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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verformen eines Wechselstromsignals erster Frequenzlage mit Gleichspannungsanteil und eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit der zur Gewinnung von Farbsignalen aus einem Farbfernsehmultiplexsignal Videosignale, vorzugsweise über Germanium-Dioden y-ruckentzerrt werden, wobei die Videosignale durch einen Gleichspannungsanteil eine Helligkeitsinformation beinhalten.
Im Bereich der elektronischen Nachrichtentechnik ist man darauf angewiesen, Bauteile bzw. Bauelemente zu verwenden, die eine nichtlineare Charakteristik aufweisen. Will man durch derartige Bauelemente bzw. Bauteile beeinflusste Signale weiterverarbeiten, so ist es erforderlich, Korrektureinrichtungen zu verwen- den, die die Signale wieder in linearen Zusammenhang versetzen. Insbesonderedieinder Fernsebtechnik gebräuchlichen Gammakorrekturschaltungen haben die Aufgabe, die im allgemeinen durch die gekrümmten Kennlinien der Aufnahme- und Wiedergaberöhren verzerrten Signale derart zu entzerren, dass die gesamte Übertragungscharakteristik linear wird.
Speziell bei der Farbfernsehübertragung werden Signaleinirgend- einer Weise amplitudenmässig verformt bzw. müssen Signale mit andern Signalen addiert oder subtrahiert werden. Als typisches Beispiel wird hiezu eine Farbfernsehkamera betrachtet, bei der die Aufgabe besteht, aus den Signalen Ry, By, Yydas Signal G bzw. Gy zugewinnen (es handelt sich hiebei um die Farbkomponenten Rot, Blau und Grün bzw. um das Schwarz-Weiss-Signal).
Ganz allgemein gilt für die Gewinnung von G (Grün) die Beziehung
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Dies bedeutet, dass man die drei Eingangssignale Gamma-rückentzerren, subtrahieren und abschwächen muss. Die beiden ersten Schritte sind schaltungstechnisch relativ schwer im angestrebten Sinne durchzufuh- ren, da für die Gammaentzerrung das Videosignal als Gleichspannungssignal betrachtet werden muss, dessen
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werden muss. Die Subtrahierstufen hingegen sollen die hohe Signalbandbreite der Farbkomponenten verarbei- ten, wozu für die tiefen Frequenzen in nachteiliger Weise grosse Koppelkapazitäten erforderlich sind.
Setzt man Vidicon-Fernsehröhren ein, so kann die Rückentzerrung in bekannter Weise z. B. mittels
Germanium-Dioden durchgeführt werden, deren Strom-Spannungsbeziehung die Kennlinie der Aufnahme röhre kompensiert. Nachteilig ist hiebei jedoch, dass mit Hilfe einer Klemmung die Diode am richtigen Arbeitspunkt gehalten werden muss, um den Schwarzpegel mit der oben angeführten erforderlichen hohen Genauigkeit zu halten.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Einrichtung zur Durchführung des
Verfahrens zu schaffen, mit dem bzw. mit der die Nachteile des Standes der Technik vermieden werden. Gemäss der Erfindung wird bei einem Verfahren der eingangs erwähnten Art vorgeschlagen, dass mit dem zu verformenden Wechselstromsignal ein Trägersignal höherer Frequenzlage moduliert wird, und die Verformung in der Trägerlage durchgeführt wird, wobei einem bestimmten Gleichspannungspegel des unverformten Wechselstromsignals ein unterdrückte Trägersignal zugeordnet wird, wonach, gegebenenfalls durch Demodulation des modulierten Trägersignals, das verformte Wechselstromsignal in erster Frequenzlage herstellbar ist.
Durch die Umsetzung des Signals in die Trägerlage wird der Gleichspannungsanteil eliminiert, wodurch die kritische Konstanthaltung des Arbeitspunktes der Diode vermieden wird.
Bei der Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens mit der zur Gewinnungvon Farbsignalen aus dem Farbfernsehmultiplexsignal die Videosignale y-rückentzerrt werden und hiebei Videosignale durch einen Gleichspannungsanteil eine Helligkeitsinformation beeinhalten, wird vorgeschlagen, dass ein Oszillator für das Trägersignal und eine Modulatorstufe vorgesehen sind, wobei das Videosignal über einen ImpedanzwandlerundeineKlemmstufe der Modulatorstufe zugeführtist, welche derart ausgebildet ist, dass ein Gleichspan- nungsantell bestimmter Hohe des Videosignals das Trägersignal unterdrückt und dass an den Ausgang der Modulatorstufe eine Dioden aufweisende Gammarückentzerrungsstufe angeschlossen ist.
