DE3444399C2

DE3444399C2 - Schaltung zur Korrektur von Fehlern in Farbsignalübergängen

Info

Publication number: DE3444399C2
Application number: DE3444399A
Authority: DE
Inventors: Robert Norman Hurst; Robert Adams Dischert
Original assignee: RCA Licensing Corp
Current assignee: RCA Licensing Corp
Priority date: 1983-12-05
Filing date: 1984-12-05
Publication date: 1994-06-09
Anticipated expiration: 2004-12-06
Also published as: KR850005208A; JPS60227589A; IT8423803A1; US4553157A; DE3444399A1; IT1178636B; GB8430686D0; IT8423803A0; KR920006173B1; GB2151110A; FR2561479A1; GB2151110B; CA1228158A; FR2561479B1; JPH0455033B2

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltung zur Korrektur von Feh lern in Farbsignalübergängen in einer Farbbildsignalverarbei tungsschaltung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 ange gebenen Merkmalen.

Bei allen Farbfernsehnormen (nämlich NTSC, PAL und SECAM) wird ein Signalgemisch ausgesendet, das ein breitbandiges Leuchtdichtesignal und ein oder mehrere schmalbandige Farb artsignale enthält. In einem Farbfernsehempfänger wird dieses Signalgemisch dazu verwendet, aus den schmalbandigen Farb artsignalen schmalbandige Farbdifferenzsignale zu gewinnen, die dann nach Kombination mit dem breitbandigen Leuchtdichte signal die primären Rot-, Grün- und Blau-Farbsignale liefern. Die primären Farbsignale, die sowohl breitbandige wie auch schmalbandige Signalanteile enthalten, dienen der Erzeugung eines Farbbildes.

Enthält das wiederzugebende Bild Bereiche mit starker Farb sättigung und vertikal verlaufende Kanten, dann kann das in dem beschriebenen Verfahren tatsächlich erzeugte Bild fehler haft sein. Diese Fehler haben ihre Ursache in Amplituden änderungen der schmalbandigen Farbdifferenzsignale, die eine längere Zeit in Anspruch nehmen, als die dazugehörigen Änderungen des breitban digen Leuchtdichtesignals. Beispielsweise kann bei einem Wechsel von einem gesättigten Rot zu Schwarz das 4.0 MHz breite NTSC-Leuchtdichtesignal für eine voll ständige Signaländerung nach Schwarz 250 ns, das 0.5 MHz breite Rot-Differenzsignal dagegen 2 µs benötigen. Durch diesen Zeitunterschied in den Signalübergängen werden die vertikal verlaufenden Kanten unscharf und die Farben aus Gebieten starker Sättigung in Zeilenrichtung ver schmiert.

Frühere Versuche, dieses Problem zu lösen, zielten auf die Beseitigung der unterschiedlichen Bandbreiten durch eine nachträgliche Vergrößerung der Bandbreite des Farbdifferenz- oder primären Farbsignals, vergleiche hierzu beispielsweise die US-PSen 4,181,917, 4,245,239 (Richman), 4,030,121 (Faroudja), 4,223,342 (Tsuchiya) 4,296,433 (Rzeszewski) und 4,355,326 (Lee). Hierbei wird zunächst ein Signal, das aus dem breitbandigen Leuchtdichtesignal gewonnen ist, auf Korrelationen mit jedem der Farbdifferenz- oder primären Farbsignale überprüft. Zur Feststellung der Korrelation wird im einfachsten Verfahren das Verhältnis der beiden Signale gebildet, in anderen Verfahren werden komplizierte Funktionen der Ableitungen der Signale verwendet. In Abhängigkeit von der Stärke der Korrelation wird ein breitbandiges aus dem Leuchtdichtesignal gewonnenes Signal in unterschiedlicher Stärke zu jedem der Farb signale (d. h. der Farbdifferenz- oder der primären Farbsignale) hinzuaddiert. Das Ziel bei all diesen Erfindungen ist es, aus dem Leuchtdichtesignal die verloren gegangene Hochfrequenzkomponente des Farb signals wiederzugewinnen und zu dem schmalbandigen Farbsignal hinzuzuaddieren, um ein breitbandiges Farbsignal zu rekonstruieren.

Bevor diese Verfahren der Signalverarbeitung effektiv an gewendet werden können, müssen jedoch drei große Probleme gelöst sein. Erstens muß die Korrelationsfunktion für jede Farb-Leuchtdichte-Kombination fehlerfreie Ergebnisse lie fern. Das ist ein besonderes Problem bei Korrelationsfunk tionen, die auf Ableitungen basieren und bei denen die Korrelationsschaltungen Signale mit niedrigem Geräuschabstand zu verarbeiten haben. Zweitens sollen die gewonnenen Leucht dichtesignale richtig skaliert sein, um ein für die Ausfüh rung der Korrelation geeignetes Signal zur Verfügung zu haben und dem Farbsignal eine Hochfrequenzkomponente hinzu addieren zu können, die weder zu groß noch zu klein ist. Drittens sollten die gewonnenen Leuchtdichtesignale bezüg lich des Farbsignals, das in der Korrelationsfunktion ver wendet wird, und bezüglich des Farbsignals, zu dem es hinzu addiert wird, synchronisiert sein. Die meisten der bekannten Erfindungen lösen diese Probleme mit aufwendigen Schaltungen.

Aus der DE-AS 15 62 170 ist eine Korrekturschaltung bekannt, welche in Abhängigkeit von hochfrequenten Amplitudensprüngen im Leuchtdichtesignal ein breitbandiges Schaltsignal liefert und aus diesem und dem Farbartsignal bzw. den entsprechenden Farbdifferenzsignalen ein korrigiertes Farbartsignal erzeugt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Schaltung an zugeben, mit welcher sich eine Verbesserung der Farbwieder gabe ohne Vergrößerung der Bandbreite der Farbsignale er reichen läßt. Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 an gegebenen Merkmale gelöst. Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung vermeidet die Schwierigkeiten bei den oben be sprochenen Schaltungen durch einen anderen Lösungsansatz bei der Korrektur der genannten Bildfehler. Anstatt zu versuchen, die Bandbreite der Farbsignale zu vergrößern, werden bei der vorliegenden Erfindung einfach bestimmte fehlerhafte Farb signalwerte erkannt und entfernt. Aus dem Leuchtdichtesignal wird für jedes zu korrigierende Farbsignal ein breitbandiges Begrenzungssignal erzeugt. Jedes dieser Begrenzungssignale stellt eine Beschränkung des zugehörigen Farbsignals dar. Durch die erfindungsgemäße Schaltung werden die augenblick lichen Werte dieser Begrenzungssignale mit dem augenblick lichen Wert des zugehörigen Farbsignals verglichen. Ist der Wert des Farbsignals größer als ein oberer oder kleiner als ein unterer Begrenzungswert, wird der fehlerhafte Farbsignal wert durch diesen Begrenzungswert ersetzt.

Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird das erfindungsgemäße Verfahren bei zumindest einer vollständigen Gruppe von Farbton- und Farbsättigungs signalen (z. B. I und Q, R-Y und B-Y, Rot, Grün und Blau) angewendet. Im Idealfall ist das Verhältnis zwischen den Farbsignalen und dem Leuchtdichtesignal in den Punkten der Farbsignalverarbeitungsschaltung, in denen die Erfindung angewendet wird, linear und unverändert, da dieses Verhältnis zur Bestimmung der Grenzen für die Farbsignale verwendet wird. Beispiels weise wäre zur Gewinnung der für jedes primäre Farb signal erforderlichen Begrenzungssignale die Leucht dichtegleichung (Y = 0.3R + 0.59G + 0.11B) zusammen mit den Amplitudenscheitelwerten des Leuchtdichtesig nals und der primären Farbsignale ausreichend.

Die Verwendung dieser Begrenzungswerte sei anhand eines Farbwechsels von gesättigtem Rot nach Schwarz näher erläutert. Während dieses Farbwechsels geht das Leucht dichtesignal relativ schnell von seinem dem roten Bild entsprechenden Wert in einen dem schwarzen Bild ent sprechenden Wert über, während sich das primäre Rot- Farbsignal wesentlich langsamer ändert. Nach der Ände rung des Leuchtdichtesignals zeigt das Leuchtdichte- Signal schon den Wert für Schwarz, während sich das primäre Rot-Farbsignal noch ändert, was offensichtlich einen Fehler darstellt, und zwar einen Fehler, der zu einer Farbverschmierung führt. Die vorliegende Erfindung behebt Fehler dieser Art.

