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Vorrichtung zur Umwandlung eines Farbfernsehsignals einer bestimmten Norm in ein
Signal einer anderen Norm
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Umwandlung eines Farbfernsehsignals einer bestimmten Norm in ein Signal einer andern Norm, welches Signal eine Komponente aufweist, welche sich hauptsächlich auf die Helligkeit einer Szene bezieht, und wenigstens eine Komponente aufweist, die aus einer mit einem oder mehreren Signalen modulierten Hilfsträgerwelle besteht, die sich auf den Farbinhalt jener Szene beziehen.
Bei einem bekannten Farbfernsehsystem besteht die erstere Komponente, das Helligkeitssignal, aus einer Kombination von drei Signalen, von denen das erste sich auf die grünen Lichtkomponenten der Szene, das zweite auf die roten Lichtkomponenten der Szene und das dritte auf die blauen Lichtkomponenten der Szene bezieht.
Die zweite Komponente besteht aus einer Hilfsträgerwelle, welche in Quadratur mit zwei Signalen moduliert ist, welche ebenfalls Kombinationen der drei Signale sind, die sich auf die grünen, roten bzw. blauen Lichtkomponenten der Szene beziehen, welche Kombinationen sich jedoch voneinander und zugleich von der Kombination, aus der das Helligkeitssignal besteht, unterscheiden.
Zugleich enthält das bei diesem bekannten System übertragene Signal die erforderlichen Synchronisiersignale für die Horizontal- und die Vertikalabtastungen wie auch eine Bezugsschwingung, der in den Empfängern für das System Spannungen für die bei diesem System erforderliche synchrone Demodulation der Hilfsträger- welle entnommen werden.
Mit Rücksicht auf die Tatsache, dass für die Übertragung von Fernsehsignalen im allgemeinen und Farbfernsehsignalen im besonderen nicht überall die gleichen Übertragungsnormen verwendet werden, kann es erwünscht sein, ein nach einer ersten Norm aufgebautes Signal in ein nach einer zweiten Norm aufgebautes Signal umzuwandeln.
Nach einem Verfahren werden von einem ersten Farbfernsehsignal drei Signale abgeleitet, die sich auf die roten, die grünen bzw. die blauen Lichtkomponenten der Szene beziehen, und jedes dieser drei Signale wird auf dem Schirm einer Bildröhre abgebildet. Jedes dieser Bilder wird darauf mit Hilfe geeigneter Aufnahmeröhren, von denen Zeilen- und Bildfrequenz den betreffenden Frequenzen des Systems nach der zweiten Norm entsprechen, in ein Signal umgewandelt.
Die weitere Verarbeitung dieser drei Signale erfolgt ebenfalls nach dieser Norm, die ausser Vorschriften betreffs Zeilen- und Bildfrequenz zugleich Vorschriften gibt hinsichtlich der Zusammensetzung der zweiten Komponente, der Wahl der Hilfsträgerwellenfrequenzen, der Art der Modulation, welche bei der Übertragung verwendet wird (z. B. positive oder negative Modulation) usw.
Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf den Fall, dass die erste nach der einen Norm aufgebaute Komponente von einem für ein System nach der andern Norm bestimmten Empfänger wie ein für jenen Empfänger bestimmtes Helligkeitssignal verarbeitet wird, dass die zweite Komponente in den beiden Systemen analog aufgebaut ist, aber dass die Frequenzen der dabei verwendeten Hilfsträgerwellen für die beiden Systeme verschieden sind.
Die Erfindung bezweckt in einem solchen Fall eine Vorrichtung zur Umwandlung eines Farbfernsehsignals einer bestimmten Norm in ein Signal einer andern Norm anzugeben, welche die Verwendung von drei Bildröhren und drei Aufnahmeröhren vermeidet.
Die Vorrichtung nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Signal der bestimmten Norm einerseits einem Filter, das die aus einer modulierten Hilfsträgerwelle bestehenden Komponenten aus diesem Signal entfernt, zugeführt wird und anderseits einem Filter zugeführt wird, das nur eine oder mehrere dieser Komponenten durchlässt und dass das Ausgangssignal des letzteren Filters mit Hilfe von dazu geeigneten Mitteln in der Frequenz nach jener Stelle in dem Frequenzspektrum hin verschoben wird, wo sich die aus einer modulierten Hilfsträgerwelle bestehenden Komponenten im Signal nach der andern Norm befinden, und dass das Ausgangssignal des ersteren Filters mit diesen
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auf diese Weise in der Frequenz verschobenen Komponenten über einen Verzögerungskreis kombiniert wird,
dessen Verzögerung im wesentlichen dem Unterschied zwischen den im letzteren Filter und den genannten Mitteln auftretenden Verzögerungen und den im ersteren Filter auftretenden Verzögerungen gleich ist.
