DE3343262C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Anordnung zur Unterdrückung von Störungen im Leuchtdichtekanal eines Farbfernsehdecoders, wobei die Amplitude der sich im Frequenzbereich des Farbhilfsträgers befindlichen Anteile des Leuchtdichtesignals abgesenkt wird.

Die Farbhilfsträgerfrequenz ist zwar bei den Farbfernsehsystemen NTSC und PAL derart gewählt, daß sich Farbträgerreste im Leuchtdichtesignal von Zeile zu Zeile bzw. von Bild zu Bild bei der Betrachtung des Bildes auslöschen sollen. Dieses gilt jedoch nur für bestimmte Bildvorlagen. In der Praxis stören die Reste des Farbartsignals im Leuchtdichtesignal, so daß üblicherweise in Decodern, insbesondere solchen in Farbfernsehempfängern, die Bandbreite des Leuchtdichtesignals durch eine sogenannte Farbträgerfalle beschränkt wird und Signale mit Farbträgerfrequenz nicht zur Bildröhre gelangen. Dadurch verliert die Bildwiedergabe an Auflösung gegenüber derjenigen Auflösung, welche an sich durch die gesamte Videobandbreite des jeweiligen Fernsehsystems gegeben ist.

Es ist ferner bekannt, das Farbartsignal vom Leuchtdichtesignal mit Hilfe von Kammfiltern zu trennen, wobei die Auflösung erhalten bleibt. Diese weisen jedoch andere Fehler auf.

Außerdem ist es bekannt, zur Erzeugung des Leuchtdichtesignals das Farbfernsehsignal über einen Sperrkreis zu leiten, dessen Dämpfung in Abhängigkeit der Farbstärke gesteuert wird (DE-OS 25 38 545). Dieser Sperrkreis verursacht jedoch Phasenfehler im Leuchtdichtesignal, so daß Einschwingvorgänge an Helligkeitssprüngen auftreten.

Weiterhin ist aus der DE-AS 19 08 897 ein Verfahren zur Beseitigung von Bildfehlern im Farbfernsehbild bekannt, welche durch die Unterdrückung des Farbartsignals mit einem im Leuchtdichtekanal eines Farbfernsehgerätes auf die Farbträgerfrequenz abgestimmten Sperrkreis bedingt sind. Bei diesem bekannten Verfahren wird durch eine Steuerspannung, welche aus einem einen vorgegebenen Schwellwert übersteigenden gleichgerichteten Anteil des vom Farbbildsignal abgetrennten Farbartsignals gebildet ist, die Größe der Unterdrückung des Farbartsignals mit abnehmender Farbträgeramplitude verringert. Die Unterdrückung des Farbartsignals erfolgt mit einer Farbträgerfalle, die mit einem steuerbaren Widerstand überbrückt ist. Die mit der Steuerung verbundene Güteänderung der Farbträgerfalle hat eine entsprechende Phasenänderung zur Folge. Durch die Phasenänderung ergeben sich jedoch ebenfalls die zuvor genannten Nachteile. Ferner kann hierbei die Farbintensität des Bildes nachteilig beeinflußt werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung anzugeben, bei welcher Störungen im Luminanzsignal nur gemäß deren Stärke unterdrückt werden, ohne daß Phasenveränderungen weitere Störungen verursachen.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß bei Bildvorlagen, welche keine störenden Spektrallinien im Luminanzsignal im Bereich des Farbträgers zur Folge haben, keine Beeinflussung des Luminanzsignals erfolgt. Ferner erfolgt bei einer Weiterbildung der Erfindung eine Kompensation der Leuchtdichteverschiebung, welche sich aus der Überlagerung des Leuchtdichtesignals mit einer trägerfrequenten Spannung ergibt. Schließlich wird bei einer anderen Weiterbildung der Erfindung berücksichtigt, daß das menschliche Auge bei geringerer Leuchtdichte empfindlicher gegenüber den o. g. Störungen ist.

