DE3234938C2 - - Google Patents
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- DE3234938C2 DE3234938C2 DE3234938A DE3234938A DE3234938C2 DE 3234938 C2 DE3234938 C2 DE 3234938C2 DE 3234938 A DE3234938 A DE 3234938A DE 3234938 A DE3234938 A DE 3234938A DE 3234938 C2 DE3234938 C2 DE 3234938C2
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- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N9/00—Details of colour television systems
- H04N9/77—Circuits for processing the brightness signal and the chrominance signal relative to each other, e.g. adjusting the phase of the brightness signal relative to the colour signal, correcting differential gain or differential phase
- H04N9/78—Circuits for processing the brightness signal and the chrominance signal relative to each other, e.g. adjusting the phase of the brightness signal relative to the colour signal, correcting differential gain or differential phase for separating the brightness signal or the chrominance signal from the colour television signal, e.g. using comb filter
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- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Processing Of Color Television Signals (AREA)
- Filters That Use Time-Delay Elements (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Trennfilter nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
Um ein Leuchtdichtesignal und ein Farbartsignal von einem
zusammengesetzten Farb-Fernsehsignal oder Farb-Videosignal,
beispielsweise in dem NTSC (National Television Standard
Comittee)-System, zu trennen, wurde bisher im allgemeinen
beim Stand der Technik ein Bandpaßfilter benutzt. Entsprechend
diesem Trennverfahren werden jedoch alle Leuchtdichtesignale,
die innerhalb des Frequenzbandes von beispielsweise
3,58 MHz ± 500 kHz enthalten sind, als das Farbartsignal
betrachtet, so daß die hochfrequente Komponente des
Leuchtdichtesignals in das Farbartsignal in dem Bereich eingemischt
wird, in dem sich das Leuchtdichtesignal abrupt
ändert, was zu einer Verschlechterung eines Bildes führt,
die als "Übersprechen des Leuchtdichtesignals in das Farbsignal"
(cross-color) bezeichnet wird.
Es ist ein sog. Kammfilter bekannt, das einen Vorteil aus
einer vertikalen Korrelation eines Bildschirms und außerdem
aus der Tatsache, daß die Phase eines Hilfsträgers des Farbartsignals
bei jeder Horizontalperiode gedreht wird, zieht.
Fig. 1 zeigt schematisch dessen Schaltungsanordnung, in der
ein Signal von einer Eingangsklemme 101 an eine Addierschaltung
102 und eine Subtrahierschaltung 103 und ebenfalls an
die Addierschaltung 102 und die Subtrahierschaltung 103 mittels
einer um eine Horizontalperiode (im folgenden einfach
mit 1H bezeichnet) verzögernden Verzögerungsschaltung
104 geliefert wird. Die Signale aus der Addierschaltung 102
und der Subtrahierschaltung 103 werden über Dämpfungsglieder
105 und 106 gesendet, wobei jedes dieser Dämpfungsglieder
den Pegel des ihm zugeführten Signals auf ½ herunterdämpft.
Diese Signale werden dann an eine erste Ausgangsklemme
107 bzw. eine zweite Ausgangsklemme 108 geliefert.
In der Schaltungsanordnung, die derart angelegt ist, unterdrückt
die Addierschaltung 102 das Farbartsignal und erzeugt
dann das Leuchtdichtesignal an der ersten Ausgangsklemme
107, während die Subtahierschaltung 103 das Leuchtdichtesignal
unterdrückt und dann das Farbartsignal an der zweiten
Ausgangsklemme 108 erzeugt.
Wenn jedoch in diesem Fall, in dem - wie beispielsweise in
Fig. 2A gezeigt - der Pegel eines Leuchtdichtesignals konstant
ist und dazu ein Farbartsignal auf dessen Halbperiode
(dritte Abtastzeile k gemäß Fig. 2 - ein Pfeil repräsentiert
den Pegel des Leuchtdichtesignals und eine Kurve repräsentiert
das Farbartsignal) addiert wird, hat dann, wenn ein
derartiges Signal dem zuvor erwähnten Kammfilter zugeführt
wird, das Farbartsignal in der dritten Abtastzeile k keine
vertikale Korrelation, so daß das Signal verschlechtert
wird. In anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß obgleich
das Leuchtdichtesignal an der ersten Ausgangsklemme 107
erzeugt wird, wie dies in Fig. 2B gezeigt ist, das Farbartsignal
in der dritten Abtastzeile k belassen wird, wodurch
eine sog. Punkt-Interferenz verursacht wird. Währenddessen
wird das Farbartsignal an der zweiten Ausgangsklemme 108
erzeugt, wie dies in Fig. 2C gezeigt ist. Der Pegel des
Farbartsignals in der dritten Abtastzeile k wird jedoch
erniedrigt, auf welche Weise die vertikale Auflösung des
Farbartsignals verschlechtert wird.
Aus der DE-AS 18 13 954 ist ein System zur Trennung eines
PAL-Farbbildsignals in Leuchtdichte- u. Farbartsignal bekannt,
bei welchem das Farbbildsignal etwa um die Dauer
einer Zeilenperiode verzögert und die Summe und die Differenz
des verzögerten und des unverzögerten Farbbildsignals
gebildet wird, wobei das Farbbildsignal exakt um die Dauer
einer Zeilenperiode verzögert wird und das Differenzsignal
des verzögerten Farbbildsignals und des unverzögerten Farbbildsignals
exakt um eine weitere Zeilenperiode verzögert
wird und aus dem resultierenden Signal durch lineare Zusammensetzung
mit dem Summensignal und dem Differenzsignal das
Leuchtdichte- und das Farbartsignal abgeleitet werden.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein
Trennfilter gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 zu
schaffen, das ein Leuchtdichtesignal aus einem zugeführten
Videosignal herausfiltern kann, welches frei von einer
Punkt-Interferenz ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Trennfilter nach dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1 vorgeschlagen, das erfindungsgemäß
durch die in dem kennzeichnenden Teil des
Patentanspruchs angegebenen Merkmale charakterisiert ist.
Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind den Unteransprüchen
zu entnehmen.
Das erfindungsgemäße Trennfilter beseitigt die Mängel, die
Filtern dieser Art nach dem Stand der Technik anhaften. Es
ist insbesondere zur Benutzung in einem Farb-Fernsehempfänger
geeignet. Durch das vorgeschlagene Trennfilter wird
eine Verschlechterung der vertikalen Auflösung des Farbartsignals
verhindert. Das Trennfilter ist vorteilhafterweise
in einem Fall anwendbar, in dem die Signale auf irgendeine
Weise als analoge und digitale Signale verarbeitet werden.
Weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung
werden aus der im folgenden anhand von Figuren gegebenen
Beschreibung ersichtlich, wobei in den Figuren gleiche
Bezugszeichen gleiche Elemente und Teile bezeichnen.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung des herkömmlichen
Kammfilters.
Fig. 2A bis Fig. 2C zeigen jeweils Wellenformdiagramme, die
dazu benutzt werden, die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung
gemäß Fig. 1 zu erklären.
Fig. 3 bis Fig. 5 zeigen Diagramme, die dazu benutzt werden,
Filtereinrichtungen zu erklären, die von den
Erfindern auch diese Erfindung zuvor vorgeschlagen
worden sind.
Fig. 6 zeigt ein Diagramm, das dazu benutzt wird, das
Trennfilter gemäß der vorliegenden Erfindung zu
erklären.
Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild, das ein Ausführungsbeispiel
für ein Trennfilter gemäß der vorliegenden
Erfindung darstellt.
Fig. 8 bis Fig. 12 zeigen Diagramme, die dazu benutzt werden,
die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung gemäß
Fig. 7 zu erläutern.
Fig. 13 zeigt ein Wellenformdiagramm, das dazu benutzt
wird, die Wirkungsweise des Trennfilters gemäß der
vorliegenden Erfindung zu erklären.
Fig. 14 zeigt ein Prinzipschaltbild, welches ein Ausführungsbeispiel
einer praktisch ausgeführten Schaltung
des Trennfilters darstellt.
Fig. 15 zeigt ein Blockschaltbild, das schematisch ein anderes
Ausführungsbeispiel für die vorliegende Erfindung
darstellt.
Fig. 16 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels
einer Schaltung zum Gewinnen eines Farbartsignals
und eines Leuchtdichtesignals aus einem zusammengesetzten
Videosignal gemäß der vorliegenden
Erfindung.
Fig. 17 zeigt ein Blockschaltbild, das ein weiteres Ausführungsbeispiel
für die vorliegende Erfindung darstellt
und mit dem zusätzlich ein Kammfilter verbunden
ist.
Fig. 18 zeigt ein Blockschaltbild für ein weiteres Ausführungsbeispiel
für die vorliegende Erfindung, in
welcher Schaltungsanordnung eine Verzögerungsschaltung
benutzt wird.
Fig. 19A bis 19G zeigen Wellenformdiagramme, die benutzt
werden, um die Arbeitsweise der Schaltungsanordnung
gemäß Fig. 18 zu erläutern.
Fig. 20 zeigt ein Blockschaltbild, welches schematisch ein
weiteres Ausführungsbeispiel für die vorliegende
Erfindung darstellt.
Nebenbei bemerkt wird das herkömmliche Filter benutzt, um
ein Signal umzusetzen, welches sich mit der Zeit ändert,
und zwar in ein Signal, das sich mit einer Frequenz ändert,
und zwar mittels einer Fourier-Transformation, um so seine
Frequenzkomponente auszufiltern. Die Erfinder auch dieser
Erfindung haben zuvor eine Filtereinrichtung vorgeschlagen,
in der ein Signal, das sich mit der Zeit ändert, in einen
Modellraum umgesetzt wird, wobei eine Modell-Deformation
erlaubt, den Filterungsvorgang durchzuführen. Eine derartige
Filteranordnung, wie sie zuvor erläutert wurde, wird in
dieser Erfindung verwendet.
Es wird daher vor einer Beschreibung der Ausführungsbeispiele
für die vorliegende Erfindung zum besseren Verständnis
ein Beispiel einer derartigen zuvor vorgeschlagenen
Filtereinrichtung mit Bezug auf die betreffenden Figuren
beschrieben.
Zunächst wird ein Modellraum beschrieben. Wenn ein Videosignal
beispielsweise für ein Halbbild aus a Bildelementen
in horizontaler Richtung und n Bildelementen in der vertikalen
Richtung zusammengesetzt ist und eine Amplitude jedes
Bildelements als f(x i , y i ) angenommen wird, wobei i größer
oder gleich 1, jedoch kleiner als m (1 ≦ i<m) und j größer
oder gleich 1, jedoch kleiner als n (1 ≦ j<n) ist, kann das
oben bezeichnete Videosignal so betrachtet werden, daß die
Funktion f(x i , y i ) aus k Elementen (=m × n) sequentiell
aufgebaut ist.
