DE3214607A1

DE3214607A1 - Anordnung zur regelung der versteilerung in einem videosignal

Info

Publication number: DE3214607A1
Application number: DE19823214607
Authority: DE
Inventors: Wayne Ellis Indianapolis Ind. Harlan
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1981-04-20
Filing date: 1982-04-20
Publication date: 1982-11-11
Also published as: FI821279L; ES511372A0; MY8700371A; AU548733B2; KR900005214B1; FR2504339A1; KR840000135A; ES8304398A1; HK17987A; GB2097222B; FI821279A0; US4351003A; DE3214607C2; FR2504339B1; FI76230C; CA1175561A; AU8255182A; IT1150845B; JPS57181282A; FI76230B

Description

ECA 75 655 Ks/Ri

U.S. Serial No: 255,609

Filed: April 20, 1981

ECA Corporation
New York, N.Y., V.St.v.A.

Anordnung zur Begelung der Vers teil er ting in einem Videos ignal

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur automatischen Begelung des Maßes der sogenannten Versteilerung in einem Videosignal, welches z.B. in einem Fernsehempfänger verarbeitet wird.

Ein von einem Fernsehempfänger wiedergegebenes Bild, das aufgrund der im Empfänger verarbeiteten Videosignale erzeugt wird, läßt sich subjektiv verbessern oder verschönern, indem man die Steigung oder "Steilheit" von Araplitrudenüber gangen des Videosignals erhöht. Eine solche Maßnahme, die gewöhnlich als "Signalversteilerung" (peaking) bezeichnet wird, zielt typischerweise auf eine Behandlung der mit hohen Frequenzen auftretenden Informationsanteile des Videosignals und kann sowohl bezüglich der für vertikale Bilddetails als auch bezüglich der für horizontale Bilddetails verantwortlichen Informationen vorgenommen werden. Beispielsweise kann eine Versteilerung in den Horizontaldetails (Horizontal-Versteilung) dadurch erreicht werden, daß man einem Signal unmittelbar vor einem Amplitudenübergang einen "Vorschwinger" (Eück-

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oder Unterschwung) und unmittelbar nach einem Amplitudenübergang einen "ifachschwinger" (Überschwung) gibt, so daß Wechsel von Schwarz nach Weiß oder von Weiß nach Schwarz zusätzlich betont werden.

Das Maß der Versteilerung in einem von einem Fernsehempfänger verarbeiteten Videosignal kann durch die verschiedensten Einflüsse bestimmt werden. Sowohl die horizontale als auch die vertikale Versteilerung kann im Fernsehsender und innerhalb des Fernsehempfängers auf ein festes oder regelbares Maß eingestellt werden. Eine Versteilerung oder auch das Gegenteil (Verflachung) kann aber ebenso von einer "Fehlanpassung" des Signals in einem Fernseh-Kabeinetζ herrühren. Da bei einer Signalversteilerung die hochfrequenten Komponenten eines Videosignals relativ angehoben werden, ist auch das Vorhandensein hochfrequenten Rauschens zu berücksichtigen, wenn man das Maß der an einem Videosignal vorzunehmenden Versteilerung festlegen will. So wäre es beispielsweise günstiger, das Maß der Versteilerung zu reduzieren, wenn es sich um ein schwaches Videosignal handelt, bei welchem das Rauschmaß im Verhältnis meist höher ist als bei einem starken Videosignal. Eine übermäßige Versteilerung bei einem schwachen, rauschbehafteten Signal führt in unerwünschter Weise zur Betonung der hochfrequenten Rauschkomponenten, wodurch die Qualität des wiedergegebenen Bildes verschlechtert wird.

Es wäre also wünschenswert, das Maß der Versteilerung eines Videosignals automatisch zu regeln, und zwar als Funktion des Gehaltes hochfrequenter Anteile einschließlich der von

JO verschiedenen Quellen eingeführten Versteilerungskomponenten, um das Versteilerungsmaß unter den verschiedensten Signalbedingungen jeweils optimal in Einklang zu bringen mit der Forderung nach einer guten Darstellung von Bilddetails im wiedergegebenen Bild.

Häufig ist es erwünscht, dem Benutzer eines !Fernsehempfängers die Möglichkeit su geben, die Versteilerung des Videosignals

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und dadurch das Aussehen des Bildes nach seinen eigenen Vorstellungen einzustellen. Es wäre also günstig, wenn die automatische Versteilerungsregelung so funktioniert, daß sie die Signalversteilerung auf demjenigen Maß geregelt hält, welches der Benutzer nach seinen eigenen Wünschen eingestellt hat.