Das primäre Rot-Farbsignal wird mit einem skalierten Leuchtdichtesignal verglichen, das den größtmöglichen Wert, den ein Rot-Signal bei einem bestimmten Leucht dichtewert annehmen kann, darstellt. Überschreitet das primäre Rot-Farbsignal dieses obere Begrenzungssignal, wird es korrigiert, indem das obere Begrenzungssignal anstelle all dieser fehlerhaften Werte eingesetzt wird. Das primäre Rot-Farbsignal wechselt daher schneller von einem gesättigten Rot nach Schwarz, wodurch die ansonsten auftretenden Farbverschmierungen in dem wiedergegebenen Bild nicht mehr sichtbar sind.

Da das erfindungsgemäße Verfahren zur Korrektur fehlerhaf ter Farbsignale weder von Korrelationsfunktionen Ge brauch macht noch die Addition verschiedener Signale voraussetzt, läßt sich die erfindungsgemäße Schaltung zur Signalkorrektur sowohl für analoge wie auch digitale Anwendungen relativ einfach verwirklichen.

Da ferner das beschriebene Verfahren keine auf die Verwendung von Ableitungen basierenden Korrelations schaltungen voraussetzt, treten Rausch- und andere Störsignale des Videosignals nicht verstärkt in Er scheinung. Vielmehr wird das durch ein verrauschtes Farbsignal erzeugte Bild verbessert, da die Intensität von zufälligen Farbflecken verringert wird.

Zur Vereinfachung der Darstellung war die vorstehende Erläuterung auf die Anwendung der Erfindung auf nur eine Gruppe von Farbton- und Farbsättigungssignalen be schränkt. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung besteht in einer zusätzlichen kaskadeartigen Signalver arbeitung. Beispielsweise kann bei einer erfindungsge mäßen Schaltung zur Korrektur von R-Y- und B-Y-Farb differenzsignalen eine zusätzliche Korrektur durch Anwendung der Erfindung auf das G-Y-Farbdifferenzsignal, das aus den korrigierten R-Y- und B-Y-Signalen gewonnen ist, erreicht werden.

Gemäß der Grundgedanken der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Schaltung zur Korrektur von Fehlern in Farbsignalübergängen eine Signalerzeugungsschaltung für Farbgrenzsignale. Breitbandige Leuchtdichtesignale sind einem Eingang der Signalerzeugungsschaltung für Farbgrenzsignale zugeführt, die an ihrem Ausgang ein breitbandiges Begrenzungssignal liefert, das Grenzwerte für ein bestimmtes Farbsignal darstellt. Dieses Begren zungssignal und sein zugehöriges Farbsignal sind den entsprechenden Eingängen einer Signalkorrekturschaltung zugeführt, die ein Ausgangssignal erzeugt, dessen Amplitudenwerte im wesentlichen zu jedem Zeitpunkt innerhalb der Grenzwerte liegt. Dieses Ausgangssignal ist ein korrigiertes Farbsignal.

Im folgenden wird die Erfindung anhand von Ausführungs beispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Ausführungsform einer einfachen Signal korrekturschaltung gemäß der vorliegenden Er findung;

Fig. 2A, 2B und 2C Signaldarstellungen verschiedener Signale, die zur Erklärung der Wirkungsweise der Ausführungsform nach Fig. 1 nützlich sind,

Fig. 3 eine gegenüber der Ausführungsform nach Fig. 1 vorteilhafte Weiterbildung der vorliegenden Erfindung, zur verbesserten Korrektur eines R-Y-Farbdifferenzsignals,

Fig. 4 eine grafische Darstellung von Gleichungen, die zur Erläuterung der Ausführungsform nach Fig. 3 nützlich sind,

Fig. 5 eine vorteilhafte Weiterbildung der Ausführungs form nach Fig. 3, mit der die drei Farbdifferenz signale B-Y, R-Y und G-Y korrigiert werden,

Fig. 6 eine Ausführungsform der Erfindung, mit der die drei primären Farbsignale Blau, Rot und Grün korrigiert werden,

Fig. 7 eine grafische Darstellung von Gleichungen, die zur Erläuterung der Ausführungsform nach Fig. 5 nützlich sind,

Fig. 8 eine grafische Darstellung von Gleichungen, die zur Erläuterung der Ausführungsform nach Fig. 6 nützlich sind,

Fig. 9A, 9B, 9C und 9D Ausführungsformen von Schaltungsteilen, die in den Ausführungsformen nach Fig. 1, 3, 5 und 6 verwendet sind, und

Fig. 10 eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung im Zusammenhang mit einem Farbfernsehempfänger.

Für die Beschreibung von Ausführungsformen der vorlie genden Erfindung sind bezüglich der eingeschwungenen stationären Amplitudenwerte der Leuchtdichte-, primären Farb- und Farbdifferenzsignale folgende Annahmen ge macht. Erstens: Das Leuchtdichtesignal und die primären Farbsignale können zwischen einem kleinsten Amplituden wert der Größe null und einem größten Amplitudenwert der Größe 1 variieren. Zweitens: Durch die Leuchtdichte gleichung Y = 0.3R + 0.59G + 0.11B ist definiert, wie die verschiedenen primären Farbsignale R, G und B zu mischen sind, um das Leuchtdichtesignal Y zu erzeugen.

Die in den Fig. 2A und 2B gezeigten Signale sind Beispiele für das Leuchtdichte- und das R-Y-Farbdifferenz signal, wie sie bei einem relativ scharfen Übergang von einem gesättigten Rot nach Schwarz von einem NTSC-Farb fernsehempfänger erzeugt werden. Die Amplitude des in Fig. 2A gezeigten Leuchtdichtesignals ist am Anfang 0.3. Die Änderung dieses Signals beginnt zu einer Zeit t₂ und dauert bis zu einem Zeitpunkt t₄, bei dem die Amplitude des Signals einen Wert von ungefähr 0.0 aufweist. Die Zeit (t₄-t₂) für den Signalübergang des Leuchtdichtesignals beträgt 250 ns.

Das R-Y-Farbdifferenzsignal jedoch beginnt zum Zeit punkt t₁ von einem Anfangswert der Amplitude von 0.7 auf einen Endwert der Amplitude von 0.0 zum Zeitpunkt t₅ abzufallen. Die Zeit für diesen Signalübergang (t₅-t₁) beträgt 2 µs. Diese angegebenen Übergangs zeiten sind die Zeiten, in denen die Signale von 90% auf 10% ihrer maximalen Amplitudenwerte abfallen.

Fehlerhaft sind und von der Erfindung korrigiert werden die Amplitudenwerte der Farbdifferenzsignale zwischen den Zeitpunkten t₃ und t₅. In dem wiedergegebenen Bild sind die während dieses Zeitintervalls auftretenden Fehler als Verschmierungen sichtbar, die sich über die vertikale Kante aus dem roten in den schwarzen Bereich erstrecken. Diese Fehler sind leicht nachzuweisen, da die Amplitudenwerte des schmalbandigen R-Y-Farbdifferenz signals größer sind, als die größten Werte, die über haupt auftreten könnten, wenn das R-Y-Farbdifferenz signal die gleiche Bandbreite wie das Leuchtdichte signal hätte. Die mit "BEGRENZUNGSSIGNAL" bezeichnete gestrichelte Linie in Fig. 2B zeigt als Beispiel, wie diese Fehler nachgewiesen und korrigiert werden. Die dieser entsprechenden Amplitudenwerte befinden sich in Übereinstimmung mit einem analogen Signalübergang eines R-Y-Farbdifferenzsignals, dessen Bandbreite die gleiche wie die des Leuchtdichtesignals in Fig. 2A ist. Die Amplitudenwerte des R-Y-Farbdifferenzsignals in der schraffierten Fläche zwischen t₃ und t₅ sind größer als die entsprechenden Werte des Begrenzungssignals und werden durch die Maßnahmen der vorliegenden Erfindung auf die Werte des Begrenzungssignals reduziert, um die Verschmierung an der vertikalen Kante zu korrigieren.

Das zur Korrektur der fehlerhaften R-Y-Farbdifferenz werte verwendete Begrenzungssignal wird aus dem Leucht dichtesignal entsprechend der sich aus der Leuchtdichte gleichung ergebenden Beziehung gewonnen. In dem hier erläuterten Beispiel ist das Begrenzungssignal das Leuchtdichtesignal nach der Skalierung mit einem Faktor 7/3. Die das R-Y-Begrenzungssignal (R-Y)_L1 in Abhängigkeit von dem Leuchtdichtesignal beschreibende Gleichung lautet: (R-Y)_L1 = (7/3)Y. In dieser Gleichung ist ein Begrenzungssignal als der größtmögliche Wert definiert, den ein R-Y-Farbdifferenzsignal bei einem gegebenen Leuchtdichtesignal annehmen kann. Die Gleichung wird daher aus der Leuchtdichtegleichung durch Nullsetzen der G- und B-Terme erhalten: Y = 0.3R.

