DE3685514T2 - Gatter fuer digitalsignale. - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Signaltor für ein Digitalsignal.
• In der miteingereichten Europäischen Patentanmeldung EP-A-0 200 420 von L.A. Harwood und anderen, mit dem Titel "Digital Correlation Indicator" ist ein System zum Erreichen verringerter Bildstörungen, der sogenannten "hanging dot" Art (hängender Punkt) bekanntgemacht worden, die mit der Anwendung eines Kammfilters zur Trennung der Luminanz- und Chrominanzanteile von zusammengesetzten Videosignalen in einem Farbfernsehempfänger in Verbindung gebracht werden können.
• Der Erfolg der Trennungsfunktion, der mit typischen Formen von Kammfiltern in Farbfersehempfängern erreicht wurde, ist abhängig von der Existenz von Redundanz der Bildinformationen in benachbarten Bereichen aufeinanderfolgender Abtastzeilen. Für Bildbereiche, wo ein Schrittumschlag in der Richtung der Teilbildabtastung (nachfolgend als Vertikalübergang bezeichnet) auftritt, kann der Unterschied der Bildinformation in benachbarten Bereichen aufeinanderfolgender Abtastzeilen zu mangelhafter Ausführung der Trennungsfunktion führen, dessen eine Konsequenz das Auftreten einer Chrominanzkomponente im Luminanzausgangssignal des Kammfilters sein wird. Wenn sie nicht entfernt wird, wird die sich einschleichende Chrominanzkomponente (the interloping chrominance component) in Form von "hanging dots" (hängenden Punkten) wiedergegeben werden, d. h., sich wie ein unerwünschtes Feld von Punkten über den Bereich des Vertikalübergangs in der Bilddarstellung erstrecken.
• In dem hängende Punkte verringernden System (hanging dot reduction system) der vorgenannten parallelen Europäischen Patentanmeldung werden bestimmte Signalverhältnisse, die die relevante Grundlage für das Erkennen des Auftretens einer sich in das gekämmte Luminanzausgangssignal eines Empfängerkammfilters einschleichenden Chrominanzkomponente sind, durch getaktete Meßschaltungen überwacht, die einen 1-Bit-Informationsstrom an einem Ausgangsanschluß bereitstellen. Das Vorhandsein von einem der genannten Signalverhältnisse wird während eines gegebenen Taktintervalls durch Anheben des Ausgangsanschlusses auf einen aktiven Pegel "1" von einem Ruhepegel "0" angezeigt.
• Die Wahrscheinlichkeit, daß ein auftretender hängender Punkt tatsächlich vorkommt, ist erhöht, wenn Anhebungen des Ausgangsanschlusses auf den aktiven Pegel "1" in einem periodischen Schema für eine gewisse Zeit eine vorbestimmte Mehrzahl von Taktintervallen wiederholt überschreiten. Dies ist so, da jedes Auftreten einer sich in das Luminanzausgangssignal des Kammfilters einschleichenden Chrominanzkomponente aufgrund der bekannten, begrenzten Bandbreite der Chrominanzkomponente mindestens eine minimale Verzögerung aufweisen wird, die sich über irgendeine vorbestimmte Mehrzahl von Taktintervallen erstreckt.
• Bei dem obenerwähnten System kann die Struktur der Wiederkehr des Pegels "1", die mit den Meßschaltungsausgangsanschlüßen erreicht wird, abhängig von der Natur des Vertikalübergangs, der die auftretenden hängenden Punkte verursacht, abweichen. Für bestimmte Arten von Vetikalübergängen ist die Struktur so, daß der Pegel "1" nur während abwechselden Taktintervallen erzeugt wird, während für andere Arten der Vertikalübergänge ein ununterbrochener Strom des aufeinanderfolgenden Pegels "1"auftritt.