Die wesentlichen Merkmale einer erfindungsgemäßen Anordnung, welche diese Aufgaben löst, sind im Patentanspruch 1 beschrieben. Vorteilhafte Ausführungsformen und Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Gegenstand der Erfindung ist eine Anordnung zur automatischen Regelung hochfrequenter Anteile eines Leuchtdichtesignals in einer Einrichtung, die Videosignale mit bildinformationshaltigen Leuchtdichte- und Farbartkomponenten verarbeitet. Die erfindungsgemäße Anordnung enthält einen Versteilerungsgenerator, der auf das Leuchtdichtesignal anspricht und eine Verstedlerungskomponente erzeugt, die mit dem Leuchtdichtesignal kombiniert wird, um ein versteuertes Leuchtdichtesignal mit hervorgehobenen Hochfrequenzkomponenten zu bilden. Eine auf das versteuerte Leuchtdichtesignal ansprechende Fühl schal tung erzeugt ein Steuersignal entsprechend dem Betrag hochfrequenter Komponenten des versteuerten Leuchtdichtesignals.

Eine mit dem Versteilerungsgenerator gekoppelte und auf das Steuersignal ansprechende Steuerschaltung steuert den Betrag der Versteilerungskomponente und damit den Betrag der hervorgehobenen hochfrequenten Leuchtdichtekomponenten in Abhängigkeit vom Wert des Steuersignals.

In besonderer Ausfuhrungsform der Erfindung enthält die Steuerschaltung eine Einrichtung veränderbarer Leitfähigkeit und eine verstellbare Versteilerungs-Einstellvorrichtung zum Einstellen der Leitfähigkeit dieser Einrichtung.

In einer weiteren Äusführungsform der Erfindung ist die Anordnung zur automatischen Regelung der Versteilerung in

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einem Farbfernsehempfänger vorgesehen, der ein Kammfilter zur Trennung der Leuchtdichte- und Farbartkomponenten des Videosignals enthält. An einem ersten Ausgang des Kammfilters erscheinen kammgefilterte Leuchtdichtesignale. An einem zweiten Ausgang des Kammfilters erscheinen Signale, welche für vertikale Bilddetails repräsentative Frequenzkomponenten ohne das am ersten Kammfilterausgang erscheinende kammgefilterte Leuchtdichtesignal enthalten. Durch Vereinigung des kammgefilterten Leuchtdichtesignals mit den vom zweiten Kammfilterausgang abgeleiteten Vertikaldetailkomponenten wird ein wiederhergestelltes Leuchtdichtesignal gebildet, welches dann der horizontalen Versteilerung mittels des Versteilerungsgenerators unterworfen wird. Eine Vertikaldetail-Versteilerungskomponente wird durch eine auf die abgeleiteten Vertikaldetailkomponenten ansprechende Vertikal-Versteilerungsschaltung erzeugt und mit dem horizontal versteuerten Leuchtdichtesignal kombiniert, um ein sowohl horizontal als auch vertikal versteuertes Ausgangs-Leuchtdichtesignal zu bilden. Die Fühlschaltung spricht auf den Hochfrequenzgehalt dieses Ausgangs-Leuchtdichtesignals an, um eine proportionale Steuerspannung zu erzeugen, welche dazu verwendet wird, den Betrag der Horizontal-Versteilerungskomponente zu regeln.

Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel anhand von Zeichnungen näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in Blockform einen Teil eines Farbfernsehempfängers, der eine erfindungsgemäße Anordnung zur automatischen Regelung der Versteilerung enthält;

Fig. 2 zeigt zusätzliche Einzelheiten eines Teils des in

Fig. 1 dargestellten Aufbaus einschließlich der Anordnung zur automatischen Versteilerungsregelung. 35

In der Fig. 1 ist mit 10 eine Quelle für ein zusammengesetztes Farbfernsehsignal bezeichnet, welches Leuchtdichte-

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-δι und Farbartkomponenten enthält. Diese Quelle 10 liefert Videosignale an einen Eingang eines Kammfilters 15 bekannter Bauart, bei welchem es sich beispielsweise um eine mit ladungsgekoppelten Elementen arbeitende Ausführung (CCD-Bauweise) handeln kann, wie sie in der US-Patentschrift 4 096 beschrieben ist. Die Leuchtdichte- und Farbartkomponenten sind in Frequenzverkämmung innerhalb des Videosignal-Frequenzbandes verschachtelt. Die Leuchtdichtekomponente hat eine relativ große Bandbreite (von Gleichstrom- oder Eullfrequenz bis etwa 4 MHz). Das Leuchtdichtesignal teilt seinen oberen Frequenzbereich mit der Farbartkomponente, die aus einem Hilfsträgersignal von 3,58 MHz besteht, der mit der Farbartinformation amplituden- und phasenmoduliert ist. Für die Leuchtdichte-Kammfilterung hat der Frequenzgang der Amplitude des Kammfilters 15 jeweils Maxima (maximalen Durchlaß) bei ganzzahligen Vielfachen der Horizontal- oder Zeilenablenkfrequenz (ungefähr 15 734 Hz) ab der Nullfrequenz und Minima oder Nullstellen bei ungeradzahligen Vielfachen der halben Zeilenfrequenz, einschließlich der 3,58-MHz-Farbhilfsträgerfrequenz. Für die Farbart-Kammfilterung hat der Frequenzgang der Amplitude des Kammfilters 15 Maxima bei ungeradzahligen Vielfachen der halben Zeilenfrequenz einschließlich der 3,58-MHz-Frequenz und Minima oder ITuIIsteilen bei ganzzahligen Vielfachen der Zeilenfrequenz.

