DE2717253A1

DE2717253A1 - Kammfilteranordnung

Info

Publication number: DE2717253A1
Application number: DE19772717253
Authority: DE
Inventors: David Dunlap Holmes
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1976-04-19
Filing date: 1977-04-19
Publication date: 1977-10-27
Also published as: DE2717253B2; IT1078036B; JPS52127715A; GB1576551A; FR2349250B1; JPS628994B2; US4143397A; FR2349250A1; DE2717253C3

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Einrichtungen zur Verarbeitung von Videosignalen und betrifft speziell eine verbesserte Kammfilteranordnung für ein Farbfernsehsystem.

Bei Farbfemsehsystemen wie z.B. dem in den USA gebräuchlichen System werden die für die Leuchtdichte und die Farbart charakteristischen Bestandteile eines Videosignals in sogenannter Frequenzverkämmung derart spektral angeordnet, daß die Komponenten des Leuchtdichtesignals bei ganzzahligen Vielfachen der Zeilenablenkfrequenz (Horizontalfrequenz h) und die Komponenten des Farbartsignals bei ungeradzahligen Vielfachen der halben Zeilenablenkfrequenz liegen.

Es sind Kammfilteranordnungen bekannt, um die so frequenzverschachtelten Leuchtdichte- und Farbartsignale des Videosignals voneinander zu trennen.

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Das Farbartsignal kann Komponenten enthalten, die sich von Horizontalzeile zu Horizontalzeile nicht periodisch wiederholen oder deren Amplitude oder Phase in benachbarten Zeilen sehr unterschiedlich ist. In diesem Fall kann der Einsatz eines Kammfilters die Farbbildwiedergabe beeinträchtigen. So können beispielsweise solche unkorrelierten Farbartkomponenten dazu führen, daß das Leuchtdichte-Ausgangssignal eines Kammfilters durch unvollständig unterdrückte Farbinformationen verunreinigt ist. Eine derartige Verunreinigung des abgetrennten Leuchtdichtesignals äußert sich in einer wiedergegebenen Farbbildzeile in Form einer horizontalen Reihe von Punkten oder Flecken. Solche Flecke sind in Fig. 8 einer Arbeit von D.H. Pritchard, A.C. Schroeder und W.G. Gibson mit dem Titel "High Performance Color Television Experiment" beschrieben, die in IEEE Transactions On Broadcast And Television Receivers, Band BTR-18, No. 2, Seite 82 (Mai 1972) veröffentlicht ist. Nicht-periodische oder unkorrelierte Farbartkomponenten können auch die Getreuheit der am Farbartsignalausgang eines Kammfilters gelieferten Farbinformation beeinträchtigen. In jedem Fall hängt der Grad der Verschlechterung der Farbgenauigkeit des wiedergegebenen Farbbildes davon ab, inwieweit die Phase und die Amplitude von Farbartkomponenten benachbarter Zeilen desselben Teilbildes unkorreliert sind oder voneinander abweichen.

Gegenstand der Erfindung ist eine Einrichtung zur Verarbeitung eines Fernsehsignalgemischs, das ein Leuchtdichtesignal und ein Farbartsignal enthält, deren eines für die Leuchtdichte und deren anderes für die Farbart eines Bildes charakteristisch ist und die innerhalb eines Frequenzspektrums des Fernsehsignalgemischs in gegenseitiger Frequenzverkämmung erscheinen, wobei die Phase des Farbartsignals mit jedem Horizontalablenkintervall wechselt. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine solche Einrichtung so auszulegen, daß die Qualität des wiederzugebenden Farbbildes verbessert wird.

Zur Lösung dieser Aufgabe enthält die genannte Einrichtung

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erfindungsgemäß ein Kammfilter mit einer Anordnung, die das Fernsehsignal um eine einem Horizontalablenkintervall entsprechende Zeitspanne verzögert, sowie mit einem summenbildenden und einem differenzbildenden Netzwerk, in denen jeweils das unverzögerte mit dem verzögerten Fernsehsignal kombiniert wird, um voneinander getrennte Leuchtdichte-und Farbartkomponenten zu erhalten. Das Kammfilter enthält mindestens ein in seiner Verstärkung steuerbares Element. Ferner ist eine Steuerschaltung vorgesehen, die einen mit dem Kammfilter gekoppelten Eingang aufweist und auf Signalkomponenten anspricht, deren Frequenzen in einem dem Frequenzbereich der Farbartkomponenten entsprechenden Bereich liegen. Die Steuerschaltung lie fert ein für den Betrag dieser Signalkomponenten charakteristisches Steuersignal, das auf das in seiner Verstärkung steuerbare Element gekoppelt wird, um den Verstärkungsfaktor dieses Elements in derartigem Sinne zu steuern, daß der Einfluß unausgelöschter Farbartsignalkomponenten im wiedergegebenen Bild vermindert wird.

