DD285538A7 - CIRCUIT ARRANGEMENT FOR REINFORCING THE EQUIVALENT VOLTAGE COMPONENT IN A PICTURE SIGNAL - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf die Fernsehtechnik, bei der die Bildsignale vor bzw. nach jeder galvanischen Trennung, Modulation oder Wandlung wieder mit den richtigen Gleichspannungskomponenten zu versehen sind. Die zeitselektive bzw. auf bestimmte Pegelwerte bezogene Klemmung, die bei Ausfaellen von Signalanteilen, Stoerungen und Zusatzsignalen stoeranfaellig ist, ersetzt die Erfindung unter Verwendung weitgehend gleicher Schaltungsmittel wie Trennkondensator, Spannungskomparator mit Vergleichsspannung, Tiefpaszglied und Verstaerker durch einen Vergleich mit einem zeitlichen Mittelwert eines Zeitraumes, indem ein Differenzverstaerker mit entsprechender Vergleichsspannung eingesetzt ist, der ueber einen ausgangsseitigen Widerstand mit dem Trennkondensator einen weiteren Tiefpasz bildet und sich bei jeder Betriebsart auf den Schwarzwert einregelt. Fig. 2{Bildsignal; Gleichspannungskomponente; Schwarzwert; Zusatzsignale; Stoerungen; Signalausfall; Vergleichsspannung; Spannungskomparator; Tiefpasz; Mittelwert; Zeitraum}The invention relates to the television technology, in which the image signals before or after each galvanic separation, modulation or conversion to be provided again with the correct DC components. The time-selective or certain level-related clamping, which is susceptible to failure of signal components, interference and additional signals, the invention replaces using largely the same circuit means as separation capacitor, voltage comparator with reference voltage, Tiefpaszglied and Verstaerker by comparing with a time average of a period of time by a Differenzverstaerker is used with appropriate comparison voltage, which forms an additional low-pass filter via an output-side resistor with the isolating capacitor and adjusts to the black level in each mode. Fig. 2 {image signal; DC component; Black level; Additional signals; disturbances; Signal failure; Reference voltage; voltage comparator; Tiefpasz; Average; Period}
Description
Hierzu 3 Seiten ZeichnungenFor this 3 pages drawings
Die Erfindung bezieht sich auf eine Schaltungsanordnung zur Wiedereinführung der Gleichspannungskomponente. Diese Schaltungsanordnung ist vorteilhaft bei der Aufbereitung und Übertragung von Bildsignalen, in Bildwiedergabegeräten, bei der Modulation der Bildsignale auf eine Trägerfrequenz, am Eingang von A/D-Wandlern für Bildsignale und nach der Demodulation von Bildsignalen einsetzbar.The invention relates to a circuit arrangement for the reintroduction of the DC component. This circuit arrangement is advantageously used in the processing and transmission of image signals, in image display devices, in the modulation of the image signals to a carrier frequency, at the input of A / D converters for image signals and after the demodulation of image signals.
Ausgehend von einem genormten Bildsignal U„ = 1V müssen die Übertragungsparameter im Übertragungskanal ohne Wiedereinführung der Gleichspannungskomponente für fast U1, = 2 V qualitätsgerecht ausgelegt sein. Bei frequenzmodulierter oder digitaler Übertragung des Bildsignals ist es zur Vermeidung zu großer Übertragungsbandbreiten sinnvoll, dem Schwarzwert, dem Synchronwert und dem Weißwert im Modulationsbereich bzw. im digitalen Bereich feste Werte zuzuordnen. Voraussetzung dazu ist die Wiedereinführung der Gleichspannungskomponente vor der Modulation. Daraus leiten sich folgende Forderungen an die Wiedereinführung der Gleichspannungskomponente ab:Based on a standardized image signal U "= 1 V, the transmission parameters in the transmission channel without reintroduction of the DC component must be designed for almost U 1 , = 2 V quality. In the case of frequency-modulated or digital transmission of the image signal, in order to avoid transmission bandwidths which are too large, it makes sense to assign fixed values to the black value, the synchronizing value and the white value in the modulation range or in the digital range. The prerequisite for this is the reintroduction of the DC component before the modulation. From this, the following demands are derived for the reintroduction of the DC component:
- Als Bezugswert der Gleichspannungskomponente soll der Schwarzwert bzw. die Schwarzschulter des Bildsignals dienen.The reference value of the DC component should be the black value or the black shoulder of the image signal.
- Bei Ausfall des Bildsignals soll sich sin Gieichspannungswert entsprechend dem Schwarzwert einstellen.- If the image signal fails, sin Gieichspannungswert should adjust according to the black level.
- Bei normalem Synchronsignal sowie beizusätzlicher Tonübertragung im Bildsignal und bei teilweisen Störungen oder Ausfall der Synchronsignale soll der Bezugcwert der Gleichspannungskomponente auf den Schwarzwert erhalten bleiben.- With normal sync signal and additional sound transmission in the image signal and in case of partial interference or failure of the sync signals, the reference value of the DC component should be maintained at the black value.
festem Potential verbunden ist. Je nach Polarität der Diode stellt sich der Gleichspannungswert des Signals nach demfixed potential is connected. Depending on the polarity of the diode, the DC value of the signal adjusts itself after the
und negativer Richtung maßgebend sind, stark voneinander ab.and negative direction, strongly different from each other.
haben eine exakt logarithmische Kennlinie. Da die Synchronsignale schmale Impulse für die H-Synchronisierung und breitehave an exact logarithmic characteristic. Since the sync signals are narrow pulses for H-sync and wide
benötigt werden.needed.
ab, bereitet ihn auf und setzt ihn dem Bildsignal wieder zu. Auch diese Schaltungsanordnung setzt ein ordnungsgemäßesoff, prepare it and put it back to the image signal. This circuit arrangement sets a proper
beeinträchtigt werden. Daraus leiten sich zwangsläufig gewisse Toleranzen in der Gleichspannungskomponente beiqualitätsgerechten Klemmschaltungen für Farbbildsignale ab.be affected. This inevitably leads to certain tolerances in the DC component with high-quality clamping circuits for color image signals.
