DE3536211C2 - Steuersystem zur Überlastungskontrolle des Farbartsignals in einem Farbfernsehempfänger - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Steuersystem mit den im Oberbe­ griff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen. Insbesondere handelt es sich um die Reduzierung von Überlastungen, die zu befürchten sind, wenn die Ausgangssignale des Farbartkanals übermäßig stark sind.

Die Farbartkomponente (Chrominanzkomponente) der übli­ chen, über Rundfunk gesendeten Videosignale enthält in sequentieller Weise ein als Burst (Schwingimpuls) er­ scheinendes Farbsynchronsignal gefolgt von der Farb-Bild- Information. Die Amplitude des Farbbursts und das Verhält­ nis dieser Amplitude zur Amplitude der Bildinformation sind im allgemeinen durch Übereinkunft festgelegt. Nicht selten jedoch weicht der Betrag des Farbbursts (und der Bildinformation) des empfangenen Signals von dem gewünsch­ ten Wert ab, z. B. infolge fehlerhafter Sendeanlagen oder gewisser Eigenarten des Übertragungsmediums, usw . . Um die­ se Abweichungen zu kompensieren und das Farbartsignal wieder auf die nominellen Werte zu bringen, enthalten her­ kömmliche Empfänger Schaltungen zur automatischen Chromi­ nanzregelung (ACR). Die ACR-Schaltungen fühlen unerwünsch­ te Schwankungen im Betrag des Farbbursts, um eine Steuer­ information abzuleiten, aufgrund derer die Verstärkung des Farbartsignals derart beeinflußt wird, daß die Amplitude des Burstsignals konstant auf einem gewünschten Wert bleibt.

Trotz des Vorhandenseins geeigneter ACR-Schaltungen können gewisse widrige Umstände dazu führen, daß Signale im Farb­ artkanal des Empfängers übermäßig hohe Beträge bekommen, mit der Folge, daß die Farbbildröhre übersteuert wird, was zu sogenannten "Überstrahlungs"-Erscheinungen führt, welche die Bildauflösung verschlechtern können. Wie es z. B. in der US-Patentschrift 3 740 462 diskutiert ist, bestimmt das ACR-System, das die Burstamplitude typi­ scherweise mit relativ rauschfesten Erfassungsmethoden fühlt, bei Empfang rauschbehafteter Signale eine Verstär­ kungseinstellung, die für die Verarbeitung des wahren Farbartsignals angemessen ist, ohne Rücksichtnahme auf die begleitenden Rauschkomponenten. Nun können sich aber das in der Verstärkung justierte Farbartsignal und die begleitenden starken Rauschkomponenten, wenn sie eine gegenseitig verstärkende Phasenbeziehung zueinander haben, derart kombinieren, daß das resultierende Signal am Aus­ gang des Farbartkanals einen übermäßig hohen Betrag be­ kommt, wodurch sich die erwähnten unerwünschten "Über­ strahlungs"-Effekte in Bereichen des wiedergegebenen Bil­ des ergeben können. Eine andere Ursache solcher übermäßi­ gen Beträge kann die Verwendung eines unkonventionellen Verhältnisses zwischen Burst- und Farbartamplitude durch die Sendeanstalt sein.

Zur Lösung der vorstehenden Probleme regt die oben genannte US-Patentschrift an, das ACR-System des Empfängers durch einen zusätzlichen Farbart-Übersteuerungsschutz zu ergän­ zen. Diese Ergänzung besteht im einzelnen darin, daß das Signal des Farbartkanals nach der ACR-Behandlung einem zu­ sätzlichen, in seiner Verstärkung steuerbaren Verstärker zugeführt wird. Die Einstellung dieses Verstärkers wird durch das gefilterte Ausgangssignal eines Spitzendetektors bestimmt, der auf solche Ausschläge am Ausgang des zusätz­ lichen Verstärkers anspricht, die einen geeigneten vorein­ gestellten Schwellenwert überschreiten.

Ferner ist aus der US 39 62 723 eine Schaltung zur automati­ schen Konstantregelung der Spitzenamplitude der Farbsignale auch bei Veränderungen des Verhältnisses der Farbsignalampli­ tude zur Burst-Amplitude unter Berücksichtigung von Störungen durch Rauschen bekannt, bei der die Hüllkurve des von einem Farbverstärker gelieferten Farbsignals detektiert, im Pegel verschoben und der Spitzenwert festgestellt wird, der dann mit einem Bezugspotential verglichen wird, und aus der so ermittelten Signaldifferenz wird ein Steuersignal für den Farbverstärker abgeleitet. Ferner ist es aus der DE 31 36 216 A1 bekannt, die Amplitude des Farbsignals unter Verringerung des Einflusses starker Rauschanteile zu regeln.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Übersteuerungs- Regelschaltung für Farbsignale zu schaffen, die bei kurz­ zeitigen oder rauschbedingten Farbübersteuerungen eine solche Herabregelung des Farbverstärkers verhindert, daß die Sätti­ gung des Gesamtbildes unerwünscht vermindert wird.

Diese Aufgabe wird durch die im Kennzeichenteil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Ein Regelsystem gegen Farbart-Überlastung gemäß den Prin­ zipien der vorliegenden Erfindung enthält eine Erfassungs­ einrichtung, die auf das Ausgangssignal einer das Farben­ artsignal verarbeitenden Einrichtung anspricht, um einen Überlastungs-Erfassungswert zu erzeugen, der dem mittleren Wert derjenigen Beträge des Ausgangssignals entspricht, welche über eine Zeitspanne vorgewählter Dauer einen vor­ bestimmten Betrag ständig überschreiten. Eine zusätzliche, auf die Ausgangsgröße der Erfassungseinrichtung anspre­ chende Einrichtung entwickelt ein Überlastungs-Steuersig­ nal, das im wesentlichen repräsentativ für den Mittelwert derjenigen der oben erwähnten Erfassungswerte ist, die von der Erfassungseinrichtung über eine verlängerte Zeit­ spanne von bestimmter Dauer erzeugt werden (z. B. für die Dauer eines Teilbild- oder Vollbildintervalls).

