DD285538A7 - Schaltungsanordnung zur wiedereinfuehrung der gleichspannungskomponente in ein bildsignal - Google Patents

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}

Description

Hierzu 3 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

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.

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:

- Als Bezugswert der Gleichspannungskomponente soll der Schwarzwert bzw. die Schwarzschulter des Bildsignals dienen.

- Bei Ausfall des Bildsignals soll sich sin Gieichspannungswert entsprechend dem Schwarzwert einstellen.

- 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.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik Ee sind allgemein Schaltungsanordnungen zur Wiedereinführung des Gleichspannungswertes bekannt, bei denen die Bildsignale über einen Kondensator geleitet werden und hinte. dem Kondensator der Weg des Signals ü'jer eine Diode mit

festem Potential verbunden ist. Je nach Polarität der Diode stellt sich der Gleichspannungswert des Signals nach dem

Kondensator derart ein, daß entweder die positiven oder die negativen Spitzen des Signals konstante Potentiale erhalten. Diese Schaltungsanordnung zur Wiedereinführung des Schwarzwertes weist verschiedene Nachteile auf; unter anderem weichen die Zeitkonstanten, die für den Ausgleich von plötzlichen Änderungen des Gleichspannungsmittelwertes der Signale in positiver

und negativer Richtung maßgebend sind, stark voneinander ab.

Eine solche Schaltungsanordnung (DE-OS 2810706) besteht, ausgehend von einer niederohmigen Spannungsquelle, aus einem Koppelkondensator, einer Diode und einem Widerstand, der die Diode in Fluß/ichtung vorspannt. Während der Synchronimpulse ist die Diode leitend und lädt den Kondensator auf, bis ein Gleichgewichtszustand zwischen der in der Impulszeit über die Diode zufließenden Ladung und der über den Widerstand dann abfließenden Ladung erreicht ist. Dioden

haben eine exakt logarithmische Kennlinie. Da die Synchronsignale schmale Impulse für die H-Synchronisierung und breite

Impulse für die V-Synchronisierung enthalten, entstehen Verzerrungen des sogenannten Synchronbodens. Die schmalen Impulse müssen zur Erzeugung der gleichen Ladung tiefer in die Diodenkennlinie eintauchen als die breitet: Impulse. Eine Reihe von bekannten Schaltungsanordnungen (wie z. B. DE-AS 2507231 und DE-OS 2828654) zur Wiede« einführung der Gleichspannungskomponente verwenden eine Klemmschaltung auf die Schwarzschulter des Bildsignals, wofür Klemmimpulse

benötigt werden.

Diese Schaltungsanordnungen setzen ein ordnungsgemäßes Synchronsignal voraus, benötigen ein Amplitudensieb zur Abtrennung der Synchronsignale und eine Aufbereitung der Klemmimpulse, die in ihrer zeitlichen Lage jeweils der Schwarzschulter des Bildsignals zugeordnet sein müssen. Eine andere bekannte Schaltungsanordnung für einen Schaltkreis (DE-OS 3430593) trennt zur Wiederherstellung des Schwarzpegels mit relativ großem Schaltungsaufwand nach einer Klemmung auf die Schwarzschulter den Schwarzwertanteil

ab, bereitet ihn auf und setzt ihn dem Bildsignal wieder zu. Auch diese Schaltungsanordnung setzt ein ordnungsgemäßes

S-Signal voraus und benötigt ein einwandfrei arbeitendes Amplitudensieb. Farbbildsignale besitzen im Bereich der Schwarzschulter für die Farbbildübertragung bereits Farbträgeranteile, die für die Synchronisation der Farbinformation wichtig sind und deren Übertragung durch zu niederohmige Klemmschaltungen

beeinträchtigt werden. Daraus leiten sich zwangsläufig gewisse Toleranzen in der Gleichspannungskomponente beiqualitätsgerechten Klemmschaltungen für Farbbildsignale ab.

Weiterhin sind Schaltungsanordnungen bekannt (z. B. DE-AS1762912), die ausgehend von dem Synchronsignal das Bildsignal

zur Wiedereinführung der Gleichspannungskomponente auf den Synchronwert klemmen. Einerseits sind für die

Amplitudenwerte des Synchronpegels größere Toleranzwerte zulässig, die den Schwarzwert und den Bildinhalt verändern,

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 der

Synchronimpulse zur Synchronisation zur Verfügung, wodurch der Aufwand für das Amplitudensieb als Ausgangspunkt für die Erzeugung der Klemmimpulse wesentlich ansteigt und eine Klemmung auf die sehr kurzen Restsignale des Synchronanteils

führt zu keinem stabilen Ergebnis.

Es sind auch Klemmschaltungen bekannt, die mit hoher Geschwindigkeit auf den Synchronpegel klemmen (z. S. DE-PS 2418540; JP-OS 60-171871 (A) und dazu Komparatoren und Bezugsspannungen verwenden. Sie enthalten neben üblichen Abtrennstufen

gesteuerte Stromquellen, Integration und Pufferverstärker bzw. Spannungs-Stromwandler und ihr typisches

Anwendungsgebiet sind Bildspeichergeräte, in denen eine Rückgewinnung des Gleichspannungswertes innerhalb einer Zeile

erforderlich ist.

