FI67979B - Behandlingssteg foer en videosignal - Google Patents

Description

ΓΒ1 mvKUULUTUSJULKAISU /πλπλ ™ UTLÄG G NI N GSSK Rl FT Of? /7 C (45) rat:ni'11 ; “"ν' 10 ^3

Patent c:ddelat (51) Kv.lk.4/lnt.CI.* H 03 F 1/32, H 04 N 9/535 (21) Patenttihakemus — Patentansökning 791443 (22) Hakemispäivä — Anstiknlngsdag 04.05 >79 (Fl) (23) Alkupäivä — Giltighetsdag 04.05.79 (41) Tullut julkiseksi — Bllvlt offentlig 12,11.79

Patentti- ja rekisterihallitus Nähtäväksipanon ja kuul.julkalsun pvm. -

Patent- och registerstyrelsen ' Ansökan utlagd och utl.skriften publicerad 28.02.85 (32)(33)(31) Pyydetty etuoikeus — Begärd prioritet 11.05.78 USA(US) 904777 (71) RCA Corporation, 30 Rockefeller Plaza, New York, N.Y. 10022, USA(US) (72) Wayne Ellis Harlan, Indianapolis, Indiana, USA(US) (74) Oy Kolster Ab (54) Videosignaalin käsittelyaste - Behandlingssteg för en videosignal

Keksintö koskee yleisesti videosignaalin käsittelylaitetta ja erityisesti uudenlaista edullisen muotoista videosignaalin kä-sittelyastetta, joka mahdollistaa sekä viivästysvääristymän korjauksen että amplitudi-versus-taajuusvastesäädön videosignaalikana-vassa.

Tyypillisissä laitteissa, jotka toisintavat kuvia yleis-televisiosignaalien mukaan, vastaanotetun signaali-informaation käsittelyyn kuuluu vahvistus välitaajuuksilla IF-vahvistimessa, jolla on epälineaarinen viipymä-versus-taajuuskäyrä. Kun tällaista viivästysvääristymän kompensaatiota ei ole väritelevisiovastaan-ottimessa, esim. luminanssisignaalit ovat alttiina erilaisille vai-hevirheille, jotka aiheuttavat ei-toivottuja vääristymiä toisinnetussa värikuvassa. Niinpä jonkin muotoinen viivästysvääristymän korjaus halutaan sisällyttää väritelevisiovastaanottimen luminans-sisignaalikanavaan.

Toinen väritelevisiovastaanottimien suunnittelussa kohdattava pulma on kuvan toisinnossa käytetyn kuvaputken videosignaalin oh-jauspiireihin kohdistama kapasitiivinen kuorma, joka pyrkii huonon- 67979 tamaan luminanssisignaalin korkeampien taajuuskomponenttien toistoa. Tällaisen korkean taajuuden toiston huonontumisen kompensoimiseksi on suositeltavaa saada aikaan jonkin muotoinen "korotus", josta seuraa luminanssisignaalin korkeiden taajuuskomponenttien toiston kompensoiva kohotus kuvaputken ohjaimia edeltävässä lumi-nanssisignaalikanavan asteessa. Eräissä signaalin vastaanotto-olosuhteissa, kuten vastaanotettaessa heikkoa, kohisevaa signaalia, on kuitenkin edullista antaa katselijalle mahdollisuus vähentää tai eliminoida korostusvaikutus kohinahavaittavuuden vähentämiseksi. Niinpä katsojahallintaisen korostussäädön aikaansaanti onkin tarkoituksenmukaista .

Esillä olevan keksinnön periaatteiden mukaan muodoltaan suhteellisen yksinkertainen viseosignaalin käsittelyaste saa aikaan sekä edellä mainitun viivästysvääristymän kompensoinnin että aseteltavan korostussäädön tavalla, joka sallii toiston säädön halutulla alueella korostusasetteluilla, samalla kun yllä pidetään halutun viivästysvääristymän kompensointivaikutus.