Ein kammgefiltertes (" gekämmtes") Leuchtdichtesignal Y von einem ersten Ausgang des Kammfilters 15 wird über ein Tiefpaßfilter 22 auf einen Eingang einer Signalvereinigungsschaltung 30 gekoppelt. Das Filter 22 ist so ausgelegt, daß es

:>0 alle Leuchtdichtesignale unterhalb einer Grenzfrequenz von ungefähr 4 MHz durchläßt. Es dient zur Unterdrückung von Rauschanteilen und von Taktfrequenzkomponenten, die durch die Schaltsignale für das Kammfilter 15 eingeführt werden, wenn es sich um ein CCD-Filter handelt.

Ein zweiter Ausgang des Kammfilters 15 ist mit einer Farbartsignal-Verarbeitungseinheit 64 zur Erzeugung der Farb-

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differenzsignale S-Y, B-Y und G-Y gekoppelt und außerdem rait einem Eingang eines Vertikaldetail-Tiefpaßfilters 35 verbunden. Die Einheit 64 enthalt ein geeignetes Eingangs filter, um nur diejenigen Signalfrequenzen vom Kammfilter 15 durchzulassen, die das Band der Farbartsignalfrequensen belegen. Das Filter 35 hat eine Grenzfrequenz ungefähr 1,5 MHz und läßt selektiv nur diejenigen Signalfrequenzen durch, die am zweiten Signalausgang des Kammfilters 15 erscheinen und unterhalb dieser Grenzfrequenz liegen. Signalfrequenzen in diesem Bereich stellen die Leuchtdichteinformation für Vertikaldetails dar, die im gekämmten Leuchtdichtesignal fehlt und dem Leuchtdichtesignal wieder zugeführt werden muß, um Verluste der Vertikalauflösung im Leuchtdichtegehalt eines wiedergegebenen Bildes zu vermeiden. Diese Restauration der Vertikaldetails geschieht dadurch, daß ein geeigneter linearer Betrag des Vertikaldetailsignals vom Filter 35 (welches einen linearen Frequenzgang der Amplitude hat) in der Vereinigungsschaltung 30 mit dem gefilterten gekämmten Leuchtdichtesignal vom Filter 22 vereinigt wird. Das wiederhergestellte Leuchtdichtesignal vom Ausgang der Vereinigungsschaltung 30 wird in einer Einheit 32 invertiert, erfährt dann in einer Horizontal-Versteilerungsschaltung 40 eine Behandlung hinsichtlich der Horizontaldetails und gelangt anschließend auf einen Eingang einer SignalVereinigungsschaltung 42.

Die Vertikaldetailsignale vom Filter 35 werden außerdem auf eine nichtlineare Vertikaldetail-Behandlungsschaltung 50 gegeben, um diese Signale je nachdem, in welchen vorbestimmten Amplitudenbereichen sie liegen, jeweils unterschiedlich zu verstärken. Im einzelnen werden Vertikaldetailsignale mäßiger Amplitude angehoben oder verstärkt, und Vertikaldetailsignale hoher Amplitude werden eingeschränkt oder gedämpft. Die behandelten Signale von der Schaltung 50 werden auf einen zweiten Eingang der Vereinigungsschaltung 42 gegeben, worin sie mit den Signalen aus der Horizontal-Versteilerungsschaltung 40 kombiniert werden. Nähere Einzel-

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heiten bezüglich der Anordnung der Horiz'ontal-Versteilerungsschaltung 40 mit der Vertikal-Versteilerungsschaltung 50 sind den Unterlagen einer prioritätsgleichen Anmeldung zu entnehmen, die auf die US-Patentanmeldung Nr. 255*375 zurückgeht, welche am 20.4.1981 unter dem Titel "Horizontal and Vertical Image Detail Processing of a Color Television Signal" auf den Namen W.A. Lagoni eingereicht wurde. Ein auf die Ausgangssignale der Vereinigungsschaltung 42 ansprechendes Netzwerk 45 dient zur automatischen Eegelung des Betrags der von der Schaltung 40 erzeugten Versteilerungssignale.

