DE3309680A1

DE3309680A1 - Automatisches farbregelsystem fuer einen digitalen fernsehempfaenger

Info

Publication number: DE3309680A1
Application number: DE19833309680
Authority: DE
Inventors: Steven Michael Eliscu; Jun Henry Garton Lewis
Original assignee: RCA Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1982-03-18
Filing date: 1983-03-17
Publication date: 1983-10-06
Anticipated expiration: 2003-03-18
Also published as: JPH0669223B2; FR2523793B1; CA1195768A; AU563598B2; US4447826A; DE3309680C3; KR910004288B1; DE3309680C2; FR2523793A1; GB8307377D0; AU1239083A; ATA96683A; GB2118800A; IT8320004A0; ES8403684A1; IT8320004A1; GB2118800B; KR840004651A; AT384705B; IT1167556B

Description

RCA 77,944 Sch/Vu
U.S. Ser. No. 359,433
vom 18. März 1982

RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)

Automatisches Farbregelsystem für einen digitalen

Fernsehempfänger

Die Erfindung betrifft digitale Fernsehempfänger und bezieht sich insbesondere auf eine Anordnung zur automatischen Regelung des Farbsignalpegels in einem digitalen Fernsehempfänger.

Bei einem typischen Fernsehempfänger, bei welchem das Basisband-Videosignal in einer analogen Form verarbeitet wird, wird das Farbsignal vom Leuchtdichtesignal abgetrennt und einem Farb-Bandpaßfilter, oder einer Farbanhebeschaltung zugeführt. Letztere leitet das Farbsignal weiter und hat eine solche Charakteristik, daß sie Amplitudenschwankungen des Signals korrigiert, die aus der Zwischenfrequenz-Charakteristik des Fernsehers herrühren, aufgrund deren nämlich eine Tendenz zur Dämpfung hochfrequenter Farbsignalkomponenten besteht. Das gefilterte Farbsignal wird dann einem ersten Farbverstärker zugeführt, der mit einer Farbsperre und einer automatischen Farbregelschaltung zu einer Schleife zusammengeschaltet ist. Die automatische Färb-

regelschaltung füllt die Amplitude des Farbsynchronsignals ab und unterdrückt entweder das Farbsignal, wenn die Farbsynchronsignalamplitude zu niedrig ist, oder sie verstärkt das Farbsignal auf einen Soll-Pegel. Das Farbsignal wird dann einem zweiten Verstärker zugeführt, der sich durch den Farbeinsteller des Gerätes beeinflussen läßt.

Bei den RCA-Empfängern der Colortrak-Serie umfaßt dieser Farbeinsteller beispielsweise zwei Einstellorgane, nämlich den Sättigungseinsteller und den PIX-Einsteller, von denen der letztgenannte mit der Einstellung des Helligkeitskontrasteinstellers gleichläuft. Das Farbsignal wird weiterhin entsprechend der Position dieser Einsteller weiterverstärkt oder gedämpft, so daß ein für die Farbdemodulation geeignetes Farbsignal entsteht. Dieses Farbsignal wird auch einem Ubersteuerungsdetektor zugeführt, welcher Spitzenamplituden des Farbsignals feststellt und die Verstärkung des Farbkanals verringert, wenn der Signalpegel zu hoch ist.

Bei einem Fernsehempfänger, bei welchem das Basisband-Videosignal digital verarbeitet wird, ist es erwünscht, die oben genannten Funktionen eines analogen Fernsehempfängers vollständig durch digitale Schaltungen auszuführen. Ein direkter Weg, um diese Funktionen digital zu realisieren, würde darin bestehen, den erforderlichen Verstärkungsgrad für die automatische Farbregelung zu bestimmen, und dann das Farbsignal in einem digitalen Multiplizierer mit diesem Verstärkungsfaktor zu multiplizieren. Das Farbsignal könnte dann in einem zweiten digitalen Multiplizierer mit einem zweiten Verstärkungsfaktor multipliziert werden, der aus dem erwähnten Einsteller abgeleitet wird, und dann, falls nötig, in einem dritten digitalen Multiplizierer mit einem dritten Verstärkungsfaktor multipliziert v/erden, der von einem digitalen Ubersteuerungsdetektor geliefert wird.

Diese vielfache Benutzung von Multiplizierern in einem

digitalen Fernsehempfänger ist jedoch wegen ihrer Komplexität und der niedrigen Verarbeitungsgeschwindigkeit unzweckmäßig. Es ist daher erwünscht, die Farbverstärkung in einfacher Weise und mit großer Verarbeitungsgeschwindigkeit vorzunehmen. Außerdem sollte die Farbverstärkungsregelung im Zusammenhang mit anderen digitalen Filter- und Demodulationsprozessen vorgenommen werden, so daß die Signalauflösung bei einem akzeptablen Wert bleibt, ohne daß übermäßige Störkomponenten im Farbkanal aufträten.

Gemäß einem Gesichtspunkt der Erfindung wird die Verstärkung für das Farbsignal bei einem digitalen Fernsehempfänger in Übereinstimmung mit dem Wert eines Gesamtverstärkungsfaktors geregelt, der durch Zusammenfassung der Ver-Stärkungsregelfaktoren gebildet wird, die sich durch einen Hand-Farbeinsteller, die automatische Farbregelung und die Farbübersteuerung ergeben. Die Verstärkungsregelung entsprechend dem Gesamtregelfaktor wird realisiert durch einen Grobverstärkungsblock, welcher die Farbsignalverstärkung in Beträgen von 6 dB anhebt oder absenkt, und einen Feinverstärkungsblock, welcher eine Feinverstärkungsregelung über einen Bereich von 6 dB oder weniger in fein bestimmten Beträgen bewirkt. Bei einer bevorzugten Ausführung wird das digitale Farbverstärkersystem unter Steuerung durch einen Mikroprozessor betrieben, welcher Signale erhält, die eine Farbübersteuerung, Stellwerte des vom Benutzer betätigbaren Einstellers und die Farbsynchronsignalamplitude wiedergeben. Der Mikroprozessor berechnet dann die Gesamtfarbsignalverstärkung und teilt die Verstärkung zwischen Grob- und Feinverstärkungsregelblock auf. Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt der Grobverstärkerblock steuerbare Schieberegister zur Einstellung der Farbsignalverstärkung über einen Bereich von 18dB in 6 dB-Beträgen, und der Feinverstärkerblock enthält eine Addierschaltung und einen RAM-Speicher, der durch das Farbsignal adressiert wird und eine vom Mikroprozessor berechnete Datcntnbcllo enthält.

Gemäß einem Gesichtspunkt der bevorzugten Ausführungs der Erfindung sind die Schieberegister, welche für die Realisierung der Grobverstärkung benutzt werden, zwischen Eingang und Ausgang des Farbdemodulators aufgeteilt, und damit erhält man akzeptable Signalpegel für die Farbdemodulation und -filterung, ohne daß übermäßige Störungen (Rauschen) im Farbkanal auftreten würden.

In den beiliegenden Zeichnungen zeigen: 10

Fig. 1 das Blockschaltbild des digitalen Basisband-Videosignalverarbeitungsteils eines Fernsehempfängers gemäß der Erfindung;

Fig. 2 den Regelbereich des Farbsignalverarbeitungsteils der Schaltung nach Fig. 1;

Fig. 3 eine Farbsynchronsignalwellenlinie zur Erläuterung der Betriebsweise des Farbsignalverarbeitungsteils nach Fig. 1;

Fig. 4 die Farbsynchronsignal-Abtastschaltung aus Fig. 1 in näheren Einzelheiten und

Fig. 5 bis 10 Flußdiagramme für einen Mikroprozessor zur Berechnung und Aufteilung der notwendigen Farbverstärkung unter den Farbverstärkungsregelblocks aus Fig. 1.
25

Bei dem in Fig. 1 gezeigten Videosignalverarbeitungsteil eines digitalen Fernsehempfängers wird ein Videoeingangssignal dem Eingang eines Analog/Digital-Konverters 10 zugeführt, welcher das Videosignal abtastet und es in digitale Signalabtastwerte umwandelt, die einem digitalen Kammfilter 12 zugeführt werden, welches das Signal in Leuchtdichtekomponenten Y und Farbkomponenten C aufteilt. Die y-Signalabtastwerte werden einer Leuchtdichtesignalverarbeitungsschaltung 14 zugeführt, welche das Signal Y entsprechend einem Kontrastsignal verarbeitet, das von einem Kontrasteinsteller 15 stammt. Das verarbeitete Signal Y wird dann einer Matrixschaltung 16 zugeführt.

