DE2211798B2

DE2211798B2 - Störbegrenzerschaltung für Videosignale

Info

Publication number: DE2211798B2
Application number: DE2211798A
Authority: DE
Inventors: Robert Adam Burlington Dischert; John Francis Moorestown Monahan; Charleslangdon Oaklyn Olson
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Corp
Priority date: 1971-03-11
Filing date: 1972-03-10
Publication date: 1974-12-05
Also published as: NL7203215A; US3715477A; JPS5652512B1; DE2211798C3; DE2211798A1

Description

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)ic Erfindung betrifft eine Störbegrenzcrschaltung Videosignale, mit einer Filtcranordnung, der clic Viisignale zugeführt sind und die mindestens ein benmtcs der Videosignale in seine niederfrequenten I hochfrequenten Bestandteile trennt, mit einer iwellenwcrtschaltiiiig, die Signalanteile nulrigcr iplitudc im unteren Bereich des hochfrequenten Bestandteiles beseitigt, derart, daß Störeffekte in diesen Sigraltetlen verringert werden, und mit einer Addierschaltung, welche den so behandelten hochfrequenten Signalbestandteil mit dem niederfrequenten Signalbestandteil in entsprechenden Anteilen vereinigt.

Um eine verbesserte Bildwiedergabe zu erreichen, muß man dafür sorgen, daß das Fernsehsignal möglichst Irei von Rausch- und anderweitigen Störsignaleffekten ist. Verhältnismäßig wenig kann getan werden, um zu verhindern, daß solche Störsignale :n das übertragene Videosignal während der Ausstrahlung vom Sender zum Empfänger eingeführt werden. Dagegen wird das Videosignal vor der Übertragung oder Aussendung zahlreichen Behandlungen, wie Öffnungskorrektur, Schwarz-Weiß-Pegeleinstellung, Gammakorrektur, Verstärkungsregelung u. dgl, unterzogen. Während jeder derartigen Behandlung können unerwünsch te Störeffekte in das Nutzvideosignal eingeführt werden. Bei der Bildung eine·. Videosignals ist es erwünscht, daß die das Videosignal erzeugenden Kameras, sowohl für Live- als auch fü" Filmaufnahmen mit optimaler Empfindlichkeit arbeiten. Jedoch hat eine Erhöhung der Kameraempfindlichkeit über einen bes'immten Punkt hinaus persönlich zur Folge, daß zusammen mit dem kräftigeren Nuizvideosignal unerwünschte Bcgleitstörungen erzeugt werden. Beispielsweise bei Filmkameras verstärken sich, wenn die Kameraempfindlichkeit erhöht wird, die durch das »Korn« des Filmes hervorgerufenen Stör- oder Rauscheffektc.

Es ist bekannt. Störbegrenzerschallungen der eingangs genannten Art (US-PS 2 514 022, 3 333 055 und GB-PS 685 483) für die Verbesserung des Störabslandes bei .Schwarz-Weiß-Signalen zu verwenden. Eine besonders wirkungsvolle Amplitudenglättung, d. h. Verringerung der Störeffekie, im Berrich eines besonders störanfälligen .Signalanteiles einer bestimmten Frequenz, ■/.. B. der Farbträgerfrequenz eines Farbfcrnsehsignals, ist mit diesen bekannten Störbcgrenzerschultiingen allerdings nicht möglich.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die Unzulänglichkeiten der bekannten Störbegrenzerschalter zu vermeiden und einen Störbcgrenzerschiiiter der in Frage stehenden Art, insbesondere zur Verwendung in der Farbfernsehlechnik, zu schaffen, der Störeffekte, insbesondere von Signalanteilcn im Bereich einer vorgegebenen Frequenz, besonders wirksam verringert. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Filtennordnung ein Kammfilter enthält, das Scheitel- und Nullpunkte des hochfrequenten Signalbestandteils abwechselnd mit Null- bzw. Scheitelpunkten des niederfrequenten Signalbestandteils erzeugt. Auf Grund der linearen Phasencharakteristik und des günstigen Amplitudenganges des erfindungsgemäßen Kammfilters, welches die komplementäre Abstimmung der Null- bzw. Scheitelpunkte des Frequcnzspektrums der niederfrequenten b/w. hochfrequenten Signalbestandtcile ermöglicht, kann der erste Nullpunkt des Frcquenzspektmms der niederfrequenten .Signalanteile bzw. der erste Scheitelpunkt des Frequenzspektrums der hochfrequenten Signalanteilc so gewänlt werden, daß er mit der besonders störanfälligen Frequenz, z. B. der Farbträgerfrcquen/, zusammenfällt. Die Amplitudenglättung der hochfrcqucnlen Signalkomponentc ergibt dann eine im wesentlichen vollständige Störunterdrückung im Bereich der Farblrägerfrequenz für diejenigen Bereiche des Aufnahmegegenstandcs, die keine nennenswerten Details

aufweisen. Slörkouiponenlen. tieren Frequenzen dicht bei der des Farbträgers liegen, werden iiiif niedrige Videofrequen/en heruntergemischt, was /u einer störenden Beeinträchtigung des von diesen Signalen wiedergegebenen Hildes führt. Durch die Unterdrückung soldier Störeffekte mit Hilfe der erfindungsgemäßen Schaltung werden somit solche I lerunlermisch-Slöreffekle erheblich verringert, was eine eindrucksvolle Verbesserung der Bildwiedergabe aus den störbegren/leii Signalen bedeutet. Im Falle eines Farbfcrnsehsystcms kann es sich beim Videosignal um das leuchtdichte Signal, um eines oder mehrere der Farbsignal oder um das leuchtdichte Farbartgemiseh handeln.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Störbegrenzcrschaltung sind in den Untcransprüchen aufgeführt.

Die Erfindung wird nachstehend an Hand der Zeichnungen im einzelnen erläutert. F.s zeigt

F i g. 1 ein Blocksehaltschcma der erfindungsgemäßcn Störbegrenzcr.schallung mit ihren Hauptbestandteilen.

