SE434325B - Kamfilteranordning - Google Patents

Description

79061411-9 2 (en geometrisk visshet) och på klockfrekvensen som utnyttjas vid signalöverföringen. Klockfrekvensen kan styras med en hög grad av noggrannhet, t.ex. genom att man använder sig av en kristalloscillator. Luminanssignaler erhålls genom att man addi- tivt kombinerar signalerna från de första och andra banorna, under det att krominanssignaler erhålls genom att man subtrak- ' tivt kombinerar signalerna från de första och tredje banorna.

Subtraktionen utförs lättast genom att man inverterar den sammansatta videosignalen som matas till den tredje banan och sedan tillfogar utgångssignalerna från de första och tredje banorna. Detta senare tillfogande av signaler medför att man får ett kamfiltergensvar som har maxima vid färgunderbärvågs- frekvensen och vid alla andra udda multiplar av halva linjeav- sökníngsfrekvensen, medan tillfogandet av signaler från de första och andra banorna ger ett kamfiltergensvar med maxima vid multiplar av linjeavsökningsfrekvensen. Det relativa djupet hos hacken i vartdera av de båda filtergensvaren blir beroende av den noggrannhet med vilken amplitud- och fasgen- svaren för de båda korresponderande signalbanorna anpassas och av noggrannheten i skillnaden i tidsfördröjning mellan de båda banorna. Noggrannheten i tidsfördröjningen kan inställas i överensstämmelse med de i den nämnda amerikanska patentskrif- .ten 4 096 516 givna metoderna för att åstadkomma en fördröj- ningsskillnad.

Föreliggande uppfinning tillhandahåller praktiska lös- ningar på problemen som uppstår då det gäller att anpassa amplitud- och fasgensvar hos två eller flera signalfördröj- ningssystem, varvid korrekt vägning av signalerna från två sådana system utförs så att man erhåller en önskad grad av signalupphävning, varjämte egenskaper hos en kretschip som är utformad med ett laddningskopplat organ kan återges till en annan likartad kretschip med möjlighet till en rimlig ekonomi i chiparean.

I enlighet med föreliggande uppfinning innefattar ett kamfilter ett laddningsöverföringsorganarrangemang för be- handling av en videosignal som innehåller bildrepresentativa luminans- och krominansdelar som är frekvensinterfolierade med 7906411-9 3 varandra i ett frekvensspektrum hos videosignalen. Nämnda farrangemang inkluderar första och andra laddningskombinerande brunnar och första och andra ingångar för att koppla signal- laddningar som är representativa för ömsesidigt komplementära versioner av videosignalen till var sin av de första och andra kombineringsbrunnarna. Den första resp. den andra ingången har en förutbestämd geometri så att dess omvandlingskarakteristik från videosignalspänning till laddningsamplitud skall bli be- stämd. Vidare finns en tredje ingång som är pàverkbar 1 beroen- de av videosignalen och som har en förutbestämd geometri så att omvandlingskarakteristiken från videosignalspänning till laddningsarnplitud hos den tredje ingången kan fastställas. Den geometriska utformningen hos den tredje ingången står i ett sådant samband med den geometriska utformningen hos de första och andra ingångarna att den tredje ingângens omvandlinge- karakteristik från den effektiva spänningen till laddnings- amplituden blir väsentligen lika med sammanställningen av de första och andra ingångarnas omvandlingskarakteristik från spänning till laddningsamplitud. Signalladdning från den tredje ingången mottas av en laddningsöverföringskanal som innefattar ett flertal fördröjningssteg. En första fördröjd signalladdningsdel från kanalen kopplas till den första ladd- ningskombineringsbrunnen, och en andra fördröjd signalladd- ningsdel från kanalen kopplas till den andra laddningskombi- neringsbrunnen. Vardera av de första och andra kopplade för- dröjda signalladdningsdelarna blir fördröjd i förhållande till laddningen som kopplas till de respektive första och andra laddningskombineringsbrunnarna från de första och andra in- gångarna i en omfattning svarande mot ett horisontallinjeav- sökningsintervall. De första och andra fördröjda signalladd- ningsdelarna är inbördes proportionerade på väsentligen iden- tiskt sätt med den relativa proportioneringen mellan omvand- lingskarakteristikorna från spänning till laddningsamplitud hos de första och andra ingångarna.

Enligt ett kännetecken hos uppfinningen år den tredje ingången bildad av ett par ingångar, av vilka var och en har en geometrisk utforming som är väsentligen identisk med de v9csu11-9 4 respektive geometriska utformningarna hos de första och andra ingångarna.

Uppfinningen beskrives i detalj i det följande under hän- visning till bifogade ritningar, där fig. la och lb bildar ett delvis i blockform och delvis i bildform utfört kopplingsschema över en utföringsform enligt uppfinningen.