Das abgetrennte Signal C gelangt zu einer Farbverstärkungsregelschaltung, die gemäß der Erfindung aufgebaut ist. Das Signal C wird Eingängen eines Farbsynchronsignalabtasters 24 und eines 12 dB-Grobverstärkungs-Schieberegisters20 zugeführt. Letzteres enthält ein steuerbares Parallelschieberegister, welches durch Signale auf Schieberegistersteuerleitungen 83 gesteuert wird. Wegen seiner hohen Arbeitsgeschwindigkeit und wegen seiner Realisierbarkeit als integrierte Schaltung eignet sich für das Schieberegister 20 ein sogenanntes "Barrel"-Schieberegister, wie es in dem Aufsatz "Introduction To VLSI Systems" von Mead und Conway, veröffentlicht durch Addison-Wesley (1980), beschrieben ist. Ein steuerbares Schieberegister läßt sich auch mit einer Multiplexschaltung realisieren, welche Gruppen von Bits des digitalen Farbsignals in Abhängigkeit von den Signalen auf den Steuerleitungen 83 auswählt. Wegen der größeren Arbeitsgeschwindigkeit ist jedoch die Realisierung des steuerbaren Schieberegisters unter Verwendung von Kombinationslogikschaltungen, wie etwa mit einem "Barrel"-Schieberegister oder einem Multiplexer einer getakteten Ausführung vorzuziehen.

Das Grobverstärkungs-Schieberegister 20 kann so programmiert v/erden, daß es die Farbdatenwörter um eine, um zwei oder um gar keine Bitstelle nach links (also zu den höherwertigcn Bits) verschiebt. Nachfolgend sei die Betriebsweise der Farbsynchronsignal-Abtastschaltung 24 beschrieben. Am Ausgang des Grobverstärkungs-Schieberegisters 20 entstehende Farbwörter gelangen zum Eingang eines Farb-Bandpaßfilters oder einer Anhebungsschaltung 22, die beispielsweise ein FIR-Filter aufweisen kann.

Farbsignale am Ausgang des Farb-Bandpaßfilters 22 gelangen zu einem Feinverstärkungsblock 30. Die Farbsignale werden Adrcsseneingänqen eines RAM-Speichers 32 und einem Eingang einer Addierschaltung 36 zugeführt. Der Ausgang des RAM-Speichers 32 ist mit einem zweiten Eingang der Addierschal-

-ιοί tung 36 gekoppelt. Farbsignale am Ausgang der Addierschaltung 36 gelangen zu einem Farbsignaldemodulator 40, der eine I-Signalverarbeitungsschaltung 42 und eine Q-Signalverarbeitungsschaltung 4 4 enthält. Diese beiden Signal-Verarbeitungsschaltungen können so aufgebaut sein, wie es in der US-Patentanmeldung Ser. No. 297,556 mit dem Titel "Digital Color Television Signal Demodulator" (Anmeldetag 31. August 1981) beschrieben ist (OS 32 32 357). Die verarbeiteten Signale I und Q gelangen von den Signalverarbeitungsschaltungen 42 und 44 zu Eingängen eines weiteren Grobverstärkungs-Schieberegisters 50, welches +6 dB-Schiebcregister 52 und 54 enthält, die von Signalen auf den Steuerleitungen 83 gesteuert werden. Die Signale I und Q an den Ausgängen der Schieberegister 52 und 54 werden Eingängen der Matrixschaltung 16 zugeführt, welche die Signale Y, I und Q zu Rot-, Grün- und Blau-Farbsignalen matriziert.

Das Signal I am Ausgang des +6 dB-Schieberegisters 52 wird auch dem Eingang einer Farbübersteuerungs-Bezugsvergleichsschaltung 62 eines Farbübersteuerungsdetektors 60 zugeführt. Die Vergleichsschaltung 62 vergleicht den Pegel des Signals I mit einem Bezugswert, welcher von Datenleitungen 86 zugeführt wird. Wenn das Signal I den Bezugswert überschreitet, dann wird ein Impuls einem Zähler 6 4 zugeführt, der die Impulse über ein vorgegebenes Zeitintervall zählt. Der Ausgang des Zählers 64 ist mit einer Datenleitung 82 gekoppelt, die an einem Eingang eines Mikroprozessors 80 angeschlossen ist. Die Ausgänge der Farbsynchronsignalabtastschaltung 24, einer PIX-Verriegelungsschaltung 74 und einer SAT-Verriegelungsschaltung 78 sind ebenfalls mit der Datenleitung 82 gekoppelt. Ein PIX-Steuerwort, welches von dem handbedienbaren PIX-Einsteller 72 erzeugt wird, wird dem Eingang der PIX-Verriegelungsschaltung 74 zugeführt, und ein Sättigungssteuerwort, welches von einem handbedienbaren Sättigungseinsteller 76 erzeugt wird, wird dem Einqang der SAT-Verriegelungsschaltung 78 zugeführt. Der Mikroprozessor 80 steuert die Farbsynchronsignal-Abtastschaltung 24, die

4 . a

-11-

PIX-Verriegelungsschaltung 74 und die SAT-Verriegelungsschaltung 78 über Steuerwörter auf den Steuerleitungen 81. Die Mikroprozessor-Steuerwörter auf den Leitungen 84 für die Feinverstärkungsregelung steuern die Eingabe des RAM-Speichers 32 des Feinverstärkerblocks 30 und außerdem einen Pufferspeicher 34, welcher der Datenspeicherung für den RAM-Speicher 32 dient. Der Mikroprozessor steuert auch den Farbübersteuerungsdetektor 60 über Signale auf COD-Steuerleitungen 85 und die Grobverstärkungs-Schieberegister über Steuerleitungen 83.

Das 12 dB-Grobverstärkungs-Schieberegister 20 kann Verstärkungen von 1, 2 oder 4 realisieren, indem die Farbsignalwörter um 0, 1 oder 2 Bitpositionen nach links verschoben werden. Ähnlich können die +6 dB-Schieberegister 50 Verstärkungswerte von 1 oder 2 realisieren, indem die demodulierten Farbsignale um 0 oder 1 Bitstelle nach links verschoben werden. Diese beiden Schieberegister können zu einem einzigen 8 dB-Schieberegister beispielsweise anstatt entweder des Schieberegisters 20 oder des Schieberegisters 50 kombiniert werden. Wenn jedoch die Schieberegister kombiniert und anstelle der Schieberegister 20 und 50 benutzt werden, womit sich der volle Verstärkungsgrad von 8 am Ausgang der Demodulatoren 40 ergibt, dann können die Farbsignalpegel in den Demodulatoren nicht ausreichend sein, um in den gefilterten und demodulierten Farbsignalen die gewünschte Auflösung zu ergeben. Wenn andererseits die Schieberegister zur Bewirkung des vollen Verstärkungsgrades von 8 (drei Verschiebungen nach links) am Eingang des Farbkanals kombiniert werden, dann würden in den Eingangsfarbsignalen die drei niedrigstwertigen Bitpositionen mit Nullen besetzt werden, wenn die Wörter nach links verschoben werden. Die drei Nullbits haben aber keine Beziehung zum tatsächlichen Wert des Farbwortes und führen somit zu einem 5 Rauschen geringen Pegels im Signal. Damit wird im Farbkanal ein übermäßig verrauschtes Signal gefiltert und demoduliert. Bei der Ausführung nach Fig. 1 ist ein Kompromiß zwischen

diesen gegenläufigen Effekten der Siqnalverschiebung getroffen worden, indem am Eingang des Farbkanals ein Maximum von 2 und am Ausgang ein Maximum von 1 Linksverschiebung vorgesehen ist. Das 12 dB-Schieberegister 20 liefert genügend Signalpegel für die Filterung und Demodulation, während maximal nur zwei niedrigststellige Bits als Rauschbeitrag in das Signal gelangen können. Das Farbsignal wird dann vom Farb-Bandpaßfilter 22 und den Demodulatoren 40 gefiltert und demoduliert, ehe die Signalwörter ein letztes Mal von den +6 dB-Schieberegistern 50 nach links verschoben werden können.

