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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Unterdrückung der Gleich stromkomponente in Fernsehsignalen.
Es ist bekannt, dess zur Wiedergabe eines Fernsehbildes im Signal die dem Heiligkeitsmittelwert entsprechende sogenannte Gleichstromkomponen- te enthalten sein muss.
Die Mitübertragung der die der Frequenz
Nulle beliebig :benaohtbarte Frequenzen enthalten kann, bereitet nun ge- wisse Schwierigkeiten. Bei der Übertragung des Signals nämlich in sei- ner ursprünglichen Frequenzlage werden RC-Verstärker verwendet, die für den
Gleichstrommittelwert als Hochpass wirken. Dieser RC-Verstärker hat zur
Folge, dass die Einstellung auf den Mittelwert durch einen Einschwingvor- gang erfolgt. Diesen Einschwingvorgang kann man durch die sogenannte
Schwarsteuerung später wieder aus dem Signal entfernen. Zur Schaffung definierter Verhältnisse ist es aber erforderlich, dass für den RC-Ver- stärker tiefe Grenzfrequenzen gewählt werden müssen, wodurch konstruktive une betriebliche Nachteile hervorgerufen werden.
Ferner ist es bekannt, bei trägerfrequenten Ubertragungen das sogenannte Restseitenbandverfahren anzuwenden. Dieses stellt aber grosse Anforderungen an einen eventuellen Trägerzusatz im Kabelbetrieb.
Die Erfindung beseitigt diese Nachteile. Nach der Erfindung ist ein Verfahren zur Unterdrücking der Gleichstromkomponente in Fern- sehsignalen geschaffen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass der Mittel- wert je Zeile durch elektrische Integration ermittelt, ein dem Endwert dieser Integration je Zeile entspechendes Rechtecksignal hergestellt, das dem Mittelwert entsprechende Signal von dem die Cleichstromkomponente ent- haltenden verzögerten Signal abgezogen und das Eingangssignal um die In- tégrationsdauerverzögert wird:
In Verfolg des Erfindungsgedankens wird das Ergebnis der Inte- gration nach jeder Zeile gelöscht und kann das Ergebnis auch für die Zeilendauer gespeichert werden.
Erfindungsgemäss kann die Subtraktion auch durch eine getastete Scharzsteuerung erfolgen, deren Bezugsspannung durch das Integrationaer- gebnis gesteuert wird. Vorteilhafterweise erfolgt die Verzögerung des Eingangssignals durch elektrische Laufzeitketten, bezw. Ultraschallaufzeiten,
Die Erfindung wird anhand der Zeichnung, welche ein Ausführungs- beispiel,darstellt, näher erläutert.
Fig. 1 A bis D zeigen Signals une Kurvenzüge zur Erklärung der Wirkungsweise der Erfindung.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels,
Fig. 3 zeigt in schematischer Darstellung ein weiteres Ausfüh- rungsbeispiel ,
Fig. 4 ist ein ausführlicheres Schaltbild für ein anderes Aus- führungsbeispiel,
Fig. 5 zeigt die zu Fig. 4 gehörigen Spannungsverlaufe,
Fig. 1 zeigt in der Zeile A ein Signal, das aus einer Reihe von Scharzen und einer Reihe von weissen Zeilen besteht. Dieses Signal kann man auffassen als ein reines Wechselstromzeichen, gemäss Zeile B, dem ein die richtige Mittelwertslage darstellendes Signal Zeile C, die sogenannte Gleichstromkomponente, hinzugefugt ist.
Die Mitübertragung des Signals C, das der Frequenz Null beliebig eng benachbarte Frequenzen enthält, bereitet nun hauptsächlich in zwei
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Fällen Schwierigkeiten.
Die eine Schwierigkeiten besteht darin, dass bei der Ubertra- gung des Signals in seiner ursprünglichen Frequenzlage (sogenanntes Video-Signal) RC-Verstärker verwendet werden, die für den Anteil C als
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Hochpass wirken. Der RC-Verstärker muss auf den Mittelwert Null ein- schwingen, so dass sich etwa ein Signal D ergibt. Dieser Einsching- vorgang kann später durch sogenannte Schwartsteuerungen wieder aus dem Signal entfernt werden. Diese Steuerungen korrigieren den Momentanwert
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am Ende jeder Zeile, können aber die durch den Egnschwingvorgang hervor- gerdene Schrägstellung des Signale innerhalb einer Zeile nicht rückgängig machen. Der Einschwingvorgang muss also so langsam verlaufen, dass die
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durch ihn hervorgerufe Abschattierung nur wenige Prozente der Heiligkeit ausmacht.
