DE2853611A1 - Anordnung zum unterdruecken von durch farbartkomponenten verursachten unreinheiten im leuchtdichtesignal in einer fernsehsignalverarbeitenden einrichtung - Google Patents

Description

ECA 72,057

π.S. Serial Wo: 859,922

Filed: December 12, 1977

RCA Corporation, New York, Ii.Y., V.St.v.A.

Anordnung; zum Unterdrücken von durch Farbartkomponenten verursachten Unreinheiten im Leuchtdichtesignal in einer fernsehsignalverarbeitenden Einrichtung

Die Erfindung bezieht sich auf Systeme, in denen Farbfernsehsignal verarbeitet werden, und betrifft speziell eine in einem solchen System vorzusehende Anordnung zum Unterdrücken von störenden Einflüssen des Farbartsignals im Leuchtdichtesignal, die durch sprunghafte Phasenänderungen des Farbartsignals verursacht werden können.

Ein aufgrund eines bildcharakteristischen Videosignals wiedergegebenes Farbbild wird hauptsächlich durch die Leuchtdichte- und Farbartkomponenten des Videosignals definiert. Ein farbfernsehsignalverarbeitendes System wie z.B. ein Farbfernsehempfänger enthält gewöhnlich einen Farbartkanal zum Verarbeiten der Farbartkomponente unter Ausschluß der Leuchtdichtekomponente und einen Leuchtdichtekanal zum Verarbeiten der Leuchtdichtekomponente unter Ausschluß der Farbartkomponente.

Bei einem herkömmlichen NTSC-Farbfernsehempfanger hängt die Qualität des wiedergegebenen Bildes wesentlich davon ab, nach welcher Methode und in welchem Maß die im demodulierten Videosignalgemisch enthaltenen Farbart- und Leuchtdichteinformationen voneinander getrennt werden. Eine übliche Technik beim Verarbeiten der Leuchtdichtekomponente des NTSC-Fernsehsignals besteht darin, am Eingang des. Leuchtdichtekanals eine auf die

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Farbhilfsträgerfrequenz abgestimmte Bandsperre vorzusehen, um den größten Teil der Farbartsignalfrequenzen auszusieben und dadurch zu verhindern, daß die vom Leuchtdichtekanal verarbeiteten Signale durch die Farbartsignale gestört werden. Der zum Verarbeiten der Farbartsignale dienenden Schaltungsanordnung gibt man üblicherweise ein Bandpaßverhalten, so daß dort Leuchtdichtes ignalfrequenzen unterhalb einer gegebenen Frequenz (z.B. unterhalb 3,1 MHz) unterdrückt xverden.

Diese Methode der Trennung löst jedoch nicht optimal das Problem, gegenseitige Störungen zwischen den Leuchtdichte- und den Farbartkomponenten zu verhindern oder zu kompensieren. Insbesondere ist die Farbart-Bandsperre (Farbfalle) im Leuchtdichtekanal nicht in der Lage, alle Farbartinformation vollständig zu unterdrücken, da ihre Konstruktion auf einem Kompromiß beruht. Dieses Sperrfilter hat sehr wenig oder gar keine Sperrwirkung für Signalfrequenzen unterhalb etwa 5,1 MHz. Die vom Sperrfilter nicht unterdrückten Frequenzen des Farbartsignals (d.h. Seitenbänder) haben störenden Einfluß auf die Leuchtdichte, wodurch störende Flecken an Rändern in Bereichen feiner Details des Bildes verursacht werden. Dämpft das Sperrfilter nicht das gesamte Frequenzband der Farbartsignale, dann ergibt sich ein kriechendes Fleckmuster (Dot-Crawl) an vertikalen Rändern. Dieser unerwünschte Effekt verstärkt sich noch, wenn im Leuchtdichtekanal Maßnahmen zur Horizontalversteüerung getroffen sind.

Genauer gesagt kann die Qualität eines wiedergegebenen Farbbildes infolge Auftretens sprunghafter Übergänge der Farbphase (d.h. bei Farbtonsprüngen) verschlechtert werden, was dem Vorhandensein unkorreüerter (unähnlicher) Farbphaseninformation innerhalb des Horizontalabtastintervalls entspricht. Solche Übergänge oder Sprünge erzeugen Seitenbandkomponenten des Farbhilfsträgers, die das Leuchtdichtesignal "verunreinigen" können und zu sogenannten "Ränderflecken" in einem wiedergegebenen Bild führen. Die Ränderflecken erscheinen an Stellen eines Farbübergangs im Bild und sind besonders dann zu bemerken, wenn sich

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ein Farbübergang über mehrere horizontale Bildzeilen innerhalb desselben Vollbildes wiederholt. In diesem Jail äußert sich
die Störung in Form von Eänderflecken, die sich im Bild langsam nach oben entlang dem (vertikalen) Übergangsbereich der Farben zu bewegen scheinen.

Wenn ein schneller Übergang, von einer Farbphase (Farbton) zu
einer anderen Phase zu Seitenbandkomponenten im Farbhilfsträger führt, die jenseits des Sperrbereichs des üblicherweise im Leuchtdichtekanal enthaltenen Farbart-Sperrfilters fallen, dann können diese Seitenbandkomponenten durch den Leuchtdichtekanal gelangen und das Leuchtdichtesignal so verändern, daß Fleckenstörungen auf dem wiedergegebenen Bild sichtbar werden. Die
störenden Seitenbandkomponenten erzeugen die im wiedergegebenen Bild sichtbaren Eänderf1ecken dadurch, daß sie die Amplitude
des Leuchtdichtesignals, die den Kontrast des wiedergegebenen
Bildes bestimmt, während der Zeit des Farbphasenübergangs verändern.

