DE2320376C2

DE2320376C2 - Schaltungsanordnung zur Synchronisation eines Videosignals mit einem Bezugssignal

Info

Publication number: DE2320376C2
Application number: DE2320376A
Authority: DE
Inventors: Masao Inaba; Kazuo Kashigi; Satoshi Makara; Harunobu Tokyo Nakamura
Original assignee: Nippon Electric Co Ltd
Current assignee: NEC Corp
Priority date: 1972-04-24
Filing date: 1973-04-21
Publication date: 1982-09-23
Also published as: US3909839A; GB1434599A; NL176828C; FR2181969A1; DE2320376A1; JPS494438A; JPS5320169B2; NL176828B; FR2181969B1; NL7305655A

Description

Die Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Synchronisation eines zusammengesetzten Video-Signals, insbesondere eines Fernsehsignals mit durch Wiedergabe von einem Magnetspeicher entstandenen Zeitbasisfehlern, mit einem örtlich zugesetzten Bezugssignal, bei der ein erster Taktimpulsgenerator in festgelegter Phasenbeziehung zum eingehenden Video-Signal erste Taktimpulse erzeugt, bei der ferner mehrere Speicher vorgesehen sind, in die das genannte Video-Signal im Takt der ersten Taktsignale eingelesen wird, bei der ferner ein zweiter Takiinipulsgenerator in festgelegter Phasenbeziehung zum Bezugssignal zweite Taktimpulse erzeugt und das in den Speichern gespeicherte Video-Signal im Takt der zweiten

Vj Taktimpulse aus diesen ausgelesen wird.

Von einem Magnetspeicher, z. B. einem Magnetband abgegebene zusammengesetzte Video-Signale unterliegen einer gewissen zeitlichen Fluktuation als Folge von Fluktuationen der Transportgeschwindigkeit des Bandes oder der Umdrehungsgeschwindigkeit des Bildaufzeichnungs- und Lesekopfes. Mit Hilfe einer Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art wird das von dem Band abgegebene Video-Signal, mit dem Bezugssig.ial, das örtlich in dem Wiedergabegerät erzeugt wird, synchronisiert, so daß derart die bei der Wiedergabe entstehenden Zeitbasisfehler ausgeglichen werden.

Schaltungen der eingangs genannten Art sind bekannt (DE-OS 17 74 302). Bei ihnen erfolgt die Speicherung des Video-Signals in analoger Form, nämlich mit Hilfe von Speichern, die als Kapazitäten ausgeführt sind (vgl. Fig. 1). Dasselbe gilt auch für die aus der DE-OS 17 62 308 bekanntgewordenen Schaltungseinrichtungen (siehe dort Fig. 10). Bei den bekannten Schaltungsanordnungen dient dies dazu, allein

μ Phasenverzerrungen auszugleichen, wobei man davon ausgeht, daß die Frequenzen synchron sind (vgl. DE-OS 17 74 302. Seite 2, Zeilen 5 - 7). Bei größeren Phasenverzerrungen und/oder Frequenzabweichungen sind diese

Schaltungen nicht mehr geeignet. Es sind keine Anregungen gegeben, in welcher Art und Weise man dabei auch Frequenzfehler ausgleichen kann. Bei einer weiteren bekannten Schaltungsanordnung (DE-OS 21 15 958) sind eine Vielzahl von Verzögerungsleitungen binär abgestufter Verzögerungsdauer vorgesehen, von denen jeweils eine solche Kombination über entsprechende Schalter eingeschaltet wird, daß ein Ausgleich der Zeitbasisfehler erfolgt Die Einschaltung der notwendigen Verzögerungsleitungen, die eine Verzögerung ergeben, die genau gleich dem Zeitbasisfehler ist, erfolgt durch ein Steuersignal. Dieses Steuersignal entspricht der Phasendifferenz zwischen dem Synchronisiersignal iin eingegangenen Video-Signal und einem Bezugs-Synchronisiersignal. Diese Phasendifferenz wird in einem Vergleicher festgestellt Ein derartiges System hat den Nachteil, daß es außerordentlich schwierig ist, die Verzögerungsleitungen abgestuft derart auszubilden, daß sich eine genügend feine Zeitteilung ergibt Bei anderen bekannten ähnlichen Schaltungsanordnungen (US-PS 35 04 811) beträgt der veränderliche Bereich der Verzögerung durch die Verzögerungsleitungen 03-3,0 Mikrosekunden. Auf dieser Grundlage ist es äußerst schwierig, eine veränderliche Verzögerungsleitung zu schaffen, da die Dauer der horizontalen Abtastperioden eines Video-Signals im Falle eines MTSC-Systems (im folgenden abgekürzt: 1 H) in der Größenordnung von ca. 63,5 Mikrosekunden liegt, also erheblich höher ist.