I det visade arrangemanget tillhandahålls sammansatta färgtelevisionsvideosignaler, som inkluderar luminans-, kromi- hans- och synkroniseringssignaldelar, av tëievisionssignalbe- handlingskretsar 10 som är konventionella och som kan taga formen av en del av en konventidnell televisíonsmottagare, ett videosignalåtergivningsorgan av typen med avspelning från skiva eller band, eller någon ekvivalent anordning. Då det gäller att förklara uppfinningen kommer signalbehandlingskret- sarna lO och den övriga apparaturen att beskrivas i form av en konventionell televisionsmottagare som är lämplig för be- handling av NTSC-signaler (dvs. signaler som är standardise- rade i USA) . - i i I televisionsmottagaren inkluderar signalbehandlings- kretsarna lO en videodetektor för att åstadkomma frekvens- interfolierade luminans- och krominansvideosignaldelar via en kondensator 12 till ett uttag 14 hos en signalbehandlare eller signalprocessor som är omgiven av en streckad linje. Luminans- delen eller luminanskomposanten uppträder vid heltalsmultiplar av horisontallinjeavsökningsfrekvensen, och krominansdelen eller krominanskomposanten uppträder vid udda multiplar av halva linjeavsökningsfrekvensen, varjämte den växlar i fas under vartannat linjeavsökningsintervall. Alla delarna som är belägna inom den streckade linjen är lämpliga för tillverk- ning på en enda integrerad monolitkretschip av N-MOS-, P-MOS- eller C-NOS-typen. En betydande del av nämnda chip beläggs av ett laddningskopplat organs register- eller fördröjnings- ledningskonfiguration med flera ingångar och flera steg. Det laddningskopplade organets fördröjningsledning inkluderar en förhållandevis lång fördröjningsdel 16 (fig. lb), som sam- verkar med en laddningsöverföringskanal 24 med serpentinform.

Den långa fördröjningsdelen 16 är anordnad att åstadkomma den 1906411-9 5 ovannämnda signalfördröjningen som är inkrementalt större än l-H (dvs. större än 63,55 mikrosekunder i fallet som kommer att beskrivas). Den sammansatta videosignalen med full band- bredd kopplas från uttaget 14 via en dämpare 18 till ett in- gångsavsnitt 20 hos den långa fördröjningsdelen lö. Ingångs- avsnittet 20 är anordnat att åstadkomma en väsentligen lingär omvandling från signalingångsspänning till laddning, och det kan företrädesvis vara utformat på det sätt som är beskrivet i den svenska patentansökningen 7800l0N-7..

Såsom är beskrivet 1 den nyssnämnda patentansökningen inkluderar ingångsavsnittet 20 en första styrelektrod Gl, vilken får en förutbestämd likspänningsnivå (V1) tillsammans med den videosignalrepresentativa spänningen. Andra och tredje styrelektroder G2 och G3 ingår också i ingångsav- snittet 20, och de matas med en förhållandevis konstant lik- spänning (V2) resp. en likspänning (V5) som växlar mellan två olika nivåer på ett förutbestämt sätt under varje klock- eller signalsamplingscykel. En källelektrod S1 ingår också i ingângsavsnittet 20 och matas med en spänningsvåg (LSI) som växlar mellan två bestämda nivåer på ett förutbestämt sätt under varje klockcykel. De närmare formerna hos de varieran- de spänningsvågorna V3 och ISl (samt klockvågorna øï och øz) är beskrivna i den ovannämnda svenska patentansökningen.

Dessa vågor och andra erforderliga sådana (t.ex. S81), vilka återkommer med en önskad signalsamplingsfrekvens på ca lO,7 MHz, härrör från kristallstyrda färgunderbärvågalstrings- kretsar som normalt ingår i krominanssignalbehandlingsdelen i en färgtelevisionsmottagare. Ett lämpligt arrangemang för en sådan krominanssignalbehandlare är beskrivet i Data Bulletin avseende den linjära integrerade kretsen från RCA av typen CA3l5l, vilken kan erhållas från RCA Solid State Division, Somerville, New Jersey, USA.

I denna visade utföringsform av uppfinningen inkluderar en dylik krominanssignalbehandlare eller -processor 60 en kristallstyrd oscillator som avger en utgångssignal i form av en kontinuerlig väg vid färgunderbärvågfrekvensen (som van- ligen anses vara 3,58 MHz). Färgunderbärvàgen kopplas via 7906411~9 6 ett uttag 62 till en frekvensmultiplikator 64, som i den före- dragna utföringsformen är en frekvenstripplare som är konstrue- rad i monolitform på samma integrerade krets som den laddnings- kopplade fördröjningsledningen. Logik- och klockdrivkretsarna 66 är anordnade att behandla den av multiplikatorn 64 till- förda signalen i form av en kontinuerlig våg med frekvensen 10,7 Hz så att man erhåller i motsatt fas liggande vågor i form av fyrkantvågklocksignaler (øl, øz) för källelektroderna (Lsl och S81) och lämpliga vågor för G5-styrelektroderna på sätt som är beskrivet i den ansökningen.

Signalrepresentativa laddningar överförs från ingångs- avsnittet 20 till den medelst gränslinjerna 24 markerade kana- Bredden hos kanalens senast nämnda svenska patent- len för överföring av nedgrävd laddning. 24 gränser varierar på ett förutbestämt sätt. I närheten av ingângsavsnittet 20 är närmare bestämt kanalen 24 uppdelad medelst ett kanalstopp 25 i två lika delar, av vilka vardera har en bredd som är markerad "2W". Kanalens 24 båda delar sammanförs efter ingângsavsnittet 20, så att signalladdningar- na som alstras i ingångsavsnittets 20 båda hälfter kommer att kombineras. Kanalen 24 avsmalnar därefter på vanligt sätt till bredden "W" i närheten av ett fördröjningssteg 22 och hålls i regel kvar med denna bredd utöver sin längdsträck- ning med undantag av i omrâdet för flera avvikelser med 18o°, såsom. vid 26.