Das Ausmaß der Fleckenstörung hangt davon ab, wie stark und wie schnell die Sprünge der Farbphase sind. Die Fleckenstörung ist ausgeprägter (d.h. stärker sichtbar), wenn innerhalb einer gegebenen Horizontalzeile ein rascher Übergang zwischen Phasen
für sehr unähnliche Farben erfolgt (z.B. von der Farbphase für Gelb auf die Farbphase für Cyan). Die Störung ist weniger ausgeprägt, wenn der Übergang innerhalb einer gegebenen Horizontalzeile langsamer und/oder zwischen Phasen eng verwandter Farben erfolgt (z.B. von der Farbphase für Gelb auf die Farbphase für Fleischton). Andererseits kann aber auch eine Fleckenstörung, die unter den vorstehend genannten umständen wenig ausgeprägt
wäre, stark werden, wenn gleichzeitig eine beträchtliche Änderung in der Farbsättigung erfolgt. Es ist daher wünschenswert, zur Verbesserung der Qualität eines wiedergegebenen Farbbildes die auf unkorrelierte Farbartinformation zurückzuführenden nachteiligen Effekte zu vermindern.

Ein zu diesem. Zweck ersonnenes System ist in der US-Patentanmeldung Er. 778,-594- beschrieben, die eine Continuation-In-Part-

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Anmeldung der US-Patentanme3dung Er. 678,594- ist, welche Ihrerseits der deutschen Patentanmeldung P 27 17 253.8-31 entspricht. Bei diesem System wird der Verstärkungsfaktor eines Kammfilters, das zur Trennung der frequenzverkämmten Leuchtdichte- und Farbartkomponenten eines Farbfernsehsignalgemischs verwendet wird, abhängig vom Vorhandensein unkorreÜerter Farbartinformation gesteuert, um die ansonsten sichtbaren Effekte, die durch Verunreinigung des Leuchtdichtesignals mit der unkorreÜerten Farbartinformation verursacht werden können, zu unterdrücken.

Die Erfindung geht aus von einem System der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 beschriebenen Gattung, d.h. von einem System, das die Leuchtdichte und die Farbart eines wiedergegebenen Farbbildes abhängig von bildcharakteristischen Leuchtdichte- und Farbartkomponenten eines Farbfernsehsignal steuert. Die Farbartkomponente besteht aus modulierten Farbhilfsträgerschwingungen mit einem sich möglicherweise sprunghaft ändernden Parameter, wobei manche dieser Sprünge mit Seitenbandkomponenten des Hilfsträgers einhergehen, die zu einer unerwünschten Störung des wiedergegebenen Bildes führen können, falls man sie einen wesentlichen Einfluß auf die Leuchtdichte des wiedergegebenen Bildes ausüben läßt. Das System enthalte ferner eine frequenzselektive Schaltung, welche vom Farbfernsehsignal Frequenzen durchläßt, die auf ein durch die Farbkomponente belegtes Frequenzband begrenzt sind. Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Anordnung vorzusehen, welche bei einem derartigen System die Qualität des wiedergegebenen Farbbildes verbessert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den im Patentanspruch 1 gekennzeichneten Merkmalen gelöst. Demnach enthält die erfindungsgemäße Anordnung ein signalverzögerndes Hetzwerk, das die von der frequenzselektiven Schaltung durchgelassenen Signale um ein vorbestimmtes Maß verzögert, welches einem Intervall entspricht, während dessen einer der speziell genannten sprunghaften Übergänge stattfinden kann. Die erfindungsgemäße Anordnung enthält ferner eine Schaltung (z.B. einen Signalmultiplizierer), welche die verzögerten selektiv durchgelassenen Signale vom Ausgang des Verzögerungsnetzwerks und demgegenüber unverzö-

gerte selektiv durchgelassene Signale vom Ausgang der frequenzselektiven Schaltung empfängt und daraus ein Ausgangssignal entwickelt, welches das Vorhandensein eines der speziell genannten sprunghaften Übergänge anzeigt. Dieses Ausgangssignal wird dann ausgenutzt, um zu verhindern, daß die mit dem Übergang einhergehenden Parbhilfsträgerkomponenten die Leuchtdichte des wiedergegebenen Farbbildes wesentlich beeinträchtigen.

Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Einzelheiten der Erfindung werden nachstehend an Ausführungsbeispielen an Hand von Zeichnungen näher erläutert.

Figur 1 zeigt in Blockform einen Teil eines Farbfernsehempfängers, der eine erfindungsgemäße Anordnung enthält;

Figuren 2 bis 5 sind Schaltbilder für einen Teil der Anordnung nach Figur 1;

Figuren 6 und 7 zeigen Frequenzgangkurven, wie sie beim Betrieb der Anordnung nach den Figuren 1 und 2 bis 5 wirksam sind.

Nachstehend wird als Beispiel ein fernsehsignalverarbeitendes System beschrieben, das für die in den USA gebräuchliche MDSC-Fernsehnorm ausgelegt ist. Gemäß Figur 1 liefert eine Farbfernsehsignalquelle 10 mit Hilfe herkömmlicher, auf empfangene HF-Signale ansprechender Verarbeitungsschaltungen ein zusammengesetztes Farbfernsehsignal (Farbfernsehsignalgemisch), das Farbart- und Leuchtdichtekomponenten enthält.

Die Farbartkomponente des Ausgangssignals der Quelle 10 wird über eine frequenzselektive Schaltung 12, die das Frequenzband der Farbartinformation selektiv durchläßt, auf den Eingang eines Begrenzers 15 und den Eingang einer Verzögerungseinheit 32 gekoppelt, die eine Signalverzögerung um ein vorbestimmtes Maß bewirkt, beim hier beschriebenen Beispiel um ungefähr 140 Nanosekunden. Das von der Verzögerungseinheit 32 abgegebene verzögerte Farbartsignal wird in einem Begrenzer 40 verstärkt und begrenzt und anschließend einem Eingang eines Signalmulti-

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plizierers 25 vom Typ eines Synchrondetektors zugeführt. Ein anderer Eingang des Multiplizierers 25 empfängt vom Ausgang des Begrenzers 15 verstärkte und begrenzte unverzögerte Farbartsignale.