Keksinnön mukaisesti videosignaalin käsittelyasteessa on vai-heenkäännin, jossa on videosignaaleihin reagoiva tulo ja kaksi re-sistiivistä kuormitusimpedanssia videosignaalin vastakkaisvaiheis-tettujen versioiden kehittämiseksi kummankin vastaavan resistiivi-sen kuormitusimpedanssin kautta. Signaalin käsittelyasteessa on lisäksi elin, johon sisältyy ensimmäinen reaktiivinen impedanssi toisen kuormitusimpedanssin kautta kehitettyjen sionaalien kytkemiseksi lähtönapaan sekä elin, johon sisältyy toinen reaktiivinen impedanssi, joka on reaktanssimerkiltään vastakkainen ensimmäiseen reaktiiviseen impedanssiin nähden toisen kuormitusimpedanssin avulla kehitettyjen signaalien kytkemiseksi lähtönapaan. Reaktiivisten impedanssien parametrit on valittu niin, että signaalinkäsittely-aste saa epälineaarisen viipymä-versus-taajuuskäyrän, jolla on haluttu muoto videosignaalien taajuusalueella. Toisessa resistiivi-sessä kuormitusvastuksessa on väliotto, jonka avulla vastuksen arvoa voidaan muuttaa signaalinkäsittelyasteen amplitudi-versus-taa-juusvastekäyrän muuttamiseksi oleellisesti häiritsemättä sen viipymä-versus-taa juusvastekäyrän muotoa. Suositetun suoritusmuodon mukaan ensimmäinen reaktiivinen impedanssi käsittää kondensaattorin ja toinen reaktiivinen impedanssi induktiokelan, jonka rinnalle on kytketty vastus.

67979

Vaiheenkäännin on sijoitettu väritelevisiovastaanottimen lu-minanssikanavaan ja se sisältää transistorin, jossa on kanta-, emitteri- ja kollektorielektrodit, jolloin toinen kuormitusimpedanssi on kytketty kollektorielektrodiin ja toinen kuormitusimpedanssi on kytketty emitterielektrodiin.

Oheisissa piirustuksissa: kuvio 1 esittää osin kaaviopiirroksellisesti ja osin lohko-kaaviomuodossa väritelevisiovastaanotinta, jossa on esillä olevan keksinnön periaatteita soveltava videosignaalin kääntöaste; kuvio 2 esittää kaavamaisesti muunnoksen kuvion 1 piiristä; ja kuviot 3, 4a, 4b ja 4c esittävät graafisesti kuvion 1 piirin toimintaan liittyviä taajuusvastekäyriä.

Kuviossa 1 esitetyssä väritelevisiovastaanottimessa viritin 10 muodostaa laitteen "yleisradiollisen" suurtaajuussignaalin selektiiviseksi vastaanottamiseksi ja muuttamiseksi välitaajuuksilie. Virittimen 10 lähtösignaali syötetään välitaajuusvahvistimeen 20, joka suorittaa vastaanotetun signaalin vahvistuksen välitaajuuk-silla. Välitaajuusvahvistimeen tavanomaisesti yhdistetyn taajuus-valintapiirin johdosta vt-vahvistimen 20 siirtämät signaalit alistetaan epälineaariseen viipymä-versus-taajuuskäyrään. Välitaajuus-vahvistimen 20 lähtösignaali syötetään videoilmaisimeen 30, joka demoduloi välitaajuussignaalin yhdistetyn värikuvasignaalin toi-sintamiseksi.

Videoilmaisimen lähtösignaali syötetään luminanssikanavan 40 ja värikkyyskanavan 70 tuloihin. Värikkyyskanava 70 käsittelee yhdistetyn värikuvasignaalin värikkyyskomponenttia kaikkien väriero-signaalien (R-Y, G-Y ja B-Y) kehittämiseksi siitä. Nämä värikkyyskanavan 70 lähtösignaalit syötetään kukin omaan kuvaputkenohjain-piiriinsä 61, 63, 65 matrisointia varten luminanssikanavan 40 lumi-nanssisignaalilähdöllä vastaavasti punaisen, vihreän ja sinisen värin signaalilähtöjen kehittämiseksi napoihin R, G ja B värikuvaput-keen syöttämistä varten.