Bei dieser Anordnung muß also ein Zeit-Schwellenwert über­ wunden werden, bevor eine Betragsüberschreitung einen Bei­ trag zur Bestimmung des Überlastungs-Erfassungswertes lie­ fern darf. Dieses Erfordernis stellt z. B. sicher, daß das Vorhandensein isolierter vorübergehender Überlastungen un­ erheblicher Dauer, die nur relativ wenig störend sind, nicht eine unerwünschte Verminderung der Sättigung in ei­ nem Farbbild erzwingt, das ansonsten zufriedenstellend wiedergegeben wird. Es dürfte aber wünschenswert sein, die erwähnte Zeitschwelle für die Überlastungsdauer steuer­ bar zu machen, und zwar in Abhängigkeit vom festgestellten Rauschpegel, der das wahre Farbartsignal am Ausgang der Farbart-Verarbeitungsanordnung begleitet. Bei schwachem Rauschen ist es im wesentlichen nur das Farbartsignal selbst, das zu Überlastungszuständen beiträgt. Beim Vor­ handensein hoher Rauschpegel jedoch ist das Ausgangssig­ nal der Verarbeitungseinrichtung die Resultierende der Kombination des wahren Farbartsignals mit Rauschkomponen­ ten hoher Amplitude. Wegen der Unregelmäßigkeit der Para­ meter von Rauschkomponenten wird der starke Rauschbeitrag den Betrag der Resultierenden in unregelmäßiger Weise ver­ mindern (sowie auch in unregelmäßiger Weise erhöhen). Um sicherzustellen, daß ernsthafte Überlastungszustände nicht übersehen werden, wo der Rauschbeitrag zum resultierenden Betrag relativ groß ist, ist es vernünftig, die zur Iden­ tifizierung einer Überlastung geforderte Breite des In­ tervalls andauernder Betragsüberschreitung zu vermindern, wenn der Pegel des begleitenden Rauschens höher wird. Dementsprechend enthält ein Regelsystem gegen Farbart- Überlastungen erfindungsgemäß zweckmäßigerweise eine zu­ sätzliche Einrichtung, die auf das Ausgangssignal der Farbart-Verarbeitungseinrichtung anspricht, um den Rausch­ energiegehalt in diesem Signal zu bestimmen und abhängig davon ein Rausch-Steuersignal zu erzeugen, das die Breite des zur Bestimmung des Überlastungs-Erfassungswertes be­ nutzten Intervalls beeinflußt.

Das Überlastungs-Steuersignal, das im wesentlichen re­ präsentativ für den Mittelwert der Überlastungs-Erfassungs­ werte über die vorbestimmte verlängerte Zeitspanne ist, kann gewünschtenfalls als die alleinige bestimmende Größe für die Verstärkungseinstellung im Überlastungs-Regelsystem dienen. In diesem Fall ist die Verstärkungsverminderung des Farbartsignals für ein gegebenes Betragsübermaß unabhängig vom "Tastverhältnis" der Überlastungsbedingung. In einer bevorzugten Ausführungsform jedoch erfolgt eine Bemessung des Überlastungs-Steuersignals entsprechend einem Maß für die relative Dichte der Überlastungen. Diese Überlastungs­ dichte kann z. B. dadurch bestimmt werden, daß man fühlt, wie oft innerhalb der verringerten Zeitspanne ein Über­ lastungs-Erfassungswert von der oben erwähnten Erfassungs­ einrichtung erzeugt wird. Die genannte Bemessung kann z. B. so sein, daß im Falle einer hohen Dichte von Überlastungen die Verstärkungsverminderung für ein gegebenes Amplituden­ übermaß größer ist als im Falle einer geringen Dichte von Überlastungen. Dies steht im Einklang mit der subjektiven Empfindung, daß es beim Auftreten einer Überbelastung in einem isolierten begrenzten Bildbereich besser ist, wenn die Überbelastung durch die allumfassende Verminderung der Sättigung nicht voll abgeschwächt wird, sondern weniger. Eine im wesentlichen volle Abschwächung der Überbelastung ist jedoch erwünscht, wenn die Überlastungsfälle einen großen Bereich des Bildes einnehmen.

Die wesentlichen Merkmale einer erfindungsgemäßen Anord­ nung sind im Patentanspruch 1 zusammengefaßt. Vorteil­ hafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran­ sprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt als Blockschaltbild einen Teil eines digi­ talen Fernsehempfängers, der eine Schaltungsanord­ nung zur Reduzierung von Farbart-Überbelastungen enthält;

Fig. 2a zeigt als Blockschaltbild einen erfindungsgemäßen Farbart-Überlastungsdetektor zur Verwendung im Emp­ fänger nach Fig. 1;

Fig. 2b ist ein Blockschaltbild einer anderen Ausführungs­ form des das Steuersignal erzeugenden Teils der Schaltung nach Fig. 2a;

Fig. 3 ist ein Blockschaltbild einer den Mittelwert von Signalen bildenden Schaltung zur Verwendung in der Schaltungsanordnung nach Fig. 2a;

Fig. 4 ist ein Blockschaltbild eines Zeitkonstanten-Gene­ rators zur Verwendung in der Schaltungsanordnung nach Fig. 2a.