Die Begrenzer 15 und 40 dienen dazu, Amplitudenänderungen aus den zum Multiplizierer 25 gegebenen verzögerten und unverzögerten Farbartsignalen zu entfernen. Der Multiplizierer 25 arbeitet hiermit als Phasendetektor. Er liefert ein Ausgangssignal, das charakteristisch für die Phasenkorrelation des Farbartsignals während jeder Bindzeile ist, indem er die relativen Phasen der verzögerten und unverzögerten Farbartsignale fühlt. Das Ausgangssignal des Multiplizierers 25 erfährt anschließend eine Tiefpaßfilterung und eine Invertierung in den Schaltungen 60 bzw. 68.

Ein Hüllkurvendetektor 44 fühlt die Amplitudenhül!kurve des verzögerten Signals, um mit seinem Ausgangssignal das Vorhandensein von relativ lang dauernden Signalen (d.h. von Farbartsignalen) innerhalb des Farbart-Durchlaßbereichs anzuzeigen. Das Ausgangssignal des Hüllkurvendetektors 44 wird auf den einen Eingang eines Koinzidenzverstärkers 74- gekoppelt, dessen anderer Eingang das Ausgangesignal vom Inverter 68 empfängt. Ein vom Verstärker 74- aufgrund dieser beiden Eingangsgrößen erzeugtes Steuersignal zeigt an, daß gleichzeitig eine relativ hohe Farbsättigung und ein Wechsel im Farbton (d.h. unkorreüerte Farbphaseninformation) vorliegt, wenn Farbartsignale vorhanden sind. Dieses Steuersignal wird dazu verwendet, den Betrieb einer Schalteinrichtung 82 zu steuern, die Anordnungen zur Signalübertragung und zum Durchschalten enthält.

Die von der Quelle 10 kommenden Videosignale werden außerdem über ein Verzögerungsnetzwerk 90 und über die Schalteinrichtung 82 auf eine Leuchtdichtesignal-Verarbeitungseinheit 100 gekoppelt, und zwar über ein auf 3,58 MHz abgestimmtes Farbart -Sp err filter 951 das üblicherweise in einem Leuchtdichtekanal 80 enthalten ist, um die zum Farbartsignal gehörenden Frequenzen zu dämpfen. Das Verzögerungsnetzwerk 30 dient zum

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Laufzeitausgleich, indem es die von der Quelle kommenden Signale um ein Maß verzögert, das so groß ist wie die Signalverzögerung vom Eingang der frequenzselektiven Schaltung 12 zum Ausgang des Verstärkers 74-. Die Schalteinrichtung 82 ist mit einer auf 3,58 MHz abgestimmten Farbartirequenzf alle 87 verbunden, um diese Frequenzfalle 87 wahlweise mit dem Leuchtdichtekanal zu koppeln oder vom Leuchtdichtekanal abzukoppeln, ge nachdem, ob das Steuersignal vom Ausgang des Verstärkers 74- ein Vorhandensein oder das Fehlen unkorreüerter Farbphaseninformation anzeigt. Dieser Betrieb wird weiter unten noch näher erläutert werden.

Die Farbartsignale vom Ausgang der frequenzselektiven Schaltung

12 werden außerdem auf eine Farbartsignal-Verarbeitungseinheit

13 gekoppelt, um daraus in bekannter Weise die Farbdifferenzsignale E-Y, B-Y und G-Y abzuleiten. Die Farbdifferenzsignale werden in einer Vereinigungsschaltung 105 mit einem Leuchtdichtesignal T vom Ausgang der Leuchtdichte-Verarbeitungseinheit 100 kombiniert, um die Farbsignale E, B und G abzuleiten, die dann auf die Eingänge einer Farbbildröhre 110 gekoppelt werden.

Die Schaltbilder in den Figuren 2 bis 5 zeigen Einzelheiten des mit gestrichelten Linien umrahmten Teils der Figur 1. Gemäß Figur 2 werden Videosignale aus der Quelle 10 über einen als Puffer dienenden und in Form eines Emitterfolger angeordneten Transistor 211 und über ein aus ohmischen, induktiven und kapazitiven Komponenten gebildetes Farbart-Bandfilter 12 auf den Basiseingang eines Transistors 215 gekoppelt, der einen Verstärker und Puff er bildet. Am Kollektor des Transistors 215 erscheinen verstärkte, gefilterte Farbartsignale, die dem Begrenzer 15 zugeführt werden, der gemäß Figur 2 einen Verstärkertransistor 220 und ein emittergekoppeltes Transistorpaar 222, 224 aufweist, die in Form eines Differenzverstärkers angeordnet sind. Am Kollektorausgang des Transistors 224 und somit an der Klemme 1 erscheinen amplitudenbegrenzte Farbartsignale.

Vom Emitter des Transistors 215 werden mit niedriger Impedanz Farbartsignale auf die Verzögerungseinheit 32 gekoppelt, die bei dem in Figur 2 gezeigten Beispiel eine Kette aus Lc-Verzö-

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gerungsgÜedern ist. Vom Ausgang der Einheit 32 gelangen die verzögerten Farbartsignale über den Koülektorausgang eines eingefügten Verstärkertransistors 230 zum Begrenzer 40. Der Begrenzer 40 enthält einen Verstärkertransistor 231 und zwei emittergekoppelte Transistoren 232 und 234, die als Differenzverstärker geschaltet sind. Am Kollektorausgang des Transistors 234 und somit an der Klemme 2 erscheinen amplitudenbegrenzte verzögerte Farbartsignale. Verzögerte Farbartsignale erscheinen auch an einer Klemme 3, und zwar über einen als Emitterfolger geschalteten Transistor 237·

Die Figur 3 zeigt Ausführungsformen für den Signalmultiplizier er 25, das Tiefpaßfilter 60 und den Inverter 68. Der Multiplizierer 25 empfängt als Eingangssignale amplitudenbegrenzte -unverzögerte Farbartsignale von der Klemme 1 und amplitudenbegrenzte verzögerte Farbartsignale von der Klemme 2. Der Multiplizierer 25 enthält ein erstes, unterrangiges Transistorpaar 320, 322 in Differenzschaltung und ein zweites und drittes oberrangiges Transistorpaar 324, 325 und 326, 327, ebenfalls jeweils in Differenzschaltung. Die unverzögerten Farbartsignale von der Klemme 1 werden auf einen Basiseingang des Transistors 320 gekoppelt, und verzögerte Farbartsignale von der Klemme 2 werden auf die Basiseingänge der Transistoren 324 und 326 gekoppelt. Die Ausgangsschaltung des Multiplizierers 25 enthält das Tiefpaßfilter 60, das aus Kollektorlastwiderständen 342 und 345 und einem Kondensator 341 besteht und zwischen den gemeinsamen Kollektoranschluß der Transistoren 324, 325 und den gemeinsamen Kollektoranschluß der Transistoren 326 und 327 geschaltet ist.

