DD206039A5

DD206039A5 - Digitales fernsehsignalverarbeitungssystem

Info

Publication number: DD206039A5
Application number: DD82244673A
Authority: DD
Inventors: Glenn A Reitmeier
Original assignee: Rca Corp
Priority date: 1981-11-09
Filing date: 1982-11-08
Publication date: 1984-01-11
Also published as: FI75711C; FR2516333B1; PT75797B; AU9016982A; DE3241411C2; PT75797A; FI823741L; KR910002610B1; AT392381B; IT8224132A0; FR2516333A1; PL238943A1; DK497482A; JPH0714218B2; BE894962A; ZA828175B; ES517027A0; CA1195769A; FI823741A0; US4502074A

Abstract

ES WIRD EIN SYSTEM ZUR FILTERUNG UND DEMODULIERUNG DIGITALER FARBSIGNALGEMISCHE BESCHRIEBEN, IN WELCHEM DIE SIGNALE ZUR ENTFERNUNG VON AUSSERBANDRAUSCHEN VOR ABSCHLUSS DES DEMOULATIONSVORGANGES GEFILTERT WERDEN. ZUNAECHST WERDEN MITEINANDER VERSCHACHTELTE DIGITALE FARBSIGNALABTASTWERTE MIT HILFE EINES FREQUENZBEZIEHUNG ZUM FARBTRAEGER DES VIDEOSIGNALS STEHENDE SIGNALE DEMODULIERT, UM VERSCHACHTELTE FARBSIGNALGEMISCHABTASTWERTE UNTERSCHIEDICHER ABTASTPHASENLAGEN IM BASISBANDFREQUENZBEREICH ABZULEITEN. DIE VERSCHACHTELTEN FARBSIGNALGEMISCHABTASTWERTE WERDEN EINEM DIGITALFILTER(52, 54, 60)MIT EINER RATE ZUGEFUEHRT, DIE EIN VIELFACHES DER FARBTRAEGERFREQUENZ IST. DIE GEWICHTSFAKTOREN DES FILTERS WERDEN SO GEWAEHLT, DASS SICH EINE BANDBREITE ERGIGT, INNERHALB DEREN FARBSIGNALGEMISCH LIEGT, WAEHREND AUSSERBANDRAUSCHEN ENTFERNT WIRD. DA DIE EINGANGSSINGALFOLGE FUER DAS DIGITALFILTER VERSCHACHTELTE FARBSINGNALGEMISCHABTASTWERTE ENTHAELT, SIND ABWECHSELNDE STUFEN DES FILTERSCHIEBEREGISTERS ANGEZAPFT, SO DASS DIE AUSGANGSFOLGE GEFILTERTE FARBSIGNALGEMISCHBATASTWERTE ENTHAELT. EIN AUSGANGSABTASTSCHALTER(70)BEWIRKT EINE PHASENDEMODULATION DER AUSGANGSFOLGE DURCH AUSWAHL VON ABTASTWERTEN MIT EINER VERRINGERTEN ABTASTRATE ENTSPRECHEND DEM NYQUIST-KRITERIUM DER FARBSIGNALE UND LIEFERT EIN ODER ZWEI AUSGANGSFOLGEN DES GEFILTERTEN UND VOLLENDS DEMODULIERTEN FARBSIGNALGEMISCHES.

Description

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Digitales Fernsehsignalverarbeitungssystem

Anwendungsgebiet _der .Erf indung :.

Die Erfindung betrifft digitale Fernsehsignalverarbeitungssysteme und bezieht sich insbesondere auf digitale Farbsignalfilter- und Demodulationssysteme. Charakteristik .der bekannten technischen ...Lösungen :. Wenn ein analoges Videosignal in einem Fernsehempfänger digital verarbeitet werden soll, dann muß es zuerst in einem Analog/Digital-Konverter digital codiert werden. Der A/D-Konverter tastet das Videosignal entsprechend dem Nyquist-Theorem mit einer Frequenz ab, die im allgemeinen auf die Farbträgerfrequenz bezogen ist (also beispielsweise drei- oder viermal so groß wie diese ist). Wird ein NTSC-Videosignal mit der vierfachen Farbträgerfrequenz (4f ) abgetastet, dann bestehen die Signalabtastwerte aus Summer, und Differenzen der Leuchtdichte- und Farbinformationssignale. Wenn insbesondere die Abtastphase mit der Nullgradachse des Farbsynchronsignals zusammenfällt, dann erscheinen die Farbanteile der Abtastwerte in der Folge -(B-Y), (R-Y), (B-Y) und -(R-Y). Fällt die Abtastphasenlage mit der I-Achse des Farbsynchronsignals zusammen (57°) , dann er-

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scheinen die Farbabtastwerte in der Folge I, Q, -I und -Q. Nach der digitalen Codierung können Leuchtdichte- und Farbinformation durch Kammfilterung oder Horizontalfilterung voneinander getrennt werden zu einer Folge von Leuchtdichtesignalabtastwerten und einer Folge von Farbsignalgemischabtastwerten, wobei letztere entweder in der Form -(B-Y), (R-Y) oder I, Q, vorliegen. An dieser Stelle treten beide Signale üblicherweise mit der Frequenz des Abtastsignals, welches vom A/D-Konverter benutzt wird, auf. Während man im Leuchtdichtekanal generell die hohe Abtastfrequenz beibehalten muß, läßt sich die Abtastrate der Farbsignale mit ihrer geringeren Bandbreite entsprechend ihrem Nyquist-Theorem verringern.

Die oben erwähnten Farbsignalgemischfolgen für die Abtastfrequenz 4f werden mit der Farbträgerfrequenz moduliert, wobei jeder Signalabtastwert ein einzelnes Stück Farbinformation bildet. Daher kann man eine Quadraturdemodulation durchführen durch Auswahl jedes zweiten Abtastwertes an zwei Ausgängen mit einer Frequenz von der zweifachen Farbträgerfrequenz. Für Farbsignale der Form -(B-Y), (R-Y) lauten die beiden demodulierten Farbsignalfolgen -(B-Y), (B-Y), -(B-Y), (B-Y) und (R-Y), -(R-Y), (R-Y), -(R-Y), die beide die doppelte Farbträgerfrequenz (2f ) haben. Ähnlich lauten für Farbsignale der Form I, Q die demodulierten Farbsignalfolgen I, -I, I, -I und Q, -Q, Q, -Q, ebenfalls mit der Frequenz 2f

^- se

Zi.el der .Erfindung.;.

Im NTSC-System nimmt das Farbsignalgemisch gewöhnlich Bandbreiten von 0 bis 0,5 MHz für die Signale (B-Y), (R-Y) und Q bzw. 0 bis 1,5 MHz für das Signal I ein. Demzufolge ist die Abtastfrequenz von 2f im Vergleich mit den Nyquist-Abtastfrequenzen für diese Bandbreiten zu hoch, und dadurch tritt in den Farbsignalen hochfrequentes Rauschen'auf. Es ist daher erwünscht, die Abtastfrequenz der Farbsignale herabzusetzen, und dadurch wird auch die nachfolgende FarbsignalVerarbeitungsschaltung weniger komplex. Eine Möglichkeit hierzu besteht einfach im Wealassen von Sicnalabtast-

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werten. Da jedoch jeder Farbabtastwert einzeln abgeleitet worden ist, können die Abtastwerte Außerbandrauschen enthalten, welches die Farbsignale verfälscht, wenn man Abtastwerte einfach unterdrückt. Es ist daher wünschenswert, die Abtastfrequenz der Farbsignale zu unterdrücken und Außerbandrauschen in einem System zu eliminieren, welches eine einfache Schaltung verwendet