Die Erfindung wird anhand von Ausführungsbeispielen darstellenden Figuren näher erläutert. Von diesen zeigt

Fig. 1 eine bekannte Anordnung eines Farbfernsehdecoders,

Fig. 2 eine erfindungsgemäße Anordnung eines Farb­ fernsehdecoders,

Fig. 3 eine Anordnung gemäß einer Weiterbildung der Erfindung,

Fig. 4 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Anordnung in einem Farbfernsehempfänger und

Fig. 5 ein Blockschaltbild einer weiteren erfindungsgemäßen Anordnung in einem Farbfernsehempfänger.

Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen versehen.

Fig. 1a) zeigt das Blockschaltbild eines Decoders, wie es üblicherweise in Farbfernsehgeräten verwendet wird und Fig. 1b) den Frequenzgang, der sich in dem Leuchtdichtekanal der Schaltung nach Fig. 1a) befindlichen Farbträgerfalle. Bei 1 wird der Schaltung nach Fig. 1a) ein Farbfernsehsignal FBAS zugeführt. Es wird über eine Laufzeitleitung 2 und eine sogenannte Farbträgerfalle 3 einer Matrix 4 zugeführt. Die Laufzeitleitung 2 dient dazu, die Laufzeit des Leuchtdichtesignals an diejenige des Farbartsignals bzw. der Farbdifferenzsignale anzupassen. Ferner wird das FBAS-Signal einem Farbdecoder 5 zugeführt, mit welchem das im FBAS-Signal enthaltene trägerfrequente Farbartsignal demoduliert wird. Die beiden Ausgangssignale R-Y und B-Y werden ebenfalls der Matrix 4 zugeführt. An den Ausgängen der Matrix stehen dann die Farbwertsignale RGB an, welche dann nach entsprechender Verstärkung beispielsweise den Kathoden einer Farbfernsehbildröhre zugeleitet werden können. Die Farbträgerfalle umfaßt im wesentlichen eine sogenannte Bandsperre, welche auf die Farbträgerfrequenz abgestimmt ist und den gemäß Fig. 1b) dargestellten Frequenzgang aufweist. Da sich jedoch im Bereich des Farbträgers wesentliche, zur Schärfe des Bildes beitragende Komponenten des Luminanzsignals befinden, wird auch die Schärfe des wiedergegebenen Bildes durch die Farbträgerfalle beeinflußt.

In Fig. 2a) und 2b) sind jeweils das Blockschaltbild und der Frequenzgang einer Anordnung gemäß der Erfindung dargestellt. Bei 1 wird wiederum das FBAS-Signal zugeführt und mit Hilfe einer Verzögerungsleitung 2 verzögert, welche ebenfalls zur Laufzeitanpassung dient. Ebenso wie bei der Anordnung nach Fig. 1 ist ein Farbdecoder 5 vorgesehen, welcher die Signale R-Y und B-Y an die Matrix 4 abgibt. Anstelle der Farbträgerfalle 3 ist jedoch bei der Anordnung nach Fig. 2a) eine Subtraktionsschaltung 6 vorgesehen. Die Schaltung 6 dient dazu, vom verzögerten FBAS-Signal ein Signal zu subtrahieren, welches aus dem FBAS-Signal durch das Bandpaßfilter 7 und den steuerbaren Verstärker 8 gewonnen wird. Das Bandpaßfilter 7 hat eine Durchlaßkurve, welche etwa eine Breite von 2 MHz aufweist, und mittig zur Farbträgerfrequenz liegt. Der Ausgang der Subtrahierschaltung 6 ist mit dem Eingang 10 einer Steuerschaltung 9 verbunden, welche im Zusammenhang mit den Fig. 3 bis 5 noch näher erläutert wird. Die Steuerschaltung 9 arbeitet frequenzselektiv und spricht auf Signale im Bereich des Farbhilfsträgers an. Sie gibt an ihrem Ausgang 11 eine Steuerspannung ab, welche mit zunehmender Farbträgeramplitude steigt. Ist nun kein Farbträger vorhanden, so wird eine Steuerspannung abgegeben, welche den Verstärker 8 im Sinne einer niedrigeren Verstärkung beeinflußt. Zum Y-Eingang der Matrix 4 wird im wesentlichen das mit Hilfe der Verzögerungsleitung 2 verzögerte FBAS-Signal durchgeleitet. Mit steigendem Farbhilfsträgeranteil wird jedoch eine Steuerspannung abgegeben, welche eine zunehmende Verstärkung des Verstärkers 8 bewirkt, so daß vom FBAS-Signal in steigendem Maße Anteile im Bereich der Farbhilfsträgers subtrahiert werden. Es entstehen damit die in Fig. 2b) dargestellten Frequenzverläufe für den Leuchtdichtekanal.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist ein weiterer Ausgang 12 der Steuerschaltung 9 mit einem subtrahierenden Eingang der Schaltung 6 verbunden. Hierdurch wird erreicht, daß mit zunehmendem Farbträgeranteil der Gleichanteil des Leuchtdichtesignals etwas abgesenkt wird, um den durch den überlagerten (gleichgerichteten) Farbträger vergrößerten Helligkeitseindruck des Bildes zu kompensieren.

