschaltung 57
(F i g. 4) zugeführt, zu der auch Klemmimpulse 102 (F ί g. 8) vom Ausgang des Klemmimpulsgenerators
58 (F i g. 4) gelangen. Der Generator 58 wird durch Impulse ausgelöst, die auf seinen Eingang über die
Schiene 34 vom Ausgang des Synchronimpulssie- i$
bes 3 gegeben werden.
In der Klemmschaltung 57 werden die verlängerten Impulse 101 (Fig. 8) an den Austastpegel geklemmt.
Am Ausgang der Schaltung 57 (Fig. 4) geformte Impulse 103 (Fig. 8) werden über die
Schiene 60 als Referenzspannung an den Eingang der Hauptklemmschaltung 31 (Fig. 2) geführt, "im Ergebnis
wird ein Videosignal 104 (F i g. 8) am Ausgang der Klemmschaltung 31 (F i g. 2) an den Pegel
des Videosignalabschnitts geklemmt, der für die Geräuschmessung
gewählt wurde. Somit erreicht man am Eingang der Tastschaltung 35 (F i g. 2) die Kompensation
des Videosignalsockcls.
In der Tastschaltung 35 werden aus dem Videosignal 104 (F i g. 8) mit Hilfe von über die Schiene
34 vom Ausgan6 des Synchronimpulssiebes 3 zugeführten
Tastimpulsen 105 Abschnitte mit einer Dauer von 3 bis 5 us abgetrennt, die Geräuschpakete
106 (Fig. 8) darstellen. Je nach P -.triebsart der Einrichtung
folgen die Impulse 105 mit der Bildfrequenz, oder über eine Zeile. Die am Ausgang der
Tastschaltung 35 (F i g. 2) erscheinenden Geräuschpakete 106 (F i g. 8) werden in den nachfolgenden
Baueinheiten Umwandlungsvorgängen unterzogen, die in der Hauptsache bei allen erwähnten Betriebsarten
»a«, »b« und »c;< vor sich gehen und die im folgenden
beschrieben werden. Es sei darauf hingewiesen, daß in Reihe mit der Tastschaltung 35 (F i g. 2) noch
eine oder mehrere Tastschaltungen eingesetzt werden können, die aus den Geräuschpaketen 106 (F i g. 8)
noch kürzere Geräuschpakete ausblenden. Dadurch wird der Videosignalsockel in größerem Maße kompensiert
und der Einfluß der bei der Tastung als Überschwingen erscheinenden Störung auf den Betrieb
der nachfolgenden Einheiten beseitigt.
Bei der Betriebsart »a«, wenn der Geräuschpegel in der Bildaustastlücke gemessen wird, führt man ein
Videosignal 107 (Fig. 9) vom Ausgang der Klemmschaltung 31 (Fig. 2), ebenso wie bei der beschriebenen
Betriebsart »c«, dem Eingang der Tastschaltung 35 zu, auf deren zweiten Eingang Tastimpulsc
108 (F i g. 9) vom Ausgang des Tastimpulsgenerators 36 (Fig. 2) gegeben werden. Diese Impulse haben
eine Dauer von 3 bis 5 (is und fallen in der Zeit
mit dem Videosignalabschnitt im Bildaustastintervall zusammen, in dem die Geräuschmomentanwertc abgetastet
werden. Vom Ausgang der Tastschaltung 35 gelangen ausgeblendete Geräuschpakete 109
(F i g. 9) zuni Eingang des Videoverstärkers (F i g. 2).
In bedeutendem Maße verstärkte Geräuschpakete
109 (Fig. 9) werden über den Schalter 38 vom
Ausgang des Videoverstärkers 37 (F i g. 2) dem Eingang des Bewertungsfilters 39 oder des Bewcrmngsfilters
40 zugeführt, Pas Filter 39 wird bei der Messung des Videosignal/Rausch-Verhältnisses in
einem Schwarz-Weiß-Femsehübertragungssystem angeschlossen, und das Filter 40 wird beim Messen
in einem Farbfernseh-Übertragungssystem angeschaltet.
