DE3443380C2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- DE3443380C2 DE3443380C2 DE3443380A DE3443380A DE3443380C2 DE 3443380 C2 DE3443380 C2 DE 3443380C2 DE 3443380 A DE3443380 A DE 3443380A DE 3443380 A DE3443380 A DE 3443380A DE 3443380 C2 DE3443380 C2 DE 3443380C2
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- signal
- amplifier
- output
- signals
- amplitude
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 28
- 230000000670 limiting effect Effects 0.000 claims description 8
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 7
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 claims description 6
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 13
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 8
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 7
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 7
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 3
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 3
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 3
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 3
- 238000013519 translation Methods 0.000 description 3
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 2
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 2
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 230000000996 additive effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 238000012552 review Methods 0.000 description 1
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/64—Circuits for processing colour signals
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/77—Circuits for processing the brightness signal and the chrominance signal relative to each other, e.g. adjusting the phase of the brightness signal relative to the colour signal, correcting differential gain or differential phase
- H04N9/78—Circuits for processing the brightness signal and the chrominance signal relative to each other, e.g. adjusting the phase of the brightness signal relative to the colour signal, correcting differential gain or differential phase for separating the brightness signal or the chrominance signal from the colour television signal, e.g. using comb filter
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Processing Of Color Television Signals (AREA)
- Picture Signal Circuits (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Verarbeitung
von Videosignalen, gemäß dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1. Ein bevorzugtes Anwendungsgebiet der
Erfindung ist die Verarbeitung von Signalen, welche die
vertikalen Bildfeinheiten, die sogenannten "Vertikaldetails",
einer Fernsehinformation repräsentieren. Solche
Signale können z. B. von einem Ausgang eines Kammfilters
geliefert werden, das in einem Fernsehempfänger verwendet
wird, um die Leuchtdichte- und Farbartkomponenten eines
Farbfernsehsignals voneinander zu trennen.
Bei einem Farbfernsehsystem, wie es z. B. in den USA verwendet
wird, sind die Leuchtdichte- und Farbartkomponenten
eines Farbfernsehsignals innerhalb des Videosignalspektrums
in gegenseitiger Frequenzverkämmung derart angeordnet,
daß die Leuchtdichtekomponenten bei ganzzahligen
Vielfachen der Horizontal- oder Zeilenablenkfrequenz
und die Farbartkomponenten bei ungeradzahligen Vielfachen
der halben Zeilenfrequenz liegen. Die Leuchtdichte- und
Farbartkomponenten werden manchmal mittels eines Kammfilters
voneinander getrennt, wozu beispielsweise ein Kammfiltertyp
verwendet werden kann, wie er in der US-Patentschrift
40 96 516 beschrieben ist.
Ein kammgefiltertes Leuchtdichtesignal, das am Leuchtdichteausgang
des Kammfilters erscheint, hat eine "Kämmung"
über sein gesamtes Band erfahren. Die Kämmung über
den hochfrequenten Teil des Bandes, der von den Komponenten
des Farbartsignals mitbelegt ist, hat den gewünschten
Effekt, daß die Farbartkomponenten weggelöscht werden.
Eine Ausdehnung dieser Kämmung in den niedrigfrequenten
Teil des Bandes ist zum Zwecke des gewünschten Entfernens
von Farbartkomponenten nicht notwendig und führt zur Auslöschung
von Leuchtdichtekomponenten. Die von dieser Auslöschung
betroffenen Komponenten am niedrigfrequenten Ende
des Bandes sind diejenigen, welche die für die Vertikaldetails
verantwortliche Leuchtdichteinformation darstellen.
Es ist jedoch erwünscht, diese Vertikaldetailinformation
zu bewahren, damit nichts von der Vertikalauflösung im
Leuchtdichtegehalt eines wiedergegebenen Bildes verlorengeht.
Eine Anordnung zur Bewahrung der Vertikaldetailinformation
arbeitet mit einem Tiefpaßfilter, das mit demjenigen Ausgang
des Kammfilters gekoppelt ist, an welchem das "gekämmte"
Farbartsignal erscheint. Die obere Grenzfrequenz
dieses Tiefpaßfilters liegt unterhalb des von den Komponenten
des Farbartsignals belegten Bandes. Das Tiefpaßfilter
koppelt Signale, deren Frequenzen niedriger als dieses
Farbartband sind, vom Farbartausgang des Kammfilters auf
eine Vereinigungsschaltung, wo diese Signale mit dem gekämmten
Leuchtdichtesignal vom Leuchtdichteausgang des
Kammfilters summiert werden. Das kombinierte Signal enthält
einen "gekämmten" hochfrequenten Teil (der ein Frequenzband
oberhalb der Grenzfrequenz des Filters belegt),
aus dem Komponenten des Farbartsignals entfernt sind, und
einen ungekämmten (d. h. "glatten") niedrigfrequenten Teil,
in dem alle Leuchtdichtekomponenten bewahrt geblieben sind.
Manchmal ist es erwünscht, die nachteiligen Einflüsse von
Rauscherscheinungen und anderen Störungen wie Fremdsignalen
im gleichen Kanal auf ein wiedergegebenes Bild minimal
zu machen, ohne dabei die Feinheiten eines wiedergegebenen
Bildes übermäßig zu vermindern. Dies kann man durch
eine Behandlung erreichen, die gewöhnlich als "Entkernung"
des Signals bezeichnet wird und darin besteht, kleine
Amplitudenausschläge des Signals (einschließlich des
Rauschens) zu entfernen. Genauer gesagt dient die Entkernung
eines Signals dazu, einen im Nahbereich der Mittelwertachse
liegenden "Kern" des Signals mittels einer
Übertragungsschaltung zu entfernen, deren Übertragungskennlinie
einen "toten Bereich" für die in der Nähe der
Achse bleibenden Amplitudenausschläge des Signals hat.
Die Entkernung ist eine bekannte Signalbehandlung, die
gewöhnlich zum Zwecke der Rauschverminderung angewandt
wird, wie z. B. in einem Artikel von J. P. Rossi "Digital
Techniques for Reducing Television Noise" beschrieben
ist, der im SMPTE Journal, März 1968, Seiten 134-140 veröffentlicht
wurde.
Ferner ist es manchmal wünschenswert, den Betrag starker
Amplitudenausschläge eines Videosignals selektiv zu vermindern,
und zwar durch eine Behandlung, die in der angelsächsischen
Fachsprache als "Paring" bezeichnet wird, was
soviel wie "Schälen" oder "Stutzen" bedeutet. Diese Maßnahme
dient dazu, das sogenannte Überstrahlen eines wiedergegebenen
Fernsehbildes zu verhindern und dadurch zu vermeiden,
daß Bilddetails verzerrt oder verdeckt werden.
Eine Schaltungsanordnung, durch welche kleine Amplitudenausschläge
eines Signals "entkernt" und große Amplitudenausschläge
des Signals "gestutzt" werden und welche die im
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 aufgeführten Merkmale
aufweist, ist aus der Zeitschrift IEEE Transactions on
Consumer Electronics, Band CE-26 (Februar 1980), Seiten
94-98 bekannt, jedoch ist dort nicht näher offenbart, mit
welchen Mitteln die nicht-lineare Signalübertragungseinrichtung
mit ihrer "entkernenden" und "schälenden" Kennlinie
realisiert werden soll. Anregungen hierfür wären
allenfalls in der US-Patentschrift 42 95 160 zu finden;
diese Druckschrift lehrt, zur Erzielung einer nicht-linearen
Übertragungscharakteristik, bei welcher kleine Amplituden
unterdrückt, mittelstarke Amplituden mit einer endlichen
positiven Verstärkung verstärkt und starke Amplituden
mit einer geringeren, aber positiven, Verstärkung
verstärkt werden, eine Schaltung zu verwenden, die ein
Rückkopplungsnetzwerk mit durch Dioden geschalteten Impedanzen
enthält, das vom Ausgang zum Eingang eines Verstärkers
führt, der die Eingangssignale empfängt. Die
leitenden Zustände der Dioden werden abhängig vom Betrag
der an den Verstärker gelegten Signale gesteuert, um den
Betrag der Rückkopplungsimpedanz für verschiedene Amplitudenbereiche
der Eingangssignale jeweils unterschiedlich
zu machen. Nachteilig bei einer entsprechenden Schaltung
ist jedoch, daß die damit gebildete Übertragungscharakteristik
durch Schalt-Schwellenwerte von Dioden bestimmt
ist, die sich nicht immer präzise vorhersagen lassen. Dieser
Mangel an Reproduzierbarkeit führt zu erhöhtem Ausschuß
bei der Herstellung und macht es zudem schwierig,
die nichtlineare Charakteristik genau an die Ausgangskenngrößen
der jeweils verwendeten Videosignalquelle anzupassen.
