NL8302279A - Grendelketen. - Google Patents

Description

e 4Γ < 833074/AA/sn

Korte aanduiding: Grendelketen.

De uitvinding heeft betrekking op een grendelketen en in het bijzonder, maar niet uitsluitend, op een teruggekoppelde videogrendelketen.

Het is bekend om op het gebied van videosignaalverwerking 5 grendelketens te gebruiken. De grendelketen (anders bekend als een gelijkstroomherstelketen) wordt gebruikt voor het op het juiste gelijkspanningsniveau vergrendelen van het samengestelde videosignaal voor verdere verwerking door andere ketens en voor verwijdering van laag frequent ruis, inclusief netspanningsbrom van 50 Hz 10 of 60 Hz, uit het videosignaal. Een videogrendelketen werkt door identificatie van een gedeelte van de videogolfvorm dat zich herhaalt en in het ideale geval een gelijkspanning is, of een bekende wisselspanningscomponent gesuperponeerd op een gelijkspanning, bijvoorbeeld de achterstoep van het horizontale synchronisatie-interval 15 van de horizontale synchronisatiep iek> en vergrendelt dit geselecteerde gedeelte van de videogolfvorm op een voorafbepaald spanningsniveau.

Videogrendelketens kunnen geklassificeerd worden naar de snelheid van de grendelaktie. De snelheid kan hoog zijn, voor het 20 vergrendelen in verschillende televisielijnen, of zij kan laag zijn en voor vergrendeling vele televisierasters benodigen. Een grendelketen is ontworpen om met een bepaalde snelheid te werken teneinde een bepaalde funktie, zoals verwijdering van netspanningsbrom, te optimaliseren.

25 Het is gebleken dat een conventionele videogrendelketen niet alle in het algemeen optredende lage frequentieverstoringen bevredigend kan verwijderen. Trage vergrendelingen zijn niet geschikt voor het voldoende verwijderen van netspanningsbrom. Snelle ver- 8302279

* "V

-2- grendelingen kunnen netspanningsbrom adequaat verwijderen, en zelfs meer abrupte veranderingen in een gelijkspanningsniveau zoals kan optreden bij omschakeling tussen twee verschillende signaalbronnen, maar kan andere problemen veroorzaken wanneer er in het ingangssig-5 naai ruis aanwezig is. Een zo een probleem is een verschijnsel dat bekend is als"strepen" ("streaking”)/ wat zo genoemd wordt omdat wanneer het beïnvloedde signaal op een monitor bekeken wordt, heldere en donkere strepen te zien zullen zijn. Dit "strepen" vormt een veel groter bezwaar dan het onvoldoend verwijderen van netspanningsbrom 10 dat optreedt bij gebruik van een langzame vergrendeling. Er wordt opgemerkt, dat terzake kundige personen met ruis in het algemeen bedoelen willekeurige puls- en continue signalen met frequenties die in hoofdzaak boven 15 kHz liggen en die naar laag frequent ruis vertaald/omgezet (d.w.z. strepen) worden door de werking van een 15 conventionele snelle vergrendeling.

De .uitvinding verschaft een keten voor het verschaffen van een signaal dat vergrendeld wordt op een gewenst gelijkspanningsniveau omvattende versterkermiddelen voor de ontvangst van een ingangssignaal, middelen voor het vormen van een verschuivingssignaal 20 ter combinatie met het ingangssignaal door middel van de versterkermiddelen ter verkrijging van een uitgangssignaal met het gewenste gelijkspanningsniveau, waarbij de signaalvormingsmiddelen een variabele tijdconstante hebben en, tijdens bedrijf, werkzaam zijn om het uitgangssignaal naar het gewenste gelijkspanningsniveau te brengen 25 in een van de waarde van de tijdconstante afhankelijk interval, en middelen voor het detecteren van de in het uitgangssignaal aanwezige ruis en voor het in afhankelijkheid daarvan aanpassen van de waarde van de tijdconstante.