F i g. 2-1. 2-1.. 2-H, 2-C und 2-O Diagramme, die den Frequenzgang eines typischen Videosignals an den entsprechend bezeichneten Punkten in der Schaltung nach F i g. I wiedergeben,

F i g. 3-1, 3-L. 3-H. 3-C und 3-O Diagramme, die den zeitlichen Verlauf des typischen Videosignals an den entsprechend bezeichneten Schaltungspunkten in F i g. I wiedergeben,

F i g. 4 ein Schaltschema einer Ausführungsform der erfindungsgemäßcn Störbegren/crschaltung,

F i g. 5 ein Blockschaltschema, das die Anwendung der erfindungsgemäßen Schaltung für die Störbegrcnzung der Leuchtdichtekomponente eines Farbfernsehsignals veranschaulicht,

F i g. 6 ein Blocksehaltschcma, das die Anwendung der erfindungsgemäßen Störbegrenzerschaltung zur Verbesserung des Störabstands bei jedem der Primiir-Farbsignale in einem Farbfernsehsystem veranschaulicht.

F i g. 7 ein Blockschaltschema, das eine mögliche Anwendung der erfindungsgemäßen Störbcgrcnzerschaltung zur Verbesserung des Störabstands bei einem Farbfernseh-Signalgemisch veranschaulicht.

F i g. 8 ein Schaltschema, das eine andere mögliche Anwendung der erfindungsgemäßen Störbcgrenzcrschaltung zur Verbesserung des Störabstands bei einem Farbfernseh-Signalgemisch veranschaulicht, und

F i g. 9 ein Schaltschema der erfindungsgemäßen Störbegrenzerschaltung in ihrer Anwendung zur Verbesserung des Störabstands bei jedem von mehreren Primär-Farbsignalen in einem Farbfernsehsystem.

In F i g. 1 wird das an der Eingangsklemme /erscheinende Videosignal einem Frequenztrennfilter 11 zugeleitet, das am Schaltungspunkt L eine verhältnismäßig niederfrequente Ausgangssignalkomponente LFbcre'nstellt. Die am Schaltungspunkt H erzeugte hochfrequente Signalkomponente HF wird einem Amplitudenglätter 12 mit Ausgang am Schaltungspunkt C zugeleitet. Die unveränderte niederfrequente Signalkomponente /.Farn Schaltungspunkt L und die geglättete hochfrequente Signalkomponente HF am Schaltungspunkt C werden einem Addierglied 13 zugeleitet, wo sie in geeigneten Anteilen vereinigt werden, so daß am Ausgang Odes Addiergliedes ein Videosignal mit verbessertem Störabstand (Stör/NutzverhäUnis) erzeugt wird. Die Einzelheiten des Filters 11, des Amplitudengläiters 12 und des Addiergliedes 13 werden später

z. B. an I land der F ι g. 4 und ⁽) beschrieben.

Die Art und Weise, in der lic Schaltung nach F i g. t den Störabstand des Videosignals verbessen, ist durch die Kurven nach I i g. 2 und 3 graphisch veranschaus licht.

He/iiglich des Frequenzganges sei angenommen, daß das am I.ingang / erscheinende Videosignal ein der Kurve nach F ig. 2-1 entsprechendes FYcquenzspek-Irimi hiil. Diis I rcquenzspekmim der relaliv niederfrequcnien .Signalkomponente /-/',die vom Filter Il am Schaltungspunkt /. erzeugt wird, ist durch die Kurve nach F ig. 2-1. veranschaulicht. Die Charakteristik des filters ist so, daß die Kurve nach F i g. 2-1. einen ersten Nullpunkt bei einer Frequenz /aufweist. Die Kurve in nach F ig. 2-11 gibt das Frcqucnzspckirum der relativ hochfrequenten Signalkomponcntc am Ausgangspunkt /7 des Filters wieder. Diese Kurve hat ihren ersten Scheitel oder ihr erstes Maximum bei der Frequenz /'. die der frequenz des ersten Nullpunkts der Kurve nach F i g. 2-1. entspricht. Das Frequenzspektrum der ampli· tudengcglätlctcn hochfrequenten Signalkomponente am Ausgangspunkt C des Amplitudenglätters 12 ist durch die Kurve nach F i g. 2-C wiedergegeben. Diese Kurve ist im wesentlichen die gleiche wie die nach F i g. 2-11. weil der durch den Amplitudengitter 12 effektiv entfernte Signalteil im Frequenzgang nicht in Frscheinung tritt. Schließlich gibt die Kurve 2-O. die durch Zusammensetzen der Kurven nach F i g. 2-1. und 2-C entstanden ist, das Frcqucnzspeklrum des resultie-}o renclcn Videosignals am Ausgang O des Addicrgliedes 13 wieder. Man sieht, daß dieses resultierende Signal praktisch das gleiche ist wie das Eingangsv'deosignal gemäß der Kurve nach F i g. 2-1.

Die Wirkungsweise der Störbcgrenzerschaltung is nach F i g. 1 wird noch deutlicher durch die Kurven nach F i g. 3 veranschaulicht, die den zeitlichen Verlauf eines Signals mit einem verhältnismäßig scharfen oder stellen Übergang zwischen zwei verhältnismäßig hellen und dunklen Bereichen eines Aufnahmegegenstandes wiedergeben. Um der besseren Anschaulichkeit willen ist der Zeitmaßstab in diesen Figuren stark übertrieben, in der Kurve nach Fig. 3-1, welche die Amplitude des vom Eingang /dem Filter U in F i g. 1 zugeleiteten Videosignals darstellt, sind dem Haupt- oder Nutzsignal 14 unerwünschte Rausch- und dergleichen Störkomponenten 15 überlagert. Die Kurve nach F i g. 3-1. gibt die niederfrequente Signalkomponente LF am Ausgangspunkt L des Filters wieder. Die Kurve nach F i g. 3-H gibt die hochfrequente Signalkomponentc HF am Ausgangspunkt H des Filters 11 wieder. Wie in F i g. 3-C gezeigt, entfernt der Amplitudenglätter 12 nach F i g. 1 diejenigen verhältnismäßig kleinen Ampli· tudenausschwingungen des Haupt- oder Nutzsignals 14. zusammen mit den Störkomponenten 15. die zwischen den durch die gestrichelten Linien 16 angedeuteten Amplituden liegen. Die Art und Weise, wie diese Amplitudenglättung erfolgt, wird später an Hand der F i g. 4 und 9 erläutert.

