DE3644290A1 - Anordnung zur automatischen verstaerkungsregelung eines verschluesselten videosignals - Google Patents
Anordnung zur automatischen verstaerkungsregelung eines verschluesselten videosignalsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Anordnung in einem Abonnenten-
Fernsehsystem zur Verarbeitung eines Fernsehsignals
vom Rundfunktyp, das in einer verschlüsselten Form vorliegt,
z. B. mit untedrückter Synchronkomponente. Bei
der Erfindung handelt es sich speziell um eine Anordnung,
die den Betrieb der Schaltungen zur automatischen Verstärkungsregelung
(AVR) eines Fernsehempfängers mit einbezieht,
um die Kosten und die Kompliziertheit eines Videosignal-
Decoders zu vermindern, der ein entschlüsseltes
Fernsehsignal an die Signalverarbeitungsschaltung
des Empfängers liefert.
Bei Abonnenten-Fernsehsystemen werden die das Fernsehprogramm
enthaltenden Signale in verschlüsselter Form
entweder über drahtlosen Funk oder mittels eines geeigneten
Kabelnetzes übertragen. Die Signale können
dann mittels eines geeigneten Decoders, der dem Fernsehempfänger
eines berechtigten Abonnenten des Systems zugeordnet
ist, entschlüsselt und damit zur bildlichen
Wiedergabe freigegeben werden. Der Decoder befindet sich
gewöhnlich in einer Umsetzereinheit, die extern vom Fernsehempfänger
installiert ist. Die Fernsehprogrammsignale
können in verschiedene Niveaus oder Ränge unterteilt
sein, welche verschiedene Programmkategorien darstellen
wie z. B. "Sport" oder "Spielfilme", usw. Der
Decoder eines Abonnenten ist dazu autorisiert, die Fernsehprogrammsignale
gewählter Kategorien zu entschlüsseln,
während die Signale der übrigen nicht-abonnierten Kategorien
in einer verschlüsselten, nicht wiedergebbaren
Form auf den Fernsehempfänger gekoppelt werden.
Zum Verschlüsseln eines Rundfunk-Fernsehsignals benutzt
man gewöhnlich eine Technik, die in der angelsächsischen
Fachsprache als "Suppressed Sync" (zu deutsch etwa: Synchronsignalunterdrückung) bezeichnet wird und darin besteht,
die Horizontalsynchronimpulse des Fernsehsignals
wegzulassen. Dies führt dazu, daß sich das Ablenksystem
des Empfängers auf unregelmäßig erscheinende Spitzen des
Videosignals während des aktiven Zeilenhinlaufintervalls
synchronisiert anstatt auf die tatsächlichen Horizontalsynchronimpulse,
so daß ein unstabiles, überhaupt nicht
mehr erkennbares Bild wiedergegeben wird.
Jeder Abonnent des Systems ist mit einer Decodereinheit
ausgestattet, deren eingangsseitiger Teil herkömmliche
Abstimm-, Zwischenfrequenz- und Videodetektorstufen enthält.
Außerdem ist innerhalb des Decoders eine getastete
automatische Verstärkungsregelungsschaltung (AVR-Schaltung)
vorgesehen, die auf die Spitzen von Horizontalsynchronimpulsen
anspricht, um den Verstärkungsfaktor der
Abstimm- und Zwischenfrequenzstufen abhängig vom Ausgangssignal
der Videodetektorstufe zu regeln.
Während des Intervalls des weggelassenen Synchronimpulses
im Videosignal am Ausgang des Videodetektors arbeitet
eine Synchronsignal-Wiederherstellungsschaltung, um Standard-
Horizontalsynchronimpulse zu erzeugen. Diese Synchronimpulse
werden ständig in das am Ausgang der Videodetektorstufe
erscheinende Videosignal eingefügt, um
ein entschlüsseltes, für erkennbare Bilddarstellung geignetes
Videosignal zu erzeugen. An die AVR-Schaltungen
im Decoder wird eine AVR-Spannung gelegt, die von irgendeiner
periodisch wiederkehrenden Größe im verschlüsselten
Signal abgeleitet ist.
Das entschlüsselte Videosignal mit den wiederhergestellten
Synchronimpulsen wird anschließend mittels eines HF-
Modulators einem genormten HF-Träger für einen Standard-
Fernsehkanal aufgeprägt. Dann wird das Signal als entschlüsseltes
HF-Fernsehsignal auf einen Antenneneingang
des Fernsehempfängers gekoppelt. Jeder Decoder kann zusätzlich
eine Decodierungs-Berechtigungsschaltung enthalten,
die einen einzigartigen Abonnentencode speichert.
Dieser Code wird mit einem Abonnenten-Berechtigungscode
verglichen, der während einer Horizontalzeile des Vertikalintervalls
des Rundfunk-Fernsehsignals übertragen wird.
Wenn der gespeicherte Abonnentencode und der gesendete
Berechtigungscode miteinander im Einklang stehen, dann
wird ein Decodierungs-Berechtigungssignal entwickelt,
um den Decoder einzuschalten; ansonsten bleibt der Decoder
ausgeschaltet. Decodersysteme zur Entschlüsselung
eines durch Synchronimpulsunterdrückung verschlüsselten
Signals sind in der US-Patentschrift 44 08 225 beschrieben.
Da ein Decoder für Signale, die durch Synchronimpulsunterdrückung
verschlüsselt sind (im folgenden auch als "synchronisationslose
Signale" bezeichnet), zu seinem Betrieb
eine Abstimmstufe, eine Zwischenverstärkerstufe, eine
Videodetektorstufe, eine AVR-Stufe und einen HF-Modulator
braucht, wird er groß, teuer und kompliziert, wenn er
alle diese Teile selbst enthalten muß. Nun sind Stufen
dieser Art (mit Ausnahme des Modulators) aber bereits
im eingangsseitigen Teil eines Fernsehempfängers enthalten.
Es ist daher wünschenswert, einen Decoder so auszulegen,
daß er ohne eigene Exemplare solcher Stufen
auskommt. Dementsprechend hat die Electronic Industry
Association (EIA) der Vereinigten Staaten von Amerika
eine Norm für eine Schnittstelle zwischen Decoder und
Empfänger vorgeschlagen, welche die Konstruktion von Decodern
für mit Synchronimpulsunterdrückung arbeitende
Fernsehsignalsysteme vereinfacht, indem sie die Notwendigkeit
des Vohandenseins der genannten Abstimm-, Zwischenfrequenz-,
Detektor-, AVR- und Modulatorstufen in
der Decodereinheit beseitigt, Wie in der Veröffentlichung
EIA Cosumer Products Standard IS-15 "NTSC Television
Receiver Audio/Video Baseband Interface Specification"
ausgeführt, ist die Decoder-Norm der EIA sowohl
für die Hersteller von Fernsehempfängern als auch für
die Industrie des Abonnentenfernsehens eine zufriedenstellende
Übereinkunft, um ein standardisiertes Video-
Decodersystem für synchronisationslose Signale einzuführen.
Im Falle eines synchronisationslosen Signals ist ein
Empfänger, dessen AVR-Schaltung auf den Pegel der Synchronimpulsspitze
ansprechen, nicht in der Lage, eine
einwandfreie automatische Verstärkungsregelung zu bringen.
Daher ist es wünschenswert, daß ein Decoder für
synchronisatioslose Signale an den Empfänger eine Information
darüber liefern kann, wie die automatische
Verstärkungsregelung richtig einzustellen ist, wenn
synchronisationslose Signale verarbeitet werden. Zu diesem
Zweck gibt die EIA-Norm einheitliche Spezifikationen
für den Decoder, insbesondere was dessen Ausgang betrifft.