Ein erläuterndes Ausführungsbeispiel der Erfindung, das eine solche Korrekturschaltung enthält, ist in Fig. 1 gezeigt. Die Schaltung weist zwei Eingangs anschlüsse Y und (R-Y) auf. Bei der Verwendung mit einem NTSC-Farbfernsehempfänger ist das breitbandige Leucht dichtesignal aus den Leuchtdichtesignalverarbeitungs schaltungen des Empfängers dem Eingangsanschluß Y einer Signalskalierschaltung 10 und ein R-Y-Signal aus den Farbartverarbeitungsschaltungen des Empfängers einem Eingangsanschluß (R-Y) einer minimumbildenden nicht-additiven Kombinationsschaltung 12 zugeführt. Die Signalskalierschaltung 10 vergrößert die Amplitude des Leuchtdichtesignals um einen Faktor 7/3 und bildet damit ein Begrenzungssignal, das es an seinem Ausgang an einen Eingang der Kombinationsschaltung 12 abgibt. Das andere Eingangssignal der Kombinationsschaltung 12 ist das R-Y-Farbdifferenzsignal. Die Kombinationsschaltung 12 vergleicht die augenblicklichen Werte dieser beiden Signale und erzeugt ein Ausgangssignal an dem An schluß (R-Y)′. Dieses Ausgangssignal ist ein R-Y- Farbdifferenzsignal, dessen Amplitudenwerte von einem oberen Grenzwert- oder Maximumsignal begrenzt ist. Wenn das Leuchtdichtesignal in Fig. 2A dem Anschluß Y und das R-Y-Farbdifferenzsignal in Fig. 2B dem An schluß (R-Y) zugeführt sind, erscheint beispielsweise das in Fig. 2C gezeigte Signal an dem Anschluß (R-Y)′.

Indem verhindert wird, daß das R-Y-Farbdifferenzsignal dieses eine obere Grenzwertsignal überschreitet, wird nur eine Gruppe von Fehlern korrigiert. Die vollständige Anwendung dieser Erfindung korrigiert außerdem Signal fehler dreier weiterer Typen von Signalübergängen. Die Gleichungen für die vier Begrenzungssignale sind in Fig. 4 als Funktionen der Leuchtdichte gezeigt.

Die Linienabschnitte AB stellen die Begrenzungen des R-Y-Farbdifferenzsignals dar, wobei die Blau- und Grün-Komponenten der Leuchtdichtegleichung null sind. Diese Gleichung, (R-Y)_L1 = (7/3)Y, wurde weiter oben hergeleitet. Durch dieses Begrenzungssignal wird beispielsweise ein Signalübergang für den Wechsel von gesättigtem Rot nach Schwarz korrigiert.

Ein Linienabschnitt BC stellt die obere oder Maximum- Begrenzung dar, die sich aus den angenommenen Grenzen für Y und R-Y ergibt. Die Amplitudenwerte dieses Be grenzungssignals sind die Amplitudenwerte des R-Y- Farbdifferenzsignals, wenn R seinen größtmöglichen Wert, also 1, annimmt. Diese Linie wird daher durch die Gleichung: (R-Y)_L2 = 1 - Y beschrieben. Die in den weißen Bereich reichende Verschmierung auf einem vertikal verlaufenden Wechsel von gesättigtem Rot nach Weiß wird durch die Begrenzung des R-Y-Farb differenzsignals auf die Amplitudenwerte dieses Signals beseitigt.

Ein Linienabschnitt CD stellt das untere oder Minimum- Begrenzungssignal dar, das sich aus der Leuchtdichte gleichung ergibt. Für diese Linie haben die Blau- und Grün-Komponenten der Leuchtdichtegleichung ihre größt möglichen Werte, so daß sich die Leuchtdichtegleichung liest als: Y = 0.3R + 0.7. Diese Gleichung in der Form (R-Y)_L3 = (7/3)Y - 7/3 beschreibt den Linienabschnitt CD. Durch Anwendung dieser Gleichung wird beispielsweise ein Wechsel von gesättigtem Zyan nach Weiß korrigiert.

Der letzte Linienabschnitt AD beschreibt das untere oder Minimum-Begrenzungssignal, das sich aus den an genommenen Grenzen für Y und R-Y ergibt. Dieses Signal ist das R-Y-Farbdifferenzsignal, wenn R seinen kleinsten Wert, also 0, annimmt. Diese Gleichung lautet daher: (R-Y)_L4 = -Y. Durch Anwendung dieser Grenze auf das R-Y-Farbdifferenzsignal wird beispielsweise ein Übergang von gesättigtem Grün nach Schwarz korrigiert. Wie Fig. 4 zeigt, bilden diese gezeichneten Linien ein Parallelogram, dessen Seiten AB und DC beide eine Steigung von 7/3 und dessen Seiten BC und AD beide eine Steigung von -1 aufweisen. Alle zulässigen Kombinationen von R-Y und Y liegen innerhalb, die unzulässigen Kombi nationen außerhalb der Fläche des Parallelograms.

Fig. 3 zeigt als erläuterndes Beispiel eine Weiter bildung der Ausführungsform nach Fig. 1, bei der die Beschränkungen entsprechend dem Parallelogram ausge führt sind. Die Leuchtdichtesignale sind einem An schluß Y zugeführt, der die Eingangssignale an Sig nalskalierschaltungen 10 und 14 liefert. Der Ausgang der Signalskalierschaltung 10 ist ein Leuchtdichte signal, das um einen Faktor 7/3 vergrößert ist. Dieses Ausgangssignal ist ein Eingangssignal eines Addierers 18 und das erste Begrenzungseingangssignal für eine minimumbildende nicht-additiven Kombinations schaltung 12. Ein Ausgang einer Signalskalierschal tung 14 liefert ein invertiertes Leuchtdichtesignal an einen Eingang eines Addierers 16 und an einen Eingang einer maximumbildenden nicht-additiven Kombi nationsschaltung 20. Ein konstantes Signal aus beispiels weise einer Referenzspannungsquelle mit einem Ampli tudenwert +1 ist als zweites Eingangssignal einem Anschluß K₁ des Addierers 16 zugeführt. Der Addierer 16 addiert dieses konstante Signal zu dem invertierten Leuchtdichtesignal hinzu und liefert an seinem Aus gang das zweite Begrenzungseingangssignal der Kombi nationsschaltung 12. Das dritte Eingangssignal der Kombinationsschaltung 12 ist das Rot-Farbdifferenz signal (R-Y). Das Ausgangssignal der Kombinations schaltung 12 ist ein teilweise korrigiertes R-Y-Farb differenzsignal. Seine Amplitudenwerte übersteigen nicht die maximalen Amplitudenwerte der beiden Be grenzungseingangssignale.

Der Ausgang der Kombinationsschaltung 12 liefert das erste Eingangssignal an die Kombinationsschaltung 20. Das zweite Eingangssignal der Kombinationsschaltung 20 ist ein Begrenzungssignal, das gleich der Summe der beiden Eingangssignale ist, die dem Addierer 18 zuge führt sind. Das eine dieser Eingangssignale ist das Ausgangssignal der Signalskalierschaltung 10, das andere das Signal, das einem Anschluß K₂ des Addierers 18 zugeführt ist.

Das Eingangssignal am Anschluß K₂ ist ein konstan tes Signal, beispielsweise aus einer Referenzspannungs quelle, mit einem Amplitudenwert von -7/3 Amplitudenein heiten. Das zweite Begrenzungseingangssignal der Kombinationsschaltung 20 ist das Ausgangssignal der Signalskalierschaltung 14. Die Kombinationsschaltung 20 liefert ein Ausgangssignal, das in jedem Zeitpunkt im wesentlichen gleich dem größten der Amplitudenwerte seiner Eingangssignale ist. Dieses Ausgangssignal ist ein korrigiertes R-Y-Farbdifferenzsignal.

Begrenzungssignale für die anderen beiden Farbdifferenz signale G-Y und B-Y können in der gleichen Weise wie die R-Y-Begrenzungssignale gewonnen und verwendet werden. Die Gleichungen, die die G-Y- und G-Y-Begren zungssignale beschreiben, sind in der Tabelle gezeigt.