Die Bewertungsfilter 39 und 40 werden von dem Meßkanal mittels der Schiene 41 beim Messen des
Videosignalverhältnisses zu unbewertetem Geräuschwert abgeschaltet.
Vom Ausgang des Filters 39 (oder 40) gelangen die Geräuscbpakete 109 (Fig. 9) als Modulationsspannung über die Ausgangsschiene 42 (F i g. 1) zum
Eingang des Impulsamplitudenmodulators 6. Auf den anderen Eingang des Impulsamplitudenmodulators
6 werden vom Ausgang des ImpulsTormers 5 kurze Impulse 110 (Fig. 9) mit einer Dauer von 2ü
bis 30 ns gegeben, die bei der Betriebsart »a« mit der Halbbildfrequenz (bei der Betriebsart »b« mit der
Zeilenfrequenz und bei der Betriebsart »c« mit der
Bildfrequenz) folgen. Die kurzen Impulse 110 werden im Impulsformer 5 (Fig. 1) erzeugt, so daß sie
zeitlich mit der Mitte der Geräuschpakete 109 (Fig. 9) zusammenfallen. Im Impulsamplitudenmodulator
6 (Fig. 1) werden die kurzen Impulse 110 (Fig. 9) durch Geräuschmomentanwerte amplitudenmoduliert,
und im Ergebnis wird am Ausgang des Impulsamplimdenmodulators C (F i g. 1) eine
Folge von Impulsen 111 (F i g. 9) erzeugt, die in der
Amplitude nach einem der Verteilung von Momentanwerten entsprechenden Zufallsergebnissen moduliert
sind. Auf diese Weise erfolgt die diskrete Auswahl (sampling) von Momentanwerten des zu
messenden Rauschens. Zu bemerken ist, daß die Geräuschabschaltung in der Bildaustastlücke nicht einmal,
sondern mehrmals in jedem Halbbild vorgenommen werden kann, wobei die Meßdauer verkürzt
wird.
Vom Ausgang des Impulsamplitudenmodulators 6 (Fig. 1) werden Impulse 111 \,ber den Schalter 7
dem Eingang des Impulsdehners 8 zugeführt, der durch Impulse vom Ausgang der Steuereinheit 17 auf
Null gesetzt wird. Beim Geräuschmeßzyklus schließt der Schalter 7 den Ausgang des Gcräuschamplitudenmodulators6
an den Eingang des Impulsdehners 8 an. Im Impulsdehner 8 werden die Impulse 111
(Fig. 9) bis auf eine Halbbilddauer verlängert, und verlängerte Impulse 112 gelangen vom Ausgang des
Impulsdehners 8 (Fig. 1) zum Eingang des Impulsamplituden-Impulszahl-Wandlcrs
9, in dem die verbreiterten Impulse 112 (Fig. 9) in Impulspakete 113
umgewandelt werden. In diesen Paketen ist die Zahl von Impulsen den Amplituden der entsprechenden
verlängerten Impulse 112 und folglich den Momentanwerten des zu messenden Rauschens proportional.
Die Geschwindigkeit der Impulsamplituden-Impulszahl-Umwandlung
wird hinreichend groß gewählt, um die Umwandlung des praktisch größtmöglichen
Geräuschmomentanwertes beim Betrieb mit dem kleinsten Intervall zwischen benachbarten Geräuschabtastwerten (also bei der Betriebsart »b«, wenn das
Geräusch bei jedem Zeilenaustastimpuls abgetastet wird) zu gewährleisten. Vom Ausgang des Wandlers
9 (Fig. 1) gelangen Impulspakete 113 (Fig. 9) zum Eingang der Schaltung 10 (Fig. 1) zur Differenzbildung
aus diskreten Werten.
In der zur Bildung von Differenzen aus diskreten Werten dienenden Schaltung 10 werden die benachbarten
abgetasteten Geräuschmomentanwerte.
die als Impulspakete 113 (Fig.9) dargestellt sind,
abwechselnd gespeichert und voneinander subtrahiert.