In der geglätteten hochfrequenten Signalkomponente nach F i g. 3-C am Schaltungspunkt C in F i g. 1 sind somit im wesentlichen sämtliche Störeffekte durch den Amplitudenglätter 12 beseitigt. Im geglätteten Signal treten daher die Störkomponenten 15 mir noch in denjenigen Signalteilen auf. die den verhältnismäßig schar fen Übergängen zwischen hellen und dunklen Bereichen des Aufnahmegegenstandes entsprechen. Durch Vereinigung der nieder- und hochfrequenten Signalkomponenten LF und HF im Addicrglied 13 nach

I ι g. 1 ergibt sich am Ausgang O cm resultierendes Signal entsprechend der Ku ve nach F i g. 3 O, In dieser Kurve sind die Störkomp .iicntcn Γ5 aus im wesentlichen dem gesamten Nutzsignal 14 mil Ausnahme desjenigen Teils, der dem Hell-Dunkel-Übergang ent sprich'., entfernt.

f'ig.4 zeigt Sehaltungsein/elhciien einer Ausfuh rungsform der Störbegrcnzerschaliiiiif:· nach V i g. I. die der F!rläuterung der Wirkungsweise der Schaltung dienen. Es sei angenommen, daß das Signal am Eingang / aus drei gleichen Einheiten besteht. Eine erste Sigrialeinheit gelangt im wesentlichen unverändert im zeitlichen Verlauf und in der Amplitude /u Signalvereinigungswiderständen 17 und 18. Eine /weite .Signaleinheit wird durch zwei identische Verzögerungsleitungen 19 und 21 ohne Veränderung der Amplitude, jedoch mit einer Verzögerung um einen Betrag, welcher der Periode der Frequenz /-"nach Fig. 2-L 2-H und 2-C entspricht, Signalvereinigungüwiderständen ',12 und 23 zugeleitet. Eine dritte Signa !einheit wird durch die Vcr- ao zögerungsleitung 19 um einen Beirag, welcher der Periode der doppelten Frequenz /-'entspricht, verzögert, durch einen Verstärker 24 in der Amplitude verdoppelt und einem Signalvereiniguingswidersland 25 zugeleitet. Die dritte Signaleinheit wird nach Verzögerung in der »5 Verzögerungsleitung 19 außerdem durch einen Verstärker 26 in der Amplitude verdoppelt und in der Phase umgekehrt und einem Signalverciriigumgswiderstand 2~ zugeleiie«.

Das durch Vereinigen der den Widersländen 17, 22 und 25 zugeleiteten Signaleinhciten am Fillerausgang 28 entwickelte Signal ist die niederfrequente Komponente I.F des F.ingangssignals nach F- ig. 3-L Das durch Vereinigen der den Widerständen 18. 23 und 27 zugeleiteten Signaleinhciten am Filtcrausgang 29 entwickelte Signal ist die hochfrequente Komponente HF des fcingangssignals nach F i g. '3-1I.

Die hochfrequente Signalkomponenie HF gelangt vom Fütcrausgang 29 zum Amplitudengitter 12, der in einfacher Ausfuhrungsform aus zwei in gegensinriiger Polarität «in den Filteraingarig 29 angekoppelten Dioden 31 und 32 besteht Am Arbeit·,widerstand 33 des Amplitudenglättcrs wird cmc geglättete hochfrequente Signalkomponent«: der allgemeinen Form des Signals nach F 1 g. i ( erzeugt

Die geglättete hochfrequente Signalkomponente wird einem Signalvereirunurigswiderwarid 34 des Addiergliedes Π zugeleitet. Die niederfrequente Signalkomponente gelangt vom Ausgang 28 den f i'iers 11 zu tinem weiteren Sigriaiverf.-inigurij/svuclefM.-.nd 35 des Addiergiiedes Jl Die beiden Signalvcremigungswider-Häride 34 und Vt des Addicriflicdc. <.ind gemeinsam an den Ausgang Oarigev.hlovtcn, v> d.iii dort ein störbefrenztes AusganK^viileoMiwa' nach f ig JO erzeugt wird

Die erfindiirigsgemafSe Storbcjfrirrj/erv.haliung läßt %'■■: h in eim.-rn f arhfr.rn%r,h*y\tt:m auf verschiedene Weile anwenden, um Ίκη SfirabMand eme-ä Videosignals tu verbcswrn. i.itie dieicr AriwerKliirtffMTKjglichlceiten r.' iri \\%.^rt vcrarivhaulif-ht. Dft CnrnarFarbsignale fur Rot K, Blau fittntl (itau (,. (Ut von einer Signale jel-Ie f nicht yj:/ciy.>), br^pf.hw.he cirii:( l.ive- oder cner l-ümkamer» stxtnincn, werden titter l'.injjangsidemmen 3fe. 37 b/*> JA ciiiKf Mairwv-hal'iifitf % bekannter AusixWijo^ z<j?clritftt i))f. Mairi'vhaliung erzeugt ein l^ijchtdkPiif;t»^r(*l (tfcMttrVztix-.tfirfd) M und zwei l·'*rh^r,t%t;}i^!> f tid'i O f)t^ 'sigfialc / und CJ werden in fer vVriv fl(»r'.h ^Hi'-n /M'.dxUior 41 und einen C Modulator 42 auf zwei Phasen eines I nrbträgers am pliludenniodtilierl. so daß ein phasen und amplituden moduliertes Farbträger-C.'hromsignal .ST'entsteht.

Das l.eiichtdichtesignal M wird der erfindungsgemälien Störbegren/eischaltung 43 zugeleitet. Sie enthüll die gleichen (irundelementc wie die Schallung nach I i g. I, nämlich das Frequenzlrennfilter M. den Amplitiidenglattcr 12 und das Addicrglied 13. Das Filler ist se bemessen, daß die Frequenz /-'(F i g. 2 1. und 2 11). be der die eisten Null- und Scheitelpunkte der Ausgangssignale liegen, annähernd gleich der Frequenz, des 3,58-MHz-Farbträgers ist. Die Störbegrenzcrschaltung 41 beseitigt ähnlich wie die Schaltung nach F i g. 4 effektiv nicderamplitudige Ausschwingungen vom relativ niederfrequenten Teil der hochfrequenten Komponen te des Leuchtdichtesignals M. Das störbegrenzte Leuchtdichtesignal wird dann mit dem Chroma- odei Farbartsignal SC unter Bildung eines Signalgemisch« CT.S'am Ausgang 44 vereinigt.