(G-Y)_L1 = (41/59)Y
(B-Y)_L1 = (89/11)Y
(G-Y)_L2 = 1 - Y	(B-Y)_L2 = 1 - Y
(G-Y)_L3 = (41/59)Y - 41/59	(B-Y)_L3 = (89/11)Y - 89/11
(G-Y)_L4 = - Y	(B-Y)_L4 = - Y

Diese Gleichungen sowie die Gleichungen für R-Y sind in Fig. 7 als Funktion der Leuchtdichte dargestellt. Die Figur läßt erkennen, daß die Begrenzungssignale die sich aus den angenommenen Grenzen für die größten und kleinsten Werte der Farbdifferenz- und Leuchtdichte signale ergeben, für alle drei Farbdifferenzsignale die gleichen sind: (X-Y)_L2 = 1-Y und (X-Y)_L4 = - Y.

Diese identischen Beziehungen können bei einer Weiterbil dung der Erfindung ausgenützt werden, bei der die drei Farbdifferenzsignale R-Y, B-Y und G-Y korrigiert werden, wobei zwei der vier Begrenzungssignale jeder Korrekturschaltung nur einmal gewonnen werden müssen.

Fig. 5 zeigt an einem Beispiel zur Korrektur der drei Farbdifferenzsignale eine Weiterbildung der Ausführungsformen nach Fig. 1 und 3. Ein Leuchtdichtesig nal ist einem Anschluß Y, der als Eingangsanschluß für Signalskalierschaltungen 2, 10, 14 und 22 dient, zugeführt. Die Signalskalierschaltung 2 vergrößert das Eingangsleuchtdichtesignal um einen Faktor 89/11, um das erste Begrenzungssignal der Schaltung für die Korrektur des B-Y-Farbdifferenzsignals zu erzeugen. Die Signalskalierschaltung 2 ist an ihrem Ausgang mit einer minimumbildenden nicht-additiven Kombinations schaltung 4, der sie ein erstes Begrenzungseingangssig nal liefert, und mit einem Eingang eines Addierers 6 verbunden. Die Signalskalierschaltung 14 invertiert das ihrem Eingang zugeführte Leuchtdichtesignal und liefert ein Begrenzungseingangssignal für jede der maximumbildenden nicht-additiven Kombinationsschaltungen 8, 20 und 28. Sie liefert außerdem ein Eingangssignal an einen Addierer 16. Ein anderes Eingangssignal wird dem Addierer 16 an seinem Eingangsanschluß K₁ zuge führt. Diesem Eingangsanschluß ist ein konstantes Signal mit dem Wert +1 Amplitudeneinheiten, beispiels weise aus einer Referenzspannungsquelle, zugeführt. Der Addierer 16 summiert das konstante Signal und das von dem Ausgang der Signalskalierschaltung 14 gelieferte invertierte Leuchtdichtesignal und liefert das so gewonnene zweite Begrenzungssignal an die Kombinationsschaltung 4. Dieses Begrenzungssignal ist außerdem den minimumbildenden nicht-additiven Kombinationsschaltungen 12 und 24 zugeführt. Das letzte Eingangssignal der Kombinationsschaltung 4 ist ein B-Y-Farbdifferenzsignal, das einem Eingangsan schluß der Kombinationsschaltung zugeführt ist.

Die Kombinationsschaltung 4 kombiniert die Signale an ihren Eingängen und bildet daraus ein Ausgangssignal, dessen Amplitudenwert in jedem Zeitpunkt im wesentlichen gleich dem kleinsten der Amplitudenwerte seiner Eingangs signale ist. Dieses Ausgangssignal ist ein korrigiertes B-Y-Farbdifferenzsignal, das auf einen Wert kleiner oder gleich den größten Werten beschränkt ist, die mit dem gleichzeitig auftretenden breitbandigen Leucht dichtesignal zu vereinbaren sind. Der Ausgang der Kombinationsschaltung 4 liefert ein Ausgangssignal an die Kombinationsschaltung 8. Die anderen beiden Eingangssignale, die Begrenzungssignale, sind das invertierte Leuchtdichtesignal von dem Ausgang der Signalskalierschaltung 14 und das Signal von dem Ausgang des Addierers 6. Die beiden Eingangssignale des Addierers 6 sind das skalierte Leuchtdichtesignal aus der Signalskalierschaltung 2 und ein konstantes Signal, beispielsweise aus einer Referenzspannungsquelle mit einem Wert -89/11 Amplitudeneinheiten, das dem K₃-Eingangsanschluß des Addierers 6 zugeführt ist. Das von der Kombinations-(oder Mischer-)schaltung erzeugte Signal wird von einem Ausgangsanschluß abgegeben. Dieses Signal ist ein korrigiertes B-Y-Farbdifferenzsignal. Seine Amplitudenwerte sind weder größer noch kleiner als die größten bzw. kleinsten Werte, die von der oben erläuterten Leuchtdichteglei chung und dem zeitlich gleichzeitig auftretenden Leuchtdichtesignal erlaubt sind.

Die anderen beiden Schaltungsteile zur Korrektur der Farbdifferenzsignale sind ähnlich der gerade eben beschriebenen Schaltung. Die Signalskalierschaltung 10, der von dem Anschluß Y das Leuchtdichteeingangssignal zugeführt ist, erzeugt ein Ausgangssignal, das im wesentlichen gleich dem um einen Faktor 7/3 vergrößerten Leuchtdichtesignal ist. Das Ausgangssignal der Signalska lierschaltung 10 ist als Begrenzungssignal einem Eingang der Kombinationsschaltung 12 und einem Eingang des Addierers 18 zugeführt. Das andere Begrenzungsein gangssignal der Kombinationsschaltung 12 ist das invertierte Leuchtdichtesignal, das um einen Wert der Größe +1 Amplitudeneinheiten vergrößert und von dem Ausgang des Addierers 16 geliefert ist. Das letzte Eingangssignal der Kombinationsschaltung 12 ist das dem (R-Y)-Eingangsanschluß der Kombinationsschaltung 12 zugeführte R-Y-Farbdifferenzsignal. Das Ausgangssig nal der Kombinationsschaltung 12 ist ein R-Y-Farbdif ferenzsignal, das so korrigiert ist, daß es kleiner oder gleich der Amplitudenwerte der größten Signale ist. Dieses korrigierte Signal ist einem Eingang der Kombinationsschaltung 20 zugeführt. Die beiden Begrenzungseingangssignale der Kombinationsschaltung 20 sind das invertierte Leuchtdichtesignal aus dem Ausgang der Signalskalierschaltung 14 und das Ausgangs signal aus dem Addierer 18. Das von dem Addierer 18 erzeugte Signal ist die Summe des skalierten Leucht dichtesignals aus der Signalskalierschaltung 10 und eines konstanten Signals, das den Wert -7/3 Amplituden einheiten aufweist und dem Eingangsanschluß K₂ des Addierers 18 zugeführt ist. Das Ausgangssignal der Kombinationsschaltung 20 ist ein R-Y-Farbdifferenzsig nal, das entsprechend den Grundgedanken der vorliegenden Erfindung korrigiert ist.

Außerdem wird der Signalskalierschaltung 22 ein Eingangs signal von dem Anschluß Y zugeführt. Ihr Ausgangssignal ist das um einen Skalierungsfaktor 41/59 verkleinerte Leuchtdichtesignal. Dieses Ausgangssignal ist als Begrenzungseingangssignal der Kombinationsschaltung 24 und als Eingangssignal dem Addierer 26 zugeführt. Das zweite Begrenzungseingangssignal der Kombinations schaltung 24 ist von dem Ausgang des Addierers 16 geliefert. Das letzte Eingangssignal der Kombinations schaltung 24 ist ein G-Y-Farbdifferenzsignal von dem Eingangsanschluß (G-Y) der Kombinationsschaltung. Das Ausgangssignal der Kombinationsschaltung 24 ist als Eingangssignal der Kombinationsschaltung 28 zur weiteren Korrektur zugeführt. Die beiden Begrenzungs eingangssignale der Kombinationsschaltung 28 sind das invertierte Leuchtdichtesignal aus dem Ausgang der Signalskalierschaltung 14 und das von dem Addierer 26 erzeugte Signal. Dieses Signal ist die Summe des skalierten Leuchtdichtesignals aus dem Ausgang der Signalskalierschaltung 22 und eines -41/59 Amplitudenein heiten großen Signals, das dem Eingangsanschluß K₄ des Addierers 26 zugeführt ist. Das am Ausgangsanschluß der Kombinationsschaltung 28 abgegebene Signal ist ein korrigiertes G-Y-Farbdifferenzsignal.