• Zum Verbessern der Zuverlässigkeit des obenerwähnten hängende Punkte verringernden Systems wurde in der genannten parallelen Patentanmeldung erkannt, daß die Verwendung der Steuerinformation, die mit den Meßschaltungsausgangsanschlüssen zum Auslösen eines Hängende-Punkte-Eliminators bereitgestellt werden, (z. B. Betrieb bei Elementen hoher Frequenzkomponenten im Luminanzkanal des Empfängers) nur wirksam werden wird, wenn die Steuerinformation mit dem obenerörteten Minimalzeitdauerkriterium zusammentrifft. Um dieses zu erreichen, ist es wünschenswert zwischen Meßschaltungsausgangsanschluß und Hängende-Punkte-Eliminator (hanging dot eliminator) ein Signaltor mit einer Torfunktion einzufügen, die abhängig von der Länge vorbestimmter Signalbedingungen in der Steuerinformation weiterleitend oder sperrend sein wird.
• Die vorliegende Erfindung betrifft ein zeitsdauer-sensitives Signaltor. Die Erfindung kann beispielsweise der obenbeschriebenen Torfunktion dienen, um einen Hängende-Punkte Elimator (hanging dot elimator) nur auszulösen, sobald die Steuerinformation einem geeigneten Minimallängenkriterium genügt.
• In Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung enthält ein zeitdauer-sensitives Signaltor: Verzögerungsmittel mit einer Mehrzahl aufeinanderfolgender Signal -Abnahmepunkte; ein "UND"-Gatter mit einer Mehrzahl von Eingängen; eine Mehrzahl von Signalwegen, deren Anzahl mit der Mehrzahl von Eingängen übereinstimmt, wobei jeder Signalweg einen entsprechend anderen der genannten Abnahmepunkte mit einem entsprechend anderen der genannten Eingänge verbindet; einer Mehrzahl von Verzögerungsgliedern; und einer Kette von zwei Eingänge aufweisenden "ODER"-Gattern, von denen jedes mit einem entsprechend anderen der Verzögerungsglieder in Verbindung steht. Der Eingang der Verzögerungsmittel spricht auf wechselweise einen "1" oder "0"-Pegel aufweisende Taktsignale an und der Betrag der Verzögerung zwischen aufeinanderfolgenden Abnahmepunkten ist der gleiche. Jedes der Mehrzahl von Verzögerungsgliedern vermittelt einen vorbestimmten Verzögerungsbetrag. Ein Eingang jedes der Folge von "ODER"-Gattern spricht auf den Ausgang des "UND"-Gatters an, während der andere Eingang der Kette an dem Ausgang der assoziierten Mehrzahl von Verzögerungsgliedern angeschlossen ist.
• Ein zeidauer-sensitives Signaltor gemäß der vorliegenden Erfindung enthält ferner: Mittel zur Bereitstellung des Ausganges des letzten der Kette von "ODER"-Gattern als Ausgangsanschluß; Mittel zum Versorgen des Ausganges von jedem der übrigen der Kette von "ODER"-Gattern mit dem Eingang des Verzögerungsgliedes, das mit dem nächsten des aufeinanderfolgenden der Kette assoziiert ist; und Mittel zur Übertragung des Eingangs des Verzögerungsmittels, das mit dem ersten der Kette von "ODER"-Gattern nur abhängig vom Ausgang des "UND"-Gatters in Verbindung steht.
• Gemäß einer veranschaulichenden Ausführung der vorliegenden Erfindung enthalten die vorgenannten Übertragungsmittel vorzugsweise ein zusäztliches Zwei-Eingänge-"ODER"-Gatter, das mit seinem Ausgang an dem Eingang des Verzögerungsgliedes, das mit dem Ersten der Kette von "ODER"-Gattern in Verbindung steht, angeschlossen ist und einen Eingang aufweist, der abhängig den Ausgang des "UND"-Gatters überträgt und dessen anderer Eingang bei einem Pegel "0" gehalten wird.