Das Ausgangssignal der Vereinigungsschaltung 42 entspricht einer wiederhergestellten Leuchtdichtekomponente des Farbfernsehsignal s, in welcher die für Horizontaldetails verantwortliche Information "versteuert" ist, wie es noch beschrieben wird, und in welcher die für Vertikaldetails verantwortliche Information wieder eingesetzt,verbessert (d.h. versteuert) und beschränkt (gedämpft) worden ist, wie es in der oben erwähnten prioritätsgleichen Anmeldung erläutert ist. Die wiederhergestellte Leuchtdichtekomponente wird dann einer Leuchtdichtesignal-Verarbeitungseinheit 58 zugeführt. Ein verstärktes Leuchtdichtesignal Y von der Einheit 58 und die Farbdifferenzsignale von der Farbartsignal-Verarbeitungseinheit 64 werden in einer Matrixschaltung 68 miteinander kombiniert, um Ausgangssignale B, G und H zu liefern, welche den roten, blauen und grünen Farbanteil des wiederzugebenden Bildes darstellen. Diese "Farbsignale" werden in geeigneter Weise auf die Intensitätssteuerelektroden einer Farbbildröhre 70 gekoppelt.

Die Fig. 2 zeigt Schaltungseinzelheiten der Horizontalversteil erungs schaltung 40 und des automatischen Versteilerungsreglers 45 nach Fig. 1.

Gemäß der Fig. 2 werden die wiederhergestellten "gekämmten" Leuchtdichtesignale vom Ausgang der Vereinigungsschaltung 30

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über den mit einem Transistor 33 ge'bildeten Signal invert er 32 und ein Eingangsnetzwerk 75 auf den Eingang der Horizontalvers teilerungsschaltung 40 gegeben. Die Versteilerungsschaltung 40 enthält eine Verzögerungsleitung 85, welche zwischen die Eingänge eines aus Transistoren 86 und 88 bestehenden Differenzverstärkers geschaltet ist. Die Betriebsströme für den Verstärker 86, 88 kommen aus einer Gleichstromquelle, die einen Transistor 90 enthält. Die Versteilerungsschaltung 40 enthält außerdem einen Ausgangstransistor 92, der mit einem Ausgang der Verzögerungsleitung 85 gekoppelt ist.

Das Leuchtdichtesignal gelangt über das Eingangsnetzwerk 75 an einen ersten Eingang des Differenzverstärkers an der Basis des Transistors 86. Über die Verzögerungsleitung 85 gelangt eine verzögerte Version des Leuchtdichtesignals an einen zweiten Eingang des Differenzverstärkers an der Basis des Transistors 88. Der Ausgang der Verzögerungsleitung 88, der mit den hochohmigen Basiseingängen der Transistoren 88 und 92 verbunden ist, hat praktisch keinen Abschluß, so daß die Verzögerungsleitung in einer reflektierenden Betriebsart arbeitet, bei welcher ein reflektiertes und zweimal verzögertes Leuchtdichtesignal am Basiseingang des Transistors 86 erscheint. Das verzögerte und das zweimal verzögerte (reflektierte) Signal bewirken, daß der Differenzverstärker Versteil erungskomponent en in Form von Vorschwingern und Nachschwingern im Kollektorkreis des Transistors 88 erzeugt. Diese als Vor- und Nachschwinger (bzw. Unter- und Überschxvünge) erscheinenden Verteilerungskomponenten werden mit dem verzögerten leuchtdichtesignal in einer gemeinsamen Lastimpedanz kombiniert, die durch ein Potentiometer 95 in den Kollektorkreisen der Transistoren 88 und 92 gebildet ist, um ein versteuertes Leuchtdichtesignal zu entwickeln. Eine ausführlichere Beschreibung der Versteilerungsschaltung wird später noch gegeben.

Beim hier beschriebenen Beispiel hat die Verzögerungslei-

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tung 85 einen im wesentlichen linearen Frequenzgang der Phase über die Bandbreite des Leuchtdichtesignals (von O Hz bis ungefähr 4,0 MHz). Die Verzögerungsleitung 85 bringt eine Signalverzögerung in der Größenordnung von 140 Nanosekunden, so daß der Frequenzgang der Amplitude der Schaltung 40 ein Maximum bei ungefähr 3? 5 MHz hat. Genauer gesagt ähnelt der Frequenzgang der Verzögerungsleitung ei-

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ner sin -Funktion, wobei der Versteilerungs-Frequenzbereich von 1,75 MHz bis 5,25 MHz (die -6db-Punkte) reicht und das Amplitudenmaximum bei 3,5 MHz liegt. Da der Ausgang der Verzögerungsleitung 85 durch die hochohmigen Eingangsimpedanzen der Transistoren 88 und 92 abgeschlossen ist₂ besteht keine Anpassung an den Wellenwiderstand der Verzögerungsleitung (im vorliegenden Fall 680 Ohm), so daß sie in einer reflektierenden Betriebsart mit einem Keflexionskoeffizienten von annähernd 1 arbeitet. Eingangsseitig sorgt das Eingangsnetzwerk 75 für eine Anpassung an den Wellenwiderstand der Verzögerungsleitung 85.