Die Erfindung wird an Hand einer Figur beispielsweise näher erläutert. Fig. 1 stellt ein Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung nach der Erfindung dar und Fig. 2 zeigt die relativen Lagen der verschiedenen Frequenzen.
In der Fig. 1 stellt 1 die Signalquelle des Signals nach einer bestimmten Norm dar. Es wird angenommen, dass dieses Signal aus einer Komponente besteht, welche sich hauptsächlich auf die Helligkeit einer Szene bezieht, und aus einer Komponente, die aus einer in Quadratur modulierten Hilfsträgerwelle besteht. Es wird ferner angenommen, dass die Teilbildfrequenz dieses Signals 60 Hz ist, die Anzahl der Zeilen, aus denen ein Bild aufgebaut ist, 525 beträgt, und die Frequenz der Hilfsträgerwelle/1 = 3, 58 MHz ist. Weiter wird angenommen, dass der von der zweiten Komponente eingenommene Frequenzbereich innerhalb des von der ersten Komponente eingenommenen Frequenzbereiches liegt. Bekanntlich wählt man dann fi zur Herabsetzung der störenden Erscheinungen zwischen den beiden Komponenten vorzugsweise gleich einem ungeraden Vielfachen der halben Zeilenfrequenz.
Die Zeilenfrequenz beträgt in diesem Fall 15750 Hz.
Dieses Signal ist jetzt in ein Farbfernsehsignal nach einer andern Norm umzuwandeln, welches ebenfalls aus einer Komponente besteht, welche sich hauptsächlich auf die Helligkeit einer Szene bezieht, und aus einer Komponente, welche aus einer in Quadratur modulierten Hilfsträgerwelle besteht. Jedoch wird jetzt angenommen, dass die Teilbildfrequenz 50 Hz, die Anzahl der Zeilen, aus denen ein Bild aufgebaut ist, 625 beträgt und die Frequenz der Hilfsträgerwelle z. B./2 = 4, 43 MHz ist. Wenn auch in diesem Fall angenommen wird, dass der von der zweiten Komponente eingenommene Frequenzbereich innerhalb des von der ersten Komponente eingenommenen Frequenzbereiches liegt, so wird vorzugsweise ebenfalls gleich einem ungeraden Vielfachen der halben Zeilenfrequenz gewählt sein.
Die Zeilenfrequenz des Signals nach dieser zweiten Norm beträgt 15625 Hz.
Es zeigt sich jetzt, dass die erste nach der ersten Norm aufgebaute Komponente von einem für ein System nach der zweiten Norm bestimmten Empfänger ausgezeichnet verarbeitet werden kann.
Dies hängt zusammen mit der Tatsache, dass ein für 50 Hz bestimmter Vertikalablenkgenerator gleich gut auf Synchronisierimpulse reagiert, welche eine Wiederholungsfrequenz von 60 Hz aufweisen, und dass der Unterschied der Zeilenfrequenzen relativ so gering ist, dass auch die Zeilenablenkvorrichtung nicht merkbar durch den Unterschied der Zeilenfrequenzen beeinflusst wird.
Zugleich gilt hier, dass die zweite Komponente in den beiden Fällen analog aufgebaut ist, aber dass die Frequenzen der dabei verwendeten Hilfs- trägerwellen verschieden sind.
Das Ausgangssignal der Signalquelle 1 wird einerseits einem Filter 10 zugeführt, das die zweite Komponente aus diesem Signal entfernt, so dass am Ausgang dieses Filters nur die erste Komponente auftritt, obgleich in dieser Komponente die Frequenzen in der Umgebung der Hilfsträgerwelle fehlen, anderseits einem Filter 2, das die erste Komponente aus diesem Signal entfernt, so dass am Ausgang dieses Filters nur die zweite Komponente auftritt, obgleich die Frequenzen der ersten Komponente in der Umgebung der Hilfsträger- welle hier als Störelemente vorhanden sind.