Fig. 3 zeigt eine etwas detailliertere Darstellung einer Schaltung 9 zur Ableitung eines Steuersignals. Dem Eingang 10 wird das Luminanzsignal vom Ausgang der Subtraktionsschaltung 6 (Fig. 2) zugeführt. Mit einem Bandpaß 13, dessen Durchlaßbereich dem Frequenzbereich des Farbartsignals in etwa entspricht, wird das Farbartsignal abgetrennt. Es gelangt über eine Schaltung mit nichtlinearer Kennlinie 14 zu dem Eingang eines Verstärkers 15 mit steuerbarer Verstärkung. Dem Steuereingang wird das Leuchtdichtesignal über ein Tiefpaßfilter 16, dessen Grenzfrequenz unterhalb des Frequenzbereichs des Farbartsignals liegt, zugeführt. Das Ausgangssignal des steuerbaren Verstärkers 15 gelangt zu einem Hüllkurvendemodulator 17, welcher in Fig. 3 als einfache Schaltung aus einer Diode 18 und einem Kondensator 19 dargestellt ist. Der Ausgang 11 der Schaltung 9 ist mit dem Steuereingang des steuerbaren Verstärkers 8 (Fig. 2) verbunden. Ein weiterer Ausgang 12 der Schaltung 9 ist an einen subtrahierenden Eingang der Subtraktionsschaltung 6 (Fig. 2) angeschlossen. In Fig. 3 wurden zwei getrennte Ausgänge 11, 12 dargestellt, da je nach Realisierung der erfindungsgemäßen Anordnung zur Steuerung des Verstärkers 8 und zur Subtraktion vom Leuchtdichtesignal Spannungen benötigt werden, welche sich bezüglich ihres Pegels und ggf. der Polarität voneinander unterscheiden. Grundsätzlich handelt es sich jedoch um Ausgangsspannungen des Hüllkurvendemodulators 17.

Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wären an sich nur der Bandpaß 13 und der Hüllkurvendemodulator 17 erforderlich. In Verbindung mit der übrigen Schaltung (Fig. 2) ist dadurch eine Regelung der farbträgerfrequenten Anteile im Leuchtdichtesignal gewährleistet. Im Sinne von Weiterbildungen der Erfindung werden jedoch Effekte, welche mit der Krümmung der Bildröhrenkennlinie zusammenhängen, berücksichtigt.