Die Erfindung wird nachstehend anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt den allgemeinen Aufbau eines Farbfernsehempfängers, der ein Kammfilter gemäß einer Ausführungsfonn der Erfindung enthält;

Fig. 2 zeigt ein Kammfilter gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 3 zeigt ein Kammfilter gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;

Fig. 4- zeigt das Frequenzspektrum eines Teils eines Videosignals, das mit einer erfindungsgemäßen Einrichtung verarbeitet wird;

Fig. 5 zeigt eine Frequenzfunktion, die für das Ausgangssignal

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eines typischen Kammfilters charakteristisch ist;

Fig. 6 zeigt eine andere Frequenzfunktion für ein Ausgangssignal eines typischen Kammfilters;

Figuren 7 und 8

zeigen Modifikationen des in Fig. 1 dargestellten Kammfilters.

In Fig. 1 ist links eine Fernsehempfangsschaltung 12 dargestellt, die mit Hilfe herkömmlicher Verarbeitungseinrichtungen aus den von einer Antenne 10 aufgefangenen hochfrequenten Fernsehsignalen (HF-Signale) ein Videosignal gewinnt, das sich aus einem Farbartsignal, einem Leuchtdichtesignal, einem Tonsignal und Synchronsignalen zusammensetzt. Das Videosignal vom Ausgang der Empfangsschaltung 12 wird auf eine Kammfilterschaltung 100 gekoppelt, die getrennte Leuchtdichtekomponenten Y und Farbartkomponenten C liefert und auf einen Leuchtdichteverstärker 24 bzw. auf eine Farbverarbeitungsschaltung 21 gibt. Der Leuchtdichteverstärker 24 verstärkt und verarbeitet die abgetrennten Leuchtdichtekomponenten, um ein verstärktes Leuchtdichtecignal Y' zu bilden. Die Farbverarbeitungsschaltung 21 leitet aus den abgetrennten Farbartkomponenten die Farbdifferenzsignale R-Y,B-Y und G-Y ab. Die Ausgangssignale des Leuchtdichteverstärkers 24 und der Farbverarbeitungsschaltung 21 werden auf eine Bildröhren-Ansteuerschaltung 26 gegeben, worin unter Matrizierung dieser Signale die Farbsignale R, B und G zur Ansteuerung einer Bildröhre 28 gebildet werden.

Die Kammfilterschaltung 100 enthält eine Verzögerungseinrichtung 110 für das Videosignal sowie eine summenbildende Vereinigungsschaltung 116 und eine differenzbildende Vereinigungsschaltung 118. Die Verzögerungseinrichtung 110 kann irgend eine geeignete Anordnung zur Verzögerung eines Videosignals sein, z.B. ein Gerät mit einer Ultraschall-Verzögerungsleitung aus Glas oder Quarz oder eine Anordnung aus ladungsgekoppelten Elementen (CCD-Anordnung) oder aus Ladungsübertra-

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gungselementen. Die Verzögerungseinrichtung 110 hat eine Bandbreite, die mindestens so groß wie die Bandbreite des Videosignals ist, und teilt dem Videosignal eine Verzögerung mit, die gleich ist der Dauer einer Horizontal- oder Zeilenablenkperiode. Im Falle der in den USA geltenden Farbfernsehnorm beispielsweise bewirke die Verzögerungseinrichtung 110 eine Verzögerung von etwa 63,5 Mikrosekunden, die dem Kehrwert der Horizontal- oder Zeilenablenkfrequenz von 15 734- Hz entspricht.

Das verzögerte Videosignal von der Verzögerungseinrichtung 110 und das direkte (unverzögerte) Videosignal von der Empfangsschaltung 12 werden über den Signalweg A bzw. den direkten Signalweg B jeweils beide den Eingängen der summenbildenden Vereinigungsschaltung 116 und der differenzbildenden Vereinigungsschaltung 118 zugeführt. Die summenbildende Vereinigungsschaltung 116 kann beispielsweise aus einer addierenden Widerstandsmatrix bestehen, die mit dem Eingang eines in seiner Verstärkung regelbaren Verstärkers gekoppelt ist, während die differenzbildende Vereinigungsschaltung 118 aus einem in seiner Verstärkung steuerbaren Differenzbestärker bestehen kann.

Gemäß einem Merkmal der Erfindung enthält die Kammfilterschaltung 110 außerdem ein Verstärkungssteuernetzwerk 115» bestehend aus einer frequenzselektiven Schaltung 111, einem Amplitudendetektor 112 und einem Filter 113, die in Kaskade zwischen einen Ausgang der summenbildenden Schaltung 116 und einen Steuereingang der differenzbildenden Schaltung 118 geschaltet sind.

Die frequenzselektive Schaltung 111 läßt selektiv Komponenten im Frequenzbereich des Farbartsignals durch und kann beispielsweise aus einem LC-Schwingkreis mit einem Durchlaßband von etwa 3»58 + 0»5 MHz bestehen. Der Amplitudendetektor 112 sei beispielsweise ein Diodendemodulator oder eine ähnliche Einrichtung zur Gewinnung eines Steuersignals, das für die Ampli-

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tude der von der Schaltung 111 kommenden Farbartsignale charakteristisch ist. Das Filter 113 ist ein Tiefpaßfilter mit einem von Gleichstrom (null Hertz) bis etwa 500 KHz reichenden Durchlaßbereich. Das gefilterte Steuersignal wird auf den Steuereingang der differenzbildenden Schaltung 118 gekoppelt, um die Signalverstärkung dieser Schaltung zu steuern. Das gefilterte Steuersignal vom Filter 113 kann ferner einem Verstärkungssteuereingang der summenbildenden Schaltung 116 zugeführt werden.

