DE3017909C2 - Signalverarbeitungsschaltung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Signalverarbeitungsschaltung, wie sie im Oberbegriff des Anspruchs 1 vorausgesetzt ist Insbesondere handelt es sich um eine Signalverarbeitungsschaltung mit nichtlinearer Amplituden-Übertragungscharakteristik, die mehrere Bereiche veränderbarer Verstärkung sowie einen Bereich fester, von der Verstärkungssteuerung unabhängiger Verstärkung hat. Die Erfindung betrifft insbesondere eine Schaltung dieser Gattung, die sich dazu eignet, kleine, mittelstarke und große Amplitudenauslenkungen eines für Vertikaldetai'.informationen charakteristischen Bestandteils eines Videosignals selektiv zu behandeln.

Aus der DE-AS 22 29 674 ist eine Schaltung zur Kontrasterhöhung bekannt, mit Hilfe deren bestimmte Grauwerte kontinuierlich angewählt werden können und in einem vorgegebenen Graubereich im Kontrast erhöht werden. Diese bekannte Signalverarbeitungsschaltung hat eine erste linear und eine zweite nichtlinear arbeitende Signalübertragungsstufe, die an eine Signalquelle angeschlossen sind und deren Ausgangssignale mit einer Summierschaltung zusammengefaßt werden. Die nichtlineare Signalübertragungsstufe wird durch einen Verstärker mit einer bestimmten Kennlinie gebildet. Ferner sind aus der US-PS 32 77 318 und der DE-OS 27 55 942 Signalverarbeitungsschaltungen mit speziellen Kennlinien für die Gammakorrektur der von einer Bildaufnahmeröhre gelieferten Videosignale bekannt.

Bei einem Farbfernsehsystem wie etwa dem in den Vereinigten Staaten entwickelten System sind die Leuchtdichte- und Farbartkomponenten eines Farbfernsehsignal innerhalb des Videofrequenzspektrums in Frequenzverkämmung miteinander verschachtelt, wobei die Leuchtdichtekomponenten bei ganzzahligen Vielfachen der Zeilen- oder Horizontalablenkfrequenz und die Farbartkomponenten bei ungeradzahligen Vielfachen der halben Zeilenfrequenz liegen. Zum Trennen der frequenzverkämmten Leuchtdichte- und Farbartkomponenten des Videosignals sind verschiedene Kammfilter bekannt, z. B. aus den US-Patentschriften 4143 397 und 4096516 sowie den darin genannten Druckschriften.

Ein kammgefiltertes Leuchtdichtesignal, das am Leuchtdichteausgang des Kammfilters erscheint, hat eine »Kämmung« über sein gesamtes Band erfahren. Die Kämmung über dei· höherfrequcnten Teil des Bandes.

b5 der im Fernsehsignal von Farbartkomponenten mitbelegt ist, hat die gewünschte Wirkung der Herausfilterung der Farbartkomponenten. Die Erstreckung dieser Kämmung in den niedrigfrequenten Teil des Bandes, der

im Fernsehsignal von den Farbartkomponenten nicht mitbelegt ist, ist jedoch zu der gewünschten Herausfilterung von Farbartkomponenten eigentlich nicht notwendig und bringt nur eine unnötige Auslöschung von Leuchtdichtekomponenten mit sich. Bei den Komponenten, die am unteren Ende dieses nicht gemeinsamen Bandes auf solche Weise ausgelöscht werden, handelt es sich um Komponenten der für vertikale Bilddetails charakteristischen Leuchtdichteinformation. Solche »Vertikaldetailinformationen« sollten aber bewahrt werden, damit die vertikale Auflösung des Leuchtdichteinhalts eines wiedergegebenen Bildes nicht leidet

Eine Anordnung zur Bewahrung der Vertikaldetailinformation enthält ein Tiefpaßfilter, das mit demjenigen Ausgang des Kammfilters gekoppelt ist, an dem die »gekämmte« Farbartkomponente erscheint Die obere Grenzfrequenz dieses Filters liegt unterhalb des von der Farbartkomponente belegten Bandes (z. B. gerade unterhalb 2 MHz). Das Tiefpaßfilter koppelt vom Farbartausgang des Kammfilters selektiv unterhalb des Farbartbandes liegende Signale auf eine Vereinigungsschaltung, worin diese Signale mit den kammgefilterten Leuchtdichte-Ausgangssignalen des Kammfilters summiert werden. Das kombinierte Signal enthält einen »gekämmten« hochfrequenten Teil (der ein Frequenzband oberhalb der Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters belegt), aus dem Farbartkomponenten entfernt worden sind, und einen ungekämmten (d. h. glatten oder »flachen«) niedrigfrequenten Teil, in dem alle Leuchtdichtesignalkomponenten bewahrt geblieben sind.