Von der Eingangsschiene61 (Fig.5) gelangen
die Impulspakete 113 (Fig. 9) zu den ersten Eingongen
der binären Impulszähler 64 und 65, Die in jedem Paket enthaltene Impulszahl wird im Zähler
64 im Direktcode und im Zähler 65 im inversen Code eingeschrieben. Vor Ankunft des nächsten Impulspaketes
wird der Zähler 64 mit Hilfe der Steu- jo erschaltung 63 in den Anfangszustand eingestellt,
und ά:.ζ vom Zähler 65 gespeicherte Zahl wird mittels
der Schaltung 66 zur Zählerstandübertragung in den Zähler 64 umgeschrieben, worauf der Zähler 65
ebenfals in den Anfangszustand gebracht wird. Bei Ankunft des nächsten Impulspakets wird die in ihm
enthaltene Impulszahl im Zähler 65 im inversen Code eingeschrieben, und im Zähler 64 wird diese Zahl
von der in diesen Zähler aus dem Zähler 65 übertragenen Zahl subtrahiert. Wenn bei der Subtraktion
die Nullanzeigeschaltung den Nulldurchgang registriert, erzeugt die Steuerschaltung 63 einen Impuls,
der den Schalter 62 durchschaltet, wobei von der Eingangsschiene 61 über den Schalter 62 zur
Ausgangsschiene 70 Impulse gelangen, deren Anzahl der Differenz zwischen der im zweiten angekommenen
Paket enthaltenen Impulszahl und der Impulszahl im ersten eingetroffenen Impulspaket
entspricht. Registriert die Schaltung 67 bei der Subtraktion keinen Nulldurchgang, so beginnt die Steuerschaltung
63 nach Abschluß des zweiten Impulspakets Impulse zu erzeugen, die den Impulsen der
angekommenen Pakete ähnlich sind. Diese Impulse werden so lange erzeugt und dem zweiten Eingang
des Zählers 64 sowie der Ausgangsschienc 70 (über den Schalter 62) zugeführt, bis die Nullanzeigeschaltung
67 anspricht. In diesem Fall empfängt die Ausgangsschiene 70 eine Impulszahl, die der Differenz
von den Impulszahlen des ersten und des zweiten Pakets gleich ist. Vor Ankunft des dritten Impulspakets
an der Eingangsschiene 61 erfolgen die gleichen Vorgänge: Der Zähler 64 wird in den Anfangszustand
gestellt, die im Zähler 65 enthaltene Zahl wird in den Zähler 64 übertragen, der Zähler 65 wird
auch in den Anfangszustand gebracht, usw. Auf diese Weise weiden Differenzen von jeden zwei bcnachbar'en
diskreten Geräusjhwerten gebildet. Dabei wird das zwischen jeden zwei abgetasteten benachbarten
Werten stark korrelierte Videosignal kompensiert und das zwischen diesen Werten nicht korrelierte
Geräusch geometrisch addiert.
Bei dem vorher beschriebenen Vidcosignalmcßzykius
ist das Prinzip der Erzeugung von Differenzen aus diskreten Werten beim Vergleich von Amplituden
des ßezugsimpulses 87 (Fig. 7) und des Weißimpulses 85 (oder des Ersatzimpulses 88) das gleiche.
Ist die der Amplitude des Bezugsimpulses 87 proportionale Impulszahl im Paket 95 größer als die der
Amplitude des Weißimpulses 85 proportionale Impulszahl im Paket 96, so entsteht an einem Ausgang
der Steuerschaltung 63 (F i g. 5) ein Impuls. Ist die Zahl von Impulsen im Paket 95 (F i g. 7) kleiner als
die des Pakets 96, so entsteht ein Impuls am anderen Ausgang der Steuerschaltung 63 (F i g. 5). Von
den beiden Ausgängen der Steuerschaltung 63 werden die Impuhe über die Schiene 28 den Eingängen
der Schaltung 27 (F i g. 3) zur Rcgelsignalerzcugung
zugeführt. Sind aber die Impulszahlen der Pakete 95 und 96 (F' g. 7) gleich, so erscheinen an den beiden
Ausgangen der Steuerschaltung 63 (Fig. 5) keine Impulse, und am dritten Ausgang entsteht ein
»Gleichheitsimpuls«, der über die Schiene 69 zum Eingang der Steuereinheit 17 gelangt.