Darlegung, „des Wesens der Erfindung: Gemäß den Prinzipien der Erfindung ist ein System zur FiI-terung und Demodulierung eines digitalen Farbsignalgemisches vorgesehen, bei welchem die Signale gefiltert werden, um Außerbandrauschen vor Abschluß des Demodulationsprozesses zu entfernen. Bei,einer ersten Ausführung der Erfindung werden digitale Farbsignalabtastwerte zuerst mit einem in Beziehung zur Farbträgerfrequenz stehenden Signal demoduliert, wobei ineinandergeschachtelte Farbsignalgemisch-Abtastwerte unterschiedlicher Abtastphasenlagen im Basisfrequenzband entstehen. Diese verschachtelten Farbsignalgemisch-Abtastwerte werden einem Digitalfilter mit einer Frequenz zugeführt, die' ein. Vielfaches der Farbträgerfrequenz beträgt. Die Gewichtsfaktoren des Filters werden so gewählt, daß man eine Bandbreite erhält, bei welcher das Farbsignalgemisch durchgelassen wird, während gleichzeitig Außerbandrauschen entfernt wird. Da die Eingangssignalfolge für das Digitalfilter ineinandergeschachtelte Farbsignalgemisch-Abtastwerte enthält, sind abwechselnde Stufen des Filterschieberegisters angezapft, so daß die Ausgangsfolge gefilterte und verschachtelte Farbsignalgemischabtastwerte umfaßt. Ein· Ausgangsschaiter vervollständigt die Phasendemo- dulation der Ausgangsfolge durch Auswahl von Abtastwerten mit einer reduzierten Abtastfrequenz entsprechend dem Nyquist-Kriterium für die Farbsignale und erzeugt entweder eine oder zwei Ausgangsfolgen gefilterter und völlig demodulierter Farbsignalgemische.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung sind die angezapften Schieberegisterstufen des Digitalfilters mit

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zwei unterschiedlichen Sätzen von Gewichtsfaktor- und Signalkombinationsstufen gekoppelt. An den Filterausgangssignalen können somit die gefilterten Signale I und Q mit ungleichen Bandbreiten entstehen, welche mit den gewünschten Bandbreiten der gefilterten Signale übereinstimmen.

Ausf üh.rungsb.e i.sp i el e :. In den beiliegenden Zeichnungen zeigen

Fig. 1 als Blockschaltbild einen Teil eines Fernsehempfängers mit einem Filter- und Demodulatorsystem gemäß

der Erfindung; Fig. 2 Schwingungsformen zur Erläuterung der Betriebsweise der Schaltung nach Fig. 1;

Fig. 3 als Blockschaltbild einen Taktsignalgenerator zur Verwendung bei der Schaltung nach Fig. 1;

Fig. 4 als Blockschaltbild einen Signalmultiplexer zur Verwendung bei der Schaltung nach Fig. 1; Fig. 5 als Blockschaltbild eine detailliertere Ausführung des Ausgangsschalters der Schaltung nach Fig. 1; Fig. 6 als Blockschaltbild eine weitere Ausführungsform

eines Filter- und Demodulatorsystems gemäß der Erfindung; Fig. 7 Schwingungsformen zur Erläuterung der Betriebsweise der Schaltung nach Fig. 6 und Fig. 8 als Blockschaltbild' einen Taktsignalgenerator zur Verwendung der Schaltung nach Fig. 6.

Gemäß.Fig. 1 wird ein Fernsehsignal von einer Antenne 10 empfangen und nacheinander von einem Tuner 12, Zwischenfre-

30'quenzschaltungen 14 und einem Videodemodulator 16 verarbeitet, die üblicherweise aufgebaut sind. Das demodulierte Videosignal am Ausgang des Demodulators 16 wird dem Eingang eines Analog/Digital-Konverters 20 zugeführt. Dieser tastet das Videosignal mit der vierfachen Farbträgerfrequenz 4f ab und erzeugt digitale Abtastwerte des Videosignals" mit dieser Frequenz. Jeder digitale Abtastwert (Wort) kann beispielsweise acht Bit umfassen, die parallel erzeugt werden.

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Bei einem 8-Bit-System wird das analoge. Videosignal auf einen von 256 diskreten Pegeln quantisiert. Der Abtasttakt 4f für den A/D-Konverter 20 wird von einem Taktgenerator 22 erzeugt, der das Signal in Phasen- und Frequenzsynchronismus mit dem Farbsynchronsignal des analogen Videosignals erzeugt, welches vom Videodemodulator 16 geliefert wird.

Das vom A/D-Konverter 20 gelieferte digitalisierte Videosignal wird dem Eingang eines digitalen Kammfilters 24 zugeführt, welches so aufgebaut sein kann, daß es in der im Aufsatz "Digital Television Image Enhancement" von John P. Rossi in 84 SMPTE,. 545-551 (1974) beschriebenen Weise arbeitet. Das Kammfilter 24 erzeugt ein separates Leuchtdichtesignal Y, welches einer nicht dargestellten Leuchtdichtesignalverarbeitungsschaltung zugeführt wird.

Das Kammfilter 24 erzeugt auch ein separates Farbsignal C, welches aus einer Folge miteinander verschachtelter Farbsignalabtastwerte unterschiedlicher Abtastphasen besteht und dem Eingang eines Farbverstärkers 3 2 zugeführt wird. Dieser verstärkt das Farbsignal in Abhängigkeit von einem vom Benutzer betätigten Farbsättigungssignal und läßt das ,verstärkte Farbsignal zum Eingang einer digitalen Farbanhebungsschaltung 3 4 gelangen. Die Schaltung 34 ist ein Digitalfilter, welches die Charakteristik des Farbsignals an dieser Stelle so verändert, daß die Charakteristik der Zwischenfrequenzschaltungen 14 kompensiert wird. Die Zwischenfrequenz schaltungen setzen üblicherweise die Farbträgerfrequenz an die untere Frequenzflanke des ZF-Durchlaßbereiches, so daß die Farbseitenbänder einen Frequenzabfall von 6dB pro Oktave aufweisen.. Die Schaltung 34 kompensiert diesen Abfall, so daß das Farbsignal im wesentlichen eine flache Amplituden-Frequenz-Kennlinie bekommt. Wenn die ZF-Schaltungen 14 so ausgelegt werden, daß der Amplitudenfrequenzgang der Farbsignale flach verläuft, dann kann die Schaltung 3 4 durch ein Farbbandfilter ersetzt werden, dessen Kennlinie um die Farbträgerfrequenz herum lokalisiert ist.

-te-

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Die angehobenen oder durch einen Bandpaß geführten digitalen Farbsignale werden einem Signalmultiplexer 40 zugeführt, der einen Multiplexschalter 44 enthält, dessen Eingängen nichtinvertierte digitale Farbsignale und durch einen Inverter 42 invertierte Farbsignale zugeführt werden. Der Multiplexerschalter 44 wird mit der.Farbträgerfrequenz (f ) durch ein vom Taktgenerator 22 geliefertes Signal geschaltet. Der Schalter 44 liefert an seinem Ausgang abwech-selnd invertierte und nichtinvertierte Farbsignalabtastwerte. Für ein Abtastsignal von 4f besteht die Folge von Abtastwerten, welche der Schalter 44 liefert, aus ineinandergeschachtelten Signalabtastwerten zweier Arten, die in Quadratur zueinanderstehen. Der Signalmultiplexer 40 bewirkt dadurch eine farbträgerfrequente Demodulation der digitalen Farbsignale, wobei die beiden verschiedenartigen Signalabtastwerte mit einer Frequenz 2f auftreten. Bei dieser Aus-

sc .

führungsform sind die Farbsignale in das Basisband demoduliert, obwohl die verschachtelten Komponenten in Quadraturbeziehung zueinander bleiben.