Die an den zusammengekoppelten Kollektoren der Transistoren 324, 325 und 326, 327 erscheinenden Ausgangssignale werden auf die Eingänge des Inverters 68 gekoppelt, der in im dargestellten Fall zwei in Differenzschaltung angeordnete Transistoren 351 und 355 aufweist. Am Kollektorausgang des Transistors 351 erscheint ein "invertiertes" Signal (d.h. invertiert gegenüber dem am gemeinsamen Kollektoranschluß der Transistoren 324, 325 des Multiplizierers 25 erscheinenden

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Signal), und dieses Signal wird über einen als Emitterfolger geschalteten Transistor 370 und eine Klemme 4 auf das UND-Glied 74 gegeben.

Eine Schaltungsanordnung für den Verstärker 74- und den Hüllkurvendetektor 44 ist in Figur 4 dargestellt. Die an der Klemme 3 (Figur 2) erscheinenden verzögerten Farbartsignale werden über einen Verstärkertransistor 416 und einen als Emitterfolger geschalteten Transistor 429 auf ein Hüllkurvendetektornetzwerk gekoppelt, das eine Detektordiode 435 und ein Tiefpaßfüternetzwerk enthält, welches durch einen Widerstand 444 und Kondensatoren 442, 445 gebildet ist. Über Transistoren 452 und 456 wird dann ein Hüllkurvensignal auf die Basiselektrode eines Transistors 461 gekoppelt, die einen Eingangsanschluß des Verstärkers 74 bildet.

Der Verstärker 74 umfaßt neben dem Eingangstransistor 461 ein emittergekoppeltes Transistorpaar 464, 467, das in. der dargestellten Weise angeordnet ist. Der Verstärker 74 empfängt sein eines Eingangssignal vom Hüllkurvendetektor 44 am Transistor 461 und ein weiteres Eingangssignal vom Inverter 68 über die Klemme 4 am Basiseingang des Transistors 464. Ausgangssignale, die am Kollektor des Transistors 464 erzeugt werden, gelangen über einen Puffertransistor 471 und eine Klemme 5 an die Schalteinrichtung 82. Eine geeignete Schaltungsanordnung für die Schalteinrichtung 82 ist in Figur 5 dargestellt.

Gemäß Figur 5 wird das Steuersignal am Ausgang des Verstärkers 74 über die Klemme 5 und einen Emitterfolger 586 auf eine Schaltdiode 588 gekoppelt, die gemeinsam mit Differenzverstärkertransistoren 592, 593 und zugehörigen, in Basisschaltung angeordneten Transistoren 594, 595» die in den Kollektorausgangskreisen der Transistoren 592 und 595 angeordnet sind, einen Teil der Schalteinrichtung 82 bildet. Der Basiseingang des Transistors 593 empfängt Videosignale aus der Quelle 10, die dann über die Kollektor-Emitter-Strecke des Transistors 595 zum Kollektorausgang dieses Transistors übertragen werden. Eine Farbart fr equenzfaU% §7,», äiP^aiis zwei gleichen Teilen

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87a VJdA 8?b mit jeweils induktiven und kapazitiven Komponenten besteht, ist in der dargestellten Veise mit der Diode 588 und mit den Transistoren 592-595 gekoppelt. Vom Kollektor des Transistors 595 gelangen Ausgangssignale der Schalteinrichtung 82 über eine Verstärker/Puffer-Stufe 590 und das Farbart-Sperrfilter 95 zur Leuchtdichte-Verarbeitungseinheit 100.

Nachstehend wird die Arbeitsweise der beschriebenen Anordnung an Hand des Blockschaltbildes der Figur 1 erläutert, wobei diese Erläuterung natürlich gleichermaßen auf die entsprechende, in den Figuren 2 bis 5 ausführlicher dargestellte Schaltungsanordnung paßt.

Die von der Verzögerungseinheit 32 bewirkte vorbestimmte Signalverzögerung ist so gewählt, daß ein Intervall definiert wird, innerhalb dessen ein Übergang oder Wechsel der Farbphase auftreten kann. Die beim hier beschriebenen Beispiel gewählte Verzögerungszeit von 14-0 Nanosekunden entspricht einer halben Periode des Farbhilfsträgersignals (d.h. der Hälfte des Eeziprokwerts der Farbhilfsträgerfrequenz von 3,58 MHz) und stellt gegenüber dem etwa 63 Mikrosekunden langen Horizontalabtastintervall ein sehr kleines Intervall dar. Es hat sich gezeigt, daß diese Verzögerungszeit zum Zwecke der Feststellung des Vorhandenseins einer Unkorreliertheit beim Farbartsignal geeignet ist, jedoch können je nach den Anforderungen des speziell verwendeten Systems auch andere Verzögerungszeiten verwendet werden (z.B. ungeradzahlige oder geradzahlige Vielfache der halben Periodendauer des Farbhilfsträgersignals).