Wenn dies als
F = (f₁, f₂ . . . f k )
ausgedrückt wird, wobei
f₁ = f (x₁, y₁)
·
·
·
f k = f (x m , y n )
·
·
·
f k = f (x m , y n )
ist, kann dieses Videosignal eines Halbbildes als ein Vektor
F mit k Dimensionen betrachtet werden.
Ein multidimensionaler Raum, bei dem die Pegel der Signale
bei einer Vielzahl von Zeitpunkten durch eine Vektordarstellung
in Abhängigkeit der betreffenden Dimensionen ausgedrückt
sind, wird als ein Modellraum bezeichnet.
Auf die gleiche Weise kann ein dreidimensionaler Modellraum
durch Verwendung der Pegel f t-1, f t , f t+1 (2 ≦ t < k-1) von
Signalen dreier benachbarter Punkte konstruiert werden.
Fig. 3 zeigt eine perspektivische Ansicht, die einen derartigen
dreidimensionalen Modellraum darstellt, in dem betreffende
Vektoren durch erforderliche Punkte innerhalb von
Räumen ausgedrückt werden, die durch die maximalen Pegel
der Signale umgeben sind.
In diesem dreidimensionalen Modellraum zeigt eine Linie,
die einen Ursprungspunkt oder einen Ursprung O mit einem
Punkt P, in dem der Vektor sein Maximum hat, verbindet, an,
daß f t-1=f t=f t+1 ist.
Eine Ebene, die in Fig. 4A dargestellt ist, zeigt an, daß
f t-1=f t ≠f t =f t+1 ist.
Eine Ebene, die in Fig. 4A dargestellt ist, zeigt an, daß
f t-1=f t≠f t+1 ist. Darüberhinaus zeigt eine Ebene, die
in Fig. 4B dargestellt ist, an, daß f t-1≠f t+1 ist.
Dies deutet an, daß sich das Signal in einer schrittweisen
Form ändert.
Währenddessen zeigt eine Ebene, die in Fig. 4C dargestellt
ist, an daß f t-1=f t+1≠f t ist, was verdeutlicht, daß
sich das Signal plötzlich ändert.
Wenn dieser dreidimensionale Modellraum aus der Richtung
betrachtet wird, zu der hin sich die Linie O-P erstreckt,
nimmt dieser eine Form an, wie in Fig. 5 gezeigt, wobei die
Signale in den betreffenden Bereichen oder Räumen jeweils
in der äußeren Peripherie, wie dies in der Figur gezeigt
ist, geändert werden. In Fig. 5 wird die Linie O-P in Fig. 3
als ein Ursprung repräsentiert, die Ebene in Fig. 4 wird
als eine Achse A repräsentiert, die Ebene in Fig. 4B wird
als eine Achse B repräsentiert bzw. die Ebene in Fig. 4C
wird als eine Achse C repräsentiert.
Nebenbei bemerkt ist in dem Fall, in dem das Farb-Videosignal
dasjenige des NTSC-Systems ist, dessen Farbartsignal
ein solches, dessen Farbträger mit einer Frequenz von 3,58 MHz
durch das Farbartsignal moduliert wird. Deshalb werden
an drei Punkten bei einem Intervall von 140 ns, was mit ½
der Wellenlänge des Farbträgers korrespondiert, Signale
abgenommen, und die Pegel der Signale an diesen drei Punkten
werden dazu benutzt, den Modellraum darzustellen, wie
dies zuvor beschrieben wurde.
In diesem Fall wird die Farbartsignalkomponente in ihrer
Phase alle 140 ns invertiert. Folglich werden die Farbartsignalkomponenten,
wie dies durch Marken X in Fig. 6 angedeutet
ist, in der Nachbarschaft einer Linie c-f in dem Modellraum
verteilt.
Die Leuchtdichtesignalkomponente wird kaum bei dem Intervall
von etwa 140 ns verändert. Sie weist eine sehr starke
Korrelation auf, so daß die Leuchtdichtesignalkomponenten
in dem Modellraum in Nachbarschaft einer Linie a-h, wie
dies durch Marken O in Fig. 6 gezeigt ist, verteilt werden.
Dementsprechend kann in diesem Modellraum, falls die Räume
außerhalb des Raumes nahe der Linie c-f unterdrückt werden,
das Farbartsignal separat herausgenommen werden. Diese
Erfindung dient dazu, das Farbartsignal auf diese Weise
abzutrennen. Mit Bezug auf die Figuren werden im folgenden
Ausführungsbeispiele für die vorliegende Erfindung beschrieben.
Fig. 7 zeigt ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels
einer Schaltungsanordnung für ein Trennfilter gemäß der
vorliegenden Erfindung. In Fig. 7 wird ein Videosignal über
eine Eingangsklemme 1 einem Bandpaßfilter 2 zugeführt, das
ein Signal in einem Frequenzband von 3,58 MHz ± 500 kHz
erzeugt. Dieses Signal wird einer Reihenschaltung, die aus
einer ersten Verzögerungsschaltung 3 und einer zweiten Verzögerungsschaltung
4 zusammengesetzt ist, wobei jede dieser
Verzögerungsschaltungen eine Verzögerungszeit von 140 ns
hat, zugeführt. Darüber hinaus wird das Signal aus dem Bandpaßfilter 2
und das Signal aus der zweiten Verzögerungsschaltung 4
jeweils einem ersten Inverter 5 bzw. einem zweiten
Inverter 6 zugeführt.