Gemäß den von der Federal Communications (Jörn mission für das Farbfernsehen in den USA festgesctz ten Normen ist das Leuchtdichtesignal M aus annähe rend 60 Teilen des Grün-Farbsignals CJ, 30 Teilen de· Rot-F'arbsingals R und IO Teilen des Blau-Farbsignal· B zusammengesetzt. Falls es notwendig sein sollte, die Amplitudenglättung auf ungefähr 10% einzustellen, urr eine gewünschte Störabstandsverbesserung des Signal gemischs CTS zu erzielen, so würde der hochfrequente Teil des einem im wesentlichen rein blauen Bereich« des Aufnahmegegenstands entsprechenden l.eucht dichtesignals in der Anordnung nach F i g. 5 praktisch ausgelöscht.

F i g. 6 veranschaulicht eine derzeit bevorzugte Mog lichkeit. diesen Nachteil der Anordnung nach f 1 g. ·'> z.i; vermeiden.

Die Primär-Farbsignale R. B und CJ fur Rot. Blau bzw. Grün werden über die entsprechenden Fjngängc 45. 46 bzw. 47 je einer Störbegrenzerschaliung 48r. 48/ bzw. 4Sg zugeleitet, jede StörbegrenzerschaltL.ng be steht aus dem Frequenztrennfilter 11, dem Amplitu denglätter 12 und dem Addierglied 11. Die filter füi Rot. Blau und Grün weisen in ihrem Frequenzgang Nullpunkte und Scheitelpunkte oder Maxima bei der Farbträgerfrequenz von annähernd 3.58MHz auf. FJie von den Störbegrenzerschaltungen 48r, 486 und 48^ er zeugten störbegrenzten Primär-Farbsignale R. B bzw G werden der Matrixschaltung 39 zugeleitet, die da« Leuchtdichtesignal Mund die beiden Farbsignale /unc Q erzeugt. Diese Signale werden in bekannter Weise von den Modulatoren 41 und 42 und einem l.euchtdich te-Verzögerungsglied 49 so behandelt, daß am Ausgang 51 das gewünschte störbegrenzte Signalgemisch CT.< erzeugt wird.

Ein wichtiger Vorteil der Anordnung nach F 1 g. 6 ge genüber der nach F i g. 5 besteht darin, daß jedes Pn mär-Farbsignal durch die erflndungsgemaße Schaltung störbegrenzt werden kann, ohne daß irgendeines dei Primär-Farbsignale anteilmäßig fehlproponionier wird. So enthält das Leuchtdichtesignal M stets die richtigen Anteile der Primär-Farbsignale gemäß der US-Normen. Ferner kann gewünschtenfalls das Ausmaß der Störbegrenzung der Primär-Farbsignale durch die erfindungsgemäße Schaltung dem Störanteil der verschiedenen Signale proportional gemacht werden Darüber hinaus wurde gefunden, daß -rinc ".euere An '*endungsmögüchke;t der erfindungsgeruuiien Schal tung zur Störbegrenzung darin besteht, daß auf das Signalgemisch storbegrenzend eingewirkt wird.

F i g. 7 zeigt eine entsprechende Anordnung, die notwendigerweise komplexer ist ;i!s andere Anordnungen, weil der F-'arbiniger ιιικΙ seine Scitenbander nicht gestört werden dürfen. Bei dieser Schaltung werden drei Freqiicn/trenniingen in Signalkomponenten vorgenommen. Gemäß den US-Farbfernsehnormen enthalt das vollständige Signal am Hingang 52 eine amplitudenmoduliet e Leuchtdichtekomponente und eine Farbarlkomponenie, bestehend aus einem phasen- und amplitudenmodulierten Hilfsträger (Farbträger) Lind seinen Scitenbändern. Dieses Signal gelangt zu einem ersten Frequenztrennfilter 53, dus ähnlich wie das Filter Il in Fig.4 ein Kammfilter sein kann. Im vorliegenden Fall verzögert jede der Verzögerungsleitungen (nicht gezeigt), entsprechend den Verzögerungsleitungen 19 und 21 in Fi g. 4, um ungefähr die Dauer einer Horizontalzeile, d. h. um ungefähr 63,5 Mikrosekunden gemäß den I (S-Normcn. Die am Ausgang 54 des Filters 53 erzeugte verhältnismäßig niederfrequente Komponente LF des Signalgemischs am Eingang 52 enthalt im wesentlichen die gesamte Helligkeitsinformation (jedoch im wesentlichen keine Farbinformation) des Aufnahmegegenstands. Sie wird nachstehend als die Hclligkeitskomponente des Signalgemischs bezeichnet Die verhältnismäßig hochfrequente Komponente HF des Signalgemischs am Ausgang 55 des Filters 53 enthalt im wesentlichen die gesamte Farbinformation (jedoch im wesentlichen keine Helligkeitsinformation) des Aufnahmegegenstands. Sie wird nachstehend als die Farbkomponente des Signalgemischs bezeichnet. Sowohl die Heiligkeils- als auch die Farbkomponente an den Ausgängen 54 und 55 des Filters 53 enthält Informationen, die den verhältnismäßig scharfen Übergängen zwischen hellen und dunklen Bereichen des Aufnahmegegenstands entsprechen.

Das Helligkeitskomponentensignal gelangt vom Ausgang 54 zu einem zweiten Frequenztrennfilier 56, das in der gleichen Weise ausgebildet sein kann wie das Filter 11 nach F i g. 4 und sich hiervon lediglich dadurch unterscheidet, daß die einzelnen Verzögerungsleitungen, entsprechend den Verzögerungsleitungen 19 und 21 in F i g. 4. die Signale um 140 Nanosekiinden, d.h. ungefähr die halbe Periode einer Farbträgerschwingung mit einer Frequenz von annähernd 3.58 MHz verzögern. Der niederfrequente Teil des Signals am Ausgang 57 des Filters 56 enthält die gesamte Helligkeitsinformation (jedoch keine Farbinformation) des Aufnahmegegenstands. Der hochfrequente Signalteil am Ausgang 58 des Filters 56 enthält weder Helligkeitsnoch Farbinformation des Aufnahmegegenstands und besteht im wesentlichen aus Informationen bezüglich der Übergänge zwischen hellen und dunklen Bereichen des Aufnahmegegenstands.