Bei der Bemessung der von der Verzögerungseinheit 32 zu bewirkenden Verzögerung sollte berücksichtigt werden, wie schnell Phasenübergänge erwartungsgemäß vor sich gehen. Die Verzögerung sollte kurz genug sein, um ein Intervall zu definieren, innerhalb dessen ein schneller Phasenübergang ganz oder zu einem wesentlichen Teil stattfinden kann, da schnelle Phasenübergänge die Ursache der störenden Hilfsträgerseitenbänder sind, wie es oben erwähnt wurde. Bei einem System zur Verarbeitung von Farbfernsehsignalen wird die Geschwindigkeit eines

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Far bphasenüb er gangs, der innerhalb eines Intervalls von 500 Hanosekunden vor sich geht, nahe einer Obergrenze für die zu erwartenden Übergangsgeschwindigkeiten liegen. Eine Verzögerungszeit von 14-O Manosekunden ist also geeignet, das Vorhandensein von schnellen Phasenübergängen festzustellen, deren Bauer in dieser Größenordnung oder darunter liegt. Es sei erwähnt, daß bei derartiger Bemessung der Verzögerung das ausgangsseitige Steuersignal des Multiplizierers 25 wesentlich niedriger ausfällt, wenn ein sehr lang dauernder Phasenübergang (d.h. lang im Vergleich mit 14-0 HanoSekunden) vorhanden ist. Die Effektivität des Systems wird jedoch in diesem Fall nicht beeinträchtigt, da sehr lang dauernde Phasenübergänge wenig ungewollte Seitenbandkomponenten des Farbträgers (wenn überhaupt) erzeugen und daher geringe Bedeutung haben.

Andererseits sollte die von der Verζögerungseinheit 32 bewirkte Verzögerung nicht übermäßig lang im Vergleich zur Dauer von zu erwartenden Phasenübergängen sein. Eine übermäßige Verzögerung ist ungeeignet, um das Vorhandensein eines oder mehrerer schneller Phasenübergänge festzustellen, da dann ein oder mehrere solche Übergänge innerhalb des Verzögerungsintervalls ganz ablaufen können. In einem solchen Fall wurden die verzögerten und unverzögerten Farbartsignale, die den Eingängen des Multiplizierers 25 zugeführt werden, nicht die Existenz eines schnellen Phasenübergangs akurat zum gegebenen Zeitpunkt anzeigen. Außerdem könnte eine solche Verzögerung dazu führen, daß der Multiplizierer 25 auch auf langer dauernde Phasenübergänge desjenigen Typs anspricht, bei dem keine wesentlichen ungewollten Seitenbandkomponenten des Farbhilfsträgers erzeugt werden. Der Multiplizierer 25 würde dann an seinem Ausgang ein unnötiges und unerwünschtes Steuersignal liefern.

Der Signalmultiplizierer 25 erzeugt ein in negative Richtung gehendes Steuersignal, wenn die Phasen des verzögerten und des unverzögerten Eingangssignals während irgendeines ZeilenabtastIntervalls unkorreÜert sind. Der Betrag des Ausgangs-

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signals ist proportional dem Maß der Verschiedenheit der Farbphase, so daß ein maximales positives Ausgangssignal einem korrelierten Zustand und ein weniger positives (d.h. in negative Richtung gegangenes) Ausgangssignal einer Unkorreliertheit entspricht.

Die Abhängigkeit der Amplitude des vom Multiplizierer 25 gelieferten Ausgangssignals von der Frequenz ist mit der Kurve A in Figur 6 dargestellt. Entsprechend dieser Kurve hat die Amplitude einen Scheitelwert bei der Hilfsträgerfrequenz von 3,58 MHz für einen Zustand einer Signalkorrelation und eine Nullstelle bei der halben Hilfsträgerfrequenz für einen Zustand maximaler Unkorreüertheit der Signale. Der Scheitelwert bei und im Bereich von 0 Hz (Gleichstrom) kommt in Wirklichkeit nicht vor, da Signalfrequenzen in diesem Bereich von der das Band der Farbartsignale durchlassenden frequenzselektiven Schaltung 12 gedämpft werden. Ein schärferer Ansprechbereich in der Nähe der Hilfsträgerfrequenz läßt sich erreichen, wenn die Verζögerungseinheit 32 eine Verzögerung von 440 Nanosekunden bringt, also dem 3/2-fachen einer Farbhilfsträgerperiode. Das Ansprechverhalten für diesen Fall ist mit der Kurve B in Figur 6 dargestellt.

Das Steuersignal, das vom Ausgang des Multiplizierers 25 als Antwort auf eine TJnkorreliertheit der Signale erzeugt wird, enthält hochfrequente Harmonische des 3»58 MHz-HiIfsträgers neben der für Steuerzwecke verwendeten niedrigerfrequenten Komponente. Die hochfrequenten Harmonischen verzerren die Steuerkomponente und werden daher mit dem Tiefpaßfilter 60 gedämpft, das beim hier beschriebenen Beispiel eine -3db-Bandbreite von O Hz (Gleichstrom) bis 1,2 MHz hat. Das vom Filter 60 gelieferte gefilterte Steuersignal wird durch den Inverter 68 invertiert, so daß ein entsprechendes positiv gerichtetes Steuersignal erzeugt und auf den einen Eingang des Verstärkers 74 gegeben wird.

Das Steuersignal vom Multiplizierer 25 kann erzeugt werden aufgrund einer durch einen Übergang der Farbphase erzeugten Un-

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korreliertheit sowie auch aufgrund (unkorrelierter) hochfrequenter Leuchtdichtesignale innerhalb des Farbart-Frequenzbandes. Es ist daher vorteilhaft, eine Anzeige dafür zu liefern, welche dieser beiden Signalbedingungen besteht und für das vom Multiplizierer 25 erzeugte Siganl verantwortlich ist. Diese Funktion wird in der nachstehend beschriebenen Weise durch die Kombination des Hüllkurvendetektors 44 und des Verstärkers 74-gemeinsam mit dem Multiplizierer 25 erfüllt.