Die Fig. 1 zeigt eine Anordnung zur Reduzierung von Farb­ artsignal-Überlastungen bei Anwendung in einem digitalen Fernsehempfänger. Gemäß der Fig. 1 wird ein binärcodiertes digitales Basisband-Videosignalgemisch auf eine Schiene 10 gegeben, z. B. von einem Analog/Digital-Wandler. Die di­ gitalen Abfragewerte oder "Proben" des Signalgemischs ge­ langen zu einer Farbart/Leuchtdichte-Trennstufe 11, worin die Leuchtdichtekomponente Y und die Farbartkomponente C aus dem Videosignalgemisch abgetrennt werden. Die Leucht­ dichtekomponente wird in einem zugehörigen Prozessor 12 in geeigneter Weise verarbeitet. Das verarbeitete Leucht­ dichtesignal wird auf eine Matrixschaltung 17 gegeben, worin es mit einem in geeigneter Weise verarbeiteten Farb­ artsignal kombiniert wird, um die Primärfarbsignale R, G und B zur Ansteuerung einer Wiedergaberöhre (nicht darge­ stellt) zu erzeugen.

Das Farbartsignal aus der Stufe 11 erfährt eine Bandpaß­ filterung in einer Schaltung 13, um diejenigen Signalbe­ standteile zu entfernen, die außerhalb des Frequenzbandes der Farbartsignalkomponente liegen. Das bandpaßgefilterte Farbartsignal wird auf einen Farbart-Prozessor 14 gegeben. Die Verarbeitung innerhalb des Prozessors 14 kann z. B. eine herkömmliche automatische Chrominanzregelung (ACR) enthalten. Das verarbeitete Farbartsignal vom Prozessor 14 wird einem System zur Reduzierung von Farbartüberlastun­ gen zugeführt, das einen Überlastungsdetektor 16 und eine Signaldämpfungs- oder Verstärkerschaltung 15 enthält. Das vom Überlastungs-Reduziersystem kommende Signal wird auf eine weitere Farbart-Verarbeitungsschaltung 14′ und dann auf die Matrixschaltung 17 gegeben.

Die Fig. 2a zeigt Einzelheiten des Farbart-Überlastungs­ detektors 17 im Reduziersystem nach Fig. 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das z. B. vom Prozessor 14 kommende Farbartsignal wird über eine Schiene 20 auf einen Betragsdetektor 22 gegeben. Das Signal auf der Schiene 20 kann z. B. eine Folge von Abfragewerten oder Proben der Farbdifferenzsignale (R-Y) und (B-Y) sein oder eine Folge von Proben des I- und des Q-Signals. Die Ampli­ tuden dieser Signale hängen von der Abfragephase ab. Der Detektor 22 gewinnt den Signalbetrag aus den Proben in einer an sich bekannten Weise. Wenn z. B. die Proben mit dem Vierfachen der Hilfsträgerfrequenz erscheinen, dann läßt sich der Betrag des Signals errechnen aus der Quadrat­ wurzel der Summe der Quadrate von Paaren aufeinanderfol­ gender Proben. Abhängig von der Architektur des jeweili­ gen Fernsehempfängers kann es auch sein, daß die Betrags­ werte direkt am Farbart-Prozessor 14 zur Verfügung stehen, so daß ein gesonderter Detektor 22 nicht notwendig ist.

Die Betrags- oder Absolutwerte werden in einem Element 26 zwischengespeichert. Die Informationsbandbreite des Farb­ artsignals ist höchstens 1,5 MHz. Um das Nyquist-Abtast­ kriterium zu erfüllen, muß das Signal mit einer Frequenz abgefragt werden, die mindestens gleich dem Doppelten der Informationsbandbreite ist. Die Farbhilfsträgerfrequenz f_sc beträgt 3,58 MHz. Bei einer als Überlastungsdetektor dienenden Schaltung jedoch ist es nicht nötig, alle Sig­ nalinformation zu bewahren, und daher kann das Element 26 so taktgesteuert werden, daß es z. B. nur einen von vier oder nur einen von acht Probenwerten aus dem Betragsde­ tektor 22 zwischenspeichert.

Die Betragswerte vom Element 26 werden auf den Subtrahen­ deneingang einer Subtrahierschaltung 28 und auf den Sig­ naleingang einer Torschaltung 32 gegeben. An den Minuen­ deneingang der Subtrahierschaltung 28 wird ein Referenz­ wert gelegt, der dem höchsten noch erwünschten Betrag des Farbartsignals entspricht und von einer Referenzquelle 30 geliefert wird.

Der das Polaritäts- oder Vorzeichenbit liefernde Ausgang der Subtrahierschaltung 28 ist mit dem Steuereingang der Torschaltung 32 verbunden. Eine logische "1" am Vorzei­ chenausgang bringt die Torschaltung 32 dazu, den an ihrem Signaleingang anstehenden Betragswert durchzulassen. Eine logische 1 erscheint am Vorzeichenausgang für alle diejeni­ gen Betragswerte aus dem Element 26, die den Referenzwert aus der Quelle 30 übersteigen. Somit läßt die Torschaltung 32 nur solche Betragswerte des Farbartsignals durch, die einen Überlastungszustand bedeuten.

Diese Überlast-Signalproben von der Torschaltung 32 werden auf eine Mittelwertschaltung 34 gegeben, welche die Mittel­ werte von Gruppen jeweils N aufeinanderfolgender Signalpro­ ben erzeugt. Die Anzahl N von Signalproben in jeder Gruppe wird durch ein von einem Festwertspeicher (ROM) 52 kommen­ des Signal eingestellt, das in Relation zum Rauschen steht, welches während des vorangegangenen Teil- oder Vollbildes im Farbartkanal vorhanden war.