Da die Inverter 5 und 6 wie zuvor beschrieben vorgesehen
sind, werden die Achsen A und C in dem Modellraum invertiert,
und es werden, wie in Fig. 8 gezeigt, die Farbartsignalkomponenten
in der Nähe der Linie a-h verteilt, während
die Leuchtdichtesignalkomponenten in der Nähe der Linie
c-f verteilt werden.
Die Signale aus den Invertern 5 u. 6 und der ersten Verzögerungsschaltung
3 werden jeweils an eine logische Operationsschaltung
oder Logikschaltung 7, 8 bzw. 9 (im folgenden
mit "MAX" bezeichnet) geführt, wobei jede dieser logischen
Operationsschaltungen das maximale Signal aus den Signalen
herausfiltert, die ihnen zugeführt werden, und ebenfalls an
logische Operationsschaltungen oder Logikschaltungen 10, 11
bzw. 12 (im folgenden mit "MIN" bezeichnet), wobei jede
dieser logischen Operationsschaltungen das minimale Signal
aus den ihnen zugeführten Signalen herausfiltert. Den betreffenden
Logikschaltungen 7 bis 12 wird ein Referenzpotential
von 0 V von einer Klemme 13 her zugeführt.
Dementsprechend erzeugen die Logikschaltungen MAX 7-9
positive Polaritätsabschnitte der ihnen zugeführten Signale,
während die Logikschaltungen MIN 10-12 negative Polaritätsabschnitte
der ihnen zugeführten Signale erzeugen.
Das bedeutet, daß Modellräume, wie sie in Fig. 9A, Fig. 9B
sowie Fig. 10A, Fig. 10B gezeigt sind, hergestellt werden.
Die Signale aus den Logikschaltungen MAX 7-9 werden alle
einer Logikschaltung MIN 14, und die Signale aus den Logikschaltungen
MIN 10-12 werden alle einer Logikschaltung
MAX 15 zugeführt.
Durch die stattfindenden logischen Operationen oder Berechnungen
werden die Modellräume unterdrückt, wie in Fig. 9C,
Fig. 9D sowie Fig. 10C, Fig. 10D gezeigt ist. In diesem
Fall enthalten die unterdrückten Räume zahlreiche Leuchtdichtesignalkomponenten,
so daß die Leuchtdichtesignalkomponenten
unterdrückt werden und demzufolge die Farbartsignalkomponenten
erzeugt werden.
Die Farbartsignalkomponenten positiver und negativer Polaritäten,
die auf diese Weise herausgefiltert werden, werden
mittels einer Addierschaltung 16 miteinander addiert und
dann an eine weitere Klemme 17 abgegeben.
Als nächstes wird die Wirkungsweise des Ausführungsbeispiels
für die vorliegende Erfindung gemäß Fig. 7 beschrieben.
Zunächst wird die Arbeitsweise für den Fall, daß das
reine Farbartsignal an die Eingangsklemme 1 geliefert wird,
anhand von Fig. 11A bis 11G beschrieben. In dem NTSC-
System wird, da die Farbträgerfrequenz allgemein 3,58 MHz
beträgt, wobei eine Wellenlänge gleich 280 ns ist, ein Signal
a an der Eingangsseite der ersten Verzögerungsschaltung
3, ein Signal b an deren Ausgangsseite und ein Signal
c an der Ausgangsseite der zweiten Verzögerungsschaltung 4
jeweils zu einem Signal, wie es in Fig. 11A gezeigt ist.
Die Signale a u. c aus diesen Signalen a, b und c werden
den Invertern 5 u. 6 zugeführt. Deshalb werden die Ausgangssignale
davon zu Signalen , b und , wie dies in Fig. 11B
gezeigt ist. Wenn diese Signale , b u. den Logikschaltungen
MAX 7-9 zugeführt werden, erzeugen diese Logikschaltungen
MAX 7-9 Signale ′, b′ und ′, wie dies in Fig. 11C
gezeigt ist, während die Signale , b u. gleichzeitig
den Logikschaltungen MIN 10-12 zugeführt werden, so daß
diese Logikschaltungen MIN 10-12 Signale ′′, b′′ u. ′′
erzeugen, wie dies in Fig. 11D gezeigt ist.
Darüber hinaus werden die Signale ′, b′ und ′ aus den Logikschaltungen
MAX 7-9 an die Logikschaltung MIN 14 geliefert,
die ein Signal e derart erzeugt, wie es in Fig. 11E
dargestellt ist, während die Signale ′′, b′′ u. ′′ aus
den Logikschaltungen MIN 10-12 an die Logikschaltung MAX
15 geliefert werden, die ein Signal f erzeugt, wie es in
Fig. 11F gezeigt ist. Diese Signale e u. f werden durch die
Addierschaltung 16 addiert, und daher wird ein Ausgangssignal
g, wie es in Fig. 11G dargestellt ist, an der weiteren
Klemme 17 erzeugt.
In anderen Worten ausgedrückt heißt dies, daß in Übereinstimmung
mit dieser Schaltungsanordnung das eingegebene
Farbartsignal ohne Verschlechterung an der eine Ausgangsklemme
darstellenden weiteren Klemme 17 hervorgebracht wird.