Der Bereich der Farbverstärkungsregelung der Schaltung
nach Fig. 1 ist in Fig. 2 dargestellt. Die Farbsynchron-Signalkomponente des Farbsignals hat eine Soll-Amplitude von Spitze zu Spitze von 40 IRE-Einheiten. Ein Farbsynchronsignal dieser Amplitude würde von der automatischen Farbregelschaltung des Farbverstärkungsregelsystems nicht verstärkt und hätte zur Folge, daß das System eine Ver-Stärkung von 0 dB aufweist, wenn man einmal die Auswirkungen der handbedienbaren Einsteller und des Farbübersteuerungsdetektors 60 außer Acht läßt. Das Farbregelsystem verstärkt das Farbsignal bis zum Soll-Pegel von
40 IRE-Einheiten für das Farbsynchronsignal, wenn die

Farbsignalamplitude um 18 dB abnimmt, wie dies durch die Farbregelbereichslinie in Fig. 2 angedeutet ist. Wenn
der Signalpegel über einen weiteren Bereich von 6 dB absinkt, wie dies der gestrichelte Teil der Farbregelbereichslinie zeigt, dann verstärkt die Regelschaltung das Farbsignal um 18 dB, jedoch erreicht der Signalpegcl nicht den Farbsynchronsignal-Bezugspegel. Wenn der Farbsynchronsignalpegel gegenüber dem Sollwert um 24 dB oder mehr zu niedrig liegt, dann aktiviert die Farbregelschaltung die Farbsperre. Die Farbregelschaltung kann auch ein über-

mäßig starkes Farbsignal bis zu 6 dB dämpfen.

Der Sättigungsregelbereich beträgt 6 dB, wie die SAT-

Regelbercichslinie in Fig. 2 zeigt. Das Sättigungsregelsignal kann die Farbsignalamplitude bis zu 6 dB anheben, und damit wird die Sättigung stärker. Außerdem kann die PIX-Regelung das Farbsignal bis zu 18 dB dämpfen, wie die PIX-Regelbereichslinie in Fig. 2 zeigt. Gewünschtenfalls können die PIX- und Sättigungseinsteller zu einem einzigen Einsteller zusammengefaßt werden, wobei der Bereich für die Farbverstärkungseinstellung von +6 dB bis -18 dB reicht. Jedoch sind diese Einsteller in den Fig. 1 und 2 getrennt gezeichnet, um handbedienbare Einstellungen ähnlich wie bei dem eingangs erwähnten RCA-Colortrak-System zu ermöglichen.

Weiterhin wird ein Farbübersteuer-Verstärkungsfaktor vom Farbübersteuerungsdetektor 60 geliefert. Für Signale, welche einen Bezugspegel nicht überschreiten, hat die Farbüborsteuerungsverstärkung, hier als COD-Verstarkung bezeichnet, einen Soll-Wert von 1 (0 dB). Wenn die Farbübersteuerung größer wird, dann nimmt der COD-Verstärkungswert ab, so daß das Signal gedämpft wird, wie es die COD-Verstärkungslinie in Fig. 2 zeigt.

Die Farbsynchronsignal-Abtastschaltung 24 fühlt den Pegel der Farbsynchronsignalkomponente ab. In Fig. 3 sind einige Zyklen eines Soll-Farbsynchronsignals 110 gezeigt. Das Soll-Farbsynchronsignal hat eine Amplitude, von Spitze zu Spitze gemessen, von 40 IRE-Einheiten. Das digitale Kammfilter 12 liefert ein Farbsignal C aus digitalen Abtast-• werten in Zweier-Komplement-Darstellung. In dieser Darstellung verändern sich diese digitalen Abtastwerte des Farbsignals um die Mitte des Digitalzahlensystems, die für ein 8-Bit-Zahlensystem einen Wert von 00000000 oder einen Dezimalwert von 0 hat.

Der Dynamikbereich des 8-Bit-Zahlensystems reicht von einem Wert 10000000 (-128), entsprechend -60 IRE-Einheiten, bis /u ο i nnni Wert von 01111111 ( + 127), entsprechend einem Wert

von +60 IRE-Einheiten, wie in Fig. 3 gezeigt. Die Farbsynchronsignal-Abtastschaltung 24 tastet den Wert des Farbsynchronsignals bei Signalspitzen ab, wie die Abtastpunkte A, B und C zeigen. Liegt das Farbsynchronsignal auf seinem Sollpegel von 40 IRE-Einheiten, dann haben die Farbsynchronsignalspitzen einen Wert von +20 IRE-Einheiten entsprechend einem normierten Wert von 42 2/3 oder einem Digitalwert von etwa 00101011 (+43). Die Farbsynchronsignal-Abtastschaltung läßt sich so steuern, daß die Spitzen einiger Zyklen der acht bis elf Farbsynchronsignalzyklen pro Zeile abgetastet werden. Die Summe von drei dieser Abtastwerte sollte bei einem 40 IRE-Farbsynchronsignal 10000000 (+128) betragen, entsprechend etwa 60 IRE-Einheiten. Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 ist dies ein normierter Wert von 1 . So kann beispielsweise die Farbsynchronsignalabtastschaltung zur Abtastung von drei Spitzen des Farbsynchronsignals während jeder der 128 Videozeilen gesteuert werden. Diese Abtastwerte können dann summiert und die Summe kann durch 128 dividiert werden. Das Ergebnis dieser Rechnung ist ein normierter Wert von 1 für einen Sollpegel des Farbsynchronsignals. Die Farbregelschaltung regelt dann die Verstärkung des Systems im Sinne einer Korrektur von Abweichungen von diesem normierten Wert.

Die Farbsynchronsignal-Abtastschaltung 24 nach Fig. 1 kann in der in Fig. 4 veranschaulichten Weise aufgebaut sein. Der vom nicht dargestellten Ablenksystem des Fernsehempfängers in üblicher Weise erzeugte Vertikaltreiberimpuls stellt einen Zeilenzähler 224 zurück und lehrt einen HaIbbildakkumulator 220. Bei zurückgestelltem Zeilenzähler entsteht an seiner Ausgangsleitung 128 ein niedriges Signal, welches mit einem Inverter 226 in ein Signal hohen Wertes umgewandelt wird. Auf dieses Signal hin wird ein UND-Tor 190 aktiviert, um den nächsten Horizontalsynchronimpuls, der vom Ablenksystem erzeugt wird, durchzulassen. Die Rückflanke des Horizontalsynchronimpulses setzt ein Flipflop. 202 einer Verzögerungsschaltung 200 und lehrt einen Zeilen-

akkumulator 214. Bei gesetztem Flipflop 202 wird ein Zähler 204 aktiviert und beginnt Zyklen eines Taktsignals von 3,58 MHz zu zählen. Wenn der Zähler 204 einen vorbestimmten Zählwert erreicht, dann erzeugt eine Zählerdecodierlogikschaltung 206 einen Impuls, der das Flipflop 202

zurücksetzt und das Flipflop 210 setzt. Der Zweck der Verzögerungsschaltung 200 besteht in einer Verzögerung des
Setzens des Flipflops 210 gegenüber dem Horizontalsynchronimpuls, bis das Farbsynchronsignalintervall des Videosignals am Eingang des Zeilenakkumulators 214 erscheint.

Bei gesetztem Flipflop 210 wird das UND-Tor 212 aktiviert und läßt Impulse des Farbsynchronsignal-Abtastsignals zum Eingabeeingang L des Zeilenakkumulators 214 gelangen. Dieses Abtastsignal für das Farbsynchronsignal umfaßt eine

Folge von Impulsen, welche in Phase mit der 90°-Achse (R-Y Achse) des Farbsynchronsignals liegen. Das 3,58 MHz-Signal für den Zähler 204 und das phasenmäßig ausgerichtete Abtastsignal für das Farbsynchronsignal können in einem Fernsehempfanger erzeugt werden, wie er in Fig. 2 der US-Patentanmeldung Ser. No. 297,556 gezeigt ist (Titel Digital Color Television Signal Demodulator", Anmeldetag 31. August 1981). Der Zeilenakkumulator weist beispielsweise eine Addierschaltung und ein Speicherregister auf. Auf das Farbsyn-

chronsignal-Abtastsignal hin wird der Stromwert des Farbsynchronsignals mit den vorigen Abtastwerten summiert, und die neue Summe wird im Speicherregister gespeichert. Die
Vorderflanke jedes Farbsynchronsignal-Abtastsignalimpulses addiert einen neuen Farbsynchronsignalwert zu den zuvor

gespeicherten Werten hinzu, und die Rückflanke des Abtastsighalimpulses für das Farbsynchronsignal stellt einen
Zähler 216 um einen Wert höher.