zur Wiedereinführung der Gleichspannungskomponente auf den Synchronwert klemmen. Einerseits sind für dieto re-introduce the DC component to the synchronizing value. On the one hand are for the
andererseits sind diese Schaltungsanordnungen von einem normgerechten Synchronsignal abhängig. Sind während der Dauerder horizontalen Synchronsignale z. B. zusätzliche Tonsignale in den Bildkanal integriert, so stehen nur zeitlich kleine Anteile derOn the other hand, these circuits are dependent on a standard synchronous signal. Are during the duration of the horizontal sync signals z. B. additional sound signals integrated into the image channel, so are only temporally small portions of
führt zu keinem stabilen Ergebnis.does not lead to a stable result.
gesteuerte Stromquellen, Integration und Pufferverstärker bzw. Spannungs-Stromwandler und ihr typischescontrolled current sources, integration and buffer amplifiers or voltage current transformers and their typical
erforderlich ist.is required.
erzeugt diese Schaltungsanordnung, weil sie in jeder Zeile den Gleichsp&nnungswert wieder herstellt, besonders beiunsauberem oder verrauschtem Synchronsignal durch die unterschiedlich zurückgewonnenen Gleichspannungswerte einThis circuit, because it restores the DC voltage value in each row, generates it, especially if the sync signal is either clean or noisy, due to the different DC values recovered
erhöht.elevated.
8ildaustastlücke Regelfehler, die zu bildsynchronen Verzerrungen des Schwarzwertes führen.8afaastastlücke control errors, which lead to image synchronous distortions of the black level.
Das Ziel der Erfindung liegt darin, die Nachteile der aufgeführten bekannten Lösungen zu vermeiden und dabei den schaltungstechnischen Aufwand so klein wie möglich zu halten.The aim of the invention is to avoid the disadvantages of the listed known solutions and to keep the circuit complexity as small as possible.
Eine Analyse der technischen Mängelursachen der bekannten Lösungen zeigt, daß die bekannten Schaltungsanordnungen zur Wiedereinführung der Gleichspannungskomponente des Bildsignals durch Signalanteile auf der Schwarzschulter und dem Synchronsignal nur mit großem Schaltungsaufwand bei Vorhandensein eines exakten Schwarzwert- bzw. Synchronsignalrestes funktionsfähig sind und dabei bei harter Klemmung den Farbträger im Schwarzwertbereich beeinträchtigen oder durch dieAn analysis of the technical causes of defects of the known solutions shows that the known circuit arrangements for reintroducing the DC component of the image signal by signal components on the porch and the sync signal are operational only with great circuit complexity in the presence of an exact Schwarzwert- or sync signal remainder and in hard clamping the color carrier in the black value range or through the
Vertikalaustastlücke und die Vertikalsynchronanteile zu bildsynchronen Verzerrungen des Schwarzwertes führen und weiterhin bei Verformungen bzw. Störungen im Synchronsignal oder bei Ausfall des Bildsignals den Bezugswert verlieren und die Gleichspannungskomponente verändern.Vertical blanking interval and the vertical sync components lead to image-synchronous distortions of the black level and continue to lose the reference value in deformations or disturbances in the sync signal or in the case of failure of the image signal and change the DC component.
Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung zur Rückgewinnung der Gleichspannungskomponente von Bildsignalen zu realisieren, die Kurzzeitklemmung vermeidet und die anteilige Dauer an der Signaldauer nutzt, um bei allen Betriebsfällen als Bezugswert zur Rückgewinnung der Gleichspannungskomponente den Schwarzwert zu erhalten und als Arbeitspunkt für die Weiterverarbeitung des Bildsignals zu stabilisieren. Ausgehend von einer niederohmigen Spannungsquelle für das Bildsignal am Trennkondensator, mindestens einem Spannungskomparator, einer Schwarzwert-Gleichspannung, einem Tiefpaßglied und eines Differenzverstärkers, an dessen zweitem Eingang eine weitere Vergleichsspannung liegt, die auf einen zeitlichen Mittelwert des Synchron- und Si'hwarzwertes bezogen ist, wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zwischen dem Ausgang des Differenzverstärkers und der Ausgannsseite das Trennkondensators ein Widerstand eingeschaltet ist, der mit diesem ein zweites Tiefpaßglied bildet, daß zwischen dem Ausgang des Spannungskomparators und dem Tiefpaßglied im Zuge des ersten Einganges des Differenzverstärkers ein AND- bzw. NAND-Gatter liegt, dessen zweiter Eingang über einen monostabilen Multivibrator, über ein mit einem zum Bildsignal synchronen Sperrsignal verknüpfendes NAND-Gatter und ein Differenzierglied mit dem Ausgang eines zweiten Spannungskomparators verbunden ist und daß die ersten Eingänge beider Spannungskomparatoren mit der Ausgangsseite des Trennkondensators verbunden sind, während die Vergleichsspannung am zweiten Eingang des zweiten Spannungskomparators zwischen Schwarz- und Synchronwert liegt.The invention is based on the object to realize a circuit arrangement for recovering the DC component of image signals, avoids the Kurzzeitklemmung and uses the proportionate duration of the signal duration to obtain in all operating cases as a reference value for recovering the DC component, the black level and as an operating point for the Further processing of the image signal to stabilize. Starting from a low-impedance voltage source for the image signal at the isolating capacitor, at least one voltage comparator, a black level DC voltage, a low-pass filter and a differential amplifier, at the second input of which there is a further comparison voltage, which is based on a temporal mean value of the synchronous and semiconductor value, the object is achieved in that between the output of the differential amplifier and the Ausgannsseite the separating capacitor is a resistor is connected, which forms a second Tiefpaßglied with this, that between the output of the voltage comparator and the Tiefpaßglied in the course of the first input of the differential amplifier an AND or NAND gate whose second input is connected via a monostable multivibrator, via a NAND gate which is connected to a blocking signal synchronous with the image signal and a differentiating element is connected to the output of a second voltage comparator and there ß the first inputs of both voltage comparators are connected to the output side of the isolating capacitor, while the comparison voltage at the second input of the second voltage comparator between black and synchronous value.
In einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann dem NAND-Gatter hinter dem zweiten Spannungskomparator ein Verzögerungsglied und ein monostabiler Multivibrator nachgeschaltet sein und der Ausgang des monostabilen Multivibrators legt das zum Bildsignal synchrone Sperrsignal an den zweiten Eingang des NAND-Gatters bzw. des AND-Gatters. Dem zweiten Spannungskomparator kann vorteilhaft ein weiterer monostabiler Multivibrator mit einer Zeitkonstante entsprechend der H-Synchronimpulsdauer nachgeschaltet sein, dessen Ausgang über ein weiteres NAND-Gatter mit dem Ausgang des ersten Spannungskomparators verknüpft ist.In an advantageous development of the invention, a delay element and a monostable multivibrator can be connected downstream of the NAND gate behind the second voltage comparator and the output of the monostable multivibrator applies the blocking signal, which is synchronous to the image signal, to the second input of the NAND gate or the AND gate. The second voltage comparator can advantageously be followed by a further monostable multivibrator having a time constant corresponding to the H-synchronizing pulse duration whose output is linked to the output of the first voltage comparator via a further NAND gate.
Weiterhin kann vorteilhaft dem NAND-Gatter auch ein zusätzlicher monostabiler Multivibrator nachgeschaltet sein, dessen invertierender Ausgang mit einem Transistor verbunden ist, der den Kondensator eines Integriergliedes entlädt, welcher über Pegelwandlerelemente mit einem Eingang eines NAND-Gatters verbunden ist, dessen anderer Eingang direkt mit dem invertierenden Ausgang dieses monostabilen Multivibrators und dessen Ausgang mit dem zweiten Eingang des NAND-Gatters vor dem Differenzverstärker verbunden ist. Der zweite Eingang des NAND-Gatters hinter dem zweiten Spannungskomparator ist dann über einen getrennten weiteren monostabilen Multivibrator rückgekoppelt.Furthermore, advantageously, the NAND gate also be followed by an additional monostable multivibrator whose inverting output is connected to a transistor which discharges the capacitor of an integrator, which is connected via level converter elements to an input of a NAND gate whose other input directly to the inverting output of this monostable multivibrator and whose output is connected to the second input of the NAND gate before the differential amplifier. The second input of the NAND gate behind the second voltage comparator is then fed back via a separate further monostable multivibrator.
Die erwähnton Weiterbildungen dienen der verbesserten Anpassung der Schaltung an alle möglichen Betriebsfälle und der Vermeidung zeitkritischer Dimensionierungen.The mentioned developments serve the improved adaptation of the circuit to all possible operating cases and the avoidance of time-critical dimensions.
Der besondere Effekt der Erfindung besteht darin, daß sich die Klemmung nicht auf einen oder mehrere bestimmte Zeitpunkte sondern auf Zeiträume bezieht, wie dies die nachfolgend erklärte Funktionsweise dieser Schaltungsanordnung zeigt. Am ersten Spannungskomparator liegt an dem einen Eingang, z.B. am invertierenden Eingang, das Bildsignal, welches von einer niederohmigen Spannungsquello kommt und außerdem über einen Kondensator mit dem Ausgang verbunden ist. Am zweiten Eingang des Spannungskomparators liegt eine Gleichspannung entsprechend dem gewünschten Schwarzwert. Vorteilhaft ist zwischen dem Kondensator und dem ersten Eingang des Spannungskomparators für die Unterdrückung des Farbträgers bei Farbbildsignalen ein Tiefpaßglied, z. B. ein R-C-Glied, geschaltet.The particular effect of the invention is that the clamping does not relate to one or more specific times but to periods, as shown in the following explained operation of this circuit. At the first voltage comparator is located at the one input, e.g. at the inverting input, the image signal, which comes from a low-impedance Spannungsquello and is also connected via a capacitor to the output. At the second input of the voltage comparator is a DC voltage corresponding to the desired black level. It is advantageous between the capacitor and the first input of the voltage comparator for the suppression of the color carrier in color image signals a Tiefpaßglied, z. B. an R-C member, switched.
Am Ausgang des Spannungskomparators liegt für die Bildsignalantoile, deren Spannungswerte oberhalb der Schwarzwert-Vergleichsspannung am zweiten Eingang liegen, L-Pegel, z.B. O V, und für Spannungswerte, die unterhalb der Schwarzwertvergleichsspannung liegen, Η-Pegel. Dem Spannungskomparator Ist ein AND-Gatter nachgeschaltet, welches vorteilhafterweise ausgehend von einem zweiten Spannungskomparator, abgeleitet von den Synchronsignalen, den ersten Spannungskomparatorausgang nur für die Dauer der horizontalen Austastlücke in jeder Zeile, beispielsweise für die Zeitdauer von etwa 20% der Zeile, für die Erzeugung des Regelsignals freigibt. Zwischen dem Ausgang des AND-Gatters und dem einen Eingang des nachgeschalteten Differenzverstärkers ist ein Tiefpaßfilter geschaltet, welches beispielsweise aus einem R-C-Glied besteht. Der andere Eingang des Regelverstärkers ist, z.B. über einen Spannungsteiler, mit einer definierten Gleichspannung beschaltet, die auf einem Spannungswert zwischen dem Η-Wert und dem L-Wert des Gatterausgangs festgelegt ist. Die wellige verstärkte Gleichspannung am Ausgang des Differenzverstärker ist über einen Widerstand mit der Ausgangssoite des Kondensators im Bildsignalweg verbunden. Dort entsteht eine stabilisierte Gleichspannungskomponente, die sich auf die am zweiten Eingang des Spannungskomparators vorgegebene Gleichspannung bezieht.At the output of the voltage comparator is for the Bildsignalantoile whose voltage values are above the black level comparison voltage at the second input, L level, e.g. O V, and for voltage levels below the black level comparison voltage, Η level. The voltage comparator is followed by an AND gate, which advantageously, starting from a second voltage comparator, derived from the synchronizing signals, the first voltage comparator output only for the duration of the horizontal blanking interval in each line, for example, for the duration of about 20% of the line for the generation of the control signal releases. Between the output of the AND gate and the one input of the downstream differential amplifier, a low-pass filter is connected, which consists for example of an R-C member. The other input of the variable gain amplifier is, e.g. connected via a voltage divider, with a defined DC voltage, which is set to a voltage value between the Η value and the L value of the gate output. The ripple amplified DC voltage at the output of the differential amplifier is connected via a resistor to the Ausgangsoite of the capacitor in the image signal path. There arises a stabilized DC component, which refers to the predetermined at the second input of the voltage comparator DC voltage.