Luminanssikanava 40 on esitetty sisältäväksi viivästyslin-jan ohjaimen 41, joka syöttää videosignaaleja luminanssiviivästys-linjaan 42, joka saa aikaan suuruudeltaan sopivan viipymän sen viipymän kompensoimiseksi, joka tulee värikkyyskomponentin osalle käsittelyn aikana värikkyyskanavassa 70. Viivästyslinjan 42 lähtösig- 4 67979 naali syötetään vahvistuksen säätöasteeseen 43, jossa videosignaalit vahvistetaan muutettavasti, määritettynä esim. katsojan aseteltavissa olevalla kontrastinsäätimen asetuksella. Vahvistuksen säätö-asteen 43 lähtösignaali syötetään kaaviollisesti esitetyn videosignaalin käsittelyasteen tulonapaan I. Videosignaalin käsittely-asteen lähtönäpä 0 on kytketty videovahvistimen 50 tuloon. Tämä vahvistin syöttää luminanssisignaalin kuvaputken ohjaimiin 61, 63, 65. Tavanomaiset paluuliikkeen sammutuksen, tasatasonpalautuksen ja valoisuussäädön asettelun toiminnot voidaan esim. yhdistää vi-deovahvistimeen 50.

Kaaviollisesti esitetty videosignaalin käsittelyaste sisältää npn-tyyppisen transistorin 44, jonka kanta on kytketty tulo-napaan I. Vastus 45 on kytketty transistorin 44 emitterin ja maa-doituspotentiaalin väliin. Potentiometri 46 on toisesta kiinteästä päätenavastaan kytketty käyttöjännitteen syöttönapaan (+27 V); potentiometrin 46 toinen kiinteä paatenapa on kytkemätön. Potentiometrin aseteltava väliotto on kytketty transistorin 44 kollektori-elektrodiin. Kondensaattori 47 on kytketty transistorin 44 kollek-torielektrodin ja lähtönavan O väliin, ja kelan 48 ja vastuksen 49 rinnakkaisyhdistelmä on kytketty transistorin 44 emitterielektrodin ja lähtönavan O väliin.

Kuvaavat arvot esitetyille piirikomponenteille ovat: vastus 45 - 360 ohmia, potentiometri 46-2 kilo-ohmia, kondensaattori 47 - 47 pikofaradia, kela 48 - 150 mikrohenryä, vastus 49 - 1,3 kilo-ohmia. Komponenttien 47, 48 ja 49 muodostaman verkon resonanssitaajuus on luminanssisignaalin taajuusalueen väliosassa. Yllä esitetyissä kuvaavissa komponenttien arvoissa resonanssitaajuus sattuu suunnilleen kohtaan 1,89 MHz. Kuvio 4a esittää videosignaalin käsittelyasteen viipymäversus-taajuuskäyrän, joka on saatu käytettäessä komponentteja, jolloin on yllä mainitut arvot, kun kollektorin kuormitusvastus, jonka potentiometri 46 muodostaa, on maksimissa resistanssiaseteuksessaan (2 kilo-ohmia). Kuten on esitetty, viipymä suurenee taajuuden mukana luminanssitaajuusalueen pienen taajuuden minimiarvosta ko. alueen väliosassa esiintyvään maksimiarvoon (esim. lähellä 1,3 MHz) ja putoaa minimiviipymää kohti taajuuden siitä suuretessa. Tällainen viipymän muuttuminen taajuuden mukana on oleellisesti komplementaarinen ilmaisimen 30 kehittämässä luminanssisignaalikomponentissa esiintyvälle viivästys- 5 67979 vääristymälle (mikä johtuu välitaajuusvahvistimen 20 epälineaarisesta ryhmäviivästyskäyrästä) .