Einmal werden nämlich die farbträgerfrequenten Signalreste mit zunehmender Amplitude durch die Kennlinienkrümmung der Bildröhre stärker wiedergegeben. Deshalb wird für große Amplituden der Signalreste eine stärkere Gegenkopplung gewählt. Hierzu dient die nichtlineare Schaltung 14, deren Kennlinie etwa der Röhrenkennlinie ent­ spricht.

Ein weiterer durch die Kennlinienkrümmung der Bildröhre bedingter Effekt besteht darin, daß bei einer Wechselspannung, welche einem vorgegebenen Leuchtdichtesignal überlagert ist, die positiven Halbwellen einen steileren Teil der Kennlinie durchlaufen als die negativen. Die positiven Halbwellen tragen also stärker zur Erhöhung der Leuchtdichte für das vorgegebene Leuchtdichtesignal bei, als die negativen Halbwellen diese Leuchtdichte vermindern. Durch eine lineare Überlagerung der Wechselspannung - also des farbträgerfrequenten Signalrestes - und des Leuchtdichtesignals entsteht somit ein Leuchtdichteeindruck, welcher höher als derjenige ist, welcher durch das Leuchtdichtesignal an sich entstehen sollte. Um dieses zu kompensieren, wird die mit Hilfe des Hüllkurvendemodulators 17 gewonnene Steuerspannung einem subtrahierenden Eingang der Subtraktionsschaltung 6 zugeführt.

Schließlich berücksichtigt die Schaltung 9 noch einen weiteren Fehler. Messungen von Fechner haben nämlich ergeben, daß das Auge für Leuchtdichteänderungen bei niedrigen Leuchtdichten empfänglicher ist als bei hohen Leuchtdichten. Es wird deshalb das Leuchtdichtesignal, welches der Schaltung 9 über den Eingang 10 zugeführt ist, zur Steuerung der Verstärkung des Verstärkers 15 in dem Sinne benutzt, daß die Verstärkung bei geringen Leuchtdichten hoch ist, so daß das Ausgangssignal des Hüllkurvendemodulators 17 ebenfalls groß ist (sofern große farbträger­ frequente Signalreste im Leuchtdichtesignal vorhanden sind) und der Verstärker 8 (Fig. 2) im Sinne einer hohen Verstärkung gesteuert wird, so daß schließlich mit Hilfe der Subtraktionsschaltung 6 die farbträgerfrequenten Restsignale im Leuchtdichtesignal auf ein Minimum reduziert werden.

Die weiteren Ausführungsbeispiele beruhen darauf, die Kennlinie der Bildröhre selbst im Sinne einer Schaltung 14 (Fig. 3) zu nutzen. Bei der Anordnung nach Fig. 4 sind die Teile 1 bis 8 entsprechend denjenigen der Anordnung nach Fig. 2 angeordnet. Die Matrix 4 umfaßt jedoch einen Videoverstärker, dessen Ausgänge RGB an die Kathoden der Strahlsysteme einer Bildröhre 20 angeschlossen sind. Weitere Schaltungseinrichtungen, welche zum Betrieb einer Bildröhre notwendig sind, sind nicht dargestellt bzw. erläutert, da dieses zum Verständnis der vorliegenden Erfindung nicht erforderlich ist. Von mindestens einer der Anoden der Strahlsysteme, vorzugsweise des Strahlsystems für das Grünsignal, wird eine Spannung entnommen, welche an einem Arbeitswiderstand 21 abfällt und an die Reihenschaltung eines Kondensators 22 und der Primärwicklung 23 eines Übertragers 24 gelangt. Da die farbträgerfrequenten Restsignale an der gekrümmten Kennlinie in gewissem Sinne gleichgerichtet werden, entsteht an der Anode ein Signal doppelter Frequenz von beispielsweise 8,8 MHz. Die Sekundärwicklung 25 des Übertragers 24 bildet zusammen mit dem Kondensator 26 einen weiteren Resonanzkreis, welcher an den Eingang des Hüllkurvendemodulators 17 angeschlossen ist. Beide Resonanzkreise wirken als Bandfilter für Signale im Bereich der doppelten Farbträgerfrequenz. Ähnlich wie bei den bereits erläuterten Ausführungsbeispielen erfolgt dann die Regelung der Dämpfung der farbträgerfrequenten Anteile im Luminanzsignal.