Wenn an einem Steuereingang des Verstärkers 74 aufgrund des AusgangssignaIs des Multiplizierers 25 ein positives Signal oberhalb eines gegebenen Schwellenwerts erscheint und gleichzeitig der andere Steuereingang des Verstärkers 7^- vom Detektor 44 ein positives, ebenfalls oberhalb des Schwellenwerts liegendes Signal empfängt, dann bedeutet ein daraufhin vom Verstärker 74 abgegebenes positiv gerichtetes Ausgangssignal, daß eine TlnkorreÜertheit besteht, die auf die Farbartinformation zurückzuführen ist. Hochfrequente Leuchtdichtesignale innerhalb des Farbart-Frequenzbandes haben nämlich im Vergleich zu Farbartsignalen typischerweise eine relativ kurze Dauer und wiederholen sich nicht-periodisch oder sporadisch. Im Hüllkurvendetektor 44 bleibt die Diode 435 (vgl. die Ausführungsform nach Figur 4) nicht-leitend und der Detektor 44 liefert kein den Schwellenwert übersteigendes demoduliertes Ausgangssignal, wenn die Dauer der hochfrequenten Leuchtdichtesignale nicht die Einschaltzeit der Detektordiode 435 überschreitet. Langer dauernde, nicht-periodische Leuchtdichtesignale, die zur Leitendmachung der Diode 435 ausreichen wurden, könnten dennoch nicht genügen, den Detektor 44 ein Ausgangssignal ausreichenden Betrags erzeugen zu lassen. Dies kommt daher, daß die mit den Filterelementen 442, 444 und 445 des Detektors 44 zusammenhängende Zeitkonstante kein schnelles Ansprechen auf die Spitzenamplitude der vom Detektor 44 verarbeiteten (Leuchtdichte-)Signale erlaubt. Diese Zeitkonstante ist nicht kritisch, sie sollte jedoch genügend großer als die Periode des Farbhüfsträgersignals sein, um eine Hüllkurvendemodulation der Farbartsignale zu erlauben.

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Beim Vorhandensein kurz dauernder, nicht-periodischer Leuchtdichtesignale im Band der Farbartfrequenzen empfängt also der Verstärker 74 kein ausreichendes Signal vom Ausgang des Detektors 44. Farbartsignale sind jedoch im wesentlichen periodischer Natur und haben längere Dauer als hochfrequente Leuchtdichtesignale. Daher antwortet der Hüllkurvendetektor 44- auf Farbartsignale mit der Abgabe eines den Schwellenwert überschreitenden Ausgangssignals, wenn die Farbartsignale genügend stark sind. Der Betrag des vom Verstärker 74 abgegebenen Steuersignals ist proportional zum Betrag des Signals, das der Multiplizierer 25 aufgrund einer UnkorreÜertheit der Farbphase erzeugt. Dieses Steuersignal wird dazu herangezogen, den Betrieb der Schalteinrichtung 82 so zu steuern, daß die "Farbfalle" 87 an die im Leuchtdichtekanal zu verarbeitenden Signale gekoppelt wird, wie es nachstehend in Verbindung mit Figur 5 erläutert wird.

Beim Fehlen eines positiven Steuersignals vom Verstärker 74 an der Klemme 5 (Figur 5)» wenn die Bedingung unkorreüerter Farbartsignale nicht erfüllt ist, ist die Diode 588 der in Figur 5 dargestellten Schaltung nicht-leitend. Wird aufgrund einer Unkorreliertheit ein positives Steuersignal vom Verstärker 74 erzeugt, dann wird dadurch die Diode 588 leitend gemacht und somit für die Abschnitte 87a und 87b der Farbartfrequenzfalle ein leitender Weg nach Masse geschaffen. Störende Farbart-Seitenbandfrequenzen, die im Signal am Kollektor des Transistors 593 erscheinen und die innerhalb des Schluckbereichs der Farbfälle liegen, werden daher über den Filterabschnitt 87a und die leitende Diode 588 nach Masse abgeleitet (d.h. sie geraten in die "Falle"), so daß am Kollektorausgang des Transistors 595 keine verunreinigenden Farbartsignale erscheinen. Diese Aktion dient im Vesen dazu, den Frequenzgang der Amplitude für den Leuchtdichtekanal zu modifizieren, indem der Bandsperrbereich erweitert wird, der ansonsten im Leuchtdichtekanal durch das Sperrfilter 95 definiert wird. Dieser Effekt ist mit den Frequenzgangkurven in Figur 7 veranschaulicht (näherungsweise maßstäblich gezeichnet).

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Die Kurve C in Figur 7 zeigt eine Frequenzgangkennlinie für die Unterdrückung des Farbartsignals, wie sie typischerweise durch ein als Farbträgerfalle angeordnetes Filter 95 im Leuchtdichtekanal eines Farbfernsehempfängers erreicht wird.. Im dargestellten Fäll hat die Falle eine -3db-Bandbreite von 0,62 MHz, die ungefähr auf die Farbhilfsträgerfrequenz von 3,58 MHz zentriert ist, so daß Signale innerhalb des Frequenzbereichs 3,58 _+ 0,31 MHz um 3db oder mehr gedämpft werden. Wenn nun das als Falle angeordnete Filter 87 durch Wirkung des von Verstärker 74- kommenden Steuersignals an den leuchtdichtekanal gekoppelt wird, dann ergibt.die Filterkennlinie dieser Falle (Kurve D) gemeinsam mit der Filterkennlinie der Falle 95 (Kurve C) eine kombinierte Wirkung in der Unterdrückung der Farbartsignale, wie sie mit der Kurve E dargestellt ist. In diesem Fall werden Signalfrequenzen innerhalb einer größeren Bandbreite von 2,2 MHz, zentriert auf die Frequenz 3*58 MHz, um 3db oder mehr gedämpft.

Es sei erwähnt, daß sich die Bandbreite der auf Farbartsignale zielenden Sperrwirkung des Filters 87 als Funktion des Betrags des Ausgangssignals vom Multiplizierer 25 und des damit zusammenhängenden Ausgangssignals vom Verstärker 7^ ändert, wobei diese ^Signale ihrerseits proportional dem Maß an unkorrelierter Farbphaseninformation sind. Dieser Effekt ergibt sich durch die Wechselwirkung der reaktiven Elemente des Filters 87 mit der Durchlaßimpedanz der Schaltdiode 588, wenn diese auf das vom Verstärker 74- kommende Steuersignal hin leitet.