Der Zeilenakkumulator bildet die Gesamtsumme der Werte von drei Farbsynchronsignalspitzenwerten, die in Fig. 3 mit A, B und C gezeigt sind. Die Rückflanke des dritten Abtastsignalimpulses für das Farbsynchronsignal erhöht den Zähl-

wert des Zählers 216 auf 3, und dies hat zur Folge, daß ein UND-Tor 218 an seinem Ausgang einen Impuls liefert, welcher das Flipflop 210 zurücksetzt, so daß das UND-Tor 212 gesperrt wird. Der Impuls setzt auch die Zähler 204 und 216 zurück und erhöht den Zählwert des Zeilenzählers 224 und überführt dessen Inhalt in den Halbbildakkumulator 220, der in ähnlicher Weise wie der Zeilenakkumulator aufgebaut ist.

Der Farbsynchronsignalabtaster fährt fort, die Farbsynchronsignale in den Zeilen des Videosignals auf diese Weise abzutasten. Die abgetasteten Werte werden im Halbbildakkumulator 220 gespeichert, wenn der Zeilenzähler weiter als 128 Zeilen zählt. Wenn die abgetasteten Werte von der 128-sten abgetasteten Zeile in den Halbbildakkumulator übernommen worden sind, dann erhöht der vom UND-Tor 218 gelieferte Impuls den Zeilenzähler auf einen Zählwert von 128, so daß das Ausgangssignal des Inverters 226 niedrig wird. Dieses niedrige Signal sperrt das UND-Tor 222,. so daß der Zeilenzähler bei einem Zählwert von 128 gehalten wird, und es sperrt das UND-Tor 190 gegen einen Durchgang weiterer Synchronimpulse. Das hohe Signal am Ausgang 128 des Zeilenzählers 224 vermittelt auch dem Mikroprozessor die Information, daß der Halbbildakkumulator die Abtastwerte von 128 Zeilen enthält. Der Mikroprozessor kann dann den im Halbbildakkumulator 220 gespeicherten Wert auslesen und ihn um 128 dividieren, um ein Signal abzuleiten, welches ein Maß für den Pegel des Farbsynchronsignals ist. Das nächste Vertikaltreibersignal stellt den Zeilenzähler zurück und lehrt den Halbbildakkumulator, um die Abtastung der Farbsynchronsignale des nächsten Videohalbbildes vorzubereiten.

Der Mikroprozessor 80 steuert die Farbsignalverstärkung bei der in Fig. 1 gezeigten Schaltung in folgender Weise. Er tastet zunächst den Wert des in der PIX-Verriegelungsschaltung 74 gespeicherten PIX-Einstellwertes und den Wert

des in der SAT-Verriegelungsschaltung 78 gespeicherten Sättiguncrseinstellwertes ab und berechnet das Produkt dieser beiden Werte, um daraus einen Verstärkungswert PIXSAT zu erhalten.

Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführung werden die PIX- und SAT-Werte durch eine Darstellung veranschaulicht, bei welcher das höchstwertige Bit einen Wert von 2 , das nächststellige Bit einen Wert von 2 und die restlichen Bits ab-

— 1 —2 —3

nehmende Potenzen von 2 (2 , 2 ,2 etc.) haben. Beispielsweise kann der Wert von SAT sich von einem Verstärkungsgrad von 1 (1.OOOOOOO-) auf einen Wert von 2 (10.000000O₉) verändern, wie dies in Klammern in Fig. gezeigt ist. Ähnlich kann der Wert von PIX sich von einem Verstärkungsgrad von 1/8 (0.001000O₂) nach 1 ändern. Jedoch soll PIXSAT nicht über 1 anwachsen, so daß der später berechnete Gesamtverstärkungsfaktor innerhalb bestimmter Grenzen bleibt. Wenn als PIXSAT größer als 1 ist, dann wird sein Wert halbiert, und diese Halbierung wird kompensiert durch einen Verstärkungsgrad von 2 (eine Verschiebung nach linkst in den + 6dB-Schieberegistern 50. Der endgültige Wert von PIXSAT übersteigt daher niemals 1.

Der PIXSAT-Wert wird dann mit einem Verstärkungsfaktor multipliziert, welcher ein Maß für die Farbübersteuerung ist - hier als COD-Verstärkung bezeichnet - und aufgrund von Signalen abgeleitet wird, die der Farbübersteuerungsdetektor 60 liefert. Das Produkt aus PIXSAT und COD-Verstärkung wird als Vorverstärkung bezeichnet. Da COD-Ver-Stärkung einen Maximalwert von 1 hat, wie Fig. 2 zeigt, und PIXSAT zuvor auf einen maximal zulässigen Wert von 1 begrenzt worden ist, kann der Wert dieser Vorverstärkung also nicht größer als 1 werden.

5 Der Mikroprozessor 80 erhält dann den Mittelwert BA des Farbsynchronsignals, wie zuvor im Zusammenhang mit Fig. erläutert wurde. Der Nominalwert BA ist 1 (1.000000O₂).

Ist BA größer als 1, dann wird das Farbsignal bis zu einem Maximalwert von 6 dB (Verstärkungsfaktor 1/2) gedämpft. Ist BA kleiner als 1, dann wird es bis zu einem Maximalverstärkungsgrad von 18 dB (Verstärkungsgrad 8) verstärkt. Da BA in Beziehung zum normierten Wert von 1 ausgedrückt ist, kann der Wert von BA direkt in einen Verstärkungsfaktor umgewandelt werden, indem er invertiert wird, wie nachfolgend noch erläutert wird. Wenn also die Amplitude des Farbsynchronsignals um 6 dB zu niedrig liegt, dann hat BA den Viert 1/2 (0.100000O₂). Ein Verstärkungsgrad von 2 bringt dann das Farbsignal auf seinen gewünschten Pegel. Liegt das Farbsynchronsignal um 18 dB zu tief, dann hat BA einen Wert von 1/8 (0.001000O₂) ι so daß eine Verstärkung von 8 erforderlich wird.

Der Verstärkungsfaktor der automatischen Farbverstärkungsschaltung ist das Produkt eines Grobverstärkungsausdrucks (realisiert durch das 12 dB-Grobverstärkungsschieberegister 20) mit einem Feinverstärkungsausdruck (realisiert durch den Feinverstärkungsblock 30) .Beispielsweise sei angenommen, daß der Wert BA 0.001100O₂ oder 3/16 betrage. Dies entspricht dem Fall, daß das Farbsignal um 14,5 dB unter dem gewünschten Pegel liegt, wie in Fig. 2 durch den Punkt 100 veranschaulicht ist. Die Verstärkung der automatischen Farbregelschaltung wird dann berechnet durch Verschiebung von BA nach links, bis sein Viert größer als 1/2 (0.100000O₂) ist. Jede Linksverschiebung von BA entspricht einem Verstärkungszuwachs von 6 dB. Für jede Linksverschiebung von BA verschiebt das Grobverstärkungs-Schieberegister 20 das Farbsignal um eine Bitposition nach links. Wenn der BA-Wert 0.001100O₂ also um zwei Bitpositionen nach links verschoben wird, ist der neue ΒΑ-Wert 0.110000O₂, und das Grobverstärkungs-Schieberegister wird so eingestellt, daß das Farbsignal um zwei Stellen nach links verschoben wird und somit um 12 dB verstärkt wird. Der neue normierte Wert für BA ist nun 3/4, und dies ist größer als 1/2 (0.100000O₂). Wenn der neue Wert von BA weiter um 1/3 von 3/4 vergrößert

wird, sieht man, daß BA den gewünschten Sollwert von 1 hat. Dies wird bewirkt durch Invertierung des BA-Wertes von 3/4, so daß sich ein Feinverstärkungsausdruck von 4/3 für die automatische Farbverstärkung ergibt. Diese Ver-Stärkung von 4/3, entsprechend einem Verstärkungsgrad von 2,5 dB, wird dann in dem Feinverstärkungsblock 30 bewirkt, und die 12 dB-Verstärkung erfolgt im Grobverstärkungs-Schieberegister 20, so daß man eine Gesamtverstärkung, der Farbregelschaltung von 14,5 dB erhält. Das Farbsignal wird dadurch auf seinen gewünschten Pegel verstärkt.

Da BA nach links verschoben wird, bis es größer als 1/2 ist, ist der Feinverstärkungswert, welcher den inversen Viert von BA darstellt, niemals größer als etwa 2. Der Feinverstärkungswert wird dann mit dem Wert der Vorverstärkung multipliziert, der zuvor auf einen Maximalwert von 1 begrenzt worden ist, so daß man für die Endverstärkung einen Produktwert GP erhält, der dementsprechend nicht größer als 2 sein kann. Verstärkungsgrade bis· hinaus zu etwa 2 (6 dB) lassen sich dann im Feinverstärkungsblock 30 realisieren.

