DE4201563A1

DE4201563A1 - NTSC colour TV signal with reduced differential phase error - has brightness value which varies from period to period and is adapted to average of light intensity signals

Info

Publication number: DE4201563A1
Application number: DE19924201563
Authority: DE
Inventors: Uwe Dr Kraus
Original assignee: Deutsche Thomson Brandt GmbH
Current assignee: Deutsche Thomson Brandt GmbH
Priority date: 1992-01-22
Filing date: 1992-01-22
Publication date: 1993-07-29

Abstract

The t.v. signal comprises a light intensity signal (Y), a quadrature modulated colour carrier (F) and a colour synchronising signal (B) superimposed on a brightness level (H). This value (H) differs from time period to time period. Each is matched to the average value of the light intensity signal (Y) of a preceding, current or following time period. The time period is pref. the period of one line. USE/ADVANTAGE - Esp. for adapted NTSC signal. Reduces differential phase error and thus associated colour tone degradation.

Description

Die Erfindung geht aus von einem NTSC-Farbfernsehsignal ge mäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention is based on an NTSC color television signal according to the preamble of claim 1.

Bei NTSC wird das Farbsynchronsignal, auch Burst genannt, auf der hinteren Schwarzschulter übertragen, während der mit den beiden Farbdifferenzsignalen quadraturmodulierte Farbträ ger während der Zeilenhinlaufzeit dem Leuchtdichtesignal überlagert ist. Auf dem Übertragungsweg erleidet der Farbträ ger Phasendrehungen, die von dem jeweiligen Wert des Leucht dichtesignals abhängig sind. Derartige Phasenfehler bewirken bei der Synchrondemodulation des Farbträgers eine Verfäl schung der wiedergewonnenen Farbdifferenzsignale. Derartige Fehler werden auch als Fehler differentieller Phase (diffe rential phase) bezeichnet.With NTSC, the color burst signal, also called burst, is transferred to the back porch, while with the two color difference signals quadrature modulated color the luminance signal during the line delay time is superimposed. The color pain suffers on the transmission path ger phase rotations that depend on the respective value of the light density signals are dependent. Such phase errors cause a distortion in the synchronous demodulation of the color carrier of the recovered color difference signals. Such Errors are also referred to as differential phase errors (diffe rential phase).

Es sind Schaltungen bekannt, in denen die Phase des Farbträ gers in Abhängigkeit von dem jeweiligen Leuchtdichtesignal gedreht und auf den ursprünglichen richtigen Wert zurückge bracht wird. Derartige Schaltungen sind jedoch relativ auf wendig und müssen der jeweiligen Übertragungsstrecke ange paßt sein.Circuits are known in which the phase of color gers depending on the respective luminance signal rotated and returned to the original correct value is brought. Such circuits are, however, relative to manoeuvrable and must be appropriate to the respective transmission link fit.

Es ist auch bekannt (DE-AS 11 55 164), das Farbsynchronsi gnal mit einem Helligkeitsbeiwert zu übertragen, der der Hel ligkeit der Hautfarbe des menschlichen Gesichtes entspricht. Dann werden bei den besonders kritischen Hautfarben das Farb synchronsignal und der quadraturmodulierter Farbträger um denselben Betrag gedreht, so daß Farbtonfehler weitestgehend vermieden werden. Diese Lösung wirkt aber nur für Hellig keitsbeiwerte für menschliche Hautfarben.It is also known (DE-AS 11 55 164), the color synchronization gnal with a brightness coefficient that Hel the skin color of the human face. Then the color becomes the most critical skin tones sync signal and the quadrature modulated color carrier rotated the same amount so that hue errors largely be avoided. This solution only works for Hellig factors for human skin tones.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein NTSC-Farb fernsehsignal senderseitig so abzuwandeln, daß die im Empfän ger auftretenden Fehler differentieller Phase und die damit verbundenen Verfälschungen des Farbtones verringert werden. The invention has for its object an NTSC color to change the television signal on the transmitter side so that the receiver Differential phase errors and the resulting errors associated distortions of the color tone can be reduced.

Diese Aufgabe wird durch die im Anspruch 1 angegebene Erfin dung gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the inven in claim 1 solved. Advantageous developments of the invention are specified in the subclaims.