So ergeben sich trotz der Schwarzsteuerungen sehr tiefe Grenz-
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frequenzen der RÖ-Verstärker mit ihren konstruktiven une betrieblichen Nachteilen.
Einen andere Schwierigkeit ergibt sich dadurch, dass bei träger- frequenten Übertragungen das Signal C die Anwendung des Einseitenband- verfahrens verbietet, weil zwischen Träger und tiefster Modulationsfrequenz kein Platz für die Flanke eines Einseitenbandfilters vorhanden ist. Einen Kompromis schafft das sogenannte Restseitenbandverfahren, dass war Fre-
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cluenzband spart, aber grosse Forderungen an einen eventuellen Trägerzusatz im Kabelbetrieb stellt.
Grundsätzlich ist die Mitübertragung des Signal*% C nicht erfor- derlich, da das Signal B die gesamte erforderliche Information über die Lage des Mittelwertes in Form einer PAM enthält. Aus dieser Auffassung folgt auch, dass Frequenzen, bis zur halben Zeilnfrequenz grundsätzlich
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nicht übertragen zu werden brauchen, da eine PAM Modulationsfrequenzen bis zur halben Impulsfrequenz verarbeitet,., Im vorliegenden Falle ist klar, dass jeder Impuls eine Information über den Mittelwert der ihm zuge- ordneten Zeile liefert, so dass schwarze une weisse Zeilen einander ab- wechseln konnen (halbe Zeilenfrequenz). Die Erfindung beschäftigt sich mit der Aufgabe aus dem Signal A,
das Signal B zu gewinnen unter Ver-
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meidung von Einsohwingvorgängen eines Hochpasses, wie im Signal D. In Fig.
2 bedeutet 1 eine Quelle von Fernsehsignalen A (z.B. Kamera oder Ab- taster), 2 eine bekannte Anordung, die nach Unterdrücking des Bilfinhal- tes aus den Synchronisierimpulsen, die für die weitere Anordnung nötigen
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Steuerimpulse liefert. Das Signal wird nun zwei getrenn%önn Wegen zuge- führt, von denen der eine 3, das Signal um die Dauer einer Zeile ver- zögert une zwar mit Hilfe bekannter technischer Mittel (Laufzeitketten, Ultraschallaufzeit) und den dabei auftretenden Amplitudenverlust durch die Verstärkung 4 ausgleicht. Auf dem anderen Wege erfolgt in 5 die Fest- stellung des Mittelwertes einer Zeile.
Dieser wird am Ende der Zeile ab- gefragt und mit der speichereinheit 6 gespeichert. 'Das Integrationsergeb-
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nis in 5 wird gelöscht, so dass die Anordnung für die n#äh%Öte"tZäile bereit steht. Am Ausgang von 6 steht somit ein treppenförmiges Signal C, das in geeigneter Polarität mit dem Ausgangssignal A von 4 zum gewünschten Signal B addiert wird, (7).
Diese Addition kann auch dadurch erfolgen,, dass man die übliche getastete Schwarzsteuerung in ihrer Wirkungsweise umkehrt Während normaler- weise eine Schwarzsteuerung dazu dient, z.B. im Signal D die Schwarztrep- pen auf einen festen Wert zu verschieben so dass wieder das Signal A en- steht, kann man umgekehrt durch eine Schwarzsteuerung mit veränderlicher Bezugsspannung (z.B. C) aus dem Signal A des Signal B gewinnen. Eine solche Anordnung ist in Fig. 3 dargestellt. Die der Fig. 2 entsprechenden gleichen Teile sind mit den gleichen Bezugszeichen versehen. Die Addi-
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tionsstufe 7 wurde durch eine Schwarzsteuerung 8 ersetzt.
Ein ausführt-- liches Schaltungsbeispiel ist in Fig. 4 dargestellt, während Fig. 5 die wichtigsten Spannungsverläufe an den entsprechend;bezeichneten Schaltungs- elementen wiedergibt.
In Figo 4 stellen die Einzelaggregate 1, 2, 3, 4 die oben bereits näher erläuterten üblichen Techniken dar. Das Signal A wird einer Röhre R1 zugeführt, wobei z.B. durch eine getastete Schwarzsteuerung B1 dafür gesorgt ist, dass R1 bei schwarzen Bildstellen gesperrt ist (Spannung UO).