Die EIA-Norm liefert für den Decoder Vorschriften über
Spannungen und Impedanzen am Videoeingang und am Videoausgang
sowie über die AVR, um eine Kompatibilität mit
verschiedenen Betriebserfordernissen von Empfängern zu
gewährleisten. Die EIA-Norm soll es erlauben, die AVR-
Schaltungen eines Fernsehempfängers in einer Weise zu
steuern, bei welcher Abstimm-, Zwischenfrequenz-, Detektor-,
AVR- und Modulatorstufen in der Decodereinheit
nicht notwendig sind. Ein zusätzlicher Vorzug eines nach
der EIA-Norm entwickelten Decodierers besteht darin, daß
der Benutzer die Fernsteuerung eines Fernsehempfängers
im vollen Umfang weiterverwenden kann, was bei Decodern
herkömmlicher Bauart nicht der Fall war.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der
Schaffung einer Anordnung, welche in relativ wenig aufwendiger
Weise die automatische Verstärkungsregelung eines
Videosignalkanals gestattet, dem ein Decoder zur Entschlüsselung
verschlüsselter Fernsehsignale vorgeschaltet
ist. Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im
Patentanspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte
Ausgestaltungen der Erfindung sind in Unteransprüchen
gekennzeichnet.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung befindet sich
in einem System, das zur Entschlüsselung von Videosignalen
dient und z. B. ein Netzwerk zur Wiederherstellung von
Synchronimpulsen enthält, eine Schnittstellenschaltung
(Interface) zum Koppeln eines Videosignalausgangs eines
Decoders, der synchronisationslose Videosignale entschlüsselt,
mit vorhandenen AVR-Schaltungen eines Empfängers,
um die Verstärkung des Videosignals zu steuern,
ohne Abstimm-, Zwischenfrequenz-, Detektor-, AVR- und
Modulatorstufen im Decoder zu benötigen. Die Schnittstellenschaltung
überwacht den Pegel eines vom Decoder
gelieferten, wiederhergestellten Synchronimpulses und
erzeugt ein Steuersignal, das anzeigt, ob die Verstärkung
des Videosignals (d. h. dessen Spitze-Spitze-Amplitude)
korrekt ist oder nicht. Das Steuersignal wird an vorhandene,
herkömmliche AVR-Schaltungen im Empfänger gelegt,
um die Videosignalverstärkung zu regeln. Die AVR-Schaltungen
des Empfängers, der Decoder und die Schnittstellenschaltung
wirken derart zusammen, daß das Steuersignal
von der Schnittstellenschaltung beim Vorhandensein eines
empfangenen synchronisationslosen Videosignals ständig
die normale Verstärkungssteuerwirkung der AVR-Schaltungen
im Empfänger vermehrt, um eine korrekte Videosignalverstärkung
einzustellen.
Die Erfindung wird nachstehend an einem Ausführungsbeispiel
anhand von Zeichnungen näher erläutert:
Fig. 1 zeigt einen Teil eines Fernsehempfängers und
einer erfindungsgemäßen Verstärkungssteuereinrichtung
für das Videosignal sowie eine Einrichtung zur Wiederherstellung
unterdrückter Synchronimpulse;
Fig. 2 zeigt Signalformen zur Erläuterung der Arbeitsweise
der Synchronimpuls-Wiederherstellungseinrichtung
nach Fig. 1;
Fig. 3 zeigt in Blockform ein Netzwerk, das sich zur
Verwendung in einem Decoder für synchronisationslose
Fernsehsignale innerhalb des Systems nach Fig. 1 eignet;
Fig. 4 zeigt eine vereinfachte Version eines Teils der
AVR-Schaltungen des Empfängers;
Fig. 5 zeigt die Übertragungskennlinie eines AVR-Detektors
für die AVR-Schaltungen des Empfängers;
Fig. 6 ist eine Tabelle, in der charakteristische
Betriebsgrößen der Synchronimpuls-Wiederherstellungsschaltung
und der Verstärkungssteuereinrichtung zusammengefaßt
sind;
Fig. 7 zeigt die Übertragungskennlinie einer Decoder-
Schnittstellenschaltung im System nach Fig. 1.
In der Fig. 1 ist der Block 40 eine Quelle für HF-Fernsehsignale,
einschließlich solcher, die durch Unterdrückung
von Synchronimpulsen verschlüsselt sind (sogenannte "synchronisationslose"
Signale) und von einem Abonnenten-Fernsehdienst
über Kabel geliefert werden können. Die HF-Signale
von der Quelle 40 werden auf einen Fernsehempfänger
gekoppelt, der z. B. einen Tuner 42, Filter 44 und andere
noch zu beschreibende Einheiten enthält und worin sie
demoduliert werden, um verschlüsselte Bild- und Tonsignale
zu liefern. Ein Decoder 100, ein externes Zusatzgerät
des Empfängers, stellt die Synchronkomponente des
verschlüsselten Videosignals wieder her. Das durch Wiederherstellung
der Synchronimpulse entschlüsselte
"wiedersynchronisierte" Videosignal wird vom Empfänger
in einer herkömmlichen Weise verarbeitet, um ein Bild
zu erzeugen. Wie es ausführlicher weiter unten noch beschrieben
wird, sind im Empfänger Maßnahmen getroffen,
um beim Vorhandensein verschlüsselter
"synchronisationsloser" Signale die Signalverstärkung
der HF-Stufe und der Zwischenfrequenzstufe (ZF-Stufe)
des Tuners zu regeln. Dank dieser Maßnahmen brauchen
keine gesonderten Abstimm-, ZF- und AVR-Stufen im Decoder
vorgesehen zu werden.
In der Anordnung nach Fig. 1 empfängt der Tuner 42 die
HF-Signale von der Quelle 40 und setzt selektiv das HF-
Signal eines gewählten Fernsehkanals in ein Zwischenfrequenzsignal
(ZF-Signal) um, worin die Bildträgerfrequenz
bei z. B. 45,75 MHz und die Tonträgerfrequenz bei z. B.
41,25 MHz liegt. Das ZF-Signal enthält die zusammengesetzte
Viedeoinformation (Videosignalgemisch) als Restseitenband
des amplitudenmodulierten Bildträgers und die
Toninformation als frequenzmodulierten Tonträger.
Das ZF-Ausgangssignal vom Tuner 42 wird über einen Vorverstärker
und ein die Tonsignale des benachbarten Kanals
unterdrückendes Sperrfilter (nicht dargestellt)
auf Eingänge eines ZF-Zweikanalfilters 44 gekoppelt, bei
dem es sich um ein akustisches Oberflächenwellenfilter
(sogenanntes SAW-Filter) handelt, z. B. das Modell T1802
der Toshiba Corporation. Das ZF-Signal vom Tuner 42 wird
über die beiden Kanäle des SAW-Filters 44 in zwei getrennte
Kanäle für die Demodulation der Ton- und der Bildinformation
nach dem quasi-parallelen Prinzip aufgespalten,
wobei jeder Kanal einen Frequenzgang hat, der einen
Bandpaß-Durchlaßbereich um den jeweiligen Träger definiert.
Ein erster, dem Bild- oder Videokanal zugeordneter Differentialausgang
44 a des SAW-Filters 44 ist mit Signaleingangsklemmen
4 und 5 eines Netzwerkes 45 gekoppelt, das
z. B. in integrierter Schaltung gebildet ist. Die besagte
Kopplung erfolgt über eine Induktivitäts-Wiederstands-
Schaltung (RL-Schaltung) 46, welche die dem Ausgang des
SAW-Filters normalerweise anhaftende Kapazität ausgleicht,
und über einen Wechselstrom-Koppelkondensator 47. Der dem
Ausgang 44 a zugeordnete Videokanalteil des SAW-Filters
44 hat einen Frequenzgang, der dem Video-Restseitenband
im ZF-Signal angepaßt ist und das 41,25 MHz-Tonträgersignal
dämpft.