Die Versteilerungskomponente ist proportional einem "Versteilerungsstrom" I , der als Kollektorstrom im Transistor 88 fließt. Dieser Versteilerungsstrom erzeugt eine proportionale Versteilerungsspannung an der signalkombinierenden Lastimpedanz 95· Somit entspricht ein am Schleifer des Potentiometers 95 abgegriffenes Ausgangssignal einem versteilerten Leuchtdichtesignal,dessen Amplitudenübergänge jeweils durch einen Vorschwinger und einen Wachschwinger hervorgezoben sind, die durch den Versteilerungsstrom I erzeugt werden. Die Ausgangesignale vom Schleifer des Potentiometers 95 werden über einen Puffertransistor 99 auf die Leuchtdichtes ignal -Ver arbeitungs einheit 58 gegeben. Diese Ausgangssignale enthalten die in der beschriebenen Weise erzeugten horizontalversteilerten Signale sowie nichtlinear behandelte (z.B. hervorgehobene und beschränkte) Vertikaldetailsignale von der

;'5 Schaltung 50 (Fig. 1), die über einen Widerstand 97 zum Vereinigungspunkt an den zusammengeschalteten Kollektoren der Transistoren 88 und 92 gekoppelt werden. Nähere Einzelheiten

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über die Arbeitsweise der Versteilerungsschaltung 40 sind einer prioritätsgleichen Patentanmeldung zu entnehmen, welche auf die US-Patentanmeldung Nr. 255*982 zurückgeht, die am 20. April 1981 unter dem Titel "Self-Limiting Video Signal Peaking Circuit" auf den Namen W.E. Harlan eingereicht wurde.

Der Betrag der von der Schaltung 40 entwickelten Versteilerungskomponente wird durch den Betrag des Versteilerungsstroras I bestimmt. Der Wert des Versteilerungsstroms kann verändert werden durch Steuerung der Leitfähigkeit des Stromquellentransistors 90, wie es weiter unten noch beschrieben wird.

Die Pig. 2 zeigt ferner Schaltungseinzelheiten des automatischen Versteilerungsreglers, der mit der Versteilerungsschaltung 40 in einer geschlossenen Eückkopplungsschleife angeordnet ist. Dieser Versteilerungsregler enthält ein Hochpaßfilter 110, einen Amplitudendetektor 120 und eine Schwellenschaltung 130. Mit der Schwellenschaltung 130 ist in der Regelschleife eine vom Benutzer verstellbare Einstellvorrichtung 140 gekoppelt. Der Versteilerungsregler fühlt den Betrag der hochfrequenten Information einschließlich der Versteilerungskomponenten im Videosignal, das vom Schleifer des Potentiometers 95 über den Transistor 99 zur Leuchtdichtesignal-Verarbeitungseinheit 58 gekoppelt wird. Der Versteilerungsregler entwickelt ein dem gefühlten Betrag der hochfrequenten Information proportionales Steuersignal zur automatischen Regelung der Leitfähigkeit des Stromquellentransistors 90 und damit zur Regelung des Maßes der in der Schaltung 40 bewirkten Signalversteilerung. Infolgedessen wird das Maß der Versteilerung, die das zur Verarbeitungseinheit 58 gegebene Leuchtdichtesignal erfährt, innerhalb gewünschter Grenzen gehalten, und zwar entsprechend der vom Benutzer an der Einstellvorrichtung 14-0 bewirkten Einstellung. Aufbau und Arbeitsweise des automatischen Versteilerungsreglers sei nachstehend ausführlicher beschrieben.

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Das Leuchtdichtesignal vom Schleifer des Potentiometers 95 wird über den Kollektor des Transistors 99 auf das Hochpaßfilter 110 gekoppelt. Dieses Signal enthält hochfrequente Versteilerungskomponenten, die wie erwähnt aus verschiedenen Quellen herrühren. Das Signal erfährt im Filter 110 eine Hochpaßfilterung und anschließend eine Spitzenwertdemodulation im Detektor 120, der einen Transistor 122, Gleichrichterdioden 123 und 124 und einen die Spitzenwerte demodulierenden Filterkondensator 127 enthält. 10