Als nächstes wird die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung gemäß Fig. 7 für den Fall, daß das reine
Leuchtdichtesignal an die Eingangsklemme 1 gelegt wird,
anhand von Fig. 12A-Fig. 12B erläutert. In diesem Fall
nehmen das Signal a an der Eingangsseite der ersten Verzögerungsschaltung
3, das Signal b an deren Ausgangsseite bzw.
das Signal c an der Ausgangsseite der zweiten Verzögerungsschaltung
4 jeweils eine Form an, wie sie in Fig. 12A gezeigt
ist. Die Signale , b u. , die an die Logikschaltungen
MAX 7-9 und die Logikschaltungen MIN 10-12 zu
liefern sind, nehmen jeweils die Form an, wie sie in Fig. 12B
gezeigt ist. Darüber hinaus nehmen die Ausgangssignale
′, b′ u. ′ der Logikschaltungen MAX 7-9 jeweils eine
Form an, wie sie in Fig. 12C gezeigt ist, während die Ausgangssignale
′′, b′′ u. ′′ der Logikschaltungen MIN
10-12 jeweils eine Form annehmen, wie sie in Fig. 12D
gezeigt ist. Dementsprechend wird das Ausgangssignal e der
Logikschaltung MIN 14 zu Null, wie dies in Fig. 12E gezeigt
ist, und das Ausgangssignal f aus der Logikschaltung MAX 15
wird zu Null, wie dies in Fig. 12F gezeigt ist, so daß das
Ausgangssignal g der Addierschaltung 16 zu Null wird, wie
dies in Fig. 12G gezeigt ist.
Das bedeutet, daß in dieser Schaltung die Leuchtdichtesignalkomponente
unterdrückt wird und niemals an der Klemme
17 auftreten wird.
Schließlich wird die Wirkungsweise der erfindungsgemäßen
Schaltungsanordnung gemäß Fig. 7 für den Fall, in dem das
zusammengesetzte Farb-Videosignal, das das Leuchtdichtesignal
gemischt mit dem Farbartsignal enthält, der Eingangsklemme 1
zugeführt wird, anhand der Fig. 13A bis 13G
erläutert. In diesem Fall nimmt das Signal a an der Eingangsseite
der ersten Verzögerungsschaltung 3, das Signal b
an deren Ausgangsseite und das Signal c an der Ausgangsseite
der zweiten Verzögerungsschaltung 4 jeweils eine Form
an, wie sie in Fig. 13A gezeigt ist. Darum nehmen das Signal
, das Signal b und das Signal , welche Signale an
die Logikschaltungen MAX 7-9 und die Logikschaltungen MIN
10-12 zu liefern sind, jeweils eine Form an, wie sie in
Fig. 13B gezeigt ist.
Darüber hinaus nehmen die Ausgangssignale ′, b′ u. ′ der
Logikschaltungen MAX 7-9 jeweils die Form an, wie sie in
Fig. 13C gezeigt ist, während die Ausgangssignale ′′, b′′
u. ′′ der Logikschaltungen MIN 10-12 jeweils die Form
annehmen, wie sie in Fig. 13D gezeigt ist. Dementsprechend
nimmt das Ausgangssignal e aus der Logikschaltung MIN 14
eine Form an, wie sie in Fig. 13E gezeigt ist, während das
Ausgangssignal f aus der Logikschaltung MAX 15 eine Form
annimmt, wie sie in Fig. 13F gezeigt ist, so daß das
Ausgangssignal g der Addierschaltung 16 eine Form annimmt,
wie sie in Fig. 13G gezeigt ist. Demzufolge wird das reine
Farbartsignal, da die Leuchtdichtesignalkomponente entfernt
worden ist, an der Klemme 17 erzeugt.
Auf diese Weise wird das Leuchtdichtesignal unterdrückt,
und es wird demzufolge das Farbartsignal gewonnen. Entsprechend
der vorliegenden Erfindung wird, da die Filterung des
Signals auf der Grundlage der Deformation der zuvor erläuterten
Modellräume durchgeführt wird, das Leuchtdichtesignal
ohne Verschlechterung des Farbartsignals entfernt, auf
welche Weise ein zufriedenstellendes Farbartsignal gewonnen
wird.
Darüber hinaus war im Falle der Verwendung des herkömmlichen
Kammfilters die benutzte Verzögerungsschaltung, die eine
Horizontalperiode (1H) hat, beträchtlich groß in ihren Abmessungen
und teuer. Gemäß der vorliegenden Erfindung wird
dagegen eine derartige 1H-Verzögerungsschaltung nicht benötigt,
so daß die Schaltungsanordnung erfindungsgemäß sowohl
kompakt aufgebaut als auch kostengünstig herzustellen ist.
Fig. 14 zeigt ein praktisches Ausführungsbeispiel für eine
Schaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung.
In dieser Figur sind drei Schaltkreise vorgesehen, die jeweils
aus einem Paar von pnp-Tranistoren 21 a, 22 a; 21 b,
22 b; 21 c, 22 c gebildet sind. Deren Kollektoren sind miteinander
an Erde gelegt. Die Emitter jedes der Paare von Transistoren
sind jeweils miteinander verbunden. Die Verbindungspunkte
dazwischen sind jeweils über einen Widerstand
23 a, 23 b bzw. 23 c mit einer Stromversorgungsklemme 24 auf
ein Potential V cc gelegt und außerdem jeweils mit einem
Basisanschluß eines npn-Transistors 25 a, 25 b bzw. 25 c verbunden.
Die Kollektoren dieser Transistoren 25 a, 25 b, 25 c
sind mit der Stromversorgungsklemme 24 verbunden. Die Emitter
dieser Transistoren sind zusammengeschaltet und über
einen Widerstand 26 geerdet und ebenfalls mit einer Klemme
17 über einen Widerstand 27 verbunden.