Ein weiterer Differentialausgang 44 b des SAW-Filters 44,
der den quasi-parallelen Tonkanalteil des Filters definiert,
ist mit Signaleingangsklemmen 8 und 9 des Netzwerkes
45 über eine RL-Schaltung 48 und einen Wechselstrom-
Koppelkondensator 49 in der gleichen Weise gekoppelt, wie
es vorstehend für die Videokomponente beschrieben wurde.
Der Frequenzgang des Tonkanalteils des SAW-Filters 44
entspricht der Kurve eines Zweikreisfilters mit einem
ersten Amplitudenmaximum bei einer Tonträgerfrequenz und
einem zweiten Amplitudenmaximum bei der Bildträgerfrequenz.
Im Video-ZF-Kanal wird die Videokomponente des ZF-Signals
an den Eingangsklemmen 4 und 5 des Netzwerkes 45 auf eine
ZF-Verstärkerstufe 50 gekoppelt, die mehrere in ihrer
Verstärkung steuerbare ZF-Verstärker enthält. Die verstärkte
Videokomponente von der Stufe 50 wird wechselstrommäßig
auf einen Begrenzer 52 und auf einen Videodetektor
54 gekoppelt (letzterer sei z. B. eine Vierquadranten-
Multiplizierschaltung). Mit dem Ausgang des Begrenzers
52 ist über Klemmen 26 und 27 ein Bandpaßfilter-
Schwingkreis 59 gekoppelt, der auf die Bildträgerfrequenz
von 45,75 MHz abgestimmt ist. Der Begrenzer 52, das
Filter 59 und der Videodetektor 54 bilden einen Synchrondemodulator
zur Erzeugung eines in das Basisband demodulierten
Videosignalgemischs am Ausgang des Detektors 54.
Das demodulierte Videosignalgemisch wird über einen Verstärker
55 auf einen Rauschinverter 56 gegeben. Im vorliegenden
Fall invertiert der Inverter 56 Rauschimpulse,
die im Austastintervall in Schwarzrichtung unter einen
gegebenen Schwellenwert ausschlagen. Hiermit wird verhindert,
daß die Rauschimpulse den Betrieb nachfolgender
Synchronsignal-Abtrennschaltungen verfälschen und daß
die Rauschimpulse den Betrieb der automatischen Verstärkungsregelung
(AVR) stören.
Das Basisband-Videosignal vom Ausgang des Rauschinverters
56 wird über eine Klemme 25, einen Pufferverstärker 57
und einen Schalter 58 auf einen Videosignalprozessor 60
gekoppelt, der z. B. Schaltungen zur Abtrennung von Synchronsignalen,
zur Frequenzselektion der Leuchtdichte-
und Farbartkomponenten und zur Verarbeitung der Leuchtdichte-
und Farbartsignale enthält, um die Bildfarbsignale
R; G, B zu entwickeln, wie an sich bekannt.
Das Basisband-Videosignal vom Ausgang des Rauschinverters
56 gelangt außerdem zu einem AVR-Spitzendetektor 62, der
den Spitzenwert der Horizontalsynchronkomponente des Basisband-
Videosignals erfaßt, um eine AVR-Steuerspannung
zu entwickeln, die in Beziehung zum Betrag der Synchronkomponente
steht. Diese AVR-Steuerspannung fällt längs
eines Filterkondensators 64 ab, der an eine Klemme 30
des Netzwerkes 45 angeschlossen ist.
Die AVR-Spannung wird außerdem über einen strombestimmenden
Widerstand 65 auf ein AVR-Filternetzwerk gekoppelt,
das einen Widerstand 68 und einen Speicherkondensator
69 enthält, die an eine Klemme 1 des Netzwerkes 45 angeschlossen
sind. Die an der Klemme 1 erscheinende AVR-
Steuerspannung wird über einen AVR-Verstärker 66
auf einen Verstärkungssteuereingang der ZF-Verstärkerstufe
50 gegeben, um die Verstärkung der Verstärker innerhalb
der Stufe 50 abhängig vom Pegel der erfaßten Synchronimpulse
so zu regeln, daß eine gewünschte Signalverstärkung
für den Video-ZF-Kanal aufrechterhalten wird.
Die auf die Klemme 1 gegebene AVR-Spannung wird auch an
einen Vergleicher/Verstärker 70 gelegt, der eine verstärkte
AVR-Spannung zur automatischen Regelung der Hochfrequenzverstärkung
liefert (HF-AVR). Diese Spannung wird
über eine HF-AVR-Schaltung 72 an einen Verstärkersteuereingang
des Tuners 42 gelegt. Die HF-AVR-Schaltung 72 ist
herkömmlicher Bauart und enthält einen Vergleicher, der
auf eine Referenzspannung und auf die von der Klemme 1
abgeleitete AVR-Spannung anspricht, um ein ausgangsseitiges
Verstärkungssteuersignal zu liefern, das den Verstärkungszustand
(z. B. minimale oder maximale Verstärkung)
des Tuners 42 bestimmt. Ein Potentiometer 74, das über
eine Klemme 2 mit einem Referenzeingang des Vergleichers
70 gekoppelt ist, bestimmt die Betriebsschwelle des HF-
AVR-Vergleichers 70, um den Punkt festzulegen, bei welchem
der Vergleicher 70 die AVR-Steuerspannung zur Schaltung
72 weitergibt.
Für die automatische Feinabstimmung (AFA) ist ein Spitzendetektor
75 vorgesehen, der mit einem Bandpaßfilter-
Schwingkreis 76 zusammengeschaltet ist, der auf den
45,75-MHz-Bildträger abgestimmt ist. Der AFA-Spitzendetektor
75 spricht auf das amplitudenbegrenzte ZF-Bildträgersignal
vom Begrenzer 52 an, um eine AFA-Spannung
zu erzeugen, die über einen Pufferverstärker 77 und eine
Klemme 29 auf einen AFA-Steuereingang des Tuners 42 gekoppelt
wird, um die richtige Abstimmung des Tuners 42
aufrechtzuerhalten.
Im Ton-ZF-Kanal werden die über die Klemmen 8 und 9 zugeführten
ZF-Signale, die Ton- und Videokomponenten enthalten,
auf eine ZF-Verstärkerstufe 80 gegeben, die mehrere,
in ihrer Verstärkung steuerbare Verstärker enthält.
Vom Ausgang der Stufe 80 wird ein verstärktes ZF-
Signal über ein kapazitives Phasenverschiebungsnetzwerk
87 wechselstrommäßig auf einen Begrenzer 82, einen Video-
ZF-Demodulator 84 und einen Ton-ZF-Demodulator 86 gekoppelt.
Die Demodulatoren 84 und 86 bestehen z. B. aus
vier Quadranten-Multiplizierschaltungen. Mit dem Ausgang
des Begrenzers 82 ist über Klemmen 22 und 23 ein Bandpaßfilter-
Schwingkreis 85 gekoppelt, der auf den ZF-
Bildträger abgestimmt ist.
Der Begrenzer 82, der Demodulator 86 und der Schwingkreis
85 bilden einen Mischer, der aus den Ton- und Videokomponenten
des ZF-Signals ein FM-Intercarrier-Tonsignal von
4,5 MHz erzeugt. Das Intercarrier-Tonsignal vom Detektor
86 wird über einen Verstärker 88, eine Klemme 21, einen
Puffer 89, ein 4,5-MHz-Bandpaßfilter 90 und Klemmen 18
und 19 auf ein Begrenzernetzwerk gegeben, das aus kaskadengeschalteten,
progressiv wirkenden Begrenzerstufen
91, 92 und 93 besteht. Dieses Begrenzernetzwerk liefert
ein amplitudenbegrenztes FM-Intercarrier-Tonsignal an
einen FM-Demodulator 95. Der Demodulator 95 wirkt zusammen
mit einem an Klemmen 15 und 16 angeschlossenen Diskriminator-
Schwingkreis, um ein ins Basisband demoduliertes Tonsignal
zu erzeugen. Das Tonsignal wird über eine Klemme
14 an eine Tonsignal-Verarbeitungsstufe (nicht dargestellt)
gelegt, die Tonverstärker enthält.