Von der Mittelwertschaltung 34 gelieferte Werte werden auf den Überlastungs-Steuersignalgenerator 35 gekoppelt, der einen Zeitkonstanten-Generator 36, einen Zähler 38 und einen Festwertspeicher (ROM) 42 aufweist. Der Zeit­ konstanten-Generator 36 wirkt im Sinne einer Integration der Mittelwerte von der Schaltung 34 und wird weiter un­ ten ausführlicher in Verbindung mit Fig. 3 beschrieben. Für den Augenblick genüge die Feststellung, daß der Zeit­ konstanten-Generator 36 eine Anstiegszeitkonstante hat, die kleiner (schneller) als seine Abklingzeitkonstante ist.

Alle Fälle des Auftretens einer Überlastungsbedingung wer­ den im Zähler 38 über die Dauer eines Teil- oder Vollbil­ des gezählt, und der betreffende Zählwert wird in einem Zwischenspeicher (Latch-Schaltung) 40 gespeichert, um wäh­ rend der nachfolgenden Teil- oder Vollbildperiode benutzt zu werden.

Der vom Zähler 38 entwickelte Zählwert oder ein Teil des­ selben, z. B. die drei oder vier höchstwertigen Bits der Binärzahl am Ausgang des Zählers 38, werden mit den vom Element 36 kommenden Werten zu einem Adressen-Codewort für den Festwertspeicher 42 kombiniert. Dabei können die Bits vom Zwischenspeicher 40 die höchstwertigen Bits des Adressen-Codewortes bilden, während die Signalbits vom Element 36 als die niedrigstwertigen Bits des Codewortes eingesetzt werden.

Der Festwertspeicher 42 ist so programmiert, daß er das passende Überlastungs-Steuersignal für den sich zur Zeit ergebenden Überlastungszustand des Farbartsignals liefert. Der gespeicherte Zählwert vom Zähler 38 bewirkt, als Be­ standteil des Adressen-Codewortes, eine Bemessung des Überlastungs-Steuersignals abhängig von der Anzahl der Überlastungsfälle, zu den weiter oben beschriebenen Zwecken. Als Folge der Bemessung wird die Verstärkungs­ verminderung, die das Ausgangssignal des Festwertspeichers 42 aufgrund eines gegebenen Ausgangswertes des Elementes 36 bewirkt, im Falle eines vom Zwischenspeicher 40 abge­ gebenen hohen Überlastungs-Zählwertes ausgeprägter als im Falle eines niedrigen Zählwertes.

In der Anordnung nach Fig. 2a werden der Zähler 38, der Zwischenspeicher 40 und der Festwertspeicher 42 durch einen Rückstelltakt abgetastet. Der Rückstelltakt, dessen zeitliche Lage koinzident mit dem Vertikalsynchronimpuls gelegt sein kann, bewirkt, daß der Zwischenspeicher 40 den am Ende eines Teilbildintervalls im Zähler 38 vorhan­ denen Zählwert hält und daß der Zähler 38 auf Null zurück­ gestellt wird. Der Rückstellimpuls wird vor seinem Anle­ gen an den Festwertspeicher 42 verzögert, damit noch Zeit für die Einstellung des neuen Adressenwertes aus dem Zwi­ schenspeicher 40 ist, und anschließend veranlaßt der Rück­ stellimpuls den Festwertspeicher 42, den neu adressierten Überlastungs-Steuerwert auszugeben.

Die Fig. 2b zeigt einen alternativen Überlastungs-Steuer­ signalgenerator 35′, der auf die Farbartüberlastungs- Mittelwerte vom Element 34 anspricht. In der Anordnung nach Fig. 2b erfüllen Elemente, die mit den gleichen Be­ zugszahlen wie in Fig. 2a bezeichnet sind, die gleichen Funktionen wie dort. Die vom Element 34 gelieferten Mittel­ werte werden auf einen Eingang eines Addierers 60 gegeben. Der zweite Eingang des Addierers 60 ist mit dem Ausgang eines Zwischenspeichers 61 verbunden, der den vorher vom Addierer 60 gelieferten Summenwert speichert. Jeder vom Element 34 kommende Wert wird mit der Summe der vorange­ gangenen Ausgangswerte dieses Elementes addiert. Die Ge­ samtanzahl der im Addierer 60 summierten Werte ist die Anzahl der zwischen aufeinanderfolgenden Rückstellimpulsen auftretenden Überlastungsfälle.

Die Endsumme wird unter Steuerung durch den Rückstellim­ puls in einem Zwischenspeicher 62 gespeichert. Die End­ summe wird dann als Dividend auf eine Dividierschaltung 63 gegeben.

Die Mittelwertschaltung 34 liefert über eine Verbindung 37 bei jedem Auftreten eines Überlastungswertes einen Impuls. Die Anzahl der summierten Überlastungswerte wird in einem Zähler 38 gezählt, und diese Zahl wird auf die Dividier­ schaltung 63 gegeben, um die vorstehend erwähnte Endsumme zu teilen und dadurch einen Mittelwert der Überlastungs- Mittelwerte vom Element 34 zu erhalten. Die Ausgangsgröße der Dividierschaltung 63 wird mit dem Zählwert des Zählers 38 (über einen Zwischenspeicher 40) kombiniert, um Adressen- Codewörter für den Festwertspeicher 42′ zu bilden, der das Überlastungs-Steuersignal abgibt.