Das Ausgangssignal des Multiplexers 40 gelangt zu einem Eingang eines digitalen Transversalfilters und Demodulators' 50. Die. Filter- und Demodulatorschaltung 5Ό¹ enthält ein. serielles Schieberegister 52, Gewichtsfaktorschaltungen 60, eine Signalkombinationsschaltung 54 und einen Demultiplexerschalter 70. Das Schieberegister 52 ist bei dieser Ausführungsform ein 12-stufiges Schieberegister, dessen Stufen mit τ. bis- T₁- bezeichnet sind. Die am Ausgang des Signalmultiplexers 40 entstehenden Farbsignalabtastwerte werden der ersten Stufe T₁ des Schieberegisters 52 und einer Gewichtsfaktorschaltung 61 zugeführt. Bei diesem Beispiel werden die Farbsignalabtastwerte durch das Schieberegister 52 mit Hilfe des Taktsignals von 4f verschoben. Die Ausgänge der Schieberegisterstufen. T₂, τ., τ,, τ , !...und τ sind angezapft, und die Ausgangsanzapfungen sind mit Eingängen von-Gewichtsfaktorschaltungen 62, 63, 64, 65, 66 und 67 verbunden. Die Ausgänge der Gewichtsfaktorschaltungen 60 sind mit

2U673~7 den Eingängen der Signalkombinationsschaltung 5 4 verbunden, deren Ausgang wiederum mit dem Eingang des Demultiplexerschalters 70 gekoppelt ist. Der Demultiplexerschalter 70 wählt unter Steuerung das Schaltsignal 1/2f (R-Y) und 1/2f (B-Y) abwechselnd von der Signalkombinationsschaltung 24 erzeugte Signalabtastwerte aus. Diese Schaltsignale werden vom Taktgenerator 22 in Phasenquadratur zueinander erzeugt und haben Frequenzen von der halben Farbträgerfrequenz (1/2f ). Der Demultiplexerschalter 70 erzeugt gefilterte und demodulierte Farbsignalgemische (R-Y)' und (B-Y)' an seinen Ausgängen, welche dann einer nicht dargestellten Farbsignalverarbeitungsschaltung zugeführt werden können. Der Demultiplexerschalter 70 bewirkt somit eine Phasenquadraturdemodulation gefilterter Basisband-Farbsignalgemische.

Die Betriebsweise der in Fig. 1 veranschaulichten Schaltung sei anhand der in Fig. 2 dargestellten Kurvenformen erläutert. Fig. 2a' zeigt eine Kurvenform 260, welche mehreren Zyklen des analogen Farbsynchronsignals oder eines mit diesem. in Phase und Frequenz übereinstimmenden Signals entspricht. Der Taktgenerator 22 erzeugt aufgrund des Farbsynchronsignals einen Abtastimpulszug 262 der Frequenz 4f für den A/D-Konverter 20 und das Schieberegister 52, der in Fig. 2b gezeigt ist. Wenn das Videosignal zu Zeitpunkten des Auftretens der Vorderflanke der 'Impulse des Impulszuges 262 abgetastet wird, dann entsprechen die einzelnen Farbsignalabtastwerte -(B-Y), (R-Y), (B-Y). und -(R-Y) über einen Farbträgerzyklus, wie dies aus Fig. 2b ersichtlich ist.· Ein Farbsignalimpulszug dieser Form wird dem Signalmultiplexer 40 zugeführt.

Der Multiplexerschalter 44 läßt unter Steuerung durch das Schaltsignal f , das in Fig. 2c als Kurvenform 264 gezeigt ist, abwechselnd Paare nichtinvertierter und invertierter Farbsignale ah seinen Ausgang gelangen. Wenn das Signal 264 einen niedrigen Wert hat, dann läßt der Multiplexerschalter 44 nichtinvertierte Signale an seinen' Ausgang gelangen,

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in diesem Fall Abtastwerte (R-Y) und (B-Y) , die bei 90° bzw. 180° bezüglich des Signals 260 auftreten. Hat das Signal 264 einen hohen Wert, dann werden, nichtinvertierte Signalabtastwerte vom Inverter 4 2 ausgewählt und an den Ausgang des Multiplexers weitergeleitet. Der Inverter invertiert die Abtastwerte -(R-Y) und -(B-Y) dann in Abtastwerte (R-Y) • und (B-Y). Damit entsteht am Ausgang des Signalmultiplexers 40 eine kontinuierliche Folge positiver Farbsignalabtastwerte mit einer Frequenz vom Vierfachen der Farbträgerfrequenz aus im Basisband verschachtelten Farbsignalgemischen.

Diese Folge von Farbsignalabtastwerten wird in und durch das Schieberegister 52 unter Steuerung durch das Signal 4f geschoben. Wenn die Abtastwerte durch das Register hindurchlaufen, dann gelangen abwechselnd Abtastwerte (B-Y) und (R-Y) an die Gewichtsfaktorschaltungen 60. Nach einem Zyklus des Signals 4f werden beispielsweise momentan Signalabtastwerte (B-Y) in den geradzahligen Schieberegisterstufen τ_ο, τ., τ,, τ_ο, τ._ und τ_1ο gespeichert, und der Ge-2 4 ο ο 10 Iz "

wichtsfaktorschaltung 51 wird auch ein Abtastwert (B-Y) zugeführt. Zu dieser Zeit werden in den nichtangezapften ungeradzahligen Stufen Abtastwerte (R-Y) gespeichert. Die Signalabtastwerte (B-Y) an den Anzapfungen werden dann durch die Gewichtsfaktorschaltungen 60 gewichtet, und die ausgekoppelten gewichteten Signale werden von der Signalkombinationsschaltung 54 kombiniert, welche.an ihrem Ausgang ein gefiltertes Signal (B-Y) liefert. Beim nächsten Zyklus des Signals 4f werden die Abtastwerte (R-Y) in die angezapften Stufen verschoben, und die Abtastwerte (B-Y) werden in die nichtangezapften Stufen verschoben. Die Signalabtastwerte (R-Y) werden dann gewichtet und kombiniert zu'einem gefilterten Signal (R-Y) am Ausgang der Kombinationsschaltung 54. Auf diese Weise entsteht eine Folge gefilterter und miteinander verschachtelter Signale (B-Y) und (R-Y) am Ausgang der- Signalkombinationsschaltung 54 mit der Signalfrequenz 4f . Bei der hier beschriebenen Ausführung- sind ^- se

die Gewichtsfaktoren so gewählt, -daß: sich am Ausgang der

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Signalkombinationsschaltung 5 4 eine. Tiefpaßkennlinie mit einer Bandbreite von etwa 0 bis 0,5 MHz ergibt.

Die gefilterte Farbsignalfolge am Ausgang der Signalkombinationsschaltung 54 wird dann gleichzeitig hinsichtlich ihrer Abtastfrequenz herabgesetzt und quadraturdemoduliert durch Abtastung der Signalfolge unter Verwendung von Signalen unterschiedlicher Phase mit der halben Farbträgerfrequenz. Dies erfolgt mit Hilfe des Demultiplexerschalters unter Steuerung durch Abtastsignale 1/2f (R-Y) und

S O

1/2f (B-Y). Das Signal 1/2f (R-Y) ist als ausgezogenes

SO SO

Signal 266 in Fig. 2d gezeigt, und es tastet die gefilterte Signalfolge während des Auftretens eines Abtastwertes (R-Y) in jedem zweiten Zyklus der Frequenz des Farbsynchronsignals ab. Ähnlich tasten die Impulse 1/2f (B-Y)₇ die in

se

Fig. 2e durch das ausgezogene Signal 268 dargestellt sind, die gefilterte Signalfolge während des Auftretens der gefilterten Abtastwerte (B-Y) ab. Auf diese Weise erzeugt der Demultiplexerschalter 70 gefilterte und demodulierte Ausgangssignale (R-Y)' und (B-Y)', deren Signalwerte mit einer Frequenz 1/2f geschaltet werden. Die Abtastfrequenz

SC

von 1/2f erlaubt eine Nyquist-Bandbreite von 0,895MHz

5 ν

beim NTSC-System, die ausreichend ist für die Bandbreite von 0 bis 0,5 MHz des Farbsignalgemisches. Die gefilterten Ausgangssignale, die mit der halben Farbträgerfrequenz auftreten, sind somit wegen der Grenzfrequenz bei 0,5 MHz des Filters im wesentlichen frei von Außerbandrauschen und Verfälschungskomponenten.