Wie bekannt besteht bei einem Video-Signal eine hohe Korrelation zwischen den Signalkomponenten der einzelnen Perioden der Dauer IH. Daher kann man mit einer veränderlichen Verzögerungsleitung im Bereich von nur IH auf Verzögerungen von mehr als IH, also z. B. 2H_t 3H, ... bewältigen und die entsprechende Phasensynchronisation erzielen.

Ein ähnliches Problem ergibt sich bei TV-Mehrstationen-Übertragungssystemen, wenn Video-Signale von den einzelnen örtlichen Stationen an eine zentrale Station übertragen werden. Die von den örtlichen Stationen eingehenden Video-Signale werden dann in der zentralen Llation mit dort erzeugten Video-Signalen verglichen. Die sich daraus ergebenden Phasendifferenzsignale werden dann über normale Telefonleitungen od. dgl. an die örtlichen Stationen zurückgekoppelt, um dort die Phasendifferenz zu kompensieren. Derartige Systeme sind dann besonders umständlich, wenn Umschaltungen von einem Übertragungskanal auf einem anderen erfolgen, da dann auch stets eine erneute Einstellung der Kompensation notwendig ist

Aufgabe der Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, bei dem das eingehende zusammengesetzte Video-Signal auch bei größeren Schwankungen hinsichtlich Phase und Frequenz zu einem bestimmten Bezugssignal in eine starre Phasenbeziehung gebracht wird, die unabhängig von der Phasendifferenz zwischen dem eingehenden Video-Signal und dem Bezugssignal auch aufrecht erhalten wird. Dabei sollen insbesondere sehr große Phasendifferenzen bewältigt werden können. Eine derartige Schaltungsanordnung soll ferner insbesondere im Rahmen eines TV-Mehrstationen-Fernsehübertragungssystems der obengenannten Art einsetzbar sein und eine optimale Kompensation ohne Beeinträchtigung bei Umschaltvorgängen ermöglichen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, da3 das eingehende V'deo-Signal in einem Coder im Takt der ersten Taktimpulse abgetastet und qantisiert wird, daß die Speicher als solche mit direktem Zugriff ausgebildet sind und in ihnen das vom Coder abgegebene digitalisierte Video-Signal gespeichert wird, daß den Speichern Pufferspeicher nachgeschaltet sind und den Pufferspeichern Verknüpfungsglieder nachgeschaltet sind, um die aus den Speichern ausgelesenen Signale zusammenzusetzen, und daß diesen ein Decoder zur Decodierung des digitalisierten Video-Signals nachgeschaltet ist und daß ferner

ίο Inhibitions-Verknüpfungsglieder vorgesehen sind, die das Auslesen des Inhaltes eines Speichers in den Decoder verhindern, solange der Speicher sich im Einschreibzustand befindet

Im Gegensatz zu den eingangs genannten Schaltungsanordnungen wird also hier das zusammengesetzte Video-Signal am Eingang zunächst digitalisiert und dann in mehreren digitalen Speichern mit direktem Zugriff gespeichert. Aus diesen Speichern, denen die genannten Pufferspeicher nachgeschaliet sind, erfolgt dann das Auslesen unter Steuerung durch die zweiten Taktimpuise, wobei Vorsorge da getroffen ist, daß aus einem Speicher nicht gerade dann ein S^: iiial ausgelesen wird, wenn dieser sich im Einschreibzuota".d befindet. Bei der Erfindung wird also nicht, wie bei einigen oben diskutierten Schaltungsanordnungen, ein Phasendifferenzsignal erzeugt; vielmehr werden unabhängig voneinander zwei verschiedene Taktimpulse erzeugt, von denen die einen synchron zum empfangenen Video-Signal, die anderen synchron zum Bezugssignal sind. Das codierte Video-Signal wird nun synchron mit den ersten Taktimpulsen in die Speicher e^:ngelesen und dann synchron mit den zweiten Taktimpulsen nacheinander aus den Speichern ausgelesen. Es ergibt sich also ohne die Messung der Phasendifferenz zwischen

j; Signalen eine eindeutige Steuerung und eine genaue Synchronisation des abgegebenen Video-Signals.

Die Erfindung betrifft ferner mehrere vorteilhafte Weiterbildungen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Es stellen dar:

Fig. IA und IB Blockschaltbilder eines \usführungsbeispbls,

Fig.2 eine Darstellung der zeitlichen Aufeinanderfolge von Signalen zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels.