Durch die obige Wahl der Hilfsträgerwellenfrequenz ist der Einfluss dieser Störelemente jedoch gering.
Das Ausgangssignal des Filters 2 wird einem Modulator 3 zugeführt, dem zugleich eine aus einem Oszillator 4 stammende Trägerwelle mit der Frequenz fi zugeführt wird.
Das Ausgangssignal des Modulators 3 wird darauf einem Filter 5 zugeführt, das z. B. das obere Seitenband dieses Signals durchlässt. Die Hilfsträgerwelle der zweiten Komponente ist hierin als fx +fi vorhanden.
Diese Frequenz Ix ist derart gewählt, dass das Ausgangssignal des Filters 5 in der Frequenz weder mit dem Frequenzbereich der zweiten Komponente nach der einen Norm noch mit dem Frequenzbereich der zweiten Komponente nach der andern Norm zusammenfällt.
Das genannte obere Seitenband wird einem Modulator 6 zugeführt, dem zugleich eine aus einem Oszillator 7 stammende Trägerwelle mit
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Ix + 11-1'2 zugeführtgleich 12 ist, aber ein ungerades Vielfaches der halben Zeilenfrequenz des Systems nach der ersten Norm beträgt.
Dass'2 annähernd gleich/2 sein soll, wird deutlich sein : Der Empfänger für das System nach der zweiten Norm ist ja für die Verarbeitung einer zweiten Komponente mit einer Hilfsträgerwelle, deren Frequenz gleich 12 ist, bemessen. Der für die Demodulation der in Quadratur modulierten Hilfsträgerwelle erforderliche Oszillator in einem
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chronisiert werden können.
Dass f'2 auch gleich einem ungeraden Vielfachen der halben Zeilenfrequenz des Systems nach der ersten Norm sein soll und also im allgemeinen nicht genau gleich 12 gewählt werden kann, das gleich einem ungeraden Vielfachen der halben Zeilenfrequenz des. Systems nach der zweiten Norm ist, hängt mit der Tatsache zusammen, dass der Empfänger für das System nach der zweiten Norm ein Signal verarbeitet, dessen Zeilen- und Teilbildfrequenzen die des Systems nach der ersten Norm sind, so dass die in der Frequenz transponierte Hilfsträgerwelle die genannte Beziehung in Bezug auf die Zeilen-
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frequenz nach der ersten Norm beibehalten muss.
Es wird deutlich sein, dass diese 1'2 auferlegten Bedingungen auch vorzugsweise erfüllt werden, wenn der Frequenzbereich der zweiten Komponente der ersten Norm nicht mit dem Frequenzbereich der ersten Komponente der ersten Norm zusammenfällt, wobei es also nicht erforderlich ist, dass 11 gleich einem ungeraden Vielfachen der halben Zeilenfrequenz der ersten Norm ist.
Es sei bemerkt, dass, wenn der Frequenzbereich der zweiten Komponente der zweiten Norm nicht mit dem Frequenzbereich der ersten Komponente der zweiten Norm zusammenfällt, 1'2 im Prinzip gleich 12 gewählt werden kann.
Das Ausgangssignal des Demodulators 6 wird einem Filter 8 zugeführt, welches von diesem
Signal jenen Teil durchlässt, in dem die Hilfsträgerwelle als 1'2 vorhanden ist.
Das am Ausgang des Filters 10 auftretende
Signal wird einer Verzögerungsleitung 11 zugeführt, welche in dieses Signal eine Verzögerung einführt, die, zusammen mit der Verzögerung des Filters 10, gleich den von den Filtern 2, 5 und 8 eingeführten Verzögerungen ist.
Schliesslich werden die Ausgangssignale der Verzögerungsleitung 11 und des Filters 8 miteinander in der Addiervorrichtung 9 kombiniert, an deren Ausgang 17 jetzt ein Signal auftritt, dessen erste Komponente der ersten Komponente des Ausgangssignals der Signalquelle 1 entspricht, und dessen zweite Komponente um eine Fre- quenz f'z-fi in bezug auf die zweite Komponente des Ausgangssignals der Signalquelle 1 verschoben ist und als solches geeignet ist, um von einem Empfänger nach der zweiten Norm ver- arbeitet zu werden.