C sei auf die Batteriespannung geladen. Im Verlauf einer Zeile wird nun
C1 durch die Bildsignale an R1 entladen, so dass nach Ablauf einer Zeile die Spannung an C um einen dem Mittelwert des Bildsignals entsprechenden Betrag gesunken ist. In gleicher Weise hat sich die Kathodenspannung der Röhre R3 geändert, deren Kathodenkreis als Quelle kleinen Innenwiderstandes für die nachfolgende Schaltung arbeitet.
Nach Beendigung der Integration wird die Momentanspannung an ode bezw.
Kathode R3, abgefragt, indem durch einen Impuls am Gitter R die Diodenbrücke B2, die als bipolar leitfähiger Schalter arbeitet, getastet wird und dadurch C2 auf die Spannung von Cl auf- oder entladen wird. Kurz da- nach wird durch einen Impuls an R2 der Kondensator C1 wiederauf die Batte- riespannung geladen und steht damit für die Integration der nächsten Zeile bereit. Da die Zeitkonstante von C2 gross gegen die Zeile ist, bleibt dessen Ladung bis zur nächsten Abfrage erhalten. Es ergibt sich also eine dem Mittelwert treppenförmig - folgende Spannung. Eine getastete Schwarzsteuerung B verschiebt nun entsprechend diesem Signal die Schwart- werte des ihr zugeführten um eine Zeile entsprechend der Integration - dauer verzögerten Signals A, so dass das gewünschte Signal B entsteht.
Bei Verwendung einer getasteten Schwarzsteuerung kann unter Um- ständen die Zwischenspannung C2 fortfallen und direkt die Spannung an C1, bezw. der Kathode von R als Bezugsspannung verwendet werden, da sie nur kurzzeitig benötigt wird.
PATENTANSPRÜCHE.
1. Verfahren zur Unterdrücking der Gleichstromkomponente in Fern- sehsignalen, dadurch gekennzeichnet, dass der Mittelwert je Zeile durch elektrische Integration ermittelt, ein dem Endwert dieser Integration je Zeile entsprechendes Rechtecksignal hergestellt, das dem Mittelwert entsprechende Signal von dem die Gleichstromkomponente enthaltenden Ver- zögerten Signal abgezogen und das Eingangssignal um die Integrationsdau- er verzögert wird.
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The invention relates to a method for suppressing the direct current component in television signals.
It is known that in order to reproduce a television picture, the signal must contain the so-called direct current component corresponding to the mean holiness value.
The transmission of the frequency
Arbitrary zero: it can contain adjacent frequencies, now causes certain difficulties. When the signal is transmitted in its original frequency position, RC amplifiers are used which are responsible for the
DC mean value act as a high pass. This RC amplifier has to
As a result, the setting to the mean value is made by a transient process. You can use the so-called
Remove the black control from the signal later. To create defined conditions, however, it is necessary that low cut-off frequencies have to be selected for the RC amplifier, which causes constructive and operational disadvantages.
It is also known to use the so-called residual sideband method for carrier-frequency transmissions. However, this places great demands on a possible carrier addition in cable operation.
The invention overcomes these disadvantages. According to the invention, a method for suppressing the direct current component in television signals is created, which is characterized in that the mean value per line is determined by electrical integration, a square-wave signal corresponding to the end value of this integration per line is produced, the signal corresponding to the mean value of The delayed signal containing the DC component is subtracted and the input signal is delayed by the integration time:
In accordance with the inventive concept, the result of the integration is deleted after each line and the result can also be saved for the duration of the line.
According to the invention, the subtraction can also take place by means of a keyed Scharz control, the reference voltage of which is controlled by the integration result. The input signal is advantageously delayed by electrical delay chains, respectively. Ultrasound transit times,
The invention is explained in more detail with reference to the drawing, which represents an exemplary embodiment.
1 A to D show signals and curves for explaining the mode of operation of the invention.
Fig. 2 shows a block diagram of an embodiment,
3 shows a further exemplary embodiment in a schematic representation,
Fig. 4 is a more detailed circuit diagram for another embodiment,
FIG. 5 shows the voltage curves associated with FIG. 4,
In line A, FIG. 1 shows a signal which consists of a series of black lines and a series of white lines. This signal can be understood as a pure alternating current symbol, according to line B, to which a signal line C representing the correct mean value position, the so-called direct current component, is added.
The co-transmission of the signal C, which contains frequencies as close as desired to zero, is now mainly in two
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Cases of difficulty.