Die automatische Verstärkungregelung des Ton-FZ-Kanals
erfolgt abhängig von einer Steuerspannung, die am Ausgang
des Video-ZF-Demodulators 84 abgeleitet wird. Das
demodulierte Ausgangssignal vom Demodulator 84 wird über
einen Verstärker 78, einen AVR-Tiefpaßfilter, das aus einem
Widerstand 79 und einem an eine Klemme 10 angeschlossenen
Kondensator 81 besteht, und einen AVR-Verstärker 83 auf
einen Verstärkungssteuereingang der Ton-ZF-Verstärkerstufe
80 gekoppelt.
Das System nach Fig. 1 enthält außerdem einen Decoder
100 für synchronisationslose Fernsehsignale, der entsprechend
dem oben erwähnten EIA-Normenvorschlag ausgelegt
ist. Das Basisband-Videosignalgemisch von der Klemme
25 des Netzwerkes 45 wird über einen Puffer 57, der
eine passende Ausgangsimpedanz von z. B. 75 Ohm hat, an
einen Signaleingang des Decoders 100 gelegt. An einem
Ausgang des Decoders wird ein Basisband-Videosignal A
mit wiederhergestellter Horizontalsynchronkomponente
geliefert, das über eine Eingangsklemme 12 des Netzwerkes
45 auf eine darin befindliche Decoder-Schnittstellenschaltung
110 gegeben wird. Diese Schnitstelle
110 enthält eine Vergleicherschaltung zur Erzeugung eines
ausgangsseitigen Steuersignals, das speziell beim
Vorhandensein empfangener synchronisationsloser Signale
die Ladung am AVR-Filterkondensator 69 modifiziert und
die Wirkung der Video-AVR-Schaltungen verstärkt. Ein
mit einer Klemme 13 gekoppeltes Potentiometer 112 liefert
eine Referenzspannung VR an einen Referenzeingang
des Vergleichers in der Schnittstellenschaltung 110.
An einem anderen Ausgang des Decoders 100 wird eine
Gleichspannung B geliefert, die den Betrieb eines elektronischen
Schalters 115 steuert, an den ein Filterkondensator
117 angeschlossen ist. Bei nicht vorhandenem Decoder
100 wird an den Schalter 115 keine Gleichspannung gelegt,
wodurch der Kondensator 117 von dem den Widerstand
68 und den Kondensator 69 enthaltenden AVR-Filternetzwerk
abgekoppelt ist. Wenn der Decoder 100 am System angeschlossen
ist, bringt die Steuerspannung B den Schalter
15 in seine dargestellte Stellung, wodurch der Filterkondensator
117 parallel zum AVR-Filterkondensator 69 geschaltet
wird, so daß die Zeitkonstante der Videosignal-
AVR erhöht wird. Die längere AVR-Zeitkonstante bei aktivem
Decoder ist aus Stabilitätsgründen notwendig, um die
normalerweise zu erwartenden Signalverarbeitungs-Laufzeiten
(in der Größenordnung von einer Millisekunde oder
fünf Horizontalzeilen), die dem Betrieb des Decoders eigen
sind und von der EIA-Norm berücksichtigt sind, zu kompensieren.
Die normale, kürzere AVR-Zeitkonstante bei
alleiniger Wirkung des Filterkondensators 69 ist ein
Kompromiß zwischen einerseits der Forderung nach einer
kurzen Ansprechzeit bei Kanalwechseln und andererseits
der Forderung nach einem Zeitkonstantenwert, der groß
genug ist, um die AVR unempfindlich gegenüber den Wirkungen
des von Flugzeugen hervorgerufenen "Flackerns" zu
machen.
Ein weiteres Ausgangssignal C des Decoders 100 ist ebenfalls
ein Videosignal mit wiederhergestellten Synchronimpulsen,
das in einer weiter unten beschriebenen Weise
erzeugt wird. Die Ausgangsleitungen des Decoders, auf denen
die mit wiederhergestellten Synchronimpulsen versehenen
Videosignale (im folgenden auch "wiedersynchronisierte"
Videosignale) A und C erscheinen, könnten innerhalb
des Decoders 100 miteinander verbunden sein, so daß
es nur eine einzige Videosignal-Ausgangsleitung am Decoder
gibt. Andererseits erfordern manche Systeme aber zwei
getrennte Decoder-Ausgangsleitungen, von denen eine (die
Leitung C) z. B. ein Signal führt, das sowohl wiederhergestellte
Synchronimpulse als auch wiederzugebende Bildinformation
enthält, während die andere Ausgangsleitung
(Leitung A) ein zusammengesetztes Synchronsignal mit wiederhergestellten
Synchronimpulsen, aber ohne Videoinformation,
für Spezialzwecke enthält. Beim hier beschriebenen
Beispiel seien die Decoder-Ausgangssignale A und C
gleichermaßen wiedersynchronisierte Videosignale, welche
die wiederzugebende Bildinformation enthalten.
Das wiedersynchronisierte Ausgangssignale C des Decoders
wird über einen Schalter 58 und einen Wechselstrom-Koppelkondensator
120 wahlweise auf den Videosignalprozessor
60 gegeben. Der Schalter 58 kann ein vom Benutzer betätigbarer
Handschalter sein oder ein mikroprozessorgesteuerter
elektronischer Schalter, der sowohl auf Wählsignale anspricht,
die vom Benutzer ausgelöst werden, als auch auf
automatische Steuersignale, die vom Decoder empfangen werden,
je nach den speziellen Eigenschaften des betreffenden
Decodersystems. Der Schalter 58 befindet sich in einer
Stellung "Decodieren", wenn der Decoder 100 vorhanden
ist und ein empfangenes synchronisationsloses Fernsehsignal
decodiert. Der Schalter 58 befindet sich in einer
Position "normal", wenn der Decoder 100 fehlt oder wenn
er beim Vorhandensein eines empfangenen Fernsehsignals,
das richtige (nicht unterdrückte) Synchronimpulse enthält,
unwirksam ist.
Beim Vorhandensein eines synchronisationslosen Fernsehsignals
ist das Eingangssignal zum Decoder 100 immer ohne
Synchronimpulse, weil die Eingangssignalleitung des Decoders
nicht in der die Synchronimpulse wiederherstellenden
Schleife liegt. Kurz gesagt empfängt die Eingangsleitung
des Decoders nur ein synchronisationsloses Signal
über den Ausgang 44 a des SAW-Filters 44, die ZF-Verstärker
50, den Videodetektor 54 und den Puffer 57. Die eine
Ausgangsleitung des Decoders liefert ein wiedersynchronisiertes
Videosignal C an den Videoprozessor 60, und die
andere Ausgangsleitung des Decoders liefert ein wiedersynchronisiertes
Videosignal A über die Schnittstellenschaltung
110 an AVR-Schaltungen des Empfängers, um die
Signalverstärkung korrekt zu halten.
Die Arbeitsweise des Decoders 100 in Verbindung mit der
Schnittstelle 110 und den AVR-Schaltungen des Empfängers
wird nachstehend ausführlicher beschrieben.
Der Decoder 100 und die Video-AVR-Schaltungen des Empfängers
bilden einen Verstärkungsregelkreis für den Fall des
Empfangs synchronisationsloser Signale. Entsprechend den
EIA-Normen ist eine Änderung der Videosignalverstärkung
nicht erforderlich, wenn die Spannung der Synchronimpulsspitze
gleich +1,0 Volt ist. Eine Verstärkungsänderung
ist jedoch dann erforderlich, wenn die Spannung der
Synchronimpulsspitze höher oder niedriger ist als +1,0
Volt. Das heißt, eine Verstärkungsänderung ist nicht notwendig,
wenn der in der nachstehenden Gleichung (1) definierte
Ausdruck GM im wesentlichen gleich 1 ist, während
andererseits eine Verstärkungsänderung notwendig ist,
wenn GM einen anderen Wert als 1 hat:
In dieser Gleichung ist:
GM ein gegebener Verstärkungs-Multiplikationsfaktor;
2,143 v die Spannung, die dem Videosignalpegel von 120 IRE entspricht (Trägerspannung von Null);
1,0 v der gewünschte Spannungspegel der Synchronimpulsspitze;
DRS die tatsächliche Spannung der Synchronimpulsspitze einer vom Decoder wiederhergestellten Synchronkomponente am Ausgang des Decoders 100.