Beim GeräuschmeßzykJus wird die Folge von Impulspaketen,
bei denen die Zahl von Impulsen in jedem Paket der Differenz von zwei benachbarten
abgetasteten Geräuschwerten proportional ist, vom Ausgang der Schaltung 10 (Fig. 1) zur Differenzbildung
aus diskreten Werten über die Ausgangsschiene 70 dem Eingang des Differenzwertanalysatorsll
zugeführt. Dieser Differenzwertanalysator 11 ist zur Erhöhung der Genauigkeit der Geräuschmessung
vor allem bei der Betriebsart »c« bestimmt, wenn das Geräusch in einem beliebigen Abschnitt
des von einem beweglichen Bild stammenden Videosignals in jeder Bilderperiode abgetastet wird. Die
Meßgenauigkeit wird dadurch erhöht, daß im Analysator 11 aus einer Folge von Impulspaketen, deren
Impulse den Differenzen zwischen benachbarten abgetasteten Geräusch we. ten entsprechen, Pakete ausgeschlossen,
deren Imp·., izahl höher als ein bestimmter
Schwellenwert liegt, velcher der maximalen (praktisch möglichen) Differenz von benachbarten
abgetasteten Geräuschwerten proportional ist. Eine derartige Überhöhung kann bei schnellem Wechsel
des beweglichen Bildinhalts vorkommen, wenn im Intervall zwischen benachbarten abgetasteten Werten
eine sprunghafte Helligkeitsänderung im Bildabschnitt erfolgt, in dem das Geräusch abgetastet wird.
Der entsprechende Pegelsprung im Videosignal führt zur sprunghaften Vergrößerung der Differenz dieser
benachbarten abgetasteten Werte und zu einem Geräuschmeßfehler. Der Differenzwertanalysator 11
(F i g. 6) funktioniert wie folgt:
Jedesmal, bevor vom Ausgang der Schaltung 10 über die Schiene 70 ein Impulspaket eintrifft, wird
vom Ausgang des Schwellcnimpulszahl-Generators 72 dem Eingang des Zweirichtung.; -Impulszähler 7<i
über den Umschalter 71 ein Paket mit einer Schwellenimpulszahl zugeführt, die der maximalen Differenz
von nicht korrelierten Rauschspannungs-Momentanwerten
proportional ist. Die Maximaldifferenz entspricht dem Ouasi-Spitzenwert der Rauschspannung
am gewählten Niveau. Dieses Niveau wird vorher (vor Beginn der Messung) auf Grund von a priori
gewonnenen Angaben über das voraussichtliche Videosignal/Rausch-Vcrhältnis in dem zur Messung
bestimmten Fernsehübertragungssystem gewählt, und die entsprechende Schwellenimpulszahl in einem
Paket wird am Ausgang des Schwcilenimpulszahl-Generators72
eingestellt. Die Schwellenimpulszahl kann auch automatisch auf Grund von vorheriger
Meßergebnissen eingestellt werden, bleibt aber während des Geräuschmeßzyklus konstant. Die Schwellenimpulszahl
wird in den Zweirichtungs-Impulszäh-Ier76
eingeschrieben, der in diesem Fall als Addieret funktioniert. Das vom Ausgang der Schaltung 10 gelieferte
Impulspaket wird über die Schiene 70 und den Umschalter 71 auf den Eingang der UND-Schaltung
75 und auf den Eingang des Zweirichtungs-Impulszählers
76 gegeben, der in diesem Fall zum Subtraktion; betrieb übergeht. Infolgedessen wird von dei
Schwellerampubzahl die Zahl von Impulsen subtrahiert,
die der Differenz von benachbarten abgetasteten Gcräuschwcrtcn proportional ist. Der Umschalter
71 wird durch dieselben Impulse durchgeschaltet, die
den Betrieb des Zweirichtungs-lmpulszählersTö steuern.