Die gleiche Art der Analyse, wie sie für die Entwicklung der Schaltung zur Korrektur der Farbdifferenzsignale verwendet wurde, kann zur Entwicklung einer Schaltung zur Korrektur von primären Farbsignalen verwendet werden. Fig. 8 zeigt die Gleichungen der Begrenzungssig nale für die primären Farbsignale als Funktion der Leuchtdichte. Die Gleichungen für die Rot-Farbbegren zungssignale sind als Beispiel für die Bestimmung der Grün- und Blau-Begrenzungssignale hergeleitet.

Die aus der Leuchtdichtegleichung abgeleitete Gleichung für die Linie IJ bestimmt das obere oder Maximum-Begren zungssignal. Diese Gleichung ist die Leuchtdichteglei chung, in der die Grün- und Blau-Komponenten null gesetzt sind. Die gesamte Leuchtdichte stammt aus der Rot-Komponente. Unter dieser Voraussetzung schreibt sich die Leuchtdichtegleichung als: Y = 0.3R und damit die Grenzwertgleichung als: R_L1 = (10/3)Y. Ein Beispiel für eine Signaländerung, die durch Anwendung dieser Gleichung korrigiert wird, ist ein Wechsel von gesättig tem Rot zu Schwarz.

Die Gleichung für die Linie JK ist einfach die vorhin erwähnte Annahme, daß die Amplitude des primären Rot-Farbsignals nicht größer als 1 sein kann: R_L2 = 1. Die Anwendung dieser Gleichung auf das primäre Rot-Farbsignal korrigiert beispielsweise Signaländerun gen zwischen gesättigtem Rot und Weiß.

Das untere oder Minimum-Begrenzungssignal, das aus der Leuchtdichtegleichung gewonnen ist, ist durch die Linie KL bestimmt. Dieses Begrenzungssignal ent spricht der Leuchtdichtegleichung, wenn in dieser die Blau- und Grün-Terme mit ihren größten Werten, nämlich 1, eingesetzt sind. Über den von den Blau- und Grün-Komponenten erzeugten Leuchtdichteanteil hinausgehender Überschuß muß von der Rot-Komponente stammen. Die entsprechend eingeschränkte Leuchtdichte gleichung lautet: Y = 0.3R + 0.7 und die sich damit ergebende Grenzwertgleichung: R_L3 = (10/3)Y - 7/3. Durch Anwendung dieser Gleichung wird beispielsweise die Signaländerung aufgrund eines Wechsels von gesättigtem Zyan zu Weiß korrigiert.

Der letzte Linienabschnitt IL stellt einfach die beschränkende Voraussetzung dar, daß das primäre Rot-Farbsignal keinen kleineren Amplitudenwert als 0 haben kann. Die Grenzwertgleichung für diese Linie ist daher: R_L4 = 0. Die Anwendung des aus dieser Gleichung abgeleiteten Begrenzungssignals korrigiert Fehler bei Signaländerungen von gesättigtem Zyan nach Schwarz. Die Gleichungen für die anderen beiden primären Farben können durch eine ähnliche Analyse hergeleitet werden. Sie sind in der folgenden Tabelle 2 angegeben.

B_L1 = (100/11)Y
G_L1 = (100/59)Y
B_L2 = 1	G_L2 = 1
B_L3 = (100/11)Y - 89/11	G_L3 = (100/59)Y - 41/59
B_L4 = 0	G_L4 = 0

In Fig. 6 ist ein anschauliches Ausführungsbeispiel der Erfindung zur Korrektur aller drei primären Farbsig nale gezeigt. Einem Anschluß Y, der als ein gemeinsamer Eingangsanschluß für Signalskalierschaltungen 30, 38 und 46 dient, sind beispielsweise von Leuchtdich te Signalverarbeitungsschaltungen eines NTSC-Farbfernseh empfängers geeignet verzögerte Leuchtdichtesignale zugeführt. Das Ausgangssignal der Signalskalier schaltung 30 ist das um einen Faktor 100/11 vergrößerte Leuchtdichtesignal. Dieses Signal ist einem Eingang eines Addierers 34 und als Begrenzungssignal einem Eingang einer minimumbildenden nicht-additiven Kombina tionsschaltung 32 zugeführt. Das andere Begrenzungsein gangssignal der Kombinationsschaltung 32 ist ein konstantes +1 Amplitudeneinheiten starkes Signal, beispielsweise aus einer Referenzspannungsquelle, das einem Eingangsanschluß K₁ der Kombinationsschaltung zugeführt ist. K₁ dient als Eingangsanschluß für minimumbildende nichtadditive Kombinationsschaltungen 40 und 48. Das dritte Eingangssignal der Kombinations schaltung 32 ist das primäre Blau-Farbsignal, das einem Eingangsanschluß B der Kombinationsschaltung 32 beispielsweise von der RGB-Matrix eines NTSC-Farbfern sehempfängers zugeführt ist. Die Kombinationsschaltung 32 kombiniert die Signale an ihren drei Eingängen zu einem Ausgangssignal, das zu jedem Zeitpunkt einen Amplitudenwert aufweist, der im wesentlichen gleich dem kleinsten Amplitudenwert seiner Eingangssignale ist. Das von der Kombinationsschaltung 32 erzeugte Ausgangssignal ist ein korrigiertes Blau-Primärfarb signal. Seine größten Amplitudenwerte halten sich innerhalb der Grenzen, die durch das gleichzeitig auftretende Leuchtdichtesignal und die vorhin beschriebe ne Leuchtdichtegleichung gegeben sind.

Dieses Ausgangssignal ist als ein Eingangssignal einer maximumbildenden nicht-additiven Kombinations schaltung 36 zugeführt. Die Begrenzungseingangssignale der Kombinationsschaltung 36 kommen von einem Eingangs anschluß K₂ der Kombinationsschaltung und von dem Ausgang des Addierers 34. Der Anschluß K₂, der außerdem als Eingangsanschluß für maximumbildende nicht-additive Kombinationsschaltungen 44 und 52 dient, liefert ein konstantes im wesentlichen 0 Amplitudeneinheiten großes Signal, das beispielsweise aus einer Referenzspan nungsquelle stammt. Die beiden Eingangssignale des Addierers 34 sind das skalierte Leuchtdichtesignal aus der Signalskalierschaltung 30 und ein konstantes im wesentlichen -89/11 Amplitudeneinheiten großes Signal, das beispielsweise von einer Referenzspan nungsquelle, die an einen Eingangsanschluß K₃ des Addierers 34 gekoppelt ist, zugeführt ist. Die Summe dieser beiden Signale, das Ausgangssignal des Addierers 34, ist ein Begrenzungseingangssignal der Kombinations schaltung 36. Die Kombinationsschaltung 36 kombiniert die beiden Begrenzungssignale mit dem korrigierten Blau-Signal aus der Kombinationsschaltung 32 zu einem Ausgangssignal, das zu jedem Zeitpunkt einen Amplituden wert aufweist, der im wesentlichen gleich dem größten Wert der drei Signale ist.

Die Schaltung zur Korrektur der beiden anderen primären Farbsignale ist ähnlich zu der gerade eben beschriebenen Schaltung. Eine Signalskalierschaltung 38, die ebenfalls ihr Eingangssignal über den Anschluß Y empfängt, erzeugt als Ausgangssignal ein um einen Faktor 10/3 vergrößertes Leuchtdichtesignal. Dieses Ausgangssignal ist als Eingangssignal einem Addierer 42 und als erstes Begrenzungseingangssignal der Kombi nationsschaltung 40 zugeführt. Die beiden anderen Eingangssignale der Kombinationsschaltung 40 sind das konstante Begrenzungssignal von dem Anschluß K₁ und ein primäres Rot-Farbsignal, das einem Eingangsan schluß R der Kombinationsschaltung 40 zugeführt ist.

Das Ausgangssignal der Kombinationsschaltung 40 ist einem Eingang der Kombinationsschaltung 44 zugeführt. Die beiden Begrenzungseingangssignale der Kombinations schaltung 44 sind das konstante Signal von dem Anschluß K₂ und dem Ausgang des Addierers 42. Die beiden Eingangs signale des Addierers 42 sind das Ausgangssignal der Signalskalierschaltung 38 und ein konstantes im wesentlichen -7/3 Amplitudeneinheiten großes Signal, das einem Eingangsanschluß K₄ des Addierers 42 zugeführt ist. Das von der Kombinationsschaltung 44 an einem Ausgangsanschluß R′ erzeugte Signal ist ein korrigiertes primäres Rot-Farbsignal.