Die Diode 588 bildet eine minimale Impedanz nach Masse, wenn sie aufgrund maximalen positiven Werts des vom Verstärker 74-kommenden Steuersignal maximal in Durchlaßrichtung leitet. Das Filter 87 (z.B. der Abschnitt 87a der Falle) hat dann . eine Sperrwirkung maximaler Bandbreite auf Farbartsignalfrequenzen, wie es die Kurve D in Figur 7 zeigt. Somit wird für die Farbartsignalunterdrückung die kombinierte Bandbreite von 2,2 MHz erhalten (Kurve E in Figur 7). Wenn der Betrag·

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des Steuersignals weniger positiv wird, dann wird diese maximale Sperrbandbreite in hierzu proportionalem Maß schmaler.

Ein weniger positives Steuersignal führt dazu, daß die Diode 588 weniger leitet, so daß sie eine höhere Durchlaßimpedanz darstellt. Diese erhöhte Impedanz der Diode 588 bewirkt ihrerseits, daß das Filter 87 eine schmalere Sperrbandbreite bringt, wodurch sich in gleicher Weise die kombinierte Sperrbandbreite verringert, die durch die Kombination des Filters 95 und des gesteuerten Filters 87 bewirkt wird. In diesem Sinne dient die Diode 588 auch als ein aktives Impedanzelement für das Filter 87 zur Steuerung der Bandbreite.

Die Veränderung der Leitfähigkeit der Diode 588 ist also ein Mittel, um die maximale Sperrbandbreite (Kurve E) von 2,2 HHz auf ein geringeres Maß zwischen 2,2 und 0,62 MHz (jeweils zentriert um die Hilfsträgerfrequenz) zu verschmälern, wenn ein weniger positives Steuersignal anzeigt, daß weniger unkorrelierte Farbphaseninformation und damit weniger Seitenbandkomponenten der Farbartsignale vorhanden sind. Die schmalere Sperrbandbreite reicht aus, die in diesem Fall erzeugten Seitenbandkomponenten zu unterdrücken.

Zusammenfassend kann gesagt werden, daß die beschriebene Anordnung den Frequenzgang des Leuchtdichtekanals so modifiziert, daß die sich in ein breites Band ausdehnenden Seitenbandkomponenten des Farbhilfsträgers, die mit Zuständen unkorrelierter Farbphase einhergehen, im Leuchtdichtekanal gedämpft werden. Somit werden störende Eänderflecken, die bei Unkorreliertheit auftreten und ansonsten in einem wiedergegebenen Bild sichtbar wurden, unterdrückt oder eliminiert, so daß die Qualität eines wiedergegebenen Bildes- verbessert wird.

Die vorstehend beschriebene Anordnung kann allein oder in Verbindung mit einer ebenfalls die Bildquaütät verbessernden Anordnung verwendet werden, wie sie in einer gleichrangigen Patentanmeldung der Anmelderin (Vertreteraktenzeichen: RCA 72,017) beschrieben ist, die auf die US-Patentanmeldung Nr. 859,863 zurückgeht. Die dort beschriebene Anordnung reduziert

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oder eliminiert störendes "Übersprechen" in die Farbe, das in einem wiedergegebenen Bild sichtbar werden könnte, wenn hochfrequente Leuchtdichtekomponenten innerhalb des Bandes der Farbartkomponenten erscheinen.

Die vorstehend beschriebene Anordnung ist lediglich als vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung anzusehen, d.h. es sind die verschiedensten Modifikationen möglich, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Sofern Kennwerte für Komponenten und andere Beispiele für Betriebsparameter angegeben wurden, sind diese nur als Hilfe für das Verständnis der Erfindung und keinesfalls als Einschränkung anzusehen.

Es sei noch erwähnt, daß die in den Figuren 1 und 2 bis 5 gezeigte Ausführungsform unkorreÜerte Phaseninformation fühlt und kompensiert, die als hauptsächliche Ursache sichtbarer Ränderflecken anzusehen ist. Die dargestellte Ausführungsform kann jedoch auch so ausgelegt werden, daß sie unkorreÜerte Amplitudeninformation fühlt. Dies läßt sich dadurch erreichen, daß man die Amplitudenbegrenzer 15 und 40 fortnimmt und das unverzögerte Signal von der frequenzselektiven Schaltung 12 und das verzögerte Signal von der Verzögerungseinheit 32 direkt auf die jeweiligen Eingänge des Multiplizierers 25 gibt. In diesem Fall zeigt das ausgangsseitige Steuersignal des Multiplizierers 25 sowohl unkorreÜerte Amplitudeninformation als auch unkorreÜerte Phaseninformation an.

Das Steuersignal vom Ausgang des Multiplizierers 25 kann den Betrieb der Schalteinrichtung 82 auch direkt steuern, ohne daß dazu ein Hüllkurvendetektor wie 44 und ein Verstärker wie 74 verxfendet wird. Auch können andere Mittel eingesetzt werden, die auf das Ausgangssignal des Multiplizierers neben oder in Verbindung mit dem Ausgangssignal des Verstärkers 74 ansprechen, um störende Ränderflecken zu unterdrücken. So könnte beispielsweise der Leuchtdichtekanal in seiner Verstärkung gesteuert oder gesperrt werden, um das Eingehen unkorreÜerter Farbartkomponenten in ein wieder gegebenes Bild

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zu reduzieren, oder es könnte die Bandbreitenselektivität der häufig im leuchtdichtekanal eines Farbfernsehempfängers vorhandenen Farbträgerfalle (z.B. des Filters 95) in elektronischer Weise gesteuert werden, um den gleichen Zweck zu erreichen. Eine Anordnung zur elektronischen Änderung der Bandbreite des Leuchtdichtekanals kann z.B. ähnlich aufgebaut sein, wie es in der US-Patentschrift 3 924- 266 beschrieben ist.

Schließlich sei noch erwähnt, daß die Verzögerungseinheit 32 irgendeine geeignete Einrichtung zur Einführung einer passenden Signalverzögerung sein kann, z.B. eine aus Ladungsübertragungselementen gebildete Einrichtung.