Im Betrieb enthält das von der Empfangsschaltung 12 kommende Videosignalgemisch Farbart- und Leuchtdichtekomponenten, die sich in der in Fig. 4- gezeigten Weise über das Frequenzspektrum verteilen. Die Komponenten des Leuchtdichtesignals belegen eine relativ große Bandbreite, die sich von der Gleichstrombzw. Nullfrequenz bis etwa 4 MHz erstreckt. Der obere Frequenzbereich des Leuchtdichtesignals wird von den Komponenten des Farbartsignals mitbelegt, das aus einem mit Farbinformation amplituden- und phasenmodulierten Farbhilfsträger von 3,58 MHz besteht.

Die Verzögerungseinrichtung 110 verzögert das aus der Quelle 12 kommende Videosignal um eine Zeitspanne, die im wesentlichen gleich einer Horizontalablenkperiode (1/h) ist. Dieses über den Weg A laufende verzögerte Videosignal kann gegenüber dem auf dem Weg B laufenden unverzögerten Videosignal als vergangenes Videosignal angesehen werden, das einer vorangegangenen Horizontalzeile des gerade gesendeten Teilbildes zugeordnet ist. Es sei angenommen, daß die Signalverstärkungen in den Signalwegen A und B einander im wesentlichen gleich sind und im vorliegenden Fall den Wert 1 haben.

Das verzögerte und das unverzögerte Videosignal werden in der Schaltung 116 vereinigt, um ein separiertes Leuchtdichtesignal zu erhalten, dessen Spektrum bei ganzzahligen Vielfachen der Zeilenablenkfrequenz (h) Maxima hat und aus dem die Farbartkomponenten entfernt sind (vgl. Fig. 5). Dies kommt

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daher, daß die Farbartkomponenten von Videosignalen benachbarter Horizontalzeilen eines bestimmten Teilbildes zueinander gegenphasig sind. Bei Summierung in der Schaltung 116 löschen sich daher die Farbartkomponenten des vorhergehenden Videosignals (Signalweg A) und die dazu gegenphasigen Farbartkomponenten des augenblicklichen Videosignals (Signalweg B) im wesentlichen gegenseitig aus, während sich die zueinander gleichphasigen Leuchtdichtekomponenten gegenseitig verstärken.

Die Kammfilterschaltung 100 liefert außerdem am Ausgang der Vereinigungsschaltung 118 ein separiertes Farbartsignal, dessen Spektrum bei der Frequenz des Farbhilfsträgers und bei ungeradzahligen Vielfachen der halben Zeilenfrequenz Maxima hat. Das Ausgangssignal der Vereinigungsschaltung 118 besteht im wesentlichen nur aus Komponenenten des Farbartsignals, aus denen die Komponenten des Leuchtdichtesignals entfernt sind (vgl. Fig. 6). In diesem Fall löschen sich die zueinander phasengleichen Leuchtdichtekomponenten der Videosignale benachbarter Horizontalzeilen eines bestimmten Teilbildes bei ihrer Subtraktion in der Schaltung 118 gegenseitig aus, während sich die zueinander gegenphasigen Farbartkomponenten gegenseitig verstärken· Das Ausgangssignal der Schaltung 116 enthält also die separierte Leuchtdichteinformation ohne Verunreinigung durch irgendwelche Farbinforaation (die sich z.B. in Form von Punkten äußern würde), und das Ausgangssignal der Schaltung 118 enthält die separierte Farbartinformation ohne Kreuzmodulation durch hochfrequente Komponenten des Leuchtdichtesignals.

Die Kammfilterschaltung 100 führt die vorstehend beschriebene Trennung von Leuchtdichte- und Farbartsignal unter Ausschluß des Komponenten des Jeweils anderen Signals dann exakt durch, wenn die Farbartkomponenten benachbarter Horizontalzeilen sowohl in ihrer Phase (Farbton) als auch in ihrer Amplitude (Farbsättigung) zueinander korreliert sind· Wenn Jedoch die

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Farbartkomponenten des verzögerten und des unverzögerten Videosignals in ihrer Amplitude und/oder Phase unterschiedlich sind, dann kann die Arbeitsweise der Kammfilterschaltung 100 eine Verschlechterung der Farbgenauigkeit und Qualität im wiedergegebenen Farbbild bringen.