Der hochfrequente Signalteil der Helligkeitskomponente des Signalgemischs am Ausgang 58 des Filters 56 wird einem Amplitudenglätter 59 zugeleitet, der wie in F i g. 4 oder wie in der noch zu beschreibenden F i g. 9 ausgebildet sein kann. Der Amplitudenglätter 59 entfernt ähnlich wie der Amplitudenglätter 12 nach F i g. 4 die Störeffekte von den relativ niederfrequenten Bereichen des hochfrequenten Signalteils der llelligkeitskomponente, im wesentlichen wie in F i g. 3-C veranschaulicht. Der geglättete hochfrequente Signalteil uihJ der niederfrequente Signalteil der Helligkeitskompo-Hente des Signalgemischs werden im ^ddicrglied 61 miteinander vereinigt.

Das Farbkomponentensignal am Ausgang 55 des Fillers 53 wird in einem dritten Frequenztrennfilter 62,

das gleich ausgebildet sein kann wie das Filter 56. ii seine verhältnismäßig niederfrequenten und hochfre quenten Teile zerlegt. In diesem Fall enthalt der hoch frequente Signalteil am Filterausgang 63 die gesamt! Farbinformation des Auf-tahmegegenstands Dei niederfrequente Signalteil des Fjrhknmponeniensi gnals am Filterausgang 64 enthalt keine Helliirketts oder Farbinformation des Aufnahmegegensunds. Hi wird durch einen Amplitudenglätier 65. der ülevh aus·

ίο gebildet sein kann wie der Amplitudenglätier 34. ge glättet, so daß Störeffekte von seinen relativ niederfrequenten Bereichen entfernt werden. Der geglättete niederfrequente Signalteil und der hochfrequente Si gnaltcil der Farbkomponente des Signalgemischs wer-

'5 den im Addierglied 61 miteinander vereinigt. Diese .Signalteile werden im Addierglied 61 außerdem mit den vorerwähnten Signalteilen vom Filter 56 und vom Amplitudengitter 59 vereinigt, so daß am Ausgang 66 ein vollständiges Signalgemisch erzeugt wird. Da lediglich

diejenigen Signalteile amplitudengeglätiet werden, die weder Helligkeits- noch Farbinformation des Aufnahmegegenstands enthalten, werden also die Helligkeits- und Farbsignale nicht gestört oder beeinträchtigt. Mit der Schaltung läßt sich erreichen, daß das S gruilge-

misch am Ausgang 66 gegenüber dem Signalgemisch am Hingang 52 einen um ungefähr 6 db besseren Störabstand hat.

^ Fig. 8 veranschaulicht eine andere Möglichkeit eier Verbesserung des Störabstands eines Farbfernseh-Si-

gnalgemischs mit Hilfe der erfindungsgemäßen Störbegrenzersehaltiing. Diese Anordnung enthält weniger Schaltungselemente als die Anordnung nach F i g. 7. Kin einz.ges Frequenztrennfilter 67 erfüllt sämtliche Funktionen der drei Filter 53. 56 und 62 in F i g. 7. Das

Filter 67 hat die gleiche allgemeine Ausbildung und enthalt sämtliche Elemente des Filters Π nach Fil-. 4. Diese Elemente sind mit den gleichen Bezugszeichen in den entsprechenden Figuren bezeichnet. In diesem Fall verzogen jede der Verzögerungsleitungen, entsprc-

«» chend den Verzögerungsleitungen 19 und 21. um 63.5 Mikrosekunden. Das Filter 67 enthält eine zusätzliche Verzögerungsleitung 68. die den Verbindungspunkt 69 der Verzögerungsleitungen 19 und 21 mit den Verstärkern 24 und 25 verbindet und um 140 Nanosekiinden

verzögert.

Das am Ausgang 71 des Filters 67 erzeugte Signal Ll ist die relativ niederfrequente Komponente des .Signalgemischs und enthält die gesamte Helligkeits- und die gesamte Farbinformation des Aufnahniegesen-

stands Das am Filterausgang 72 erzeugte Sianaff/Fisi mc relativ hochfrequente Komponente des Signalgemischs und enthält keine Helligkeits- oder Farbinformation des Aufnahmegegenstands. Dieses letztere Signal wird von einem Amplitudenglätter 73 geglättet, so

Hau an dessen Ausgang eine störbegrenzte Signalkomponente entsprechend F i g. 3-C erzeugt wird" Das geglättete störbegrenzte Signal HF und das Signal LF werden durch Widerstände 74 und 75 vereinigt"" so daß am Ausgang 66 ein störbegrenztes Farbfernsehsignal-

gemisch CTSerzeugt wird.

Vor der Beschreibung der Anordnung nach F i g. 9 soll noch etwas näher auf F i g. 4 eingegangen werden. Hier bestehen sowohl die niederfrequente „is auch die hochfrequente Signalkomponente LF und HF an den

«., Ausgangen 28 bzw. 29 jeweils aus drei Einneiten. Die erste h,nhe,t jeder Komponente wird an den Widerstanden 17 bzw. Ig durch unverzögerte und unverstärk^{lule cles v}'deosignals am Eingang /erzeugt. Die

/wxite Einheit jeder Komponente wird ;in Widerstünden 22 bzw. 23 durch zweimal verzögerte und iinver· Markte feile des Eingangssignal erzeugt. Da somit die gleichen ersten und /.weilen .Signaleinheiten an den Widerstünden 17, 18, 22 und 2.3 für die entsprechenden nieder- und hochfrec|uenten Signalkomponenten /./' und /// erzeugt werden, können diese Widerstünde durch einen ein/igen Widerstand ersetzt werden. Die dritte Einheit der niederfrequenten Signalkomponente t/wird am Widerstand 25 durch einen einmal ver/öfeiten und zweimal verstärkten Teil des Eingangssignals erzeugt. Die dritte Einheit der hochfrequenten Signalkomponcnte HF wird am Widerstand 27 durch •inet; einmal verzögerten, zweimal verstärkten und Jhasenumgekehrten Teil des Eingangssignal erzeugt. Somit unterscheiden sich die nieder- und hochfrequenten .Signalkomponenten LFund HFan den Ausgängen 18 und 29 lediglich darin, daß die Polarität ihrer dritten Einheiten an den Widerslanden 25 und 27 verschieden is. . Bei der Anordnung nach F-": g. 9 wird die Gleicharligkeit der Funktionsweise einiger der Signalvercinigungswiderstände der Anordnung nach Y i g. 4 ausgenützt, um die Anzahl dieser Widerstände erheblich zu »erringern.