Das demodulierte Ausgangssignal vom Detektor 120, welches am Kondensator 127 entwickelt wird, ist repräsentativ für den Gehalt hochfrequenter Informationskomponenten des Leuchtdichtes ignals über einen gegebenen Frequenzbereich. Beim hier beschriebenen Beispiel geht der Bereich der Frequenzen, die von der mit dem Filter 110 und dem Detektor 120 gebildeten Anordnung erfaßt werden, ungefähr von 1,6 MHz bis 3,5 MHz (die -3db-Punkte), wobei das Amplitudenmaximum des Frequenzgangs der Anordnung bei ungefähr 2,0 MHz liegt. Verantwortlich für diesen Frequenzgang ist teilweise die Frequenzgangkurve des Hochpaßfilters 110, welches Signale oberhalb 1,6 MHz durchläßt, und teilweise die Tiefpaß-Frequenzgangkurve des Detektors 120, der eine obere Grenzfrequenz (-3db-Punkt) von etwa 3,5 MHz hat. In der Praxis sind der typische Fr equenzgang des Gesamtsystems eines Fernsehempfängers und der Frequenzgehalt normaler Leuchtdichtesignale so, daß der beschriebene Erfassungs-Frequenzgang genügt, den Gehalt an hochfrequenter Leuchtdichteinformation einschließlich der Versteilerungskomponenten zu fühlen. Es sind jedoch auch andere Frequenzbereiche bzw. -gänge für die Erfassung möglich, je nach den Erfordernissen des speziell verwendeten Systems.

Die spitzendemodulierte Hochfrequenzinformation wird über einen Widerstand 125 auf einen Transistor 132 in der Schwellenschaltung 130 gekoppelt. Ein am Kollektor des Transistors 132 entwickeltes Signal dient zur Steuerung der Vorspannung

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des Stroraquellentransistors 90 in der Versteilerungsschaltung 40. Die Stromleitfähigkeit des Transistors 90 und damit der Betrag der von der Schaltung 40 erzeugten Versteiler ungskomp on ent e ändert sich entsprechend der Leitfähigkeit des Transistors 132.

Der Schleifer des Einstellpotentiometers 140 ist mit der Basis des Transistors 132 gekoppelt, um die Vorspannung des Transistors 132 einzustellen. Diese Einstellvorrichtung ist in die Kückkopplungsschleife des Regelkreises eingefügt und erlaubt eine gewollte Einstellung des Versteilerungsmaßes zwischen einem Minimum (Einstellung MIN des Potentiometers 140) und einem Maximum (Einstellung MAX). Der Transistor 132 ist ein hochverstärkendes Element mit einer Stromver-Stärkung von ungefähr 100 und ist so vorgespannt, daß er relativ schwache Ströme (z.B. in der Größenordnung von 100 Mikroampere) leitet, wenn die Basisspannung des Transistors 132 im wesentlichen gleich oder größer ist als eine Schwellenspannung von ungefähr +1,0 Volt. Diese Schwellenspannung entspricht der Summe der Offsetspannung an einer in Durchlaßrichtung gespannten Emitterdiode 134- (+0,5 Volt) und der Offsetspannung des Bas is -Emitter-I)Td er gangs des Transistors 132 (+0,5 Volt). Der Transistor 132 wirkt als Element steuerbarer Leitfähigkeit "bei geschlossenem Betrieb der Regelschleife und als Vergleicher. Was die letztgenannte Eigenschaft angeht, so wird die Basisspannung des Transistors 132 mit der Emitterspannung "verglichen", so daß der Transistor 132 leitet, wenn die Basisspannung die Emitterspannung um +0,5 Volt oder mehr übersteigt.

Der Regelkreis zur automatischen Versteilerungsregelung umfaßt das Potentiometer 95₅ den Transistor 99* das Filter 110, den Detektor 120, die Schwellenschaltung 130 und die Transistoren 90 und 88 der Horizontal-Versteilerungsschaltung

-c Der Transistor 132 wird von der Einstellvorrichtung 140 go vorgespannt, daß er für die meisten Einstellungen dieser Vorrichtung leitet und die Rückkopplungsschleife geschlossen

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(d.h. wirksam) ist. Befindet sich die Einstellvorrichtung nahe ihrer Position MAX, dann wird der Eegelkreis infolge einer Sperrung des Transistors 132 jedoch aufgetrennt, weil dann die vom Schleifer des Einstellpotentiometers 140 abgegriffene Basisvorspannung des Transistors 132 unter den Schwellenwert von +1,0 Volt fällt.