De uitvinding kan worden toegepast voor het verkrijgen van 30 een videovergrendelketen, die automatisch aangepast wordt aan verandering in het ruisniveau van het binnenkomende videosignaal. Wanneer het ruisniveau van het binnenkomende signaal toeneemt, wordt de snelheid waarmee het signaal vergrendeld wordt,verkleind. Deze 8302279 -3- 3r « eigenschap van de vergrendelketen om haar vergrendelingssnelheid aan het ruisniveau aan te passen maakt de grendelketen geschikt om goed gelijkspanningsherstel mogelijk te maken zonder introduktie van andere problemen.

5 De uitvinding wordt toegelicht aan de hand van de tekening.

In de tekening toont: fig. 1 in een diagram een gedeelte van een samengesteld videosignaal; fig. 2 een blokdiagram van een videovergrendelingsketen 10 volgens de uitvinding; en fig. 3 een blokdiagram van de ruisdetectieketen van fig. 2.

Fig. 1 toont het gedeelte van een samengesteld videosignaal dat tussen twee opeenvolgende horizontale lijnen van het raster ligt. Aan het einde van een lijn (de rechterzijde van het televisie-15 scherm gezien vanaf de voorkant) valt het videosignaal naar het onderdrukkingsniveau en blijft kort op het onderdrukkingsniveau voordat de horizontale synchronisatiepuls optreedt (de zogenaamde voorstoep van het synchronisatie-interval). De synchronisatiepuls is een negatief-gaande puls, en het basisgedeelte van de puls is 2Ω bekend als de synchronisatiepiek. Na de synchronisatiepuls gaat het signaal terug naar het onderdrukkingsniveau vóór de achterstoep van het synchronisatie-interval. Een referentie-kleurenhulpdraag-golfsalvo treedt gedurende de aanwezigheid van de achterstoep van het synchronisatie-interval op. Na de achterstoep begint de volgende 25 horizontale lijn van het videosignaal.

De in fig. 2 getoonde keten omvat een ingangsversterker 10 die het samengestelde videoingangssignaal ontvangt. Het uitgangssignaal van de versterker 10 wordt gebruikt voor het opwekken van een ruisgevoelig gelijkspanningssignaal dat als gelijkspannings-30 verschuivingssignaal teruggevoerd wordt naar de versterker 10. De terugkoppellus, waarmee het gelijkspanningsverschuivingssignaal opgewekt wordt, is werkzaam door bemonstering van het uitgangssignaal van de versterker 10 tijdens de duur van het hulpdraaggolfsalvo op 8302279 * “ζ -4- de achterstoep van het videosignaal. De bemonstering wordt verzorgd door middel van een salvofilter 12 en een achterstoepbemonsterketen 14. Het salvofilter 12 is een combinatie van een bandsper, laag-doorlaatfilter die afgestemd is op de frequentie van het kleuren-5 salvosignaal. Het uitgangssignaal van het salvofilter wordt naar de achterstoepbemonsterketen gevoerd, die een gemiddelde bemonstering/ houdfunktie gedurende de salvotijd uitvoert. De achterstoepbemonsterketen is werkzaam onder besturing van een tempeerketen 16, dat horizontale synchronisatiepulsen vanaf een tijdpulsgenerator 18 10 ontvangt. Het uitgangssignaal van de achterstoepbemonsterketen 14 is representatief voor het gemiddelde gelijkspanningsniveau van het uitgangssignaal gedurende de salvotijd en wordt naar een versterker 24 met variabele tijdconstante en naar een ruisdetectieketen 22 gevoerd. Het uitgangssignaal van de versterker 24 wordt als gelijk-15 spanningsverschuivingsspanning naar de versterker 10 gevoerd, waardoor het het gelijkspanningsniveau van het uitgangs-videosignaal naar het gewenste niveau brengt.