Manchmal ist es wünschenswert, die Vertikaldetaninformation eines wiedergegebenen Bildes zusätzlich hervorzuheben, indem man dem Leuchtdichtesignal einen größeren Betrag des Vertikaldetailsignals zurückgibt, als zur Wiederherstellung der ursprünglichen Form (d. h. einer »flachen« Amplitudencharakteristik) des Leuchtdichtesignals erforderlich ist Dieses zusätzliche Vertikaldetailsignal dient dann dazu, die Vertikaldetailinformation hervorzuheben, so daß die Auflösung von Bildeinzelheiten besser wird. Bei Leuchtdichtesignalen niedrigen Pegels kann jedoch eine solche Hervorhebung zu störenden sichtbaren Effekten führen, wenn Stör- oder Rauschsignale vorhanden sind und in unerwünschter Weise gemeinsam mit der Vertikaldetailinformation des Leuchtdichtesignals hervorgehoben werden.

Außerdem macht sich im besagten Fall auch eine eventuell im Videosignal enthaltene ALSUV-Störung stärker als sonst bemerkbar. Das ALSUV-Phänomen (»Alternate Line Set-Up Variation«) ist eine bei niedrigem Signalpegel auftretende Störung, die sich darin äußert, daß der Schwarzwert des Videosignals von Zeile zu Zeile schwankt, und die z. B. durch Falschtrimmung signalverarbeitender Systeme im Rundfunksender verursacht sein kann. Die ALSUV-Störung ist besonders bei schwachen Videosignalen von etwa fünf Prozent der maximal zu erwartenden Videosignalamplitude bemerkbar und führt zu störenden sichtbaren Effekten in einem wiedergegebenen Bild, die im Falle uer beschriebenen Hervorhebung von Vertikaldetails in unerwünschter Weise verstärkt werden.

Eine Methode zur Verminderung der nachteiligen Effekte von Stör- oder Rauschsignalen und anderen unerwünschten Komponenten eines Videosignals ist das als sogenannte Signal-»Entkernung« oder »Coring« bekannte Verfahren, bei dem Signale geringer Amplitude (einschließlich der Rauschkcmponenten) entfernt werden, wie es z. B. in der US-PS 37 15 477 beschrieben ist.

In der zeitlich gleichrangigen DE-OS 30 17 930.7 ist ein Weg beschrieben, wie man das Vertikaldetailsignal entkernen kann, ohne die VertikaldetaiÜnformation zu beeinträchtigen (d. h. zu »verschmieren«), und zwar insbesondere was den Pegel der in daj Leuchtdichtesignal wiede^r einzusetzenden Detailinformation anbetrifft. Die dort beschriebene Anordnung kann auch in vorteilhafter Weise die VertikaldetaiÜnformation besonders hervorheben, ohne gleichzeitig StörsignalKomponentsn

ίο wie Rauschen und ALSUV-Störungen merklich zu verstärken.

In der ebenfalls zeitlich gleichrangigen DE-OS 30 17 931.8 ist eine Anordnung beschrieben, worin Vertikaldetailsignale hoher Amplitude »gestutzt« (d. h. in ihrer relativen Amplitude vermindert oder gedämpft) werdan, um ein »Überstrahlen« der Bildröhre zu verhindern, das Detailinformationen verzerren oder überdekken könnte.

Die Aufgabe der Erfindung liegt in der Schaffung einer Signalverarbeitungsschaltung, die insbesondere im Zusammenhang mit einer Kammfilterschaltung, die Betonung der VertikaldetaiÜnformation zu verändern gestattet, wobei Signale kleiner Amplitude mit einem gegebenen festen Verstärkungsfaktor übertragen werden, während Signale mittlerer Amplitude demgegenüber anhebbar sein sollen und Signale hoher Amplitude wiederum weniger betont werden sollen und in den beiden letztgenannten Signalbereichen die Verstärkung veränderbar sein soll, ohne daß dabei die feste Verstärkung für die kleinen Signale beeinflußt werden soll.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden

Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet Eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zum Behandeln eines Videosignals enthält ein erstes Netzwerk zur linearen Übertragung des Signals mit einem ersten Verstärkungsfaktor und ein zweites Netzwerk zum linearen Übertragen des Signals mit einem zweiten Verstärkungsfaktor, der größer als Null ist. Ferner ist ein drittes Netzwerk mit einer nichtlinearen Übertragungskennlinie vorgesehen, um kleine Amplitudenauslenkungen des Signals in einem dritten Bereich mit einem dritten Verstärkungsfaktor zu übertragen, der größer als Null ist, und um mäßige Amplitudenauslenkungen des Signals in einem zweiten Bereich mit einem vierten Verstärkungsfaktor zu übertragen, der größer ist als der dritte Verstärkungsfaktor. Eine Vereinigungsschaltung kombiniert die Ausgangssignale des zweiten und des dritten Übertragungsnetzwerks in einer solchen Weise, daß kleine Ampütudenauslenkungen des Signals im wesentlichen ausgelöscht werden. Das von dieser Vereinigungsschaltung gelieferte Signal wird dann mit den Signalen aus dem ersten Übertragungsnetzwerk summiert.

