DE3909847A1 - Method and circuit arrangement for generating an auxiliary signal - Google Patents
Method and circuit arrangement for generating an auxiliary signalInfo
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Abstract
Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The invention is based on a method according to the preamble of claim 1.
In der eigenen älteren Patentanmeldung (P 37 36 741) wird ein System zur Ermittlung von Zeitbasisfehlern in einem vom Magnetband abgenommenen HDTV-Videosignal vorgeschlagen. Dieses HDTV-Videosignal weist im Bereich horizontaler Austastlücken ein Referenzsignal auf, welches ähnlich dem Farb-Synchronsignal in einem Farb-Videosignal aus einem Paket mehrerer sinusförmiger Schwingungen besteht. Im Gegensatz zu dem Farb-Synchronsignal, welches auf der hinteren Schwarzschulter übertragen wird, wird das Referenzsignal innerhalb der Horizontal-Austastlücken gleichspannungsmäßig einem mittleren Grauwert überlagert. Die Frequenz des Referenzsignals ist mit der Frequenz eines Taktsignals gemäß der BeziehungIn the own older patent application (P 37 36 741) a System for determining time base errors in a from Magnetic tape suggested HDTV video signal proposed. This HDTV video signal has horizontal blanking gaps a reference signal, which is similar to the color synchronizing signal in a color video signal from a packet of several sinusoidal vibrations. Contrary to that Color sync signal, which is on the back porch is transmitted, the reference signal is within the Horizontal blanking gaps equal to a medium voltage Gray value overlaid. The frequency of the reference signal is with the frequency of a clock signal according to the relationship
verkoppelt, so daß bei einer Taktfrequenz von f Takt = 27 MHz und einer ganzen Zahl von n = 1 die Frequenz des Referenzsignals f Hilf = 3,375 MHz wird. Das Taktsignal mit der Frequenz f Takt ist darüberhinaus mit dem 864fachen der Horizontalfrequenz eines HDTV-Videosignals für ein 1250-Zeilensystem frequenzverkoppelt. Das aufsprechseitig in den horizontalfrequenten Austastlücken zugesetzte Referenzsignal dient zur Bestimmung vorliegender Zeitfehler im wiedergegebenen HDTV-Videosignal. Dabei wird der jeweilige Zeitfehler anhand der Phasenlage des wiedergegebenen Referenzsignals mit einem speziellen Phasendetektor ermittelt.coupled, so that at a clock frequency of f clock = 27 MHz and an integer of n = 1, the frequency of the reference signal f Hilf = 3.375 MHz. The clock signal with the frequency f clock is also frequency-coupled to 864 times the horizontal frequency of an HDTV video signal for a 1250-line system. The reference signal added in the horizontal frequency blanking gaps on the receiving side serves to determine existing time errors in the reproduced HDTV video signal. The respective time error is determined on the basis of the phase position of the reproduced reference signal using a special phase detector.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren der eingangs genannten Art den sinusförmigen Kurvenverlauf des Referenzsignals mit großer Phasen- und Amplitudengenauigkeit zu bestimmen und das Referenzsignal zusammen mit einem Horizontalsynchronsignal als Hilfssignal einem analogen Videosignal zuzusetzen.The present invention is based on the object a method of the type mentioned the sinusoidal Curve of the reference signal with a large phase and Determine amplitude accuracy and the reference signal together with a horizontal synchronizing signal as an auxiliary signal add an analog video signal.
Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs 1 angegebenen Merkmale gelöst.This task is carried out in the characterizing part of the Features specified claim 1 solved.
Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 hat den Vorteil, daß die digitale und damit hochpräzise Generierung des aufsprechseitig zuzusetzenden Hilfssignals den Restzeitfehler bei einer Zeitfehlerkorrektur auf wenige Nanosekunden beschränkt.The inventive method with the characteristic Features of claim 1 has the advantage that the digital and therefore highly precise generation of the upstream auxiliary signal to be added the remaining time error at a Time error correction limited to a few nanoseconds.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Patentanspruchs 1 angegebenen Verfahrens möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß durch den (sin(x)/x)-funktionsförmigen Dämpfungsverlauf eines bei der D/A-Wandlung verwendeten D/A-Wandlers und dem Dämpfungsverlauf eines bei der Tiefpaßfilterung eingesetzten Tiefpaßfilters verursachter Frequenzgangabfall dadurch kompensiert werden kann, daß in dem programmierbaren Festwertspeicher bereits entsprechend "vorverzerrte" Datenwerte des Amplitudenverlaufs des sinusförmigen Hilfssignal abgelegt werden können. Dadurch kann auf eine einfache Bessel-Filteranordnung ohne Gruppenlauf-Zeitfehler zurückgegriffen werden.By the measures listed in the subclaims advantageous developments and improvements in Claim 1 specified method possible. Especially It is advantageous that the (sin (x) / x) -functional Damping curve of one used in D / A conversion D / A converter and the attenuation curve one at Low pass filtering used low pass filter caused Frequency response drop can be compensated for in that programmable read-only memory accordingly "Predistorted" data values of the amplitude profile of the sinusoidal auxiliary signal can be stored. This can to a simple Bessel filter arrangement without Group run time errors can be used.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigtAn embodiment of the invention is in the drawing shown and in the description below explained. It shows
Fig. 1 ein Blockschaltbild gemäß der Erfindung und Fig. 1 is a block diagram according to the invention and
Fig. 2 Spannungszeitdiagramme zur Erläuterung des Blockschaltbilds. Fig. 2 voltage-time diagrams to explain the block diagram.
In dem Blockschaltbild der Fig. 1 liegt an einer Klemme 1 der Chrominanzanteil eines analogen Videosignals, in dessen horizontalfrequenten Austastlücken A ein Hilfssignal in Form negativer Synchronimpulse S eines horizontalfrequenten Synchronsignals und ein Referenzsignal R auf einer Graustufe einzufügen ist. Das Referenzsignal R umfaßt 10 sinusförmige Schwingungen mit einer Frequenz von 3,375 MHz.In the block diagram of FIG. 1, the chrominance component of an analog video signal is located at a terminal 1 , in whose horizontal-frequency blanking gaps A an auxiliary signal in the form of negative synchronizing pulses S of a horizontal-frequency synchronizing signal and a reference signal R is to be inserted on a gray level. The reference signal R comprises 10 sinusoidal oscillations with a frequency of 3.375 MHz.
In der Fig. 2a ist eine der horizontalfrequenten Austastlücken A mit einem vorderen Unbuntbereich U v, einem Synchronimpuls S, einem Referenzsignal R und einem hinteren Unbuntbereich U h dargestellt. Die die beiden Unbuntbereiche U v und U h liegen innerhalb eines Bildbereichs von 0% bis 100%, entsprechend den Pegeln 0 Volt bis 0,7 Volt, bei 50% der Bildamplitude oder 0,35 Volt. Die Synchronimpulse S des Synchronsignals nehmen einen Amplitudenbereich von 0 Volt bis -0,3 Volt des Gesamtamplitudenbereichs von 1 V ss ein.In FIG. 2a is a of the horizontal blanking intervals A with a front achromatic U v, a synchronizing pulse S, a reference signal R and a rear U achromatic region is represented h. The two achromatic regions U v and U h lie within an image range from 0% to 100%, corresponding to the levels 0 volts to 0.7 volts, at 50% of the image amplitude or 0.35 volts. The synchronizing pulses S of the synchronizing signal occupy an amplitude range of 0 volts to -0.3 volts of the total amplitude range of 1 V ss .