Für den Augenblick sei angenommen, daß der Hochfrequenzgehalt des Leuchtdichtesignals im wesentlichen konstant ist und daß die Einstellvorrichtung 140 in einer Position im mittleren Bereich steht, was dem im Augenblick vom Benutzer gewünschten Versteilerungsmaß entspreche. Es besteht dann ein Gleichgewichtszustand hinsichtlich der Spannung am Detektorkondensator 127, der Eingangsvorspannung des Transistors 132 und dem Maß der von der Schaltung 40 bewirkten Versteilerung. Wenn sich nun der Hochfrequenzgehalt ändert, dann bewirkt der geschlossene Eegelkreis, daß das gewünschte Versteilerungsmaß (entsprechend der Einstellung an der Einstellvorrichtung 140) aufrechterhalten bleibt. So wird beispielsweise eine Erhöhung des Hochfrequenzgehalts des Videosignals vom Detektor 120 erfaßt, die Spannung am Detektorkondensator 127 steigt proportional an und bewirkt, daß sich die Leitfähigkeit des Transistors 132 erhöht. Bei erhöhter Leitfähigkeit des Transistors 132 vermindert sich der Basisstrom des Stromquellentransistors 90. Dies wiederum führt zu einer Abnahme des Kollektorstroms des Transistors 90» so daß der Betrag des Versteilerungstroms I am Kollektor des Transistors 88 absinkt. Infolgedessen vermindert sich der Hochfrequenzgehalt des am Schleifer des Potentiometers 95 entwickelten Signals auf ein Maß, das dem gewünschten Hochfrequenzgehalt der Videoinformation und der Versteilerung entspricht, wie es an der Einstellvorrichtung 140 eingestellt ist. Zu diesem Zeitpunkt ergibt sich ein neuer Gleichgewichtszustand (d.h. eine neue Gleichgewichtsspannung am Kondensator 127 und ein neuer Gleichgewichtsstrom am Kollektor des Transistors 132) und dieser Zustand bleibt bestehen, bis der Segelkreis wie-

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derum auf eine Änderung des Hochfrequenzgehaltes des Videosignals reagiert oder bis die Einstellvorrichtung 140 durch den Benutzer verstellt wird. Analoge Überlegungen gelten für den Fall, daß der Regelkreis zur automatischen Erhöhung des Yersteilerungsmaßes in Aktion tritt.

Das Maß der Signalversteuerung kann auch durch Verstellung an der Einstellvorrichtung 140 verändert werden; in diesem EaIl wird ein neuer Gleichgewichtswert für den im Transistor 132 fließenden Strom eingestellt. Als Beispiel sei angenommen, daß die Versteilerung durch Verstellung der Einstellvorrichtung 140 in Richtung auf die Position MIW vermindert werden soll. Die Basisvorspannung des Transistors 132 wird dann höher, so daß dieser Transistor stärker leitet und der Betrag der von der Schaltung 40 eingeführten Versteilerungskomponente abnimmt. Diese Änderung wird durch den Detektor gefühlt und hat zur Polge, daß die Spannung am Kondensator 127 proportional abnimmt und sich auf einen neuen Gleichgewichtswert einstellt. Mit Hilfe der Einstellvorrichtung 140 kann also das Ansprechverhalten des Regelkreises auf die Einhaltung verschiedener gewünschter Versteilerungsmaße zugeschnitten werden. Die Leitfähigkeitsschwelle des Transistors 132 kann geändert werden, indem man die Emitterimpedanz des Transistors 132 modifiziert (eine Erhöhung der Impedanz im Emitter kr eis des Transistors 132 hebt z.B. die Leitfähigkeitsschwelle des Transistors 132 an). Außerdem kann die as Kondensator 127 entwickelte Ausgangsspannung des Detektors erhöht werden, indem man den Wert des Widerstandes 126 vergrößert. Dies hat zur Folge, daß der Tran-

~;0 sistor 152 früher leitet, um den Regelkreis beim Vorhandensein eines niedrigen Pegels hochfrequenter Komponenten des Videosignals zu schließen.

Neben den vorstehend beschriebenen Merkmalen sei noch angeführt, daß eine Regelung der Versteilerung durch Veränderung des vom Transistor 90 geleiteten Gleichstroms auch deswegen vorteilhaft ist, weil hierbei die Signalverarbei—

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tungsparameter des Haupt signal wege s, der die mit linearem Phasengang ausgelegte Verzögerungsleitung 85 enthält, nicht gestört werden. Genauer gesagt wird die Phase der in der Schaltung 40 versteuerten Signale nicht beeinflußt, wenn das Maß der Versteilerung über die den Transistor 90 enthaltende Schleife geregelt wird.

Der Betrieb mit geschlossener Schleife ist vorteilhaft, weil damit das Funktionieren der Anordnung weniger abhängig von gewissen Schaltungsparametern wie etwa der Stromverstärkung von Transistoren ist. In der Anordnung nach Pig. 2 ist die Bückkopplungs verstärkung des Weges zwischen dem Schleifer des Potentiometers 95 und dem Kollektorausgang des Transistors 90 vorteilhafterweise praktisch unabhängig von der Einstellung an der Vorrichtung 140 während des Betriebs mit geschlossener Schleife. In diesem Pail bex^irkt eine Änderung an der Einstellvorrichtung 140 eine proportionale Änderung des Verstärkungsfaktors der den Differenzverstärker 86, 88 aufweisenden Versteilerungsschaltung und eine zugehörige Änderung des Betrags der Versteilerungskomponente am Ausgang des Transistors 88. Der Versb ärkungsfaktor des Kückkopplungsweges ändert sich jedoch um ein unbedeutendes Maß, so daß die Eegelung des Betrags der vom Verstärker 86, 88 erzeugten Versteilerungskomponente in vorhersagbarer Weise erfolgt.