In besonderer Ausführungsform der Erfindung überträgt das dritte Übertragungsnetzwerk außerdem große Ampütudenauslenkungen des Signals mit einem Verstärkungsfaktor, der niedriger als der dritte Verstärkungsfaktor ist.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, daß Mittel vorgesehen sind, um die Beträge der Ampütudenauslenkungen des Ausgangssignals der Vereinigungsschaltung zu ändern, ohne die Übertragungscharakteristik für kleine Signalampütuden zu ändern.

Gemäß einer besonderen Ausführungsform wird eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung in einem Farbfernsehempfänger oder einer ähnlichen Einrich-

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tung verwendet, um Signale, die charakteristisch für ten Farbartsignal vom betreffenden Ausgang des vertikale Bilddetails sind, in einer nichtlinearen Weise so Kammfilters 15 enthalten sind. Signalfrequenzen in diezu übertragen, daß sich jeweils besondere Verstär- sem Bereich stellen die Leuchtdichteinformation für kungsfaktoren für vorgeschriebene Amplitudenberei- Vertikaldetails dar, die im gekämmten Leuchtdichtesich e dieser Vertikaldetailsignale ergeben. 5 gnal fehlen und diesem Signal wieder zugegeben wer-

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausfüh- den müssen, um einen Verlust an Vertikalauflösung im

rungsbeispiel anhand von Zeichnungen näher erläutert. Leuchtdichteinhalt eines wiedergegebenen Bildes zu

F i g. 1 zeigt als Blockschaltbild einen Teil eines Färb- vermeiden. Diese Wiederherstellung von Vertikaldetailfernsehempfängers, der eine in ihrer Verstärkung steu- information sowie die gesteuerte Anhebung und die geerbare nichtlineare Signalbehandlungsschaltung gemäß 10 steuerte Abschwächung bestimmter Vertikaldetailinforder Erfindung enthält; mationen werden in der nachstehend beschriebenen

F i g. 2 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsge- Weise durchgeführt,

mäßen Signalbehandlungsschaltung; Die am Ausgang des Filters 35 erscheinenden Verti-

F i g. 3 zeigt eine Ausführungsform eines Teils der in kaldetailsignale sind einer linearen Übertragungskennli-

F ig, 2 dargestellten Signalbehandlungsschaltung; 15 nie unterworfen und werden über einen ein Tiefpaßfil-

F i g. 4 bis 7 zeigen Amplituden-Übertragungskennli- ter 42 enthaltenden Singalweg an einen zweiten Ein-

nien zur Erläuterung der Arbeitsweise der erfindungs- gang der Vereinigungsschaltung 30 übertragen. Die Ii-

gemäßen Anordnung. neare Amplituden-Übertragungscharakteristik für diese

Gemäß Fig. 1 liefert eine Quelle 10 eines Farbfern- Signale hat für positive ( + ) und negative (—) Signalpo-

seh-Signalgemischs, das Leuchtdichte- und Farbartkom- 20 laritäten die in F i g. 4 dargestellte Form. Das Tiefpaßfil-

ponenten enthält, Videosignale an einen Eingang eines ter 42 hat eine Grenzfrequenz von ungefähr 2 MHz. Die

Kammfilters 15 bekannter Ausbildung, das z. B. aus la- vom Filter 35 gelieferten Vertikaldetailsignale werden

dungsgekoppelten Elementen aufgebaut sein kann außerdem einer nichtlinearen Behandlungsschaltung 50

(CCD-Schaltung), wie es in der US-Patentschrift zugeführt, welche drei vorbestimmte Amplitudenberei-

40 96 516 beschrieben ist. Die Leuchtdichte- und Färb- 25 ehe dieses Signals mit verschiedenen Verstärkungsfak-

artkomponenten sind innerhalb des Videosignalspek- toren verstärkt. Die von der Schaltung 50 behandelten

trums in Frequenzverkämmung miteinander verschach- Signale werden auf einen dritten Eingang der Vereini-

telt. Das Leuchtdichtesignal hat eine relativ große Band- gungsschaltung 30 gegeben, worin sie mit den über das

breite (von Null bis etwa 4 MHz). Der höherfrequente Filter 42 gekoppelten Signalen und dem gekämmten

Teil dieses Bandes wird gleichzeitig auch von den Korn- 30 Leuchtdichtesignal kombiniert werden,

ponenten des Farbartsignals belegt, das aus einem Hilfs- Das Ausgangssignal der Vereinigungsschaltung 30 ist

träger von 3,58 MHz besteht, dem die Farbinformation eine neu aufgebaute Form des Leuchtdichtesignals,

als Amplituden- und Phasenmodulation aufgeprägt ist. worin die Vertikaldetailinformation teils wiederherge-

Der die Kammfilterung des Leuchtdichtesignals betref- stellt teils in steuerbarer Weise angehoben und teils in

fende Frequenzgang der Amplitude des Kammfilters 15 35 steuerbarer Weise abgeschwächt worden ist. wie es in

(Leuchtdichte-Filterkennlinie)hat Maxima bei ganzzah- Verbindung mit den Fig.2 und 7 noch erläutert wird,

ligen Vielfachen der Zeilenfrequenz (ungefähr Das neu aufgebaute Leuchtdichtesignal wird anschlie-