Wie eingangs erwähnt, ist das Referenzsignal frequenz- und phasenmäßig mit dem Horizontal-Synchronsignal eines HDTV-Videosignals zu verkoppeln. Aus diesem Grund wird ein an einer Klemme 2 parallel mit dem analogen Videosignal übertragenes Horizontal-Synchronsignal H D (32 µs/Zeilenperiode) einer Phasenregelschleife 3 zugeführt, an deren Ausgang ein mit dem 864fachen der Horizontalfrequenz eines HDTV-Videosignals phasenmäßig verkoppeltes Taktsignal CLK mit einer Taktfrequenz von 27 MHz abnehmbar ist. Das Taktsignal CLK sowie ein an einer Klemme 4 liegendes Horizontal-Austastsignal A H und ferner ein über eine Klemme 5 zugeführtes Vertikal-Synchronsignal 2 V werden in einer Logikstufe 6 zu einem Steuersignal verknüpft, welches über eine Rücksetzstufe 7 zu dem Steuereingang eines Adreßzählers 8 weitergeleitet wird. Der Ausgang des Adreßzählers 8 ist über über einen 9 Bit breiten Adreß-Bus zum einen mit den Adreßeingängen eines programmierbaren Festwertspeichers 9 (PROM) und zum anderen mit einer Steuerstufe 10 verbunden. Die Steuerstufe 10 detektiert eine am Ende des Austastintervalls vorliegenden Adreßwert, um über die Rücksetzstufe 7 den Adreßzähler 8 auf einen definierten Anfangs-Adreßwert zurückzustellen.As mentioned at the beginning, the frequency and phase of the reference signal is to be coupled with the horizontal synchronizing signal of an HDTV video signal. For this reason, a horizontal synchronizing signal H D (32 microseconds / line period) transmitted to a terminal 2 in parallel with the analog video signal is fed to a phase-locked loop 3 , at the output of which a clock signal CLK phase-locked with 864 times the horizontal frequency of an HDTV video signal Clock frequency of 27 MHz is removable. The clock signal CLK and a horizontal blanking signal A H located at a terminal 4 and also a vertical synchronizing signal 2 V supplied via a terminal 5 are combined in a logic stage 6 to form a control signal which is forwarded via a reset stage 7 to the control input of an address counter 8 becomes. The output of the address counter 8 is connected via a 9-bit address bus to the address inputs of a programmable read-only memory 9 (PROM) and to a control stage 10 . The control stage 10 detects an address value present at the end of the blanking interval in order to reset the address counter 8 to a defined initial address value via the reset stage 7 .
In dem programmierbaren Festwertspeicher 9 sind adreßabhängig Datenworte mit Amplitudenwerten des Kurvenverlaufs des Hilfssignals gespeichert. In dem vorliegenden Fall sind pro Schwingungsperiode des Referenzsignals R jeweils acht Amplitudenwerte in dem programmierbaren Festwertspeicher 9 abgelegt. Weiterhin sind in dem programmierbaren Festwertspeicher 9 Daten mit dem Kurvenverlauf des horizontalfrequenten Synchronimpulses S und den beiden Unbuntbereichen U v und U h gespeichert. Beim Auslesen des programmierbaren Festwertspeichers 9 steht durch Anlegen des Adreßsignals das Hilfssignal in Form von Datenworten für eine weitere Signalverarbeitung zur Verfügung. Die am Ausgang des programmierbaren Festwertspeichers 9 abnehmbaren Daten werden über einen 8-Bit-breiten Daten-Bus zu einem D/A-Wandler 11 geleitet und von diesem in entsprechende Analogwerte umgewandelt. Der Ausgang des D/A-Wandlers 11 ist über ein Tiefpaßfilter 12 mit einer Klemmstufe 13 verbunden, welche mit einem horizontalfrequenten Klemmimpulssignal H C das nunmehr analog vorliegende Hilfssignal im hinteren Unbuntbereich U h gleichspannungsmäßig auf ein definiertes Gleichspannungspotential klemmt. Eine weitere Klemmstufe 14 ist in dem zur Übertragung des HDTV-Videosignals vorgesehenen Übertragungskanal angeordnet. Die an den Ausgängen der Klemmstufen 13 und 14 bereitgestellten Signale werden in einer Addierstufe 15 addiert, so daß an einer Ausgangsklemme 16 ein HDTV-Videosignal abnehmbar ist, in dessen horizontalfrequenten Austastintervallen ein bezüglich der Phasenlage und der Amplitudenwerte hochpräzises Hilfssignal eingesetzt ist.In the programmable read-only memory 9 , data words with amplitude values of the curve profile of the auxiliary signal are stored as a function of the address. In the present case, eight amplitude values are stored in the programmable read-only memory 9 for each oscillation period of the reference signal R. Furthermore, data with the curve shape of the horizontal-frequency synchronizing pulse S and the two achromatic regions U v and U h are stored in the programmable read-only memory 9. When the programmable read-only memory 9 is read out, the auxiliary signal in the form of data words is available for further signal processing by applying the address signal. The data which can be taken off at the output of the programmable read-only memory 9 are passed via an 8-bit-wide data bus to a D / A converter 11 and converted by the latter into corresponding analog values. The output of the D / A converter 11 is connected via a low-pass filter 12 to a clamping stage 13 , which clamps the auxiliary signal, which is now analogue, in the rear achromatic region U h with a horizontal frequency clamping pulse signal H C to a defined DC voltage potential. Another clamping stage 14 is arranged in the transmission channel provided for the transmission of the HDTV video signal. The signals provided at the outputs of the clamping stages 13 and 14 are added in an adding stage 15 , so that an HDTV video signal can be removed from an output terminal 16 , in the horizontal-frequency blanking intervals of which an auxiliary signal which is highly precise with regard to the phase position and the amplitude values is inserted.