Bei der erfindungsgemäßen Lösung wird also von der bisheri gen Technik abgewichen, das Farbsynchronsignal auf einem kon stanten Helligkeitsbeiwert zu übertragen. Statt dessen wird der Helligkeitsbeiwert des Farbsynchronsignals von der jewei ligen tatsächlich wirksamen mittleren Helligkeit abhängig gemacht. Dann erleiden im Übertragungsweg in erster Näherung das Farbsynchronsignal und der dem Leuchtdichtesignal überla gerte, quadraturmodulierte Farbträger die gleiche Phasendre hung, so daß die bei der Synchronmodulation auftretenden Feh ler verringert werden. Sinngemäß wird also die Gleichspan nungslage des Farbsynchronsignals dynamisch immer dorthin geschoben, wo die jeweilige mittlere Bildhelligkeit liegt. Vorzugsweise wird in jeder Zeile der Helligkeitsbeiwert des Farbsynchronsignals gleich der mittleren Helligkeit der aktu ellen oder einer vorangehenden Zeile gewählt. Der Zeitab schnitt, für den jeweils der Helligkeitsbeiwert des Farbsyn chronsignals neu festgelegt wird, kann auch einer Gruppe von Zeilen, einem Halbbild oder mehreren Halbbildern entspre chen. Ein wesentlicher Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die Maßnahme im Sender erfolgt und die bisher auftreten den Farbtonfehler durch Fehler differentieller Phase im Emp fänger verringert werden, ohne daß der Schaltungsaufwand im Empfänger erhöht wird.In the solution according to the invention, the previous one deviated from technology, the color burst signal on a con constant brightness coefficient. Instead, it will the brightness coefficient of the color synchronizing signal from each effective average brightness made. Then suffer in the transmission path in a first approximation the color burst signal and the luminance signal overlaid the same phase rotation hung, so that the error occurring in synchronous modulation ler be reduced. The DC is therefore analogous position of the color burst signal always there dynamically where the medium brightness is. Preferably, the brightness coefficient of the Color synchronous signal equal to the average brightness of the current ellen or a previous line. The time cut, for which the brightness factor of the color syn Chronsignals is redefined, can also be a group of Lines, one field, or multiple fields chen. A major advantage of the invention is that the measure takes place in the transmitter and that occur so far the color error due to differential phase errors in the emp catcher can be reduced without the circuitry in Receiver is increased.

Vorzugsweise wird auf der Senderseite das vom FBAS-Signal abgetrennte oder vom Farbträger befreite Leuchtdichtesignal einer digitalen Meßschaltung zugeführt. Darin werden alle Helligkeitswerte einer Zeile gespeichert und anschließend auf digitalem Wege der Mittelwert über die Zeile gebildet. Aus diesem Mittelwert, der die mittlere Helligkeit einer Zei le darstellt, wird eine Stellgröße gewonnen. Diese erzeugt einen während der Dauer der Farbsynchronsignals auftretenden Impuls, dessen Amplitude von der Stellgröße und somit von der mittleren Helligkeit der Zeile abhängig ist. Dieser Im puls wird dem FBAS-Signal am Ausgang des NTSC-Coders additiv hinzugefügt und verschiebt somit das Farbsynchronsignal in der beschriebenen Weise auf den Helligkeitsbeiwert, der der gemessenen mittleren Helligkeit der aktuellen oder zeitlich benachbarten Zeile entspricht. Diese Lösung hat den Vorteil, daß der NTSC-Coder unverändert bleiben kann. Die erfindungs gemäße Maßnahme beim Farbsynchronsignal erfolgt also ledig lich durch Einkoppeln eines Impulses in das FBAS-Signal.The FBAS signal is preferably used on the transmitter side Luminance signal separated or freed from the color support fed to a digital measuring circuit. In it everyone Brightness values of a line are saved and then digitally averaged across the row. From this mean, which is the average brightness of a time le represents a manipulated variable is obtained. This creates one occurring during the duration of the color burst signal Impulse, whose amplitude depends on the manipulated variable and thus on the average brightness of the line. This Im pulse becomes additive to the CVBS signal at the output of the NTSC encoder added and thus shifts the color burst signal in the way described on the brightness coefficient that the measured average brightness of the current or temporal corresponds to the adjacent line. This solution has the advantage that the NTSC encoder can remain unchanged. The fiction appropriate measure for the color burst signal is therefore single Lich by coupling a pulse into the composite signal.