Der Verstärkungsproduktwert GP wird benutzt zur Berechnung einer Tabelle von Datenwörtern, die in den RAM-Speicher 32 eingegeben werden. Diese Datenwörter werden durch das Farbsignal adressiert und dann durch die Addierschaltung 36 zum Farbsignal hinzuaddiert. Die Datenwörter können entweder eine positive oder negative (zweier-komplementierte) Bruchdarstellung der entsprechenden Farbsignaladressenwerte sein. Wenn sie positiv sind, erfolgt eine Addierung zum Farbsignal mit Hilfe der Addierschaltung 36 und wenn sie zweier-komplementiert sind, erfolgt eine Subtraktion. Damit liefert der Feinverstärkungsblock 30 Signale, die gleich dem Farbsignal plus oder minus eines gewissen Bruchteils des Farbsignals sind. Der Feinverstärkungsblock kann daher die Farbverstärkungswerte verdoppeln, was einem Verstärkungsgrad von 2 {6 dB) entspricht.

Da der Feinverstärkungsblock 30 eine Maximalverstärkung von 2 bewirken kann, müssen die von der Addierschaltung 36 erzeugten Signale ein Bit mehr als die zugeführten Farbsignale haben. Dies läßt sich leicht durchführen, wenn man für die Addierschaltung 36 eine übliche Addierschaltung mit einem "carry-out"-Bit (Austragsbit) benutzt. Mathematisch ausgedrückt erfordert ein Farbsignal mit N-Bit die Verwen-

N
dung eines RAM-Speichers, der 2 -Wörter zu N-Bit speichern

kann, und die Addierschaltung muß Wörter mit N+1 Bit erzeugen können. Ein Farbsignal mit 6 Bit erfordert beispielsweise einen RAM-Speicher, der 64 Wörter zu 6 Bit speichern kann, und die Addierschaltung erzeugt Ausgangssignale mit 7 Bit.

Aus dem Vorangegangenen ergibt sich, daß die maximale Farbsignalverstärkung der Schaltung nach Fig. 1 sich zu 12 dB, welche das Schieberegister 20 liefert, plus 6 dB, welche die Schieberegister 50 beitragen, plus bis zu 6 dB, welche der Feinverstärkerblock 30 ergibt, also insgesamt 24 dB betragen kann. Anhand von Fig. 2 kann man sehen, daß diese Maximalverstärkung dann auftritt, wenn die Farbsynchronsignalamplitude um 18 dB zu tief liegt, der PIX-Einsteller auf einen Verstärkungsfaktor von 1 (0 dB) eingestellt ist, der SAT-Einsteller auf die volle Verstärkung von 6 dB eingestellt ist und keine Farbübersteuerung vorliegt (COD-Verstärkungsgrad gleich 1).

Die oben beschriebene Betriebsweise der Anordnung nach Fig. 1 läßt sich realisieren durch Programmierung des Mikroprozessors 80 entsprechend den Flußdiagrammen, wie sie in den Fig. 5 bis 10 dargestellt sind. Fig. 5 zeigt ein Flußdiagramm der ersten Folge des Mikroprozessorprogramms, bei welcher der Wert der Vorverstärkung festgelegt und die Verstärkung der +6 dB-Schieberegister 52 und 54 bestimmt wird. Im Schritt 1a speichert der Mikroprozessor den Wert der PIX-Verriegelungsschaltung 7 4 in einem mit PIX-Verstärkung bezeichneten Speicherplatz. Der Wertebe-

reich für die PIX-Verstärkung reicht von 1 minus einem niedrigstwertigen Bit (0.1111111I₂) bis 1/8 (0.0010000O₂).. Der Ausdruck 1 minus ein niedrigstwertiges Bit bezieht sich auf einen normierten Wert von 1 (1.0000000O₂) abzuglieh dem Wert des niedrigstwertigen Bits von 1. Der Wert von 1.0000000O₂ ist ein 9-Bit-Wort, und es ist erwünscht, die Wortlänge auf 8 Bit zu begrenzen. Damit wird der Wert von 1 reduziert auf den nächstniedrigeren Binärpegel von 0.11111111-, der 8 Bit lang ist und hier ausgedrückt wird durch 1-1LSB (1 minus ein niedrigstwertiges Bit). Eine ähnliche Darstellung wird in den Flußdiagrammen benutzt, um die Werte innerhalb einer gewünschten Wortlänge zu halten.

Im Schritt 1b wird die PIX-Verstärkung überprüft, um zu sehen, ob sie kleiner als der Minimalwert von 1/8 ist. Ist dies der Fall, dann wird sie auf 1/8 gebracht. Dann wird der Wert von der SAT-Verriegelungsschaltung 78 in dem mit SAT-Verstärkung bezeichneten Platz gespeichert. Da die SAT-Verstärkung in einem Bereich von 1 bis 2-2LSB (1.11111101~) liegt, wird der SAT-Verstärkungsbereich im Schritt 1e durch 2 geteilt, um den maximalen Bereichswert unter 1 zu bringen. Der halbierte Bereich ist dann 1/2 bis 1-1LSB. Dieser Teilung wird später Rechnung getragen, wenn der Wert in einem Speicherplatz Vorverstärkung berechnet wird. Die SAT-Verstärkung wird dann geprüft, um zu sehen, ob der halbierte Wert kleiner als der Minimalwert von 1/2 ist. Ist dies der Fall, dann wird die SAT-Verstärkung auf 1/2 gebracht. Der Wert im Speicherplatz PIXSAT wird dann berechnet durch Multiplizierung der PIX-Verstärkung mit der SAT-Verstärkung.

Im Schritt 1j wird der COD-Ubergangszählwert vom Zähler 64 übernommen. Dieser Zählwert stellt die Anzahl von Malen dar, um welche das Farbsignal den in der Vergleichsschaltung 62 während eines vorangegangenen Zeitintervalls den Bezugspegel überschritten hat. Dieser Zählwert wird mit einem internen Schwellwert verglichen, der so eingestellt ist, daß

er dem Zeitintervall entspricht, über welches der COD-Ubergangszählwert erfolgt ist. Falls der Zählwert den Schwellwert überschreitet, wird der Wert, der intern an einem Speicherplatz COD-VerStärkung gespeichert ist, vermindert. Ubersteigt der Wert nicht den Schwellwert, dann wird der Wort am Speicherplatz COD-Verstärkung vergrößert, bis er bei seinem Maximalwert von 1-1LSB liegt. Der Wert am Speicherplatz COD-Verstärkung, welcher sich bei dem System für Farbübersteuerung ergibt, ist damit immer kleiner als 1. 10

Beim Schritt 1n wird der Wert am Speicherplatz PIXSAT multipliziert mit dem Wert am Speicherplatz COD-Verstärkung, um den in einem Speicherplatz Vorverstärkung gespeicherten Wert zu erhalten. Der Wert Vorverstärkung wird dann mit 1/2 verglichen: Ist er größer oder gleich 1/2, dann erhält der Inhalt eines Speicherplatzes für eine alte Fehleranzeige den Inhalt eines Speicherplatzes für eine Fehleranzeige und diese erhält den Wert 1. Wenn die Fehleranzeige 1 ist, dann verschieben die 6 dB-Verstärkungs-Schieberegister die Signal I und Q um eine Bitstelle nach links, und damit ergibt sich eine Verstärkung von +6 dB. Hat die Fehleranzeige den Wert O, dann verschieben die +6 dB-Schieberegister die Signale I und Q nicht, und dies ist der Zustand, wo die Vorverstärkung weniger als 1/2 ist. Im letztgenannten Fall, wenn also die Vorverstärkung geringer als 1/2 ist, dann wird sie verdoppelt zum endgültigen Vorverstärkungswert. Entweder die Verdoppelung der Vorverstärkung im Schritt 1r oder die Einstellung des +6 dB-Schiebcregisters für Fehleranzeige im Schritt 1q kompensiert die Halbierung des SAT-Verstärkungsbereiches im Schritt 1e.

Der endgültige Wert für die Vorverstärkung ist immer kleiner als 1. Das Programm verläßt nun die erste Folge und tritt in die Folge 2 für die automatische Farbverstärkungsregelung ein, die in Fig. 6 veranschaulicht ist.