Es wäre aber zweckmäßig, eine Verarbeitungsschaltung für
Videosignale in derselben integrierten Schaltung unterzubringen
wie vorangehende Teile, welche die Quelle der
zu verarbeitenden Videosignale darstellen. So wäre es z. B.
sehr vorteilhaft, eine Verarbeitungsschaltung für Vertikaldetailsignale
zusammen mit dem Kammfilter zu integrieren,
von dessen Ausgang das Vertikaldetailsignal abgeleitet
wird. Dies gilt besonders für den Fall, daß das Kammfilter
eine ladungsgekoppelte Schaltung (CCD-Schaltung) unter Anwendung
der MOS-Halbleitertechnologie ist, wie z. B. in der
RCA Review, Band 41 (März 1980), Seiten 29-58 beschrieben.
Ferner wäre es zweckmäßig einer solchen Detailsignal-Verarbeitungseinrichtung
eine vorhersagbare, nichtlineare
Übertragungscharakteristik zu geben, die nicht auf den
manchmal unvorhersagbare Schwellenschaltpegeln von Schalteinrichtungen
wie Dioden beruht.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht demgemäß
darin, eine Schaltungsanordnung der im Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 beschriebenen Gattung so auszubilden,
daß sie mit der vorgeschalteten Quelle der Videosignale,
insbesondere mit einem Videosignal-Kammfilter, gemeinsam
auf einem integrierten Schaltungsplättchen hergestellt
werden kann. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und besondere Ausführungsformen
der Erfindung sind in Unteransprüchen gekennzeichnet.
Die drei erfindungsgemäßen Signalkanäle, die durch Vereinigung
die gewünschte nichtlineare Gesamtcharakteristik
ergeben, sind leicht in integrierter Schaltungstechnik
herzustellen, und ihre jeweiligen Eigenschaften können
erzielt werden, ohne auf Schalt-Schwellenwerte von Dioden
bauen zu müssen. So ist es in einfacher Weise möglich,
die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung gemeinsam mit
einem Kammfilter z. B. des CCD-Typs auf einem einzigen
Schaltungsplättchen zu integrieren.
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung enthält Verstärker,
die lineare und begrenzende Arbeitsbereiche haben.
Ausgewählte Amplitudenteile der Signale von den Ausgängen
der Verstärker werden mit einer linearen Version des eingangsseitigen
Videosignals kombiniert. Dieses kombinierte
Signal hat eine Charakteristik, bei welcher a) kleine Amplitudenausschläge
innerhalb eines ersten Amplitudenbereichs
durch "Entkernung" unterdrückt sind, b) mittelstarke Amplitudenausschläge
innerhalb eines zweiten Amplitudenbereichs
mit einem gegebenen Verstärkungsfaktor, der
größer ist als Null, übertragen sind und c) starke Amplitudenausschläge
innerhalb eines dritten Amplitudenbereichs
"gestutzt" oder gedämpft sind.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung, die
sich durch verbesserte Betriebseigenschaften auszeichnet,
enthält eine Verarbeitungseinrichtung für Vertikaldetailsignale
eine erste und eine zweite getastete Abfrage- und
Halteschaltung zur Lieferung von Vertikaldetailsignalen jeweils
in abgefragter Form an Eingänge zugeordneter Verstärker
im erwähnten Verstärkungsweg. Die Abfrageschaltungen
arbeiten zu unterschiedlichen Zeiten, derart, daß sich die
zweite Abfrageschaltung in einem abfragenden Zustand in
denjenigen Zeitpunkten befindet, wo die erste abfragende
Schaltung gerade nicht arbeitet und in einem "haltenden"
Zustand ist. Die Abfrage- und Halteschaltungen vermindern
in vorteilhafter Weise den Einfluß von Schaltsignalstößen
(wie sie z. B. von den Schaltsignalen zur Taktsteuerung des
Kammfilters herrühren) auf den Betrieb der Detailsignal-
Verarbeitungseinrichtung. Die Abfrage- und Halteschaltungen
vermindern ferner in gewünschter Weise die Wahrscheinlichkeit,
daß die nichtlineare Übertragungscharakteristik der
Verarbeitungseinrichtung verzerrt wird, insbesondere, wenn
im Vertikaldetailsignal Komponenten mit großer Amplitude
und hoher Frequenz vorhanden sind.
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel
anhand von Zeichnungen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt teilweise in Blockform und teilweise in Einzelheiten
eine Schaltungsanordnung zur Verarbeitung
von Vertikaldetailsignalen gemäß den Prinzipien der
Erfindung;
Fig. 2 zeigt Signalübertragungs-Charakteristiken, wie sie
von der Anordnung nach Fig. 1 hervorgerufen werden;
Fig. 3 bis 5 zeigen Schaltungseinzelheiten von Teilen
der Anordnung nach Fig. 1;
Fig. 6 zeigt die Beziehung der Anordnung nach Fig. 1 zu
einem Kammfilter, das getrennte Leuchtdichte- und
Farbartkomponenten eines Farbfernsehsignals liefert.
In der Anordnung nach Fig. 1 werden Vertikaldetailsignale,
die von einem Ausgang eines Kammfilters (vgl. Fig. 6) kommen,
wechselstrommäßig über einen Kondensator 10 auf eine
Eingangsklemme T 1 einer nichtlinearen Verarbeitungsschaltung
gekoppelt. Diese Vertikaldetailsignal-Verarbeitungsschaltung
enthält NMOS-Transistoren, die als integrierte
Schaltung auf einem gemeinsamen Halbleitersubstrat mit dem
Kammfilter gebildet sind.
Ein eingangsseitiger invertierender Pufferverstärker 12
gibt die Vertikaldetailsignale weiter auf einen Haupt-Verstärkungsweg,
der eine Mehrzahl kaskadengeschalteter invertierter
Verstärker 14 bis 17 enthält, die gleiche Signalverstärkungen
haben. Zwischen den Verstärkern 14 und
15 ist eine Abfrage- und Halteschaltung eingefügt, die
aus einem getasteten NMOS-Schaltelement 20 vom Anreicherungstyp
und einem ladungsspeichernden Kapazitätselement
22 besteht. Das Schaltelement 20 hat eine Sourceelektrode
als Eingang, die mit dem Ausgang des Verstärkers 14 gekoppelt
ist, eine Drainelektrode als Ausgang, die mit dem Kapazitätselement
22 und dem Eingang des Verstärkers 15 verbunden
ist und eine Gateelektrode, die Tastsignale 01 zum
Steuern des Leitzustandes des Schaltelementes 20 empfängt.