Der Rücksetzstufe 7, dem Adreßzähler 8, dem programmierbaren Festwertspeicher 9, der Steuerstufe 10 sowie dem D/A-Wandler 11 wird ein von der Logikstufe 6 aufbereitetes Taktsignal CLK zugeführt.The reset stage 7 , the address counter 8 , the programmable read-only memory 9 , the control stage 10 and the D / A converter 11 are supplied with a clock signal CLK processed by the logic stage 6 .
Der D/A-Wandler 11 weist einen Amplituden-Dämpfungsverlauf auf, der einer (sinus(x)/x)-Funktion folgt. Der dem D/A-Wandler 11 nachgeschaltete Tiefpaßfilter 12 weist ebenfalls einen bestimmten Amplituden-Dämpfungsverlauf auf, der in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel nach einer Bessel-Funktion zu hohen Frequenzen hin abfällt. Die Grenzfrequenz des als Bessel-Tiefpaß ausgestalteten Tiefpaßfilters 12 liegt etwa bei 6 MHz - also ca. doppelt so hoch wie die Frequenz von 3,375 MHz des Hilfssignals. Durch die Wahl einer derart hohen Grenzfrequenz im Vergleich zur Frequenz des Hilfssignals kann der Gruppenlaufzeitfehler des Bessel-Tiefpaßfilters vernachlässigt werden. Maßnahmen zur Korrektur von Gruppenlaufzeitfehlern können daher entfallen, zumal auch nur eine einzige Frequenz zu übertragen ist.The D / A converter 11 has an amplitude damping curve which follows a (sine (x) / x) function. The low-pass filter 12 connected downstream of the D / A converter 11 likewise has a certain amplitude attenuation curve, which in the present exemplary embodiment drops to high frequencies after a Bessel function. The cut-off frequency of the low-pass filter 12 designed as a Bessel low-pass filter is approximately 6 MHz - that is approximately twice as high as the frequency of 3.375 MHz of the auxiliary signal. The group delay error of the Bessel low-pass filter can be neglected by choosing such a high cut-off frequency in comparison to the frequency of the auxiliary signal. Measures to correct group delay errors can therefore be omitted, especially since only a single frequency is to be transmitted.
Die insgesamt durch den D/A-Wandler 11 und das Tiefpaßfilter 12 verursachten Amplituden-Dämpfungsverluste können durch entsprechend "vorverzerrte" Amplitudenwerte in Form der Datenworte in dem programmierbaren Festwertspeicher 9 kompensiert werden. In der Fig. 2a soll der gestrichelt gezeichnete Signalverlauf des Referenzsignals R diesen Kompensationsvorgang verdeutlichen. Das in der Fig. 2b gezeigte Spannungsdiagramm zeigt zwei vollständige Zeilenperioden H des an Klemme 1 liegenden analogen Videosignals. Die in der Fig. 2c und 2d dargestellten Zeitdiagramme zeigen entsprechend zeitlich zugeordnete Spannungsdiagramme des Horizontal-Synchronsignals H D und des Horizontal-Austastsignals A H. Das Adreßsignal liegt gemäß der Fig. 2e nur während der horizontalfrequenten Austastlücken A an den Adreßeingängen des programmierbaren Festwertspeichers 9 an.The overall loss of amplitude attenuation caused by the D / A converter 11 and the low-pass filter 12 can be compensated for by correspondingly “pre-distorted” amplitude values in the form of the data words in the programmable read-only memory 9 . In Fig. 2a the dashed waveform of the reference signal R is intended to illustrate this compensation process. The voltage diagram shown in FIG. 2b shows two complete line periods H of the analog video signal connected to terminal 1 . The time diagrams shown in FIGS . 2c and 2d accordingly show voltage diagrams of the horizontal synchronizing signal H D and the horizontal blanking signal A H which are associated with time . The address signal is present according to FIG. 2e only during the horizontal frequency blanking gaps A at the address inputs of the programmable read-only memory 9 .