Die Folge 2 nach Fig. 6 bezieht sich auf eine Farbsynchronsignal-Abtastschaltung mit offener Schleife, bei welcher

das Farbsynchronsignal abgetastet wird, ehe sein Pegel durch das Farbverstärkungsregelsystera verändert worden ist. Im Schritt 2a wird der vom Farbsynchronsignalabtaster erhaltene Mittelwert des Farbsynchronsignals in einem Speicherplatz BA gespeichert. Wie oben beschrieben wurde, hat BA einen Nominalwert von 1. BA wird zuerst untersucht, um zu sehen, ob es kleiner ist als der zuvor erhaltene Wert von BA, der in einem mit VERGANGENES BA bezeichneten Speicherplatz abgespeichert ist (wie nachstehend noch erläutert wird) abzüglich des Wertes von 3 niedrigststelligen Bits (0.0000001I₂). Ist BA nicht kleiner als dieser Wert, dann wird es daraufhin untersucht, ob es größer als das VERGANGENE BA plus dem Wert von 3 niedrigststelligen Bits ist. Ist dies nicht der Fall, dann hat sich der Mittelwert des Farbsynchronsignals nicht nennenswert seit dem letzten Abtastintervall verändert, und die Verstärkung für die automatische Farbregelung braucht nicht neu berechnet zu werden. Der vorhandene Wert der Verstärkung bleibt also ungeändert, und das Programm verläßt die zweite Folge und geht zur Folge 3 über. Hat sich BA um mehr als den Wert von 3 niedrigststelligen Bits geändert, dann schreitet das Programm zum Schritt 2d fort, in welchem der Speicherplatz VERGANGENES BA den im Speicherplatz BA enthaltenen Wert erhält, und der GrobverStärkungsindikator an einem mit CG bezeichneten Speicherplatz erhält den Wert 0.

Beim nächsten Schritt 2e wird BA daraufhin überprüft, ob es seinen Maximalwert von 2-2LSB übersteigt. Ist dies der Fall, dann wird BA auf 2-2LSB gebracht. Dieser Wert von BA führt zu einer automatischen Farbregelverstärkung von etwa 1/2, und dies ist die maximale Dämpfung, die dem Farbsignal durch den Verstärkungsfaktor der automatischen Farbregelschaltung erteilt werden kann. Ist BA kleiner als der Maximalwert, dann wird im Schritt 2g geprüft, ob BA kleiner als oder gleich 1/2 ist. Ist dies nicht der Fall, dann springt das Programm auf den Schritt 2s. Ist BA kleiner als oder gleich 1/2, dann wird der Wert in BA verdoppelt, und der

Wert in CG wird um 1 erhöht, so daß das Grobverstärkungs-Schieberegister eine Verstärkung von 6 dB ergibt, was der Verdopplung von BA begegnet. Der neue Wert von BA wird wiederum mit 1/2 verglichen, und wenn er nicht kleiner oder gleich 1/2 ist, dann springt die Folge zum Schritt 2s. Ist BA noch kleiner als oder gleich 1/2, dann wird der Wert in BA nochmals verdoppelt, und der Wert in CG wird um 1 vergrößert, und damit liefert das Grobverstärkungs-Schieberegister eine Verstärkung von 12 dB. Der neue ΒΑ-Wert wird im Schritt 21 wiederum mit 1/2 verglichen. Ist er größer als 1/2, dann springt die Folge zum Schritt 2s. Ist BA kleiner als oder gleich 1/2, dann wird es daraufhin überprüft, ob es kleiner als 1/4 ist. Ist dies der Fall, dann liegt das Farbsignal mindestens um 24 dB unterhalb seinem Nominalwert, und die Farbsperre wird aktiviert, und die Folge verläßt das Hauptprogramm M. Ist es nicht kleiner als 1/4, dann wird BA auf einen Wert 1/2 + 1LSB gebracht, was zu einer maximalen Farbregelverstärkung von etwa 18dB führt. Schließlich wird der Wert an einem Platz automatischer Farbregelverstärkung erzeugt durch Invertierung von BA im Schritt 2s. Das Programm verläßt dann die Folge 3 in Fig. 7.

In der Folge 3 nach Fig. 7 werden die zuvor berechneten Vierte für die Vorverstärkung und die Farbregelverstärkung benutzt, um eine Tabelle für den RAM-Speicher 32 aufzustellen.

Im Schritt 3a wird ein Platz, welcher das Verstärkungsprodukt GP beinhaltet, als Produkt aus Vorverstärkung und Farbregelverstärkung berechnet. GP liegt in einem Bereich von 0 bis 2-1LSB, also kleiner als 2. Im Schritt 3b wird GP überprüft, ob es kleiner ist als der vorige Wert von GP, der in einem Platz ALTES GP enthalten ist, abzüglich des Wertes von 3 LSB. Ist dies nicht der Fall, dann wird GP im Schritt 3c daraufhin überprüft, ob es größer als das ALTE GP plus der Wert von 3 LSB ist. Ist dies nicht der

Fall, dann hat sich GP nicht nennenswert von der vorangegangenen Aufstellung der RAM-Tabelle unterschieden, und es braucht keine neue Tabelle berechnet zu werden. Um dies anzudeuten, erhält ein mit RAMOK bezeichneter Platz den Wert 1, und die Hauptprogrammfolge M wird verlassen. Hat sich der V?ert GP verändert, dann erhält der Platz ALTES GP den Wert in GP, und die Folge geht zum Schritt 3e über.

Im Schritt 3e wird GP daraufhin überprüft, ob es größer als oder gleich 1 ist. Ist dies der Fall, dann wird der Wert in GP im Schritt 3f verringert. Der ganzzahlige Teil (des ursprünglichen Wertes GP) wird im Feinverstärkungsblock 30 erhalten durch direkte Kopplung des Farbsignals zu einem Eingang der Addierschaltung 36, und der Bruchteil wird vom Ausgangssignal des RAM-Speichers 32 erhalten. Die Folge geht dann zum Schritt 3h über.

Ist GP kleiner als 1, dann erhält der Platz GP den Wert von (1-GP), einem negativen Bruchteil, und es wird eine negative Fehleranzeige eingestellt. Im Feinverstärkerblock 30 läßt der RAM-Speicher 32 negative Bruchteilswerte entstehen, die bei Summierung mit dem direkt gekoppelten Farbsignal im Addierer 36 Farbsignale liefert, die durch einen positiven Bruchteilsverstärkungsfaktor abgewandelt sind.

Die Folge geht dann zum Schritt 3h über.

Die folgenden Schritte führen zu einer RAM-Tabelle für einen RAM-Speicher mit 256-auf-n Bit. Im Schritt 3h erhalten die mit BRUCHTEIL und GANZE ZAHL bezeichneten Plätze die Werte 0, ein positiver Adressenzählerplatz PAC erhält den Wert 0, ein negativer Adressenzählerplatz NAC erhält den Wert 256, und ein mit LC, Schleifenzähler, bezeichneter Platz erhält den Wert 128. Im nächsten Schritt 3j wird PAC um 1 erhöht und NAC um 1 erniedrigt. Im 5 Schritt 3k wird der BRUCHTEIL durch den Wert GP erhöht, dann wird der Ausdruck BRUCHTEIL im Schritt 31 daraufhin überprüft, ob er 1 ist oder größer. Ist er es nicht, dann

- 3'3 O 9 6 8

wird im Schritt 3q der Wert GANZZAHLIG an die PAC-Adresse des Puffers 34 geschrieben, und sein Zweier-Komplement, GANZZAHLIG+1, wird an den NAC-Pufferplatz eingeschrieben. (Wo χ den Wert von χ Binär darstellt, wobei jedes Bit invertiert ist. Wenn beispielsweise x=011 ist, dann ist x=100. Eine negative Binärzahl wird im Zweier-Komplement dargestellt.) Ist der BRUCHTEIL größer als oder gleich 1, dann wird der Wert GANZZAHLIG um 1 erhöht, wenn die NEGATIVE FEHLERANZEIGE nicht eingestellt ist, und um 1 erniedrigt, wenn die NEGATIVE FEHLERANZEIGE eingestellt ist (Schritte 3m, 3n und 3p). Der neue Wert von GANZZAHLIG wird dann in den Speicher 34 an der PAC-Adressenstelle eingegeben, und GANZZAHLIG+1 wird in den NAC-Speicherplatz im Schritt 3q eingegeben. Das höchststellige Bit (MSB) des BRUCHTEILS wird dann auf 0 eingestellt, da es dasjenige Bit ist, welches anzeigt, daß der BRUCHTEIL größer als oder gleich 1 ist. Der Inhalt dieses Schleifenzählers LC wird um 1 erniedrigt und daraufhin überprüft, ob er 0 ist, was angibt, daß die gesamte Tabelle eingespeichert ist (Schritt 3r).