Volgens fig. 3 wordt het door de ruisdetectieketen 22 vanaf de achterstoepbemonsteringsketen ontvangen signaal eerst verwerkt 20 door een hoogdoorlaatfilter 221 voor het verwijderen van de gelijkspanning en laagfrequentinformatie, die aanwezig zijn in het uit-gangssignaal van de achterstoepbemonsteringsketen en/systematische effekten zijn die niet als ruis gedetecteerd moeten worden. Het uitgangssignaal van het hoogdoorlaatfilter 221 wordt naar twee analoge 25 schakelaars 222 en 223 gevoerd, die parallel aan elkaar staan en bepalen of het uitgangssignaal van het hoogdoorlaatfilter naar de RMS omzetter 224 doorgelaten wordt. Het uitgangssignaal van het hoogdoorlaatfilter wordt ook gebruikt door de grote-overgangsdetector 225, die de uit-tijdketen 226 bestuurt. Het uitgangssignaal van de 30 uit-tijdketen 226 bestuurt de analoge schakelaar 222 en wordt naar de uit-tijdarbeidscyclusmonitor 227 gevoerd. Tenslotte wordt de uit-tijdarbeidscyclusmonitor 227 gebruikt ter besturing van de analoge schakelaar 223.

8302279 * 5·' <c -5-

Tijdens normaal bedrijf, d.w.z. wanneer het ingangssignaal zonder veel ruis of grote gelijkspanningsovergangen ontvangen wordt, bevat het uitgangssignaal van de salvobemonsteringsketen hoogfrequente informatie, welke bijna slechts het resultaat is van in 5 het ingangssignaal aanwezige ruis. Onder deze voorwaarde mag het uitgangssignaal van het hoogdoorlaötfilter via de schakelaar 222 tot in de RMS omzetter 224 gevoerd worden, die een gelijkspanning levert welke evenredig is aan de RMS waarde van haar ingangssignaal en dus van de ruis op het ingangssignaal.

10 In het geval van een ingangssignaal welke grote hoeveelheden ruis of grote gelijkspanningsniveauovergangen bevat, komen de grote-overgangsdetector 225, de uit-tijdketen 226 en de uit-tijdarbeids-cyclusmonitor 227 in bedrijf. Indien een grote gelijkspanningsver-schuiving optreedt, zoals kan voorkomen bij omschakeling tussen 15 verschillende signalen, zal de vergrendeling reageren om deze niveau-verschuiving te corrigeren en zal daardoor een grote hoogfrequente overgang veroorzaken in het uitgangssignaal van het hoogdoorlaat-filter 221. De overgang moet niet als ruis gedetecteerd worden omdat het juist de vergrendeling is die werkzaam is voor correctie van een 20 systematische fout. Daarom stelt de grote-overgangsdetector 225 vast of dë amplitude van de overgang een waarde te boven gaat welke ontoelaatbare fouten in het uitgangssignaal van de RMS omzetter zouden veroorzaken en doet de schakelaar 222 openen en verhindert dat de grote overgang de RMS omzetter bereikt wanneer de amplitude 25 ervan te groot is. De grote-overgangsdetector voert dit uit door aanstoten ("triggering") van de tijd-uitketen 226, die bewerkstelligt dat de schakelaar 222 gedurende een korte vaste tijdsduur geopend wordt. Deze tijdsduur is voldoende lang om te voorkomen dat het grootste gedeelte van de herstellingsovergang de RMS omzetter 30 bereikt.