Zunächst sei das Signal am Leuchtdichteausgang, d.h. das Ausgangssignal der Schaltung 116 betrachtet. Wenn sich die Farbartkomponenten des verzögerten und des unverzögerten Signals in ihrer Amplitude oder Phase merklich unterscheiden, dann löschen sich die Farbartkomponenten bei der Stimulierung in der Schaltung 116 nicht vollständig aus. Diese unvollständige Farbartsignalauslöschung führt dazu, daß das Leuchtdichtesignal am Ausgang der Schaltung 116 durch modifizierte Farbartinformation verunreinigt ist. Eine solche Verunreinigung äußert sich in Form eines horizontalen Punktmusters in einem wiedergegebenen Bild. Dieses Muster ist besonders störend bei Übergängen von einem farbigen Bildbereich zu beispielsweise einem weißen Bildbereich.

Ähnlich gestörte Signalbedingungen ergeben sich für das Farbartsignal am Ausgang der Schaltung 118, wenn sich die Farbartkomponenten des verzögerten und des unverzögerten Videosignals in ihrer Phase oder Amplitude voneinander unterscheiden. Wenn beispielsweise das verzögerte Videosignal Farbinformation enthält und das unverzögerte Videosignal keine Farbinformation enthält, dann wird das Ausgangssignal der differenzbildenden Vereinigungsschaltung 118 in unerwünschter Weise durch die Farbinformation des verzögerten Signals verunreinigt, wenn das verzögerte und das unverzögerte Signal in der Schaltung 118 miteinander kombiniert werden. Das Ausgangssignal der Schaltung 118 wird auch dann durch die Farbinformation des verzögerten Videosignals verunreinigt, wenn sich das verzögerte und das unverzögerte Signal merklich im Farbton (Phase) unterscheiden. Die normalerweise bei Amplituden- und Phasenkorrelation der Farbartkomponenten des verzögerten und des unverzögerten Signals zu erwartende gegen-

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seitige Verstärkung dieser Komponenten wird in beiden vorgenannten Fällen in gewissem Maß verschlechtert.

Das Verstarkungssteuernetzwerk 115 hat die Aufgabe, die vorstehend erwähnten nachteiligen Einflüsse unkorrelierter Farbartkomponenten zu vermindern. Die frequenzselektive Schaltung 111 läßt selektiv die eventuell im Leuchtdichteausgangssignal der Vereinigungsschaltung 116 vorhandene verunreinigende Farbartkomponente durch. Der Detektor 112 fühlt die Amplitude dieser Farbartkomponente, wenn sie oberhalb eines vorbestimmten Werts liegt, und liefert ein für den Betrag der Farbartkomponente charakteristisches Steuersignal· Das Filter 113 entfernt unerwünschte hochfrequente Komponenten aus dem Steuersignal, bevor es dem Verstärkungssteuereingang der Vereinigungsschaltung 118 zugeführt wird. Das so entwickelte Steuersignal dient zur Verminderung des Verstärkungsfaktors der Schaltung 118 in solcher Weise, daß der durch die unkorrelierten Farbartkomponenten am Ende geschaffene unerwünschte optische Eindruck unterdrückt wird. Die gefilterten Verstärkungssteuersignale können außerdem dem Verstärkungssteuereingang der Vereinigungsschaltung 116 zugeführt werden, um den Verstärkungsfaktor dieser Schaltung herabzusetzen und dadurch den Einfluß der das Leuchtdichteausgangssignal verunreinigenden Farbartkomponenten zu vermindern.

Die nachteiligen Effekte, die durch eine Kammfilteranordnung infolge unkorrelierter Farbartkomponenten hervorgerufen werden, können somit in der beschriebenen Weise durch Verstärkungsregelung einer oder beider der summen- bzw. differenzbildenden Vereinigungsschaltungen vermindert werden. Hiermit wird die Farbtreue erhöht und die vertikale Farbauflösung verbessert.

Die Fig. 2 zeigt eine andere Ausführungsform der Erfindung, die speziell darauf gerichtet ist, die Einflüsse sogenannter "Nachfolgeflecken" (engl. "following dots") und damit verwandter Erscheinungen auf die Qualität eines wiedergegebenen

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Farbbildes zu unterdrücken. Das Kammfilter 200 nach Fig. 2 enthält ein Verstärkungssteuernetzwerk 215 bestehend aus einer frequenzselektiven Schaltung 211, einem Amplitudendetektor 212, einem Filter 213 und einer Verstärkungssteuerschaltung 214, die in Kaskade zwischen einen Direktsignalweg B und einen Verzögerungssignalweg A des Kammfilters 200 geschaltet sind. Die frequenzselektive Schaltung 211, der Amplitudendetektor 212 und das Filter 213 sind in Form und Funktion ähnlich den entsprechenden Schaltungen 111, 112 und 113 des Kammfilters 100 nach Fig. 1. Die Kammfilterschaltungen nach den Figuren 1 und 2 unterscheiden sich in der Art und Weise der Verstärkungsregelung der jeweiligen Anordnungen.