Der Taktgenerator 22 aus Fig.. 1 kann in. der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise aufgebaut werden.Das analoge Videosignal wird einem Tor 80 für das Farbsynchronsignal zugeführt, welches durch einen Tastimpuls für die Farbsynchronsignaltastung gesteuert wird und ein getastetes Farbsynchronsignal an einen Spitzendetektor in Form einer Abtast- und Halteschaltung 82, eine Vergleichsschaltung 86 und einen Taktgenerator 88 für eine Taktfrequenz von 4f liefert. Der

— T"T —

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Taktgenerator 88 kann in der Weise aufgebaut sein, wie es in der US-Patentanmeldung Nr. 297,556 ( DS- Patentanmeldung P 32 32 357.3) mit dem Titel "Digital Color Television Signal Demodulator" vom 31. August 1981 beschrieben ist. Der Taktsignalgenerator 88 erzeugt ein Abtastsignal mit 4f , wie es in Fig. 2b gezeigt ist. Die Abtastse

und Halteschaltung 8-2 erzeugt einen Schwellwert, dessen Pegel gleich dem Spitzenwert des Farbsynchronsignals ist und an einem Spannungsteiler 84 abfällt, so daß ein Schwellwertpegel V gemäß Fig. 2a erzeugt wird. Dieser Schwellwertpegel wird einem zweiten Eingang der Vergleichsschaltung 8 zugeführt. Das Abtastsignal 4f wird dem Signaleingang

SC

eines 2-Bit-Zählers 90 zugeführt, und das Ausaangssignal der Vergleichsschaltung 86 wird auf den Einstelleingang des Zählers 90 gegeben.

Der "2"-Ausgang des 2-Bit-Zählers 90 ist mit dem Eingang eines inverters 102 und einem Eingang eir^es NOR-Tores 94 gekoppelt. Der "1"-Ausgang des 2-Bit-Zählers 90 ist mit einem zweiten Eingang des NOR-Tores 94 und mit einem Eingang eines UND-Tores 100 gekoppelt. Der Ausgang des Inverters liegt an einem zweiten Eingang des UND-Tores 100.

Der Au.sgang des NOR-Tores 9 4 ist mit dem Takteingang C eines D-Flipflops 96 und .mit einem Eingang eines UND-Tores 98 gekoppelt. Der Ausgang Q des Flipflops 96 ist mit dem Eingang D des Flipflops, und sein Ausgang Q ist mit dem zweiten Eingang eines UND-Tores 98 gekoppelt. Der Ausgang des UND-Tores 100 liegt am Eingang C eines Flipflops104 und an einem Eingang eines UND-Tores 108. Der Ausgang Q des Flipflops 104 ist mit einem zweiten Eingang des UND-Tores 108 gekoppelt, und der Ausgang Q des Flipflops 104 liegt am Eingang D dieses Flipflops. Der·Tastimpuls für die Tastung des Farbsynchronimpulses wird dem Eingang eines monostabilen Multivibrators 107 zugeführt, dessen Ausgang mit den Rücksetzeingängen der Flipflops 96 und 104 gekoppelt ist.

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Im Betrieb zählt der 2-Bit-Zähler 90 die Impulse des Abtastsignals 4f . Der Zählvorgang des Zählers 90 wird während jedes Farbsnychronsignalintervalls durch die Vergleichsschaltung 9 6 synchronisiert. Diese Vergleichsschaltung erzeugt während jedes Zyklus des Farbsynchronsignals einen Ausgangsimpuls, wenn das Farbsynchronsignal 260 am negativen Eingang der Vergleichsschaltung während des Zeitintervalls t., bis t~ (siehe Fig. 2b) den Schwellwert V_mtJ über-

Y Δ lii

steigt. Der Vergleichsschaltungsimpuls hält den Zähler 90 während dieses Zeitintervalls in seinem Einstellzustand, und zu dieser Zeit ist der Ausgangszustand des Zählers Drei. Nach der Zeit t~ beginnt der Zähler 90 mit der Vorderflanke des Impulses (R-Y)„ in Fig. 2b zu zählen. Der Zähler 90 wird dadurch synchronisiert und erzeugt für jeden Abtastwert (B-Y) einen Zählwert Eins, für jeden Abtastwert -(R-Y) einen Zählwert Zwei, für jeden Abtastwert -(B-Y) einen Zählwert Drei und für jeden Abtastwert (R-Y) einen Zählwert Null, wie dies durch die Zahlen unter dem Signal 262 in Fig. 2b angedeutet ist.

Wenn der Zähler 90 in dieser Folge arbeitet, dann entsteht am "2"-Ausgang des Zählers ein Ausgangssignal, wie es die Signalform 264 in Fig. 2c veranschaulicht. Dieses Signal ist das gewünschte Abtastsignal f für den Signalmuitiplexer 40. Dem NOR-Tor -94 werden die Zählerausgangssignale zugeführt und es liefert bei jedem Zählwert Null ein hohes Ausgangssignal. Das'Flipflop 96 wird durch das vom NOR-Tor 94 gelieferte Signal abwechselnd gesetzt und rückgesetzt und aktiviert und sperrt dadurch abwechselnd das UND-Tor während abwechselnder Zyklen des Farbsynchronsignals. Die Flipflops 96 und 104 werden zu Beginn jedes Tastintervalles für das Farbsynchronsignal durch einen, vom monostabilen Multivibrator 106 gelieferten Rücksetzimpuls synchronisiert. Dadurch wird sichergestellt, daß die Flipflops während des 5 ersten Zyklus des Farbsynchronsignals' und danach während jedes zweiten Zyklus des Farbsynchronsignals gesetzt werden. Somit erzeugt das UND-Tor 98 Ausgangsimpulse während jedes

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zweiten Zählwertes Null des Zählers 90. Das Ausgangssignal des UND-Tores 98 ist das gewünschte Signal 1/2f (R-Y) für den Demultiplexerschalter 70/ und es hat die in Fig. 2d gezeigte Kurvenform, in welcher die Vorderflanken zu den Zeitpunkten der Vorderflanken der ausgezogen gezeichneten Impulse auftreten und die Rückflanken an den durch die gestrichelte Linie 267 gezeichneten Stellen erscheinen.

In ähnlicher Weise erzeugt das UND-Tor 100 Impulse während jedes Zählwertes Eins des Zählers 90. Jeder zweite dieser Impulse gelangt durch das UND-Tor 108, wenn dieses vom Flipflop 104 aktiviert wird. Das Ausgangssignal des UND-Tores 106 ist das gewünschte Signal 1/2f (B-Y) für den Demultiplexerschalter 70, dessen Vorderflanken zu den Zeitpunkten der Vorderflanken der ausgezogenen Impulse 268 in Fig. 2b auftreten und deren Rückflanken an den durch die gestrichelte Linie gezeigten Abfallflanken 26 9 erscheinen.

Der Signal-multiplexer 40 aus Fig. 1 kann in der in Fig. 4 veranschaulichten Weise aufgebaut sein. Die Schaltung gemäß Fig. 4 ist für 4-Bit-Signale ausgelegt, jedoch kann sie in einfacher Weise auch für Digitalwörter größerer Bitlängen erweitert werden.