De båda kanaldelarna med den lika bredden "2W", vilka är tilldelade ingången 20, är bredare än kanaldelen med bredden "w“, detta för att lineariteten hos överföringsfunk- tionen från ingàngsspänning till laddning vid ingàngsladd- Emellertid behöver kanaldelen, inte vara hälften så ningsbrunnarna skall ökas. som är visad med halva bredden “W", bred eller smalare än de båda lika kanaldelarna som är till- delade ingången 20, utan nämnda kanaldel behöver endast vara tillräckligt bred för att den skall kunna omhändertaga hela laddningen som injiceras i kanalen 24 medelst vardera av de båda lika kanaldelarna med bredden "2W". Såsom är beskrivet i den sistnämnda svenska patentansökningen.är det använd-- bara djupet hos laddningsbrunnarna som samverkar med ingången 79o6h11-9 7 20 betydligt lägre än det användbara djupet hos laddnings- brunnarna som samverkar med kanalen 24 efter ingången 20. Detta befrämjar också ingângslineariteten och gör det möjligt för kanalen 24 med bredden "W" att ge plats åt signalladdningen som tillförs från ingången 20.

Var och en av avvikelserna 26 är företrädesvis utformad på det sätt som är beskrivet i den amerikanska patentskriften 4 160 262.

I serpentinfördröjningsdelen 16 ingår exempelvis 683 l/2 fördröjningssteg efter ingångsavsnittet 20. Varje fördröj- ningssteg inkluderar fyra styrelektroder (såsom elektroderna 22a, 22b, 220 och 22d i steget 22), vilka. är anordnade i över- lappande par med avseende på den nedgrävda kanalen 24 så att man erhåller en tvåfasig laddningsöverföringsoperation på i och för sig känt sätt, såsom exempelvis är beskrivet i den ovannämnda svenska patentansökningen 7800104-7. Serpentinför- dröjningsdelen 16 inkluderar i detta fall t.ex. totalt tolv parallella kanaldelar som är förenade medelst elva avvikelser med 1800 av den ovannämnda typen så att man erhåller det önskade antalet steg på en rimlig area.

Signalrepresentativa laddningspaket, som kopplas genom delen 16 med stor fördröjning, uppdelas i två väsentligen lika andelar (hälften) medelst en laddningsdelningsanordning som är generellt betecknad 28 (fig. la). I laddningsdelnings- anordningen 28 (av vilken en typ är beskriven t.ex. på sid 61 i boken "Charge Transfer Devices" av C.H. Sequin och M.F. Tompsett, utgiven år 1975 av Academic Press, Inc.) ökas bredden hos kanalen 24 på ett regelbundet sätt under en eller flera av grupperna styrelektroder 22' så att signal- laddningen blir fördelad i stort sett likformigt tvärsöver den breddade delen hos kanalen 24 som är visad i fig. la. En kanaldelare eller ett kanalstopp 29 är anbragt mittemellan .sidorna hos kanalens 24 breddade del och har till uppgift att bringa signalladdningen att uppdelas i två lika hälfter.

Framkanten på kanaluppdelaren kan företrädesvis vara belägen under mittpunkten hos den överliggande lagringsstyrelektroden (som t.ex. kan anses vara representerad av styrelektroderna 22a eller 22c) för att laddningsbalans under styrelektroden 7906411-9 8 skall uppnås innan laddningen överförs och därvid uppdelas så- som gensvar på en laddningsöverföringsklocksignal. Genom att man placerar framkanten på kanaldelaren på detta sätt ökar man noggrannheten i förloppet under vilket signalladdningen upp- delas i två lika hälfter, vilka därefter matas till de respek- tive signalsummeringsbrunnarna H2 och 44.

De sammansatta videosignalerna som tillförs via uttaget lä kopplas också via en reglerbar dämpare 3l och en reglerbar inverteringsdämpare 33 till två ytterligare delar 30, 32 (fig. la) som åstadkommer kort signalfördröjning och som ingår i det laddningskopplade organet. Dämparna 31 och 33 samt dämparen 18 ser till att man får lämpliga ingångssignalamplituder i enlig- het med ingångskraven hos det laddningskopplade organet. An- vändningen av ett signalinverteringssteg, såsom 33, framför ingångsavsnittet 36 är en metod att alstra en inverterad sig- 'nal.

Delarna 30 och 32 som åstadkommer kort fördröjning inkluderar var sitt ingångsavsnitt 34 och 36 för att omvandla sammansatta videosignalspänningsvariationer på ett väsentligen linjärt sätt till_signalrepresentativa laddningspaket. De respektive ingångsavsnitten 3Ä och 36 inkluderar källelektro- 'der SÄ och S" , vilka matas med klocksignalen SS och är väsentligen lika utformade geometriskt sett, varvid vardera elektroden är tilldelad en kanalbredd "2W". Ingångsavsnitten 34 och 36 har omvandlingskarakteristikor mellan signal- spänning och laddning vilka är väsentligen identiska med var- andra och med karakteristikorna hos vardera hälften hos in- gângsavsnittet 20. De båda individuella ingângarna 20 resp. 3H, 36 säkerställer på det beskrivna sättet att om dessa in- gångar får samma signalspänningsnivå kommer ingången 20 att, ha dubbelt så stor signalladdning som antingen ingången 3U eller ingången 36, oberoende av olinjära ingångskanalbredd- gränseffekter (dvs. kanteffekter). Om ingångsavsnitten 34 och 36 vardera skulle ha bredden "2W" och om en enda ingångs- kanal med bredden "HW" skulle utnyttjas såsom ingången 20 7906411-9 9 skulle omfattningen av signalladdning som injiceras vid in- gången 20 inte nödvändigtvis bli dubbelt så stor som ladd- ningen som injiceras i ingångsavsnitten 54 och 36, särskilt i fallen med smal kanalbredd. Genom att man anordnar kanalen 24 i två lika delar,av vilka var och en har bredden "2W" i närheten av ingången 20, och sedan låter dessa båda lika kanaldelar gå samman till en enda kanal med bredden "W", så- som har nämts ovan, erhåller man på ett noggrant sätt den önskade laddningsmängden.