• Bei einer beispielhaften Anwendung der vorliegenden Erfindung für die hängende Punkte Verringerung, die durch die vorgenannte parallele Europäische Patentanmeldung bezweckt wird, ist der Betrag der Verzögerung zwischen aufeinanderfolgenden Abnahmepunkten vorzugsweise gleich dem Zweifachen einer Periode der Taktfrequenz des Signalverarbeitungssystems, während der vorbestimmte Betrag der Verzögerung, der durch jedes der Mehrzahl von Verzögerungsgliedern bereitgestellt wird, mit einer Periode der Taktfrequenz übereinstimmt.
• Um Steuerperioden-Dehnungseffekte zu erzielen, wenn sie erwünscht sind, kann entsprechend den Prinzipien der Erfindung, die in der miteingereichten Europäischen Patentanmeldung EP-A-0 199 540 von RA Wargo mit dem Titel "Digital Signal Stretchter" beschrieben sind, die Summe der Verzögerungen, die durch die Mehrzahl von Verzögerungsgliedern vermittelt wird, vorteilhaft den Betrag der Verzögerung zwischen dem Ersten und dem Letzten der aufeinanderfolgenden Signal- Abnahmepunkte übersteigend ausgewählt werden.
• In der einzigen Figur der begleitenden Zeichnung ist ein zeitdauer-sensitives Tor für Taktsignale entsprechend einer Ausführung der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt.
• Bei dem System der Zeichnung erscheint der Ausgang einer getakteten Steuersignalquelle 20 am Anschluß S wie ein 1-Bit-Strom der Steuerinformation, die entweder einen Ruhepegel "0" oder einen aktiven Pegel "1" während jedes aufeinanderfolgenden Taktintervalls aufweist. Das Signal am Anschluß S wird am Eingang einer Reiheschaltung von zwölf ähnlichen Verzögerungsgliedern L-1, L-2,...L-12 angelegt, die in Kaskade geschaltet sind. Beispielsweise enthält jedes dieser Verzögerungsglieder einen eine Signalverzögerung τ entsprechend einer Periode der Signaltaktfrequenz vermittelden elektronischen Schalter.
• Die Kaskadenschaltung der Verzögerungsglieder L-1, L-2...L-12 bildet ein Verzögerungsmittel, das eine Verzögerung mit einem Betrag von 2 τ zwischen aufeinanderfolgenden einer Mehrzahl von Signal-Abnahmepunkten aufweist (die sich aufeinanderfolgend an den entsprechenden Eingängen der Verzögerungsglieder L-1, L-3, L-5, L-7, L-9, und L-11, und dem Ausgang des Verzögerungsgliedes L-12 befinden). Ein "UND"-Gatter 30 ist mit sieben Eingängen ausgestartet, von denen jeder über einen Signalweg an einen entsprechend anderen der vorgenannten Signalabnahmepunkte herangeführt ist.
• Der Ausgang des "UND"-Gatters 30 ist an einem Eingang von jedem der Kette von fünfzehn Zwei-Eingangs-"ODER"-Gattern O-2, O-3...O-16 angeschlossen, wobei der andere Eingang von jedem der "ODER"-Gatter an dem Ausgang von einem assoziierten der Mehrzahl von ähnlichen Verzögerungsgliedern D-1, D-2 ...D-15 angeschlossen ist. Beispielsweise enthält auch jedes dieser Verzögerungsglieder einen eine Signalverzögerung τ entsprechend einer Periode der Signaltaktfrequenz fCL vermittelden elektronischen Schalter. Der Ausgang des letzten "ODER"-Gatters O-16 der Kette ist an einem Steuersignalausgangsanschluß CO angeschlossen. Der Ausgang jedes der restlichen dieser Kette von "ODER"-Gattern ist an dem anderen Eingang des darauffolgenden "ODER"-Gatters in der Kette angekoppelt.