Gemäß Fig, 4 werden die Bits des von der Farbanhebungsschaltung 74 gelieferten digitalen Farbsignals- parallel den Eingängen von EXKLUSIV-ODER-Toren 110, 112,114 und 11 β zugeführt. In diesem Beispiel von 4-Bit-Wörtern gelangt das niedrigstwertige Bit B zum Eingang des EXKLÜSIV-ODER-Tores 116, die Bits B₁ und B₂ zu den EXKLUSIV-ODER-Toren 114 und 112 und das höchstwertige Bit B₃ zum EXKLUSIV-ODER-Tor 110. Die Ausgangssignale der jeweiligen EXKLUSIV-ODER-Tore werden Eingängen A_Q, A₁, A₂ und A₃ eines Addierers 140 zugeführt. Die EXKLUSIV-ODER-Tore 110, T12, 114 und .116 erhalten auch das Signal f , welches ferner einem Eingang B_n der Addierschaltung 140 ' zugeführt werden. Den übrigen B-Eingängen B₁, 3_ und B₃ werden Signale mit dem Logikpegel'O"

-2Θ-

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zugeführt. Das Ausgangssignal des Signalmultiplexers entsteht an den Addiererausgängen Σ_η, Σ , Σ_ und Σ-,.

Wenn im Betrieb das Signal 264 f während jedes Auftretens

^Ό se ^J

positiver Farbsignalabtastwerte (R-Y) und (B-Y) positiv ist, wie dies die Figuren 2b und 2c zeigen, dann gelangen die Signalabtastwerte uninvertiert zur Addierschaltung 140, wo sie zu einem Wert von 0000 an den B-Ausgängen addiert werden. Die an den Addiererausgängen entstehenden Signalabtastwerte haben dieselben Werte wie die Eingangssignale zum Multiplexer.

Während des Auftretens negativer Farbsignalabtastwerte -(R-Y) und - (B-Y) ^;bewirkt der hohe Pegel des Signals f , daß die EXKLÜSIV-ODER-Tore 110, 112, 114 und 116 die Bitwerte der zugeführten Farbsignalabtastwerte invertieren. Die Eingangssignalabtastwerte gelangen dann in invertierter Form zu den Eingängen A der Addierschaltung 140, welche die invertierten Abtastwerte zu einem Wert 0001 an den Eingängen B der Addierschaltung invertiert. Die Addierschaltung erzeugt auf diese Weise ein Zweierkomplement der Eingangssignale, wodurch die negativen Farbsignalabtastwerte in positive Signalabtastwerte umgewandelt werden.

Die Funktion der Addierschaltung 2 40 nach Fig.' 4 besteht in der Addition eines Wertes eines niedrigststelligen Bits zu den invertierten Farbsignalabtastwerten. Die Schaltung nach Fig. 4 läßt sich gegebenenfalls vereinfachen durch Weglassen,der Addierschaltung und Zuführung der Ausgangssignale der EXKLÜSIV-ODER-Tore unmittelbar zu dem Digitalfilter 50. Dadurch entsteht jedoch in den Ausgangssignalen des Multiplexers 40 während jedes Paares invertierter Signalabtastwerte ein Fehler von einem Bit. Da jedoch dieser Fehler mit der. Frequenz der invertierten Signalabtastwerte 5 wiederkehrt, also mit der Farbträgerfrequenz, läßt er sich durch das Digitalfilter praktisch eliminieren, dessen Grenzfrequenz unter der Farbträgerfrequenz liegt.

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Der Demultiplexerschalter 70 kann in der in Fig. 5 veranschaulichten Weise aufgebaut sein. Der Ausgang der Signalkombinationsschaltung 5 4 ist parallel mit den Eingängen D von D-Flipflops 72 und 74 geschaltet. Das Flipflop 72 wird durch das Signal 1/2f (B-Y) an seinem Eingang C getaktet,

S C

und das Flipflop 74 wird durch das Signal 1/2f (R-Y) an seinem Eingang C getaktet. An den Ausgängen Q der Flipflops entstehen gefilterte und demodulierte Signale (B-Y)' und (R-Y)¹. Wenn die Ausgangssignale der Signalkombinationsschaltung 54 8-Bit-Digitalwörter sind, dann wiederholt sich jedesFlipflop achtmal, so daß für jeden Ausgang eine 8-Bit-Verriegelung gebildet wird. Sollen die demodulierten und gefilterten Signale,in einer einzigen Folge für die nachfolgende Signalverarbeitung beibehalten werden, dann braucht nur eine 8-Bit-Verriegelungsschaltung benutzt zu werden.

Diese Verriegelungsschaltung würde durch die UND-verknüpften Signale 1/2f (B-Y) und 1/2f (R-Y) getaktet. Bei einer sol-

SC SC

chen Schaltung kann es weiterhin erwünscht sein, die Phase eines der Abtastsignale zu verändern, so daß die gefilterten Signale in abwechselnden Farbsynchronsignalzyklen getastet werden anstatt in denselben Signalzyklen, wie es in den Figuren 2d und 2e gezeigt ist.

Ein zweites Filter- und Demodulatorsystem gemäß der Erfindung ist in Fig. 6 gezeigt. Hier ist der Ausgang des MuItiplexerschalters 44 gemäß Fig.. 1 mit dem Eingang- einer ersten Stufe τ. eines Schieberegisters 152 gekoppelt. Das Schieberegister wird durch ein Taktsignal' 4f _{T n} getaktet. Die ge-

SCi. , vi

radzahligen Stufen t„, τ,, \_r, τ_ο, r _Λ und T_1n haben An-

/ 4b ο Iu Iz

zapfungen, die mit Gewichtsfaktorschaltungen 172, 173, 174, 175, 176 bzw. 177 gekoppelt sind. Der Eingang der ersten Stufe T₁ ist mit einer Gewichtsfaktorschaltung 171 gekoppelt. Die Ausgänge dieser Gewichtsfaktorschaltungen 170 sind mit den Eingängen einer Signalkombinationsschaltung 1,7 δ gekoppelt, deren Ausgang an den Eingang eines Demultiplexerschalters 172 gelegt ist. Dieser wird durch ein Taktsignal ^fscl

-«- 24 4 6 73 7

Die Ausgangsanzapfungen der geradzahligen Schieberegisterstufenx„, χ ., τ,, r„ und τ.._ sind mit den Eingängen von Gewichtsfaktorschaltungen 161, 162, 163, 164 bzw. 165 gekoppelt. Die Ausgänge dieser Gewichtsfaktorschaltungen 160 sind an die Eingänge einer Signalkombinationsschaltung 154 gelegt, deren Ausgang mit dem Eingang eines Demultiplexerschalters 170 gekoppelt ist, welcher durch ein Abtastsignal 1/2f ₀ getaktet wird.

Die Betriebsweise der Schaltung nach Fig. 6. sei im Zusammenhang mit den in Fig. 7 veranschaulichten Signalformen erläutert. Das Signal 260 in Fig. 7a veranschaulicht ein in Phasen- und Frequenzs.ynchronismus mit der Farbsynchronsignalkomponente des analogen Videosignals liegendes Signal. Das analoge Videosignal wird durch Abtastung mit einem Abtastsignal 4f _, welches in Phase mit der I-Achse des Farbscj., y

Synchronsignals liegt, digital codiert. Die abgetrennten Farbsignalabtastwerte werden auf diese Weise in der Folge I, Q, -I, -Q abgetastet, wie dies das Signal 27 4 in Fig.7b zeigt. Der Signalmultiplexer 40 invertiert dann die negativen Signalabtastwerte zu einer positiven Abtastwertfolge der Form I, Q, I, Q. Dieser Signalmultiplexer wird wiederum durch ein Abtastsignal f gesteuert, welches in Fig. 7c

se

als Signal 276 bezeichnet ist. Die Abtastwerte für 1 und Q der positiven Abtastwertfolge kehren mit einer Frequenz von 2f wieder.

se

Die Folge der Farbsignalabtastwerte I und Q wird in und durch das 'Schieberegister 152 unter Steuerung durch das ~ Signal 4f _ _. geschoben. Das Schieberegister nimmt nach aufeinanderfolgenden Verschiebungen abwechselnde Zustände an, in welchen die I-Signalabtastwerte in den ungeradzahligen Stufen oder die Q-Signalabtastwerte in den geradzahligen Stufen gespeichert'werden. Im ersten Zustand wird ein Signal 5 I dem Eingang der Gewichtsfaktorschaltung 171 zugeführt und Signale I, die sich in den Stufen τ_, τ,,