In ähnlicher Weise ist zwischen dem Ausgang des Verstärkers
16 und dem Eingang des Verstärkers 17 eine getastete Abfrage-
und Halteschaltung vom NMOS-Typ angeordnet, die aus
einem auf ein Tastsignal 02 ansprechenden getasteten Schalter
und einer Speicherkapazität 26 besteht. Die Tastsignale
01 und 02, deren Wellenform in der Fig. 1 eingezeichnet ist,
haben eine Frequenz von 10,7 MHz, was dem Dreifachen der
Frequenz des Hilfsträgers des Farbartsignals eines NTSC-
Farbfernsehsignalgemischs entspricht. Die Schaltsignale
01 und 02 haben unterschiedliche Phasenlage, so daß das
Signal 01 ein Abfragen (A) und ein Halten (H) von Signalen
zu anderen Zeiten bewirkt als das Signal 02. Das
heißt, der Schalter 24 wird zum Zwecke einer Abfrage jeweils
in Zeiten eingeschaltet (Intervalle A des Tastsignals
02), die Halteintervallen (H im Signal 01) für die
vorangehende Abfrage- und Halteschaltung 20, 22 entsprechen.
Zwischen den Verstärkern 15 und 16 liegt in Serie
eine ohmsche Widerstandseinrichtung, die aus NMOS-Bauelementen
28 und 29 besteht, welche in der gezeigten Weise
miteinander verbunden sind. Diese Widerstandseinrichtung
hilft mit, eine gewünschte Signalverstärkung im Haupt-Verstärkungsweg
vom Eingang des Verstärkers 14 bis zum Ausgang
des Verstärkers 17 einzustellen.
Bei der nachstehenden Beschreibung wird Bezug genommen auf
die Fig. 1 und auf die in Fig. 2 dargestellte Signalübertragungs-
Charakteristik.
Das Vertikaldetailsignal S 1′ vom Ausgang des Verstärkers 12
wird über ein laufzeitausgleichendes Verzögerungsnetzwerk
30 und eine Widerstandseinrichtung 32 auf einen Signalsummierungsknoten
A gekoppelt. Die Widerstandseinrichtung 32
ist durch hintereinandergeschaltete NMOS-Bauelemente 33,
34 vom Verarmungstyp gebildet, deren Gateelektroden miteinander
verbunden sind und deren Drain-Source-Strecken
in Serie geschaltet sind. Das verzögerte Vertikaldetailsignal
S 1, das über die Widerstandseinrichtung 32 zum Knoten
A gekoppelt wird, hat eine lineare Übertragungscharakteristik,
wie sie in Fig. 2 für das Signal S 1 eingetragen
ist.
Ein verstärktes Vertikaldetailsignal S 2′ vom Ausgang des
Verstärkers 15 erfährt eine Amplitudenübersetzung in einem
Spannungsteilernetzwerk, das durch hintereinandergeschaltete
Widerstandseinrichtungen 42 und 43 gebildet ist, deren
jede aus hintereinandergeschalteten NMOS-Bauelementen
44, 45 bzw. 46, 47 besteht. Dem Spannungsteilernetzwerk ist
ein Inverter 48 angeschaltet, dessen Eingangs- und Ausgangsklemmen
miteinander verbunden sind, um an seinem niederohmigen
Ausgang ein Bezugspotential aus einer an das Bauelement
47 gelegten Versorgungsspannung (nicht dargestellt) zu entwickeln.
Das übersetzte Vertikaldetailsignal, das am Verbindungspunkt
zwischen den Widerstandseinrichtungen 42 und 43
erscheint, wird durch eine Schaltung abgefragt, die einen
auf Tastsignale 02 ansprechenden NMOS-Schalter 50 und eine
ladungsspeichernde Kapazität 52 enthält. Das abgefragte und
amplitudenübersetzte Vertikaldetailsignal wird über einen
Inverter 53 und eine Widerstandseinrichtung 55, die aus
hintereinandergeschalteten NMOS-Bauelementen 56, 57 besteht,
zum Knotenpunkt A gekoppelt. Das über die Widerstandseinrichtung
50 zum Knoten A geleitete übersetzte Vertikaldetailsignal
hat eine nichtlineare Übertragungscharakteristik, wie
sie in Fig. 2 für das Signal S 2 dargestellt ist.
Ein weiteres verstärktes Vertikaldetailsignal S 3′ vom Ausgang
des Verstärkers 17 erfährt eine Amplitudenübersetzung
in einem Spannungsteilernetzwerk, das durch hintereinandergeschaltete
Widerstandseinrichtungen 60 und 62 gebildet ist,
deren jede aus NMOS-Baulementen 63, 64 bzw. 65, 66 besteht,
die in der dargestellten Weise angeordnet sind. Ein
Bezugspotential für diesen Spannungsteiler wird vom niederohmigen
Ausgang eines Inverters 68 geliefert, dessen Eingangs-
und Ausgangsklemmen miteinander verbunden sind. Das
am Verbindungspunkt zwischen den Widerstandseinrichtungen
60 und 62 erscheinende übersetzte Vertikaldetailsignal wird
über ein Widerstandselement 70, das aus hintereinandergeschalteten
NMOS-Bauelementen 71 und 72 besteht, auf den
Knotenpunkt A gekoppelt. Das von der Widerstandseinrichtung
70 zum Knotenpunkt A geleitete übersetzte Vertikaldetailsignal
S 3 hat eine nichtlineare Übertragungscharakteristik,
wie es in Fig. 2 für das Signal S 3 gezeigt ist.
Die Kombination der Übertragungscharakteristiken für die
Signale S 1, S 2 und S 3 führt am Knoten A zu einer kombinierten
"Ausgangs"-Übertragungscharakteristik, wie sie
mit der strichpunktierten Linie in Fig. 2 dargestellt ist.
Vom Knotenpunkt A werden Vertikaldetailsignale über eine
NMOS-Verstärkerstufe auf eine Vertikaldetailsignal-Ausgangsklemme
T 2 gekoppelt. Die besagte NMOS-Verstärkerstufe
enthält ein Bauelement 75 und einen ausgangsseitigen NMOS-
Spannungsfolger 78, dessen Last die an die Klemme T 2 angeschlossenen
Nutzschaltungen darstellen.
Die kombinierte "Ausgangs"-Übertragungscharakteristik für
das Vertikaldetailsignal am Knotenpunkt A hat drei Arbeitsbereiche
hinsichtlich dreier vorbestimmter Bereiche von Amplitudenwerten
des Vertikaldetailsignals. In der Fig. 2
sind diese Arbeitsbereiche als Bereiche I, II und III bezeichnet.
Der Bereich I umfaßt kleine Amplituden des Vertikaldetailsignals
zwischen 0 und +5 IRE-Einheiten und zwischen 0
und -5 IRE-Einheiten. Hinsichtlich solcher kleinen Signalamplituden
ist das ausgangsseitige Vertikaldetailsignal
"entkernt", d. h. mit einer Signalverstärkung von praktisch
gleich Null übertragen worden, um störende Rauschkomponenten
zu entfernen. Die Entkernung entsteht durch die signalauslöschende
Wirkung der Übertragungscharakteristiken für
die Signale S 1, S 2 und S 3 über den Bereich I. Jenseits des
Bereichs I hat die Übertragungscharakteristik für das Signal
S 3 eine amplitudenbegrenzende Wirkung, hervorgerufen
durch eine amplitudenbegrenzte Arbeitsweise des Verstärkers
17 in Fig. 1.
Der Bereich II umfaßt Vertikaldetailsignale mittelstarker
Amplitude zwischen +5 und +40 IRE-Einheiten und -5 und -40
IRE-Einheiten, wie in Fig. 2 eingetragen. Für solche mittelstarken
Signalamplituden ist das ausgangsseitige Vertikaldetailsignal
mit einer Signalverstärkung größer als Null
übertragen worden, z. B. mit dem Verstärkungsfaktor 1. Jedoch
kann das Vertikaldetailsignal in diesem Bereich auch
mit einer größeren Verstärkung übertragen werden, z. B. mit
einem Verstärkungsfaktor von 2 oder 3, um eine Anhebung der
im Bereich II liegenden Amplituden des Vertikaldetailsignals
entsprechend den Erfordernissen des jeweils verwendeten
Systems zu erreichen. Für kleine Signalamplituden im Bereich
I hingegen ist eine solche Amplitudenanhebung unerwünscht,
weil dies auch zur Anhebung von Rauschkomponenten
führen würde. Der Amplitudengang des Ausgangssignals über
den Berich II wird in erster Linie durch die linearen Teile
der für die Signale S 1 und S 2 geltenden Übertragungskennlinien
bestimmt, wobei die Übertragungscharakteristik
des Signals S 3 im Bereich II noch einen gewissen Beitrag
liefert. Jenseits des Bereichs II, d. h. oberhalb 40 IRE-
Einheiten, hat die für das Signal S 2 geltende Übertragungskennlinie
einen amplitudenbegrenzenden Effekt, hervorgerufen
durch die amplitudenbegrenzende Arbeitsweise des Verstärkers
15 in Fig. 1. Das Maß der Signalverstärkung, die
den Vertikaldetailsignalen im Bereich II mitgeteilt wird,
läßt sich durch Einstellung der Signalverarbeitungsparameter
im Verarbeitungsweg des Signals S 2 zuschneiden.