• Der dargestellte Aufbau wird durch ein zusätzliches "ODER"-Gatter O-1 vervollständigt, das mit seinem Ausgang verbunden mit dem Eingang des Verzögerungsgliedes D-1 in Verbindung mit dem ersten O-2 der vorgenannten Kette von "ODER"-Gattern angeordnet ist. Ein Eingang des "ODER"-Gatters O-1 ist angekoppelt, um das Ausgangssignal des "UND"-Gatters 30 zu empfangen, während der andere Eingang des Gatter O-1 bei dem Ruhepegel "0" festgelegt ist.
• Es wird deutlich, daß bei dem System der Zeichnung, der zwischen Steuersignalquellenanschluß S und Steuersignalausgangsanschluß CO eingefügte Aufbau einer zeitdauer-sensitiven Signaltorfunktion dient, der Steuerinformationen durchläßt, die ein Längenkriterium erfüllen, aber Informationen aufhällt, die an der Erfüllung solch eines Kriteriums scheitern. In der speziellen Anordnung wird deutlich, daß das Kriterium darin besteht, daß der Anschluß S mindestens sieben aufeinanderfolgende abwechselnde Taktintervalle einen Pegel "1" vorweisen muß, um für eine Abweichung vom Ruhepegel "0" am Steuersignalausgangsanschluß CO zugelassen zu sein. Wenn solch ein Fall auftritt, erscheint am Ausgang CO ein Pegel "1", sofern er am Eingang jedes der Verzögerungsglieder D-1, D-2 usw. auftritt. Danach wird der Pegel "1" am Anschluß CO für eine eine Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Taktintervallen umfassende Ausgangssteuerperiode aufrechterhalten.
• Die Länge der Ausgangssteuerperiode wird natürlich unmittelbar von der Länge der Dauer beeinflußt, über die das Eingangssignal am Anschluß S in der Lage ist, den Zeitdauerkriterium zu entsprechen (sieben aufeinanderfolgend abwechselde Abfragewerte mit einem Pegel "1"). Jedoch erlaubt die dargestellte Anordnung eine Dehnung der Ausgangssteuerperiodendauer relativ zur Dauer der Periode, über die das Eingangssignal das vorgenannte Kriterium erfüllt. Dieses Ergebnis wird durch die Wahl der Summe von Verzögerungen geschaffen, die von den Verzögerungsgliedern D-1, D-2 usw. bereitgestellt wird, um die Verzögerung, die zwischen dem ersten und letzten der Signal-Abnahmepunkte der Verzögerungsmittel L-1, L-2 usw. zu übersteigen, wie es in der vorgenannten Wrago Patentanmeldung erläutert wurde.
• Die dargestellte Verwendung von einem Zeitdauerkriterium, das durch Überwachen abwechselnder Abfragewerte abgefragt wird (durch Verwendung der 2 τ Verzögerungen zwischen aufeinanderfolgenden Signal-Abnahmepunkten), ist insbesondere zur Verwendung im hängende Punkte verringerden System (Hanging Dot Reduction System) der vorgenannten miteingereichten Anmeldung von Harwood und anderen geeignet, wie darin ausführlich erläutert ist. Bei anderen Anwendungen der vorliegenden Erfindung kann jedoch stattdessen beispielsweise die Überwachung von unmittelbar aufeinanderfolgenden Abfragewerten geeignet sein. Im solch einem Fall werden die Eingänge der "UND"-Gatter 30 mit aufeinanderfolgenden Signal-Abnahmepunkten verbunden, die durch eine Verzögerung gleich einer Periode der Taktfrequenz ausgewählt wurden.
• Es soll erwähnt sein, daß die Wahl der Anzahl der für das "UND"-Gatter 30 vorzusehenden Eingänge abhängig von den Verwendungssystemerfordernissen unterschiedlich sein kann. Ebenso sind die Anzahl der Verzögerungsglieder D-1, D-2 usw. und das Verhältnis ihrer Verzögerungssumme zur Geamtverzögerung der kaskasdierten Glieder L-1, L-2 usw. wählbare Parameter, die auf die speziellen Systemerfordernisse zugeschnitten werden können.