De inverterade och icke-inverterade signalrepresenta- tiva laddningspaketen som uppstår i ingångsavsnitten 54 och 36 överförs genom var sitt enkelfördröjningssteg 58 och 40 till var sitt signalkombineringssteg som inkluderar summe- ringsbrunnarna 42 och 44. Liksom i fallet med fördröjnings- steget 22 inkluderar enkelfördröjningsstegen 38 och 40 fyra styrelektroder i överlappande par med avseende på den under- liggande laddningsöverföringskanalen så att man erhåller en tvåfasig laddningsöverföringsoperation.

En betydande skillnad mellan kortfördröjningsdelarna 30, 32 och långfördröjningsdelen 60 kan ses om man undersöker fasen hos klocksignalen som matas till det första steget efter den tredje styrelektroden G5 eller G3 (som följer efter den andra styrelektroden Gå och den första styrelektroden Gí i ingångsavsnittet 34 samt den första styrelektroden Gï gi ingàngsavsnittet 36). I fallet med långfördröjningsdelen l6 kommer således øl-klocksignalen att matas till den första gruppen överföringselektroder som följer efter G_-styrelektro- den, medan i fallet med kortfördröjningsdelarna 30, 32 øg- -klocksignalen matas till den första gruppen överförings- elektroder som följer efter G'-styrelektroden. Genom detta arrangemang blir det möjligt att åstadkomma en fördröjnings- skillnad mellan de långa och korta fördröjningsdelarna som inkluderar ett halvt fördröjningssteg (dvs. 682 l/2 steg).

Närmare bestämt erhålls genom långfördröjningsdelen 683 l/2 fördröjningssteg (1367 halvfördröjningssteg) mellan ingången till långfördröjningsdelen och summeringsbrunnarna 42 och 44.

Laddningspaketen som anländer till summeringsbrunnarna från . _... .-....v..._..._....__a....._.. 7906411-9 .lO lângfördröjningsdelen fördröjs därför med 682 l/2 fördröjnings- steg i förhållande till laddningspaketen som kommer fram till summeringsbrunnarna från den enkla kortfördröjningsdelen.

I detta exempel utnyttjas tvåfasklocksignaler på det be- skrivna sättet så att man erhåller det önskade antalet andels- fördröjningssteg (682 l/2). Ett likartat resultat kan erhållas genom att man utnyttjar fyrfasklocksignaler, och andelsför- dröjningar omfattande 1/3 resp. 2/3 kan erhållas genom att man utnyttjar trefasklocksignaler i enlighet med kraven hos ett bestämt system.

De signalrepresentativa laddningspaketen som når fram till summeringsbrunnen 42 från långfördröjningsdelen 16 i kanalen 24 kommer således att fördröjas 682 l/2 klockperioder mer än de laddningspaket som kommer fram till brunnen 42 via ingångsavsnittet jä och som korresponderar mot enkelfördröj- ningsdelen 50. Ett likartat resultat gäller med avseende på laddningspaketen som kommer fram till summeringsbrunnen 44 från långfördröjningsdelen 16 hos kanalen 24 och från ingångs- avsnittet 56 och den korresponderande enkelfördröjningsdelen 32. De respektive laddningspaketen som summeras i brunnarna 42 och Ä4 kommer därför att bli fördröjda i förhållande till varandra med en tid svarande mot ett horisontalbildavsöknings- intervall (IH).

På grund av att NTSC-televisionssignaler är av frekvens- interfolierad typ kommer de icke-inverterade laddningspaketen att då de kombineras (adderas) i brunnen 42 bilda en "kamartad“ luminansdel eller luminanskomposant med maxima som uppträder vid multiplar av linjeavsökningsfrekvensen. På likartat sätt kommer de ömsesidigt inverterade laddningspaketen som kombi- neras (dvs. effektivt subtraheras) i brunnen 44 att alstra en "kamartad" krominansdel eller krominanskomposant med maxima vid färgunderbärvågsfrekvensen och alla andra udda multiplar av halva linjeavsökningsfrekvensen.

Laddning som representerar den kamartade krominanskompo- santen uppträder vid ett kanaländparti 48. Denna laddning om- vandlas till en signalrepresentativ spänning på väsentligen linjärt sätt i överensstämmelse med konventionella omvandlings- 7906411-9 ll metoder från laddning till spänning, såsom är beskrivet i den ovannämnda boken av Sequin och Tompsett. Signalspänningen som är representativ för den kamartade krominanskomposanten för- stärks medelst förstärkaren 70, varefter den samplas av en nycklad samplings- och hâllningsenhet 72 som i detta fall ut- för sampling i takten 10,7 MHz eller i tre gånger så hög takt som svarar mot krominansunderbärvågsfrekvensen (3,58 MHz). Den samplade kamartade krominanskomposanten erhålls vid uttagen 73 och 74.