Kuvion 3 käyrä "a" esittää kuvion 1 kaaviollisesti esitetyn videosignaalin käsittelyasteen amplitudi-versus-taajuusvastekäyrän, joka on saatu, kun potentiometrin 46 muodostama kollektorin kuor-mitusvastus on yllä mainitussa maksimissa resistanssiasetuksessaan. Kuten käyrä "a" esittää, luminanssisignaalin korkeiden taajuuskom-ponenttien huomattava korostus tapahtuu tässä resistanssiarvon asetuksessa. Kuvion 3 käyrä "b" havainnollistaa taajuusvastekäyrän, joka on saatu keskialueen resistanssiarvon asetuksella (1 kilo-ohmia) ; tässä asetuksessa korostusvaikutus on, vaikkakin sitä vielä esiintyy, merkittävästi pienentynyt käyrän "a” esittämään nähden. Kuvion 3 käyrä "c" esittää resultanttisen taajuusvastekäyrän, joka on saatu matalan pään resistanssiarvon asetuksella (100 ohmia); korkean taajuuskomponentin korostusvaikutus on kuten käyrä "c" esittää, pääasiassa eliminoitu tässä resistanssiarvoasetuksessa lumi-nanssitaajuusalueen korkeimman pään toiston ollessa pudonnut matalan taajuusvasteen tason alapuolelle. Käyrän "a" esittämässä vastuksen resistanssiarvon asetuksessa värikuvaputken toisintaman kuvan luminanssi pääasiallisesti vastaa luminanssikomponentin taajuuksien laajaa kaistaa. Käyrän "c" edustamassa resistanssiarvon asetuksessa toisinnetun kuvan luminanssi määräytyy matalataajuisten lumi-nanssikomponenttien kautta, korkeataajuisiin luminanssikomponenttei-hin vaikutetaan vähän tai ei ollenkaan.

Kuvio 4b havainnollistaa kuviossa 1 kaaviollisesti esitetyn videosignaalin kääntöasteen viivästymä-versus-taajuuskäyrän, kun kollektorin kuormitusvastuksen resistanssiarvo on kuvion 3 käyrän "b" kuvaamassa keskialueasetuksessa, kun taas kuva 4c havainnollistaa viipymä-versus-taajuuskäyrän, kun kollektorin kuormitusvastus on kuvion 3 käyrän "c" esittämässä matalan pään resistanssiarvossa. Kuvioiden 4a, 4b ja 4c käyrien vertailu paljastaa, että kollektorin kuormitusvastuksen resistanssiarvon muutoksilla on suhteellisen vähäinen vaikutus saatavan viipymä-versus-taajuuskäyrän muotoon. Esiintyy vähäinen muutos maksimiviipymän taajuuspaikassa (so. arvosta 1,3 MHz kuviossa 4a arvoon 1,4 MHz kuviossa 4b ja arvoon 1,55 MHz kuviossa 4c); esiintyy myös vähäinen muutos maksimiviipymän suuruudessa (so. 158 nanosekunnista kuviossa 4a 152 nanosekuntiin kuviossa 4b ja 105 nanosekuntiin kuviossa 4c).

6 67979

Kuvaannollisesti videosignaalin käsittelyasteen parametrien arvot valitaan sellaisiksi, että maksimikorostuspaikkaan saadaan optimi kompensointi (so. välitaajuusvahvistimen tuottaman viiväs-tysvääristymän optimi komplementointi. Tätä valintaa käytettäessä suurimmat poikkeamat optimikompensaatiosta liittyvät suhteellisen kapeakaistaisiin kuvanäyttöihin (joissa poikkeamat ideaalikompen-saatiosta ovat verrattain huomaamattomat).