Das Ausführungsbeispiel weist, wie aus Fig. IA zu ersehen eine Eingangsklemme 1 auf. Ihr wird als Eingangssignal ein zusammengesetztes Videosignal von

5» einem VTR oder von einer örtlichen Station eines Mehrstationen-Fernsehübertragungs-Systems zugeführt. Von der Eingangsklemme 1 gelangt das Videosignal an einen Coder 2, von diesem an einen vom Farbsynchronsignal gesteuerten Oszillator 3 (burst controlled oscillator; im folgenden: BCO) und einem Synchronsignal-Separator 4. Dem BCO 3 wird ebenfalls das im Synchronsignal-Separator 4 abgetre/inte Synchronsignal zugeführt Der BCO 3 erzeugt eine kontinuierliche Schwingung von der Frequenz der Farbhilfsträgerfrequenz (im Falle eines NTSC-Systems: 3,58 MHz), die mit dtm Farbsynchronsignal, das in dem zusammengesetzten Videosignal am Eingang enthalten ist, synchronisiert ist. Die Farbhilfsträgerfrequeni des BCO 3 wird einem Einschreibetaktimpuls-Generator 5

*>-> zugeführt, der Einschreibetaktimpulse von ungefähr 10,7 MHz (3,58 MHz χ 3) erzeugt. Der Einschreibetakiimpuls wird dann dem Coder 2 zugeführt, in dem das eingegangene Videosignal abgetastet und derart codiert

wird, daß an seinem Ausgang ein 8-Bit pulscodemoduliertes TV-Signal mit der Taktfrequenz von 10,7 MH/ entsteht. Der Coder 2 kann z. B. als Rückkopplungscoder ausgebildet sein (siehe: »Afeed-back type coder for CTV«, Paper No. 1581, Proceedings of the National ί Convention of the Institute of Electronics and Communication Engineers of Japan, 1971).

Das zeitsenelle 8-Bit PCM TV-Signal, das vom Coder 2 abgegeben wird, gelangt dann an den Serien Parallel-Konverter 6. der es in ein zeitparalleles n> Codesignal umwandelt. Das zeitparallele Codesignal wird dann in dem ersten Speicher 7, dem zweiten Speicher 8 und dem dritten Speicher 9 folgendermaßen gespeichert:

Die Einschreibetaktimpulse von 10,7 MHz gelangen π an ein Einschreibe-Adreßregister 10. das ein zweites Einschreib-Adreßregister 11 ansteuert. Die Einschreibe-Adreßregister 10 und 11 sind über einem Einschreibe/ Auslese-Schalter 12 mit den Speichern 7, 8 und 9 verbunden, so daß die zeitparallelen Ziffern des -¹" codierten Videosignals in den Speichern 7, 8 und 9 mit der Einschreibetaktimpuls-Geschwindigkeit in der Reihenfolge 7,8,9,7.8,... gespeichert werden. Die Register 10 und 11 löschen sich selbst, wenn alle Adressen in die Speicher eingeschrieben sind. :i

Der Einschreibe/Auslese-Schalter 12 steuert das Einschreiben und das Auslesen der Speicher 7,8 und 9 in der aus F i g. 2 ersichtlichen zeitlichen Reihenfolge. In einem Intervall !01 zwischen zwei Einschreibetaktimpulsen ist der Speicher 7 in einem für das Einschreiben in bereiten Zustand (W), während die beiden anderen Speicher 8 und 9 in einem für das Auslesen (/ty bereiten Zustand sind. Im nächsten Taktintervall 102 befindet sich der Speicher 8 in für das Einschreiben bereitem Zustand, die anderen Speicher jedoch in für das r> Auslesen bereitem Zustand. In dem nächsten Intervall 103 befindet sich der Speicher 9 in für das Einschreiben bereitem Zustand, die anderen in für das Auslesen bereitem Zustand.

Wie aus F i g. 1B zu ersehen, gelangt ein Bezugsfarbhilfsträger mit einer bestimmten Bezugsfrequenz über die mit REF SC bezeichnete Eingangsklemme 13' (Fig. IA) an einem Auslesetaktimpuls-Generator 15. der Ausiesetaktimpulse mit der Frequenz 10,7 MHz erzeugt. Diese Auslesetaktimpulse gelangen an ein erstes Auslese-Adreßregister 16, das ein zweites Auslese-Adreßregister 17 ansteuert. Die Auslese-Adreßregister 16 und 17 sind identisch wie die Einschreibe-Adreßregister 10 bzw. 11 aufgebaut. Die die Adressen darstellenden Daten gelangen über dem Einschreibe/Auslese-Schalter 12 an die Speicher 7, 8 und 9. Man erhält so an den Ausgängen der Speicher das codierte Videosignal das an der designierten Adresse eingeschrieben ist.