One difficulty is that when the signal is transmitted in its original frequency position (so-called video signal), RC amplifiers are used which act as
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High pass act. The RC amplifier must settle to the mean value zero, so that a signal D results, for example. This locking process can later be removed from the signal again using so-called slab controls. These controls correct the instantaneous value
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at the end of each line, but cannot reverse the inclined position of the signal within a line caused by the initial oscillation process. The transient process must be so slow that the
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shading caused by him is only a few percent of holiness.
This results in very low limit values despite the black controls
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frequencies of the RÖ amplifier with their constructive and operational disadvantages.
Another difficulty arises from the fact that in the case of carrier-frequency transmissions, signal C prohibits the use of the single sideband method because there is no space between the carrier and the lowest modulation frequency for the edge of a single sideband filter. The so-called residual sideband process creates a compromise, which was
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cluenzband saves, but makes great demands on a possible carrier addition in cable operations.
In principle, it is not necessary to transmit the signal *% C as well, since the signal B contains all the necessary information about the position of the mean value in the form of a PAM. From this view it also follows that frequencies up to half the line frequency in principle
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need not be transmitted because a PAM processes modulation frequencies up to half the pulse frequency,., In the present case it is clear that each pulse provides information about the mean value of the line assigned to it, so that black and white lines alternate can (half line frequency). The invention deals with the task from the signal A,
to win the signal B under
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Avoidance of single oscillation of a high pass, as in signal D. In Fig.
2 means 1 a source of television signals A (e.g. camera or scanner), 2 a known arrangement which, after suppressing the image content from the synchronization pulses necessary for the further arrangement
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Supplies control impulses. The signal is now fed to two separate paths, one of which is 3 and the signal is delayed by the duration of one line using known technical means (transit time chains, ultrasound delay) and the resulting loss of amplitude due to amplification 4 compensates. In the other way, the mean value of a line is determined in FIG.
This is queried at the end of the line and stored with the storage unit 6. 'The integration result
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nis in 5 is deleted so that the arrangement for the n # uh% Öte "tZäile is ready. At the output of 6 there is thus a step-shaped signal C, which is added in suitable polarity with the output signal A of 4 to the desired signal B, (7).
This addition can also be done by reversing the usual keyed black control in its mode of operation. While a black control is normally used, e.g. To move the black stairs in signal D to a fixed value so that signal A is generated again, one can, conversely, obtain from signal A of signal B by black control with a variable reference voltage (e.g. C). Such an arrangement is shown in FIG. The same parts corresponding to FIG. 2 are provided with the same reference numerals. The Addi-
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tion level 7 was replaced by a black control 8.
A detailed circuit example is shown in Fig. 4, while Fig. 5 shows the most important voltage curves on the correspondingly designated circuit elements.
In Fig. 4, the individual units 1, 2, 3, 4 represent the usual techniques already explained in more detail above. The signal A is fed to a tube R1, e.g. a keyed black control B1 ensures that R1 is blocked for black image areas (voltage UO).
Let C be charged to the battery voltage. In the course of a line will now
C1 is discharged by the image signals at R1, so that after a line has elapsed, the voltage at C has dropped by an amount corresponding to the mean value of the image signal. In the same way, the cathode voltage of the tube R3 has changed, the cathode circuit of which works as a source of small internal resistance for the subsequent circuit.
After completion of the integration, the instantaneous voltage is resp.
Cathode R3, queried by the diode bridge B2, which works as a bipolar conductive switch, is keyed by a pulse on the grid R and thereby C2 is charged or discharged to the voltage of Cl. Shortly afterwards, a pulse at R2 charges the capacitor C1 to the battery voltage and is ready for the integration of the next row. Since the time constant of C2 is large compared to the row, its charge is retained until the next query. The result is a voltage following the mean value in a step-like manner. A keyed black control B now shifts the black values of the signal A fed to it according to this signal by one line according to the integration time, so that the desired signal B is produced.
When using a keyed black control, the intermediate voltage C2 may be omitted and the voltage at C1, respectively. the cathode of R can be used as a reference voltage, as it is only needed for a short time.
PATENT CLAIMS.
1. A method for suppressing the direct current component in television signals, characterized in that the mean value per line is determined by electrical integration, a square-wave signal corresponding to the end value of this integration per line is produced, the signal corresponding to the mean value from the delayed signal containing the direct current component subtracted and the input signal is delayed by the integration time.