Der Bereich III umfaßt Vertikaldetailsignale hoher Amplitude
von mehr als +40 und -40 IRE-Einheiten. Solche hohen Amplituden
des Vertikaldetailsignals werden mit einem Verstärkungsmaß
von weniger als Null verarbeitet, d. h. mit einem negativen
Verstärkungsmaß, um die Signalamplituden im Bereich
III zu dämpfen bzw. zu "stutzen". Eine Dämpfung der Vertikaldetailsignale
hoher Amplitude ist wünschenswert, um das
Überstrahlen eines wiedergegebenen Bildes zu verhindern und
dadurch zu vermeiden, daß Bildfeinheiten verzerrt oder verdeckt
werden. Im Bereich III arbeitet der Verstärker 15 zusammen
mit den Verstärkern 16 und 17 in einem amplitudenbegrenzenden
Betrieb.
Man sieht, daß die Verarbeitungsschaltung für die Vertikaldetailsignale
drei Signalkanäle aufweist, dessen Ausgänge
am Knotenpunkt A vereinigt werden. Der erste Signalkanal,
der dem Signal S 1′ zugeordnet ist, bildet einen linearen
Signalverarbeitungskanal vom Ausgang des Verstärkers 12
zum Knotenpunkt A. Der zweite Kanal, der das Signal S 2′
führt, hat eine Übertragungscharakteristik mit linearen
und nichtlinearen (d. h. amplitudenbegrenzenden) Bereichen
und bildet den Signalweg, der vom Ausgang des Verstärkers
12 über den Verstärker 15, den Spannungsteiler 42, 43 und
den Inverter 53 zum Knotenpunkt A führt. Die Charakteristik
dieses Kanals hat einen linearen Teil für Signale geringer
und mittelstarker Amplitude über den Bereich I bzw. II und
einen begrenzenden Teil für Signale großer Amplitude über
den Bereich III, was daher rührt, daß der Verstärker 15 für
diese großen Amplituden als Begrenzer wirkt. Der dritte,
dem Signal S 3′ zugeordnete Kanal hat ebenfalls eine Charakteristik
mit linearen und nichtlinearen (begrenzenden) Bereichen
und bildet vom Ausgang des Verstärkers 12 zum Knotenpunkt
A denjenigen Signalweg, der den Verstärker 17 und
den Spannungsteiler 60, 62 enthält. Die Charakteristik dieses
Signalkanals hat einen linearen Teil für Signale kleiner
Amplitude über den Bereich I und einen begrenzenden Teil für
Signale mit mäßiger und hoher Amplitude über die Bereiche
II und III, was daher rührt, daß der Verstärker 17 für solche
mittelhohen und hohen Amplituden als Begrenzer wirkt.
Der Spannungsteiler 42, 43 und der Inverter 53 im zweiten
Kanal und der Spannungsteiler 60, 62 im dritten Kanal liefern
die jeweiligen Signale mit jeweils passendem Betrag
und passender Polarität zum Knotenpunkt A, derart, daß sich
an diesem Punkt das gewünschte Ausgangssignal ergibt, wenn
die Signale aus dem zweiten und dem dritten Kanal mit den
Signalen aus dem ersten Kanal kombiniert werden.
Die Abfrageschaltung 50, 52 und zwei weitere Abfrageschaltungen,
die in der Verzögerungseinheit 30 enthalten sind,
dienen als Laufzeitentzerrer, um sicherzustellen, daß die
verarbeiteten Vertikaldetailsignale S 1, S 2 und S 3 bei ihrer
Vereinigung am Knotenpunkt A gleiche Laufzeiten hinter
sich haben. Im einzelnen wird jedes der Signale S 1, S 2
und S 3 vor Ankunft am Knotenpunkt A zwei Abfragevorgängen
unterworfen, jedes mit insgesamt der gleichen Laufzeit.
Was es außerdem mit den Abfrageschaltungen 20, 22 und 24,
26 auf sich hat, wird weiter unten erläutert.
Eine Einheit 80 liefert eine veränderbare Gleichstrombalance-
Steuerspannung für die Verstärker 15 und 17 zu
dem Zweck, die kombinierte Ausgangs-Übertragungscharakteristik
am Knotenpunkt A bezüglich der Amplitudenausschläge
der Vertikaldetailsignale auszubalancieren bzw. zu "zentrieren".
Diese Justierung ist wichtig, um eine symmetrische
Entkernung im Bereich I zu erreichen, insbesondere
wenn die Eliminierung schwacher Rauschpegel kritisch ist.
Die beschriebene nichtlineare Verarbeitungseinrichtung für
Vertikaldetailsignale bringt eine vorhersagbare kombinierte
Übertragungscharakteristik über die Vertikaldetailsignal-
Bandbreite von Gleichstrom bis etwa 1 MHz und kann in vorteilhafter
Weise in ein- und derselben integrierten Schaltung
untergebracht werden wie ein aus ladungsgekoppelten
MOS-Bauelementen bestehendes Kammfilter (CCD-Kammfilter),
von welchem das Vertikaldetailsignal abgeleitet wird. Die
Vorhersagbarkeit der Übertragungscharakteristik wird verbessert,
wenn man Verstärker mit gleichem Aufbau und gleichen
Betriebseigenschaften verwendet, was sich in einer
integrierten Schaltung leicht realisieren läßt. Neben gleichen
Verstärkungsfaktoren sollten bei den Verstärkern 15
bis 17 vorzugsweise auch die Absolutwerte, auf welche im
amplitudenbegrenzenden Betrieb die Spitze-Spitze-Amplitudenwerte
begrenzt werden, gleich sein. Ferner sei erwähnt,
daß die Übertragungscharakteristik, insbesondere in den amplitudenbegrenzten
Bereichen, in erster Linie eine Funktion
der vorhersagbaren Verstärkungsfaktoren der Verstärker ist
und im wesentlichen unbeeinflußt durch Schaltschwellen und
durch Versatzerscheinungen infolge von Unterschieden der
Verstärker-Schaltschwellen bleibt. Schließlich sei bemerkt,
daß die von den Spannungsteiler-Widerstandseinrichtungen
42, 43 und 60, 62 bewirkte Signalübersetzung eine Funktion
jeweils des Verhältnisses der Resistanzwerte dieser Einrichtungen
ist, das in einer integrierten Schaltung genau
festgelegt werden kann.
Die Abfrageschaltungen 20, 22 und 24, 26 dienen zur weitgehenden
Reduzierung der signalverzerrenden Einflüsse von
Schaltstößen, die mit den Taktsteuersignalen für die Steuerung
der Ladungsübertragung eines CCD-Kammfilters zusammenhängen,
von welchem das Vertikaldetailsignal abgeleitet
wird. Diese Schaltstöße sind praktisch unvermeidlich und
werden weitergeleitet über Masseverbindungen und das Substrat
der integrierten Schaltung, das der Vertikaldetail-Verarbeitungseinrichtung
und dem Kammfilter gemeinsam ist. Im
einzelnen verhindern die Abfrageschaltungen 20, 22 und 24,
26, daß die Verstärker 15 bis 17 durch die erwähnten Schaltstöße
in einen gesättigten begrenzenden Zustand gebracht
werden. Zu diesem Zweck werden die abfragenden Tastsignale
01 und 02 so zeitgesteuert, daß sie synchron mit den
Taktsteuersignalen für das Kammfilter erscheinen.