Es sei nun wieder die Fig. 2a betrachtet, wo zu sehen ist, daß die Werte vom Betragsdetektor 22 auch auf den Signal­ eingang einer Torschaltung 48 gegeben werden. Eine Schal­ tung 46, die z. B. auf den Vertikalaustastimpuls und den Horizontalsynchronimpuls anspricht, erzeugt ein Torsteuer­ signal während des Vertikalaustastintervalls. Dieses Tor­ steuersignal versetzt die Torschaltung 48 für eine Dauer von z. B. einer Horizontalzeilenperiode in einen die Be­ tragswerte durchlassenden Zustand. Das Torsteuersignal er­ scheint während eines oder mehrerer Zeilenintervalle, in denen keine Bildinformation, kein VIR-Signal usw. vorhanden ist. Die Beträge der von der Torschaltung 48 durchgelasse­ nen Werte zeigen somit die Rauschamplitude an.

Die einzelnen Rausch-Probenwerte werden in einem Element 50 integriert, das eine Schaltungsanordnung ähnlich den Elementen 60, 61 und 62 in Fig. 2b enthalten kann. Der Ge­ samtwert des Rauschens über die Rauschintegrationsperiode ist ein Maß für die relative Rauschenergie im Farbartsig­ nal. Es sei erwähnt, daß die vom Element 50 erzeugte Zahl sehr groß sein kann und zu ihrer Darstellung eine große Anzahl von Bits erfordert. Um den Hardware-Aufwand zu mindern, den große, das Gesamtrauschen anzeigende Zahlen dem System abverlangen, kann es zweckmäßig sein, nur die höherwertigen Bits der Rausch-Probenwerte bei der Integra­ tion zu verwenden oder, alternativ, nur die höherwertigen Bits der laufenden Summe der Rauschwerte zu benutzen.

Es ist nicht praktisch, die Rausch-Steuersignale für die Überlastungs-Mittelwertschaltung 34 mit hoher Auflösung zu erzeugen. Das Rausch-Steuersignal sollte vielmehr für Bereiche der Rauschenergie anzeigend sein, um eine relativ grobe Einstellung der Mittelwertschaltung 34 vorzusehen. So reicht es aus, wenn das Rausch-Steuersignal beispiels­ weise nur 16 verschiedene Werte annehmen kann, die 16 Rauschenergiebereiche repräsentieren. Ein Festwertspeicher 52, der einen mit dem Ausgang des Rauschintegrators 50 gekoppelten Adresseneingang hat, ist so programmiert, daß er die integrierten Rauschwerte in Steuersignale überführt, die für den jeweiligen Rauschenergiebereich repräsentativ sind und die auf die Überlastungs-Mittelwertschaltung 34 gegeben werden. Im einzelnen kann die Programmierung des Festwertspeichers so sein, daß er einen Steuersignalwert von N = 8 für den höchsten Bereich der integrierten Rausch­ werte und einen Wert von N = 32 für den niedrigsten Bereich der integrierten Rauschwerte liefert, während die Werte zwischen 8 und 32 für die dazwischenliegenden Bereiche gel­ ten (es sei bemerkt, daß der Integrator 50 am Beginn des Vertikalaustastintervalls zurückgestellt wird).

Die Fig. 3 zeigt eine beispielgebende Schaltung, die als Element 34 in Fig. 2a verwendet werden kann. Diese Aus­ führungsform des Elementes 34 liefert am Ausgang einen Überlastungs-Erfassungswert für N aufeinanderfolgende, je­ weils eine Überlastungsbedingung erfüllende Signalproben. Der ausgangsseitige Wert ist der Mittelwert von N aus­ schließlich aufeinanderfolgenden Werten. Die Anzahl N wird durch das Steuersignal von den das Rauschen messenden Ele­ menten 50 und 52 bestimmt.

In der Anordnung nach Fig. 3 sind ein Zwischenspeicher (Latch-Schaltung) 71 und ein UND-Glied 72 vorgesehen, um anzuzeigen, wann aufeinanderfolgende Werte einen Über­ lastungszustand einnehmen. Der Zwischenspeicher 71 be­ wirkt eine Verzögerung um eine Abfrageperiode. Das Vor­ zeichenbit-Signal von der Subtrahierschaltung 28 wird auf den Zwischenspeicher 71 und auf einen Eingang des UND- Gliedes 72 gegeben. Die um eine Abfrageperiode im Zwischen­ speicher 71 verzögerten Vorzeichenbits werden an einen zweiten Eingang des UND-Gliedes 72 gelegt. Wenn aufeinan­ derfolgende Abfragewerte die Überlastungsbedingung erfül­ len, sind beide Eingänge des UND-Gliedes 72 auf hohem Lo­ gikpegel, so daß dieses Glied am Ausgang einen hohen Pe­ gel liefert.

Der Ausgang des UND-Gliedes 72 ist über einen Zwischen­ speicher 81 mit einem Programm/Zählung-Umschalteingang P/Z eines programmierbaren Zählers 79 und mit dem Rücksetz­ eingang eines Zwischenspeicher 75 verbunden. Wenn das Aus­ gangssignal des UND-Gliedes 72 (und des Zwischenspeichers 81) niedrig ist, wird der Zwischenspeicher 75 im zurück­ gesetzten Zustand gehalten, und der Zähler 79 ist auf den "Programmbetrieb" gestellt, das heißt, der Zählbetrieb ist angehalten und der Zähler ist so konditioniert, daß er Programmwerte vom Festwertspeicher 52 aufnimmt. Wenn das Ausgangssignal vom UND-Glied 72 (und vom Zwischenspeicher 81) hohen Logikpegel hat, wird der Zwischenspeicher 75 so konditioniert, daß er im taktgesteuerten Betrieb arbeitet, und der Zähler 79 ist aktiviert, um Taktimpulse zu zählen (der Takt ist synchron und gleich mit der Abfragefrequenz der vom Zwischenspeicher 26 gelieferten Abfragewerte). Der Zwischenspeicher 81 ist zwischen das UND-Glied 72 und die Elemente 75 und 79 eingefügt, um ein ungewolltes Rückstel­ len dieser Elemente zu verhindern, wenn die Werte durch das System getaktet werden, d. h. während derjenigen Zei­ ten, in denen der Logikzustand des Vorzeichenbits bestimmt wird.