Das erste Begrenzungssignal für die Schaltungsstufe zur Korrektur des primären Grün-Farbsignals erscheint an dem Ausgang der Signalskalierschaltung 46. Leuchtdich tesignale von dem Eingangsanschluß Y sind von dieser Signalskalierschaltung in der Amplitude um einen Faktor 100/59 vergrößert. Dieses Ausgangssignal ist als Eingangssignal einem Addierer 50 und als erstes Begrenzungseingangssignal der Kombinationsschaltung 48 zugeführt, deren anderes Begrenzungseingangssignal das konstante Signal von dem Anschluß K₁ ist. Das einem Eingangsanschluß G der Kombinationsschaltung 48 zugeführte primäre Grün-Signal ist das letzte Eingangssignal. Das Ausgangssignal der Kombinationsschal tung 48 ist einem Eingang der Kombinationsschaltung 52 zugeführt. Die beiden Begrenzungseingangssignale der Kombinationsschaltung 52 sind das Ausgangssignal des Addierers 50 und das konstante Signal von dem Anschluß K₂. Die beiden Eingangssignale des Addierers 50 sind das Ausgangssignal der Signalskalierschaltung 46 und ein konstantes im wesentlichen -41/59 Amplituden einheiten großes Signal, das einem Eingangsanschluß K₅ des Addierers 50 zugeführt ist. Das Ausgangssignal der Kombinationsschaltung 52 ist ein korrigiertes primäres Grün-Farbsignal, das an einem Ausgangsanschluß G′ der Kombinationsschaltung erscheint.

Jede der bisher beschriebenen Ausführungsformen ist eine Kombination von vier Arten von Schaltungen: Signalskalierschaltungen, Addierer, minimumbildende nicht-additive Kombinationsschaltungen und maximumbilden de nicht-additive Kombinationsschaltungen. Da jede der beschriebenen Ausführungsformen analog oder digital realisiert werden kann, kann jede dieser Schaltungen als Analog- oder Digitalschaltung vorliegen.

Eine analoge Signalskalierschaltung ist einfach ein Verstärker mit festem Verstärkungsfaktor, eine digitale Signalskalierschaltung dagegen ein Multiplizierer. Beides sind bekannte Schaltungen. Für die Verwendung bei der vorliegenden Erfindung können die Analogver stärker mit Bauteilen niedriger Toleranz und die digitalen Multiplizierer unter Verwendung vereinfachter Schiebe- und Addier-Techniken, beispielsweise wie in der US-PS 43 43 017 (Wilkinson), ausgelegt und konstruiert sein, da kleine Fehler in dem korrigierten Signal das wiedergegebene Bild nicht merkbar verschlech tern.

Sowohl analoge wie auch digitale Addierer sind bekannte Schaltungen und brauchen daher nicht weiter diskutiert zu werden.

Nicht-additive Kombinationsschaltungen sind zwar bekannt, werden aber gewöhnlich nur in einer Schaltungs form vorgefunden, und zwar als maximumbildende nicht-ad ditive Kombinationsschaltung. Im folgenden werden daher zur Erläuterung analoge wie auch digitale Ausfüh rungsformen beider Arten nicht-additiver Kombinations schaltungen beschrieben.

In Fig. 9A ist ein Beispiel für eine minimumbildende nicht-additive Kombinationsschaltung gezeigt, die als ein Bauteil in der vorliegenden Erfindung verwendet werden könnte. Drei Eingangssignalanschlüsse A, B und C der Kombinationsschaltung sind mit Anoden dreier Dioden 54, 56 bzw. 58 verbunden. Die miteinander verbundenen Kathoden dieser drei Dioden sind über einen Widerstand 60 an den positiven Anschluß (+V₁ einer Betriebsspannungsquelle gekoppelt. Der negative Anschluß dieser Spannungsquelle ist mit einem Referenz spannungspunkt (beispielsweise Erde) verbunden. Die miteinander verbundenen Kathoden sind außerdem mit einem Ausgangsanschluß OUT_MIN und über einen Widerstand 62 mit Erde gekoppelt.

Der Wert der Betriebsspannungsquelle und die Werte der Widerstände sind so gewählt, daß, falls alle Eingangsanschlüsse A, B und C offen sind, die Spannung zwischen dem Anschluß OUT_MIN und Erde größer als der größte zu erwartende Eingangssignalwert ist. Jedes einem Eingangsanschluß zugeführte Signal, das kleiner als dieser Wert ist, spannt die entsprechende Diode in Vorwärtsrichtung vor, wodurch die Ausgangsspan nung so lange abfällt, bis sie ungefähr gleich dem zugeführten Signal ist. Wird ein weiteres Signal mit einer noch kleineren Amplitude einem zweiten Eingang zugeführt, dann wird die Ausgangsspannung durch das Signal abgesenkt, wodurch im Ergebnis die zu dem ersten Signal gehörende Diode in Rückwärtsrich tung vorgespannt wird. Das Ausgangssignal dieser Schaltung hat daher zu jedem Zeitpunkt einen Wert, der ungefähr gleich der Amplitude des niedrigsten Eingangssignals ist, so daß diese Schaltung eine minimumbildende nicht-additive Kombinationsschaltung darstellt.

In Fig. 9B ist eine analoge Ausführungsform einer maximumbildenden nicht-additiven Kombinationsschaltung gezeigt. Bei dieser Schaltung sind Eingangsanschlüsse A, B und C mit den Kathoden dreier Dioden 64, 66 bzw. 68 gekoppelt. Miteinander verbundene Anoden dieser Dioden sind mit einem Ausgangsanschluß OUT_MAX, über einen Widerstand 72 mit Erde und über einen Widerstand 70 mit dem negativen Anschluß (-V₂) einer zweiten Betriebsspannungsquelle verbunden, deren positiver Anschluß mit Erde verbunden ist.

Der Wert dieser Versorgungsspannung und die Widerstands werte dieser nicht-additiven Kombinationsschaltung sind so gewählt, daß die Spannung zwischen dem Anschluß OUT_MAX und Erde in dem Fall, daß die Anschlüsse A, B und C offen sind, niedriger als der niedrigste erwartete Wert für jeden der Eingangssignale ist. Wenn einem der Eingangsanschlüsse ein Signal mit einem größeren Amplitudenwert zugeführt wird, wird die zugehörige Diode in Vorwärtsrichtung vorgespannt, wodurch die Ausgangsspannung ungefähr auf den Wert des zugeführten Eingangssignals erhöht wird. Wird dann ein weiteres Signal mit einer noch größeren Amplitude einem zweiten Eingang zugeführt, dann wird die Ausgangsspannung von diesem Signal erhöht, wodurch die zu dem ersten Signal gehörende Diode im Ergebnis in Rückwärtsrichtung vorgespannt wird. Da der Wert des Ausgangssignals dieser Schaltung in jedem Zeitpunkt ungefähr gleich dem Wert des höchsten Eingangssignals ist, arbeitet diese Schaltung als eine maximumbildende nicht-additive Kombinationsschaltung.

Fig. 9c zeigt die digitale Ausführungsform einer minimumbildenden nicht-additiven Kombinationsschaltung. Dicke Linien in den Fig. 9C und 9D bezeichnen Mehrfachbit-Digitalsignalwege und dünne Linien 1-Bit- Digitalsignalwege. Digital codierte Signale sind Eingangsanschlüssen A, B und C zugeführt. Die Anschlüsse A und B sind sowohl mit einem Komparator 74 wie auch mit einem Multiplexer 76 verbunden. Der Anschluß C liefert das Eingangssignal an ein Verzögerungselement 82. Der Ausgang des Komparators 74 ist mit dem Multi plexer 76 als Steuereingang verbunden. Das Ausgangssig nal des Multiplexers 76 erscheint an einem Anschluß M und ist als Dateneingangssignal sowohl einem Kompara tor 78 wie einem Multiplexer 80 zugeführt. Das an dem Ausgangsanschluß des Verzögerungselements 82 abgegebene Datensignal ist ebenfalls als Eingangssignal sowohl dem Komparator 78 wie dem Multiplexer 80 zuge führt. Der Ausgang des Komparators 78 ist mit einem Steuereingang des Multiplexers 80 verbunden. Das Ausgangssignal der minimumbildenden nicht-additiven Kombinationsschaltung erscheint an einem Anschluß OUT_MIN des Multiplexers 80.