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Claims (12)

1. RCA Corporation, New York, fi.Y., V.St.ν.Α.

   Anordnung zum Unterdrücken von durch Farbartkomponenten verursachten Unreinheiten im Leuchtdichtesignal in einer fernsehsignalver arbeit enden Einrichtung;

   Patentansprüche:

   .; Anordnung zum Verarbeiten eines Farbfernsehsignals für die Steuerung der Leuchtdichte und der Farbart eines wiedergegebenen Farbbildes abhängig von bildcharakteristischen Leuchtdichte- und Farbartkomponenten des Farbfernsehsignals, wobei die Farbartkomponente aus modulierten Farbhilfsträgerschwingungen mit einem zu Übergängen neigenden Parameter besteht und wobei spezielle dieser Übergänge mit dem Erscheinen von Seitenbandkomponenten des HiHfsträgers verbunden sind, die eine unerwünschte Störung des wiedergegebenen Bildes bringen würden, wenn man sie wesentlichen Einfluß auf die Leuchtdichte des Bildes ausüben ließe, mit einem Leuchtdichtekanal zur Verarbeitung der Leuchtdichtekomponente und mit einer auf das Farbfernsehsignal ansprechenden frequenzselektiven Einrichtung zum Durchlassen von Signalen, die auf von der Farbartkomponente belegtes Frequenzband begrenzt sind, gekennzeichnet durch:

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   ORIGINAL INSPECTED

   eine Verzögerungseinrichtung (32) zum Verzögern der von der frequenzselektiven Einrichtung (12) durchgelassenen Signale um ein Zeitmaß, das einem Intervall entspricht, während dessen einer der besagten speziellen Übergänge auftreten kann;

   einen Detektor (25), der auf das Eingangssignal und auf das Ausgangssignal der Verzögerungseinrichtung anspricht und daraus ein Ausgangssignal ableitet, welches das Vorhandensein eines der speziellen Übergänge anzeigt;

   eine auf dieses Ausgangssignal ansprechende Steuereinrichtung (60,68, 74- mit 4-4, 82, 87) zur derartigen Beeinflussung von im Leuchtdichtekanal (80) verarbeiteten Signalen, daß die erwähnten Seitenbandkomponenten des Hi3fsträgers daran gehindert werden, wesentlich auf die Leuchtdichte des wiedergegebenen Farbbildes einzuwirken.
2. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der zu den besagten Übergängen neigende Parameter die Phase der Farbartkomponente ist.
3. 3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzögerungseinrichtung (32) eine Signalverzögerung bringt, die gleich einem ungeradzahligen Vielfachen der halben Periode der Farbartkomponente ist.
4. 4. Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Detektor (25) einen Signalmultiplizierer aufweist, um die relativen Phasen der Farbartkomponente und der verzögerten Farbartkomponente zu fühlen.
5. 5. Anordnung nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch eine Einrichtung (15 und. 40) zum Begrenzen der Amplitude der Farbartkomponente und der verzögerten Farbartkomponente, die dem Signalmultiplizierer (25) zugeführt werden.
6. 6. Anordnung nach einem der Ansprüche 2 bis 5? dadurch gekenn-

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   zeichnet, daß die Steuereinrichtung eine Fühleinrichtung (44) enthält, die unter Fühlen der Amplitude der Videosignale ein das Vorhandensein der Farbartkomponente anzeigendes Ausgangssignal liefert, und daß die Steuereinrichtung einen Steuersignalgeber (74) enthält, der auf das Ausgangssignal der Fühleinrichtung und auf das Ausgangssignal des Detektors (25) anspricht, um bei zeitlicher Koinzidenz dieser Ausgangssignale ein Steuersignal zu liefern, welches das Vorhandensein eines der genannten speziellen.Phasenübergänge anzeigt, und daß dieses Steuersignal auf den Leuchtdichtekanal (80) gekoppelt wird, um das Leuchtdichtesignal im Sinne einer Unterdrückung der erwähnten Seitenbandkomponenten zu beeinflussen.
7. 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fühleinrichtung (44) die Amplitudenhüllkurve der verzögerten Farbartkomponente fühlt.
8. 8. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag des Steuersignals proportional dem Betrag des Ausgangssignals des Detektors (25) ist.
9. 9. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung eine zweite frequenzselektive Einrichtung (87) enthält und eine mit dieser zweiten frequenzselektiven Einrichtung gekoppelte Schalteinrichtung aufweist, die auf das Ausgangssignal des Detektors (25) anspricht, um die zweite frequenzselektive Einrichtung mit dem Leuchtdichtekanal (80) derart zu koppeln, daß die erwähnten Seitenbandkomponenten im Leuchtdichtekanal unterdrückt werden.
10. 10. Anordnung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die Schalteinrichtung (82) ein aktives Element steuerbarer Leitfähigkeit enthält, um den Betrieb der zweiten frequenzselektiven Einrichtung (87) derart zu steuern, daß die erwähnten Seitenbandkomponenten innerhalb eines vom Betrag des Ausgangssignals des Detektors (25) bestimmten Frequenzbereichs unterdrückt werden. _Ä _ "

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11. 11. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das aktive Element steuerbarer Leitfähigkeit ein Halbleiterelement (588 in Figur 5) ist, das eine dynamische Durchiaßimpedanz beim Leitendwerden abhängig vom Ausgangssignal des Detektors (25) hat.
12. 12. Anordnung nach Anspruch 9» dadurch gekennzeichnet, daß die zweite frequenzselektive Einrichtung (95) im Leuchtdichtekanal (80) liegt, um einen ersten Bereich von Farbartsignalfrequenzen zu dämpfen, und daß die Steuereinrichtung ferner eine dritte frequenzselektive Einrichtung (87) enthält, um Farbartsignalfrequenzen innerhalb eines Frequenzbereichs zu dämpfen, der größer als der erste Frequenzbereich ist', und daß die Schalteinrichtung (82)-die dritte frequenzselektive Einrichtung abhängig vom Ausgangssignal des Detektors (25) mit dem Leuchtdichtekanal koppelt.