τ,-, Tg₇ τ. und

befinden, werden abgegriffen und Gewichtsfaktorschaltun-

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gen 172, 173, 174, 175, 176 bzw. 177 zugeführt. Die ausgekoppelten gewichteten Signale von den Gewichtsfaktorschaltungen 170 werden mit einer Signalkombinationsschaltung zu einem gefilterten I-Signal I' kombiniert. Die Gewichtsfaktoren der Schaltung 170 werden so gewählt, daß am Ausgang der Signalkombinationsschaltung 176 eine Tiefpaßcharakteristik mit einer Bandbreite von etwa 0 bis 1,5 MHz entsteht. Die gefilterten I-Signale am Ausgang der Signalkombinationsschaltung 156 werden durch ein Abtastsignal f_SCT ^mi"t der Farbträgerfrequenz abgetastet, wodurch entsprechend dem Nyquist-Kriterium eine Bandbreite von -1,79 MHz im NTSC-System ermöglicht wird. Das Abtastsignal f j wird dem Demultiplexerschalter 172 zugeführt, der eine Ausgangssignalfolge der Form I,', ¹T*' ¹^' ··· liefert, wie sie in Fig. 7d dargestellt ist.

Während des zweiten Zustandes werden die Q-Signalabtastwerte in die geradzahligen Stufen geschoben. Die Signalabtastwerte Q werden von den Stufen t„, τ,, Tg, x_g und τ. ausgekoppelt und Gewichtsfaktorschaltungen 1.61, 162,. 163, 164 bzw. 165 zugeführt. Die ausgekoppelten gewichteten Signalabtastwerte Q an den Ausgängen der Gewichtsfaktorschaltungen 160 werden in der Signalkombinationsschaltung 154 zu einem gefilterten Q-Signal Q' kombiniert. Die Gewichtsfaktoren der Schaltungen 160 sind so gewählt, daß am Ausgang der Signalkombinationsschaltung 154 eine Tiefpaßcharakteristik mit einer Bandbreite von etwa 0 bis 0,5 MHz entsteht. Die gefilterten Q-Signale am Ausgang der Signalkombinationsschaltung 154 werden durch ein Abtastsignal 1/2f _Q mit der halben Farbträgerfrequenz abgetastet, womit eine Nyquist-Bandbreite von 0,895 MHz im NTSC-System möglich wird. Das Abtastsignal 1/2f steuert den Demultiplexerschalter 170, der eine Ausgangssignalfolge in der Form Q..', Q^', Qg¹ ... erzeugt, wie sie in Fig. 7c veranschaulicht ist. Auf diese 5 Weise dämpft die Schaltung nach Fig. .6 das Außerbandrauschen und demoduiiert die Farbsignalgemische I und' Q ungleicher Bandbreiten.

-Sri-

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Weiterhin erfordern die Schaltungen nach den Fig. 1 und 6 nur ein einziges Filterschieberegister unter vorteilhafter Ausnutzung der Verschachtelung der Farbsignalgemische, welche beide gefiltert und demoduliert werden. Das Filter ergibt ein gutes.Signal/Rausch-Verhalten/ weil zwei Abtastwerte jeder Art der Farbsignalgemische in jedem Farbträgerzyklus in das Filter' eingetastet werden.

Die Schaltung nach Fig. 6 arbeitet zusammen mit einem Signalmultiplexer 40,. wie er in erfindungsgemäßer Ausbildung in Fig. 4 veranschaulicht ist. Die Demultiplexerschalter 170 und 172 können jeweils ein einziges Verriegelungsregister anstatt eines Doppelverriegelungsregisters gemäß Fig. 5 enthalten. Der Taktgenerator nach Fig. 3 erfordert jedoch eine gewisse Modifikation zur Filterung und Demodulierung der Signale I und Q, wie es durch die Schaltung nach Fig. 8 veranschaulicht ist. Elemente aus Fig. 3 erscheinen auch in Fig. & und sind dort mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet.

In der Schaltung nach Fig. 8 arbeiten das Tor 80 für das Farbsynchronsignal, die als Spitzendetektor wirkende Abtast- und Halteschaltung' 82, der monostabile Multivibrator 106 und der Spannungsteiler 84, die ebenso wie in Fig. 3 angeordnet sind, auch in der im Zusammenhang mit Fig. 3 beschriebenen Weise. Der Taktgenerator 188 nach Fig. 8 reagiert auf das Farbsynchronsignal und erzeugt ein abtastfrequentes Signal 4f _T von der vierfachen Farbträgerfrequenz 4f , welches gleichphasig mit der I-Achse des Farbsvnchronsignals ist.

Der Taktgenerator 188 kann so aufgebaut sein, wie' es in der bereits erwähnten US-Patentanmeldung Nr. 297,556 beschrieben ist. Das Abtastsignal 4f wird dem Signaleingang des 2-Bit-Zählers 90 zugeführt. Das Ausgangssignal der Ver- gleichsschaltung 86 wird auf den Rücksetzeingang des Zählers 90 über die Serienschaltung eines Kondensators 180 mit einer Diode 184 gegeben. Ein Spannungsteiler. 182 liefert am. Verbindung spunk-1 des Kondensators 180 mit der Diode 184 eine

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Gleichvorspannung.

Die Ausgänge "1" und "2" des Zählers 90 sind mit den Eingängen eines EXKLUSIV-NOR-Tores 192 gekoppelt. Der Ausgang "2" ist ferner mit einem Eingang eines UND-Tores T94 und mit dem Eingang eines Inverters 102 gekoppelt. Der Ausgang "1" des Zählers 90 liegt am Eingang eines Inverters 196' und an einem Eingang eines UND-Tores 100. Der Ausgang des Inverters 196 ist mit einem zweiten Eingang des UND-Tores gekoppelt, und der Ausgang des Inverters 102 1st mit einem zweiten Eingang des UND-Tores 100 gekoppelt. Ein D-Flipflop 96 und ein UND-Tor 98 sind mit dem Ausgang des UND-Tores 194 gekoppelt und im übrigen in der aus Fig. 3 ersichtlichen Weise geschaltet.

Im Betrieb zählt der Zähler 90 Impulse des Signals 4f _n vom Taktgenerator 188. Das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung synchronisiert wiederum den Zähler während der Farbsynchronsignalintervalle. Wenn das Farbsynchronsignal den Schwellwertpegel V_TH übersteigt, wie es im Zeitpunkt t. in Fig. 7a veranschaulicht ist, dann wird das Ausgangssignal der Vergleichsschaltung 96 positiv und bleibt, so bis zu einem späteren Zeitpunkt t₂- Der Schwellwertpegel V wird so eingestellt, daß der Zeitpunkt t₁ auftritt, ehe das Farbsynchronsignal die Phasenlage von 3 27° der' Q-Achse erreicht, wie etwa eine.Phasenlage von 315°. Der von der Vergleichsschaltung 86 erzeugte positive Impuls wird vom Kondensator 180 differenziert,' und dabei entsteht zum Zeitpunkt t., ein kurzer positiv gerichteter Impuls und zum Zeitpunkt t-,- ein kurzer negativ gerichteter Impuls, wie aus Fig. 8 ersichtlich ist. Der positiv gerichtete Impuls wird dem Setzeingang des Zählers 90 über eine Diode T84 zugeführt, so daß der Zähler zum Zeitpunkt t. auf den Zählstand 3 eingestellt wird. Die Diode schneidet auch den negativ gerichteten Impuls ab und verhindert, daß dieser den Zähler 90 erreicht.

Auf diese Weise wird der Zähler 90 synchronisiert, so daß er die Impulse I nach Fig. 7b als "1", die Impulse Q als "2",

die Impulse -I als "3" und die Impulse -Q als "O" zählt.