Ferner sind drei Schaltkreise vorgesehen, von denen jeder
aus einem Paar von npn-Transistoren 31 a, 32 a; 31 b, 32 b;
31 c, 32 c gebildet ist. Die Kollektoren dieser Transistoren
sind miteinander an die Stromversorgungsklemme 24 angeschlossen.
Die Emitter jedes Paares dieser Transistoren
sind jeweils miteinander verbunden und über einen Widerstand
33 a, 33 b bzw. 33 c an Erde gelegt und außerdem jeweils
mit dem Basisanschluß eines pnp-Transistors 35 a, 35 b bzw.
35 c gelegt. Die Kollektoren dieser pnp-Transistoren 35 a-
35 c sind geerdet. Ihre Emitter sind miteinander verbunden
und über einen Widerstand 36 an die Stromversorgungsklemme
24 angeschaltet und außerdem über einen Widerstand 37 mit
der als Ausgangsklemme dienenden Klemme 17 verbunden.
Die Basisanschlüsse der Transistoren 21 a, 31 a; 21 b, 31 b;
21 c, 31 c sind miteinander mit den Ausgangsseiten (angedeutet
durch , b u. ) des Inverters 5, der Verzögerungsschaltung
3 und des Inverters 6 über Kondensatoren 41 a, 41 b bzw.
41 c verbunden und außerdem über einen Stromquellenanschluß
mittels weiterer Widerstände 42 a, 42 b bzw. 42 c auf ein Potential
½ V cc gelegt. Desweiteren sind die Basisanschlüsse
der Transistoren 22 a, 22 b, 22 c, 32 a, 32 b u. 32 c zusammen
mit dem Stromversorgungsanschluß 34 verbunden.
In dieser Schaltungsanordnung gemäß Fig. 14 stellen die
Paare von Transistoren 21 a, 22 a; 21 b, 22 b; 21 c, 22 c jeweils
die in Fig. 7 gezeigten Logikschaltungen MIN 10-12 dar,
während die Paare von Transistoren 31 a, 32 a; 31 b, 32 b; 31 c,
32 c die in Fig. 7 gezeigten Logikschaltungen MAX 7-9 darstellen.
Dementsprechend wird in jeder dieser Logikschaltungen
MAX 7-9 und in jeder dieser Logikschaltungen MIN
10-12 das Eingangssignal mit dem Potential ½ V cc verglichen,
wodurch entweder das kleinere oder das größere davon
herausgefiltert wird. Ferner stellen die Transistoren
25 a-25 c die Logikschaltung MAX 15 dar, und die Transistoren
35 a-35 c stellen die Logikschaltung MIN 14 dar. Außerdem
stellen die Widerstände 26, 27, 36 u. 37 die Addierschaltung
16 dar. In dieser Addierschaltung 16 werden die
Signale, die höher als ½ V cc liegen, und diejenigen, die
niedriger als dieser Wert liegen, miteinander addiert und
dann an die Klemme 17 geliefert.
Fig. 15 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für die vorliegende
Erfindung, wobei gleiche Bezugszeichen wie in Fig. 7
und Fig. 14 gleiche Elemente und Teile benutzt werden und
wofür keine ins einzelne gehende Beschreibung gegeben wird.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß dieser Figur werden die
Signale aus dem Inverter 5, der Verzögerungsschaltung 3 und
dem Inverter 6 an die Logikschaltung MIN 14 und die Logikschaltung
MAX 15 geliefert, und deren Ausgangssignale werden
mit der Referenzspannung an der Klemme 13 in der Logikschaltung
MAX 7 und der Logikschaltung MIN 10 verglichen.
Die Ausgangssignale daraus werden in der Addierschaltung 16
addiert.
Es ist ersichtlich, daß diese Schaltungsanordnung gemäß
Fig. 15 die gleichen Ergebnisse wie die Schaltungsanordnung
gemäß Fig. 7 liefern kann.
Fig. 16 zeigt schematisch ein Ausführungsbeispiel für eine
Schaltungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung zum
Gewinnen des Farbartsignals zusammen mit dem Leuchtdichtesignal.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß dieser Figur wird
ein Signal, das an die Eingangsklemme 1 gelegt wird, über
eine Verzögerungsschaltung 51, die eine Verzögerungszeit
von 140 ns hat, an eine Subtrahierschaltung 52 geliefert,
und das Farbartsignal, das an der als Ausgangsklemme dienenden
Klemme 17 erzeugt wird, wird ebenfalls an diese Subtrahierschaltung
52 geliefert. In dieser Subtrahierschaltung
52 wird das Farbartsignal von dem von der Verzögerungsschaltung
51 her eingegebenen Signal subtrahiert, wodurch daraus
das Leuchtdichtesignal gewonnen wird, das dann an eine Ausgangsklemme
53 geliefert wird.
Entsprechend dieser in Fig. 16 gezeigten Schaltungsanordnung
ist es, da das Farbartsignal ohne eine Signalverschlechterung
von dem zusammengesetzten Video-Signal subtrahiert
wird, möglich, ein Leuchtdichtesignal zu gewinnen,
das keine sog. Punkt-Interferenz oder dergl. aufweist, die
durch das verbleibende Farbartsignal verursacht werden könnte.