Kuvio 2 havainnollistaa kaaviollisesti muunnoksen kuvion 1 videosignaalin käsittelyasteesta. Kuvion 2 järjestelyssä transistorin 44 liittymä emitterin kuormitusvastukseen 45 ja potentiometrin 46 muodostamaan säädettävään kollektorin kuormitusvastukseen on sama kuin kuviossa 1. Transistorin 44 kollektorin kytkentä läh-tönapaan O on kuitenkin kuviossa 2 suoritettu kondensaattorin 47 ja vastuksen 49' sarjakombinaatiolla 44 emitterin kytkentä lähtö-napaan 0 on tapahtunut yksinomaan kelan 48 kautta. Tämä kuvion 1 piirin variaatio havainnollistaa, että komponenttien 47, 48 muodostaman resonanssipiirin vaimennus voidaan saada aikaan sarja-vastuselementillä (49') kuviossa 1 käytetyn rinnakkaisvastus-rat-kaisun sijasta. Esimerkinomainen valinta sarjavaimennusvastuksen resistanssiarvoksi on 2,4 kilo-ohmia kuvion 2 muodossa. Vaimennus-vastuksen arvon valinta kummassakin muodossa on maksimiviipymän suuruuden pääratkaisija.

Claims (5)

7 Patenttivaatimukset 6 7 9 7 9

1. Signaalinkäsittelyaste videosignaaleille, tunnettu vaiheenkääntimestä (44) , jossa on videosignaaleihin reagoiva tulo ja kaksi resistiivistä kuormitusimpedanssia (46, 45), videosignaalien vastakkaisvaiheistettujen versioiden kehittämiseksi kummankin vastaavan resistiivisen kuormitusimpedanssin kautta; signaalinkäsittelyasteen lähtönavasta (0); elimestä, johon sisältyy ensimmäinen reaktiivinen impedanssi (47), toisen kuormitusimpedanssin (46) kautta kehitettyjen signaalien kytkemiseksi lähtönapaan (0); elimestä johon sisältyy toinen reaktiivinen impedanssi (48), joka on reaktanssimerkiltään vastakkainen ensimmäiseen reaktiiviseen impedanssiin nähden, toisen kuormitusimpedanssin avulla kehitettyjen signaalien kytkemiseksi lähtönapaan (O); siitä, että reaktiivisten impedanssien parametrit on valittu saamaan aikaan signaalinkäsittelyasteelle epälineaarisen viipymä-versus-taajuus-käyrän, jolla on haluttu muoto videosignaalien taajuusalueella; ja elimestä (46:n väliotto) signaalinkäsittelyasteen amplitudi-versustaajuusvastekäyrän muuttamiseksi oleellisesti häiritsemättä sen viipymä-versus-taajuusvastekäyrän muotoa, joka elin käsittää elimen toisen resistiivisen kuormitusvastuksen (46) arvon muuttamiseksi .

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen laite, tunnettu siitä, että ensimmäinen reaktiivinen impedanssi (47) käsittää kondensaattorin, toinen reaktiivinen impedanssi käsittää induktio-kelan (48) ja että viipymä-versus-taajuuskäyrällä on maksimiviipymä mainitun taajuusalueen väliosassa.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen laite, tunnettu siitä, että mainittu toinen kytkentäelin sisältää vastuksen (49)., joka on rinnan mainitun induktiokelan kanssa.

4. Patenttivaatimuksen 2 tai 3 mukainen laite, tunnet-t u siitä, että mainittu ensimmäinen kytkentäelin sisältää vastuksen (49), joka on sarjassa mainitun kondensaattorin kanssa.

5. Jonkin edeltävän patenttivaatimuksen mukainen laite, tunnettu siitä, että vaiheenkäännin on sijoitettu väri-televisiovastaanottimen luminanssikanavaan ja sisältää 67979 transistorin, jossa on kanta-, emitteri- ja kollektorielek-trodit, jolloin toinen kuormitusimpedanssi on kytketty kollektori-elektrodiin ja toinen kuormitusimpedanssi on kytketty emitteri-elektrodiin. 9 p, .v 67979