Bei Systemen, in denen Zeitintervalle existieren, die nach
normaler Erwartung praktisch frei von Schaltstößen aus anderen
Quellen sind, werden die Abfrageintervalle 01 und 02
vorteilhafterweise zeitlich so gelegt, daß die Signalabfrage
während Zeiten erfolgt, die solchen schaltstoßfreien Intervallen
entsprechen. In manchen Systemen gibt es jedoch keine
Zeitintervalle, die im wesentlichen frei von Schaltstößen
sind. In solchen Fällen führt die synchrone Abfrage mittels
der Signale 01 und 02 dazu, daß erfaßte Schaltstoß-Abfragewerte
von Zyklus zu Zyklus praktisch konstant sind und auf
diese Weise eine Gleichstrom-Offsetkomponente darstellen,
die mittels einer gesamtumfassenden Gegenkopplungsschleife
kompensiert werden kann, z. B. mittels eines Rückkopplungsnetzwerks
85, wie es weiter unten erläutert wird.
Ohne eine solche synchrone Abfrage würden in jedem Fall,
wenn die Schaltstöße stark im Vergleich zum Betrag der
zu verstärkenden Vertikaldetailsignale sind, die Verstärker
ihren begrenzenden Betrieb auf die Schaltstöße anstatt
auf das Vertikaldetailsignal abstellen, so daß der für das
Detailsignal verfügbare Dynamikbereich der Verstärker verkleinert
wird. Dies würde eine Verzerrung der von den Verstärkern
ausgangsseitig gelieferten Vertikaldetailsignale
zur Folge haben und damit eine Verzerrung der Signalübertragungscharakteristik
der Detailsignal-Verarbeitungseinrichtung.
Die Verarbeitung von Signalen in deren abgefragter Form
durch Einsatz der Abfrageschaltungen 20, 22 und 24, 26 führt
außerdem dazu, daß die Einflüsse von Amplitudenverzerrungen,
die sich durch begrenzte Ausgangsspannungs-Anstiegsgeschwindigkeit
der Verstärker ergeben können, wesentlich geringer
sind. Solche Amplitudenverzerrungen sind zu befürchten, wenn
Signale hoher Amplitude und hoher Frequenz in stetiger Form
(d. h. nicht in Form abgefragter Signale) verarbeitet werden.
Bei dem hier in Rede stehenden System bestände insbesondere
bei dem Verstärker 17 die Gefahr einer Amplitudenverzerrung
infolge von Anstiegsgeschwindigkeits-Begrenzung, weil die
von diesem Verstärker verarbeiteten Signale bereits vorher
schon verstärkt worden sind und relativ hohe Amplitude haben.
Die Amplitudenverzerrung infolge Anstiegsgeschwindigkeits-
Begrenzung kann die Ausgangs-Übertragungscharakteristik wesentlich
verzerren und wirkt sich besonders ungünstig auf
die gewünschte Entkernung im Bereich I aus.
Wenn ein stetiger, d. h. in nicht abgefragter, Form vorliegendes
Signal einer Verstärkung unterworfen wird, dann
äußert sich die erwähnte Begrenzung der Ausgangsspannungs-
Anstiegsgeschwindigkeit darin, daß die Änderungsgeschwindigkeit
der Signalamplitude über eine gegebene Zeitspanne verzerrt
ist, so daß die Form der Amplitudenausschläge des
Ausgangssignals nicht mehr der Form der Amplitudenausschläge
des Eingangssignals gleicht. Liegen die Signale bei der
Verarbeitung durch Verwendung der Abfrageschaltungen 20,
22 und 24, 26 in abgefragter Form vor, dann werden während
der Abfrageintervalle genaue Abfrage- oder Probenwerte der
Signalamplitude geliefert. Diese Amplitudenproben, die während
jedes Abfrageintervalls genommen und während des zugehörigen
Halteintervalls "gehalten" werden, repräsentieren
genau Signalamplituden in Amplitudenübergängen, die
zu verschiedenen Zeiten bei der Abfrage des Signals existieren,
ohne daß sich ein verzerrender Effekt durch die
Begrenzung der Ausgangsspannungs-Anstiegsgeschwindigkeit
ergibt.
Das Rückkopplungsnetzwerk 85, das ausführlich in Verbindung
mit Fig. 3 erläutert wird, enthält einen Vergleicher
in Form einer Differenzschaltung mit einem an eine Klemme
T 3 angeschlossenen Signaleingang. Die Klemme T 3 empfängt
eine abgefragte Version des Ausgangssignals des Verstärkers
17 über eine einen getasteten Abfrageschalter 88 und
eine Speicherkapazität 89 enthaltende Abfrageschaltung und
einen invertierenden Verstärker 90. Eine mit einem Referenzeingang
des Vergleichers verbundene Klemme T 4 empfängt eine
Referenzspannung, die über ein NMOS-Koppelelement 94 vom
niederohmigen Referenzspannungsausgang eines Inverters 68
abgeleitet wird. Eine Ausgangsklemme T 5 des Vergleichers
ist über einen Rückkopplungsweg, der ein durch hintereinandergeschaltete
NMOS-Bauelemente 96, 98 gebildete Widerstandseinrichtung
enthält, mit dem Eingang des Pufferverstärkers
12 verbunden. Das Ausgangssignal des Vergleichers wird
durch einen mit dem Rückkopplungsweg verbundenen Filterkondensator
99 integriert. Die Rückkopplungsschaltung wirkt
im Sinne einer Stabilisierung der Gleichstromverstärkung
des die Verstärker 14 bis 17 enthaltenden Signalweges. Dies
unterstützt die genaue Einhaltung der Entkernungscharakteristik
für schwache Vertikaldetailsignale im Bereich I.
Die Bauteile des Rückkopplungsnetzwerkes 85 nach Fig. 1
sind in der Fig. 3 dargestellt. Zwei NMOS-Bauelemente 100
und 102, deren Sourceelektroden miteinander verbunden sind,
bilden einen Vergleicher in Differenzschaltung, dem ein
Signal an der Gateelektrode des Bauelementes 100 über die
Klemme T 3 angelegt wird und der eine Referenzspannung an
der Gateelektrode des Bauelementes 102 über die Klemme T 4
empfängt. Ein weiteres NMOS-Bauelement 103 im Drain-Ausgangskreis
des Vergleicher-Bauelementes 100 bildet eine
Lastimpedanz für das Element 100. Die Ausgangssignale des
Vergleichers werden im Drain-Ausgangskreis des Bauelementes
100 entwickelt und über die Klemme T 5 auf den Rückkopplungsweg
gegeben. Eine Stromquelle für die Bauelemente 100 und
102 des Vergleichers ist durch parallelgeschaltete NMOS-
Bauelemente 105 und 106 in Verbindung mit einer rückgekoppelten
Referenzstromquelle 108 gebildet, die ein Bauelement
110 enthält. Ein NMOS-Bauelement 112 und ein kapazitives
Element 113 bilden ein stabilisierendes Filter für die
Rückkopplungsschleife des Bauelementes 110 der rückgekoppelten
Referenzstromquelle, das ein Bauelement 115 als Lastimpedanz
hat. Der vom Bauelement 110 geleitete Strom wird
auch von den Bauelementen 105 und 106 geleitet. Ein NMOS-
Bauelement 116 dient als ohmscher Widerstand zur Reduzierung
der Spannungsverstärkung der rückgekoppelten Referenzstromschaltung
108, um die Schleifenstabilität der Schaltung
108 zusätzlich zu sichern.