Hiebei wird in vorteilhafter Weise das Eingangssignal der Klemmstufe auf so einen Gleichspannungspegel gebracht, dass bei "Schwarz"kein Träger am Ausgang des Modulators erscheint. Benutzt man als Trägersignal den Farbhilfsträger, so ist mit dieser Massnahme eine Grundforderung für die normgemässe Farbübertragung nach dem PAL-System erfüllt. Das Ausgangssignal der Modulatorstufe liegt symmetrisch zur Grundlinie und beinhaltet in vorteilhafter Weise keinen Gleichspannungsanteil mehr.
Die Erfindung ist in den Zeichnungen in mehreren Ausführungsformen beispielsweise dargestellt. Die Fig. 1 und 2 zeigen Diagramme zum Prinzip der Gammaentzerrung, Fig. 3 stellt schematisch im Blockschaltbild eine bekannte Schaltungsanordnung zur Gammartickentzerrung dar, Fig. 3 zeigt schematisch im Blockschaltbild die Baustufen zur Umsetzung des Gamma-verzerrten Signals in die Trägerlage und die Fig. 5a bis c stellen drei Ausführungsformen zur Gammarückentzerrung dar.
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Die in der Fernsehtechnik gebräuchlichen Aufnahmeröhren weisen eine gekrümmte Kennlinie auf, die im Beleuchtstärke rp/Strahlstrom Is-Diagramm mit 1 bezeichnet ist. Das typische Gamma für eine mit einer Vidiconrbhre bestückten Kamera beträgt 0, 6. Soll nun beispielsweise mit einer Zwei-Röhren-Farbfernsehkamera, bei der mittels der einen Aufnahmeröhre das Rotsignal Ry und das Blausignal By und mittels der andern Aufnahmeröhre das Schwarz-Weisssignal Yy erstellt wird, durch die Rechenoperation
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das Signal Gr (in G bzw. Gy gewonnen werden, so ist es erforderlich, die drei an den Röhren ermittelten Ein- gangssignale wieder zu entzerren.
Hiezu ist eine Entzerrungsstufe erforderlich, deren Kennlinie im Diagramm nach Fig. l mit 2 bezeich- net ist und ein-y = 1 : 0, 6 aufweist. Am Ausgang dieser Stufe erhält man dann ein lineares Signal gemäss der
Geraden --3--. Nach der Rückentzerrung der drei Eingangssignale ist gemäss der oben stehenden Beziehung die Subtraktion und nachträglich die Abschwächung durchzuführen.
Für die Gamma-Entzerrung eignen sich Germanium-Dioden, deren Strom Ip-Spannungs-UD-Beziehung ein Gamma von etwa 0, 6 aufweist, wie in Fig. 2 dargestellt ist. Wird als UD das Eingangs-Videosignal verwendet, und der Strom IF als Ausgangsgrösse, so ergibt sich beim Einsatz einer Germanium-Diode in der
Schaltungsanordnung nach Fig. 3 die benötigte Entzerrungskurve aus dem Diagramm gemäss Fig. l. Die In
Fig. 3 dargestellte Schaltungsanordnung ist bekannt und besitzt an ihrem Eingang --4-- eine Impedanzwandlerstufe --5--, deren Ausgang über den Kondensator --6-- mit der Anode der Diode --7--verbunden ist.
Ferner ist mit der Anode der Diode-7-die Klemmstufe-8-verbunden. An die Kathode der Diode --7-ist ein Strom/Spannungs-Wandler --9-- angeschlossen. Dem Eingang --4-- der Impedanzwandlerstufe--5-wird beispielsweise ein Eingangssignal --10-- zugeführt, das den Schwarzpegel --11-- aufweist und einen
Gamma-verzerrten Graukeil darstellt. Die Diode --7 -- dient mit ihrer Kennlinie nach dem Diagramm gemäss Fig. 2 zur Gamma-Rückentzerrung des Eingangssignals --10--. Der einen'Gleichspannungstell darstellende Schwarzpegel--11-- muss mit Hilfe der Klemmstufe-8-durch Klemmung des richtigen Arbeitspunktes der Diode --7-- mit einer Genauigkeit von besser als 1% gehalten werden, um eine ordentliche Funktion der Fernsehbildübertragung zu gewährleisten.
