DE3629536A1 - Schaltung zur pegelabhaengigen rauschverminderung - Google Patents
Schaltung zur pegelabhaengigen rauschverminderungInfo
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- H04N5/14—Picture signal circuitry for video frequency region
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- H04N5/213—Circuitry for suppressing or minimising impulsive noise
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Description
Die Erfindung geht aus von einer Schaltung zur pegelabhängigen
Rauschverminderung für ein Videosignal nach der Gattung des
Hauptanspruchs.
Bekanntlich ist Rauschen in einem Videosignal im Bereich
der hohen Frequenzen enthalten. Daher ist durch Dämpfen der
hohen Frequenzen eine Rauschverminderung möglich. Dies hat
jedoch auch eine Auflösungsverminderung zur Folge, was die
Bildqualität merklich verschlechtert. Aus diesem Grunde
wird angestrebt, daß die hohen Frequenzen bei hohem
Videosignalpegel möglichst ungedämpft übertragen werden
und nur bei geringem Videosignalpegel gedämpft werden. Denn
im wiedergegebenen Fernsehbild stört eine
Auflösungsverschlechterung in dunklen Bildpartien weniger
als ein überlagertes und hier sichtbares Rauschen.
Insbesondere an der Aufnahmeseite, wo ein verhältnismäßig
kleines Videosignal der Bildaufnahmeröhre zur Verfügung
steht, spielt das Signal-/ Rausch-Verhältnis eine wichtige
Rolle.
Aus der DE-PS 31 39 360 ist bereits eine Schaltung zur
Rauschverminderung in einem Fernsehempfänger bekannt, bei
welcher eine Hochfrequenz-Rauschkomponente eines Fernseh-
Bildsignals während eines Teils einer Zeilen-
Rücklaufperiode erfaßt wird. Danach wird ein Schwellenwert,
der für die Unterdrückung der Hochfrequenz-Komponente in
einer Rauschunterdrückungsschaltung verwendet wird,
abhängig von einer Amplitude des Erfassungssignals so
gesteuert, daß eine Hochfrequenz-Komponente, die kleiner
als eine bestimmte Amplitude ist, nicht in einem Bild
auftritt, während eine Hochfrequenz-Komponente, die eine
größere Amplitude als der Schwellenwert hat, verstärkt
wird. Diese bekannte Rauschunterdrückungsschaltung ist
aber relativ aufwendig und verschlechtert unter Umständen
den Frequenzgang des Videosignals durch die Verwendung
mehrerer nichtlinearer Impedanzglieder.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe
zugrunde, eine Schaltung zur pegelabhängigen
Rauschverminderung der eingangs genannten Art anzugeben,
mit welcher eine Störabstandsverbesserung durch
pegelabhängige Steuerung des Frequenzgangverhaltens,
insbesondere bei Fernsehkameras, möglich ist.
Die erfindungsgemäße Schaltung mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß mit
relativ einfachen Mitteln eine wirkungsvolle Verbesserung
des Störabstandes, insbesondere bei kleinen Signalpegeln
erreichbar ist. Durch die in den Unteransprüchen
aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen
und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen
Schaltung möglich.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung
dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Es zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild des erfindungswesentlichen
Teiles einer Fernsehkamera,
Fig. 2 eine erfindungsgemäße Rauschverminderungsschaltung
im Detail.
Bei der in Fig. 1 nur teilweise gezeichneten
Fernsehaufnahmeröhre 1 ist von deren Signalelektrode 2 ein
Videosignal abnehmbar, welches einem Vorverstärker 3
zugeführt wird. Danach wird das verstärkte Videosignal
an eine erste Verstärkerstufe 4 weitergeleitet, in welcher
es gemäß der an seinem Steuereingang anlegbaren
Gleichspannung U 1 bzw. U 2 bzw. U 3 über den Umschalter 5
(sogen. "dB-Schalter") verstärkt wird. Die Schaltkontakte
5′ bzw. 5′′ bzw. 5′′′ sind dabei mit den entsprechenden
dB-Zahlen (0 bzw. 6 bzw. 12) gekennzeichnet. Nach
Verstärkung des Videosignals in der ersten Verstärkerstufe
4 wird das Videosignal im nachfolgenden Videoprozessor 6
verschiedenen an sich bekannten Verarbeitungen, wie z. B.