Die das Netzwerk 85 enthaltende Rückkopplungsschaltung hat
zwei Betriebsarten. Der die Bauelemente 100 und 102 enthaltende
Kreis wirkt als differentieller Vergleicher zur
Stabilisierung der Gleichstromverstärkung des Signalverstärkungsweges,
insbesondere beim Fehlen von Vertikaldetailsignalen
an dessen Eingang und bei Vorhandensein sehr schwacher
(im Entkernungsbereich liegender) Eingangssignale, deren
Betrag nicht genügend groß ist, um die Verstärker 17
und 90 begrenzend wirken zu lassen.
Die Vergleicher-Bauelemente 100 und 102 wirken als Hochgeschwindigkeits-
Stromschalter beim Vorhandensein von
Signalen höherer Amplitude, die den Verstärker 90, dessen
Ausgang über die Klemme T 3 mit dem Bauelement 100 verbunden
ist, zur Amplitudenbegrenzung veranlassen. In diesem
Fall sprechen die Bauelemente 100 und 102 auf die vom Verstärker
90 an die Klemme T 3 gelegten begrenzten Amplitudenausschläge
an, um über die Klemme T 5 Ausgangsströme zu liefern,
die den integrierenden Kondensator 99 im Rückkopplungsweg
(vgl. Fig. 1) abhängig von den angelegten amplitudenbegrenzten
Signalausschlägen symmetrisch aufladen und entladen.
In der stromschaltenden Betriebsart bleibt die Ladung
am integrierenden Kondensator 99 im wesentlichen unverändert,
so daß der Vorspannungspegel und die Gleichstromverstärkung
des Signalweges für schwache Signale im
wesentlichen unverändert bleibt. In diesem Zusammenhang
sei erwähnt, daß Vertikaldetailsignale, die vom Farbartausgang
eines CCD-Kammfilters abgeleitet werden, typischerweise
eine symmetrische Amplitudencharakteristik mit einem
Tastverhältnis von 50% haben.
Die das Netzwerk 85 enthaltende Rückkopplungsschaltung
trägt auch zur Kompensierung irgendwelcher Gleichstrom-
Offsets bei, die sich im Haupt-Verstärkungsweg der Vertikaldetailsignale
als Folge des Abfragevorgangs ergeben
können.
Die Fig. 4 zeigt Einzeilheiten des in Fig. 1 als Block 30
dargestellten laufzeitausgleichenden Netzwerkes. Eingangssignale
werden über einen eingangsseitigen Koppelkreis,
der NMOS-Bauelemente 120 und 121 enthält, zugeführt und
mittels einer Schaltung abgefragt, die einen getasteten
Abfrageschalter 125 und eine Speicherkapazität 126 enthält.
Das abgefragte Signal gelangt dann über ein als Spannungsfolger
angeordnetes Bauelement 128 und einen Koppelkreis
130, 131 einer zweiten Abfrageschaltung 135, 136, von
wo abgefragte Signale über ein als Spannungsfolger geschaltetes
Bauelement 138 zu einem Ausgang gekoppelt werden.
Die Fig. 5 zeigt den Schaltungsaufbau der in der Anordnung
nach Fig. 1 verwendeten Inverter (bzw. Verstärker). Das
jeweilige Eingangssignal wird den Gateelektroden parallelgeschalteter
signalinvertierender NMOS-Bauelemente 140 bis
142 gemeinsam angelegt, die als gemeinsame Last mehrere
hintereinandergeschaltete NMOS-Bauelemente 143 bis 146
aufweisen. Die an dieser gemeinsamen Last entwickelten Ausgangssignale
werden über ein als Spannungsfolger geschaltetes
Bauelement 150 auf einen Ausgang gekoppelt.
Die Fig. 6 zeigt die Anordnung einer nichtlinearen Vertikaldetailsignal-
Verarbeitungseinrichtung 160, die der in
Fig. 1 gezeigten Schaltungsanordnung entspricht, in Verbindung
mit einem CCD-Kammfilter, wie es in einem Farbfernsehempfänger
verwendet werden kann. Die Vertikaldetailsignal-
Verarbeitungseinrichtung 160 und das CCD-Kammfilter sind
beide in derselben integrierten Schaltung untergebracht,
deren Grenzen durch den gestrichelten Rahmen in Fig. 6 angedeutet
sind.
Aus einer Quelle 170 werden Videosignale, die Leuchtdichte-
und Farbartkomponenten enthalten, wechselstrommäßig über
einen Kondensator 172 und eine Anschlußklemme T 6 auf zwei
sogenannte "Langleitungs"-Eingänge 175 und 176 eines CCD-
Kammfilters 173 und auf zwei sogenannte "Kurzleitungs"-
Eingänge 177, 178 des Kammfilters gekoppelt. Vor dem Eingang
178 werden die Videosignale noch mittels eines Inverters
180 invertiert. Hinsichtlich des Aufbaus und der Arbeitsweise
eines CCD-Kammfilters kann auf die Kammfilteranordnungen
verwiesen werden, die in den US-Patentschriften
40 96 516, 42 17 605 und 45 09 181
beschrieben sind.
An einer Signalvereinigungsstelle "+" im Kammfilter werden
Signale (d. h. Ladungspakete) vereinigt, die zueinander
um eine Horizontalzeilenperiode 1H verzögert sind, um
an einem Kammfilterausgang 190 ein "gekämmtes" Leuchtdichtesignal
zu erhalten. Dies geschieht durch eine additive Ladungsvereinigung
an der Stelle "+". An einer anderen Signalvereinigungsstelle
"-" des Kammfilters werden Signale,
die zueinander invertiert und um 1H verzögert sind, miteinander
vereinigt, um über einen subtraktiven Ladungskombinationsvorgang
ein "gekämmtes" Farbartsignal an einem
Kammfilterausgang 192 zu erhalten. Die gekämmten Leuchtdichte-
und Farbartsignale werden von einer jeweils zugeordneten
Abfrage- und Halteschaltung 194 bzw. 195 abgefragt.
Die gekämmten Leuchtdichte- und Farbartsignale erscheinen
dann in abgefragter Form an einer jeweils zugeordneten Ausgangsklemme
T 7 bzw. T 8. Takt- oder Zeitsteuersignale für
das Kammfilter 173, die Abfrageschaltungen 194, 195 und
die Vertikaldetail-Verarbeitungseinrichtung 160 werden aus
einer dafür vorgesehenen Quelle 198 geliefert. Die Taktsignale
von der Klemme 198 werden von einem Zeitbezugssignal
abgeleitet, z. B. von einem 10,7-MHz-Signal, das einer
frequenzvervielfachten Version des 3,58-MHz-Farbhilfsträgers
entspricht (bei Zugrundelegung der NTSC-Norm).
Das gekämmte Farbartsignal von der Ausgangsklemme T 8 wird
in einem Bandfilter 200 gefiltert, um Farbartsignale innerhalb
des Farbart-Frequenzspektrums an Farbartsignal-Verarbeitungsschaltungen
zu liefern. Das Filter 200 hat im Falle
von NTSC-Farbartsignalen beispielsweise einen Durchlaßbereich
3,58 MHz ±0,5 MHz. Das an der Ausgangsklemme T 8 erscheinende
Signal wird außerdem über ein Vertikaldetail-
Tiefpaßfilter (z. B. 0-1 MHz) und eine Klemme T 1 zur Vertikaldetailsignal-
Verarbeitungseinrichtung 160 gegeben. Das
Filter 202 dient dazu, aus dem gekämmten Farbartsignal die
niedrigfrequenten Komponenten zu extrahieren, welche die
Leuchtdichteinformation für Vertikaldetails enthalten und
im gekämmten Leuchtdichtesignal fehlen. Nach der Verarbeitung
in der Einrichtung 160, wie sie oben in Verbindung
mit Fig. 1 beschrieben wurde, erscheint an der Klemme T 2
ein nichtlinear verarbeitetes Vertikaldetailsignal.