15 734 Hz), und zwar ab der Gleichstrom- oder Nullfre- ßend auf eine Leuchtdichtesignal-Verarbeitungseinheit

quenz, und Nullstellen (Ampütudenminima) bei unge- 32 gekoppelt. Von der Einheit 32 gelangt ein verstärktes

radzahligen Vielfachen der halben Zeilenfrequenz, ein- 40 Leuchtdichtesignal Y zu einer Matrix, worin es mit den

schließlich bei der Farbhilfsträgerfrequenz 3,58 MHz. von der Farbartsignal-Verarbeitungseinheit 64 kom-

Der die Kammfilterung des Farbartsignals betreffende menden Farbdifferenzsignalen kombiniert wird, um

Frequenzgang der Amplitude des Kammfilters 15 farbcharakteristische Ausgangssignale R, B und G zu

(Farbart-Filterkennlinie) hat Maxima bei ungeradzahli- liefern. Diese Signale werden dann in geeigneter Weise

gen Vielfachen der halben Zeilenfrequenz (einschließ- 45 an Intensitätssteuerelektroden einer Farbbildröhre 70

lieh bei der Frequenz 3,58 MHz) und Nullstellen bei gelegt

ganzzahligen Vielfachen der Zeilenfrequenz. Die F i g. 2 zeigt Schaltungseinzelheiten des in F i g. 1

Das am Leuchtdichteausgang des Kammfilters 15 er- als Blockschaltbild dargestellten Netzwerks, weiches

scheinende »gekämmte« Leuchtdichtesignal (Y) wird zwischen dem Ausgang des Vertikaldetail-Filters 35 und

über ein Tiefpaßfilter 22 auf einen ersten Eingang einer 50 dem Eingang der Leuchtdichtesignal-Verarbeitungsein-

Sigr.alvcreir.sgungsschakung 30 gekoppelt, Pas Filter 22 heit 32 liegt

läßt alle Leuchtdichtesignalkomponenten unterhalb ei- Vom Ausgang des Filters 35 werden »lineare« Detaii-

ner Grenzfrequenz von ungefähr 4 MHz durch und signale als Eingangssignale zur Schaltungsanordnung

dient zur Ausfilterung von Rausch- und Taktfrequenz- nach Fig. 2 gegeben, wo sie über ein Filter 42, das Wi-

komponenten, die durch die Schaltsignale beim Schalt- 55 derstände 43 und 44 und einen Kondensator 45 in der

betrieb des Kammfilters 15 entstehen, falls es sich um dargestellten Anordnung enthält, zu einem Summie-

ein Kammfilter in CCD-Schaltung handelt. rungspunkt am Emitter eines in Basisschaltung ange-

Das am Farbartausgang des Kammfilters 15 erschei- ordneten Summierungstransistors 170 gekoppelt wer-

nende »gekämmte« Farbartsignal (C) gelangt zu einer den. Diese Signale werden in linearer Weise übertragen,

Farbartsignal-Verarbeitungseinheit 64 zur Erzeugung 60 und zwar mit einer Amplituden-Übertragungskennlinie

von Farbdifferenzsignalen R — Y, B — Y und G-Y, »A«, wie sie in F ig. 4 gezeigt ist

und zu einem Eingang eines Vertikaldetail-Tiefpaßfil- Die vom Filter 35 kommenden Detailsignale werden

ters 35. Die Einheit 64 enthält ein Filter das nur diejeni- ferner über eine nichtlineare Signalbehandlungsschal-

gen Signalfrequenzen vom Kammfilter 15 durchläßt die tung 151 übertragen, die eine nichtlineare Amplituden-

das Frequenzband des Farbartsignals belegen. Das FiI- 65 Übertragungscharakteristik hat Einzelheiten der Si-

ter 35 hat eine Grenzfrequenz von ungefähr 1,8 MHz gnalbehandlungsschaltung 151 sind in Fig.3dargestellt

und läßt selektiv die unterhalb dieser Grenzfrequenz und ausführlich in der zeitlich gleichrangigen US-Pa-

liegenden Signalfrequenzen durch, welche im gekämm- tentschrift 42 95 160 beschrieben. In der Schaltung nach