Am Lastwiderstand-12-am Ausgang des Strom/Spannungs- Wandlers --9-- ist das entzerrte Aus gangs signal --13-- abgreifbar.
Die kritische Einhaltung des Arbeitspunktes der Gamma-Rückentzerrungs-Diode--7--kann aber vermieden werden, wenndie Rückentzerrungnicht in der Videolage des Signals --10-- vorgenommen wird, sondern das Videosignal einem Träger aufmoduliert wird und dieser modulierte Träger dann gemäss der gewünschten Entzerrung aufbereitet wird. Dies istmit der Schaltungsanordnung nach Fig. 4 und einer der Ausführungsformen nach den Fig. 5a bis 5c möglich.
Nach Fig. 4 wird das Eingangssignal --10-- über den Anschluss --4-- dem Impedanzwandler --5-- zuge- führt. Über den Kondensator --6-- samt Klemmstufe --14-- wird die Modulatorstufe --15-- angesteuert, der auch das Ausgangssignal des Oszillators --16-- zugeführt ist. Die Signalfrequenz des Oszillators --16-ist im Vergleich zum Eingangssignal --10-- derart entsprechend hoch gewählt, dass eine Amplitudenmodulation durchführbar ist. Das Eingangssignal --10-- wird hinter der Impedanzwandlerstufe --5-- mit der Klemmschaltung--14-- auf so einen Gleichspannungspegel gebracht, dass bei "Schwarz" kein Träger am Ausgang erscheint.
Dem Ausgangssignal der Modulatorstufe --15-- ist das Bezugszeichen --17-- zugeordnet. Das Ausgangssignal --17-- liegt nunmehr symmetrisch zur Grundlinie und besitzt also keinen Gleichspannungsanteil mehr.
Bei der Verformung des Signals --17-- bzw. bei dessen Gamma-Rückentzerrung wird gemäss Fig. 5a ein
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dann das rückentzerrte Videosignal--22-- abgreifbar. Als Strom/Spannungs-Wandler-21-kann ein gegengekoppelter Operationsverstärker verwendet werden. Ein derartiger aktiver Schaltkreis ist auch als Impedanzwandler --18-- einsetzbar. Bei der Ausführungsform nach der Fig. 5b wird zur Gamma-Rückentzerrung eine Transistorverstärkerstufe-Tl-verwendet, in deren Emitterkreis eine nichtlineare Gegenkopplung in Form der zwei antiparallel geschalteten Dioden --19 und 20-- vorgesehen ist. Am Kollektor des Transistors --T1-- ist das rückentzerrte Signal --22-- abgreifbar.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 5c wird zur Gamma-Rückentzerrung ebenfalls eine Transistorver- stärkerstufe --T2-- verwendet, der das Eingangssignal --17-- an der Basis zugeführt wird. Am Kollektor des Transistors ist eine nichtlineare Nebenlastin Form der beiden antiparallel geschalteten Dioden --19 und 20-- angeschlossen. Auch bei dieser Ausführungsform ist das rückentzerrte Ausgangssignal am Kollektor abgreifbar. Sowohl bei der Ausführungsform nach Fig. 5b als auch bei der Ausführungsform nach Fig. 5c ist die Verwendung eines Impedanzwandlers bzw. eines Strom/Spannungs-Wandlers nicht erforderlich.
Die hoch-
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frequenten Signale, d. h. die Signale in Trägerlage, besitzen eine kleine relative Bandbreite und keine tiefen Frequenzen, so dass bei Additionen und Subtraktionen mit kleinen Kapazitäten das Auslangen gefunden wird.
Als Signal des Oszillators --16-- kann in einfacher Weise der Farbhilfsträger verwendetwerden, wodurch eine Grundforderung für die normgemässe Farbübertragung nach dem PAL-System erreicht wird, da durch Einsatz der Klemmschaltung --14-- bei "Schwarz" der Träger unterdrückt wird.
Die Demodulation des entzerrten Trägersignales kann, falls erforderlich, durch eine nicht dargestellte Demodulatorstufe vorgenommen werden. Das demodulierte Signal befindet sich dann wieder in der Videolage und könnte direkt einem Monitor zugeführt werden.
Normgerechte Farbfernsehempfänger benotigen jedoch nur die Signale in Trägerlage.
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bestimmten Gleichspannungspegel des unverformten Wechselstromsignales ein unterdrückte Trägersignal zugeordnet wird, wonach, gegebenenfalls durch Demodulation des modulierten Trägersignales, das verformte Wechselstromsignal in erster Frequenzlage herstellbar ist.