Ist LC nicht 0, dann kehrt die Folge zum Schritt 3j (Schritt 3s) zurück; ist LC 0, dann wird ein O-Wert in den Speicheradressenplatz 0 eingegeben, die NEGATIVE FEHLERANZEIGE wird gelöscht (Schritt 3t), und das Programm geht zum Hauptprogramm M über.

Man kann sehen, daß die oben erläuterte Folge den Pufferspeicher 34 vom Mittelwert 0 des Zweier-Komplement-Zahlensystems in aufsteigender und absteigender Richtung lädt. Wenn beispielsweise GP gleich 0,67 ist, dann ist der BRUCH-TEIL während der ersten Programmschleife gleich 0,67. Während dieser ersten Schleife werden in die Pufferadressenspeicherplätze 1 und -1 GANZZAHLEN-Werte vom Wert 0 eingeschrieben. Während der zweiten Schleife wird der BRUCHTEIL um 0,67 vergrößert zum neuen Wert von 1,34. Wenn die NEGATIVE FEHLERANZEIGE nicht eingestellt ist, dann wird ein GANZZAHLEN-Wert von1 in den Pufferadressenspeicherplatz 2 eingegeben, und ein Wert GANZZAHLIG+1 der Größe -1

wird in den Pufferadressenspeicherplatz -2 eingegeben. Der BRUCHTEIL wird dann auf 0,34 abgebrochen. Während der dritten Schleife wird der BRUCHTEIL um 0,67 auf.1,01 vergrößert. Der Wert GANZZAHLIG wird dann um 2 vergrößert und in den Pufferadressenspeicherplatz 3 eingegeben, und der Wert GANZZAHLIG+1 wird mit der Größe -2 in den Pufferadressenspeicherplatz -3 eingegeben. Der BRUCHTEIL wird dann auf 0,01 abgebrochen. Während der vierten Schleife wird der BRUCHTEIL um 0,68 vergrößert und der Wert GANZZAHLIG bleibt unverändert. Ein Wert GANZZAHLIG von 2 wird in den Pufferadressenspeicherplatz 4 eingegeben und ein Wert GANZZAHLIG+1 von der Größe -2 wird in den Pufferadressenspeicherplatz -4 eingegeben. Die Folge wird in dieser Weise fortgesetzt, bis alle Pufferspeicherplätze belegt sind, und endet mit der Eingabe eines Wertes 0 in den Pufferadressenspeicherplatz

Wenn der Pufferspeicher gefüllt ist, wird das in Fig. 8 gezeigte Hauptprogramm durchgeführt zur Einstellung der Verstärkung des Systems. Das Hauptprogramm prüft zuerst im Schritt 8a, ob das Videosignal das Vertikalaustastintervall erreicht hat, was beispielsweise durch einen Vertikalaustastimpuls erkennbar ist. Die Systemverstärkung soll nur während des Vertikalaustastintervalls verändert werden, damit die Betrachtung des Fernsehbildes nicht gestört wird.

Wenn das Vertikalaustastintervall erst einmal begonnen hat, dann prüft das Programm im Schritt 8b, ob die Farbsperre im Schritt 2n aktiviert war. War dies der Fall, dann wird das Farbsignal im Schritt 8c auf 0 gebracht, und das Programm geht zur Folge 1 über. In diesem Farbverstärkungsregelsystem mit offener Schleife kann die Farbe an irgendeinem Punkt im Signalweg nach dem Abnahmepunkt für den Farbsynchronsignalabtaster 34 auf 0 gebracht werden. Wird die Farbe nicht unterdrückt, dann prüft das Programm im Schritt 8d, ob RAMOK gleich 1 ist. Ist dies der Fall, dann braucht der RAM-Speicher 32 nicht neu geladen zu werden, und die Folge geht zum Schritt 8f über. Ist RAMOK nicht gleich 1, dann werden die Daten im Pufferspeicher im Schritt

8e zum RAM-Speicher 3 2 zurückübertragen. Nachdem der RAM-Speicher 32 mit der neuen Datentabelle beschickt worden ist, wird das 12 dB-Grobverstärkungs-Schieberegister 20 für die durch den Wert von CG angegebene Anzahl von Verschiebungen eingestellt: keine für CG=O, eine für CG=1 und zwei für CG=2 (Schritt 8f). Im nächsten Schritt 8g werden die +6 dB-Schieberegister 50 für eine Verschiebung nach links eingestellt, wenn die Fehleranzeige gleich 1 ist, und für keine Verschiebung, wenn sie 0 ist. Dann wird ein neuer COD-Bezugswert berechnet durch Multiplizierung von PIXSAT mit dem Sollbezugswert (der in Fig. 4 als +40 IRE-Einheiten dargestellt ist) und im Platz COD REF gespeichert. Dadurch wird verhindert, daß der Farbübersteuerungsdetektor einer Verstärkung der Sättigung entgegenwirkt, die vom Benutzer über den Sättigungseinsteller vorgenommen wird. Im Schritt 8j wird der COD-Bezugswert zur Farbübersteuerungs-Bezugsvergleichsschaltung 62 übertragen, und RAMOK wird auf einen Wert 0 eingestellt. Das System ist dann wieder bereit zur Verarbeitung des Farbsignals, und das Programm kehrt zur Folge 1 zurück.

Es kann erwünscht sein, den Farbsynchronsignalabtaster 34 in eine geschlossene Schleife zu schalten, wie dies durch die Verbindung des Farbsynchronsignalabtasters 24' am Ausgang des +ödB-Schieberegisters 52 angedeutet ist. Diese Verbindung kann zweckmäßig sein, weil an diesem Punkt ein Farbsynchronsignal hohen Pegels entsteht, welches abgetastet werden kann, um ein Phaseneinstellsignal beispielsweise für das Abtastsignal· des A/D-Konverters 10 zu erzeugen. Ist der Farbsynchronsignalabtaster 24' an den Ausgang des Farbverstärkungsregelsystems angeschlossen, dann kann die Folge gemäß Fig. 6 für die automatische Farbregelung mit offener Schleife abgewandelt werden, wie es durch die geschlossene Schleifenfolge in Fig. 10 gezeigt ist. Außerdem muß die Farbsperre das Farbsignal an einem Punkt auf 0 bringen, welcher dem Abnahmepunkt für den Farbsynchronsignalabtaster 24' folgt, beispielsweise gemäß Fig. 1 in

der Matrix 16.

Gemäß Fig. 10 wird der Mittelwert BA des Farbsynchronsignals im Schritt 2a erhalten. Der Wert BA enthält im Falle der geschlossenen Schleife sämtliche Verstärkungsfaktoren des Farbverstärkungssystems, weil BA vom Ausgang des Systems abgeleitet wird. Im nächsten Schritt 2t wird BA dividiert durch den Wert der Vorverstärkung, um diesen Verstärkungsfaktor herauszunehmen. Danach wird der Wert der alten Fehleranzeige im Schritt 2u daraufhin überprüft, ob das Farbsynchronsignal von dem +6 dB-Schieberegister 52 um 6 dB erhöht worden war. War dies der Fall, dann wird BA im Schritt 2v durch 2 dividiert. Der Farbsynchronsignalwert BA ist nun ein Produkt des Farbsynchronsignals am Systemeingang mit dem.Verstärkungsfaktor der automatischen Farbregelschaltung.

In den folgenden Schritten 2b und 2c wird der Wert BA daraufhin überprüft, ob er innerhalb von 3 Bit des Nominalwertes von 1 für das Produkt aus Farbsynchronsignal und Verstärkung des Farbregelsystems liegt. Ist dies der Fall, dann springt das Signal zur Folge 3 (die bereits erörtert wurde). Ist der Wert von BA erheblich unterschiedlich vom Nominalwert, dann erhält ein mit VERGANGENES BA bezeich-5 neter Platz den Wert in BA, und BA wird durch den Ausdruck automatische Farbregelverstärkung im Schritt 2d dividiert, wodurch alle Verstärkungsfaktoren vom Wert BA mit Ausnahme der Grobverstärkungs-Schieberegisterverstärkung eliminiert werden. Im nächsten Schritt 2w wird BA durch die Funktion

2
(CG /2)+(CG/2)+1 dividiert, um die Kopfverstärkungs-Schieberegisterverstärkung von BA zu eliminieren. Damit ist die gesamte Systemverstärkung von BA eliminiert worden, und nun kann die Farbregelverstärkung in den folgenden Schritten 2e bis 2s berechnet werden, wie es für das System mit offener Schleife nach Fig. 6 beschrieben worden ist.