F i g. 3 werden Eingangssignale (S₁), die vom Vertikaldetail-Filter 35 kommen auf den Basiseingang eines Transistorverstärkers gekoppelt, der einen Transistor 75 und ein zugehöriges Rückkopplungsnetzwerk 80 enthält. Es reicht hier die Feststellung, daß die Signalbehandlungsschaltung 151 eine zusammengesetzte nichtlineare Amplituden-Übertragungskennlinie B hat, wie sie in F i g. 5 dargestellt ist, um Signale, deren Amplituden in drei unterschiedlichen Bereichen I, Il und III liegen, jeweils in unterschiedlichem Maß zu verstärken, und zwar sowohl positive ( + ) als auch negative (—) Signalpolaritäten. Das von der Schaltung 151 behandelte Vertikaldetailsignal (So) wird von einem Ausgang der Schaltung 151 über einen Koppelkondensator 140 wechselstrommäßig weitergekoppelt. Die wiederherzustellenden Detaüsignale kleiner Amplitude im Bereich ! werden von der Schaltung 151 mit einem gegebenen festen Verstärkungsfaktor von ungefähr 2 übertragen. Geringe Amplitudenauslenkungen von Detailsignalen mäßiger Amplitude werden ebenfalls mit dem festen Verstärkungsfaktor verstärkt, während die Spitzenamplitudenauslenkungen der Signale mäßiger Amplitude im Bereich II mit einem Verstärkungsfaktor von ungefähr 3 verstärkt werden. Die Spitzenamplitudenauslenkungen von Signalen hoher Amplitude, die zu stutzen oder abzuschwächen (d. h. in ihrer Amplitude relativ zu vermindern) sind, werden im Bereich III mit einer Verstärkung übertragen, die geringer als der gegebene feste Verstärkungsfaktor ist. Kleine Amplitudenauslenkungen der Signale hoher Amplitude werden mit dem gegebenen festen Verstärkungsfaktor übertragen, und mäßige Amplitudenauslenkungen werden so verstärkt, wie es vorstehend für den Bereich H beschrieben wurde.

Die nichtlinear behandelten Signale von der Schaltung 151 werden über einen Summierungswiderstand 142 auf den Basiseingang eines Transistors 148 gekoppelt, wo sie mit Detailsignalen kombiniert werden, die vom Ausgang des Vertikaldetail-Filters 35 (F i g. 1) über einen Summierungswiderstand 155 herangeführt werden. Die über den Widerstand 155 gekoppelten Signale haben ebenfalls eine Übertragung gemäß einer linearen Amplituden-Übertragungskennlinie der in Fig.4 dargestellten Form erfahren. Der Transistor 148 arbeitet als invertierender rückgekoppelter Summierungsverstärker, und seine Basiselektrode stellt einen Summierungspunkt an »virtueller Masse« dar.

Für Ausgangssignale, die am Kollektor des Transistors 148 erscheinen, ergibt sich eine nichtlineare Amplituden-Übertragungscharakteristik C, wie sie mit der Kennlinie in Fig.6 dargestellt ist Die Eigenarten der Übertragungskennlinie C und der Pegel der am Kollektor des Transistors 14S erscheinenden Signale werden bestimmt durch das Verhältnis des Wertes des Widerstandes 144 zum Wert des Widerstandes 142 und durch das Verhältnis des Wertes des Widerstandes 144 zum Wert des Widerstandes 155. Das Verhältnis des Wertes des Widerstandes 142 zum Wert des Widerstandes 155 ist so gewählt, daß kleine Amplitudenauslenkungen der von der Schaltung 151 kommenden Signale nach Behandlung im Bereich I der Übertragungskennlinie B (F i g. 5) sich mit kleinen Amplitudenauslenkungen der linear über den Widerstand 155 übertragenen Signale im wesentlichen auslöschen, wenn die über die Widerstände 142 und 155 gekoppelten Signale im Transistor 148 miteinander kombiniert werden. Das heißt, die lineare Steigung im Bereich 1 der Kennlinie B und die lineare Steigung der Kennlinie A für über den Widerstand 155 gekoppelte Signale heben sich im Bereich I gegenseitig auf, so daß am Kollektor des Transistors 148 die nichtlineare Übertragungskennlinie C(F i g. 6) gilt.

Ein Widerstand 156 dient in Verbindung mit den Widerständen 144 und 155 zum Vorspannen des Kollektors des Transistors 148. Ein Kondensator 146 bildet zusammen mit dem Widerstand 144 ein Tiefpaßfilter 152 mit einer Grenzfrequenz von ungefähr 1,8 MHz. Das Filter 152 dient zur Verbesserung der Bildauflösung, insbesondere was Effekte betrifft, die als sichtbare Störungen entlang dem Rand eines wiedergegebenen diagonalen Bildmusters erscheinen können, wie es ausführlicher in der zeitlich gleichrangigen US-Patentschrift 42 23 340 beschrieben ist.

Das am Kollektor des Transistors 148 entwickelte Detailsignal wird wechselstrommäßig über einen Kondensator 160 und einen veränderbaren Verstärkuneseinstellwiderstand 165 auf den Emitter des Transistors 170 gekoppelt, wo das vom Netzwerk 50 kommende nichtlinear behandelte Detailsignal mit dem linear übertragenen über das Filter 42 kommenden Signal und mit dem gekämmten Leuchtdichte-Ausgangssignal des Filters 15 (Fig. 1) summiert wird. Am Kollektorausgang des Transistors 170 erscheint ein die Vertikaldetailinformation enthaltendes wiederaufgebautes Leuchtdichtesignal, welches der Leuchtdichte-Verarbeitungseinheit 32 zugeführt wird (F ig. 1).