Klemmung, Weißwertkorrektur etc., unterzogen.
Am Ausgang des Prozessors 6 ist die erfindungsgemäße
Rauschverminderungsschaltung 7 angeschlossen, welche als
Prinzipschaltung in dem gestrichelt umrandeten Kästchen
dargestellt ist. Über die Eingangsklemme 8 wird das zu
verarbeitende Videosignal praktisch zwei parallel liegenden
Wegen 9 und 11 zugeführt, wobei der Weg 9 direkt und
der Weg 11 über einen Tiefpaß 12 an die Kontakte eines
Umschalters 13 angeschlossen sind. Der Umschalter 13
wird in Abhängigkeit eines Signals gesteuert, welches
am Ausgang einer Komparatorstufe 14 abnehmbar ist. In
dieser wird der Pegel des am ersten Eingang 15 anliegenden
Videosignals mit einer am zweiten Eingang 16 anliegenden
Schwellwertspannung U St verglichen, welche über einen
Umschalter 17 wahlweise von den Gleichspannungen U St 1 bzw.
U St 2 bzw. U St 3 abgenommen wird. Der Umschalter 17 ist
hierbei mit dem Umschalter 5 gekoppelt, so daß je nach
Verstärkungsgrad der ersten Verstärkerstufe 4 auch die
Schwellwertspannung U St verändert wird, d. h. je höher
der gewählte Verstärkungsgrad (dB-Zahl) ist, desto größer
ist auch die anliegende Schwellwertspannung.
Die Komparatorstufe 14 gibt immer dann ein Schaltsignal
ab, wenn sich die eine Eingangsspannung gegenüber der
anderen erhöht. Solange also das Videosignal am Eingang
15 größer ist als die Schwellwertspannung am Eingang 16 ,
wird der Umschalter 13 in der gezeichneten Stellung sein,
und das an der Klemme 8 anliegende Videosignal wird ohne
Veränderung direkt an die Ausgangsklemme 18 geleitet. Ist
jedoch das Videosignal kleiner als die Schwellwertspannung,
dann wird der Umschalter 13 in die gestrichelt dargestellte
Stellung geschaltet, so daß das Videosignal über den
Tiefpaß 12 geleitet wird. Der Tiefpaß 12 besitzt eine
Grenzfrequenz von etwa 1,5 bis 2 MHz, wodurch gemäß
dessen Frequenzgangverhalten nur niederfrequente Komponenten
bis etwa 1,5 Mhz durchgelassen werden, währen die
hochfrequenten Komponenten des Videosignals vollständig
gesperrt werden. Somit wird das Rauschen in den dunklen
Bildteilen wirkungsvoll unterdrückt. Dieses rauschbefreite
Videosignal wird nun über die Ausgangsklemme 18 einer
zweiten Verstärkerstufe 19 zur weiteren Verstärkung zugeführt
und kann danach an der Ausgangsklemme 20 zur Weiterleitung
abgenommen werden.
In Fig. 2 ist eine der Schaltung 7 entsprechende
Detailschaltung zur Rauschverminderung eines an Klemme 8
anliegenden Videosignals dargestellt. Der im Videosignalweg
liegende Tiefpaß ist hier aus einem RC-Glied mit
Längswiderstand 21 und Querkondensator 22 gebildet. Die
Komparatorstufe besteht aus zwei Transistorstufen 23, 24
in Emitterschaltung, wobei der Stufe 23 über den
Widerstand 26 das Eingangsvideosignal und der Stufe 24
gemäß dem Spannungsteilerverhältnis der Widerstände 27, 28
die Schwellwertspannung U St 1 bzw. U St 2 bzw. U St 3 zugeführt
wird. Der Schaltungspunkt 29, welcher gleichzeitig Fußpunkt
des Kondensators 22 ist, ist über einen Widerstand 30 an
den negativen Pol der Betriebsspannung U angeschlossen,
während die Kollektoren der Transistoren 23 und 24 am
positiven Pol der Betriebsspannung U liegen.