Die Schaltung nach F i g. 9 erfüllt sämtliche Funklio-Ben einer der Störbegrcnzungsschaltungcn 48 in F i g. 6. Das Frequenztrennfiller in F i g. 9 ist vom gleichen Kammtyp wie das Filter Il in F i g. 4, von dem es sich lediglich in Schaltungseinzelheiten sowie darin unterscheidet, daß es eine spezielle Signalverzögerung •ufweist. Das am Eingang 76 erscheinende Primür-Farbsignal gelangt über einen Widerstand 77 zum Eingangsende einer Verzögerungsleitung 78 mit einer Verzögerung von 140 Nanosekunden. Die Verzögerungsleitung ist an ihrem Eingangsende durch den Widerstand 77 in ihrem Wellenwiderstand abgeschlossen, während sie an ihrem Ausgangsende nicht abgeschlossen ist. Das Eingangssignal wird am Verbindungspunkt 79 der Verzögerungsleitung 78 und des Widerstands 77 aufgeteilt, so daß ein Teil /ur Verzögerungsleitung und ein anderer Teil zur Basis eines Transistors 8) in Emitterfolgerschaltung gelangt. Nachstehend wird die gleiche Terminologie verwendet wie bei der vorstehenden Beschreibung der Fig.4. Die Schaltung nach F i g. 9 enthält keinerlei den amplitudenverdoppelnden Verstärkern 24 und 26 der Schaltung nach F i g. 4 entsprechende Verstärker. Damit die in der Schaltung nach Fig.9 erzeugten nieder- und hochfrequenten Signalkomponenten in ihrer Amplitude den in der Schallung nach Fig.4 erzeugten Signalkomponenten vergleichbar sind, wird daher vorausgesetzt, daß das Signal am Eingang 76 die doppelte Einheitsamplitude hat.

Dem Signal am Verbindungspunkt 79 präsentiert sich die Verzögerungsleitung 78 verhältnismäßig niederohmig und der Basiskreis des Transistors 81 verhältnismäßig hochohmig. Derjenige Teil des Signals am Verbindiingspunkt 79, der zum nicht abgeschlossenen Ende der Verzögerungsleitung 78 mit der doppelten Einheitsamplitude übertragen wird, wird zur Basis des Transistors 81 rückreflektiert, wo er mit dem der Basis direkt zugeleiteten Signalteil vereinigt wird. Nimmt man an, daß durch den verhältnismäßig hohen Widerstand des Basiskreises des Transistors 81 sowohl der ursprüngliche als auch der reflektierte Signalteil effektiv auf Einheitsamplitude herabgednickt weiden, so bedeutet dies, daß an der Basis dieses Transistors ein erster, unverzögerter Signalanteil mit Einheitsamplitude und ein diesem überlagerter zweiter Signalanteil mit Einheitsampliuidc. der gegenüber dem ersten Signalanleil um 2KO Niinosekunden verzögert ist. liegen. Diese beiden .Signalanteile bilden das die erste Einheit um! das die zweite Einheit erzeugende Signal der nieder- und hochfrequenten Signalkt.mponenten. Sie gelangen vom Emitter des Transistors 81 zu einem Signalvereini· gungswiderstand 82. der somit das Äquivalent der Widerslände 17 und 18 in I·" i g. 4 darstellt

Der Eingangssignalanlcil. der mit sein» \ ursprünglichen doppelten Einheitsamplitude zum nicht abgeschlossenen Ende der Verzögerungsleitung 78 übertragen und nicht rückreflektiert wird, gelangt zur Basis eines Transistors 83 in Emittcrfolgcrschaltung. Der am Emitter dieses Transistors erzeugte Signalantcil gelangt zu einem Signalvcreinigungswiderstand 84 mit doppelter Einheitsamplitude und einer Verzögerung um 140 Nanosckunden. Er bildet das die dritte Einheit erzeugende Signal der niederfrequenten Signalkomponente. Der Widerstand 84 stellt somit das Äquivalent des Widerstands 25 in V i g. 4 dar. Obwohl die resultierende Vereinigung der den Widerstünden 82 und .'"4 zugeleiteten Signale nicht wie in F i j. 4 getrennt erfolgt, entsteht gleichwohl die niederfrequente Komponente des dem Eingang 76 zugeleiteten Signals.

Die vereinigten die erste und die zweite Einheit erzeugenden Signale gelangen vom Emitter des Transistors 81 außerdem zur Basis eines Diffcrcn/verstärkertransistors 85 und erscheinen an dessen Kollektor mit umgekehrter Polarität und im wesentlichen unveränderter Amplitude. Das die dritte Einheit erzeugende Si gnal gehingt vom Emitter des Transistors 83 außerdem zum Emitter des Transistors 85 und erscheint an dessen Kollektor im wesentlichen unverändert. Diese drei einheitser/.eugendcn Signale werden im Kollektorkreis des Transistors 85 effektiv vereinigt, so daß die hochfrequente Komponente des dem Eingang 76 zugeleiteten Signals entsteht. Diese Komponente hat die allgemeine Form der Kurve nach Fig. 3-H. ist jedoch zu dieser gegenphasig.