Für die das Vertikaldetailsignal bildende Komponente des am Kollektor des Transistors 170 entwickelten Signals gilt eine veränderbare Amplituden-Übertragungskennlinie D, deren verschiedene Formen in F i g. 7 gezeigt sind. Die Darstellung in F i g. 7 gibt mehrere Übertragungskennlinien a\ bis at sowohl für positive ( + ) als auch für negative (—) Signalpolaritäten wieder, die je nach der Einstellung des in Fig.2 dargestellten veränderbaren Widerstandes 165 wirksam sind. Bei jeder der Übertragungskennlinien wird im Bereich 1 für kleine Amplitudenauslenkungen die gleiche vorgeschriebene feste Signalverstärkung erzeugt, die im folgenden als Wiederherstellungs-Verstärkung bezeichnet wird. Mäßige und große Amplitudenausienkungen jedoch, die in die Bereiche II und III fallen, erfahren veränderbare Verstärkungen, ohne daß durch die entsprechenden Änderungen die feste Verstärkung im Bereich I geändert wird.

Die im Bereich I wirksame Wiederherstellungs-Verstärkung für Signale niedrigen Pegels (z. B. für Signalamplituden von etwa fünf Prozent der maximal zu erwartenden Amplitude) ist so bemessen, daß Detailsignale niedrigen Pegels gemeinsam mit Rausch- und anderen unerwünschten Komponenten ohne Steigerung oder Anhebung im Bereich I behandelt werden. Die Spitzenamplituder, von Vertikaldetaüsignalen mäßiger Amplitude (z. B. Signalamplituden zwischen fünf Prozent und vierzig Prozent der maximal zu erwartenden Amplitu-

de) werden innerhalb des »Steigerungs«-Bereichs II in steuerbarer Weise behandelt, um die Hervorhebung der Vertikaldetailinformation und der Bildauflösung in diesem Bereich steuern zu können. Die Spitzenamplituden von Vertikaldetailsignalen relativ hoher Amplitude

(z. B. zwischen vierzig Prozent und dem vollen Wert der maximal zu erwartenden Amplitude), die kontraststarken Bildern wie z. B. Schriftbildern entsprechen, werden innerhalb des Bereichs III in steuerbarer Weise behandelt, um die großen Amplitudenauslenkungen je nach Wunsch oder Notwendigkeit dämpfen oder abschwächen zu können. Die großen Amplitudenauslenkungen können nämlich so weit gehen, daß ein überstarker Kontrast und ein »Überstrahlen« der Bildröhre zu be-

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fürchten ist, was Bilddetails verzerren oder überdecken tremeinstellung des veränderbaren Widerstandes 165 . ; könnte. erzeugt und entspricht einem Zustand, bei welchem mäfi Es sei erwähnt, daß im Bereich I die Vertikaldetailin- ßige Amplitudenauslenkungen im Bereich Il ein maxi- : formation niedrigen Pegels so stark wiederhergestellt males Maß an Verstärkung oder Anhebung mitgeteilt :;;_: wird, wie es notwendig ist, um die normale, schwachen 5 wird und wobei die großen Amplitudenauslenkungen im ■ Pegeln entsprechende Vertikalauflösung im Leucht- Bereich III ein maximales Maß an Dämpfung oder Abdichteinhalt eines wiedergegebenen Bildes zu bewah- Schwächung erfahren. Bei dieser Übertragungskennlinie ren. Der Betrag der Wiederherstellungs-Verstärkung im erfahren die im Bereich Il behandelten Signale eine ma- ^: Bereich I entspricht vorzugsweise derjenigen Signal- ximale Signalverstärkung von ungefähr 3, während die ; verstärkung, die in einem gegebenen System notwendig io im Bereich III behandelten Signale eine Verstärkung erist, um kleine Amplitudenauslenkungen der Vertikalde- fahren, die geringer als die Wiederherstellungs-Verstär- : tailkomponente derart stark im Leuchtdichtesignal wie- kung ist.

<j derherzustellen, daß das am Ende wieder aufgebaute Wenn der Widerstand 165 zu seiner anderen Extrem-Leuchtdichtesignal einen im wesentlichen »flachen« stellung hin verstellt wird, dann ändern sich die Signally Frequenzgang der Amplitude bekommt, was Detailsi- 15 verstärkungen, die den in den Bereichen Il und III be- |j gnale geringer Amplitude anbetrifft, !n diesem Zusam- handelten Signalen mitgeteilt werden, kontinuierlich Ei menhang sei erwähnt, daß der Betrag der Wiederher- und zueinander komplementär für beide Signalpolsritä- |f Stellungs-Verstärkung eine Funktion verschiedener ten. Der feste Betrag der Wiederherstellungs-Versiär-H₁ Faktoren ist, z. B. der Signalübertragungscharakteristi- kung, welche die im Bereich I behandelten kleinen Am-(' ka von Netzwerken, die zwischen die Ausgänge des 20 plitudenauslenkungen erfahren, ändert sich nicht wenn i;| Kammfilters 15 und die das am Ende wieder aufgebaute die Verstärkungen der Bereiche Il und IM verstellt wer-Leuchtdichtesignal verarbeitende Leuchtdichtesignal- den.