Der Zähler 79 liefert einen Ausgangsimpuls für N Taktim­ pulse, wenn er für mindestens N Taktperioden im Zählbe­ trieb ist. Wenn N aufeinanderfolgende Abfragewerte keine Überlastung darstellen, bewirkt das UND-Glied 72, daß der Zähler 79 neu programmiert wird und neu mit dem Zählen be­ ginnt, wenn weitere aufeinanderfolgende Abfragewerte Über­ lastungshöhe haben. Wenn N aufeinanderfolgende Werte die Überlastungsbedingung erfüllen, so daß der Zähler 79 ei­ nen Ausgangsimpuls liefert, stellt dieser Ausgangsimpuls über ein ODER-Glied 80 den Zwischenspeicher 75 zurück und wird außerdem zum Zwischenspeicher 77 gegeben, um die Aus­ gangsgröße eines Addierers 74 in diesen Speicher einzuge­ ben.

Der Addierer 74, der einen Eingang 73 zum Empfang der Be­ tragswerte vom Glied 32 (Fig. 2) hat, und der Zwischen­ speicher 75, dessen Eingang mit dem Ausgang des Addierers 74 und dessen Ausgang mit einem weiteren Eingang des Addierers gekoppelt ist, bilden einen digitalen Integra­ tor. Die zum Zwischenspeicher 75 gegebenen Rückstellsig­ nale verhindern, daß der Addierer die Summe von mehr als N Überlastwerten bildet. Nur wenn die Summe von N Über­ lastwerten erzeugt wird, wird der Summenwert im Zwischen­ speicher 77 gespeichert. Der Inhalt des Zwischenspeichers 77 wird als Dividend an eine Dividierschaltung 78 gelegt, die durch Werte vom Zwischenspeicher 52 so konditioniert wird, daß sie den Inhalt des Zwischenspeichers 77 durch den Wert N teilt und somit den über N Abfragen gebildeten Mittelwert der Überlastwerte liefert. Für den Fachmann auf dem Gebiet digitaler Schaltungstechnik wird es einleuch­ tend sein, daß der Wert, der notwendig ist, um den Zähler 79 für die Zählung von N Taktimpulsen zu programmieren, in Wirklichkeit nicht der Wert N sein muß. In ähnlicher Weise kann, wenn die Dividierschaltung 78 z. B. eine mit Stellenverschiebung und Addition arbeitende Bemessungs­ schaltung ist (sogenannte "Shift-and-Add"-Schaltung) der vom Festwertspeicher 52 auf die Dividierschaltung 78 ge­ gebene Wert auch anders als der Wert N sein.

Zusammenfassend gesagt erzeugt die Schaltung nach Fig. 3 Mittelwerte von Überlastbeträgen nur dann, wenn N auf­ einanderfolgende Abfragewerte die Überlastungsbedingung erfüllen, und der Zähler 79 erzeugt einen Ausgangsimpuls jedesmal dann, wenn ein neuer Überlastungs-Mittelwert ge­ liefert wird.

Die Fig. 4 zeigt eine beispielgebende Ausführungsform des in Fig. 2 enthaltenen Zeitkonstanten-Generators 36. Die Ausgangsgröße des Zeitkonstanten-Generators ist der von einem umkehrbaren Zähler 105 erzeugte Zählwert, der am Ende einer Teil- oder Vollbildperiode in einem Zwischen­ speicher 106 gespeichert wird, z. B. unter dem Einfluß des Vertikalsynchronsignals. Die Ausgangsgröße des Zählers 105 wird außerdem an einen Eingang einer Subtrahierschal­ tung 100 gelegt. Die Überlastungs-Mittelwerte vom Element 34 werden auf den anderen Eingang der Subtrahierschaltung 100 gegeben. Falls der Überlastungs-Mittelwert den Zählwert im Zähler 105 übersteigt, stellt das Vorzeichenbit von der Subtrahierschaltung 100 den Zähler so ein, daß er vorwärts zählt. Wenn andererseits der Überlastungs-Mittelwert klei­ ner ist als der Zählwert im Zähler 105, stellt das Vorzei­ chenbit von der Subtrahierschaltung 100 den Zähler 105 auf Rückwärtszählung. Ungeachtet dessen, ob der Zähler gerade vorwärts oder rückwärts zählt, wird er immer dann, wenn sein Zählwert gleich dem augenblicklichen Überlastungs­ wert wird, so eingestellt, daß er in Rückwärtsrichtung zu­ mindest so lange zählt, bis der nächste Überlastungswert an die Subtrahierschaltung 100 gelegt wird.

Die Vorwärts-Zählgeschwindigkeit (z. B. f_sc/164) ist schnel­ ler als die Rückwärts-Zählgeschwindigkeit (z. B. f_sc/2460), wodurch die Anstiegszeit des Zählers kürzer wird als die Abnahmezeit.

Mit der Zeit ist der vom Zähler 105 gelieferte Zählwert proportional dem Mittelwert der vom Element 34 gelieferten Überlastungs-Erfassungswerte.