Diese Impulse werden in der Steuerschaltung 73 erzeugt, auf deren Eingang Steuerimpulse vom Ausgang
der Steuereinheit 17 gegeben werden. Liegt die Impulszahl in dem der Schiene 70 zugeführten Impulspaket
höher als die Schwcllenimpulszahl, so entsteht am Ausgang der Nullanzcigcschallung 77 ein
Impuls, der zum Eingang der Steuerschaltung 73 gelangt, wobei die letztere die UND-Schaltung 75
sperrt. Nach der Sperrung der UND-Schaltung 75 läßt sie die im Paket enthaltenen Impulse nicht zur
Ausgangsschiene 78 durch, die mit der digitalen Quadrierschaltung 13 (Fig. 1) verbunden ist. Außerdem
wird der in der Steuerschaltung 73 (F i g. 6) entstandene Impuls über die Schiene 82 dem Eingang
der Steuereinheil 17 zugeführt, die einen Steuerimpuls erzeugt. Dieser Steuerimpuls stellt den Anfangszustand
in der digitalen Quadnerschaltung 13 (Fig. 1)
wieder her, in der die von der UND-Schaltung 75 (F i g. 6) bis zur Auslösung der Nullanzeigeschaltung
77 durchgelassene Impulszahl des Pakets eingeschrieben war. Ist die Impulszahl in dem an der
Schiene 70 eintreffenden Impulspaket nicht höher als die Schwellenzahl, so durchläuft dieses ganze Paket
die UND-Schaltung 75 und gelangt über die Eingangsschiene 75 zum Eingang der digitalen Quadrierschaltung
13 (Fig. 1).
Der erste Impuls jedes der Ausgangsschiene 78 zugeführten Impulspakets ruft das Ansprechen der
Triggerschaltung 79 hervor, die vor Ankunft jedes Pakets mit Hilfe der Steuerschaltung 73 in den Anfangszustand
eingestellt wird. Der am Ausgang der Triggerschaltung 79 entstehende Impuls wird über die
ODER-Schaltung 80 auf den Eingang des Differenzzählers
81 gegeben, der in diesem Fall als Addierer arbeitet. Liegt die Impulszahl in irgendeinem Paket
höher als die Schwellenimpulszahl, so läuft der in der Nullanzeigeschaltung 77 erzeugte Impuls über die
ODER-Schaltung 80 zum Eingang des Differenzzählcrs 81 und wird von der Zahl subtrahiert, die der
Anzahl von der Ausgangsschiene 78 zugeführten Paketen entspricht. In diesem Fall nimmt der Zähler
81 die Subtraktion vor. Somit wird im Differenzzähler 81 die Anzahl von Paketen (von Differenzen) registriert,
die vollständig zum Eingang der digitalen Quadrierschaliang 13 (F i g. 1) zur weiteren Verarbeitung
zwecks Bestimmung des Geräuscheffektivwertes gelangen. Der Differenzzähler 81 (F i g. 6) hat eine
festgelegte Kapazität, die je nach der erforderlichen Betriebsart der Einrichtung beim Geräuschmeßzyklus
vorgegeben wird. Sobald der Zähler 81 voll gezählt wird, entsteht an seinem Ausgang ein Impuls, der
über die Schiene 82 dem Eingang der Steuereinheit 17 zugeführt wird, in der aus diesem Impuls die der
Beendigung des Geräuschmeßzyklus entsprechenden Steuerimpulse erzeugt werden. Wird das zu messende
Geräusch an einem Videosignalabschnitt mit konstantem Pegel (in der Bildaustastlücke) abgetastet, so
kann der Differenzwertanalysator 11 (Fig. 1) mit
Hilfe von entsprechenden Steuerimpulsen außer Betrieb gesetzt werden, die vom Ausgang der Steuereinheit
17 über die Schiene 74 auf den Eingang der Steuerschaltung 73 (Fig. 6) gegeben werden. In
diesem Fall bleibt die UND-Schaltung 75 immer offen, und alle der Schiene 70 zugeführten Impulspakete
gelangen über den Umschalter 71, die UND-Schaltung 75 und die Ausgangsschiene 78 zum Eingang
der digitalen Quadnerschaltung 13. Außerdem wird der Differenzzähler 81 abgeschaltet, und die erforderliche
Anzahl von Differenzen wird unmittelbar in der Steuereinheit 17 (F i g. 1) eingestellt.