Wenn der Farbsynchronsignalabtaster 24 in offener Schleife

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geschaltet ist, dann ist im allgemeinen beim Beginn keine Anfangsaktivierung der Systemgeräte notwendig, weil die Farbsynchronsignalabtastung nicht durch das System erfolgt. Ist jedoch der Farbsynchronsignalabtaster 24 in einer geschlossenen Schleife geschaltet, dann ist eine Anfangsaktivierung erforderlich. Dies kann durch die Einschaltung der Stromversorgungsfolge gemäß Fig. 9 erfolgen, bei welcher die Systemverstärkung auf 1 eingestellt wird, wenn der Fernsehempfänger eingeschaltet wird. In dieser Folge wird CG auf 0 gestellt und dementsprechend das 12 dB Grobverstärkungs-Schieberegister 20 auf keine Verschiebung eingestellt, entsprechend der Verstärkung 1. Der RAM-Speicher ist nur mit Nullen geladen, so daß der Feinverstärkungsblock 30 eine Verstärkung 1 bewirkt. Die +6 dB-Schieberegister 52 und 54 sind auf keine Verschiebungen eingestellt und ergeben somit ebenfalls die Verstärkung 1. Der COD-Vergleichsschaltung 60 wird der Nominalbezugswert zugeführt und die interne COD-Verstärkung wird auf 1-1LSB eingestellt. Schließlich ist die Farbregelverstärkung auf 1 eingestellt.

Das System mit geschlossener Schleife ist nun bereit, den richtigen Wert für die Farbverstärkung zu berechnen.

Der Feinverstärkungsblock 30 gemäß Fig. 1 kann abgewandelt werden, indem der RAM-Speicher 42 allein benutzt wird, um bis zu 6 dB Verstärkung zu ergeben, so daß die Addierschaltung 36 entbehrlich wird. Da der Dynamikbereich des RAM-Speichers daher von 0 bis zu einer Verstärkung von 1 verdoppelt werden muß von 0 bis zu einer Verstärkung von 2, muß der Wert an jedem RAM-Speicherplatz erhöht werden durch Addition des jeweiligen Adressenwertes jedes RAM-Speicherplatzes auf den Ganzzahlenwert, wenn die jeweiligen Werte für die RAM-Tabelle in der Folge 3 berechnet werden. Die Verwendung des RAM-Speichers allein für den Feinverstärkungsblock hat den Nachteil einer Halbierung des Dynamikbereiches des Feinverstärkungsblocks 30, wenn ein RAM-Speicher gleicher Größe benutzt wird. Der Dynamikbereich kann nur beibehalten werden durch Verdopplung der Größe des RAM-

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Speichers. Die Verwendung des Feinverstärkungsblocks 30 in Fig. 1 ist insofern vorteilhaft, als die Addierschaltung 36 Wörter mit N+1-Bit liefern kann, wenn dem Eingang des Feinverstärkerblocks Wörter mit N-Bit zugeführt werden. Außerdem ergibt die Verwendung der Addierschaltung 36 im Feinverstärkungsblock eine größere Genauigkeit hinsichtlich des niedrigstwertigen Bits, wenn die Kapazität des RAM-Speichers 32 halbiert werden soll, weil der genaue Wert des Farbsignals durch die Addierschaltung zum RAM-Ausgangssignal hinzuaddiert wird. Bei einer solchen Anordnung würde die Genauigkeit hinsichtlich des niedrigststelligen Bits bei Verwendung des kleineren RAM-Speichers niedriger, jedoch würde eine Genauigkeit von einem halben niedrigststelligen Bit durch Addition des exakten Wertes des Farbsignals zum RAM-Ausgangssignal zurückgewonnen werden.

Claims

RCA 7 7,944 Sch/Vu
U.S. Ser. No. 359,433
von 18. März 198 2

RCA Corporation, New York, N.Y. (V.St.A.)

Patentansprüche

Farbsignalverstärkungsregelschaltung für einen Fernsehempfänger mit einer Quelle digitaler Farbinformationssignale, die eine Farbsynchronsignalkomponente enthalten, und mit einer Quelle von Farbregelsignalen, die einen Verstärkungs- oder Dämpfungspegel für die digitalen Farbinformationssicrnale darstellen, gekennzeichnet durch eine auf die digitalen Farbinformationssignale (C) ansprechende Schaltung (24) zur Erzeugung eines den Pegel der Farbsynchronsignalkomponente angebenden Signals, durch eine auf das den Farbsynchronsignalpegel angebendes Signal und die Farbregelsignale ansprechende Schaltung (80) zur Berechnung der Gesamtverstärkung, welche den digitalen Farbinformationssignalen erteilt werden soll, und zur Erzeugung von Farbregelsignalen als Maß für diese Gesamtverstärkuna, und durch eine steuerbare digitale Farbverstär-

kungsschaltung (20,30,50), der an einem Eingang die digitalen Farbinformationssignale zugeführt werden und die an einem Ausgang um einen Verstärkungsfaktor (I,Q) modifizierte digitale Farbinformationssignale liefert, mit einer signalgesteuerten Verschiebeschaltung (20), die mit einem Steuereingang an die Berechnungsschaltung angeschlossen ist und unter Steuerung durch die Verstärkungsregelsignale die Verstärkung der Farbinformationssignale in Stufen als Vielfache von 6 dB einstellt, und mit einem in Reihe mit der Signalverschiebeschaltung gekoppelten Feinverstärkungsblock (30), der mit einem Steuereingang an die Berechnungsschaltung angeschlossen ist und unter Steuerung durch die Verstärkungsregelsignale die Verstärkung der Farbinformationssignale in Stufen über einen Bereich bis zu etwa 6 dB einstellt, wobei die Berechnungsschaltung die Gesamtverstärkung zwischen der Signalverschiebunasschaltung und dem Feinverstärkungsblock so aufteilt, daß der Pegel der Farbinformationssignale entsprechend der benötigten Gesamtverstärkung verändert wird.
2) Regelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnungsschaltung (80) einen Mikroprozessor enthält und daß die Quelle der Farbregelsignale einen vom Benutzer betätigbaren Sättigungseinsteller (76) aufweist.
3) Regelschaltung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die digitalen Farbinformationssianale (C) einem Eingang eines Farbübersteuerungsdetektors (62) zugeführt werden, welcher die über eine vorbestimmte Schwelle hinausgehenden Signalpegel ermittelt und ein dies anzeigendes Farbübersteuerungssianal erzeugt, und daß die Berechnungsschaltung weiterhin unter Steuerung durch das Farbübersteuerungssignal die insgesamt erforderliche Verstärkung berechnet.
4) Regelschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die steuerbare Signalverschiebeschaltung (20) enthält

- ein Schieberegister, dem an einem Eingang die digitalen Farbinformationssignale zugeführt werden und das die jeweiligen Bitstellen der digitalen Farbinformationssignale so verschiebt, daß diese in Beträgen als Vielfache von 6 dB verstärkt oder gedämpft werden,

- den Feinverstärkungsblock (30), der mit einem Eingang an einen Ausgang des Schieberegisters angeschlossen ist und der die digitalen Farbinformationssignale um einen Verstärkungsfaktor verstärkt oder dämpft, der gleich oder kleiner als 6 dB ist,

- und der einen RAM-Speicher (32), dessen Adresseneingang die Farbinformationssignale zugeführt werden und der Datenwörter enthält, die das Produkt der Farbinformationssignale mit einem Verstärkungsfaktor darstellen, und eine Addierschaltung (36) aufweist, die mit einem ersten Eingang an den Ausgang des RAM-Speichers angeschlossen ist und der an einem zweiten Eingang die Farbinformationssignale zugeführt werden und die an ihrem Ausgang um einen Verstärkungsfaktor modifizierte digitale Farbinfor-

• .- mationssignale liefert.
5) Regelschaltung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen digitalen Farbsignaldemodulator (40), der mit einem Eingang an den Ausgang der steuerbaren digitalen Farbverstärkerschaltung (20,30) angeschlossen ist und an seinem Ausgang digitale Farbdifferenzsignale liefert und durch ein zweites steuerbares Schieberegister (50), das mit einem Eingang an den Ausgang des Demodulators angeschlossen ist und mit einem Steuereingang an die Berechnungsschaltung angeschlossen ist zur selektiven Veränderung der Verstärkung für die vom Demodulator verarbeiteten Signale in Schritten als Vielfache von 6 dB.
6) Regelschaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Ausgang des Schieberegisters(20) und den Eingang des Feinverstärkungsblocks (30) ein Filter (22) zur Bandpaßfilterung der verstärkten oder gedämpften digitalen Farbinformationssignale vom Schieberegister eingefügt ist.