Den samplade kamartade krominanskomposanten kopplas ifrån uttaget 74 till en ingång till krominansbehandlaren eller krominansprocessorn 60 via ett filter 75 som selektivt genom- släpper bandet med krominansfrekvenser och spärrar signaler som hör samman med vertikaldetaljer och klockfrekvensen.

Krominansprooessorn 60 matas också med synksignalgrindpulser från utgången hos en synksignalgrindgenerator 82 av konven- tionell typ. Synksignalgrindpulserna alstras av generatorn 82 såsom gensvar på horisontalsynkpulser som erhålls ur tele- visionssignalen medelst en synkseparator 80. Signaler som tillförs krominansprocessorn 60 utnyttjas för att alstra R-Y-, B-Y- och G-Y-färgdifferensutgångssignaler som kopplas till ingångarna till ett signalmatrissteg 90.

Den kamartade luminanskomposanten uppträder vid ett kanaländparti 49 efter att ha fördröjts i en given omfattning av ett fördröjningsavsnitt 46 som omfattar två fördröjnings- steg. Fördröjningsavsnittet 46 tjänar till att fördröja den kamartade luminanssignalen som erhålls vid summeringsbrunnen 42 i tillräcklig omfattning för att krominans- och luminans- komposanterna skall kunna koordineras på lämpligt sätt i tiden vid ingàngarna till matrisen 90. I detta exempel kompenserar fördröjningsavsnittet 46 i första hand för krominansfasfördröjningar som kan tillskrivas krominansband- passfiltret 75. Genom att fördröjningsavsnittet 46 utnyttjas på detta sätt elimineras behovet av ett konventionellt en- skilt luminansfördröjningsutjämningsnät (som t.ex. ingår i luminansprocessorn 79) för utjämning av luminans- och kromi- nanssignalbehandlingsövergângstiderna innan kombinering sker '7906411-9 12 i matrisen 90. Laddningen som representerar den kamartade lumi- nanskomposanten som erhålls vid kanaländpartiet 49 omvandlas därefter linjärt till en signalspänning som sedan förstärks medelst förstärkaren 50 och samplas av en nycklad samplings- och hållningsenhet 52 på väsentligen samma sätt som då det gäller den kamartade krominanskomposanten.

Den samplade kamartade krominanskomposanten som uppträder vid uttaget 73 filtreras medelst ett lâgpassfilter 76, och den samplade kamartade luminanskomposanten som uppträder vid ett uttag 54 filtreras av lågpassfiltret (luminansbandpass- filtret) 56 i syfte att avlägsna klocksignaldelar från de kamartade luminans- och krominanssignalerna. Filtret 76 tjänar också till att återställa förhållandevis lågfrekvent luminans- detaljinformation (vertikaldetaljinformation) som föreligger i den kamartade krominanskomposanten men som har avlägsnats från den kamartade luminanskomposanten. För detta ändamål har lågpassfiltret 76 en spärrfrekvens under frekvensbandet som upptas av krominansbandet (dvs. en spärrfrekvens omedel- bart under 2 MHz) för att genomsläppa vertikaldetaljinforma- tion med låg frekvens samtidigt som krominansinformation som ingår i utgångssignalen från samplings- ooh hållningsnätet 72 och som har förhållandevis högre frekvens spärras. Lumi- nanssignalen som i sista hand behandlas av en luminansbehand- lare eller luminansprocessor 79 kommer därför att inkludera en kamartad högfrekvensdel (som upptar ett frekvensband över spärrfrekvensen), från vilken krominanssignalfrekvenser har avlägsnats, och en inte kamartad (“okammad") lågfrekvensdel, i vilken väsentligen alla luminanssignalfrekvenserna har be- r varats.

Utgångssignaler från filtren 56 och 76 kombineras i en vertikaltoppblandare 70 som t.ex. kan innefatta en signal- kombineringsförstärkare som är förstärkningsreglerad med av- seende på från filtret 76 tillförda signaler. Omfattningen av signaler från filtret 76 som föreligger i luminansutgångs- signalen från blandaren 77 bestämmer omfattningen av verti- kaltoppbildning som föreligger i blandarens 77 luminansut~ gångssignal. Denna utgångssignal matas sedan till luminans- 7906l§11~9 lj ”_ , behandlaren 79 för ytterligare behandling och förstärkning.

Luminansutgångssignalen från luminansbehandlaren 79 kombineras i matrisen med färgskillnadssignalerna från krominansbehand- laren 60 så att man erhåller R-, G- och B-färgutgångssignaler, vilka sedan tillförs till intensitetsstyrelektroderna hos ett färgbildrör (inte visat).

Den kamartade luminanskomposanten som erhålls vid ladd- ningsackumuleringsbrunnen utgör resultatet av ett additivt kombineringsförlopp, medelst vilket icke-interfolierade frek- venskomposanter (t.ex. luminanskomposanter) förstärker var- andra, medan de interfolierade frekvenskomposanterna (t.ex. krominanskomposanterna) har sådana polariteter att de upp- häver varandra, varvid man erhåller ett kamfiltergensvar med maxima vid multiplar av linjeavsökningsfrekvensen. Den kam- artade krominanskomposanten som erhålls vid laddningsackumule- ringsbrunnen 44 utgör resultatet av ett effektivt subtraktivt kombineringsförlopp (dvs. kombinering av ömsesidigt invertera- de signaler), varigenom man erhåller ett kamfiltergensvar med maxima vid färgunderbärvågsfrekvensen och vid alla andra udda multiplar av halva linjeavsökningsfrekvensen. I detta fall har de icke-interfolierade (luminans-)frekvenskomposanterna sådana polariteter att de upphäver varandra, under det att de interfolierade (krominans-)frekvenskomposanterna förstärker varandra. Det relativa djupet hos hacken i vartdera av de båda filtergensvaren är beroende av den noggrannhet med vilken amplitud- och faskarakteristikorna hos de fördröjda och för- hållandevis ofördröjda laddningsöverföringsbanorna är anpassa- de och även av noggrannheten i tidsfördröjningsskillnaden mellan de båda banorna. Noggrann tidsbestämning då det gäller den kamartade luminanskomposanten i förhållande till den kam- artade krominanskomposanten bidrar också till att säkerställa att luminans- och krominanskomposanterna är på lämpligt sätt tidskoordinerade vid matrisen 90.