Die Impulspakete, die den Differenzen von bcnachbarten
abgetasteten Geräuschv. erten entsprechen, die unter der Maximaldifferenz liegen, werden vom
Ausgang des Diffcrenzwertanalysators 11 über die Ausgangsschiene 78 dem Eingang der digitalen
Quadricrschaltunp 13 zugeführt. In dieser Schaltung
ίο 13 wird die in jedem der erwähnten Pakete enthaltene
Impulszahl quadriert. Vom Ausgang der digitalen Ouadrierschaltung 13 gelangen die den quadrierten
Differenzen entsprechenden Impulse zum Eingang der digitalen Integrierschaltung 14, in der die vorgc-
gebene Zahl von quadrierten Differenzen benachbarter
abgetasteter Geräuschwerte summiert wird Diese Zahl wird vorher je nach erforderlicher Betriebsart
beim Geräuschmeßzyklus gewählt und entspricht der eingestellten Kapazität des Differenzwcrt-
ao Zählers 81 (Fig. 6), oder wird unmittelbar in der
Steuereinheit 17 (Fig. 1) vorgegeben. Vom Ausgang der digitalen Integrierschaltung 14 gelangen die dei
gespeicherten Summe von Differenzquadraten entsprechenden Impulse zum Eingang der digitaler
as LogarithmicrschaltunglS, in der diese Summe logarithmicrt
wird. Beim Logarithmieren wird der derr Quadratwurzelziehen entsprechende Koeffizient \'l
berücksichtigt, das zur Bestimmung des Geräuscheffektivwertes erforderlich ist. und wird der Koeffi-
zient20 in Rechnung gezogen, der die Darstellunj
des Videosignal/Rausch-Verhältniswertes in Dezibe ermöglicht. Vom Ausgang der digitalen Logarithmier
schaltung 15 werden die dem Geräuscheffektivwen entsprechenden Impulse dem Eingang des Digital
aiizeigegeräts 16 zugeführt, an dem das gemessene
Verhältnis des Vidcosignalhubes zum Geräuscheffck·
tivwert in Dezibel registriert wird. Die dem Eingant des Digitalanzeigegeräts zugeführten Impulse könner
auch auf eine externe Zifferndruckeinrichtung zurr
Protokollieren der Meßergebnisse gegeben werden
Dem Eingang der Steuereinheit 17 werden vorr
Ausgang des Synchronimpulssiebes 3 Zeilen- unc
Bildsynchronimpulse sowie der Synchronimpuk dei
fur die Geräuschmessung gewählten Zeile zugeführt
« Indem die Folgefrequenz der Bildsyn hronimpuls(
in der Steuereinheit 17 durch eine bestimmte Zah geteilt wird, erhält man Impulse, von denen di<
Dauer der Meßzyklen vorgegeben wird. Außerden werden in der Steuereinheit 17 Steuer- und Hilfs
impulse erzeugt, die den Betrieb der eanzen Einrich
tung synchronisieren.
Zur Anzeige des Bildabschnitts, in dem der Ge
rauschpegel gemessen wird, kann an einen beson deren Ausgang 114 des Synchronimpulssiebes 3 de
Eingang eines Bildkontrollgeräts angeschlossei werden, dem das Videosignal mit eingeblendeten
Helligkeitsmarkierimpuls zugeführt wird.