Der Helligkeitsbeiwert während des Farbsynchronsignals wird zwar in den sichtbaren Bildbereich geschoben. Dadurch ent steht auf der Empfängerseite aber kein Nachteil, weil wäh rend dieser Zeit das Signal wegen der Überschreibung auf dem Bildschirm nicht sichtbar wird. Der geänderte Helligkeitsbei wert stört auch im Weg des Farbsynchronsignals im Empfänger nicht, weil in diesem Weg im allgemeinen ein Bandpaß liegt, der den Gleichspannungswert unterdrückt. Dadurch, daß der Helligkeitsbeiwert des Farbsynchronsignals abweichend vom Schwarzwert in den BA-Bereich hinein verschoben ist und sich in Abhängigkeit von der Helligkeit ständig ändert, kann im Empfänger keine Klemmung des Leuchtdichtesignals auf den Schwarzwert mehr erfolgen. Es ist jedoch möglich, statt dessen in bekannter Weise das Leuchtdichtesignal auf das Syn chrondach des Zeilensynchronimpulses zu klemmen, das durch die erfindungsgemäße Maßnahme nicht beeinträchtigt ist.The brightness coefficient during the color burst signal is pushed into the visible image area. This ent is not a disadvantage on the receiving end because wah During this time the signal for overwriting on the Screen is not visible. The changed brightness value also interferes with the path of the color burst signal in the receiver not because there is generally a band pass in this way, which suppresses the DC voltage value. Because the Brightness coefficient of the color synchronizing signal deviates from Black level is shifted into the BA area and itself depending on the brightness changes constantly, in Receiver no clamping of the luminance signal on the Black level more. However, it is possible instead the luminance signal to the syn to clamp the roof of the line sync pulse through the measure according to the invention is not impaired.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung erläu tert. Darin zeigenThe invention is explained below with reference to the drawing tert. Show in it

Fig. 1 den erfindungsgemäßen Aufbau des Signals und Fig. 1 shows the structure of the signal according to the invention and

Fig. 2 ein Blockschaltbild für die Herstellung dieses Signals. Fig. 2 is a block diagram for the production of this signal.

Fig. 1 zeigt für drei aufeinanderfolgende Zeilen mit den Num mern 1, 2, 3 den Verlauf des Signals mit Zeilensynchronimpul sen Z, dem Farbsynchronsignal B jeweils mit einem Hellig keitsbeiwert H und dem Leuchtdichtesignal Y. In der Zeile Nr. 1 liegt der Mittelwert von Y1 etwa im Bereich Schwarz. Der Helligkeitsbeiwert H1 des Farbsynchronsignals B1 liegt daher entsprechend beim Schwarzwert oder beim Austastpegel. Helligkeitsbeiwert H1 und Mittelwert von Y1 stimmen also et wa überein. In der Zeile Nr. 2 ist der Mittelwert von Y2 in Richtung Weiß verschoben. Entsprechend ist auch der Hellig keitsbeiwert H2 des Farbsynchronsignals B2 verschoben und entspricht wieder dem Mittelwert von Y2. In der Zeile Nr. 3 hat Y3 einen weiter erhöhten Gleichspannungsmittelwert in der Nähe von Spitzenweiß. Entsprechend ist auch der Hellig keitsbeiwert H3 des Farbsynchronsignals B3 weiter verschoben und diesem Mittelwert angepaßt. Fig. 1 shows for three successive lines with the numbers 1 , 2 , 3, the course of the signal with Zeilensynchronimpul sen Z, the color synchronization signal B each with a brightness factor H and the luminance signal Y. In line No. 1 is the average of Y1 around black. The brightness coefficient H1 of the color synchronization signal B1 is therefore corresponding to the black level or the blanking level. The brightness coefficient H1 and the mean value of Y1 agree somewhat. In line no. 2 the mean value of Y2 is shifted towards white. Accordingly, the brightness coefficient H2 of the color synchronizing signal B2 is shifted and again corresponds to the mean value of Y2. In line number 3, Y3 has a further increased DC voltage mean near peak white. Accordingly, the brightness coefficient H3 of the color synchronizing signal B3 is further shifted and adapted to this mean.

In Fig. 2 werden die RGB-Signale dem NTSC-Coder 1 zugeführt, der an seinem Ausgang das FBAS-Signal erzeugt. Dieses ge langt über die Verzögerungsstufe 2 mit der Verzögerung einer Zeilendauer auf die Addierstufe 3, die am Ausgang das gemäß Fig. 1 modifizierte Signal FBAS′ liefert. Aus dem FABS-Si gnal am Ausgang des Coders 1 wird mit dem Tiefpaß 5 das Leuchtdichtesignal extrahiert und der Meßschaltung 6 zuge führt. Die digital arbeitende Meßschaltung 6 ermittelt den mittleren Helligkeitswert einer Zeile und erzeugt daraufhin die analoge oder digitale Stellgröße Us, die die mittlere Helligkeit der Zeile darstellt. Us gelangt auf die Impulsstu fe 7, die von einem zeilenfrequenten Impuls H gesteuert wird. Die Impulsstufe 7 erzeugt einen Impuls P während der Dauer des Farbsynchronsignals B. Die Amplitude des Impulses P ist entsprechend der jeweiligen Stellgröße Us moduliert. Der Impuls P wird in der Addierstufe 3 während der Dauer des Farbsynchronsignals dem FBAS-Signal hinzugefügt und bewirkt die in Fig. 1 beschriebene Verschiebung des Helligkeitsbei wertes H des Farbsynchronsignals B.In Fig. 2, the RGB signals are fed to the NTSC encoder 1 , which generates the FBAS signal at its output. This reaches ge via the delay stage 2 with the delay of a line duration to the adder stage 3 , which at the output provides the signal FBAS 'modified according to FIG. 1'. From the FABS signal at the output of the encoder 1 , the low-pass filter 5 is used to extract the luminance signal and to supply the measuring circuit 6 . The digital measuring circuit 6 determines the average brightness value of a line and then generates the analog or digital manipulated variable Us, which represents the average brightness of the line. Us arrives at the impulse stage 7 , which is controlled by a line frequency impulse H. The pulse stage 7 generates a pulse P during the duration of the color synchronization signal B. The amplitude of the pulse P is modulated in accordance with the respective manipulated variable Us. The pulse P is added to the FBAS signal in the adder stage 3 during the duration of the color synchronization signal and causes the shift in the brightness value H of the color synchronization signal B described in FIG. 1 .