Die am Kollektor des Verstärkcrtransistcrs 85 erzeugte hochfrequente Komponente des Eingangssi gnals ist nicht nur gegenpru« :ig zur Kurve nach F i g. 3-H. sondern reicht auch in ihrer Amplitude nicht zur Vereinigung, nach Amplitudenglättung. mit der niederfrequenten Komponente aus. Sie wird daher der Basis eines Verstärkertransistors 86 zugeleitet, der mit einem weiteren Transistor 87 als rückgekoppeltes Paar zusammengeschaltet ist. Die vom Kollekto' des Transistors 86 zur Basis des Transistors 87 gelangende hochfrequente Komponente hat die richtige Phase für die Vereinigung mit der niederfrequenten Komponente Die am Emitter des Transistors 87 erzeugte hochfrequente Komponente hat sowohl die richtige Phase als auch die richtige Amplitude für die Vereinigung mit der niederfrequenten Komponente.

Vor der endgültigen Vereinigung wird jedoch die hochfrequente Komponente vom Emitter des Verstärkertransistors 87 einem Amplitudenglätter 88 zugeleitet. Der Amplitudenglätter besteht aus zwei Dioder 89 und 91 und einem dazugehörigen Vorspannetzwerk mit Widerständen 92 und 93. Das Vorspannetzwerk er hält seinen Strom über Festwiderstände 94 und 95 unc einen Regelwiderstand 96. Durch Verstellen des Regel Widerstands 96 werden die Lagen der Begrenzungsli nien 16 (F i g. 3-C) relativ zum Signal bestimmt und da mit das Ausmaß der Amplitudenglättung geregelt.

Die am Arbeitswiderstand 97 des Amplitudenglätter! 88 erzeugte geglättete hochfrequente Komponente

wird einem Signalvereinigungswiderstand 98 zugeleitet. Wegen der vorerwähnten Entstehung der niederfrequenten Signalkomponente auf Grund der Zusammenschaltung der Signalvereinigungswiderstände 82 und 84 wird auf Grund des zusätzlichen Anschlusses des Widerstands 98 an diese Widerstände an deren gemeinsamem Verbindungspunkt ein vollständiges Primär-Farbsignal erzeugt, dessen hochfrequente Komponente unter Entfernung von Störeffekten amplitudengeglättet ist. Der Widerstand 98 entspricht somit allgemein dem

Signalvereinigungswiderstand 34 in F i g, 4, Das geglättete Primär-Farbsignaf wird der Basis eines Transistors 99 zugeleiiet, der mit einem zweiten Transistor 101 zu einem rückgekoppelten Paar von Ausgangsverstärkertransistoren zusammengeschaltet ist. Das am Ausgang 102 erzeugte Videosignal hat somit eirien erheblich verbesserten Störabstand gegenüber dem am Eingang 76 der Störbegrenzerschaltung nach Fig.9 liegenden Si t?nal.

Hierzu 4 Blatt Zeic hnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Störbegrenzerschaltung für Videosignale, mil einer Filteranordnung, der die Videosignale zügeführt sind und die mindestens ein bestimmtes der Videosignale in seine niederfrequenten und hochfrequenten Bestandteile trennt, mit einer Schwellenwertschaltung, die Signalanteile niedriger Amplitude im unteren Bereich des hochfrequenten Signal- bestandteils beseitigt, derart, daß Störeffekte in diesen Signalteilen verringert werden, und mit einer Addierschaltung, welche den so behandelten hochfrequenten Signalbestandteil mit dem niederfrequenten Signalbestandteil in entsprechenden Antei- len vereinigt, dadurch gekennzeichnet, daß die Filteranordnung ein Kammfilter (53, U) enthalt, das Scheitel- und Nullpunkte des hochfrequenten Sign?lbestandteils abwechselnd mit NuII- bzw. Scheitelpunkten des niederfrequenten Signal- *° bestandteils erzeugt.

2. Störbegrenzerschaliung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet. cKiß das bestimmte Videosignal ein einen farbigen Aufnahmegegcnsiand verkörperndes Farbfernsehsignal is¹. '5

3. Störbegrenzerschaitung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß das bestimmte Videosignal die Leuchtdichtekomponente des Farbfernsehsignal ist.

4. Störbegrenzerschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, d^iß das bestimmte Videosignal eines der Primär-Farhsignalo des Farbfernsehsignal ist.

5. Störbegrenzerschaltung nach Anspruch 2. dadurch gekennzeichnet, daß das Videosignal ein Farbfernseh-Signalgcmisch mit einer Leuchtdichtekomponcnte und einer Farbartkomponente ist.

6. Störbegrenzerschaltung nach Ansprüchen I bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß das Kammfilter (53,

11) eine Anzahl von Verzögerungsleitungen (19, 2i) erhält, welche die Scheitel- und Nullpunkte der nieder- und der hochfrequenten Signalbcstandtcile mit Frequenzen, die ihrer Verzögerung entsprechen, erzeugen, wobei der erste Scheitel- bzw. der erste Nullpunkt des hochfrequenten bzw. des niederfrcquenten Signalbestandteils bei einer Frequenz entsprechend der halben Verzögerungszeit liegen.

7. Störbcgrenzerschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Videosignale aus einem Farbfernsch-Signalgemisch mit einer ampliludenveränderlichen Lcuchtdichtekomponentc und einer phasen- und amplitudenmodulierten Farbträger-Farbartkomponente bestehen, wobei sowohl die Leuchtdichte- als auch die Farbartkomponente Kombinationen mehrerer Primär-Farbsignale enthalten und daß mindestens eine der Verzögerungsleitungen (56, 62) des Filters eine Verzögerung hat. die im wesentlichen gleich der der doppelten Frequenz des Farbträgers entsprechenden Periode ist.

8. Störbegrenzerschaitung nach Anspruch 7. da- durch gekennzeichnet, daß das bestimmte Videosignal die Leuchtdichtekomponente ist und daß sämtliche Verzögerungsleitungen (56, 62) des Filters Verzögerungen haben, die der halben Periode des Farbträgers entsprechen.

9. Slörbegrenzerschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das bestimmte Videosignal eines der Primär-Farbsignale ist und daß sämtliche Verzögerungsleitungen (56, 62) des Filters Verzögerungen haben, die der halben Periode des Farbtrügers entsprechen,

10. Stßrbegrenzerschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das bestimmte Videosignal das Farbfernseh-Signalgemisch ist und daß mindestens eine weitere der Verzögerungsleitungen (19, 21) des Filters eine Verzögerung gleich unge fähr der Dauer einer Horizontalzeile hat.