Der Betrieb des umkehrbaren Zählers 105 wird wie folgt gesteuert. Ein Vorwärts-Taktsignal und ein Rückwärts-Takt­ signal werden an einen jeweils zugeordneten Signaleingang eines Multiplexers 104 gelegt. Der Ausgang des Multiplexers 104 ist mit dem Takteingang des Zählers 105 verbunden. Der Vorwärts/Rückwärts-Steuereingang (V/R) des Zählers und der Steuereingang des Multiplexers sind mit dem Ausgang eines UND-Gliedes 110 verbunden. Das UND-Glied 110 ist normaler­ weise so konditioniert, daß es das Vorzeichenbit von der Subtrahierschaltung 100 zum Multiplexer 104 und zum Zähler 105 durchläßt. Eine logische "1" vom Ausgang des UND-Glie­ des 110 stellt den Zähler 105 auf Vorwärtszählung und kon­ ditioniert den Multiplexer 104 so, daß er das Aufwärts­ taktsignal auf den Zähler 105 koppelt. Umgekehrt stellt eine logische "0" vom Ausgang des UND-Gliedes 110 den Zähler 105 auf Rückwärtszählung und konditioniert den Multiplexer 104 so, daß er das Rückwärts-Taktsignal an den Zähler 105 legt.

Die Schaltungsanordnung 102, abgesehen vom UND-Glied 110, fühlt Änderungen in den Werten des von der Subtrahierschal­ tung 100 gelieferten Vorzeichenbits. Wenn sich das Vor­ zeichenbit von einer logischen 0 in eine logische 1 än­ dert oder umgekehrt, schaltet ein D-Flipflop 111 das UND- Glied 110 aus, so daß es an seinem Ausgang eine logische 0 liefert. Das Flipflop 111 macht neben der Ausschaltung des UND-Gliedes 110 auch die Schaltung 102 unempfindlich für aufeinanderfolgende Änderungen des Vorzeichenbits, bis das Flipflop 111 durch einen Impuls auf einer Leitung 37 zurückgesetzt wird, der dann erscheint, wenn ein neuer Überlastungs-Mittelwert vom Element 34 erscheint. Zu die­ sem Zeitpunkt wird das UND-Glied 110 wieder aktiviert, um das Vorzeichenbit von der Subtrahierschaltung 100 durch­ zulassen, damit es den Zähler 105 in die passende Zähl­ betriebsart versetzt.

Wenn es sich bei den auf die Eingangsschiene 20 gegebenen Farbartsignalproben um mit Vorzeichen versehene 8-Bit- Werte handelt, dann sind die vom Element 34 gelieferten Beträge 7-Bit-Werte. Der Zähler 105 ist daher so ausge­ wählt, daß er am Ausgang einen 7-Bit-Zählwert liefert. Der vom Zähler 105 gelieferte Zählwert kann den maximalen Über­ lastungs-Mittelwert vom Element 34 nicht übersteigen. Wenn jedoch das UND-Glied 110 ausgeschaltet und der Zähler 105 auf Rückwärtszählung eingestellt ist, besteht die Möglich­ keit, daß der Zähler bis zu dem Mindestwert zählt, den er einnehmen kann, und noch weiter. Das heißt, der Ausgangs- Zählwert schlägt um auf den Maximalwert und nimmt von dort aus wieder weiter ab. Um diese Erscheinung zu vermei­ den, wird der Zählwert vom Ausgang des Zählers 105 auf ei­ nen Decoder 107 gegeben, der das Auftreten des Zählwert- Minimums fühlt. Das Ausgangssignal des Decoders 107 steu­ ert ein UND-Glied 108, welches das Rückwärts-Taktsignal zum Multiplexer 104 überträgt. Wenn das Zählwert-Minimum gefühlt wird, wird das UND-Glied 108 ausgeschaltet, so daß das Rückwärts-Taktsignal vom Zähler abgekoppelt und dadurch das erwähnte Umschlagen des Zählwertes verhindert wird.

In der Anordnung nach Fig. 2a wird, wie oben beschrieben, jeder der über die Leitung 37 identifizierten Überlastungs­ fälle im Zähler 38 für die Dauer einer Teil- oder Voll­ bildperiode gezählt, und der Zählwert wird im Zwischenspei­ cher 40 gespeichert, um während der nachfolgenden Teil- oder Vollbildperiode verwendet zu werden. In einer alter­ nativen Zähleinrichtung kann der Zähler 38 so beschaffen und angeordnet werden, daß er seinen Zählwert nur dann er­ höht, wenn auf der Leitung 37 R aufeinanderfolgende Im­ pulse erscheinen, was Blöcke eines ständig überlasteten Signals anzeigt. Um Schritte von jeweils R aufeinanderfol­ genden Impulsen zu zählen, kann der Zähler 38 zwei in Kas­ kade geschaltete Zähler aufweisen. Der erste Zähler kann z. B. ähnlich wie die in Verbindung mit Fig. 3 beschriebe­ nen Elemente 71, 72, 81 und 79 angeordnet sein, um auf der Leitung 37 einen Impuls nur beim Auftreten von R aufeinan­ derfolgenden Impulsen zu erzeugen. Der zweite Zähler wäre so anzuordnen, daß er die von diesem ersten Zähler ge­ lieferten Impulse zählt.