Das Videosignal wird hierbei ebenfalls bei niedrigen
Pegeln gemäß dem Frequenzgang des einstellbaren RC-Gliedes
21, 22 übertragen, d. h. bis zu einer entsprechenden Größe
der Schwellwertspannung in den hohen Frequenzen abgesenkt.
Bei die Schwellwertspannung übersteigenden Videosignalpegeln
wird der Transistor 23 leitend, so daß an beiden Enden
des Kondensators 22 gleiches Potential anliegt, und dieser
dann unwirksam wird. Dadurch wird das Videosignal ohne
Veränderung an die Ausgangsklemme 18 übertragen.
Claims (6)
1. Schaltung zur pegelabhängigen Rauschverminderung für
ein Videosignal, wobei hohe Frequenzanteile des Videosignals
bei geringem Signalpegel stark gedämpft und bei hohem
Signalpegel ungedämpft übertragen werden, dadurch
gekennzeichnet, daß im Videosignalweg ein bei niedrigen
Signalpegeln des Videosignals einschaltbarer Tiefpaß (12)
angeordnet ist.
2. Schaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß eine Komparatorschaltung (14) vorgesehen ist,
deren ersten Eingang (15) das Videosignal zugeführt ist
und an deren zweiten Eingang (16) eine maximal 10% der
Videosignalamplitude betragende Schwellwertspannung
(U′ St ) anliegt und deren Ausgang die Einschaltung des
Tiefpasses (12) beeinflußt.
3. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß die Schwellwertspannung einstellbar ist.
4. Schaltung nach Anspruch 2 bei Verwendung in einer
Fernsehkamera mit Verstärkungsgradumschalter, dadurch
gekennzeichnet, daß der Verstärkungsgradumschalter (5)
mit einem die Schwellwertspannung stufenweise verstellbaren
Umschalter (17) gekoppelt ist.
5. Schaltung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet,
daß der Tiefpaß (12) aus einem RC-Glied mit Längswiderstand
(21) und Querkondensator (22) besteht, und daß das
Potential am Fußpunkt (29) des Kondensators (22) bei
niedrigen Videosignalpegeln von der Schwellwertspannung
festgelegt und bei hohen, die Schwellwertspannung
übersteigenden Videosignalpegeln davon neutralisierbar
ist.
6. Schaltung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß eine erste Transistorstufe (23) in
Emitterfolgerschaltung parallel zum RC-Glied (21, 22)
angeordnet ist, wobei deren Eingangselektrode an den
Videosignalweg und deren Ausgangselektrode am Fußpunkt
(29) des Kondensators (22) angeschlossen ist, und daß eine
zweite Transistorstufe (24) in Emitterfolgerschaltung
vorgesehen ist, an deren Eingangselektrode die einstellbare
Schwellwertspanung (U′ St ) anliegt und deren
Ausgangselektrode ebenfalls mit dem Fußpunkt (29) des
Kondensators (22) verbunden ist.
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Legal Events
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---|---|---|---|
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: BTS BROADCAST TELEVISION SYSTEMS GMBH, 6100 DARMST |
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8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
D2 | Grant after examination | ||
8363 | Opposition against the patent | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: PHILIPS BROADCAST TELEVISION SYSTEMS GMBH, 64347 G |
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8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: PHILIPS GMBH, 20099 HAMBURG, DE |
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8331 | Complete revocation |