It Verarbeitungseinheit 32 gekoppelt sind. Als weiterer Die Übertragungskennlinie ai wird bei einer mittleren Faktor gehen z. B. auch die relativen Beträge der an den Einstellung des veränderbaren Widerstandes 165 erhal-Ausgängen des Kammfilters 15 erscheinenden Signale 25 ten und entspricht einem Zustand, bei dem Spitzenam- \ ein. plitudenausschläge von Signalen mäßiger Amplitude im Bei der Wahl der Wiederherstellungs-Verstärkung, Bereich Il weniger stark als im Falle der Kennlinie a\ die vom Bereich I der Amplituden-Übertragungskennli- verstärkt werden. Gleichzeitig werden Spitzenampliiunie bewirkt wird, ist auch zu berücksichtigen, welche denausschläge von Signalen hoher Amplitude, die im Ergebnisse in einem gegebenen Videosignal-Verarbei- 30 Bereich III behandelt werden, mit einer höheren Vertungssystem akzeptierbar sind. Wenn z. B. die Wieder- Stärkung als im Falle der Kennlinie a\ verstärkt Die für herstellungs-Verstärkung zu hoch ist, dann besteht die die Bereiche Il und 111 geltenden Signalverstärkungen Wahrscheinlichkeit, daß ALSUV-Störungen bei niedri- ändern sich also in einer komplementären Weise, wenn gern Pegel sichtbar werden. Falls die Wiederherstel- der Widerstand 165 verstellt wird. Ähnliche Betrachtunlungs-Verstärkung zu niedrig ist dann ergeben sich im 35 gen gelten für die mittlere: Übertragungskennlinie a> Vertikaldetailsignal im Frequenzbereich unterhalb Die Übertragungskennlinie at wird erhalten, wenn 2 MHz merkliche Kammfiltereffekte (d. h. Signalmaxi- der veränderbare Widerstand 165 die andere Extremma und Nullstellen bei verschiedenen Frequenzen), die stellung hat Die Kennlinie a< entspricht einem Zustand, zur Folge haben, daß die Vertikaldetailinformation bei dem die im Bereich II behandelten Signale ein mininiedrigen Pegels vermindert wird. Die Steigung der 40 males Maß an Verstärkung erfahren und bei dem die im Amplituden-Ubertragungskennlinie im Bereich I ent- Bereich III behandelten Signale ein minimales Maß an spricht also demjenigen Maß der Signalverstärkung, das Dämpfung oder Abschwächung erfahren. Beim vorlienotwendig ist um einen gewünschten Frequenzgang genden Beispiel sind diese sich bei der Kennlinie a₄ erge-(d. h. einen flachen Leuchtdichte-Frequenzgang) ohne benden Minimalmaße für die Bereiche Il und 111 durch Einführung unannehmbarer Nebeneffekte zu erhalten. 45 die Steigung des für die Wiederherstellungs-Verstär-Die Charakteristik der Signalamplitude für den Be- kung geltenden Kennlinien-Abschnitts im Bereich 1 bereich 1 steht vorzugsweise in einer festen Beziehung zur grenzt. Somit ist die Signalverstärkung, welche die in Charakteristik des Signalweges, der das gekämmte den Bereichen II und IH behandelten Signale erfahren, Leuchtdichtesignal (Y) vom Ausgang des Kammfilters gleich der im Bereich I wirksamen Wiederherstellungs-15 überträgt 50 Verstärkung, d. h. die Wiederherstellungs-Verstärkung Beim hier beschriebenen Beispiel werden die Spitzen- entspricht der mindestmöglichen Verstärkung im Beampliiudenauslenkungen von Signalen mäßiger Amp!·- reich !! und der größtmöglichen Verstärkung im Betude im Bereich U in steuerbarer Weise verstärkt und reich HI. Ein Knickpunkt P, der die Grenze zwischen zwar zwischen einer maximalen Signalverstärkung von den Bereichen II und HI definiert folgt im Verlauf einer ungefähr 3 und einer minimalen Signalverstärkung von 55 Verstärkungssteuerung einem vertikalen Weg. ungefähr 2, die im vorliegenden Fall dem Betrag der Die beschriebene Signalbehandlungseinrichtung er-Wiederherstellungs-Verstärkung entspricht Signale ge- laubt es, Vertikaldetailsignale mäßiger und hoher Amringer Amplitude jedoch, einschließlich der kleinen Am- plitude zu steuern, ohne daß dadurch die vorgeschriebeplitudenausschläge von Signalen mäßiger Amplitude, ne feste Verstärkung für die im Bereich I behandelten werden mit der Wiederherstellungs-Verstärkung über- 60 Signale niedrigen Pegels geändert wird. Die beschriebetragen (d. h. sie erfahren keine Anhebung). Somit wird ne Einrichtung erlaubt es auch, daß bei Verminderung eine Anhebung oder Steigerung unerwünschter Signal- der Verstärkung von Signalen mäßiger Amplitude im komponenten niedrigen Pegels einschließlich der Anhebungs-Bereich II gleichzeitig die Verstärkung für Rauschkomponenten und ALSUV-Störungen im we- Signale hoher Amplitude im Bereich Hl erhöht wird, so sentlichen verhindert oder auf ein annehmbares Mini- 65 daß der Verlust an Detailinformation, welche durch die mum reduziert und das »Verschmieren« der Vertikalde- im Bereich HI behandelten Signale hoher Amplitude tailinformation niedrigen Pegels wird vermieden. dargestellt wird, möglichst gering bleibt. Die Übertragungskennlinie a% wird bei der einen Ex- Der veränderbare Widerstand 165 kann ein Element