Helaas kunnen op basis van alleen amplitudeinformatie gelijkspanningsovergangen niet van grote hoeveelheden ruis onderscheiden worden. De uit-tijdarbeidscydusmonitor maakt onderscheid 8302279 -6- tussen gelijkspanningsovergangen en grote hoeveelheden ruis bij een extra discriminatieniveau door toepassing van de veronderstelling dat gelijkspanningsovergangen waarschijnlijk niet op een erg regelmatige basis optreden. De uit-tijdarbeidscyclusmonitor doet dit door 5 vaststelling van de arbeidscyclus van de uit-tijdketen 226, d.w.z. de opgezamelde tijd waarvoor de keten 226 de schakelaar 222 opengehouden heeft binnen een bepaalde periode, bijvoorbeeld enkele televisielijnen. Wanneer de arbeidscyclus een van te voren vastgestelde grenswaarde, bijvoorbeeld 25$, overschrijdt detecteert de 10 arbeidscyclusmonitor 227 dit en veroorzaakt het sluiten van de schakelaar 223 om het uitgangssignaal van het hoogdoorlaatfilter 221 naar de RMS detector 224 door te laten, omdat als gevolg van de veronderstelling van niet regelmatige gelijkspanningsovergangen de grote-overgangsdetector op ruis en niet op grote overgangen detec-15 teert. Op deze wijze wordt een bevredigende vaststelling van ruis bereikt, zelfs bij aanwezigheid van grote gelijkspanningsovergangen.

Zoals hierboven aangegeven, wekt de ruisdetector 22 een spanning op die evenredig is met de amplitude van de' op het uitgangssignaal van de salvobemonsteringsketen aanwezige ruis. Het van de 20 ruisdetector 22 afkomstige uitgangssignaal wordt als besturings-spanning naar de versterker 24 met variabele tijdconstante gevoerd.

De tijdconstante van de versterker 24, en dus de snelheid van de door het filter 12, de bemonsterketen 14 en de versterker 24 gevormde lus, wordt elektrisch bestuurd door het uitgangssignaal van 25 de ruisdetector, zodat een videosignaal dat relatief vrij van ruis is snel vergrendeld wordt en videosignalen met meer ruis progressief langzamer vergrendeld worden. Op deze wijze worden de gevolgen van bemonstering van de achterstoep van het uitgangsvideosignaal tijdens een interval wanneer haar niveau door ruis bepaald wordt, 30 in plaats van systematische effekten, en dus het leveren van een ingangssignaal aan de versterker 24 dat het ruisniveau weerspiegelt in plaats van het niveau van systematische effekten, geminimaliseerd: door het langzaam vergrendelen van het signaal, integreert de terug- 8302279 -7- f5 ,¼ koppellus effektief het bemonsterde niveau van de achterstoep over een langere periode en minimaliseert dus het ruiseffekt.

In plaats van bemonstering van het uitgangssignaal van de versterker 10 tijdens het salvo op de achterstoep van het horizontale 5 synchronisatieinterval voor het vaststellen van het gelijkspannings-niveau van het signaal en voor het opwekken van de gelijkspannings-verschuivingsspanning, kan het signaal ook bemonsterd worden gedurende de synchronisatiepiek voor het opwekken van de gelijkspannings-verschuivingsspanning. De uitvinding is bovendien niet beperkt tot 10 de algemene klasse van gelijkspanningsherstelketens die gebruik maken van terugkoppeling. De uitvinding kan bijvoorbeeld ook uitgevoerd worden als een voorwaarts gestuurde gelijkspanningsherstel-keten. Hoewel de uitvinding beschreven is in samenhang met een conventioneel analoog videokleursignaal, kunnen de principes van de 15 uitvinding ook toegepast worden voor digitale videosignalen (met gebruikmaking van/^Kirdware algorithme of een programmatisch algorithme), op omgekeerde videosignalen en op monochrome videosignalen.

8302279

Claims (8)

1. Keten voor het verschaffen van een signaal dat vergrendeld wordt op een gewenst gelijkspanningsniveau, gekenmerkt door versterkermiddelen voor de ontvangst van een ingangssignaal, middelen voor het vormen van een verschuivingssignaal ter combinatie 5 met het ingangssignaal door middel van de versterkermiddelen ter verkrijging van een uitgangssignaal met het gewenste gelijkspanningsniveau, waarbij de signaalvormingsmiddelen een variabele tijdconstante hebben en, tijdens bedrijf, werkzaam zijn om het uitgangssignaal naar het gewenste gelijkspanningsniveau te brengen in een 10 van de waarde van de tijdconstante afhankelijk interval, en middelen voor het detecteren van de in het uitgangssignaal aanwezige ruis en voor het in afhankelijkheid daarvan aanpassen van de waarde van de tijdconstante.