Die Verzögerungsstufe 2 für die Dauer einer Zeile hat folgen den Zweck. Der zu einer bestimmten Zeile gehörende Wert Us kann erst am Ende dieser Zeile gewonnen werden. Andererseits ist es aber erwünscht, daß das Farbsynchronsignal B einer bestimmten Zeile einen Helligkeitsbeiwert entsprechend der mittleren Helligkeit dieser Zeile hat. Durch die Verzögerung um eine Zeile mit der Verzögerungsstufe 2 ist dies möglich. Wenn z. B. am Ende der aktuellen Zeile Nr. 2 gemäß Fig. 1 der zur Zeile Nr. 2 gehörende Wert von Us2 ermittelt ist, hat der Impuls P3 zu Beginn der Zeile Nr. 3 eine diesem Wert ent sprechende Amplitude, die an sich zu Zeile Nr. 2 gehört. Durch die Verzögerung mit der Stufe 2 erscheint aber während der aktuellen Zeile Nr. 3 am Eingang der Addierstufe 3 das Signal Y2 der vorangehenden Zeile Nr. 2. Der Impuls P3, der zum Signal Y2 der Zeile Nr. 2 gehört, liegt dann in erwünsch ter Weise in derselben Zeile wie das Signal Y2.The delay stage 2 for the duration of a line has the following purpose. The value Us belonging to a certain line can only be obtained at the end of this line. On the other hand, however, it is desirable that the color synchronization signal B of a certain line has a brightness coefficient corresponding to the average brightness of this line. This is possible by delaying by one line with delay level 2 . If e.g. 1 at the end of the current line no. 2 according to FIG. 1, the value of Us2 belonging to line no. 2 is determined, the pulse P3 at the beginning of line no. 3 has an amplitude corresponding to this value, which in itself is a line No. 2 heard. Due to the delay with level 2 , the signal Y2 of the previous line No. 2 appears at the input of the adder stage 3 during the current line No. 3. The pulse P3, which belongs to the signal Y2 of line No. 2, is then desired ter in the same line as the signal Y2.

Claims

1. NTSC color television signal with a luminance signal (Y), a quadrature modulated color carrier (F) and egg nem synchronizing signal (B), which is superimposed on a brightness value (H), characterized in that the brightness coefficient (H) from time period to time period is different and in each case adapted to the mean value of the luminance signal (Y) of a previous, current or following time period.

2. Signal according to claim 1, characterized in that the Period equal to the length of a line or one Group of rows.

3. Signal according to claim 1, characterized in that the Period equal to the duration of a field or is a group of fields.

4. Signal according to claim 1, characterized in that the brightness coefficient (H) gradually for defined Amplitude ranges of the luminance signal (Y) changed is.

5. A circuit for generating a signal according to claim 1, characterized in that the luminance signal (Y) is applied to a digitally operating measuring circuit ( 6 ) which generates a manipulated variable (Us) representing the mean brightness coefficient in the time period, and that the manipulated variable (Us) is applied to the control input of a pulse generator ( 7 ) which generates a pulse (P) which occurs during the duration of the color synchronization signal (B) and is modulated in amplitude by the manipulated variable (Us) and which is generated in an adding stage ( 3 ) is added to the CVBS signal.

6. Circuit according to claim 5, characterized in that in the path of the composite signal to the adder ( 3 ) is a delay stage Ver ( 2 ) for the duration of the period.

7. Receiver for a signal according to claim l, characterized ge indicates that the color burst signal (B) without the Brightness coefficient (H) at the synchronization input ei ner the reference for synchronous demodulation of the Color carrier generating circuit is created.

8. Receiver according to claim 7, characterized in that the clamping stage for the luminance signal (Y) so out is that it clamps on the impulse roof of the line sync pulse (Z).