Das Kammfilter 200 enthält zusätzlich eine Verstärkungssteuerschaltung 214, die in dem das verzögerte Signal führenden Weg A des Kammfilters 20 liegt und zur Modifizierung der Signalverstärkung dieses Weges A dient. Das verzögerte Videosignal wird auf einen Signaleingang der Steuerschaltung 214-gegeben, deren Steuereingang über das Filter 213 ein gefiltertes Verstärkungssteuersignal empfängt. Die Steuerschaltung 214- kann beispielsweise ein in seiner Verstärkung steuerbarer Transistorverstärker sein, der eine Basiselektrode als Steuerelektrode für den Empfang des Verstärkungssteuersignals, eine Emitterelektrode als Signaleingang für das verzögerte Videosignal und eine Kollektorelektrode als Signalausgang aufweist.

Es sei angenommen, daß der Signalweg A für das verzögerte Signal und der Signalweg B für das unverzögerte Signal in der Ausführungsform nach Fig. 2 im Normalfall beide einen Signalverstärkungsfaktor gleich 1 haben. Das Kammfilter 200 arbeitet in diesem Normalbetrieb, wenn ein über den Weg A laufendes verzögertes Videosignal und ein über den Weg B laufendes unverzögertes Videosignal Farbartkomponenten im wesentlichen gleicher Amplitude oberhalb eines vorbestimmten Werts haben (d.h. wenn die Farbartkomponenten amplitudenkorreliert sind). Unter dieser Bedingung liefert das aus den Schaltungen 211 bis 213 bestehende Netzwerk ein Steuersignal, das

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die Verstärkungssteuerschaltung 214 und somit den Signalweg A auf den maximalen Signalverstärkungsfaktor von 1 einstellt.

Falls das steuernde Netzwerk 215 nicht vorhanden wäre, wurden ein Muster aus "Nachfolgeflecken" und verwandte nachteilige Einflüsse auftreten, wenn die Amplitude der Farbartkomponente des verzögerten Videosignals um einen merklichen Betrag höher ist als die Amplitude der Farbartkomponente des unverzögerten Videosignals. Diese nachteiligen Einflüsse sind besonders stark, wenn das verzögerte Videosignal Farbartkomponenten enthält und das unverzögerte Videosignal keine Farbartkomponenten enthält.

In solchen Fällen löschen sich die in ihrer Amplitude ungleichen Farbartkomponenten nicht aus, wenn sie in der Vereinigungsschaltung 216 summiert werden. Die unvollständige Auslöschung der Farbartkomponenten führt dazu, daß das Leuchtdichteausgangssignal der Schaltung 216 durch Farbinformationen verunreinigt ist. Diese Verunreinigung äußert sich im wiedergegebenen Bild in Form eines horizontalen Punkte- oder Fleckenmusters (die sog. "Nachfolgeflecke"). In ähnlicher Weise ist das Ausgangssignal der differenzbildenden Vereinigungsschaltung 218 durch die Farbinformation des vorangegangenen Farbartsignals verunreinigt, wenn das verzögerte und das unverzögerte Videosignal in der Schaltung 218 vereinigt werden. In beiden Fällen hängt das Maß und die Sichtbarkeit der Verunreinigung direkt von demjenigen Maß ab, um das der Betrag der vorangegangenen Farbartkomponente im verzögerten Videosignal den Betrag der Farbartkomponente im unverzögerten Videosignal übersteigt.

Das verstärkungssteuernde Netzwerk dient zur Verminderung oder Eliminierung der vorgenannten Verunreinigung durch Farbinformationen, indem es die Signalverstärkung des Weges A des Kammfilters 200 proportional in Abhängigkeit vom Betrag einer Farbartkomponente im Signalweg B steuert. Wenn also der Betrag der unverzögerten Farbartkomponente niedriger als ein

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vorbestimmter Weg ist, dann bewirkt das vom Amplitudendetektor 212 abgeleitete Steuersignal eine entsprechende Verminderung des Verstärkungsfaktors der Verstärkungssteuerschaltung 214. Dadurch wird die Signalverstärkung des Weges A vermindert. Das Steuersignal dient ferner dazu, die Verstärkungssteuerschaltung 214 praktisch nicht-leitend zu machen, wenn das unverzögerte Videosignal keine Farbartkomponente enthält. Die Menge der auf die Vereinigungsschaltungen 216 und 218 gekoppelten Parbinformation und somit das Maß der Verunreinigung des Ausgangssignale der Vereinigungsschaltungen 216 und 218 wird also in steuerbarer Weise vermindert bzw. eliminiert.

Die in Fig. 3 dargestellte Kammfilterschaltung 300 ist dem Kammfilter 200 nach Fig. 2 ähnlich. Das Kammfilter 300 dient zur Unterdrückung der Einflüsse sogenannter "Vorlaufflecken" (engl. "preceding dots") auf die Qualität des wiedergegebenen Farbbildes.

Die Elemente 311 bis 314- des Kammfilters 300 entsprechen in Form und Funktion den Elementen 211 bis 214 des Kammfilters 200, nur daß die relativen Positionen der Einheiten 211, 214 und 311» 314· vertauscht sind. Eine Verstärkungssteuerschaltung 314 liegt in einem (unverzögerte Signale führenden) Direktsignalweg B des Kammfilters 300 und dient dazu, die Signalverstärkung dieses Weges B und somit den Betrieb des Kammfilters 300 zu modifizieren. Das unverzögerte Videosignal wird einem Signaleingang der Steuerschaltung 314 zugeführt, die an einem Steuereingang ein gefiltertes Verstärkungssteuersignal vom Filter 313 empfängt.