11. Störbegrenzerschaltung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das bestimmte Videosignal ein Farbfernseh-Signalgemisch mit einer amplitudenveränderlichen Leuchtdichiekomponente und einer phasen- und amplitudenmoduliert Farbträger-Farbkomponente ist, daß die Filteranordnung ein erstes Kammfilter (53) mit mehreren Verzögerungsleitungen mit je einer Verzögerung gleich im wesentlichen der Dauer einer Horizontalzeile zum Erzeugen einer niederfrequenten Heilig keitskomponente, die sämtliche Helligkeitsinformation des Aufnahmegegenstands enthält, und einer hochfrequenten Farbkomponente, die sämtliche Farbsimulation des Aufnahmegegenstands enthält. ein zweites Kammfilter (56) mit mehreren Verzögerungsleitungen mit je einer Verzögerung gleich im wesentlichen dei halben Periode der Frequenz des Farbträgers zum Erzeugen von nieder- und hochfrequenten Teilen der Melligkeitskomponente und ein drittes Kammfilter (62) mit mehreren Verzögerungsleitungen mit je einer Verzögerung gleich im wesentlichen der halben Periode der Frequenz des Farbträgers zum Erzeugen von nieder- und hochfrequenten Teilen der Farbkomponente enthalt. d;iß die Schwellenwertschaltung einen ersten Amplitudengitter (59) zum Entfernen niederampliiudiger Ausschwingungen von relativ niederfrequenten Anteilen der hochfrequenten Teile der Helligkeitskomponentc und einen zweiten Amplitudengitter (f>5) zum Entfernen von niederamplitudigen Ausschwingungen von verhältnismäßig niederfrequenten Anteilen der niederfrequenten Teile der Farbkomponente enthält: und daß die Addierschaltung (61) die geglätteten hoch- und niederfrequenten Teile der Helligkeits- und der Farbkomponente mil den nieder- bzw. hochfrequenten Teilen der Helligkeitsund Farbkomponente vereinigt.

12. Störbegrenzerschaitung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das bestimmte Videosignal ein Farbfernsch-Signalgemisch mit einer ampli luden veränderlichen Leuchtdichtekomponente und einer phasen- und amplitudenmodulierten Farbträger-Farbartkomponente ist und daß die Filteranordnung ein Kammfilter mit einer ersten und einer zweiten Verzögerungsleitung (19, 21) mit je einer Verzögerung gleich im wesentlichen der Dauer einer Horizontalzeile und einer dritten Verzögerungsleitung (68) mit einer Verzögerung gleich im wesentlichen der halben Periode der Frequenz des Farbträgers zum Erzeugen eines niederfrequenten Signalbestandteils, der die gesamte Helligkcits- und Farbinformation des Aufnahmegegenstands enthält, und eines hochfrequenten Signalbeslandteils, der lediglich Information über Übergänge zwischen hellen und dunklen Bereichen des Aufnahmegegenstands enthält, aufweist.

13. Slörbegrenzerschaltung nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß die Filteianordnung eine Verzögerungsleitung (78), die an ihrem Eingängen-

de in ihrem Wellenwiderstand abgeschlossen und «n ihrem Ausgiingsende nicht abgeschlossen ist, einen Signalübertragungstransistor (81), der zur Addieranordnung einen ersten, in der Amplitude und zeitlich unveränderten Bestandteil des bestimmten Videosignals und einen zweiten, in der Amplitude unveränderten, jedoch um die zweifache Verzögerungszeit der Verzögerungsleitung verzögerten Anteil des bestimmten Videosingais, der durch Reflexion vom nicht abgeschlossenen Ende der Verzögerungsleitung erzeugt wird, überträgt, einen Signalj/erstärkertransistor (83), der zur Addieranordnung einen dritten, in der Amplitude verdoppelten und um die Verzögerungszeit der Verzögerungsleitung verzögerten Anteil des bestimmten Videosignals überträgt, und einen an den Signalübertragungstransistor (81) und den Signalverstärkertransistor (83) angekoppelten Differcnzvcrstärkertransistor (85), der zur Addieranordnung einen vierten, in der Amplitude verdoppelten und um die Verzögerungs-/cn der Verzögerungsleitung verzögerten Anteil des bestimmten Videosignals überträgt, enthüll.

14. .Störbegrenzerschaltung nach Anspruch IJ, dadurch gekennzeichnet, daß das bestimmte Videosignal eines der Farbsignale in einem Fernsehsystem, bei dem ein Farbträger mit Kombinationen der Farbsignal modulier! wird, ist und daß die Verzögerungsleitung (78) der Filteranordnung eine Verzögerung hat, die im wesentlichen gleich der halben Periode der Frequenz des Farbträgers is'..

15. Störbegrenzcrschaltung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwellenwertschaltung (88; F i g. 9) zwischen den Differenzvcrstärkertransistor (85) und die Addicrschaltung (98) gekoppelt ist. y

16. Störbegrenzerschaltung nach Anspruch 15. dadurch gekennzeichnet, daß die Koppclanordniing /wischen der Schwellenwertschaltung (88) und dem Differenz-erstärkertransislor (85) ein rückgekoppeltes Paar von Signalverstärkeriransistorcn (86. 87) enthält.

17. Störbcgrcnzerschaltung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der niederfrequente und der hochfrequente Bestandteil des bestimmten Videosignals jeweils drei Einheiten aufweisen und daß die Addieranordnung einen ersten Widerstand, der den ersten und den zweiten Anteil des bestimmten Videosignals ?mpfängt und die ersten und zweiter, Einheilen des niederfrequenten und des hochfrequenten Signalbestandteils erzeugt, einen zweiten Widerstand, der den dritten Anteil des bestimmten Videosignals empfängt und ciic dritte Einheil des niederirequentcn Signalbestandteils erzeugt, und einen dritten Widerstand, der den vierten Anteil des bestimmten Videosignals empfängt und die dritte Einheit des hochfrequenten Signalbestandteils erzeugt, enthält.