Die Einrichtung zur automatischen Messung de: Videosignal/Rausch-Verhältnisses in einem Fernseh
übertragungssystem ermöglicht es, das Videosignal Rausch-Verhältnis automatisch und digital mit hohe
Genauigkeit an verschiedenen Gliedern des Fernseh ubertragungssystems unmittelbar während der Fern
sehprogrammsendung zu messen. Die Einrichtunj
gibt auch die Möglichkeit, die Messung des Video
signal/Rausch-Verhältnisses in Programmpausen be Übertragung des Testbildes oder der genormten Prüf
signale durchzufüirren.
/79
23 '
In Übereinstimmung mit den internationalen Empfehlungen
und Normen wird in der Einrichtung das Verhältnis des Videosignalhubes zwischen den
Schwarz- und Weiß-Bezugspegeln zum wahren Effektivwert (mittleren quadratischen Wert) des Geräusches
im Vidcofreaucnzband gemessen. Dabei kann das Videosignalverhältnis sowohl zum bewerteten
als auch zum unbewerteten Geräuschwert gemessen werden.
Die Einrichtung kann als selbständiges Meßgerä;
bei Entwicklung, Abgleich und Betrieb verschiedener Geräte der Fernsehtechnik benutzt werden. Sie kann
auch in die Kontroll- und Prüfausrüstung sowie in automatische fern wirkende Systeme zur Prüfung von
Fernsehkanälen der Raumfahrt-, Richtfunk- und Kabelnachrichtenverbindungen sowie in Videokanäle
von Fernsehstationen eingegliedert werden.
Die durch die anfängliche Videosignalverarbeitung bedingte hohe Empfindlichkeit der Einrichtung
ermöglicht die Messung von großen Videosignal' Rausch-Verhältniswerten (bis 7OdB) an einzelnen
Abschnitten von Fernsehübertragungsstreckcn.
Dank der digitalen Verarbeitung von unmittelbaren diskreten, durch Abtastung gewonnenen Geräuschwerte
gibt die Einrichtung die Möglichkeit, das Videosignal/Rausch-Verhältnis nach einheitlichem
Dig'.alverfahren mit einem Meßfehler unter ± 1 dB sowohl in einem Kanal des Fernsehübertragungs-
«.ystems (in der Austastlücke) als auch im Videokanal
einer Fernsehstation (im Bildsignalintervall) bei Übertragung von unbeweglichen und beweglichen
S Bildern zu messen. Dabei kann die Messung an jedem beliebigen gleichmäßigen Abschnitt des
Schwarz-Weiß-Videosignals (und der Farbfernsch-Primärsignale)
erfolgen, der einem beliebigen BiIddctail (mit den Abmessungen: horizontal — über
ίο 0.04 einer Zeilenlänge, vertikal — beliebig klein, bis
zu einer Zeile) entsprechen kann. Die Möglichkeit, das Videosignal/Rausch-Verhältnis praktisch an
jedem beliebig großen und hellen Bilddetail zu messen, gestattet es. das Eigenrauschen eines beliebigen
Videosignalgebers (Fernsehkamera, Filmabtaster. Videomagnetbandgerät, dessen einzelne Magnetköpfe
u. a.) schnell und mit hoher Genauigkeit zu ermitteln.
Indem in der Einrichtung die Differenzen von be-
ao nachbarten abgetasteten diskreten Geräuschwerten erzeugt und analysiert werden, läßt sich der Einfluß
von Videosignal-Pegelunterschieden auf die Genauigkeit der Geräuschmessung sowie die Beeinflussung
durch periodische Störungen, Brummstörungen von Speisequellen und Störsignale der Videosignalgeber
beseitigen, wobei eine hohe Meßgenauigkeit erreicht wird.