GM ein gegebener Verstärkungs-Multiplikationsfaktor;
2,143 v die Spannung, die dem Videosignalpegel von 120 IRE entspricht (Trägerspannung von Null);
1,0 v der gewünschte Spannungspegel der Synchronimpulsspitze;
DRS die tatsächliche Spannung der Synchronimpulsspitze einer vom Decoder wiederhergestellten Synchronkomponente am Ausgang des Decoders 100.
Wenn man die Gleichung (1) nach DRS auflöst, erhält man:
Wenn die Verstärkung falsch ist, z. B. zu hoch, wie es
typisch für ein synchronisationsloses Signal ist, dann
ist der DRS-Wert am Ausgang des Decoders (während des
Synchronimpulsintervalls) kleiner als 1,0 Volt. Dieser
DRS-Wert wird von der Schnittstellenschaltung 110 gefühlt,
die daraufhin die Ladung am AVR-Kondensator 69
so ändert, wie es erforderlich ist, um eine gewünschte
korrekte Videosignalverstärkung und den damit verbundenen
DRS-Wert von ungefähr 1,0 Volt zu erhalten. Dies geschieht
mit Hilfe von Vergleicher- und Stromquellenschaltungen
in der Schnittstelle 100. Der Decoder selbst erzeugt
unmittelbar auf den Empfang eines synchronisationslosen
Videosignals keinen "korrekten" DRS-Wert von 1,0
Volt, weil der Empfänger dann keine Möglichkeit hätte,
zu wissen, ob die Videosignalverstärkung geändert werden
sollte oder nicht.
Es gibt verschiedene bekannte Techniken zur Bereitstellung
eines Fernsehsignals mit unterdrückten (Horizontal-)
Synchronimpulsen. Die Fig. 2 zeigt die Wellenform eines
solchen synchronisationslosen Signals eines bestimmten
Typs und die Wellenform des Signals mit der im Decoder
wiederhergestellten Synchronkomponente (DRS), wie es am
Ausgang des Decoders 100 erscheint. Im "synchronisationslosen"
Signal (obere Wellenform) ist der normalerweise
negativ gerichtete (unter 0 IRE ausschlagende) Horizontalsynchronimpuls
durch eine Marke in Form eines 1-MHz-
Schwingungsstoßes ersetzt, der eine Spitze-Spitze-Amplitude
von 80 IRE hat, zentriert zwischen dem 0-IRE-Pegel
und dem 100-IRE-Pegel. Wenn die Amplitude des empfangenen
synchronisationslosen Signals korrekt ist, bewirkt
der 80-IRE-Schwingungsstoß (im folgenden als "Markierungsburst"
bezeichnet), daß bei der Spitzenwerterfassung
eine gegebene Spannung erhalten wird, wie es weiter unten
erläutert wird. Andernfalls, bei nicht korrekter Signalverstärkung,
bringt der amplitudendemodulierte Markierungsburst
eine andere Spannung, womit angezeigt wird,
daß eine Verstärkungsänderung erforderlich ist. Das vom
Decoder wiedersynchronisierte Ausgangssignal des Decoders
100 hat einen negativ gerichteten wiederhergestellten
Synchronimpuls mit einem Betrag, der dem Empfänger
über die Schnittstellenschaltung 110 anzeigt, wie stark
gegebenenfalls die Signalverstärkung geändert werden muß.
Die Fig. 3 zeigt einen Teil einer Decoderanordnung, die
sich zur Wiederherstellung des Synchronimpulses in einem
synchronisationslosen Signal gemäß Fig. 2 eignet.
In der Anordnung nach Fig. 3 wird das synchronisationslose,
mit Markierungsburst versehene Videosignal von
einem Bandpaßfilter 130 gefiltert, das die Frequenz des
Markierungsburst durchläßt. Der gefilterte Markierungsburst
wird von einem Spitze-Spitze-Hüllkurvendetektor
132 amplitudendemoduliert, der ein Ausgangssignal liefert,
das repräsentativ für den Betrag des im Synchronintervall
untergebrachten Markierungsbursts ist. Es ist äußerst unwahrscheinlich,
daß eventuelle, mit 1 MHz im Bildintervall
auftretende Komponenten des Videosignals zu einem
falschen Ausgangssignal des Spitzenmodulators führen,
weil Videosignalkomponenten einer Frequenz von 1 MHz kaum
mit genügender Energie erschhinen, um am Spitendemodulator
132 ein Ausgangssignal hervorzurufen, das demjenigen
demodulierten Ausgangssignal entspricht, welches von dem
mit relativ hoher Energie erscheinenden 1-MHz-Markierungsburst
hervorgerufen wird.
Der demodulierte Markierungsimpuls vom Demodulator 132
wird auf einen Eingang eines Vergleichers 134 gegeben,
dessen anderer Eingang eine Referenzspannung V REF empfängt.
Der Betrag des demodulierten Markierungsburstsignals
ist unter praktisch allen zu erwartenden Bedingungen
höher als V REF , so daß der Vergleicher 134 an seinem
Ausgang ein Zeitsteuersignal GATE koinzident mit
dem Synchronsignalintervall erzeugt. Das Signal GATE
signalisiert das Vorhandensein des Synchronintervalls
und wird in später beschriebener Weise weiterverwendet.
Wie aus der obigen Gleichung (2) hervorgeht, gilt für
die Spannung der Synchronimpulsspitze des vom Decoder
wiedersynchronisierten (DRS) Signals am Ausgang des
Decoders 100 folgendes:
Der Verstärkungs-Multiplikationsfaktor GM ist das Verhältnis
der konstanten Spannung (V 1) des im Synchronsignalintervall
spitze-spitze-demodulierten Markierungsbursts,
wie sie bei korrekter Signalverstärkung am Ausgang
des Demodulators 132 zu erwarten ist, zur veränderlichen
Spannung (V 2) des spitze-spitze-demodulierten
Markierungsbursts, wie sie tatsächlich am Ausgang des
Demodulators 132 erhalten wird. Somit läßt sich die obige
Gleichung (2) in der nachstehenden Weise umschreiben:
Im Falle korrekter Videosignalverstärkung ist V 1 = V 2,
d. h., die Amplitude des Markierungsbursts ist korrekt,
so daß der Spitzenwert der wiederhergestellten Synchronimpulse
DRS gleich +1,0 Volt ist, wie es für die richtige
Videosignalverstärkung gefordert wird.
Die durch die Gleichung (3a) dargestellte Übertragungsfunktion
kann durch denjenigen Teil der Schaltung nach
Fig. 3 realisiert werden, der einen Verstärker 140 und
einen Differenzverstärker 142 enthält.
Der Verstärker 140 multipliziert das demodulierte Signal
V 2 mit einem konstanten Verstärkungsfaktor K = 1,143/V 1,
wobei V 1 eine Konstante ist. Der Verstärker 140 kann als
tatsächlicher Verstärker, als Dämpfungsglied oder als
Verstärker mit dem Verstärkungsfaktor 1 wirken, je nachdem,
ob K größer ist als 1, kleiner als 1 oder gleich 1
(in dieser Reihenfolge). Das Ausgangssignal des Verstärkers
140 wird an einen invertierenden Eingang (-) des Differenzverstärkers
142 gelegt. Der nicht-invertierende
Eingang (+) des Differenzverstärkers 142 empfängt eine
Referenzspannung von +2,143 Volt. Der Verstärker 142 liefert
an seinen Ausgang eine DRS-Spannung entsprechend
der Gleichung (3a).