Die in Fig. 9C gezeigte Ausführungsform einer Kombina tionsschaltung mit drei Eingängen ist in Wirklichkeit eine Kaskadenschaltung zweier minimumbildender nicht additiver Kombinationsschaltungen mit zwei Eingängen. Die erste Kombinationsschaltung umfaßt den Komparator 74 und den Multiplexer 76 und erzeugt an dem Anschluß M ein Ausgangssignal, das zu jedem Zeitpunkt gleich dem kleineren der beiden Eingangssignale A oder B ist. Der Komparator 78 und der Multiplexer 80 bilden die zweite Stufe. Diese Kombinationsschaltung findet den kleinsten Wert des an dem Ausgangsanschluß M erscheinenden Signals und des von dem Verzögerungsele ment 82 verzögerten Signals C. Das Ausgangssignal des Multiplexers 80 ist ein Signal, dessen Wert gleich dem kleinsten Wert der Eingangssignale ist, die den Anschlüssen A, B und C zugeführt sind.

Jede der beiden Teilkombinationsschaltungen mit zwei Eingängen arbeitet in der gleichen Weise und liefert ein Ausgangssignal, das gleich dem kleineren der beiden Eingangssignale ist. Der Vergleicher jeder Kombinationsschaltung erzeugt ein Steuerausgangssignal, das einen Wert "1" aufweist, wenn das Signal an einem seiner Eingänge kleiner als das Signal an seinem anderen Eingang ist, und das in jedem anderen Fall den Wert "0" hat. Dieses Signal ist dem Steuereingang des Multiplexers zugeführt. Der Multiplexer leitet eines seiner Dateneingangssignale an seinen Ausgangsan schluß weiter, wann das Signal auf seiner Steuerleitung den Wert "1" aufweist, und leitet das andere Eingangssig nal weiter, wenn das Signal auf der Steuerleitung den Wert "0" aufweist. Das Verzögerungselement 82 dient dazu, das dem Anschluß C zugeführte Datensignal um eine Zeitdauer zu verzögern, die gleich aber Zeit ist, die erforderlich ist, um das kleinste der an den Anschlüssen A und B anliegenden Signale zu finden.

Die in Fig. 9D gezeigte digitale maximumbildende nicht-additive Kombinationsschaltung ist in Aufbau und Funktion ähnlich der minimumbildenden nicht-addi tiven Kombinationsschaltung aus Fig. 9C. Anschlüssen A und B, die Dateneingänge für einen Komparator 84 und einen Multiplexer 86 bilden, und einem Anschluß C, der den Dateneingang für ein Verzögerungselement 92 bildet, sind Eingangssignale zugeführt. Das Ausgangs signal des Komparators 84 ist ein Steuereingangssignal für den Multiplexer 86. Das Ausgangssignal M des Multiplexers 86 ist eines der Dateneingangssignale eines Komparators 88 und eines Multiplexers 90, deren anderes Dateneingangssignal das von dem Verzögerungsele ment 92 verzögerte Signal von dem Anschluß C ist. Das Steuereingangssignal des Multiplexers 90 wird von dem Ausgangssignal des Komparators 88 gewonnen. Das Ausgangssignal des Multiplexers 90 bildet das Ausgangssignal der Kombinationsschaltung.

Die Arbeitsweise der beschriebenen digitalen maximumbil denden Kombinationsschaltung ist mit nur einer Ausnahme identisch mit der der minimumbildenden Kombinationsschal tung aus Fig. 9C: Die Komparatoren der maximumbildenden Teilkombinationsschaltungen mit zwei Eingängen erzeugen auf ihrer Ausgangssteuerleitung eine "1", wenn eines der Signale größer als das andere ist, und in jedem anderen Fall eine "0", also umgekehrt wie die Komparato ren der minimumbildenden Kombinationsschaltung.

Fig. 10 zeigt eine Ausführungsform der Erfindung in einem NTSC-Farbfernsehempfänger mit zwei in Kaskade geschalteten Schaltungsstufen zur Korrektur des Farbdif ferenzsignals. Eine Antenne 98 empfängt die gesendeten Farbfernsehsignale und führt sie einem Tuner 100 zu, der die empfangenen Fernsehsignale in ein Zwischen frequenzsignal umsetzt. Ein Eingang eines ZF-Verstärkers 102 ist an den Ausgang des Tuners 100 gekoppelt. Der Ausgang des ZF-Verstärkers 102 ist an einen Eingang eines Videodemodulators 104 gekoppelt. Der Ausgang des Videodemodulators 104 ist mit einem Eingang einer AVR-Schaltung 106 und mit einem Anschluß CV verbunden. Einem zweiten Eingang ZF-Verstärkers 102 ist das Ausgangssignal der AVR-Schaltung 106 zugeführt.

Der ZF-Verstärker verstärkt das von dem Tuner erzeugte ZF-Signal. Die variable Verstärkung des ZF-Verstärkers ist von einem Signal der AVK-Schaltung gesteuert. Diese bekannte Schaltung erzeugt an dem Anschluß CV ein demoduliertes Videosignalgemisch mit relativ konstanten Amplitudenspitzenwerten.

Das Signalgemisch am Anschluß CV bildet das Eingangssig nal zu einem Farbart-Leuchtdichte-Trennfilter 108. Dieser Schaltungsteil trennt die breitbandige Leuchtdich tesignalkomponente und die schmalbandige Farbartsignal komponente von dem Signalgemisch. Die Leuchtdichte- und Farbartsignale werden an den Ausgangsanschlüssen Y bzw. C des Trennfilters abgegeben. Die Leuchtdichte signale am Anschluß Y sind Leuchtdichtesignalverarbei tungsschaltungen 110 zugeführt, die ein vollständig bearbeitetes Leuchtdichtesignal erzeugen. Das Farbart signal am Anschluß C ist Farbartsignalverarbeitungs schaltungen 112 zugeführt, in denen es verstärkt und in R-Y- und B-Y-Farbdifferenzsignalanteile demodu liert wird. Diese Signalanteile erscheinen an den Ausgangsanschlüssen (R-Y) bzw. (B-Y) der Farbartsignal verarbeitungsschaltungen.

Der Verstärkungsfaktor, um den das Farbartsignal in der Verarbeitungsstufe verstärkt ist, ist von einer ACC-Schaltung 114 zur automatischen Farbkontrastre gelung gesteuert. Die ACC-Schaltung 114 überwacht die Amplitude der Farbsynchronsignalkomponente (burst) des Farbartsignals, um die minimalen und maximalen Amplitudenwerte des Farbartsignals zu stabilisieren.

Dies wird durch Änderung des Verstärkungsfaktors der Farbartsignalverarbeitungsschaltungen in Abhängig keit beispielsweise von der Amplitude des Farbsynchron signals erreicht.

Das Ergebnis der Signalbereichsstabilisierung durch die AVR-Schaltung 104 und die ACC-Schaltung 114 sind zwei Farbdifferenzsignale am Ausgang der Farbartsignal verarbeitungsschaltungen 112 und ein Leuchtdichtesignal am Ausgang der Leuchtdichtesignalverarbeitungsschaltung 110 mit relativ konstanten und berechenbaren minimalen und maximalen Amplitudenwerten. Diese Berechenbar keit erleichtert die Konstruktion einer erfindungsge mäßen Schaltung.

Eine Farbdifferenzsignalkorrekturschaltung 116, der das von der Leuchtdichtesignalverarbeitungsschaltung 110 erzeugte Leuchtdichtesignal und die von der Farbart signalverarbeitungsschaltung 112 erzeugten R-Y und B-Y-Farbdifferenzsignale zugeführt ist, erzeugt an ihren Ausgangsanschlüssen (R-Y)′ bzw. (B-Y)′ gemäß der Erfindung korrigierte R-Y- und B-Y-Farbdifferenzsig nale. Die Farbdifferenzkorrekturschaltung 116 umfaßt zwei Stufen. Eine R-Y-Stufe ist ähnlich der in Fig. 5 gezeigten, die aus den Signalskalierschaltungen 10 und 14, dem Addierer 16, der minimumbildenden nicht-additiven Kombinationsschaltung 12, dem Addierer 18 und der maximumbildenden nicht-additiven Kombinations schaltung 20 aufgebaut ist. Eine B-Y-Stufe ist ähnlich der in Fig. 5 gezeigten, die aus den Signalskalierschal tungen 2 und 14, dem Addierer 16, der minimumbildenden nicht-additiven Kombinationsschaltung 4, dem Addierer 6 und der maximumbildenden nicht-additiven Kombinations schaltung 8 aufgebaut ist.