, Eftersom kamverkans periodicitet utgör en funktion av fördröjningens omfattning kräver noggrann periodicitet nog- grann fördröjning. Detta innebär att avvikelser från den för- dröjningsmängd som är erforderlig för att man skall erhålla 7906411-9 14 den önskade periodiciteten bör hållas vid ett acceptabelt mini- mum, såsom i fallet med det beskrivna arrangemanget. I detta avseende skall det noteras att de inbördes icke-inverterade signalladdningspaketen och de inbördes inverterade signalladd- ningspaketen kombineras direkt i ackumuleringsbrunnarna 42 resp. 44. Detta sätt för laddningskombinering eliminerar varje icke önskvärd variabel fördröjning som eventuellt kan bli införd om man utnyttjar den kända metoden med filtrering före signalkombinering med syfte att avlägsna toppsignalfrek- venskomposanter. Fördröjningens omfattning fastställs noggrant innan signalladdningskombineringen sker i ackumulerings- brunnarna 42 och 44, eftersom fördröjningen är fixerad medelst klocksignalfrekvensen och antalet fördröjningssteg, varigenom man erhåller den önskade kamningsperiodiciteten. Ehuru de kamartade luminans- och krominanssignalerna efteråt filtreras i lågpassfilter 56 och 76 medför en eventuell variabel för- dröjning som införs av dessa filter inte någon inverkan på de kamartade signalernas periodicitet.

Mängden signalladdningar som kombineras i brunnarna 42 och 44 bör regleras noggrant så att man erhåller korrekt noll- ning vid signalfrekvenserna där kamfiltren skall förete ett minimigensvar. Detta uppnås enligt föreliggande uppfinning genom att man anordnar väsentligen identiska ingångsavsnitt 34, 36 och 20.

Såsom har nämnts ovan har ingångsavsnitten 54 och 36 väsentligen identisk geometrisk utforming, varvid vart och ett av dem är tilldelat en kanalbredd "2W". I närheten av ingångsavsnittet 20 är på likartat sätt kanalen 24 uppdelad i två lika delar, vilka har var sin bredd "2W", varvid dessa delar sedan förs samman till en kanalbredd "W" och därpå delas upp i två lika hälfter omedelbart före ackumuleringsbrunnarna 42 och 44. På detta sätt kommer omfattningen (dvs. amplituden) hos den förhållandevis fördröjda resp. ofördröjda signalladd- ningen som summeras i väggarna 42 och 44 att bli väsentligen lika.

F.n. förekommande metoder för utformning av laddnings- kopplade organ gör det möjligt att laddning kan överföras 7906411-9 15 (dvs. uppdelas) på så sätt att då det gäller det aktuella arrangemanget väsentligen lika delar signalladdning inträder i summeringsbrunnarna 42 och 44 från avsnitten för lång resp. kort fördröjning. Små avvikelser i ingångskarakteristikorna hos fördröjningsavsnitten eller i läget hos kanalstoppdelaren (dvs. kanalstoppet 29) kan emellertid kullkasta den önskade noggrannheten i filtergensvaret. Exempelvis skulle avvikelser av storleksordningen 2-5 procent medföra en minskning av stor- .leken hos dämpningen som inträffar vid de frekvenser där filtret skall ha ett minimigensvar (dvs. nollfrekvenserna).

Om så erfordras kan man kompensera för dessa avvikelser medelst de reglerbara dämparna 51 och 55 som är tilldelade ingångsavs snitten 54 och 56.

Dämparna 5l och 52 är inkopplade före de båda kortför- dröjningsavsnitten som är tilldelade ingångarna 54 och 56.

Dessa dämpare kan inställas medelst ett lämpligt yttre manöverorgan på så sätt att storleken hos laddningen som in- träder i summeringsbrunnarna 42, 44 från de med ingångarna 54, 56 sammanhörande kortfördröjningsavsnitten noggrant över- ensstämmer med storleken hos laddningen som inträder i summe- ringsbrunnarna från lângfördröjningsavsnittet. Endast två in-_ ställningar behövs, och dessa kan göras vid vilka som helst I två av ingàngarna, ehuru inställningar eller inregleringar i anslutning till ingångarna 54, 56 föredras. Om dämparen 18, som är tilldelad ingången 20, skulle inställas tillsammans med antingen dämparen 51 eller dämparen 55 skulle de båda inställningarna eller inregleringarna inverka på varandra.

Genom att man utnyttjar dämparna 51 och 56 för att utföra en eventuell inreglering av laddningsnivåerna blir det möjligt att skräddarsy krominans- och luminansfiltergensvaren obe- roende av varandra, dvs. dämparen 5l kan utnyttjas för att påverka dämpningskarakteristiken (dvs. nolldjupen) som hör samman med den kamartade luminanskomposanten, medan dämparen 55 kan användas på likartat sätt då det gäller den kamartade _krominanskomposanten.