Wird der Zähler in dieser Weise synchronisiert, dann entsteht durch die EXKLUSIV-NOR-Verknüpfung der Zählerausgangssignale durch das Tor 192 das gewünschte Signal f für den

S C

Signalmultiplexer 40, wie dies in Fig. 7c durch das Signal 275 veranschaulicht ist. Das UND-Tor 100 erzeugt in jedem Farbsynchronsignalzyklus einen Impuls bei einem Zählwert Eins entsprechend dem gewünschten Abtastsignal f -r- Das ' Ausgangssignal des UND-Tores 100 nimmt einen hohen Wert an und ist koinzident mit der Vorderflanke des ausgezogen gezeichneten Impulses 277 in Fig. 7d und geht auf einen niedrigen Wert über,.. wie es der gestrichelte Übergang 278 -- -zeigt. Das UND-Tor 194 erzeugt in jedem Farbsynchronsignalzyklus bei einem Zählwert von Zwei einen Ausgangsimpuls. Diese Impulse entstehen abwechselnd am Ausgang des UND-Tores 98, wobei ihre Vorderflanken mit den Vorderflanken der ausgezogenen Impulse 279 in Fig. 7e zusammenfallen und ihre Rückflanken durch die unterbrochene Linie 280 gezeichnet sind. Das vom UND-Tor 98 erzeugte Signal ist das Abtastsignal 1/2f_scQ.

Claims

-ZO-

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Digitales Fernsehsignalverarbeitungssystem

Patentansprüche

1) Vorrichtung zur Erzeugung gefilterter und demodulierter digitaler Farbsignale für einen Fernsehsignalempfänger, der eine Quelle digitaler phasen- und frequenzmodulierter . Farbsignale enthält, dadurch ge k e η η ζ e i c h net, daß die digitalen Farbsignale von der Quelle dem Eingang einer Einrichtung (40) zugeführt werden, welche an ihrem Ausgang Basisband-Digitalfarbsignale mit ineinander verschachtelten Abtastphasen liefert, daß die phasenmodulierten Basisband-Digitalfarbsignale einem Eingang eines Digitalfilters (52,54,60) zugeführt werden, dessen Charakteristik im wesentlichen gleich der gewünschten Bandbreite der demodulierten Digitalfarbsignale ist und dessen Ausgang' mit einer Filter- und Demodulatorschaltung (70) gekoppelt ist, welche gefilterte und demodulierte digitale Farbsignale liefert.

I'

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T 2) Vorrichtung nach Punkt -\ _f dadurch gekennzeichnet, daß die das digitale Farbsignal liefernde Filter- und Demodulatorschaltung (70) eine Einrichtung zur Demultiplexierung digitaler Basisband-Farbsignale mit verschachtelten Abtastphasen enthält, welche eine Mehrzahl digitaler Farbsignale ( (R-Y) ', (B-Y)') erzeugt, von denen jedes eine besondere Abtastphase darstellt.

3) Vorrichtung nach Punkt 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Filter- und Demodulatorschaltung (40), welche die digitalen Basisband-Farbsignale mit verschachtelten Abtastphasen liefert, eine Einrichtung (44) zur Demodulierung des digitalen Farbsignals von einem Frequenzbereich um den Farbträger in digitale Basisband-Farbsignale enthält. 15

4) Vorrichtung nach -tunkt 3, dadurch gekennzeichnet, daß drei Taktsignalquellen (22) vorgesehen sind, deren erste Taktsignale (4fsc) mit einem Vielfachen der Farbträgerfrequenz und in Phasensynchronismus mit dieser liefert, deren zweite Taktsignale (fsc) mit. einem Bruchteil (Untervielfachen) der Taktsignalfrequenz der ersten Taktsignalquelle und in Phasensynchronismus mit diesen liefert, und deren dritte Taktsignale (1/2fse (R-Y) ';1/2fse (B-Y') mit einem Bruchteil (Untervielfachen) der Frequenz der Taktsigna-Ie der zweiten Taktsignalquelle und in Phasensynchronismus mit diesen liefert, und daß die Quelle (10-20,24-34) der digitalen Farbsignale unter Steuerung durch die Taktsignale (4fsc) der ersten Quelle die phasen- und frequenzmodulierten digitalen Farbsignale liefert, daß die Demulitplexerschaltung (70) unter Steuerung durch die Taktsignale . (1/2fsc) der dritten Taktsignalquelle die Mehrzahl der digitalen Farbsignale liefert, von denen jedes eine besondere Äbtastphase darstellt, und daß der Demodulator (44) unter Steuerung durch die Taktsignale (fsc) von der zweiten Taktsignalquelle 5 die digitalen Basisband-Farbsignale mit ineinandergeschachtelten Abtastphasen erzeugt.

- %- Ik 4 0 / 0 /

5) Vorrichtung nach -t'UJürt -J₇ dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle (10-20,24-34) des digitalen Farbsignals eine Quelle (10-16) eines Videosignalgemisches, das eine Synchronsignalkomponente enthält, umfaßt, daß mit der Quelle des Videosignalgemisches eine Einrichtung (20) zum Abtasten des Videosignalgemisches mit einem Vielfachen der Frequenz des Farbsynchronsignals und in einer vorbestimmten Phasenbeziehung mit diesem gekoppelt ist zur Erzeugung einer Folge digitaler Signalabtastwerte mit'einer Mehrzahl von Phasen, daß mit der Abtasteinrichtung eine Signaltrennschaltung (24-34) zur Trennung der Leuchtdichte- und Farbanteile der Signalabtastwerte gekoppelt ist zur Erzeugung einer Folge digitaler Farbsignalabtastwerte mit einer Mehrzahl von Phasen, daß die das digitale Farbsignal im Basisband erzeugende Schaltung (40) einen mit der Signaltrennschaltung gekoppelten Demodulator (44,52) zur Demodulierung der Farbsignalabtastwerte mindestens einer der Mehrzahl von Phasen aus dem Frequenzbereich um die Farbsynchronsignalfrequenz zur Erzeugung digitaler Basisband-Farbsignalabtastwerte mit einer Mehrzahl von Abtastphasen aufweist, und daß ein Digitalfilter (52,54,60) vorgesehen ist, welches ein Schieberegister (52) enthält, dem das digitale Basisband-Farbsignal zugeführt wird und das eine Mehrzahl von Schieberegisterstufen (T₁-T₁₉) enthält, welche so ange-

I I «^

ordnet sind, daß gleichzeitig digitale Basisband-Farbsignalabtastwerte einer gegebenen Abtastphase gespeichert werden, und daß das Filter eine Kombinationsschaltung (54) zur arithmetischen Kombinierung von Signalabtastwerten aus der Mehrzahl von Stufen enthält zur Erzeugung einer Folge gefilterter Farbsignalabtastwerte der gegebenen Abtastphase an dem Ausgang.

6) Vorrichtung nach Punkt; 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Mehrzahl der Schiebereg,isterstufen (^τ-|~^τ-]₂^ ^im Sinne einer sequentiellen Speicherung der digitalen Basisband-Farbsignalabtastwerte mit verschachtelten Abtastphasen angeordnet sind, daß die Kombinationsschaltung (54) zur

& 4 ^l U ' ν S

arithmetischen Kombination der Signalabtastwerte eine Folge gefilterter Farbsignalabtastwerte eine Mehrzahl von Abtastphasen erzeugt, und daß die das digitale Farbsignal erzeugende Schaltung (70) eine Demultiplexschaltung (70). aufweist, welche die Folge der gefilterten Farbsignalabtastwerte demultiplexiert und eine Mehrzahl digitaler Farbsignale erzeugt, welche jeweils eine spezielle Abtastphase darstellen.