In Fig. 5 ist eine Alternative zum Vorschlag nach Fig. 4 angegeben. Diese beruht darauf, daß in einer Zuführung eines Farbsignals zur Bildröhre die Primärwicklung eines Übertragers 27 vorgesehen ist, dessen Sekundärwicklung zusammen mit einem Kondensator 28 einen Schwingkreis bildet. Die Spannung an diesem Schwingkreis wird dann mit Hilfe des Hüllkurvendemodulators 17 gleichgerichtet und in der bereits erläuterten Weise zur Regelung verwendet.

Claims (7)

1. Verfahren zur Unterdrückung von Störungen im Leuchtdichtekanal eines Farbfernsehdecoders, wobei die Amplituden der sich im Frequenzbereich des Farbhilfsträgers befindlichen Anteile des Leuchtdichtesignals abgesenkt werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Bildung des Leuchtdichtesignals vom Farbfernsehsignal mit voller Bandbreite ein im Frequenzbereich des Farbhilfsträgers liegender Anteil des Farbfernsehsignals mit steuerbarer Amplitude subtrahiert wird, daß aus dem Leuchtdichtesignal ein im Frequenzbereich des Farbhilfsträgers liegender Anteil zur Bildung einer Steuerspannung gleichgerichtet wird und zur Steuerung der Amplitude des zu subtrahierenden Anteils herangezogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ferner ein der Steuerspannung entsprechendes Signal vom Leuchtdichtesignal subtrahiert wird.

3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß neben einem an sich bekannten Farbartkanal ein aus zwei Zweigen bestehender Leuchtdichtekanal vorgesehen ist, daß die Eingänge beider Zweige mit dem zu decodierenden Farbfernsehsignal beaufschlagt sind, daß der eine Zweig einen Allpaß (2) und der andere Zweig einen Bandpaß (7) aufweist, daß die Amplitude des Ausgangssignals des anderen Zweiges steuerbar ist, daß die Ausgangssignale beider Zweige einer Subtraktionsschaltung (6) zugeführt sind, daß das Ausgangssignal der Subtraktionsschaltung (6) und die Ausgangssignale des Farbartkanals einer Matrixschaltung 4 zugeführt sind, daß eine Steuerschaltung (9) zur Ableitung eines Steuersignals an den Ausgang der Subtraktionsschaltung (6) angeschlossen ist und daß der Ausgang (11) der Steuerschaltung (9) mit einem Steuereingang eines steuerbaren Verstärkers (8) im anderen Zweig verbunden ist.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (9) zur Ableitung des Steuersignals aus einem Bandpaß (13), einem steuerbaren Verstärker (15) und einem Hüllkurvendemodulator (17) besteht.

5. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Ausgang (12) der Steuerschaltung (9) mit einem weiteren subtrahierenden Eingang der Subtraktionsschaltung (6) verbunden ist.

6. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (9) zur Ableitung eines Steuersignals ein Bandfilter (22 bis 26) aufweist, welches einerseits mit der Strahlanode eines der Strahlsysteme einer Farbbildröhre (20), vorzugsweise des grünen Systems, und andererseits mit dem Eingang eines Hüllkurvendemodulators (17) verbunden ist.

7. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung (9) zur Ableitung eines Steuersignals aus einem Übertrager (27), einem Bandpaß und einem Hüllkurvendemodulator (17) besteht, daß der Übertrager (27) mit seiner Primärwicklung in die Zuleitung eines Farbwertsignals zur Bildröhre (20) eingefügt ist, und daß der Bandpaß aus der Sekundärwicklung des Übertragers (27) und einem Kondensator (28) besteht.