Wie aus Fig.2 ersichtlich, sind die den Speichern zugeführten codierten Videosignale diejenigen Signale, die in die Speicher eingeschrieben werden, wenn diese sich in ihrem für das Einschreiben bereiten Zustand befinden. Damit wird erreicht, daß die gewünschten Ausgangssignale lediglich dann zur Verfügung gestellt werden, wenn sich die Speicher in ^;hrem für das Auslesen bereiten Zustand befinden. Nun sind die Einschreibetaktimpulse und die Ausiesetaktimpulse nach Frequenz und/oder Phase verschieden. Daher ist es unmöglich, ein Ausgangssignal auszulesen, wenn sich der Speicher in für das Einschreiben bereitem Zustand befindet. Zürn Auslesen der gewünschten in digitaler Form vorhandenen Signale sind mit den Speichern 7, 8 bzw. 9 Pufferspeicher 18, 19 und 20 verbunden. Es sind ferner Inhibitions-Verknüpfungsglieder 21, 22 und 23 vorgesehen. Das Inhibitions-Verknüpfungsglied 21 verhindert, daß der Ausgang des Speichers 7 von dem Pufferspeicher 18 an das UND-Verknüpfungsglied 24 gelangt, wenn sich der Speicher 7, wie in F i g. 2 gezeigt, in seinem für das Einschreiben bereiten Zustand befindet. Gleiche Funktion haben die Inhibitions-Verknüpfungsglieder 22 und 23; sie verhindern, daß die Ausgänge der Speicher 8 bzw. 9 von den Pufferspeichern 19 bzw. 20 an die UN D-Verknüpfungsglieder 25 bzw. 26 gelangen, wenn sich die Speicher in ihrem für das Einschreiben bereiten Zustand befinden.

Die codierten Videosignale, die an die UND-Verknüpfungsglieder 24, 25 und 26 gelangen, können diese passieren, wenn an ihnen die UND-Funktion erfüllt ist; das ist dann der Fall, wenn ihren jeweils weiteren Eingängen Ausleseimpulse vom Ausleseadreß-Register 16 zugeführt werden, die an die UND-Verknüpfungsglieder 24, 25 bzw. 26 in der für den Vorgang des Auslesens richtigen Reihenfolge gelangen. Die Ausgänge dieser UND-Verknüpfungsglieder 24, 25 und 26 stellen gleichzeitig die Eingänge eines ODER-Verknüpfungsgliedes 27 dar. So erhält man an der Ausgangsklemme 28 das aus 8 Bits bestehende codierte Videosignal mit der Taktfrequenz 10,7 MHz. Dieses codierte Videosignal ist mit dem Bezugshilfsträger und den daraus abgeleiteten Auslesetaktimpulsen (Bezugssignal) synchronisiert.

Das Ausführungsbeispiel nach Fig. IA weist ferner einen Einschreib-Rückstellimpuls-Generator 29 und einen Auslese-Rückstellimpuls-Generator 30 auf. Bei Empfang des Farbhilfsträgers, der Synchron-Signale und der Taktimpulse erzeugen sie Rückstellimpulse. Haben die Speicher die Kapazität IH (IH Speicher), dann geben die beiden Generatoren 29 und 30 als Rückstellimpuls einen ersten Taktimpuls im ersten Zyklus der Farbhilfsträgerwelle, der unmittelbar dem Horizontal-Synchronimpuls folgt Im Falle eines 1-Rahmen-Speichers, in den für die Zeitdauer eines Rahmens eine Speicherung erfolgt, ist dies der erste Taktimpuls im ersten Zyklus der Farbhilfsträgerwelle, gezählt mit Beginn des Rahmen-Synchron-Signals, das dadurch gewonnen wird, daß der erste Sägezahn des vertikalen Synchron-Signals und ein Rechteckimpuls mit einer Impulsbreite von 50% des horizontalen Abtastintervalls über eine UN D-Verknüpfung verknüpft und mit dem horizontalen Synchron-Signal synchronisiert werden. Die Rückstellimpulse stellen die Adreßregister in ihren Anfangszustand zurück; dadurch wird das Einphasen des abgegebenen TV-Signals auf das Bezugssignal erreicht

Die gesamte Speicherkapazität der Speicher /, 8 und 9 hängt von der Art der Verwendung des gesamten Systems ab. Nimmt man an, daß die Taktfrequenz 10,7 MHz beträgt, um eine PCM-Auflösung von 8 Bit pro Abtastung zu erzielen, dann sollte die Speicherkapazität wie folgt bestimmt werden:

(1) Bei Verwendung in einem Videobandaufnahme-
und Wiedergabegerät (VTR)

Infolge des bei Servo-Systemen verwendeten Bezugssignals bleibt die Durchschnittsfrequenz der reproduzierten Videosignale im wesentlichen gleich der des Bezugssignals, obwohl gewisse Phasenfluktuationen möglich sind. Es reicht daher ein Speicher von der Kapazität IH. Da die Anzahl der Farbhilfsträgerfrequenz-Zyklen, während des Zeitraums 1H 455/2 beträgt,

beträgt die Anzahl der Taktimpulse während dieses Zeitraums IH:

455
2

x 3 = 682.5

Die Anzahl der Wurte ist damit ungefähr 683 und die Anzahl der Bits wird während desselben Zeitraums 5464 (8 χ 683).