Es ist davon ausgegangen, daß der Synchronanteil eines Bildsignals 10% des zeitlichen Signalablaufs in Anspruch nimmt und der Synchron- und Schwarzwertanteil etwa 20%. Hinter dem Tiefpaßfilter am Eingang des Differenzverstärkers entsteht eine wellige Gleichspannung, deren Gleichspannungsanteil proportional dem zeitlichen Verhältnis der Η-Werte und L-Werte des Ausgangs des Spannungskomparators ist.It is assumed that the synchronous component of an image signal takes up 10% of the temporal signal sequence and the synchronous and black level component accounts for about 20%. Behind the low-pass filter at the input of the differential amplifier results in a ripple DC voltage whose DC voltage component is proportional to the time relationship of the Η values and L values of the output of the voltage comparator.
Ist die Gleichspannung am zweiten Differenzverstärkereingang so eingestellt, daß sie dem zeitlichen Mittelwert von 5% H-Pegel und 95% L-Pegel am Spannungskomparatorausgang entspricht, so stabilisiert sich die Gleichspannungskomponente des Bildsignals bei zeitlich 10%igem Synchronpegelanteil auf den Synchronpegol. Ist dagegen der Spannungswert am zweiten Differenzverstärkereingang entsprechend einem Spannungsmittelwert von den zoitüchen Anteilen von 15% Η-Pegel und 85% L-Pegel am Spannungskomparatorausgang gewählt, so stabilisiert sich die Gleichspannungskomponente des Bildsignals (mit zeitlichem Anteil von Synchron- und Schwarzwert von 20%) auf den am zweiten Eingang des Spannungskomparators vorgegebenen Gleichspannungswert, der dem Schwarzwert entspricht. Sowohl beim Ausfall des Synchronsignals als >uch beim Ausfall des gesamten Bildsignals bleibt immer dieser Schwarzwert als Bezugsspannung am Ausgang der Schaltung stabil erhalten. Die Toleranz der Stabilisierung ist durch die Spaltbreite des Spannungskomparators bestimmt, die etwa im Bereich von 1 mV liegt. Für ein Bildsignal mit U„ = 1V sind diese Toleranzwerte ausreichend.If the DC voltage at the second differential amplifier input is set to correspond to the time average of 5% H level and 95% L level at the voltage comparator output, then the DC component of the image signal stabilizes at the synchronous level with a temporally 10% synchronous level component. If, on the other hand, the voltage value at the second differential amplifier input is selected according to a mean voltage of 15% und level and 85% L level at the voltage comparator output, then the DC component of the image signal stabilizes (with temporal portion of synchronous and black value of 20%) to the predetermined at the second input of the voltage comparator DC voltage value corresponding to the black level. Both in case of failure of the sync signal as well as uch the failure of the entire image signal always this black level remains as the reference voltage at the output of the circuit stable. The tolerance of the stabilization is determined by the gap width of the voltage comparator, which is approximately in the range of 1 mV. For an image signal with U "= 1 V, these tolerance values are sufficient.
Der zweite Spannungskomparator ist für die Dauer des Bildinhalts der Zeile gesperrt, so daß nur die Zeilensynchronimpulse wirksam sind und die Halbzeilenimpulse des V-Synchronimpulsgemisches dadurch gesperrt sind. In dieser Schaltung können die Regelzeitkonstanten optimal angepaßt sein. Fällt bei dieser Schaltungsanordnung das Synchronsignal oder das gesamte Bildsignal aus, so ist der zweite Komparator nicht angesteuert und die Schaltungsanordnung wirkt wie die Grundschaltung und stabilisiert den Ausgang auf den vorgegebenen Schwarzwert. Sind im Bereich des Synchronsignals zusätzliche Informationen eingelagert (zum Beispiel Tonsignale ITÜ) und es treten dabei Signalanteile auf, die den Schwarzwert in positiver Richtung überschreiten, ist es vorteilhaft, für die Dauer dieser Signale, im Synchronbereich dem Ausgang des ersten Komparator einen vom Synchronsignal abgeleiteten Impuls zuzusetzen, der in seiner Regelwirkung dem Schwarzwert entspricht und eine Fehlregelung vermeidet.The second voltage comparator is disabled for the duration of the image content of the line, so that only the line sync pulses are effective and the half line pulses of the V sync pulse mixture are thereby blocked. In this circuit, the control time constants can be optimally adapted. If the synchronizing signal or the entire image signal fails in this circuit arrangement, the second comparator is not activated and the circuit arrangement acts like the basic circuit and stabilizes the output to the predetermined black level. If additional information is stored in the region of the synchronizing signal (for example, ITU sound signals) and signal components which exceed the black value in the positive direction occur, it is advantageous for the duration of these signals, in the synchronous region, to derive the output of the first comparator from the synchronizing signal Add impulse, which corresponds in its control effect to the black level and avoids a false control.
AusfuhrungsbelsplelAusfuhrungsbelsplel
Nachfolgend ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen dieThe invention is explained below with reference to exemplary embodiments. In the accompanying drawings show the
Fig. 1: ein Blockschaltbild,1 is a block diagram,
Fig. 2 bis 4: Blockschaltbilder verschiedener Vorteilhafter weiterbildungen und Fig. 5 und 6: Spannungsverläufe als Zeitfunktion.Fig. 2 to 4: block diagrams of various advantageous developments and Fig. 5 and 6: voltage waveforms as a function of time.