Die DRS-Ausgangsspannung vom Verstärker 142 wird an einen
Eingang eines elektronischen Schalters 145 gelegt, dessen
zweiter Eingang das synchronisationslose Videosignal empfängt,
z. B. abgeleitet vom Eingang des Decoders 100. Die
Stellung des Schalters 145 wird durch das Signale GATE vom
Ausgang des Vergleichers 134 derart gesteuert, daß der
Schalter 145 während jedes Synchronintervalls die dargestellte
Stellung einnimmt, um die DRS-Spannung zum Ausgang
des Decoders zu leiten. In den anderen Zeiten, wenn
das Signal GATE fehlt, befindet sich der Schalter 145 in
seiner anderen Stellung, wobei er den übrigen Teil des
Videosignals zum Decoderausgang leitet. Somit setzt der
Schalter 145 während jedes Synchronintervalls die vom
Verstärker 142 kommende DRS-Spannung an die Stelle des
Markierungsbursts im synchronisationslosen Videosignal,
um dadurch ein Videosignal mit wiederhergestellter Synchronkomponente
am Ausgang des Decoders zu erzeugen.
Wie oben erwähnt, wird die Spannung der Synchronimpulsspitze
des wiedersynchronisierten Videosignals im wesentlichen
gleich +1,0 Volt sein, wenn die Signalverstärkung
korrekt ist, oder z. B. geringer als +1,0 Volt, wenn die
Verstärkung zu hoch ist. Der letztgenannte Fall wird von
der Schnittstellenschaltung 110 gefühlt, welche daraufhin
die AVR-Schaltung des Empfängers nachstellt, um
eine korrekte Videosignalverstärkung zu bringen. Ist die
Videosignalverstärkung nicht korrekt, dann sprechen die
AVR-Schaltungen auf einen Steuerstrom vom
Ausgang der Schnittstellenschaltung 110 an, der in Beziehung
zum DRS-Ausgangspegel des Decoders 100 steht,
um die Videosignalverstärkung inkrementell auf den gewünschten
korrekten Wert hin zu ändern.
Der Betrieb der AVR-Schaltungen bewirkt, daß die Amplitude
des an den Eingang des Decoders 100 gelegten synchronisationslosen
Videosignals sich allmählich dem
korrekten Spitze-Spitze-Wert nähert und daß sich die
wiederhergestellte Synchronkomponente der Videosignale
A und C vom Ausgang des Decoders 100 allmählich dem gewünschten
korrekten Wert von 1,0 Volt nähert.
Nachstehend wird anhand der Fig. 4 bis 7 der Betrieb
des AVR-Systems des Empfängers ausführlich beschrieben,
und zwar sowohl für normale Signale als auch für synchronisationslose
Signale.
Die Fig. 4 zeigt eine vereinfachte Version des Video-
AVR-Systems des Empfängers nach Fig. 1, wobei gleiche
Teile mit denselben Bezugszahlen bezeichnet sind wie in
Fig. 1. Der AVR-Detektor 62, ein Negativspitzendetektor,
lädt den Kondensator 64 auf eine Spannung, die in Beziehung
zum Betrag der negativ gerichteten Spitzen des demodulierten
Basisband-Videosignals steht, d. h. zu den
Synchronimpulsspitzen im Falle eines normalen Fernsehsignals.
Der Widerstand 65 setzt die Spannung am Kondensator
64 in einen Strom I um, der eine Ladekomponente des
AVR-Kondensators 69 darstellt. Ein Strom I′, der von einer
zur Schnittstellenschaltung 110 gehörenden Stromquelle
geleitet wird, stellt eine Entladekomponente des Kondensators
69 dar. Der Betrag des Stroms I′ ändert sich entsprechend
der Natur eines gegebenen Zustandes hinsichtlich
synchronisationsloser Signale. Ein AVR-Gesamtstrom
I T , der gleich der Differenz zwischen den Strömen I und
I′ ist, stellt die Ladestrom-Resultierende für den Kondensator
69 dar und dient zur Erzeugung einer Spannung
am Kondensator 69, die über die Verstärker 66 und 70 an
die AVR-Schaltungen des Empfängers übertragen wird. Im
stationären Zustand bei korrekter Verstärkung ist der
Strom I T gleich Null.
Der AVR-Detektor 62 hat, was die Beziehung zwischen Verstärkungsänderung
und Strom betrifft, die in Fig. 5 gezeigte
Kennlinie. Die Kennlinie ist linear bis zu einer
Verstärkungserhöhung von +0,5 db und bis zu einer Verstärkungsminderung
von -0,5 db, für Verstärkungsänderungen
oberhalb +0,5 db und unterhalb -0,5 db ist sie
nicht-linear. Der Detektor 62 arbeitet für die nichtlinearen
Teile in einem Sättigungsbereich, wobei er am Ausgang
entweder einen positiven Sättigungsstrom I S (+) oder
einen negativen Sättigungsstrom I s (-) liefert. Im Sättigungsbereich
ist die mögliche Änderungsgeschwindigkeit
der Spannung am Kondensator 69 begrenzt, um zur Aufrechterhalten
der Stabilität des AVR-Regelkreises beizutragen.
Eine AVR-Detektorkennlinie, die wie dargestellt lineare
und nichtlineare (gesättigte) Bereiche hat, ist allgemein
bekannt und wird in AVR-Systemen für Fernsehempfänger
häufig benutzt.
Wenn der Decoder im Falle synchronisationsloser Signale
mit dem Empfänger verbunden ist, wird die Videosignalverstärkung
für stationäre Bedingungen korrekt eingestellt
sein. Das interne AVR-System des Empfängers allein
wäre unfähig, im Falle synchronisationsloser Signale die
korrekte Verstärkung herbeizuführen, und würde ein Videosignal
mit zu hoher Verstärkung bringen. Das aus der Kombination
des Decoders 100, der Schnittstelle 110 und des
vorhandenen internen AVR-Systems des Empfängers bestehende
Gesamtsystem zur automatischen Verstärkungsregelung
arbeitet in einer ähnlichen Weise, wie es das interne
AVR-System des Empfängers im Falle normaler, nicht synchronisationsloser Signale tut, um die korrekte Verstärkung
einzustellen. Im stationären Zustand, wenn die korrekte
Verstärkung erreicht ist und die Spannung der Synchronimpulsspitze
des vom Decoder wiederhergestellten
Synchronsignals im wesentlichen +1,0 Volt beträgt, ist
der vom Ausgang des Spitzendetektors 62 zur Klemme 1 geleitete
Strom I im wesentlichen gleich dem von der Klemme
1 über die Schnittstelle 110 geleitete Strom I′, d. h.,
der Schnittstellenstrom I′ wirkt dem Strom I entgegen,
um die korrekte Verstärkung aufrechtzuerhalten.