Laddningsdämpning som förorsakas av ineffektivitet i laddningsöverföringen anses kunna försummas i detta fall. Så- 7906411-9 16 som ett exempel åstadkommer emellertid långfördröjningsdelen 16 1367 laddningsöverföringar, varvid nämnda del har en över- föringsineffektivitezav storleksordningen lO"5 per överföring.

Laddningsdämpningen som hör samman med denna överföringsin- effektivitet är av storleksordningen 0,01, vilket svarar mot -40 dB. Denna dämpningsomfattning anses vara i stort sett utan betydelse och den är alltså acceptabel inom ramen för den be- skrivna behandlingen av färgtelevisionssignaler.

Sammanfattningsvis åstadkommes enligt arrangemanget med det beskrivna laddningskopplade organet ett fördelaktigt sätt att noggrant separera luminans- och krominanssignaler (eller ett flertal ekvivalenta signaler) ur en sammansatt signal medelst ett enda laddningsöverföringsorgan. Metoden som har beskrivits då det gäller att kombinera signalladdningar för att åstadkomma åtskilda luminans- och krominanskomposanter medför en besparing av chipyta, reproduceras på basis av en- het till enhet, och undviker besvärliga icke-lineariteter som annars påträffas då det gäller omvandling av signalladdningar till spänning eller ström innan de önskade åtskilda signaler- na erhålls.

Närmare bestämt utnyttjas i det beskrivna arrangemanget med ett laddningskopplat organ med kamfilter bara en enda lång- fördröjningskanal (685 l/2 fördröjningssteg) för att utföra multipelfiltreringsfunktioner, i detta fall två. Detta kan utföras med en enda långfördröjningsledning genom att man ut- nyttjar laddningssammanföring efter ingångsavsnittet 20 och därefter laddningsuppdelning i två individuella kanaler innan signalladdningskombinering sker i summeringsbrunnarna 42 och 43. I avsaknad av dessa utmärkande egenskaper skulle dubbel- filtreringsfunktionen som resulterar i åtskilda luminans- och krominansdelar kunna utföras medelst två individuella lång- fördröjningskanaler. Eftersom två sådana långfördröjningskana- ler skulle upptaga en betydande area på den integrerade kret- sens yta och även skulle resultera i en avsevärd förbrukning av klockdrivenergi skulle det i praktiken sannolikt behövas två individuella integrerade kretschippar. Ett kamfilter- arrangemang i enlighet med föreliggande uppfinnings principer 7906411-9 17 kan utföra multipelfiltreringsfunktioner utan att dessa be- gränsningar behöver förekomma, och det kan således framställas i en enda integrerad kretschip utan svårigheter. I detta av- seende bör det observeras att i fallet med det beskrivna arrangemanget kan den integrerade kretsens area och klockdriv- effekztförbrulcningen minskas genom att bredden "W" hos kanalen 24 görs så liten som kan tillåtas ur praktisk synpunkt.

Ehuru uppfinningen har beskrivits med avseende på en bestämd utföringsform torde andra arrangemang kunna utformas av en fackman inom uppfinningens ram.

Frekvensen hos tvåfasklooksignalen är inte begränsad till 10,7 MHz, såsom i det givna exemplet. Nämnda klocksig- nalfrekvens kan t.ex. uppgå till fyra gånger färgunderbär- vågsfrekvensen, dvs. 14,3 MHz. I detta fall skulle en diffe- rentialfördröjning som åstadkommas av 910 fördröjningssteg i stället för 682 l/2 fördröjningssteg behövas. _ De båda lika kanaldelarna med bredden "2W",som är till- delade ingången 20, kan vidare ersättas med en enda ingångs- kanal med bredden "4W". Den aktuella konfigurationen är emellertid att föredra, eftersom den ger en mera likformig följning bland de skilda ingångsorganen. I Ehuru uppfinningen har beskrivits i samband med appa- ratur för att åtskilja de frekvensinterfolierade luminans- och krominansdelarna i en färgtelevisionssignal enligt de amerikanska normerna NTSC och således i enlighet med ameri- kansk standardiserad televisionutsändning kan uppfinningen också tillämpas vid anordningar för att åtskilja delarna i ekvivalenta frekvensinterfolierade signaler,.inklusive sig- naler i enlighet med PAL-televisionsutsändningar.

Claims (11)