Neben der vorstehend beschriebenen Ausführungsform sind auch Abwandlungen oder andere Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Anordnung zur Versteilerungsregelung möglich. So kann beispielsweise der Erfassungsfrequenzbereich der aus dem FiI-

:')0 ter 110 und dem Detektor 120 gebildeten Fühlschaltung nach unten hin erweitert werden (von 1,6 MHz auf beispielsweise 1,5 MHz und weniger), um auch das Maß derjenigen Versteilerung des Leuchtdichtesignals zu erfassen, die sich auf die Vertikaldetailinformation bezieht.

Der Detektor 120 kann auch als Mittelwertdetektor im Unterschied zum dargestellten Spitzendetektor ausgebildet sein.

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Ein Spitzendetektor ist vorteilhafter, wenn "beim Vorhandensein starker, relativ rauschfreier Videosignale ein gewünschtes Maß subjektiver Bildschärfe durch steuerbare Reduzierung der Versteilerung aufrechterhalten werden soll. In diesem Fall ist die Bildschärfe hauptsächlich eine Funktion der Amplitudenübergänge des Videosignals. Ein Mittelwertdetektor ist dann vorteilhafter, wenn die Signalversteilerung beim Vorhandensein schwacher, rauschbehafteter Signale in steuerbarer Weise reduziert werden soll. Es ist also zu empfehlen, einen Empfänger sowohl mit einem Mittelwert- als auch einem Spitzendetektor auszustatten und einen umschaltenden Vergleicher vorzusehen, der auf die Ausgangssignale beider Detektoren anspricht. Der Vergleicherausgang kann so mit dem Regelkreis gekoppelt werden, daß der Regelkreis jeweils auf denjenigen Detektorausgang anspricht, der das stärkere Signal liefert. Dies erlaubt eine optimale Versteilerungsregelung sowohl für starke als auch für schwache (rauschbehaftete) Videosignale.

Claims

Patent ansprüche

Anordnuag zur automatischen Eegelung des hoenfrequenten versteuernden öenalte eines Zeuchtdiohtesignals, welehes Bestandteil eines Videoeignais ist, das außerdem ein Farbartsignal enthält und in einem Systea verarbeitet wird, welehes eine Einrichtung zum Abtrennen des Iieuehtdiehtesignals vom Videosignal aufweist, gekennzeichnet durch;

eine Versteilerungsschaitung (4-0), die auf das keuehtdichtesignal anspricht, um eine versteuernde Signal&omponente zu erzeugen;

eine Vereinigungsschaltung (42), welche die versteuernde Komponente mit dem feuchtdichtesignal vereinigt, um ein versteuertes Leuchtdichtesignal mit hervorgehobenen hochfrequenten Komponenten zu "büdan;

einen Steuersignalerzeuger (95, 99,,110, 120), der auf das versteuerte Leuchtdichtesignal anspricht, um ein

Steuersignal entsprechend dem Betrag hochfrequenter Komponenten des versteuerten Leuchtdichtesignals zu entwickeln;

eine mit der Versteilerungsschaltung (40) gekoppelte Steuereinrichtung (130, 90), die auf das Steuersignal anspricht, um den Betrag der versteuernden Komponente und damit den Betrag der hervorgehobenen hochfrequenten Leuchtdichtekomponenten entsprechend dem Wert des Steuersignals zu steuern·
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2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuersignalerzeuger ein Filter (110) zum selektiven Durchlaß hochfrequenter Komponenten des versteuerten Leuchtdichtesignals aufweist und einen Amplitudendetektor (120) enthält, um das Steuersignal abhängig von den vom Filter durchgelassenen hochfrequenten Komponenten zu ei— zeugen.
3- Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Amplitudendetektor (120) ein die Amplituden-Spitzenwerte erfassender Detektor ist.
4. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Amplitudendetektor ein die Amplituden-Mittelwerte erfassender Detektor ist.
5. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung (130) ein Element (132) steuerbarer Leitfähigkeit aufweist.
6. Anordnung nach Anspruch 5* gekennzeichnet durch eine justierbare Einstellvorrichtung (140) zum Einstellen der Leitfähigkeit des in seiner Leitfähigkeit steuerbaren Elements (132).
7. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß

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die Versteilerungsschaltung (40) zur Erzeugung der versteuernden Komponente eine Einrichtung (85) aufweist, die über den Bereich der vom Leuchtdichtesignal umfaßten Stequenz einen linearen frequenzgang der Phase hat.