Das Kammfilter 300 arbeitet normal, wenn ein über den Weg A laufendes verzögertes Videosignal und ein über den Weg B laufendes unverzögertes Videosignal Farbartkomponenten im wesentlichen gleicher Amplitude oberhalb eines vorbestimmten Werts enthalten. Die Schaltungen 311 bis 313 liefern in diesem Normalfall ein Steuersignal, das die Verstärkungssteuerschaltung 314 und somit den Signalweg B auf eine maximale Signal-

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verstärkung von 1 einstellt.

Ohne das steuernde Netzwerk 315 würde ein Muster aus "Vorlaufflecken " erscheinen, wenn die Amplitude der Farbartkomponente des verzögerten Videosignals um einen merklichen Betrag höher ist als die Amplitude der Farbartkomponente des verzögerten Videosignals. Dieses Fleckenmuster äußert sich im wiedergegebenen Farbbild besonders stark, wenn das unverzögerte Videosignal Farbartkomponenten enthält und das verzögerte Videosignal keine Farbartkomponenten enthält.

Die zueinander gegenphasigen Farbartkomponenten des verzögerten und des unverzögerten Videosignals, die ungleiche Amplitude haben, löschen sich bei ihrer Summierung in der Vereinigungsschaltung 316 nicht aus. Die unvollständige Auslöschung der Farbartkomponenten führt dazu, daß das Leuchtdichteausgangssignal der Schaltung 316 von Farbinformationen verunreinigt ist, was sich im wiedergegebenen Bild durch das horizontale ^MVorlaufflecken^w-Muster äußert. Das Maß und die Sichtbarkeit der Verunreinigung durch Farbinformationen hängt direkt von demjenigen Maß ab, um das der Betrag der vergangenen Farbartkomponente im unverzögerten Videosignal den Betrag der unverzögerten Farbartkomponente im verzögerten Videosignal übersteigt.

Das verstarkungssteuernde Netzwerk 315 vermindert oder eliminiert die oben genannte Verunreinigung durch Farbinformationen, indem es die Signalverstärkung des Weges B im Kammfilter 300 abhängig vom Betrag einer vergangenen Farbartkomponente im Weg A steuert. Wenn also der Betrag der vergangenen Farbartkomponente kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, dann vermindert das vom Detektor 312 abgeleitete Steuersignal in entsprechender Weise den Verstärkungsfaktor der Schaltung 134 und dadurch die Signalverstärkung im Weg B. Der Betrag der über den Signalweg B gekoppelten Farbartkomponente und somit die Stärke des wiedergegebenen Flecken- oder Punktemusters werden hiermit entsprechend verringert.

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Es sei bemerkt, daß das Leuchtdichteausgangssignal (Y) des Kammfilters 100 nach Fig. 1 eine Kammfilterung über seine gesamte Bandbreite erfahren hat. Die Kammfilterung in dem von den Farbartkomponenten mitbelegten hochfrequenten Teil des Bandes führt zu dem gewünschten Ergebnis einer Ausfilterung von Farbartkomponenten. Die Ausdehnung dieser Kammfilterwirkung in den niederfrequenten Teil des Frequenzbandes, der nicht von Farbartkomponenten mitbelegt wird, ist zur gewünschten Ausfilterung von Farbartkomponenten jedoch nicht notwendig und führt eigentlich nur zu einer unnötigen Unterdrückung von Leuchtdichtekomponenten· Am unteren Ende dieses von Farbartkomponenten nicht mitbelegten Bandbereichs werden nämlich durch die Kaamfilterung Komponenten unterdrückt, die "Vertikaldetails¹¹ der Leuchtdichteinformation darstellen. Solche Vertikaldetailinformationen sollten jedoch erhalten bleiben, damit nichts von der Vertikalauflösung im Leuchtdichtegehalt des wiedergegebenen Bildes verlorengeht.

Die Fig. 7 zeigt die Anordnung nach Fig. 1 in einer abgewandelten Form, mit der die Zwecke der Anordnung nach Fig. erreicht werden, ohne daß dabei Informationen hinsichtlich der genannten Vertikalauflösung geopfert werden müssen. Die Kammfilterschaltung 10O¹ nach Fig. 7 gleicht der Schaltung 100 nach Fig. 1, nur daß zusätzlich ein Hochpaßfilter 720 vorgesehen ist. Das Hochpaßfilter 720 läßt zur Verzögerungseinrichtung 110 nur solche Frequenzen des von der Empfangsschaltung 12 kommenden Videosignalgemischs durch, die oberhalb einer bestimmten Grenzfrequenz liegen, welche ihrerseits unterhalb des von Farbartkomponenten belegten Bandes des Videosignalgemischs liegt. Durch geeignete Wahl dieser Grenzfrequenz (z.B. gerade unterhalb 2 MHz) kann dafür gesorgt werden, daß Signalkomponenten innerhalb des von der Vertikaldetailinformation belegten Bandes vom Verzögerungskanal ferngehalten werden und daß somit die durch die Kombination der verzögerten und unverzögerten Signale in der Schaltung 116 bewirkte Kammfilterung auf Frequenzen

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oberhalb der ausgewählten Grenzfrequenz beschränkt wird.