'7906411-9 18 Patentkrav

1. Ienrfiiteranoraning för behandling av en viaeQš-iæai som innehåller bildrepresentativa luminans- och krominansdelar som är frekvensinterfolierade i ett frekvensspektrum hos nämnda videosignal, k ä n n e t e c k n a d därav, att den inne- fattar ett laddningsöverföringsorgan som inkluderar första (42) och andra (44) laddningskombineringsorgan, organ för att bilda första (34) och andra (36) ingångar för att koppla sig- nalladdningar som representerar inbördes komplementära versio- ner av nämnda videosignal till nämnda första resp. andra kom- bineringsorgan, varvid vardera av nämda första och andra in- gångar har en förutbestämd geometrisk utformning för bestäm- ning av dess omvandlingskarakteristik från videosignalspänning till laddningsamplitud, organ (20) för att bilda ytterligare en ingång som är påverkbar i beroende av nämnda videosignal och som har en förutbestämd geometrisk utformning för bestäm- ning av omvandlingskarakteristiken från videosignalspänning till laddningsamplitud hos nämnda ytterligare ingång, varvid den geometriska utformningen hos nämda ytterligare ingång står i ett sådant samband med den geometriska utformningen hos de första och andra ingångarna att den effektiva omvand- lingskarakteristiken från spänning till laddningsamplitud hos nämnda ytterligare ingång är väsentligen lika med sammanfatt- ningen av omvandlingskarakteristiken från spänning till ladd- ningsamplitud hos nämda första och andra ingångar, en ladd- ningsöverföringskanal (24) som innefattar ett flertal fördröj- ningssteg för att mottaga signalladdning från nämnda ytter- ligare ingång, organ (l6, 42) för att koppla en första signal- laddningsdel från nämda kanal till nämnda första kombinerings- organ och organ (16, 44) för att koppla en andra fördröjd sig- o nalladdningsdel från nämda kanal till nämnda andra kombine- ringsorgan, varvid vardera av nämnda första och andra kopplade fördröjda signalladdningsdelar är fördröjd i förhållande till nämnda laddning som är kopplad till de respektive första och andra kombineringsorganen från de första och andra ingångarna i en omfattning svarande mot ett horisontallinjeavsöknings- 7906411-9 19 intervall, varjämte nämnda första och andra fördröjda signal- laddningsdelar är proportionerade i förhållande till varandra på ett sätt som är väsentligen identiskt med den relativa pro- portioneringen av de första och andra ingångarnas omvandlings- karakteristikor från spänning till laddningsamplitud.

2. Anordning enligt kram 1, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda ytterligare ingång (20) innefattar ett par ingångar.

3. 5. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att vardera ingången i nämnda par ingångar och nämnda första (54) och andra (36) ingångar har väsentligen identisk geomet- risk utformning.

4. Anordning enligt krav 2, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda par ingångar innefattar tredje och fjärde ingångar som är påverkbara i beroende av nämnda videosignal och som har en förutbestämd geometrisk utformning för bestämning av de tredje och fjärde ingångarnas omvandlingskarakteristik mellan videosignalspänning och laddning, att den geometriska utform- ningen hos nämnda tredje och fjärde ingångar är väsentligen identisk med den geometriska utformningen hos nämnda första och andra ingångar, så att de första, andra, tredje och fjärde ingångarnas omvandlingskarakteristik för effektiv spänning till laddningsamplitud är väsentligen lika, och att nämnda första och andra fördröjda signalladdningsdelar är väsentligen lika i amplitud med signalladdningen som kopplas till nämnda första och andra kombineringsorgan från de respektive första och andra ingångarna.

5. Anordning enligt något av kraven 1 - 4, k ä n n e - t e c k n a d därav, att nämnda organ för att koppla de första och andra fördröjda signalladdningsdelarna från nämnda kanal till nämnda första och andra kombineringsorgan inne- fattar organ för att uppdela signalladdning från nämnda kanal i första resp. andra laddningsdelare med väsentligen lika amplitud.

6. Anordning enligt krav 5, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämnda första (42) och andra (ÄÄ) kombineringsorgan inne- fattar var sin laddningssummeringsbrunn.

7. Anordning enligt något av kraven l - 6, k ä n n e - t e c k n a d därav, att nämnda andra ingång är föregången 190641149 ao - av signalinverteringsorgan (33) för att åstadkomma en komple- mentär version av nämnda videosignal.

8. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att nämda första (34) och andra (56) ingångar innefattar var fsitt fördröjningssteg som åstadkommer väsentligen lika för- dröjningsmängder och att nämnda första och andra fördröjda laddningsdelar, då de kombineras i nämnda kombineringsorgan, företer en fördröjning, i förhållande till nämnda signalladd- ning som är kopplad till de första och andra kombinerings- organen från de första och andra ingàngarna, inkrementalt större än nämnda horisontallinfieavsökningsintervall i en om- fattning svarande mot fördröjningen som erhålls medelst för- dröjningsstegen hos de första och andra ingångarna.

9. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att vardera av nämnda tredje och fjärde ingångar är tilldelad en given kanalbredd (W) och att nämnda kanalöverföringskanal har en bredd som är smalare än nämnda givna bredd.

10. Anordning enligt krav 9, k ä n n e t e c k n a d fdärav, att nämda kanal är anordnad i serpentinform.

11. ll. Anordning enligt krav 6, k ä n n e t e c k n a d därav, att den innefattar första organ (56) som är kopplade till nämda första kombineringsorgan för att selektivt genomsläppa signalfrekvenser i luminanssignalfrekvensbandet, andra organ (46) som är kopplade till nämnda andra kombineringsorgan för att selektivt genomsläppa signalfrekvenser inom ett intervall av signalfrekvenser under krominanssignalfrekvensbandet, organ (77) för att summera signaler från nämda första och andra frekvensselektiva organ för att därvid åstadkomma en luminans- signal som väsentligen utesluter krominansinformation, tredje organ (48) som är kopplade till nämnda andra kombineringsorgan för att selektivt genomsläppa signaler inom krominanssignal- frekvensbandet under åstadkommande av en krominanssignal för att väsentligen utesluta luminansinformation, organ (60) för att härleda färgdifferenssignaler ur nämnda krominanssignal, och matrisorgan (90) för att kombinera nämnda luminanssignal från nämnda signalsummeringsorgan med nämnda färgdifferens- signaler för att åstadkomma färgrepresentativa signaler.