Die Fig. 6 und 7 veranschaulichen den Betrieb des
Systems für korrekte Signalverstärkung (stationärer Zustand)
und inkorrekte Verstärkung, und zwar sowohl im
Falle normaler synchronimpulsführender Videosignale als
auch im Falle synchronisationsloser Videosignale. Wie
aus Fig. 6 hervorgeht, sind für einen stationären Zustand
korrekter Verstärkung, der sich durch eine DRS-Spannung
(Spitzenspannung der im Decoder wiederhergestellten Synchronimpulse)
von im wesentlichen gleich 1,0 Volt zeigt,
die Beträge der Ströme I und I′ beide gleich dem Betrag
des Sättigungsstroms I s (+) des Detektors, und der AVR-
Strom I T ist gleich Null, so daß keine Verstärkungsänderung
stattfindet. Die Fig. 6 gibt ferner die Beträge
der Ströme I, I′ und I T für die Fälle an, daß die Verstärkung
zu hoch und die DRS-Spannung niedriger ist als
+1,0 Volt (anfänglich, bevor die Korrektur erfolgt ist),
und daß die Verstärkung zu niedrig und die DRS-Spannung
höher ist als 1,0 Volt (anfänglich). Bei Empfang eines
synchronisationslosen Signals tritt typischerweise der
erstgenannte Fall ein, d. h. die Verstärkung ist (anfänglich)
zu hoch. Der Fall einer zu niedrigen Verstärkung
ist zwar ungewöhnlich, er kann jedoch vorübergehend infolge
einer "Überkorrektur" auftreten, die sich ergeben
kann, kurz bevor sich die DRS-Verstärkungsregelung stabilisiert
hat, also unmittelbar vor Erzielung korrekter
Verstärkung.
Die in der Tabelle der Fig. 6 aufgeführten Werte des
Schnittstellenstrom I′ werden entsprechend der Spannungs/
Strom-Kennlinie der Schnittstellenschaltung 110 erhalten,
die in Fig. 7 dargestellt ist.
Gemäß der Kennlinie nach Fig. 7 liefert die Schnittstellenschaltung
110 einen Ausgangsstrom I′ gleich dem
Dreizehnfachen des Sättigungsstroms I s (+), wenn die DRS-
Spannung gleich +1,0 Volt ist, also bei korrekter Signalverstärkung.
Die Multiplikationsfaktor von 13 ist notwendig,
weil die Schnittstellenschaltung den Ausgangsstrom
I′ nur während jedes Horizontalsynchronintervalls als
Antwort auf das DRS-Signal vom Decoder 100 liefert. Das
heißt, der Strom I′ ist nicht ein kontinuierlicher Gleichstrom,
sondern besteht aus einzelnen, mit Horizontalfrequenz
auftretenden Stromimpulsen. Das Horizontalsynchronintervall
umfaßt nur etwa 1/13 der gesamten Horizontalzeilenperiode.
Ohne den Multiplikator "13" würde der
Schnittstellen-Ausgangsstrom I′, der die Werte I s und
2I s erreichen muß, einen Mittelwert von nur 1/13 desjenigen
Wertes ergeben, der zur Erzeugung der gewünschten
Werte I s und 2I s erforderlich ist. Der Multiplikator
"13" stellt sicher, daß der Strom I′ die Werte I s und 2I s
erreichen kann.
Die Schnittstellenschaltung 110 ist unwirksam (nichtleitend)
und liefert praktisch keinen Ausgangsstrom, wenn
die Eingangsspannung ungefähr gleich +1,3 Volt und höher
ist, wobei eine Spannung von +1,3 Volt dem Austastpegel
eines wiedersynchronisierten Signals bei korrekter Verstärkung
entspricht. Der Decoder 100 bringt gemäß den
EIA-Normvorschriften eine Ausgangsspannung von ungefähr
+4 bis +5 Volt, wenn er nicht aktiv ist. Außerdem erscheint
an der Klemme 12, wenn dort kein Decoder angeschlossen
ist, eine Spannung von ungefähr +5 Volt durch
die Wirkung eines hochziehenden Widerstandes (nicht dargestellt),
der zwischen die Klemme 12 und eine +5-Volt-
Spannungsquelle geschaltet. Um Ergebnisse zu erzielen,
die im Einklang mit der in Fig. 5 gezeigten AVR-Detektorkennlinie
stehen, sind Knickpunktspannungen von 0,93 Volt
und 1,06 Volt erforderlich. Genauer gesagt stehen die
Knickpunktspannungen +,093 Volt und +1,06 Volt für die
Schnittstellen-Übertragungskennlinie nach Fig. 7 in Beziehung
zu den Verstärkungsänderungs-Knickpunkten bei
-0,5 db bzw. +0,5 db in der AVR-Detektorkennlinie der
Fig. 5. So ist beispielsweise eine DRS-Spannung von
+1,0 bis +0,93 Volt (Fig. 7) eine lineare Verminderung
der Verstärkung von 0 bis -0,5 db (Fig. 5) zugeordnet.
Eine im nichtlinearen Bereich der Fig. 5 erfolgende Verstärkungsminderung
von -0,5 db bis -1,0 db und darüber
hinaus ist einer DRS-Spannung von weniger als +0,93 Volt
in Fig. 7 zugeordnet.
Die Übertragungskennlinie gemäß Fig. 7 wird durch einen
Differentialvergleicher mit einer zugeordneten Stromquelle
innerhalb der Schnittstellenschaltung 110 realisiert.
Der Vergleicher kann z. B. von einem Typ sein, der
zwei in Differentialschaltung angeordnete Transistoren
enthält, deren Emitter zusammengeschaltet und an eine gemeinsame
Stromquelle angeschlossen sind. Von einem Kollektorausgang
des einen Exemplars der Transistoren werden
Ausgangsströme über die Klemme 1 zum Kondensator 69 gekoppelt.
Der Differentialvergleicher hat, bestimmt durch
seine Verstärkung und seine Vorspannung, einen Sättigungsbereich
bis zur Knickpunktspannung 0,93 Volt, einen linearen
Übergangsbereich zwischen den Knickpunktspannungen
+0,93 Volt und +1,06 Volt und einen Sperrbereich oberhalb
der Knickpunktspannung +1,06 Volt.
Zusammenfassend gesagt wirkt die beschriebene Synchronimpuls-
Wiederherstellungseinrichtung in vorteilhafter Weise
mit dem vorhandenen AVR-System des Empfängers zusammen
und vervollständigt deren Betrieb, ohne daß an diesem
System wesentliche Modifikationen erforderlich sind und
ohne daß sein sonstiger Normalbetrieb beeinträchtigt wird.
Die beschriebene Einrichtung erfordert auch nicht, zwischen
zwei getrennten AVR-Systemen oder zwischen zwei getrennten
Eingängen eines gegebenen AVR-Systems umzuschalten,
so daß Kosten und Kompliziertheiten vermindert werden.
Die beschriebene Anordnung aus Decoder, Schnittstellenschaltung
und AVR-Schaltungen kann auch in Verbindung mit
einem Videocassettenrecorder verwendet werden. In einem
solchen Fall kann das verschlüsselte, synchronisationslose
Fernsehsignal an einen Decoder zur Erzeugung eines
wiedersynchronisierten Videosignals gelegt werden, das
dann als Eingangssignal an eine Schnittstellenschaltung
im Videocassettenrecorder gelegt wird. Die Schnittstellenschaltung
kann ein Steuersignal an die AVR-Schaltungen
des Recorders liefern, und der Recorder kann ein
verstärkungsgeregeltes, wiedersynchronisiertes Videosignal
auf einen Fernsehempfänger geben, der dann selbst
keine Decoder-Schnittstellenschaltung zu enthalten
braucht.