Eine übliche G-Y-Matrix 118 deren Eingängen die korri gierten R-Y- und B-Y-Signale von den Anschlüssen und (B-Y) zugeführt sind, erzeugt an ihrem Ausgangsanschluß (G-Y) ein G-Y-Farbdifferenzsignal. Eine Farbdifferenzkorrekturschaltung 122 korrigiert dieses Hauptdifferenzsignal entsprechend der vorliegen den Erfindung.

Ein Eingangssignal der Schaltung 122 ist das Signal am Anschluß (G-Y), das andere Eingangssignal ist das Leuchtdichtesignal vom Ausgang einer Verzögerungs schaltung 124. Dem Eingang der Verzögerungsschaltung 124 ist das Leuchtdichtesignal am Ausgang der Leuchtdich teverarbeitungsschaltung 110 zugeführt.

Am Ausgangsanschluß (G-Y) der Farbdifferenzkorrek turschaltung 122 erscheint als Ausgangssignal ein G-Y-Farbdifferenzsignal, das entsprechend der vorliegen den Erfindung korrigiert ist. Dieses Signal ist einem Eingang einer üblichen PGB-Matrix 126 zugeführt. Den anderen drei Eingängen der Matrix 126 sind das R-Y-Farbdifferenzsignal vom Anschluß (R-Y) nach Verzögerung durch eine Verzögerungsschaltung 128, das B-Y-Farbdifferenzsignal vom Anschluß (B-Y) nach Verzögerung durch eine Verzögerungsschaltung 130 und das Leuchtdichtesignal von dem Ausgang der Verzöge rungsschaltung 124 nach Verzögerung durch eine Verzöge rungsschaltung 132 zugeführt. Als Ausgangssignale der Matrix 126 erscheinen an ihren Ausgangsanschlüssen R, G und 2 die primären Rot-, Grün- bzw. Blau-Farbsig nale. Diese primären Farbsignale sind einem Bildsicht gerät 134 zugeführt, auf dem das korrigierte Farb bild wiedergegeben wird.

Wie schon oben ausgeführt, liefern zwei in Kaskade geschaltete Farbdifferenzsignalverarbeitungsschal tungen ein vollständiger korrigiertes Bild als eine Schaltung nach Fig. 5 liefern würde, die die Farbdiffe renzsignale parallel korrigiert. Die verbesserte Korrektur ist nur in der grünen Farbkomponente der wiedergegebenen Bilder zu beobachten und ist ein Ergebnis zweiter Ordnung der Korrekturen der R-Y und B-Y-Signale, die zur Erzeugung der G-Y-Signale verwen det wurden.

Claims

1. Schaltung zur Korrektur von Fehlern in Signalübergängen in einer Farbbildsignalverarbeitungsschaltung mit einer Quel le für ein breitbandiges Leuchtdichtesignal und einer Quelle für ein schmalbandiges Farbartsignal, gekennzeichnet durch eine Signalskalierungsschaltung (10), die in Reaktion auf das Leuchtdichtesignal (Y) ein breitbandiges Begrenzungssignal liefert, das von den Werten des Leuchtdichtesignals abhängige Begrenzungswerte für das Farbartsignal (z. B. (R-Y)) darstellt, und eine Signalkombinationsschaltung (12), die in Reaktion auf das Farbartsignal (z. B. (R-Y)) und das Begrenzungssignal ein korrigiertes Farbartsignal (z. B. (R-Y)′) erzeugt, dessen Werte innerhalb des durch die Begrenzungswerte begrenzten Be reichs liegen.

2. Schaltung nach Anspruch 1 für einen Farbfernsehempfän ger, der ein Farbvideosignalgemisch mit einem breitbandigen Leuchtdichtesignal und einem relativ schmalbandigen Farbart signal verarbeitet und enthält:
eine Farbsignalverarbeitungsschaltung, der das Farbartsignal zur Ableitung mehrerer Farbdifferenzsignale von jeweils ge ringerer Bandbreite als das Leuchtdichtesignal zugeführt wird,
eine Matrix mit mehreren Farbdifferenzsignaleingängen, der die jeweiligen Farbdifferenzsignale zugeführt werden zur algebraischen Kombination mit dem breitbandigen Leuchtdichte signal zu einem Satz von Primärfarbsignalen,
eine Farbwiedergabeeinrichtung mit einer Mehrzahl von Primär farbsignaleingängen zur Wiedergabe eines Farbbildes,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Signalkombinationsschaltung (12) aus den ihr als Ein gangssignalen zugeführten Farbdifferenzsignalen (z. B. (R-Y)) und dem Begrenzungssignal ein Ausgangssignal (z. B.(R-Y)′) erzeugt, dessen momentane Amplitudenwerte proportional zu den geringsten momentanen Amplitudenwerten ihrer Eingangs signale sind und daß das von der Signalskalierungsschaltung (10) gelieferte Begrenzungssignal Begrenzungswerte für eines der Farbdifferenzsignale darstellt.

3. Schaltung nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Signalübergangsfehlerkorrekturschaltung (14, 20) zur Bildung eines einem Signaleingang der Matrix zuzuführen den korrigierten Farbdifferenzsignales (z. B. (R-Y)′), wobei die zusätzliche Schaltung enthält:

1. eine aus dem breitbandigen Leuchtdichtesignal (Y) ein zu diesem proportionales zweites breitbandiges Begrenzungs signal liefernde Schaltung (14) und
2. eine zweite Signalkombinationsschaltung (20), der ein korrigiertes Farbdifferenzsignal und das zweite Begrenzungs signal als Eingangssignale von der ersten Signalkombinations schaltung (12) zugeführt werden und die ein Ausgangssignal (z. B. (R-Y)′) liefert, dessen Momentanamplitudenwerte propor tional zu den größten Amplitudenwerten ihrer Eingangssignale sind.

4. Schaltung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die das zweite breitbandige Begrenzungssignal liefernde Schaltung (14) ein Signalinverter ist, der ein invertiertes Leuchtdichtesignal an eine erste Additionsschaltung (16) liefert, die ein drittes breitbandiges Begrenzungssignal proportional zu dem invertierten Leuchtdichtesignal liefert, welches der ersten Signalkombinationsschaltung (12) als zusätzliches Eingangssignal zugeführt wird.

5. Schaltung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das von der Signalskalierungsschaltung (10) gelieferte Begrenzungssignal einer zweiten Additionsschaltung (18) zur Erzeugung eines zum Leuchtdichtesignal proportionalen vier ten breitbandigen Begrenzungssignals zugeführt wird, welches seinerseits der zweiten Signalkombinationsschaltung (20) als zusätzliches Eingangssignal zugeführt wird.

6. Schaltung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch eine erste Konstantsignalquelle (K₁) zur Lieferung eines ersten konstanten Signals, welches der ersten Additionsschaltung (16) als zusätzliches Eingangssignal zugeführt wird.

7. Schaltung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine zweite Konstantsignalquelle (K₂) zur Lieferung eines zweiten konstanten Signals, welches der zweiten Additionsschaltung als zusätzliches Eingangssignal zugeführt wird.

8. Schaltung nach Anspruch 1 für einen Farbfernsehempfän ger, der ein Farbvideosignalgemisch mit einem breitbandigen Leuchtdichtesignal und einem relativ schmalbandigen Farbart signal verarbeitet und enthält:
eine Farbsignalverarbeitungsschaltung, der das Farbartsignal zur Ableitung mehrerer Farbdifferenzsignale von jeweils ge ringerer Bandbreite als das Leuchtdichtesignal zugeführt wird,
eine Matrix mit mehreren Farbdifferenzsignaleingängen, der die jeweiligen Farbdifferenzsignale zugeführt werden zur algebraischen Kombination mit dem breitbandigen Leuchtdichte signal zu einem Satz von Primärfarbsignalen,
eine Farbwiedergabeeinrichtung mit einer Mehrzahl von Primär farbsignaleingängen zur Wiedergabe eines Farbbildes,
dadurch gekennzeichnet, daß die Signalkombinationsschaltung aus den ihr als Eingangssignale zugeführten Primärfarbsigna len (z. B. R) und dem Begrenzungssignal ein Ausgangssignal (z. B. R′) erzeugt, dessen Momentanamplitudenwerte proportio nal zu den geringsten Momentanamplitudenwerten ihrer Ein gangssignale sind und daß das Begrenzungssignal die Begren zungswerte des Primärfarbsignals darstellt.