Wie die Blockschaltbilder 1 bis 4 zeigen, ist das Eingangssignal U, einer niederohmigen Spannungsquelle (nicht gezeichnet) über einen Kondensator 1 mit dem Ausgang verbunden. Hinter dem Kondensator 1 liegt das Bildsignal an einem Eingang von einem in Fig. 1 und von zwei Spannungskomparatoren (Fig. 2 bis 4) 2 und 11 z. B. den invertierenden Eingängen zugeführt.As the block diagrams 1 to 4 show, the input signal U, a low-impedance voltage source (not shown) via a capacitor 1 is connected to the output. Behind the capacitor 1 is the image signal at an input of a in Fig. 1 and two voltage comparators (Fig. 2 to 4) 2 and 11 z. B. supplied to the inverting inputs.
Vorteilhaft ist für Farbbildsignale vor den Eingang der Komparatoren ein bzw. je ein Tiefpaßfilter zur Unterdrückung des Farbträgers, z.B. ein R-C-Glied 9,10 bzw. 12,13, geschaltet.It is advantageous for color image signals in front of the input of the comparators or a respective low-pass filter for suppressing the color carrier, e.g. an R-C member 9, 10 and 12, 13, respectively.
Am zweiten Eingang des Spannungskomparators 2 liegt eine Gleichspannung Ui, die dem gewünschten Schwarzwertpegel entspricht.At the second input of the voltage comparator 2 is a DC voltage Ui, which corresponds to the desired black level.
Der Ausgang des Spannungskomparators 2 in Fig. 1 ist so ausgebildet, daß er am Ausgang für Bildsignalanteile, die spannungsmäßig oberhalb U, liegen, L-Werte, z. B. O V, abgibt und für Bildsignalanteile, die spannungsmäßig unterhalb U, liegen, eine definierte Ausgangsspannung Η-Werte abgibt. Das gleiche gilt für den Ausgang des AND-Gatters 16 (Fig. 2) und den Ausgang des NAND-Gatters 19 (Fig. 3 und 4), sofern sie durch die Zusatzelektronik freigegeben sind.The output of the voltage comparator 2 in Fig. 1 is designed so that it at the output for image signal components which are voltage above U, L values, z. B. O V, and outputs a defined output voltage Η values for image signal components that are voltage below U. The same applies to the output of the AND gate 16 (FIG. 2) and the output of the NAND gate 19 (FIGS. 3 and 4), provided they are enabled by the additional electronics.
Zwischen dem Ausgang des Spannungskomparators 2 (Fig. 1), dem Ausgang des AND-Gatters 16 (Fig. 2) bzw. dem Ausgang des NAND-Gatters 19 (Fig. 3 und 4) und dem einen Eingang des Differenzverstärkers 3 ist ein Tiefpaßfilter, welches als ein R-C-Glied 4,5 gebildet ist, angeordnet. Der andere Eingang des Differenzverstärkers 3 liegt an einer definierten Gleichspannung Um, die zwischen dem L-Wert und dem H-Wert des Komparatorausgangs bzw. der Gatterausgänge eingestellt ist. Sie ist im Beispiel durch den Spannungsteiler 6,7 aus der Betriebsspannung Ub gewonnen. Der Ausgang des Differenzverstärkers 3 ist zur Wiedereinführung der Gleichspannungskomponente hinter dem Kondensator 1 über den Widerstand 8 mit dem Ausgang U, verbunden.Between the output of the voltage comparator 2 (FIG. 1), the output of the AND gate 16 (FIG. 2) and the output of the NAND gate 19 (FIGS. 3 and 4) and the one input of the differential amplifier 3 is a low-pass filter , which is formed as an RC element 4,5, arranged. The other input of the differential amplifier 3 is connected to a defined DC voltage U m , which is set between the L value and the H value of the comparator output or the gate outputs. It is obtained in the example by the voltage divider 6.7 from the operating voltage Ub. The output of the differential amplifier 3 is connected to the reintroduction of the DC component behind the capacitor 1 via the resistor 8 to the output U.
Liegt am Eingang U, kein Bildsignal, so liegt am Ausgang U1 eine Gleichspannung, die entsprechend der Spaltbreite des Spannungskomparators bezogen auf U1, um etwa 1 mV pendelt.If there is no image signal at the input U, then a DC voltage is present at the output U 1 which, in accordance with the gap width of the voltage comparator, is about 1 mV relative to U 1 .
Überschreitet der Eingangspegel des Spannungskomparators 2 den positiven Schwellwert gegenüber der Vergleichsspannung Ui, schaltet dieser am Ausgang auf L-Wert und senkt über den Tiefpaß 4,5 den Differenzverstärker 3 und über den Widerstand 8 den Ausgangspegel U, in negativer Richtung ab. Ist der Pegel an diesem Eingang negativer als der Schwellwert, den am anderen Eingang des Spannungskomparators 2 die Vergleichsspannung Ui bestimmt, schaltet dessen Ausgang auf Η-Wert und es entsteht über dem Tiefpaß 4,5, dem Differenzverstärker 3 und über dem Widerstand 8 an der Ausgangsseite des Kondensators 1 ein Anstieg des Ausgangspegels U, in positiver Richtung. Dadurch pendelt der Ausgangspegel U. in Verbindung mit der Zeitkonstante, die durch den Tiefpaß 4,5, den Differenzverstärker und das R-C-Glied 8, 1 gegeben sind entsprechend der Spaltbreite des Spannungskomparators um die vorgegebene Bezugsspannung.Exceeds the input level of the voltage comparator 2 the positive threshold compared to the reference voltage Ui, this switches at the output to L value and lowers via the low-pass filter 4.5, the differential amplifier 3 and the resistor 8, the output level U, in the negative direction. If the level at this input is more negative than the threshold value, which determines the comparison voltage Ui at the other input of the voltage comparator 2, its output switches to Η value and arises via the low-pass filter 4, 5, the differential amplifier 3 and via the resistor 8 at the Output side of the capacitor 1, an increase of the output level U, in the positive direction. As a result, the output level U. in conjunction with the time constant, which are given by the low-pass filter 4,5, the differential amplifier and the R-C member 8, 1 corresponding to the gap width of the voltage comparator to the predetermined reference voltage.