Claims (7)
1. Anordnung für die automatische Verstärkungsregelung
in einem System, das Fernsehsignale vom Rundfunktyp
verarbeitet und zur Verwendung mit einem auf ein verschlüsseltes
Fernsehsignal ansprechenden Videosignaldecoder
ausgelegt ist und folgendes enthält: einen
Videosignalkanal mit einer Eingangseinrichtung zum
Empfang eines Fernsehsignals vom Rundfunktyp; eine
auf ein empfangenes Fernsehsignal ansprechende Demodulationseinrichtung
zur Lieferung eines demodulierten
Videosignals; eine automatische Verstärkungsregelungseinrichtung
zur Aufrechterhaltung einer gegebenen
Signalverstärkung für den Videokanal, gekennzeichnet
durch:
eine Schnittstellenschaltung (110) zum Empfang eines entschlüsselten Videosignals, das aus einem empfangenen verschlüsselten Fernsehsignal abgeleitet ist, und zur Lieferung eines Steuersignals (I′), mit einem Betrag, der in Relation zu einem Parameter des entschlüsselten Videosignals steht;
eine Übertragungseinrichtung (70) zum Koppeln des Steuersignals auf die automatische Verstärkungsregelungseinrichtung im Sinne der Aufrechterhaltung einer gewünschten Signalverstärkung für den Videokanal im Falle des Vorhandenseins eines empfangenen verschlüsselten Fernsehsignals.
eine Schnittstellenschaltung (110) zum Empfang eines entschlüsselten Videosignals, das aus einem empfangenen verschlüsselten Fernsehsignal abgeleitet ist, und zur Lieferung eines Steuersignals (I′), mit einem Betrag, der in Relation zu einem Parameter des entschlüsselten Videosignals steht;
eine Übertragungseinrichtung (70) zum Koppeln des Steuersignals auf die automatische Verstärkungsregelungseinrichtung im Sinne der Aufrechterhaltung einer gewünschten Signalverstärkung für den Videokanal im Falle des Vorhandenseins eines empfangenen verschlüsselten Fernsehsignals.
2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß es sich bei dem verschlüsselten Fernsehsignal um
ein Signal handelt, in welchem eine Synchronkomponente
unterdrückt ist;
daß das von der Schnittstellenschaltung (110) empfangene entschlüsselte Videosignal eine wiederhergestellte Synchronkomponente hat;
daß das Steuersignal einen Betrag hat, der in Relation zum Betrag der wiederhergestellten Synchronkomponente steht.
daß das von der Schnittstellenschaltung (110) empfangene entschlüsselte Videosignal eine wiederhergestellte Synchronkomponente hat;
daß das Steuersignal einen Betrag hat, der in Relation zum Betrag der wiederhergestellten Synchronkomponente steht.
3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
die Schnittstellenschaltung (110) einen Vergleicher
aufweist, der einen Referenzeingang (13), einen Eingang
(12) zum Empfang eines Videosignals mit wiederhergestellter
Synchronkomponente und einen mit der
automatischen Verstärkungsregelungseinrichtung gekoppelten
Ausgang hat und der das Steuersignal mit
einem Betrag liefert, der dem Betrag der wiederhergestellten
Synchronkomponente relativ zu einem Referenzwert
entspricht.
4. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Videosignaldecoder (100) auf ein durch Unterdrückung
einer Synchronkomponente verschlüsseltes
Fernsehsignal anspricht, um ein Signal mit wiederhergestellter
Synchronkomponente zu erzeugen;
daß die Eingangseinrichtung zum Empfang eines Fernsehsignals eine Einrichtung (42) zur Erzeugung eines Zwischenfrequenzsignals enthält;
daß eine Demodulatoreinrichtung (52, 54, 59) vorgesehen ist, die auf das Zwischenfrequenzsignal anspricht, um ein demoduliertes Basisband-Videosignal zu erzeugen;
daß eine Verstärkungssteuereinrichtung (62, 69) vorgesehen ist, die auf das demodulierte Videosignal anspricht, um ein Verstärkungsteuersignal an die Eingangseinrichtung zu liefern;
daß die Schnittstellenschaltung (110) einen Eingang aufweist zum Empfang des Basisband-Videosignals mit der von einem empfangenen verschlüsselten Fernsehsignal abgeleiteten wiederhergestellten Synchronsignalkomponente und daß die Schnittstellenschaltung das Steuersignal mit einem Betrag liefert, der in Relation zum Betrag der wiederhergestellten Synchronkomponente steht;
daß die Übertragungseinrichtung (70) die gewünschte Signalverstärkung für die Eingangseinrichtung beim Vorhandensein eines mit unterdrückter Synchronkomponente empfangenen Videosignals aufrechterhält.
daß die Eingangseinrichtung zum Empfang eines Fernsehsignals eine Einrichtung (42) zur Erzeugung eines Zwischenfrequenzsignals enthält;
daß eine Demodulatoreinrichtung (52, 54, 59) vorgesehen ist, die auf das Zwischenfrequenzsignal anspricht, um ein demoduliertes Basisband-Videosignal zu erzeugen;
daß eine Verstärkungssteuereinrichtung (62, 69) vorgesehen ist, die auf das demodulierte Videosignal anspricht, um ein Verstärkungsteuersignal an die Eingangseinrichtung zu liefern;
daß die Schnittstellenschaltung (110) einen Eingang aufweist zum Empfang des Basisband-Videosignals mit der von einem empfangenen verschlüsselten Fernsehsignal abgeleiteten wiederhergestellten Synchronsignalkomponente und daß die Schnittstellenschaltung das Steuersignal mit einem Betrag liefert, der in Relation zum Betrag der wiederhergestellten Synchronkomponente steht;
daß die Übertragungseinrichtung (70) die gewünschte Signalverstärkung für die Eingangseinrichtung beim Vorhandensein eines mit unterdrückter Synchronkomponente empfangenen Videosignals aufrechterhält.
5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,
daß die Verstärkungssteuereinrichtung (62, 69) einen
Ladungsspeicher (69) und einen Detektor (62) enthält,
der einen auf das demodulierte Videosignal ansprechenden
Eingang und einen mit dem Ladungsspeicher gekoppelten
Ausgang hat, um die Ladung im Ladungsspeicher entsprechend
dem Betrag des demodulierten Videosignals
zu modifizieren;
daß das Steuersignal von der Schnittstellenschaltung (110) auf den Ladungsspeicher gekoppelt wird, um dessen Ladung entsprechend dem Betrag der wiederhergestellten Synchronkomponente zu modifizieren.
daß das Steuersignal von der Schnittstellenschaltung (110) auf den Ladungsspeicher gekoppelt wird, um dessen Ladung entsprechend dem Betrag der wiederhergestellten Synchronkomponente zu modifizieren.
6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der Decoder (100) auf ein demoduliertes Videosignal
mit unterdrückter Synchronkomponente anspricht,
das aus einem empfangenen, durch Synchronimpulsunterdrückung
verschlüsselten Fernsehsignal abgeleitet ist,
und daß der Decoder an seinem Ausgang ein Videosignal
mit einer wiederhergestellten Synchronkomponente liefert;
daß die Schnittstellenschaltung (110) auf das die wiederhergestellte Synchronkomponente enthaltende Videosignal vom Ausgang des Decoders anspricht, um ein Steuersignal mit einem Betrag zu liefern, der in Relation zum Betrag der wiederhergestellten Synchronkomponente steht;
daß die Steuersignal-Übertragungseinrichtung (70) die gewünschte Signalverstärkung für den Videokanal beim Vorhandensein eines mit unterdrückter Synchronkomponente empfangenen Fernsehsignals aufrechterhält.
daß die Schnittstellenschaltung (110) auf das die wiederhergestellte Synchronkomponente enthaltende Videosignal vom Ausgang des Decoders anspricht, um ein Steuersignal mit einem Betrag zu liefern, der in Relation zum Betrag der wiederhergestellten Synchronkomponente steht;
daß die Steuersignal-Übertragungseinrichtung (70) die gewünschte Signalverstärkung für den Videokanal beim Vorhandensein eines mit unterdrückter Synchronkomponente empfangenen Fernsehsignals aufrechterhält.
7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet,
daß der Decoder (100) eine wiederhergestellte Synchronkomponente
mit einem Betrag liefert, der den
Zustand der Verstärkung eines empfangenen Fernsehsignals
anzeigt;
daß die Schnittstellenschaltung (110) das Steuersignal mit einem Betrag liefert, der in Relation zur Differenz zwischen dem Betrag der wiederhergestellten Synchronkomponente und einem Referenzwert steht.
daß die Schnittstellenschaltung (110) das Steuersignal mit einem Betrag liefert, der in Relation zur Differenz zwischen dem Betrag der wiederhergestellten Synchronkomponente und einem Referenzwert steht.
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