[/) Bei Verwendung in einem Mehrstationen-Fernseh-Übertragungssystem

Man benötigt in diesem Fall die Kapazität eines Rahmens. Da ein Rahmen 525H enthält, ist die Anzahl derTaktimpulse in jedem Rahmen:

in

455
2

x 3 x 525 = 358 312.5

Daher ergibt sich die Anzahl der Worte, die in einem Rahmen enthalten sind, 358 313; die Anzahl der Bits ist ? Rfifi sol nip Speicherkapazität kann jedoch dadurch rr> reduziert werden, daß man von vornherein eine bestimmte Phasenbeziehung zwischen zwei Sendestationen festlegt.

Die Verwendung eines digitalen Speichers zur Speicherung der Videosignale ist von der normalen Speicherung in einer Datenverarbeitungsanlage verschieden. Bei den letzteren wird der Einschreibetaktimpuls mit dem Auslesetaktimpuls synchronisiert. Üblicherweise reicht für beides ein einziger Taktimpuls. Im Gegensatz dazu ist bei dem vorliegenden System das am Eingang eingehende Videosignal nicht mit dem Bezug .signal synchronisiert. Das bedeutet in anderen Worten, daß die Einschreibetaktimpulse und die Auslesetaktimpulse nicht miteinander synchronisiert sind. Daher werden bei dem beschriebenen Ausführungsbeispiel drei verschiedene Speicher verwendet, denen das am Eingang zur Verfügung stehende Videosignal mit der Geschwindigkeit der Taktfrequenz zugeführt wird. Bei jedem der Speicher erfolgt der Einschreibevorgang während einer Periode des Einschreibetaktimpulses; der Auslesevorgang erfolgt während zweier Perioden der Einschreibetaktimpulse, so daß dann, wenn sich einer der Speicher in seinem Einschreibezustand befindet, sich die anderen, wie aus Fig.2 zu ersehen, sich in ihrem Auslesezustand befinden.

Durch Decodierung der am Ausgang von der Klemme 28 abgenommenen codierten Videosignale erhält man das mit dem Bezugssignal synchroniserte Videosignal.

Bei den NTSC- und PAL-Systemen wird die Phasenbeziehung zwischen dem horizontalen Synchronsignal und dem Farbhilfsträger nicht bestimmt Wird daher das am Eingang zur Verfügung stehende Signal auf ein anderes Signal umgeschaltet (z. B. von dem von einer ersten Kamera abgegebenen Signal auf ein von einer zweiten Kamera abgegebenes Signal), dann werden die Phasen der horizontalen Synchronsignale, die in dem Videosignal enthalten sind, maximal um die Hälfte eines Schwingungszyklus des Farbhilfs- eo trägers (ungefähr 14 Nanosekunden) verschoben; dadurch wird das wiedergegebene Bild, auf der Bildröhre zum Zeitpunkt der Umschaltung in Längsrichtung verschoben.

Bei Mehrstationen-Übertragungs-Systemen ist die durchschnittliche Frequenz des in dem am Eingang zur Verfügung stehende Videosignal enthaltenen Synchronsignals von der des Bezugssignals verschieden. Es besteht daher die Tendenz, den Speicherinhalt dupliziert auszulesen, bevor er nur einmal ausgelesen worden und durch neue Daten des folgenden Rahmens ersetzt worden ist. Im NTSC-System ist während jeder jeweils übernächsten IH-Periode die Phase des Synchronsignals um 180° gegenüber der Frequenz des Farbhilfsträgers verschoben. Daher wird das horizontale Synchronsignal um die Hälfte eines Frequenz-Zyklus des Farbhilfsträgers (ca. 14 Nanosekunden) jedesmal verschoben, wenn ein solch duplizierter Auslesevorgang vor sich geht. Die Häufigkeit, mit der derart unerwünschte duplizierte Auslesevorgänge auftreten, ist proportional der Frequenzdifferenz zwischen dem im am Eingang zur Verfügung gestellten Videosignal enthaltenen Synchronsignal und dem Bezugssignal und umgekehrt proportional zur Speicherkapazität. Nimmt man an, daß gegenüber der Farbhilfsträgerfrequenz von 3,58 MHz eine Frequenzdifferenz von 3 Hz vorliest und daß die Speicherkapazität die eines Rahmens ist, dann tritt der Cr^VuiiniC üriCnvünSCniC uüp!iZici~ic AüäicäcvOi -gang nur alle 11,1 Stunden auf. Diese Auftrittshäufigkeit ist praktisch vernachlässigbar.