sein, das vom Benutzer des Fernsehempfängers verstellbar ist oder das bei der Herstellung oder bereits bei der
Konstruktion so eingestellt oder dimensioniert wird,
daß die nichtlineare Übertragungskennlinie für das Vertikaldetailsignal auf die Erfordernisse des jeweils ver- 5 wendeten Systems zugeschnitten wird. Der Widerstand
kann auch durch irgendwelche anderen Elemente
oder Netzwerke veränderbarer Impedanz ersetzt werden, z. B. durch ein Netzwerk, das einen Transistor als
steuerbares Impedanzelement enthält, welches auf eine 10 geeignete Verstärkungssteuerspannung anspricht.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

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Claims (5)

Patentansprüche:

1. Signalverarbeitungsschaltung mit einer ersten, linear und mit einer zweiten, nichtlinear arbeitenden Signalübertragungsstufe, die an eine Signalquelle angeschlossen sind, und mit einer Summierschaltung für die Ausgangssignale der beiden Signalübertragungsstufen, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Signalübertragungsstufe (50) einen an die Signalquelle angeschlossenen ersten Übertragungsweg (155) mit linearer Signalübertragungscharakteristik und einen, ebenfalls an die Signalquelle angeschlossenen zweiten Übertragungsweg (151) mit derart nichtlinearer Signalübertragungscharakteristik enthält, daß

in einem ersten Amplitudenbereich (I) Signale kleiner Amplitude mit einem ersten Verstärkungsgrad der größer als null ist,

in einem zweiten Amplitudenbereich (II) Signale mittlerer Amplitude mit einem zweiten Verstärkungsgrad, der größer als der erste ist, und
in einem dritten Übertragungsbereich (111) Signale großer Amplitude mit einem dritten Verstärkungsgrad, der zwischen null und dem ersten Verstärkungsgrad liegt, verstärkt werden,
und daß die Signale am Ausgang dieser beiden Übertragungswege (155,151) einer Signalkombinationsschaltung (148) zugeführt werden, die als Ausgangssignal der zweiten Signalübertragungsstufe (50) ein Signal liefert, in dem die kleinen Amplituden praktisch ausgelöscht sind.

2. Signalverarbeitungsschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Einsteller (165) zur Einstellung der Größe des Ausgangssignals der Signalkombinationsschaltung (148).

3. Signalverarbeitungsschaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet da3 der Einsteller eine mit der Signalkombinationsschaltung (148) gekoppelte variable Impedanz (165) aufweist.

4. Signalverarbeitungsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die variable Impedanz (165) in einem Stromkreis zwischen der Signalkombinationsschaltung (148) und der Summierschaltung (30, 170) liegt, derart, daß ohne Beeinflussung der kleinen Amplituden des Ausgangssignals der Summierschaltung die Werte von dessen mittleren und größeren Amplituden gegenläufig verändert werden.

5. Signalverarbeitungsschaltung nach Anspruch 1 zur Verwendung in einem Farbfernsehempfänger, der ein Videosignalgemisch mit innerhalb eines vorgegebenen Frequenzspektrums frequenzmäßig miteinander verschachtelte Leuchtdichte- und Farbsignalkomponenten verarbeitet und ein Kammfilter (15) enthält, welches an einem ersten Ausgang ein aus dem Videosignalgemisch unter Beeinflussung durch eine erste Frequenzcharakteristik abgeleitetes erstes Ausgangssignal (Y) Hefen, in welchem Amplitudenmaxima bei ganzzahligen Vielfachen der Zeilenablenkfrequenz und Amplitudennullstellen bei ungeradzahligen Vielfachen der halben Zeilenfrequenz auftreten, und an einem zweiten Ausgang ein aus dem Videosignalgemisch unter Beeinflussung durch eine zweite Frequenzcharakteristik abgeleitetes zweites Ausgangssignal (C) liefert, in welchem Amplitiidenmaxima bei ungeradzahligen Vielfachen der halben Zeilenfrequenz und Aniplitudcnnullstel-

len bei ganzzahligen Vielfachen der Zeilenfrequenz auftreten und welches in dem ersten Ausgangssignal fehlende Leuchtdichte-Vertikaldetailinformation darstellende Signalfrequenzen enthält, und mit einem an den zweiten Ausgang des Kammfilters angeschlossenen Filter (35), welches für die Vertikaidetailinformation darstellenden Signalfrequenzen mit Ausnahme der das Farbsignalfrequenzband einnehmenden Signale durchlässig ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (35) die Signalquelle darstellt und daß eine Koppelschaltung (Filter 22) zur zusätzlichen Zuführung der Signale vom ersten Ausgang des Kammfilters (15) zu der Summierschaltung (30) vorgesehen ist