Hierzu 3 Blatt Zeichnungen
Claims (3)
1. Einrichtung zur automatischen Messung des Videosignal/Rausch-Verhältnisses in einem Fernsehübertragungssystem,
mit einer Baueinheit zur Messung des Videosigmilhubcs, auf deren einen
Eingang dos Videosignal gegeben und die von einer Steuereinheit angesteuert wird, sowie mit
folgenden, in entsprechender Folge in Reihe ge- jo schalteten Einheiten: einem Synchronimpulssieb,
bei dem ein Ausgang mit dem anderen Eingang der Baueinheit zur Messung des Videosignalhubes
verbunden ist und auf dessen Eingang das Videosignal gegeben wird; einem Impulsformer
für kurze Impulse und einem Impulsamplitudenmodulator zur Modulation der kurzen Impulse
mit einem Videosignal, wobei der letztere mit einem Impulsdehner gekoppelt ist, dessen Ausgang
mit dem Eingang eines Funktions\vandler> elektrisch verbunden ist, und der Ausgang des
letzteren, a» einen Eingang eines Digitalanzeigegeräts
angeschlossen ist, dessen zweiter Eingang am Ausgang der Steuereinheit liegt, dadurch
gekennzeichnet, daß die elektrische Kopplung
des Impulsdehners (8) an den Funktionswandler (12) über einen Impulsamplituden-Impulszahl-Wandler
(9) und eine damit in Reihe liegende Schaltung (10) zur Differenzbildung aus diskreten Werten erfolgt, in der von jedem
vorhergehenden diskreten Wert der nachfolgende abgezogen wird, und daß der Funktionswandler
(12) eine digitale Ouadri^rschaltung (13), eine digitale Integrierschaltung (14) und eine digitale
Logarithmiersehaltung (15) enthält, die in
Reihe geschaltet sind und deren Eingänge entsprechend an die Ausgänge der Steuereinheit
(17) angeschlossen sind, wobei elektrisch verbunden sind der Ausgang der digitalen Logarithmierschaltung
(15) mit dem Eingang des Digitalanzeigegerät' (16) und der Eingang der digitalen
Quadrierschaltung (13) mit dem einen Ausgang der Schaltung (10) zur Differenzbildung
aus diskreten Werten, deren anderer Ausgang mit dem dritten Eingiing der Baueinheit (2) zur
Messung des Vidcosignalhubes und die anderen Eingänge des Impulsdehners (8), des Impulsamplituden-Impulszahl-Wandlcrs
(9) und der Schaltung (10) zur Differenzenbildung aus diskreten Werten mit Ausgängen der Steuereinheit
(17), an deren Eingang der zweite Ausgang des Synchronimpulssiebes (3) angeschlossen ist.
2. Errichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Einheit (<*■» zur anfänglichen Videosignalverarbeitung.
bei der ein Eingang mit dem dritten Ausgang des Synchronimpulssiebes
(3) und der zweite Eingang mit dem ersten Ausgang der Baueinheit (2) zur Messung des Videosignalhubcs
verbunden ist, wodurch die Abtrennung von Geräuschpaketen aus dem Videosignal und ihre Verstärkung erreicht wird, und der Ausfang
an den zweiten Eingang eines Impulsampliludenmodulators (6) angeschlossen ist, wobei infolgedessen
die Geräuschpakete zum Eingang des letzteren gelangen, wobei der zweite Ausgang der
Baueinheit (2) zur Messung des Videosignalhubes mit dem Impulsdehner (8) über einen Schalter
(7) verbunden ist, dessen zweiter Eingang an den Ausgang des Jmpulsamplimdenmodulalor*
(6) und dessen dritter Eingang an den Ausgang der Steuereinheit (17) angeschlossen ist, wahrend
deren Ausgang ebenfalls mit dem dritten Eingang der Einheit (4) zur anfänglichen Videosignalverarbeitung
verbunden ist.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die elektrische Verbindung
der Schaltung (10) zur Difierer,zenbildung
aus diskreten Werten mit der digitalen Quadrierschaltung (13) über einen Differenz«ertanaiysator
(U) erfolgt, dessen anderer Ausgang sowie der dritte Ausgang der Schaltung (10) zur
DilTerenzenbildung aus diskreten Werten an entsprechende
Eingänge der Steuereinheit (17) angeschlossen sind, deren Ausgang mit dem zweiten
Eingang des DilTerenzwertanalysators (U)
verbunden ist, wobei die automatische Messung des Videosignal/Rausch-Verhältnisses am beweglichen
Bild gewährleistet wir:'
Applications Claiming Priority (3)
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---|---|---|---|
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Family Applications (1)
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