Claims (8)

1. Steuersystem zur Überlastungskontrolle des Farbart­ signals in einem Farbfernsehempfänger, der eine Einrichtung zur Verarbeitung der Farbartkomponente eines Videosignal­ gemischs enthält, gekennzeichnet durch:
eine Rausch-Meßeinrichtung (46, 48, 50), die auf das Ausgangssignal der Farbart-Verarbeitungseinrichtung an­ spricht, um den Rauschenergiegehalt dieses Signals zu be­ stimmen und abhängig davon ein Rausch-Meßsignal zu erzeugen;
eine Erfassungseinrichtung (26-34, 52), die auf das Ausgangssignal der Farbart-Verarbeitungseinrichtung an­ spricht, um einen Überlastungs-Erfassungswert zu erzeugen, der dem Mittelwert solcher Beträge des erwähnten Ausgangs­ signals entspricht, die für die Dauer eines durch das Rausch- Meßsignal gesteuerten Zeitintervalls ununterbrochen einen vorbestimmten Betragswert überschreiten;
einen Steuersignalgeber (35), der auf den Überlastungs- Erfassungswert anspricht, um ein Überlastungs-Steuersignal zu erzeugen, das im wesentlichen repräsentativ für den Mit­ telwert der während einer Zeitdauer vorbestimmter Länge er­ zeugten Überlastungs-Erfassungswerte ist.

2. Steuersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung der erwähnten Dauer durch das Rausch-Meß­ signal in derartigem Sinne erfolgt, daß das erwähnte Zeit­ intervall bei ansteigendem Rauschenergiegehalt kürzer wird.

3. Steuersystem nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch:
eine Ermittlungseinrichtung (38) zur Ermittlung einer Anzeige der Anzahl der innerhalb des erwähnten Zeitintervalls von der Erfassungseinrichtung (26-34, 52) erzeugten Über­ lastungs-Erfassungswerte;
eine Bemessungseinrichtung (42), die auf die Ausgangs­ größe der Ermittlungseinrichtung (38) anspricht, um das am Ausgang des Steuersignalgebers (35) gelieferte Überlastungs- Steuersignal zu bemessen.

4. Steuersystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Farbartkomponente in Form abgefragter Probenwerte vorliegt und daß die Erfassungseinrichtung (26-34, 52) folgen­ des aufweist:
einen Vergleicher (28), der auf das Ausgangssignal der Verarbeitungseinrichtung und auf den vorbestimmten Betrags­ wert anspricht, um ein Steuersignal zu erzeugen, wenn der Betrag des erwähnten Ausgangssignals den vorbestimmten Be­ tragswert überschreitet;
eine Einrichtung (79 in Fig. 3), die auf das besagte Steuersignal und auf das Rausch-Meßsignal anspricht, um das Erscheinen von N aufeinanderfolgenden, den vorbestimmten Betragswert überschreitenden Proben des Ausgangssignals zu identifizieren, wobei N eine durch das Rausch-Meßsignal be­ stimmte ganze Zahl ist;
eine auf das Rausch-Meßsignal und auf das Ausgangs­ signal der identifizierenden Einrichtung (79) ansprechende Einrichtung (78) zur Erzeugung des Mittelwertes der N auf­ einanderfolgenden Proben.

5. Steuersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlungseinrichtung (38) auf die Ausgangsgröße der identifizierenden Einrichtung (79) anspricht, um die bereits erwähnte Anzeige zu liefern.

6. Steuersystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuersignalgeber (Fig. 4) folgendes aufweist:
einen umkehrbaren Zähler (105), der die an einen Takt­ eingang (C) angelegten Impulse zählt und einen Zählausgang hat, an dem der laufende Zählwert verfügbar ist;
einen Vergleicher (100), der einen ersten Eingang zum Empfang der Ausgangsgröße der mittelwerterzeugenden Einrich­ tung (78 oder 34) und einen zweiten Eingang zum Empfang des Zählwertes vom Ausgang des Zählers (105) hat, um ein zweiwer­ tiges Steuersignal zu erzeugen, das einen ersten Zustand hat, wenn der Signalbetrag am ersten Vergleichereingang höher ist als der Signalbetrag am zweiten Vergleichereingang, und das einen zweiten Zustand hat, wenn der Signalbetrag am zweiten Vergleichereingang höher ist als der Signalbetrag am ersten Vergleichereingang;
eine Quelle für erste Taktsignale (Vorwärts-Takt) einer ersten Wiederholfrequenz und eine Quelle zweiter Takt­ signale (Rückwärts-Takt) einer zweiten Wiederholfrequenz, die niedriger ist als die erste Wiederholfrequenz;
eine auf die Taktsignale und auf das zweiwertige Steuersignal ansprechende Einrichtung (110, 104), die den umkehrbaren Zähler (105) im Falle des ersten Zustandes des zweiwertigen Steuersignals so einstellt, daß er das erste Taktsignal in einer den Zählwert erhöhenden Richtung zählt, und die im Falle des zweiten Zustandes des zweiwertigen Steuersignals den umkehrbaren Zähler so einstellt, daß er die zweiten Taktsignale im Sinne einer Abnahme des Zählwertes zählt.

7. Steuersystem nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuersignalgeber (35′ in Fig. 2b) folgendes auf­ weist:
eine Einrichtung (60, 61) zum Akkumulieren der Summe der während des genannten Zeitintervalls erzeugten Über­ lastungs-Erfassungswerte;
eine Einrichtung (63) zum Dividieren der von der akku­ mulierenden Einrichtung akkumulierten Summe durch die Aus­ gangsgröße der die erwähnte Anzeige liefernden Einrichtung (38).

8. Steuersystem nach Anspruch 5 oder 6, wobei das Video­ signalgemisch Synchronkomponenten enthält und die Farbart­ komponente Intervalle enthält, in denen keine Bildinformation vorhanden ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Rausch-Meß­ einrichtung (46, 48, 50) folgendes aufweist:
eine auf die Synchronkomponenten ansprechende Tor­ schaltung (48), um das Ausgangssignal der Farbart-Verarbei­ tungseinrichtung während Intervallen, in denen keine Bild­ information vorhanden ist, an einen Ausgang dieser Torschal­ tung durchzulassen;
einen mit dem Ausgang der Torschaltung gekoppelten Signalintegrator (50).