Bei der erwähnten Voraussetzung, daß etwa 10% des zeitlichen Signalablaufs durch den Synchronanteil und etwa 20% des zeitlichen Signalablaufs durch den Synchronanteil plus Schwarzschulter im Austastbereich in Anspruch genommen sind, entsteht bei anliegendem Bildsignal hinter dem Tiefpaßfilter 4,5 am Eingang des Differenzverstärkers 3 eine wellige Gleichspannung. Deren Gleichspannungsanteil ist proportional dem zeitlichen Verhältnis der Η-Werte und L-Werte des Ausgangssignals des Spannungskomparators 2 bzw. der λ . _~nge der Gatter 16 und 19.In the aforementioned condition that about 10% of the temporal signal sequence by the synchronous component and about 20% of the temporal signal flow through the synchronous plus black shoulder shoulder in the blanking claimed, arises at an applied image signal behind the low-pass filter 4.5 at the input of the differential amplifier 3 a undulating DC voltage. Their DC component is proportional to the time relationship of the Η values and L values of the output signal of the voltage comparator 2 or the λ. Character of the gates 16 and 19.
Liegt ein Bildsignal aus einer nicht gezeichneten niederohmigen Spannungsquelle am Eingang und der Spannungsteiler 6,7 ist entsprechend einer mittleren Gleichspannung Un, von 15% Η-Wert und 85% L-Wert eingestellt, so stellt sich die Gleichspannungskomponente entsprechend Fig. 5 bezogen auf den vorgegebenen Gleichspannungswert Ui auf die Schwarzschulter ein. Die Grundschaltung entsprechend Fig. 1 führt trotz großer Zeitkonstanten, durch den Schwarzwertbereich und die Vertikalsynchronsignale in der Bildwechselaustastlücke zu Regelfehlern und bildsynchronen Verzerrungen des Schwarzwertes.If an image signal from a not shown low-impedance voltage source at the input and the voltage divider 6.7 is set according to a mean DC voltage U n , 15% und value and 85% L value, then the DC component corresponding to FIG. 5 is based on the predetermined DC voltage value Ui on the black shoulder. The basic circuit according to FIG. 1, despite the large time constant, the black level range and the vertical synchronization signals in the picture change blanking interval, leads to control errors and image-synchronous distortions of the black level.
Die vorteilhaft weitergebildeten Schaltungen entsprechend Fig. 2 bis 4 zeigen als gemeinsame Merkmale einen zweiten Spannungskomparator 11, an dessen einem Eingang ebenfalls das Bildsignal liegt und dessen zweiter Eingang mit einer solchen Vergleichsspannung U2 verbunden ist, daß er die Synchronsignale abtrennt (siehe Fig. 5). Dem Ausgang des Spannungskomparators 11 ist ein Differenzierglied, bestehend aus dem Kondensator 14 und dem Widerstand 15 und ein NAND-Gatter 17 nachgeschaltet. Dessen Steuerung am zweiten Eingang sperrt die störenden Ausgleichsimpulse und V-Synchronimpulse, deren Anstiegsflanken in Zeilenmitte liegen. Steuert ein Synchronimpuls mit seiner in negativer Richtung ansteigenden Flanke den Spannungskomparator 11 an, erhält dessen Ausgang H-PegθI und steuert über das Differenzierglied 14,15 cHs NAND-Gatter 17 mit einem positiven Impuls. Liegt der zweite Eingang des Gatters 17 auf Η-Wert, so erscheint am Ausgang des Gatters 17 ein negativerdurch die Anstiegsfla: Ae des H-Synchronimpulses ausgelöster Impuls, der in Fig. 2 und Fig.3 das Verzögerungsglied 20 ansteuert, das diesen Impuls für die Dauer des horizontalen Austastbereiches Synchronsignal plus Schwarzschulter verzögert und anschließend den monostabilen Multivibrator 21 ansteuert. An dessenThe advantageously further developed circuits according to FIGS. 2 to 4 show, as common features, a second voltage comparator 11 at one input of which the image signal is also present and whose second input is connected to such a comparison voltage U 2 that it disconnects the synchronizing signals (see FIG. 5) ). The output of the voltage comparator 11 is a differentiating element consisting of the capacitor 14 and the resistor 15 and a NAND gate 17 connected downstream. Its control at the second input blocks the disturbing equalization pulses and V-sync pulses whose rising edges are in the middle of the line. Controls a sync pulse with its rising edge in the negative direction of the voltage comparator 11, receives its output H-PegθI and controls via the differentiator 14,15 cHs NAND gate 17 with a positive pulse. If the second input of the gate 17 is at Η value, a negative pulse triggered by the rising edge Ae of the H synchronizing pulse, which in FIG. 2 and FIG Delayed the duration of the horizontal blanking sync signal plus black shoulder and then the monostable multivibrator 21 drives. On whose
Ausgang liegt für die Dauer des Bildinhalts jeder Zeile ein negativer Impuls (siehe Fig. 5), welcher das AND-Gatter 16 und das NAND-Gatter 17 steuert. Damit sind die Ausgänge der Komparatoren für die Dauer des Bildinhblts jeder Zeile und in der vertikalen Austastlücke für die Dauer der störenden Ausgleichsimpulse und der störenden Anteile der V-Synchronsignale gesperrt. Fehlen die Synchronsignale, bleiben das Gatter 16 der Fig. 2 bzw. die Gatter 18,19 der Figuren 3 und 4 geöffnet. Dadurch ist der Ausgang des Spannungskomparators 2 über den Tiefpaß 4,5 mit dem Differenzverstärker 3 verbunden und diese Schaltungsanordnungen arbeiten wie die bereits beschriebene Grundschaltung Fig. 1. Dadurch, daß der Ausgang des Spannungskomparators 2 nur für die Dauer des horizontalen Austastbereiches (Synchronsignal plus Schwarzschulter) durchgeschaltet ist, können die Zeitkonstanten der R-C-Glieder 4, δ vor dem Differenzverstärker 3 und 8,1 nach diesem geringer sein.Output is a negative pulse for the duration of the image content of each line (see Fig. 5), which controls the AND gate 16 and the NAND gate 17. Thus, the outputs of the comparators for the duration of Bildinhblts each line and in the vertical blanking interval for the duration of the spurious balancing pulses and the disturbing portions of the V-sync signals are disabled. If the synchronization signals are missing, the gate 16 of FIG. 2 or the gates 18, 19 of FIGS. 3 and 4 remain open. As a result, the output of the voltage comparator 2 via the low-pass filter 4.5 is connected to the differential amplifier 3 and these circuits operate as the basic circuit already described Fig. 1. The fact that the output of the voltage comparator 2 only for the duration of the horizontal blanking range (sync signal plus Schwarzschulter ), the time constants of the RC elements 4, δ before the differential amplifier 3 and 8,1 after this can be lower.