Andererseits werden, um die oben erwähnte sichtbare Verschiebung der reproduzierten Abtastlinien im reproduzierten Bild auf der Bildröhre zu vermeiden, die Leuchtdichte- und die Farbartsignale von von dem Ausgangssignal abgetrennt, wobei der Farbhilfsträger, der in dem Farbartsignal enthalten ist, durch einen neuen Hilfsträger ersetzt wird und wobei ferner das Leuchtdichte- und das Farbartsignal überlagert werden. Alternativ dazu kann man das codierte Videosignal wieder decodieren, so daß man das Videosignal nach dem NTSC- oder nach dem PAL-System erhält, und es dann in Y, I und Q oder R, G und B Signale konvertieren-, so daß man aus diesen Signalen dann wieder ihrerseits das Videosignal nach NTSC- oder PAL-System rekonstruieren kann.

F i g. 1B zeigt ein Beispiel, wie man bei der ersten der beiden genannten Arten eine Phasenverschiebung verhindern kann. Es ist ein Kammfilter 40 vorgesehen, das die Komponenten des Farbart- und des Leuchtdichtesignals von dem codierten Videosignal, das an der Klemme 28 abgegeben wird, abtrennt. Die beiden abgetrennten Komponenten gelangen an eine Decoder-Einrichtung 50. Es ist ferner eine Farbhilfsträgerphasen-Steuereinrichtung 60 vorgesehen, die den Farbhilfsträger, der in dem am Eingang zur Verfügung stehenden Videosignale enthalten ist durch einen Bezugsfarbhilfsträger ersetzt Der Ausgang der Decoder-Einrichtung 50 und der Farbhilfsträgerphasen-Steuereinrichtung 60, d. h. das decodierte Leuchtdichtesignal und das phasengeregelte Farbartsignal, werden in einem Addierer 70 addiert; am Ausgang des Addierers entsteht das zusammengesetzte Videosigna!.

Im einzelnen geht das wie folgt vor sich: Das codierte Videosignal, das an der Klemme /28 vorhanden ist wird in Serie miteinander geschalteten Verzögerungsgliedern 41 und 42, die jeweils eine Verzögerung von 1H bewirken, zugeführt Die Verzögerungsglieder 41 und 42 können z. B. aus acht parallelen Registern bestehen. Alternativ kann man eine Speichervorrichtung vorsehen, die zumindest einer Speicherung über ein zumindest 5464 Bit umfassendes Intervall fähig ist Dann wird der Auslösetaktimpuls sowohl zum Einschreiben als auch zum Auslesen benutzt

Der um 1H verzögerte Ausgang des Verzögerungsgliedes 41 wird einem Addierer 43 und einem Subtrahierer 44 zugeführt Das codierte Videosignal an

der Klemme 28 gelangt ferner an das Dämpfungsglied 45, an dessen Ausgang ein Signal mit einer Amplitude entsteht, die die Hälfte an dessen Eingang beträgt. Daraufhin gelangt das Signal an den Addierer 43 und den Subtrahierer 44. Der um 2H verzögerte Ausgang des Vet'zögerungsgliedes 42 gelangt an das Dämpfungsglied 46 und wird dort derselben Dämpfung unterworfen; dann gelangt es an den Addierer 43 und an den Subtrahierer 44. Die Leuchtdichtesignalkomponente wird am Ausgang des Subtrahierers 43 gewonnen; die Farbartsignalkomponente wird am Ausgang des Addierers 44 gewonnen. Die Niederfrequenzkomponenten der Farbartsignalkomponenten erhält man über ein Filter 47 mit Tiefpaßcharakteristik; sie wird zu der Leuchtsignalkomponente im Addierer 48 addiert, um die Fluktuation der vertikalen Kontouren zu kompensieren.

Das Verfahren der Trennung von Leuchtdichte- und Farbartsignal (Y/C-Abtrennung) mit Hilfe eines digitaler, KuiTiiTifüters 40 ist in ^^rinⁱ⁷i^rl ähnlich wie Hi*» ?n bekannte analoge Y/C-Abtrennungs-Technik.