Das gekämmte Leuchtdichtesignal von der Klemme T 7 erfährt
eine Tiefpaßfilterung in einem Filter 205, dessen Durchlaßbereich
von 0 bis 4 MHz reicht, entsprechend dem Frequenzspektrum
des Leuchtdichtesignals. Ein Signalvereinigungsnetzwerk
208 empfängt das gefilterte Leuchtdichtesignal
vom Filter 205 und das nichtlinear verarbeitete (d. h. entkernte,
gestutzte und im mittleren Bereich angehobene) Vertikaldetailsignal,
welches über ein Tiefpaßfilter 210 (0
bis 1 MHz) zur Entfernung der durch die nichtlineare Signalverarbeitung
hervorgerufenen Harmonischen zugeführt
wird, und ein lineares Vertikaldetailsignal vom Ausgang
des Vertikaldetailsignal-Filters 202. Das letztgenannte
Signal wird dem Vereinigungsnetzwerk 208 mit einem Betrag
angelegt, der ausreicht, um die normale Vertikalauflösung
für schwache Pegel im Leuchtdichtegehalt eines wiedergegebenen
Bildes zu bewahren. Im einzelnen entspricht der Betrag
des letztgenannten Signals demjenigen Maß, das erforderlich
ist, um kleine Amplitudenausschläge des Vertikaldetailsignals
(d. h. Ausschläge innerhalb des Bereichs I)
im Leuchtdichtesignal wiederherzustellen, so daß das am
Ende rekonstruierte Leuchtdichtesignal einen im wesentlichen
"glatten" Amplitudengang für Vertikaldetailsignale
schwacher Amplitude hat. Somit enthält das vom Ausgang des
Vereinigungsnetzwerkes 208 gelieferte Leuchtdichtesignal,
das auf die Leuchtdichtesignal-Verarbeitungsschaltungen gegeben
wird, eine nichtlinear verarbeitete Vertikaldetailkomponente,
die hinsichtlich mittelstarker Amplituden angehoben
und hinsichtlich großer Amplitudenausschläge gestutzt
ist, und eine wiederhergestellte "glatte" Amplitudencharakteristik
hinsichtlich schwacher Amplitudenausschläge.
Claims (6)
1. Schaltungsanordnung zur Verarbeitung von Videosignalen,
mit einer Quelle für Videosignale, die kleine Signalamplituden
über einen ersten Bereich, mittelstarke Signalamplituden
über einen zweiten, jenseits des ersten
Bereichs liegenden Bereich und hohe Signalamplituden
über einen jenseits des zweiten Bereichs liegenden dritten
Bereich haben,
und mit einer nicht-linearen Signalübertragungseinrichtung,
die zum Empfang der aus der Quelle kommenden
Videosignale angeschlossen ist und Signalkomponenten
kleiner Amplitude mit einer ersten Verstärkung von
praktisch gleich Null, Signalkomponenten mittelstarker
Amplitude mit einer zweiten, gegenüber der ersten Verstärkung
höheren Verstärkung und Signalkomponenten hoher
Amplitude mit einer dritten, negativen Verstärkung
überträgt,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Signalübertragungseinrichtung (Fig. 1) folgendes
aufweist:
einen ersten Signalkanal (12, 30, 32) zum Übertragen einer linearen Version von Videosignalen aus der Quelle (10) mit einer gegebenen Signalverstärkung;
einen zweiten Signalkanal (15, 28, 29, 42, 43), der Videosignale aus der Quelle mit einer gegebenen Signalverstärkung überträgt und einen ersten Verstärker (15) enthält, der lineare und begrenzende Arbeitsbereiche hat;
einen dritten Signalkanal (17, 60, 62), der Videosignale aus der Quelle mit einer gegebenen Signalverstärkung überträgt und einen zweiten Verstärker (17) enthält, der lineare und begrenzende Arbeitsbereiche hat;
eine Einrichtung (A) zum Vereinigen von Ausgangssignalen aus dem ersten, dem zweiten und dem dritten Signalkanal zur Bildung eines Videoausgangssignals.
einen ersten Signalkanal (12, 30, 32) zum Übertragen einer linearen Version von Videosignalen aus der Quelle (10) mit einer gegebenen Signalverstärkung;
einen zweiten Signalkanal (15, 28, 29, 42, 43), der Videosignale aus der Quelle mit einer gegebenen Signalverstärkung überträgt und einen ersten Verstärker (15) enthält, der lineare und begrenzende Arbeitsbereiche hat;
einen dritten Signalkanal (17, 60, 62), der Videosignale aus der Quelle mit einer gegebenen Signalverstärkung überträgt und einen zweiten Verstärker (17) enthält, der lineare und begrenzende Arbeitsbereiche hat;
eine Einrichtung (A) zum Vereinigen von Ausgangssignalen aus dem ersten, dem zweiten und dem dritten Signalkanal zur Bildung eines Videoausgangssignals.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste und der zweite Verstärker (15
und 17) in Kaskade angeordnet sind und daß der zweite
Verstärker Ausgangssignale vom ersten Verstärker empfängt.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste und der zweite Verstärker (15 und 17) im wesentlichen gleiche Signalverstärkung haben;
daß der zweite Signalkanal ein Spannungsteilernetzwerk (42, 43) enthält, um an einem Ausgang des zweiten Signalkanals eine amplitudenübersetzte Version von Ausgangssignalen des ersten Verstärkers zu liefern;
daß der dritte Signalkanal ein Spannungsteilernetzwerk (60, 62) enthält, um an einem Ausgang des dritten Signalkanals eine amplitudenübersetzte Version von Ausgangssignalen des zweiten Verstärkers zu liefern.
daß der erste und der zweite Verstärker (15 und 17) im wesentlichen gleiche Signalverstärkung haben;
daß der zweite Signalkanal ein Spannungsteilernetzwerk (42, 43) enthält, um an einem Ausgang des zweiten Signalkanals eine amplitudenübersetzte Version von Ausgangssignalen des ersten Verstärkers zu liefern;
daß der dritte Signalkanal ein Spannungsteilernetzwerk (60, 62) enthält, um an einem Ausgang des dritten Signalkanals eine amplitudenübersetzte Version von Ausgangssignalen des zweiten Verstärkers zu liefern.
4. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Signalkanal eine erste getastete Abfrage- und Halteschaltung (20, 22) enthält, die mit der Videosignalquelle gekoppelt und derart steuerbar ist, daß sie während eines ersten Intervalls einen abfragenden Zustand zur Entnahme einer Amplitudenprobe eines Videosignals einnimmt und während eines nachfolgenden zweiten Intervalls einen haltenden Zustand einnimmt;
daß der erste Verstärker (15) Ausgangssignale der ersten Abfrage- und Halteschaltung empfängt;
daß der dritte Signalkanal eine zweite getastete Abfrage- und Halteschaltung (24, 26) enthält, die mit einem Ausgang des ersten Verstärkers (15) gekoppelt und derart gesteuert ist, daß sie während des ersten Intervalls einen haltenden Zustand und während des zweiten Intervalls einen abfragenden Zustand zur Abfrage der Ausgangssignale des ersten Verstärkers einnimmt;
daß der zweite Verstärker (17) Ausgangssignale der zweiten Abfrage- und Halteschaltung empfängt.
daß der zweite Signalkanal eine erste getastete Abfrage- und Halteschaltung (20, 22) enthält, die mit der Videosignalquelle gekoppelt und derart steuerbar ist, daß sie während eines ersten Intervalls einen abfragenden Zustand zur Entnahme einer Amplitudenprobe eines Videosignals einnimmt und während eines nachfolgenden zweiten Intervalls einen haltenden Zustand einnimmt;
daß der erste Verstärker (15) Ausgangssignale der ersten Abfrage- und Halteschaltung empfängt;
daß der dritte Signalkanal eine zweite getastete Abfrage- und Halteschaltung (24, 26) enthält, die mit einem Ausgang des ersten Verstärkers (15) gekoppelt und derart gesteuert ist, daß sie während des ersten Intervalls einen haltenden Zustand und während des zweiten Intervalls einen abfragenden Zustand zur Abfrage der Ausgangssignale des ersten Verstärkers einnimmt;
daß der zweite Verstärker (17) Ausgangssignale der zweiten Abfrage- und Halteschaltung empfängt.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß von einem Signalausgang des zweiten
Verstärkers (17) eine Gleichstrom-Gegenkopplungsstrecke
(85) zu einem Signaleingang des ersten Verstärkers (15)
geführt ist.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die Gegenkopplungsstrecke einen Vergleicher (100, 102) aufweist, der einen an ein Referenzpotential (94) angeschlossenen Referenzeingang (T 4), einen mit dem Signalausgang des zweiten Verstärkers (17) gekoppelten Signaleingang (T 3) und einem mit dem Signaleingang des ersten Verstärkers (15) gekoppelten Signalausgang (T 5) hat;
daß mit dem Signalausgang des Vergleichers ein Filterkondensator (99) gekoppelt ist.