Das Leuchtdichteausgangssignal Y der summierenden Vereinigungsschaltung 116 in Fig. 7 besteht somit aus einem "gekämmten" Teil, der Signalfrequenzen oberhalb der ausgewählten Grenzfrequenz enthält und aus dem die Farbartinformation entfernt ist, sowie aus einem "ungekämmten" Teil aus Leuchtdichtekomponenten mit Frequenzen unterhalb der ausgewählten Grenzfrequenz, die nur den unverzögerten Kanal durchlaufen haben. Der ungekämmte Leuchtdichtesignalteil enthält die zu bewahrenden Vertikaldetailinformationen.

Das Filter 720 kann alternativ auch als Bandfilter ausgelegt werden, um beispielsweise nur solche Signalfrequenzen durchzulassen, die innerhalb des vom Farbartsignal belegten Bandes des Videosignalgemischs liegen. Auch in diesem Fall bleibt die für Vertikaldetails verantwortliche Information des abgetrennten Leuchtdichtesignals erhalten.

Es sind auch andere Anordnungen zur Bewahrung der Vertikaldetailinformationen im abgetrennten Leuchtdichtesignal möglich, z.B. die Anordnung nach Fig. 8. Die Kammfilterschaltung 100" nach Fig. 8 unterscheidet sich von der Schaltung 100 nach Fig. 1 dadurch, daß zusätzlich ein Tiefpaßfilter 840 an einen Ausgang der subtraktiven Vereinigungsschaltung 118 angeschlossen ist und daß ferner eine zusätzliche Summierungsschaltung 860 vorgesehen ist, die an einem Eingang das gekämmte Ausgangssignal von der Summierungsschaltung 116 (über eine zusätzliche Verzögerungseinrichtung 880) und an einem anderen Eingang das Ausgangssignal des Tiefpaßfilters 840 empfängt. Die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters 840 liegt unterhalb des vom Farbartsignal des Videosignalgemischs mitgelegten Bandes (z.B. gerade unterhalb 2 MHz wie im Falle der Fig. 7)· Die von der zusätzlichen Verzögerungseinrichtung mitgeteilte Verzögerung ist so gewählt, daß eine Anpassung an die durch das Filter 840 bewirkte Verzögerung erfolgt. Das

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am Ausgang der zusätzlichen Summierungsschaltung 860 erscheinende und von dort auf den Leuchtdichteverstärker 24 gegebene Signal enthält (wie im Falle der Fig. 7) einen "gekämmten" hochfrequenten Teil (der ein Frequenzband oberhalb der Grenzfrequenz belegt), aus dem Farbartkomponenten entfernt worden sind, und einen "ungekämmten¹¹ niederfrequenten Teil, in dem alle Leuchtdichtekomponenten erhalten geblieben sind.

Im Unterschied zur Anordnung nach Fig. 7 wird bei der Anordnung nach Fig. 8 eine Anhebung hochfrequenter Komponenten (Versteilerungseffekt) vermieden, die im Falle der Fig. 7 eintritt und nicht immer wünschenswert ist. In der Anordnung nach Fig. 7 entsprechen nämlich die zum Verstärker 24 durchgelassenen hochfrequenten Komponenten der Summe zweier sich gegenseitig verstärkender Beiträge (aus dem verzögerten und aus dem unverzögerten Kanal^ während die niederfrequenten Komponenten aus einem einzigen Beitrag (nur aus dem unverzögerten Kanal) bestehen· Somit sind die oberhalb der Grenzfrequenz des Filters 720 liegenden Komponenten des Eingangssignals des Verstärkers 24 in ihrer Amplitude gegenüber den unterhalb der Grenzfrequenz liegenden Komponenten angehoben. Falls ein solcher Anhebungseffekt nicht gewünscht wird, ist die Anordnung nach Fig. 8 vorzuziehen, bei der eine solche relative Anhebung hochfrequenter Komponenten nicht erfolgt.

Es sei erwähnt, daß auch die Schaltungsanordnungen nach den Figuren 2 und 3 zur Bewahrung von Vertikaldetails in ähnlicher Weise modifiziert werden können, wie es vorstehend für die Anordnung nach Fig. 1 beschrieben wurde.

Die vorstehend erläuterten Schaltungsanordnungen sind lediglich Ausführungsbeispiele der Erfindung, d.h. der Erfindungsgedanke läßt sich auch in anderen Anordnungen realisieren. So ist die Erfindung nicht nur zum Trennen von Leuchtdichte- und Farbartkomponenten eines Farbfernsehsxgnalgemischs anwendbar, sondern kann auch zur Komponententrennung in anderen

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Signalübertragungssystemen Verwendung finden, bei denen Komponenten in Frequenzverkamraung vereinigt sind.