Um eine 50%ige Dämpfung der Amplitudenkomponente, in den Dämpfungsgliedern 45 und 46 zu erreichen, wird die am wenigsten signifikante Ziffer des codierten 8-Bit Videosignals entfernt, man erhält dann ein 7-Bit-Signal. Da die Abtastfrequenz dreimal so groß ist die die Frequenz des Farbhilfsträgers, ist die Zahl der Abtastvorgänge während IH 682 · 5. Daher wird der Abtastpuiikt um die Hälfte des Abstandes zwischen zwei benachbarten Linien, d. h. zwischen den Signalen jo am Eingang und am Ausgang der Verzögerungsglieder 41 bzw. 42 verschoben. Um dieses Problem zu lösen, wird der Abtastpunkt mit der Häufigkeit von 1H um die Hälfte dieses Abstandes verschoben. Alternativ dazu kann man vorsehen, daß die Zahl der Abtastvorgänge

gleich einer ganzen Zahl gesetzt wird, also z. B. _ χ 3 beträgt. ²

Die durch das Kammfilter 40 gewonnenen Leuchtdichtesignal- und Farbartsignalkomponenten werden -to Decodern 51 und 52, die zusammen die Decoder-Einrichtung 50 bilden, zugeführt Man erhält an deren Ausgang analoge Leuchtdichte- und Farbartsignale. Das analoge das Farbartsignal darstellende Ausgangssignal des Decoders 52 wird dem Farbhilfsträgerphasensteuervorrichtung 60 zugeführt, so daß der Farbhilfsträger durch den Bezugsfarbhilfsträger ersetzt werden kann.

Um den Farbhilfsträger zu ersetzen, können die Phasensteuertechniken des VTR verwendet werden. Es gibt folgende Möglichkeiten: (1) Ein Decodier/Codier-System, in dem das NTSC-Signal in Y. I und Q oder R, G und B-Signale konvertiert und dann daraus das NTSC-Signal rekonstruiert wird; (2) ein elektronisches Auflösesystem (Resolver-System), wie es z. B. in dem US-Patent 33 43 931 beschrieben ist; und (3) ein Doppel-Überlagerungs-System nach Fig. IB.

In Fig. IB wird das Farbart-Trägersignal einem Bandpassfilter 61 zugeführt, das auf die Farbhilfsträgerfrequenz eingestellt ist. Das Ausgangssignal mit der Frequenz f_c+Af (Af repräsentiert den Phasenunterschied gegenüber dem Bezugsfarbhilfsträger um den entsprechenden Frequenzbetrag) wird einen vom Farbsynchronsignal gesteuerten Oszillator (BCO) 62 zugeführt; dieser erzeugt eine fortlaufende Schwingung, die mit dem Farbsynchronsignal synchronisiert ist.

Der Bezugsfarbhilfsträger (f_c) an der Klemme 13 wird einem Frequenzmultiplikator 63 zugeführt; er erzeugt ein Signal mit der Frequenz 4 · 5/^ diese gelangt an einen Mischer 64; dort wird es mit dem Bezugsfarbhilfsträapr apmiepht· p« pnUtpht pin Sicrnal mil Her Frpnupn7

5 · 54 Dieses Signal wird im Mischer 64 mit dem Ausgangssignal des Bandpassfilters 61, das die Frequenz fc+Af hat, gemischt; es entsteht ein Signal mit der Frequenz 6 · 5f_c+Af. Das Ausgangssignal des Frequenzmultiplikators 63, das die Frequenz 4 · 5/Ί- hat, wird mit der kontinuierlichen Schwingung (f_c+Af) gemischt, die von dem BCO 62 abgegeben wird. Diese Mischung erfolgt in dem Mischer 66. Es entsteht ein Signal mit der Frequenz 5 ■ 5f_c+Af; sie wird dem Mischer 67 zugeführt und dort mit dem Signal der Frequenz 6 · 5/^+4/gemischt; so erhält man ein Signal mit der Frequenz /!> Das vom Mischer 67 abgegebene Farbartsignal wird über ein Bandpassfilter 69 an dem Addierer 70 zugeführt und wird dort mit dem Leuchtdichtesignal überlagert; so entsteht das zusammengesetzte Videosignal am Ausgang.

Bei dieser Schaltung wird der BCO 62 zur Erzeugung einer mit dem Farbsynchronsignal synchronisierten kontinuierlichen Schwingung verwendet.