daß die Gegenkopplungsstrecke einen Vergleicher (100, 102) aufweist, der einen an ein Referenzpotential (94) angeschlossenen Referenzeingang (T 4), einen mit dem Signalausgang des zweiten Verstärkers (17) gekoppelten Signaleingang (T 3) und einem mit dem Signaleingang des ersten Verstärkers (15) gekoppelten Signalausgang (T 5) hat;
daß mit dem Signalausgang des Vergleichers ein Filterkondensator (99) gekoppelt ist.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US06/555,587 US4602278A (en) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | Non-linear processor for video signal vertical detail component |
US06/555,588 US4558352A (en) | 1983-11-28 | 1983-11-28 | Sampled data vertical detail signal processor |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE3443380A1 DE3443380A1 (de) | 1985-06-05 |
DE3443380C2 true DE3443380C2 (de) | 1988-06-30 |
Family
ID=27070924
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19843443380 Granted DE3443380A1 (de) | 1983-11-28 | 1984-11-28 | Schaltungsanordnung zur verarbeitung von videosignalen, insbesondere der vertikaldetail-komponenten |
Country Status (7)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0697781B2 (de) |
KR (1) | KR920006154B1 (de) |
DE (1) | DE3443380A1 (de) |
FR (1) | FR2555850B1 (de) |
GB (1) | GB2150786B (de) |
HK (1) | HK24693A (de) |
IT (1) | IT1177297B (de) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
UA27117C2 (uk) * | 1993-01-15 | 2000-02-28 | Олександр Олександрович Антонов | Пристрій регеhерації відеосигhалів для кольорового телебачеhhя |
WO2005101658A1 (en) * | 2004-04-15 | 2005-10-27 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Analogue non-linear dynamic filter |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1428963A (en) * | 1972-04-04 | 1976-03-24 | Dolby Laboratories Inc | Circuits for modifying the dynamic range of signals |
JPS5234611B2 (de) * | 1974-03-06 | 1977-09-05 | ||
JPS5177153A (de) * | 1974-12-27 | 1976-07-03 | Meiyo Electric | |
JPS5234611U (de) * | 1975-09-03 | 1977-03-11 | ||
JPS598984B2 (ja) * | 1975-12-24 | 1984-02-28 | ソニー株式会社 | テレビジヨンジユゾウキ |
JPS5510228A (en) * | 1978-07-05 | 1980-01-24 | Nec Corp | S/n improving unit for television video signal |
JPS5593377A (en) * | 1979-01-10 | 1980-07-15 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Sn ratio improving unit |
JPS55142066U (de) * | 1979-03-30 | 1980-10-11 | ||
US4295160A (en) * | 1979-05-11 | 1981-10-13 | Rca Corporation | Signal processing circuit having a non-linear transfer function |
US4245238A (en) * | 1979-05-11 | 1981-01-13 | Rca Corporation | Non-linear processing of video image vertical detail information |
JPS56161708A (en) * | 1980-05-19 | 1981-12-12 | Toshiba Corp | Signal processing circuit |
JPS56169409A (en) * | 1980-05-31 | 1981-12-26 | Toshiba Corp | Logarithmic amplifier |
US4365266A (en) * | 1981-04-20 | 1982-12-21 | Rca Corporation | Horizontal and vertical image detail processing of a color television signal |
GB2110044A (en) * | 1981-11-06 | 1983-06-08 | Rca Corp | Digital signal separation network and television receiver including such a network |
-
1984
- 1984-11-22 IT IT23704/84A patent/IT1177297B/it active
- 1984-11-26 GB GB08429766A patent/GB2150786B/en not_active Expired
- 1984-11-27 JP JP59251486A patent/JPH0697781B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1984-11-27 FR FR848418052A patent/FR2555850B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 1984-11-27 KR KR1019840007436A patent/KR920006154B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1984-11-28 DE DE19843443380 patent/DE3443380A1/de active Granted
-
1993
- 1993-03-18 HK HK246/93A patent/HK24693A/xx not_active IP Right Cessation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0697781B2 (ja) | 1994-11-30 |
FR2555850A1 (fr) | 1985-05-31 |
GB8429766D0 (en) | 1985-01-03 |
HK24693A (en) | 1993-03-26 |
IT8423704A1 (it) | 1986-05-22 |
KR850004001A (ko) | 1985-06-29 |
KR920006154B1 (ko) | 1992-07-31 |
DE3443380A1 (de) | 1985-06-05 |
JPS60134670A (ja) | 1985-07-17 |
FR2555850B1 (fr) | 1990-04-27 |
IT8423704A0 (it) | 1984-11-23 |
IT1177297B (it) | 1987-08-26 |
GB2150786B (en) | 1987-09-30 |
GB2150786A (en) | 1985-07-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3017932C2 (de) | Verarbeitungsschaltung für Vertikaldetails eines Videobildes darstellende Signale | |
DE2812990A1 (de) | Anordnung zur verarbeitung elektrischer signale | |
DE3430933A1 (de) | Nichtlineare dynamische entkernungsschaltung fuer videosignale | |
DE3246213A1 (de) | Regelverstaerker | |
DE3719967C2 (de) | ||
DE2053513B2 (de) | Verfahren und Anordnung zur Vermeidung des Auflösungsverlustes in Vertikalrichtung eines Farbfernsehbildes | |
DE3631131C2 (de) | ||
DE3029342A1 (de) | Kammfilterschaltung | |
DE3315663C2 (de) | Schaltung zur dynamischen Unterdrückung kleiner Wechselsignalamplituden für ein Bildwiedergabesystem | |
DE3009263C2 (de) | Selbsteinstellendes Filter mit einer Verzögerungsschaltung | |
DE2152073A1 (de) | Einrichtung mit variabler Bandbreite fuer ein Signaluebertragungssystem | |
DE3126341A1 (de) | Nichtlineare anhebungsschaltung | |
DE2822837A1 (de) | Anordnung zur verminderung des stoeranteils in nutzsignalen | |
DE3227087C2 (de) | Bandfilterverstärkerschaltung | |
DE4318057C1 (de) | Schaltungsanordnung zur Verbesserung der Qualität von Videosignalen | |
DE3249132T1 (de) | Farbtraegersignal-trennschaltung | |
DE3443380C2 (de) | ||
DE2931415C2 (de) | Kammfilterschaltung zur Trennung eines Farbvideosignals in seine Komponenten Leuchtdichte- und Farbartsignal | |
EP0105998B1 (de) | Integrierte Schaltung eines Digitalfilters für den Luminanzkanal von Farbfernsehgeräten | |
DE3530299C2 (de) | ||
DE3786623T2 (de) | Schaltung zur Verarbeitung vom Videosignal. | |
DE2821773C2 (de) | ||
EP0135599B1 (de) | Integrierte Schaltung eines Digitalfilters für den Luminanzkanal von Farbfernsehempfängern | |
DE2517977A1 (de) | Konferenzschaltung | |
DE3629536A1 (de) | Schaltung zur pegelabhaengigen rauschverminderung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: RCA LICENSING CORP., PRINCETON, N.J., US |
|
8320 | Willingness to grant licences declared (paragraph 23) |