7) Vorrichtung nach Pururfc I₁ dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle (10-20,24-34) digitaler Farbsignale eine Folge von Signalabtastwerten erster und zweiter Abtastphasen, erzeugt, daß das digitale Filter (52,54,70) ein Schieberegister (52) enthält, dem die Folge von Signalabtastwerten zugeführt wird und as eine erste Mehrzahl angezapfter Schieberegisterstufen ^^x-\~^x-x-y) enthält, von denen jeweils eine Gruppe durch eine andere Gruppe einer zweiten Mehrzahl von Schieberegisterstufen getrennt ist, daß mit der ersten Gruppe der Mehrzahl angezapfter Schieberegisterstufen (τ -/X₄ · ♦ · τ., -χι eine Mehrzahl von Gewichtsfaktor schaltungen (61 bis 67) gekoppelt ist, und daß mit den Gewichtsfaktorschaltungen eine Einrichtung (54) zur Erzeugung einer Folge gefilterter Farbsignalabtastwerte gekoppelt ist, und daß die das digitale Farbsignal erzeugende Schaltung (70) eine Abtasteinrichtung (70) aufweist, welche die Folge gefilterter Farbsignalabtastwerte abtastet und ein erstes gefiltertes Farbsignal erzeugt, wenn die erste Mehrzahl angezapfter Schieberegisterstufen Farbsignalabtastwerte der ersten Abtastphase enthält, und ein zweites gefiltertes Farbsignal erzeugt, wenn die erste Mehrzahl angezapfter Schieberegisterstufen Farbsignalabtastwerte der zweiten Abtastphase enthält.

8) Vorrichtung nach -riinirt η_/ dadurch gekennzeichnet, daß mit dem. Schieberegister (52)- ein erster Taktsignalgenerator (22) zur Verschiebung der Folge digitaler Farbsignale durch das Schieberegister mit einer ersten Rate (fsc)

-5-

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gekoppelt ist und daß mit der Abtasteinrichtung (70) ein zweiter Taktsignalgenerator (22) zur Lieferung eines Taktsignals (1/2f se (R-Y) ',. 1/2fse (B-Y) ' ) gekoppelt ist, dessen Taktfrequenz niedriger als die erste Rate ist. 5

9) Vorrichtung nach iUruru -j ^ dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle (10-20,24-34)digitaler Farbsignale eine Folge von Farbsignalgemischen unterschiedlicher Polaritäten erzeugt, daß die das digitale Basisband-Farbsignal erzeugende Schaltung (70) eine die Farbsignalgemischfolge von der Quelle einem Eingang einer Einrichtung (44) zuführende Schaltung enthält, die an ihrem Ausgang eine Farbsignalgemischfolge der gleichen Polarität liefert, und daß die Farbsignalgemischfolge der gleichen Polarität dem Eingang eines Digitalfilters (52,54,60) zugeführt wird, welches an seinem Ausgang gefilterte digitale Farbsignale mit eine Störsignalkomponenten außerhalb der Bandbreite des Farbsignalgemisches dämpfenden Charakteristik liefert.

10) Vorrichtung nach Punkt j;9*, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Ausgang des Digitalfilters (50) eine Abtasteinrichtung (70) gekoppelt ist, welche die am Ausgang gelieferten Signale mit einer Rate abtastet, die mindestens so groß ist wie das Nyquist-Kriterium der Farbsignalgemischbandbreite.

11) Vorrichtung nach, PunJsx 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle (10-20,2 4-3 4)digitaler Farbsignale eine Folge von Farbsignalgemischen einer ersten und einer zweiten Art liefert, daß ein zweites Digitalfilter (152,170,156) vorgesehen ist, welches ein gemeinsames Schieberegister (152) mit dem ersten Digitalfilter (152,154,160) hat und dem die Folge der Farbsignalgemische von der Quelle' zugeführt wird und das' an einem ersten Ausgang eine andere 5 Kennlinie wie am Ausgang des zweiten Digitalfilters aufweist, daß mit dem Ausgang des ersten Digitalfilters eine Abtasteinrichtung (170) zum Abtasten der von dem ersten

4 4 b / ό /

Digitalfilter gelieferten Signale mit einer Rate, die mindestens so groß wie das Nyquist-Kriterium des Farbsignalgemisches der ersten Art ist, gekoppelt ist, und daß mit dem Ausgang des zweiten Digitalfilters eine Abtastschaltung

(172) gekoppelt ist, welche die vom zweiten Digitalfilter gelieferten Signale mit einer Rate abtastet, die mindestens so groß wie das Nyquist-Kriterium des Farbsignalgemisches der zweiten Art ist.

12) Vorrichtung nach Punlct 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Quelle digitaler Farbsignale eine Folge abwechselnder Farbsignalgemische erster und zweiter Abtastphasen liefert, daß die Folge des Farbsignalgemisches einem Eingang eines Schieberegisters (152) zugeführt wird, welches eine Mehrzahl angezapfter Schieberegisterstufen enthält, daß das erste Digitalfilter das Schieberegister, eine mit einer · Gruppe der angezapften Schieberegisterstufen gekoppelte erste Mehrzahl von Gewichtsfaktorschaltungen (160) und eine mit der ersten Mehrzahl von .Gewichtsfaktorschaltungen (160) gekoppelte Kombinationsschaltung (154) , welche eine erste Summe gewichteter Anzapfungssignale erzeugt, umfaßt, daß das zweite Digitalfilter das Schieberegister, eine mit einer Gruppe der angezapften Schieberegisterstufen gekoppelte zweite Mehrzahl von Gewichtsfaktorschaltungen (170) und eine mit der zweiten Mehrzahl von Gewi-chtsfaktorsehaltungen (170) gekoppelte Kombinationsschaltung (156), welche eine zweite Summe gewichteter Anzapfungssignale liefert, umfaßt, daß die das digitale Farbsignal erzeugende Schaltung (170, 172) eine mit der ersten KombinationsSchaltung (154) gekoppelte Abtasteinrichtung (170) gekoppelt ist, welche das erste Summensignal abtastet, wenn der ersten Mehrzahl von Gewichtsfaktorschaltungen ein Farbsignalgemisch der ersten Abtastphase zugeführt wird, und daß mit der zweiten Kombinationsschaltung (156) eine Abtasteinrichtung (T72) gekop-5 pelt ist, welche das zweite Summensignal abtastet, wenn der zweiten Mehrzahl von Gewichtsfaktorschaltungen das Farbsignalgemisch der zweiten Abtastphase zugeführt wird.

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13) Vorrichtung nach Punkt 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Taktsignalgenerator (22) zur Erzeugung eines ersten Taktsignals (4fsc) mit einer gegebenen Frequenz, ferner ein zweiter Taktisignalgenerator (22) zur Erzeugung eines zweiten Taktsignals (fsc) mit einer Frequenz, die niedriger als die gegebene Frequenz ist und eine gegebene Phasenlage hat, und ein dritter Taktsignalgenerator zur Erzeugung eines dritten Taktsignals (1/2£sc) mit einer Frequenz , die kleiner als die gegebene Frequenz ist und eine unterschiedliche Phasenlage als die gegebene Phasenlage hat, vorgesehen sind, daß ein zweites Digitalfilter (152, 170,156) ein Schieberegister (152) gemeinsam mit dem ersten Digitalfilter hat und einem Eingang dieses Schieberegisters die digitalen Farbsignale zugeführt-werden und unter Steuerung durch das erste Taktsignal durch das Schieberegister hindurchgeschoben werden und daß das zweite Digitalfilter an seinem Ausgang eine andere Kennlinie aufweist als das erste Digitalfilter, daß mit dem Ausgang des ersten Digitalfilters eine Abtasteinrichtung (170) gekoppelt ist,.welche die dort auftretenden Signale unter Steuerung durch das zweite Taktsignal abtastet, und daß mit dem Ausgang des zweiten Digitalfilters eine Abtasteinrichtung (172) gekoppelt ist, welche die dort auftretenden Signale unter Steuerung durch das dritte Taktsignal abtastet.

- Hierzu 7 Blatt Zeichnungen -