2. Keten volgens conclusie l,met het kenmerk, 15 dat de signaalvormingsmiddelen middelen omvatten voor het identificeren van een gedeelte van het uitgangssignaal met een nominaal gelijkspanningsniveau en voor het verschaffen van een signaal dat afhankelijk is van het actuele gelijkspanningsniveau van het uitgangssignaal en dat het verschuivingssignaal voorstelt.

3. Keten volgens conclusie l,met het kenmerk, dat de signaalvormingsmiddelen een eenheid met variabele tijdconstante omvatten en de detectie- en aanpasmiddelen werkzaam zijn om de tijdconstante van de eenheid met variabele tijdconstante in afhankelijkheid van de in het uitgangssignaal aanwezige ruis aan te 25 passen.

4. Keten volgens conclusie 1, m e t het kenmerk, dat de detectie- en aanpasmiddelen middelen omvatten voor het identificeren van een gedeelte van het uitgangssignaal met een nominale vooraf bepaalde spanning/tijdrelatieniveau en voor het detecteren 30 van de mate waarin de spanning/tijdrelatie van het gedeelte van het 8302279 * - -9- uitgangssignaal afwijkt van de voorafbepaalde spanning/tijdrelatie.

5. Keten volgens conclusie l,met het kenmerk, dat de detectie- en aanpasmiddelen een ruisdetector omvatten die werkzaam is voor het, tijdens bedrijf, opwekken van een besturings- 5 signaal dat primair afhankelijk is van het niveau van de in het uitgangssignaal aanwezige ruis, en waarbij de eenheid met variabele tijdconstante reageert op het besturingssignaal voor aanpassing van haar tijdconstante.

6. Keten volgens conclusie 5, met het kenmerk, 10 dat de detectie- en aanpasmiddelen middelen omvatten voor het identificeren van een gedeelte van het uitgangssignaal met een nominale voorafbepaalde spanning/tijdrelatie, en het door de ruisdetector, tijdens bedrijf, opgewekte besturingssignaal afhankelijk is van de mate waarin de spanning/tijdrelatie van het gedeelte van het uit- 15 gangssignaal afwijkt van de voorafbepaalde spanning/tijdrelatie.

7. Keten volgens conclusie 6, m e t het kenmerk^ dat de ruisdetector een ingangsklem heeft voor verbinding met de identificatiemiddelen en voor het naar de ruisdetector voeren van het gedeelte van het uitgangssignaal, een omzetter met een uitgangs- 20 klem waarop, tijdens gebruik, het besturingssignaal gevormd wordt, en tussen de ingangsklem en de omzetter aangebrachte schakelmiddelen ter voorkoming dat signalen die anders zijn dan die welke primair ruis voorstellen in het uitgangssignaal de omzetter bereiken.

8. Keten volgens conclusie 7, met het kenmerk, 25 dat de schakelmiddelen een eerste schakelaar en een daaraan parallel verbonden tweede schakelaar tussen de ingangsklem en de omzetter omvatten, de eerste schakelaar normaal gesloten is en de tweede schakelaar normaal geopend is, en de ruisdetector verder een grote-overgangsdetector omvat voor het detecteren van een overgang of 30 verloop in de naar de ingangsklem gevoerde spanning dat een voorafbepaalde grens overschrijdt en de eerste schakelaar opent gedurende een voorafbepaald interval na detectie van een zodanige grote spanningsovergang, en een overbruggingsketen voor het detecteren __(_ 8302279 -10- of de frequentie waarmee de grote spanningsovergangen gedetecteerd worden door de grote-overgangsdetector een voorafbepaalde grens overschrijdt en voor het sluiten van de tweede schakelaar wanneer de frequentie van de detectie van grote-spanningsovergangen de voor-5 afbepaalde grens overschrijdt. 8302279