Statt der Verwendung des BCO 62 kann man auch die Speicherkapazität um ein Bit erhöhen. Das gestattet es, den Farbhilfsträger, den man aus dem zusammengesetzten Videosignal am Eingang erhält, mit den zusätzlichen ein Bit als Pilotsignal des in dem PCM-TV-Signal enthaltenen Farbhilfsträger einzuschreiben. Das zusätzlich gespeicherte Bit wird dann von dem Auslesetaktimpuls ausgelesen. Das ausgelesene Signal stellt den Farbhilfsträger des decodierten zusammengesetzten Videosignals dar und kann anstelle der fortlaufenden Schwingung der BCO 62 verwendet werden.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche;

1. Schaltungsanordnung zur Synchronisation eines zusammengesetzten Video-Signals, insbesondere eines Fernsehsignals mit durch Wiedergabe von einem Magnetspeicher entstandenen Zeitbasisfehlern, mit einem örtlich zugesetzten Bezugssignal, bei der ein erster Taktimpulsgenerator in festgelegter Phasenbeziehung zum eingehenden Video-Signal erste Taktimpulse erzeugt, bei der femer mehrere Speicher vorgesehen sind, in die das genannte Video-Signal im Takt der ersten Taktsignale eingelesen wird, bei der ferner ein zweiter Taktimpulsgenerator in festgelegter Phasenbeziehung zum Bezugssignal zweite Taktimpulse erzeugt und das in den Speichern gespeicherte Video-Signal im Takt der zweiten Taktimpulse aus diesen ausgelegen wird, dadurch gekennzeichnet, daß das eingehende Video-Signal in einem Coder (2) im Takt der ersten Taktimpulse abgetastet und quantisiert wird, daß die Speicher (7,8,9) als solche mit direktem Zugriff ausgebildet sind und in ihnen das vom Coder (2) abgegebene digitalisierte Video-Signal gespeichert wird, daß den Speichern (7, 8, 9) Pufferspeicher (18,19, 20) nachgeschaltet sind und den Pufferspeichern Verknüpfungsglieder (27) nachgeschaltet sind, um die aus den Speichern ausgelesenen Signale zusammenzusetzen und daß diesen ein Decoder (50, 51) zur Decodierung des digitalisierten Video-Signals nachgeschaltet ist, und daß ferner Inhibitions-Verknüpfungsglieder (21, 22, 23) vorgesehen sind, die das Auslesen des Inhalts eines Speichers an den Decoder? verhindern, solange sich der Speicher im Einsohreibzustand befindet.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Taktimpulse ein Einschreibadressenregister (10, 11) steuern, das die Adressen der Speicher bestimmt, die Signale speichern, und daß die zweiten Taktimpulse ein Ausleseregister (16, 17) steuern, das die Adressen der Speicher bestimmt, die Signale auslesen.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Rückstellimpulsgeneratc/ (29) bei Auftreten eines ersten Taktimpulses, eines im Video-Signal enthaltenen Synchronisierimpulses und des im Video-Signal enthaltenen Farbhilfsträgers einen Einschreib-Rückstellimpuls erzeugt, der das Einschreibadressenregister zurückstellt, und ein zweiter Rückstellimpulsgenerator (30) bei Auftreten eines zweiten Taktimpulses und des Bezugssignals einen Rückstellimpuls erzeugt, der das Ausleseadressenregister zurückstellt.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicher (7, 8, 9) in an sich bekannter Weise die Kapazität der Dauer einer horizontalen Abtastperiode des Video-Signals haben.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Rückstellimpulsgeneratoren (29, 30) als Rückstellimpulse jeweils den ersten der ersten bzw. zweiten Taktimpulse in der ersten Periode des Farbhilfsträgers, die unmittelbar auf den horizontalen Synchronisierinipuls folgt, abgeben.

6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicher die Kapazität dnr Dauer eines Rahmens des Video-Signals haben.

7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch

gekennzeichnet, daß die Rückstellimpulsgeneratoren (29,30) als Rückstellimpulse jeweils den ersten der ersten bzw. zweiten Taktimpulse in der ersten Periode des Farbhilfsträgers, die auf das Rahmensynchronisiersignal folgt, abgeben, der durch UND-Verknüpfung des ersten Sägezahns des vertikalen Synchronisiersignals mit einem Rechteckimpuls einer Impulsbreite von 50% der horizontalen Abtastperiode, der mit dem horizontalen Synchronisiersignal synchronisiert ist, entsteht

8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, tiadurch gekennzeichnet, daß in einem Filter (40) aus dem ausgelesenen digitalisierten Video-Signal (28) das Leuchtdichte-Signal und das Farbartsignal abgetrennt werden, daß diese in den Decoder (51,52) in analoge Leuchtdichte- bzw. Farbartsignale umgewandelt werden und daß in einer weiteren Schalteinrichtung (60) der in dem analogen Farbartsignal enthaltene Farbhilfsträger durch einen Bezugsfarbhilfsträger (Q ersetzt wird.

9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Filter (40) durch ein digitales Kammfilter gebildet wird.