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Claims

Patentansprüche

^iy\j) Anordnung zur Verarbeitung eines Video signalgemischs, das innerhalb eines Frequenzbereichs Komponenten eines für die Leuchtdichte eines Bildes charakteristischen Leuchtdichtesignals in Frequenzverkämmung mit Komponenten eines für die Farbart des Bildes charakteristischen Farbartsignals enthält, wobei das Leuchtdichtesignal mit jeder Zeilenablenkperiode seine Phase wechselt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Kammfilterschaltung (100) vorgesehen ist, die eine Verzögerungseinrichtung (110) zur Verzögerung des Videosignalgemischs um eine der Zeilenablenkperiode entsprechende Zeitspanne enthält und ferner Einrichtungen (116 und 118) zum additiven und subtraktiven Vereinigen des Videosignalgemischs mit dem verzögerten Videosignalgemisch aufweist, um voneinander getrennte Leuchtdichte- und Farbartkomponenten zu liefern; daß die Kammfilterschaltung mindestens ein in seiner Verstärkung steuerbares Element (115) enthält; daß eine Steuereinrichtung (112) vorgesehen ist, die einen mit der Kammfilterschaltung gekoppelten Eingang aufweist und auf Signalkomponenten im Frequenzbereich des Farbartsignals anspricht, um ein für den Betrag von Signalkomponenten in diesem Frequenzbereich charakteristisches Steuersignal zu liefern, welches auf das in seiner Verstärkung steuerbare Element gekoppelt wird, um dessen Signalverstärkung entsprechend dem Betrag der besagten Signalkomponenten in solchem Sinne zu steuern, daß der Einfluß unausgelöschter Komponenten des Farbartsignals auf ein wiedergegebenes Bild vermindert wird.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtungen zur additiven und subtraktiven Signal-

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vereinigung eine Summierungsschaltung (-116) enthalten, die einen mit dem Videosignalgemisch gekoppelten ersten Eingang und einen mit dem verzögerten Videosignalgemisch gekoppelten zweiten Eingang hat und einen Ausgang zur Lieferung der abgetrennten Leuchtdichtekomponenten aufweist, sowie eine in ihrer Verstärkung steuerbare differenzbildende Vereinigungsschaltung (118), die einen das Fernsehsignalgemisch empfangenden ersten Eingang und einen das verzögerte Fernsehsignalgemisch empfangenden zweiten Eingang hat und einen Ausgang zur Lieferung der abgetrennten Leuchtdichtekomponenten sowie einen Verstärkungssteuereingang aufweist.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das in seiner Verstärkung steuerbare Element in der differenzbildenden Vereinigungsschaltung (118) enthalten ist; daß der Eingang der Steuereinrichtung (112) mit dem Ausgang der Summierungsschaltung (116) gekoppelt ist; daß das Steuersignal auf den Verstärkungssteuereingang der differenzbildenden Vereinigungsschaltung gekoppelt ist, um deren Signalverstärkung entsprechend dem Betrag der besagten Signalkomponenten zu steuern.
4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß

die Summierungsschaltung (116) außerdem einen Verstärkungssteuereingang hat und daß das in seiner Verstärkung steuerbare Element außerdem in der Summierungsschaltung enthalten ist und daß das Steuersignal außerdem auf den Verstärkungssteuereingang der Summierungsschaltung gekoppelt ist, um deren Signalverstärkung entsprechend dem Betrag der besagten Signalkomponenten zu steuern.
5· Anordnung nach Anspruch 4-, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (115) folgendes enthält: eine mit dem Ausgang der Summierungsschaltung (116) gekoppelte frequenzselektive Schaltung (11I)_xUm selektiv die besagten Signalkomponenten im Falle ihres Vorhandenseins am Aus-

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gang der Summierungsschaltung durchzulassen, und einen Amplitudendetektor (112),der mit der frequenzselektiven Schaltung gekoppelt ist, um das für die Amplitude der besagten Signalkomponenten charakteristische Steuersignal zu liefern.
6. Anordnung nach Anspruch 5* dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Amplitudendetektor (112) ein Tiefpaßfilter (113) zur Filterung des Steuersignals gekoppelt ist.

7· Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß den signalvereinigenden Einrichtungen (216, 218; 316, 318) das Videosignalgemisch über einen ersten Signalweg (A) und das verzögerte Videosignalgemisch über einen zweiten Signalweg (B) zugeführt ist; daß der Eingang der Steuereinrichtung (212; 312) mit einem (B oder A) dieser beiden Signalwege gekoppelt ist, um ein für die besagten Signalkomponenten charakteristisches Steuersignal zu liefern; daß das in seiner Verstärkung steuerbare Element (214;, 314) einen Signaleingang hat, der Signale über den jeweils anderen (A oder B) der besagten Kanäle empfängt, und einen mit den signalvereinigenden Einrichtungen gekoppelten Ausgang aufweist und auf das besagte Steuersignal anspricht, um die Signalverstärkung im besagten anderen Signalweg entsprechend dem Betrag der besagten Signalkomponenten zu steuern.

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