In diesem Zusammenhang wird bemerkt, dass die für die Demodulation der in Quadratur modulierten Hilfsträgerwelle im Fernsehsignal vorhandenen Referenzsignale, die von gleicher
Frequenz sind, wie die Hilfsträgerwelle, von der Vorrichtung nach der Erfindung automatisch mittransformiert werden zu Signalen mit gleicher
Frequenz wie die neue Hilfsträgerwelle, so dass es nicht erforderlich ist, für diese Referenzsignale besondere Massnahmen zu treffen.
In den obigen Zeilen ist erwähnt, dass Ix derart gewählt ist, dass das Ausgangssignal des Filters 5 in der Frequenz weder mit dem Frequenzbereich der zweiten Komponente nach der einen Norm noch mit dem Frequenzbereich der zweiten
Komponente nach der andern Norm zusammen- fällt.
Eine mehr spezifizierte Bedingung bei der Wahl
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ponente nach der einen Norm, der zweiten Komponente nach der andern Norm und den höheren Harmonischen dieser Komponenten eingenommenen Frequenzbereiche vorzugsweise möglichst weit von dem von der zweiten Komponente nach der zweiten Norm eingenommenen Frequenzbereich entfernt sind.
Im übrigen ist die Wahl von Ix ganz frei. Da f',-fl eine gegebene Grösse ist, denn 11 ist durch das System nach der ersten Norm bestimmt und'2 soll annähernd gleiche, bestimmt durch das System nach der zweiten Norm, und ausserdem gleich einem ungeraden Vielfachen der halben Zeilenfrequenz des Systems nach der ersten Norm sein, ist es vorzuziehen, die Oszillatoren 4 und 7 miteinander zu koppeln. Dazu wird z.
B. eine Steuerschwingung, deren Frequenz gleich f',-f, ist, einem Phasendiskriminator 15 zugeführt, dem zugleich ein Signal zugeführt wird, dessen Frequenz gleich der Frequenzdifferenz der von den beiden Oszillatoren erzeugten Schwingungen ist. Dieses Signal wird in der Mischstufe 12 gebildet. Das Ausgangssignal des Phasendiskriminators 15 wird dem Regelorgan 16 des Oszillators 7 zugeführt. Dieses Regelorgan kann z. B. eine Reaktanzröhre sein.
Die Phase des Oszillators 7 wird dabei derart
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gungswegs möglichst gut der Phasencharakteristik des von den Elementen 10 und 11 gebildeten Übertragungswegs entspricht.
Da sowohl fi wie 1'2 gleich einem ungeraden Vielfachen der halben Zeilenfrequenz des Systems nach der ersten Norm ist und also 1'2 -lI gleich einem Vielfachen dieser Frequenz ist, kann die genannte Steuerschwingung auf einfache Weise aus den im Signal der ersten Norm vorhandenen Zeilensynchronisierimpulsen abgeleitet werden.
In dem in der Figur gezeigten Ausführungsbeispiel wird dazu das Ausgangssignal der Quelle 1 einer Vorrichtung 13 zugeführt, welche die Zeilensynchronisiersignale von diesem Signal trennt.
Die am Ausgang der Vorrichtung 13 auftretenden Zeilensynchronisierimpulse werden einer Vorrichtung 14 zugeführt, welche die höhere Harmonische der Zeilenfrequenz, welche gleich f,-f, ist, trennt, und nach etwaiger Verstärkung diese höhere Harmonische als Steuerschwingung dem Phasendiskriminator 15 liefert.
Im beschriebenen Ausführungsbeispiel lässt das Filter 5 das obere Seitenband des Ausgangssignals des Demodulators 3 durch. Natürlich kann ein Filter gewählt werden, das das untere Seitenband dieses Signals durchlässt. In diesem unteren Seitenband ist die Hilfsträgerwelle
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handen. Es wird deutlich sein, dass die vom Oszillator 7 gelieferte Trägerwelle in diesem Falle eine Frequenz gleich f , + f',-f, haben soll.
Wenn mehr als eine Komponente, die aus einer mit einem oder mehreren Signalen modulierten Hilfsträgerwelle besteht, die sich auf den Farbinhalt der Szene beziehen, in den Farbfernsehsignalen vorhanden ist, so wird natürlich jede jener Komponenten gesondert oder zusammen mit den andern jener Komponenten auf obige Weise in der Frequenz transponiert werden können.