Fig. 17 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel für die vorliegende
Erfindung zum Gewinnen des Farbartsignals zusammen
mit dem Leuchtdichtesignal, wobei zusätzlich ein Kammfilter
an die Schaltungsanordnung angeschlossen ist. Dabei
wird in dem Ausführungsbeispiel gemäß dieser Figur das Signal
an der Eingangsklemme 1 an eine erste Verzögerungsschaltung
61 und eine zweite Verzögerungsschaltung 62 geliefert,
wobei jede dieser Verzögerungsschaltungen eine
Verzögerungszeit von 1 H aufweist. Die Signale an der Eingangsseite
der ersten Verzögerungsschaltung 61 und den Ausgangsseiten
der Verzögerungsschaltungen 61 u. 62 werden
einer Addierschaltung 63 mit einem jeweiligen Gewinn von
-¼, ½ bzw. -¼ zugeführt, auf welche Weise ein ein
Farbartsignal gewinnendes Kammfilter zusammengestellt ist.
Wenn das Signal aus diesem Kammfilter außerdem dem Trennfilter
gemäß der vorliegenden Erfindung zugeführt wird, ist es
möglich, die Gewinnung eines vollkommen zufriedenstellenden
Farbartsignals durchzuführen.
Desweiteren kann das Trennfilter gemäß der vorliegenden
Erfindung durch Verwendung einer Verzögerungsschaltung, die
eine Verzögerungszeit von 280 ns hat, aufgebaut werden. In
einem solchen Fall werden, da das Farbartsignal wieder die
orginale Phase annimmt, die Inverter 5 u. 6 nicht benötigt.
Darüber hinaus werden in Übereinstimmung mit der vorliegenden
Erfindung eine oder mehr als drei Verzögerungsschaltungen
benutzt, um die Signalkomponenten in Modellräumen mit
zwei oder mehr als vier Dimensionen zu verteilen, auf welche
Weise die Filterung durchgeführt werden kann.
Fig. 18 zeigt ein derartiges Ausführungsbeispiel für die
vorliegende Erfindung, bei dem eine Verzögerungsschaltung
verwendet wird. Da die Schaltungsanordnung gemäß Fig. 18
mit Ausnahme der Verzögerungsschaltung 4 und des Inverters
6 die gleiche wie diejenige gemäß Fig. 7 ist und die meisten
der Schaltungselemente denen in der Schaltungsanordnung
gemäß Fig. 7 entsprechen, wird hierfür keine ins einzelne
gehende Beschreibung gegeben. Entsprechend der Schaltungsanordnung
gemäß Fig. 18 kann ebenfalls das reine Farbartsignal
gewonnen werden.
Die Wirkungsweise der Schaltungsanordnung gemäß Fig. 18,
bei der das zusammengesetzte Farb-Videosignal, in dem das
Leuchtdichtesignal und das Farbartsignal miteinander vermischt
sind, an die Eingangsklemme 1 geliefert wird, wird
im folgenden anhand von Fig. 19A-Fig. 19G beschrieben.
Im vorliegenden Fall nimmt das Signal a an der Eingangsseite
der Verzögerungsschaltung 3 und das Signal b an der Ausgangsseite
davon eine Form an, wie sie in Fig. 19A dargestellt
ist. Demzufolge nehmen das Signal , das der Logikschaltung
MAX 7 und der Logikschaltung MIN 10 zuzuführen
ist, und das Signal b, das der Logikschaltung MAX 8 und der
Logikschaltung MIN 11 zuzuführen ist, jeweils eine Form an,
wie sie in Fig. 19B gezeigt ist.
Außerdem nehmen die Ausgangssignale ′ und b′ der Logikschaltungen
MAX 7 u. 8 jeweils eine Form an, wie sie in
Fig. 19C gezeigt ist, während die Ausgangssignale ′′ u.
b′′ der Logikschaltungen MIN 10 u. 11 jeweils eine Form
annehmen, wie sie in Fig. 19D gezeigt ist.
Daher nimmt das Ausgangssignal e aus der Logikschaltung MIN
14 eine Form an, wie sie in Fig. 19E gezeigt ist, während
das Ausgangssignal f aus der Logikschaltung MAX 15 eine
Form annimmt, wie sie in Fig. 19F gezeigt ist. Auf diese
Weise nimmt das Ausgangssignal g der Addierschaltung 16
eine Form an, wie sie in Fig. 19G gezeigt ist, so daß das
reine Farbartsignal, von dem das Leuchtdichtesignal abgetrennt
worden ist, an der als Ausgangsklemme dienenden Klemme 17
auftritt.
Fig. 20 zeigt schematisch ein weiteres Ausführungsbeispiel
für die vorliegende Erfindung. Da die Schaltungsanordnung
gemäß Fig. 20 mit Ausnahme der Verzögerungsschaltung 4 und
des Inverters 6 die gleiche wie diejenige gemäß Fig. 15 ist
und die meisten der Schaltungselemente dieser Schaltungsanordnung
die gleichen wie die derjenigen gemäß Fig. 15 sind,
wird diese Schaltungsanordnung nicht im einzelnen beschrieben.
Es ist jedoch ersichtlich, daß die Schaltungsanordnung
gemäß Fig. 20 das Gleiche wie diejenige gemäß Fig. 18 bewirken
kann.
Die Erfindung kann im übrigen auch in einem Fall angewendet
werden, in dem das Signal in jeder Form von analogen und
digitalen Signalen verarbeitet wird.
Die zuvor gegebene Beschreibung bezieht sich auf bevorzugte
Ausführungsbeispiele für die vorliegende Erfindung. Es ist
jedoch ersichtlich, daß zahlreiche Modifikationen und Änderungen
durch den Fachmann durchgeführt werden können, ohne
daß dazu der allgemeine Erfindungsgedanke oder der Schutzumfang
der neuartigen Konzeptionen der Schaltungsanordnung
verlassen werden müßte. Der Schutzumfang für die vorliegende
Erfindung ist durch die Ansprüche bestimmt.