Neben den bereits angeführten Nachteilen der Klemmung auf den Synchronwert, die ein sauberes Synchronsignal voraussetzt,

erzeugt diese Schaltungsanordnung, weil sie in jeder Zeile den Gleichsp&nnungswert wieder herstellt, besonders beiunsauberem oder verrauschtem Synchronsignal durch die unterschiedlich zurückgewonnenen Gleichspannungswerte ein

Zeilenrauschen im Bild. Es ist erforderlich, zusätzlich zu solchen schnellen Klemmschaltungen eine langsam wirkende Klemmschaltung anzuordnen, die mit einer entsprechenden Zeitkonstanten ausgestattet ist, wodurch sich der Aufwand weiter

erhöht.

Es ist auch eine Schaltungsanordnung zur Ermittlung des Wertes eines Referenzpegels (DE-OS 3214756) bekannt, die eine Regelung auf einen Bezugswert gestattet. Beim Einsatz dieser Schaltungsanordnung zur Wiedereinführung der Gleichspannungskomponente in einem Bildsignal erzeugen der Schwarzwertanteil und die Vertikalsynchronsignale in der

8ildaustastlücke Regelfehler, die zu bildsynchronen Verzerrungen des Schwarzwertes führen.

Ziel der Erfindung

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.

Darlegung des Wesens der Erfindung

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 die

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.

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.

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.

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.

Die erwähnton Weiterbildungen dienen der verbesserten Anpassung der Schaltung an alle möglichen Betriebsfälle und der Vermeidung zeitkritischer Dimensionierungen.

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.

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.

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.

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.

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.

Ausfuhrungsbelsplel

Nachfolgend ist die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen die

Fig. 1: ein Blockschaltbild,

Fig. 2 bis 4: Blockschaltbilder verschiedener Vorteilhafter weiterbildungen und Fig. 5 und 6: Spannungsverläufe als Zeitfunktion.

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.

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.

Am zweiten Eingang des Spannungskomparators 2 liegt eine Gleichspannung Ui, die dem gewünschten Schwarzwertpegel entspricht.

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.

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 U_m, 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.

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.

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.

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.

Liegt ein Bildsignal aus einer nicht gezeichneten niederohmigen Spannungsquelle am Eingang und der Spannungsteiler 6,7 ist entsprechend einer mittleren Gleichspannung U_n, 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.

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 dessen

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.

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.

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.

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.

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.

Claims (4)

1. Schaltungsanordnung zur Wiedereinführung der Gleichspannungskomponente in ein Bildsignal nach deren Abtrennung unter Verwendung eines Trennkondensators, mindestens eines Spannungskomparators, einer Schwarzwertvergleichsspannung, eines Tief paßgliedes und eines Differenzverstärkers, an dessen zweitem Eingang eine weitere Vergleichsspannung liegt, die auf einen zeitlichen Mittelwert des Synchron- und Schwarzwertes bezogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ausgang des Differenzverstärkers (3) und der Ausgangsseite des Trennkondensators (1) ein Widerstand (8) eingeschaltet ist, der mit diesem ein zweites Tiefpaßglied bildet, daß zwischen dem Ausgang des Spannungskomparators (2) und dem Tiefpaßglied (4; 5) im Zuge des ersten Einganges des Differenzverstärkers (3) ein AND- bzw. NAND-Gatter (16; 18) liegt, dessen zweiter Eingang über einen monostabilen Multivibrator (21; 23) mit einem zum Bildsignal synchronen Sperrsignal über ein verknüpfendes NAND-Gatter (17) und ein Differenzierglied (14; 15) mit dem Ausgang eines zweiten Spannungskomparators (11) verbunden ist und daß die ersten Eingänge beider Spannungskomparatoren (2; 11) mit der Ausgangsseite des Trennkondensators verbunden sind, während die Vergleichsspannung (U₂) am zweiten Eingang des zweiten Spannungskomparators (11) zwischen Schwarz- und Synchronwert liegt.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem NAND-Gatter (17) hinter dem zweiten Spannungskomparator (11) ein Verzögerungsglied (20) und ein monostabiler Multivibrator (21) nachgeschaltet sind und daß der Ausgang des monostabilen Multivibrators (21) das zum Bildsignal synchrone Sperrsignal an den zweiten Eingang des NAND-Gatters (17; 18) bzw. des AND-Galters (16) legt.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem zweiten Spannungskomparator (11) ein monostabiler Multivibrator (22) mit einer Zeitkonstante entsprechend der H-Synchronimpulsdauer nachgeschaltet ist, dessen Ausgang über ein weiteres NAND-Gatter (19) mit dem Ausgang des ersten Spannungskomparators (2) verknüpft ist.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß dem NAND-Gatter (17) zusätzlich ein monostabiler Multivibrator (23) nachgeschaltet ist, dessen nichtinvertierender Ausgang mit einem Transistor (26) verb. nden ist, der den Kondensator (28) eines Integriergliedes (28; 29) entlädt, welcher über Pegelwandlerelemente (27; 30; 31; 32) mit einem Eingang eines NAND-Gatters (25) verbunden ist, dessen anderer Eingang direkt mit dem invertierenden Ausgang des monostabilen Multivibrators (23) und dessen Ausgang mit dem zweiten Eingang des NAND-Gatters (18) verbunden ist und daß der zweite Eingang des NAND-Gatters (17) über einen getrennten monostabilen Multivibrator (24) rückgekoppelt ist.