Claims (5)

1. Zeitdauer-sensitives Signaltor zum Einsatz mit einer getakteten Quelle (20) von Signalen, welche alternativ einen Pegel "1" oder "0" aufweisen, gekennzeichnet durch:

Verzögerungsmittel (L-1 bis L-12) mit einer Mehrzahl aufeinanderfolgender Signal-Abnahmepunkte; wobei die Dauer der Verzögerung (2τ ) zwischen aufeinanderfolgenden der Abnahmepunkte gleich ist; und wobei der Eingang (S) der Verzögerungsmittel auf das Ausgabesignal der Signalquelle (20) reagiert;

eine Mehrzahl von Signalwegen, die jeweils mit einem jeweils anderen der Signal-Abnahmepunkte verbunden sind;

ein "UND"-Gatter (30) mit einer Mehrzahl - gleicher Anzahl wie der Mehrzahl von Signalwegen - von Eingängen, wobei jeder der Signalwege an einem jeweils anderen der Mehrzahl von Eingängen des "UND"-Gatters endet;

eine Mehrzahl von Verzögerungsgliedern (D-1 bis D-15), die jeweils eine Verzögerung (τ ) vorgegebener Dauer bewirken; und

eine Folge von mit zwei Eingängen bestückten "ODER"-Gattern (O-2 bis O-16), die jeweils einem jeweils anderen der Mehrzahl von Verzögerungsgliedern zugeordnet sind, wobei ein Eingang jeweils eines der Folge deart geschaltet ist, daß er auf den Ausgang des "UND"-Gatters reagiert, und der andere Eingang jeweils eines der Folge mit dem Ausgang des Zugehörigen der Mehrzahl von Verzögerungsgliedern verbunden ist;

Mittel zum Hinführen des Ausgabesignals des Letzten der Folge von "ODER"-Gattern an einen Ausgang (CO) des Gatters;

Mittel zum Liefern des Ausgangssignals jedes der Übrigen der Folge von "ODER"-Gattern an den Eingang des dem Nächstfolgenden der Folge zugehörigen Verzögerungsgliedes; und

Mittel zum Schalten des Eingangs des dem Ersten der Folge von "ODER"-Gattern zugehörigen Verzögerungsgliedes derart, daß er auf nur den Ausgang dieses "UND"-Gatters reagiert.

2. Zeitdauer-sensitives Signaltor gemäß Anspruch 1, wobei die Mittel zum Schalten ein zusätzliches mit zwei Eingängen bestücktes "ODER"-Gatter (O-1) umfassen, dessen Ausgang mit dem Eingang des dem Ersten der Folge von "ODER"-Gattern zugehörigen Verzögerungsgliedes verbunden ist, wobei ein Eingang so geschaltet ist, daß er auf den Ausgang des "UND"-Gatters reagiert, und der andere Eingang auf einem Level "O" gehalten wird.

3. Zeitdauer-sensitives Signaltor gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei die Summe der durch die Mehrzahl von Verzögerungsgliedern (D-1 bis D-15) bewirken Verzögerungen die Dauer der Verzögerung zwischen dem Ersten und dem Letzten der Folge von Signalabnahmepunkten überschreitet.

4. Zeitdauer-sensitives Signaltor gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, wobei die Dauer der Verzögerung zwischen Aufeinanderfolgenden der Abnahmepunkte gleich dem Doppelten einer Periode der Taktsignalfrequenz für die Signale ist.

5. Zeitdauer-sensitives Signaltor gemäß Anspruch 1, 2, 3 oder 4, wobei die von jedem Mehrzahl von Verzögerungsgliedern bewirkte vorgegebene Dauer der Verzögerung gleich einer Periode der Taktfrequenz der Signale ist.