Während des Bildinhalts im zeitlichen Zeilenablauf liegt am Tiefpaß-R-C-Glied 4,5 Pegel und die Regelspannung fällt ab (siehe Fig. 5 und 6). Zu Beginn der vorderen Schwarzschulter und des Synchronsignals schaltet der freigegebene Spannungskomparator 2 um und am Tiefpaß-R-C-Glied 4,5 liegt Η-Pegel. Die Regelspannung steigt, wie Fig.6zeigt, an und hebt die Gleichspannungskomponente des Bildsignals so weit an, bis im Bereich der hinteren Schwarzschulter der Spannungskomparator 2 in Verbindung mit der Bezugsspannung Ui wieder auf den L-Pegel umschaltet. Da der Spannungskomparator 2 in jeder Zeile, ausgelöst durch die vordere Flanke des Synchronsignals, auf Η-Pegel schaltet und im Vergleich mit Ui innerhalb der hinteren Schwarzschulter im horizontalen Austastbereich die Gleichspannungskomponente bei Erreichen des Bezugswertes Ui durch Umschalten korrigiert, stabilisiert diese Schaltungsanordnung die Gleichspannungskomponente mit einer größeren Genauigkeit als die Spaltbreite des Komparators. Der Dachabfall in jeder Zeile kann durch entsprechende Wahl der Zeitkonstanten der Regelung, bezogen auf den Schwarz-Weiß-Sprung des Bildsignals, im Promillebereich gehalten sein.During the picture content in the temporal line sequence is at the low-pass R-C circuit 4.5 levels and the control voltage drops (see Fig. 5 and 6). At the beginning of the front porch and the sync signal, the enabled voltage comparator 2 switches over and at the low-pass R-C circuit 4,5 is Η level. 6, and raises the DC component of the image signal until, in the region of the rear porch, the voltage comparator 2 returns to the L level in conjunction with the reference voltage Ui. Since the voltage comparator 2 in each row, triggered by the front edge of the synchronizing signal, switches to Η level and corrects the DC component as it reaches the reference value Ui by switching in comparison with Ui within the back porch in the horizontal blanking range, this circuit stabilizes the DC component with a greater accuracy than the gap width of the comparator. The roof waste in each row can be kept in the per thousand range by appropriate choice of the time constant of the control, based on the black and white jump of the image signal.
Sind in die horizontalen Synchronimpulse zusätzliche Informationen (z.B. ITU) eingelagert und überschreiten diese den Schwarzwert in positiver Richtung, kann entsprechend Fig. 3 ein monostabiler Multivibrator zwischen den Ausgang des Gatters 17 und ein NAND-Gatter 19 eingeschaltet sein. Der Impuls am Ausgang des Gatters 17 der von der ansteigenden Flanke des Synchronimpulses ausgelöst ist, steuert den monostabilen Multivibrator 22 an. Dieser erzeugt für die Dauer der zusätzlichen Informationen innerhalb des Synchronsignals einen negativen Impuls, welcher am zweiten Eingang des NAND-Gatters 19 liegt, an dessen Ausgang unabhängig vom Ausgangssignal des Spannungskomparators 2 für diese Zeit ein Η-Pegel erscheint. Dieser verhindert eine Fehlsteuerung der Gleichspannungskomponente bei der Übertragung dieser zusätzlichen Informationen. In den Schaltungsanordnungen nach Fig.2 und Fig. 3 müssen die Verzögerungsschaltung 20 und der monostabile Multivibrator 21 relativ genau abgeglichen sein, damit die Gatter 16; 17; 18, die Ausgänge der Spannungskomparatoren 2 und 11 zeitlich kurz vor der Anstiegsflanke des nächsten horizontalen Synchronimpulses freigeben. Eins vorteilhafte Schaltungsanordnung zur Verminderung dieses Aufwandes zeigt die Fig.4. Die von der Anstiegsflanke der Horizontalsynchronimpulse abgeleiteten negativen Impulse am Ausgang des Gatters 17 steuern drei monostabile Multivibratoren 22; 23; 24. Der monostabile Multivibrator 24 erzeugt einen Sperrimpuls von etwa 3A der Zeilenlänge, der das NAND-Gatter 17 mit dessen zweitem Eingang für diese Dauer zur Unterdrückung der Ausgleichsimpulse und der vertikalen Synchronimpulse in der Zeilenmitte während der vertikalen Austastlücke sperrt. Der monostabile Multivibrator 23 erzeugt negative Impulse zur Ansteuerung des NAND-Gatters 25 und positive Impulse zur Ansteuerung des Transistors 26 mit der Länge des horizontalen Austastbsreiches (Synchronsignal plus Schwarzschulter) siehe Fig.5.If additional information (eg ITU) is stored in the horizontal sync pulses and these exceed the black value in the positive direction, a monostable multivibrator between the output of the gate 17 and a NAND gate 19 can be switched on according to FIG. The pulse at the output of the gate 17, which is triggered by the rising edge of the sync pulse, drives the monostable multivibrator 22. This generates for the duration of the additional information within the synchronous signal, a negative pulse which is located at the second input of the NAND gate 19, at whose output, regardless of the output signal of the voltage comparator 2 for this time, a Η level appears. This prevents incorrect control of the DC component in the transmission of this additional information. In the circuit arrangements according to FIGS. 2 and 3, the delay circuit 20 and the monostable multivibrator 21 must be adjusted relatively precisely so that the gates 16; 17; 18, the outputs of the voltage comparators 2 and 11 release shortly before the rising edge of the next horizontal sync pulse. An advantageous circuit arrangement for reducing this effort is shown in FIG. The derived from the rising edge of the horizontal sync pulses negative pulses at the output of the gate 17 control three monostable multivibrators 22; 23; 24. The monostable multivibrator 24 generates a blocking pulse of about 3 A of line length, which blocks the NAND gate 17 with its second input for this duration to suppress the equalizing pulses and the vertical sync pulses in the middle of the line during the vertical blanking interval. The monostable multivibrator 23 generates negative pulses for driving the NAND gate 25 and positive pulses for driving the transistor 26 with the length of the horizontal blanking range (sync signal plus black shoulder), see Fig.5.