Durch die digitale Ableitung des Hilfssignals mit dem Referenz- und horizontalfrequenten Synchronsignal und der damit verbundenen festen zeitlichen Zuordnung bezüglich fest definierter Abtastzeitpunkte im erzeugten Hilfssignal ergibt sich eine von Toleranzen analoger Bauelemente im wesentlichen unabhängige Signalform und damit keine bauelementabhängige Beeinflussung der Phasenlage und des Amplitudengangs des erzeugten Hilfssignals.By digitally deriving the auxiliary signal with the reference and horizontal frequency sync signal and the so associated fixed time allocation with regard to fixed defined sampling times in the generated auxiliary signal one of the tolerances of analog components essentially independent signal form and therefore no component-dependent Influencing the phase position and the amplitude response of the generated auxiliary signal.
Mit dem erfindungsgemäß erzeugten Hilfssignal kann der Restzeitfehler durch einen wiedergabeseitigen Zeitfehlerkorrektor eines HDTV-Magnetbandgeräts auf etwa 3 ns beschränkt werden. Dies entspricht etwa dem Sechstel eines Bildpunktes in einem HDTV-Videosignal.With the auxiliary signal generated according to the invention, the Remaining time error due to a playback side Time error corrector of an HDTV magnetic tape device to about 3 ns be restricted. This corresponds approximately to the sixth of one Pixel in an HDTV video signal.
Claims (8)
daß ein mit der Horizontalfrequenz des Synchronsignals verkoppeltes Taktsignal abgeleitet wird, dessen Frequenz ein Vielfaches der Frequenz des Hilfssignals ist,
daß während eines jeden horizontalfrequenten Austastintervalls in Abhängigkeit des abgeleiteten Taktsignals ein Adreßsignal für einen programmierbaren Festwertspeicher (9) erzeugt wird, in welchem der Signalverlauf des Hilfssignals abgelegt ist, und
daß ein am Ausgang des programmierbaren Festwertspeichers (9) erhaltenes Datensignal D/A-gewandelt wird und nach einer Tiefpaßfilterung als Hilfssignal zum Einsetzen in das Videosignal zur Verfügung steht.1. A method for generating an auxiliary signal which is frequency-coupled to the synchronous signal of a video signal and added to the video signal in the area of horizontal-frequency blanking intervals, characterized in that
that a clock signal coupled to the horizontal frequency of the synchronous signal is derived, the frequency of which is a multiple of the frequency of the auxiliary signal,
that an address signal for a programmable read-only memory ( 9 ) is generated during each horizontal-frequency blanking interval depending on the derived clock signal, in which the waveform of the auxiliary signal is stored, and
that a data signal obtained at the output of the programmable read-only memory ( 9 ) is D / A converted and is available as an auxiliary signal for insertion into the video signal after low-pass filtering.
einen mit Horizontal-Synchronimpulsen des Videosignals verkoppelten Taktgenerator (3),
einen Adreßzähler (8) zum Zählen von Taktimpulsen, die von dem Taktgenerator (3) abnehmbar sind,
einen programmierbaren Festwertspeicher (9), dessen Adreßeingänge mit Adreßausgängen des Adreßzählers (8) verbunden sind,
einen D/A-Wandler (11) an Datenausgängen des programmierbaren Festwertspeichers (9),
einen mit dem Ausgang des D/A-Wandlers (11) verbundenes Tiefpaßfilter (12) und
eine Addierstufe (15) zur Zusammensetzung des Videosignals und eines am Ausgang des Tiefpaßfilters (12) abnehmbaren Hilfssignals im Bereich der horizontalfrequenten Austastintervalle.7. Circuit arrangement for performing the method according to claim 1, characterized by
a clock generator ( 3 ) coupled to horizontal synchronizing pulses of the video signal,
an address counter ( 8 ) for counting clock pulses which can be removed from the clock generator ( 3 ),
a programmable read-only memory ( 9 ), the address inputs of which are connected to address outputs of the address counter ( 8 ),
a D / A converter ( 11 ) at data outputs of the programmable read-only memory ( 9 ),
a low-pass filter ( 12 ) connected to the output of the D / A converter ( 11 ) and
an adding stage ( 15 ) for composing the video signal and an auxiliary signal which can be taken off at the output of the low-pass filter ( 12 ) in the region of the horizontal frequency blanking intervals.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19893909847 DE3909847A1 (en) | 1989-03-25 | 1989-03-25 | Method and circuit arrangement for generating an auxiliary signal |
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