Claims (5)
1. Trennfilter zur Verwendung in einem Farb-Fernsehempfänger
zum Trennen eines Leuchtdichtesignals von einem Farbartsignal
in einem zusammengesetzten Farb-Videosignal, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Bandpaßfilter (2)
vorgesehen ist, dem das zusammengesetzte Farb-Videosignal
zugeführt wird und das eine Resonanzfrequenz gleich der
Frequenz des Farbträgers hat, daß ein erster Schaltungsteil
vorgesehen ist, dem ein Ausgangssignal des Bandpaßfilters
(2) zum Erzeugen erster und zweiter Signale, welche die
gleiche Phase, jedoch unterschiedliche Zeitbeziehungen haben,
zugeführt wird, und daß ein zweiter Schaltungsteil zum
Vergleichen der Pegel der ersten und zweiten Signale mit
dem Pegel eines Referenzsignals und zum Erzeugen eines von den
zwei Signalen, dessen Pegel näher bei dem des Referenzsignals
liegt, vorgesehen ist.
2. Trennfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Verzögerungsschaltung (3) vorgesehen
ist, die mit dem Ausgangssignal des Bandpaßfilters
(2) versorgt wird und eine Verzögerungszeit von
1/f sc × ½ × (2N + 1)(f sc : Farbträgerfrequenz, N: ganze
Zahl einschließlich null) hat, und daß ein Inverter (5)
vorgesehen ist, der mit der Eingangsseite oder der Ausgangsseite
der Verzögerungsschaltung (3) verbunden ist, wobei
das erste Signal an der Eingangsseite der Verzögerungsschaltung
(3) über den Inverter (5) oder direkt gewonnen wird
und wobei das zweite Signal direkt an der Ausgangsseite der
Verzögerungsschaltung (3) oder über einen Inverter gewonnen
wird.
3. Trennfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der erste Schaltungsteil eine Verzögerungsschaltung
(3) enthält, die mit dem Ausgangssignal des
Bandpaßfilters (2) beliefert wird und eine Verzögerungszeit
von 1/f sc × (N+1) hat, wobei das erste Signal an der
Eingangsseite dieser Verzögerungsschaltung (3) und das zweite
Signal an der Ausgangsseite dieser Verzögerungsschaltung
(3) gewonnen wird.
4. Trennfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß ein zweiter Schaltungsteil vorgesehen
ist, der zumindest eine erste und eine zweite Logikschaltung
MAX (7, 8) und zumindest eine erste und eine zweite
Logikschaltung MIN (10, 11) enthält, wobei jede dieser Logikschaltungen
eine erste und eine zweite Eingangsklemme
aufweist, daß die ersten Eingangsklemmen der ersten und der
zweiten Logikschaltung MAX (7, 8) und der ersten und der
zweiten Logikschaltung MIN (10, 11) mit dem Referenzsignal
versorgt werden, daß die zweite Eingangsklemme der ersten
Logikschaltung MAX (7) und die zweite Eingangsklemme der
ersten Logikschaltung MIN (10) mit dem ersten Signal ()
aus dem ersten Schaltungsteil beliefert werden, daß die
zweite Eingangsklemme der zweiten Logikschaltung MAX (8)
und die zweite Eingangsklemme der zweiten Logikschaltung
MIN (11) mit dem zweiten Signal (b) aus dem ersten Schaltungsteil
beliefert werden, daß eine dritte Logikschaltung
MIN (14) vorgesehen ist, die mit Ausgangssignalen (′, b′)
der ersten und der zweiten Logikschaltung MAX (7, 8) beliefert
wird, daß eine dritte Logikschaltung MAX (15) vorgesehen
ist, die mit Ausgangssignalen (′′, b′′) der ersten und
der zweiten Logikschaltung MIN (10, 11) beliefert wird, und
daß eine Addierschaltung (16) zum Addieren eines Ausgangssignals
(e) der dritten Logikschaltung MIN (14) und eines Ausgangssignals
(f) der dritten Logikschaltung MAX (15) und
zum Erzeugen eines reinen Farbartsignals (g) vorgesehen ist
(Fig. 7).
5. Trennfilter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der zweite Schaltungsteil eine
erste Logikschaltung MIN (14) und eine erste Logikschaltung
MAX (15) enthält, welche Logikschaltungen jeweils zumindest
eine erste und eine zweite Eingangsklemme haben, wobei die
ersten und zweiten Eingangsklemmen der ersten Logikschaltung
MIN (14) und der ersten Logikschaltung MAX (15) mit
dem ersten bzw. dem zweiten Signal aus dem ersten Schaltungsteil
beliefert werden, daß eine zweite Logikschaltung
MAX (7) und eine zweite Logikschaltung MIN (10) vorgesehen
sind, welche Logikschaltungen jeweils eine erste Eingangsklemme,
die mit dem Referenzsignal beliefert wird, und jeweils
eine zweite Eingangsklemme, die jeweils mit dem Ausgangssignal
der ersten Logikschaltung MIN (14) bzw. der ersten
Logikschaltung MAX (15) beliefert wird, haben, und
daß eine Addierschaltung (16) zum Addieren des Ausgangssignals
der zweiten Logikschaltung MAX (7) und des Ausgangssignals
der zweiten Logikschaltung MIN (10) sowie zum Erzeugen
eines reinen Farbartsignals vorgesehen ist (Fig. 15).
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