Der monostabile Multivibrator 22 ist nur bei der Übertragung von Informationen im Synchronsignal erforderlich und wirkt so, wie bereits bei der Schaltungsanordnung entsprechend Fig.3 beschrieben wurde. Sind Störungen der horizontalen Synchronsignale auszuschließen, entfällt der monostabile Multivibrator 22 und die beiden NAND-Gatter 18 und 19 können wie in Fig. 2 durch ein AND-Gatter 16 ersetzt sein, dessen zweiter Eingang vom Ausgang des NAND-Gatters 25 Fig.4 angesteuert ist.The monostable multivibrator 22 is required only in the transmission of information in the sync signal and acts as already described in the circuit arrangement according to Figure 3. If disturbances of the horizontal sync signals are excluded, eliminates the monostable multivibrator 22 and the two NAND gates 18 and 19 can be replaced as shown in Fig. 2 by an AND gate 16 whose second input from the output of the NAND gate 25 Fig.4 controlled is.
Die Schaltungsanordnung entsprechend Fig.4 liefert bei Bildsignalen ohne Synchronsignal an die monostabilen Multivibratoren 22,23 und 24 keine Impulse. Der Transistor 26 bleibt gesperrt, über einen Widerstand 29 und Dioden 32 ist der Transistor 27 geöffnet und schaltet damit den Eingang des NAND-Gatters 25 auf L-Pegel. Der Ausgang des NAND-Gatters 25 schaltet das NAND-Gatter 18 durch und da der monostabile Multivibrator 22 keine Sperrimpulse liefert, ist auch das NAND-Gatter 19 durchgeschaltet. Die Schaltungsanordnung arbeitet wie die Grundschaltung Fig. 1 und stabilisiert Bildsignale ohne Synchronsignal auf Schwarzwert und hält auch den Schwarzwert bezogen auf Ui ohne Eingangssignal konstant. Sind Synchronsignale vorhanden, ist der Transistor 26 von positiven Impulsen des monqstabilen Multivibrators 23 angesteuert. Er entlädt den Kondensator 28 und sperrt damit den Transistor 27. Die Zeitkonstanten der R-C-Schaltung 28,29 ist dabei so abgestimmt, daß bei einer zeilenfrequenten Impulsfolge der Transistor 27 gesperrt bleibt und das NAND-Gatter 25 über den Widerstand 30 an einem Eingang auf Η-Wert geschaltet ist. Für die Dauer des horizontalen Austastbereiches isi durch den negativen Impuls des monostabilen Multivibrators 23 über das NAND-Gatter 25 der Ausgang des Spannungskomparators 2 mit dem Gatter 18 freigegeben. Die Stabilisierung der Gleichspannungskomponente der Bildsignale erfolgt wie bereits bei Fig. 2 beschrieben.The circuit arrangement according to FIG. 4 does not provide pulses in the case of image signals without a synchronizing signal to the monostable multivibrators 22, 23 and 24. The transistor 26 remains locked, via a resistor 29 and diodes 32, the transistor 27 is opened, thus switching the input of the NAND gate 25 to the L level. The output of the NAND gate 25 turns on the NAND gate 18 and since the monostable multivibrator 22 does not provide blocking pulses, the NAND gate 19 is also turned on. The circuit operates as the basic circuit Fig. 1 and stabilizes image signals without sync signal to black level and also keeps the black level with respect to Ui constant without input signal. If synchronizing signals are present, the transistor 26 is driven by positive pulses of the monstable multivibrator 23. He discharges the capacitor 28 and thus blocks the transistor 27. The time constant of the RC circuit 28,29 is tuned so that when a line-frequency pulse train, the transistor 27 remains locked and the NAND gate 25 via the resistor 30 at an input Η value is switched. For the duration of the horizontal blanking isi is released by the negative pulse of the monostable multivibrator 23 via the NAND gate 25, the output of the voltage comparator 2 to the gate 18. The stabilization of the DC component of the image signals is carried out as already described in FIG. 2.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD29617886A DD285538A7 (en) | 1986-11-12 | 1986-11-12 | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR REINFORCING THE EQUIVALENT VOLTAGE COMPONENT IN A PICTURE SIGNAL |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DD29617886A DD285538A7 (en) | 1986-11-12 | 1986-11-12 | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR REINFORCING THE EQUIVALENT VOLTAGE COMPONENT IN A PICTURE SIGNAL |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DD285538A7 true DD285538A7 (en) | 1990-12-19 |
Family
ID=5583792
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DD29617886A DD285538A7 (en) | 1986-11-12 | 1986-11-12 | CIRCUIT ARRANGEMENT FOR REINFORCING THE EQUIVALENT VOLTAGE COMPONENT IN A PICTURE SIGNAL |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DD (1) | DD285538A7 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5302860A (en) * | 1992-02-19 | 1994-04-12 | U.S. Philips Corporation | Circuit arrangement for automatic gain control |
US5355034A (en) * | 1992-06-29 | 1994-10-11 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Drift suppressing circuit of gyroscope |
-
1986
- 1986-11-12 DD DD29617886A patent/DD285538A7/en not_active IP Right Cessation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US5302860A (en) * | 1992-02-19 | 1994-04-12 | U.S. Philips Corporation | Circuit arrangement for automatic gain control |
US5355034A (en) * | 1992-06-29 | 1994-10-11 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Drift suppressing circuit of gyroscope |
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