DE1193986B

DE1193986B - Arrangement for converting NTSC color signals into PAL color signals and / or vice versa and method for transmission or magnetic recording using this arrangement

Info

Publication number: DE1193986B
Application number: DEJ24594A
Authority: DE
Inventors: Dr-Ing Norbert Mayer
Original assignee: Institut fuer Rundfunktechnik GmbH
Current assignee: Institut fuer Rundfunktechnik GmbH
Priority date: 1963-10-19
Filing date: 1963-10-19
Publication date: 1965-06-03

Description

Anordnung zur Umwandlung von NTSC-Farbsignalen in PAL-Farbsignale oder/und umgekehrt und Verfahren zur Übertragung oder magnetischen Aufzeichnung unter Verwendung dieser Anordnung Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Umwandlung von NTSC-Farbsignalen in PAL-Farbsignale oder/und umgekehrt und besteht darin, daß für die Umwandlung ein an sich bekannter Farbträgermodifikator verwendet wird.Arrangement for converting NTSC color signals into PAL color signals or / and vice versa and methods of transmission or magnetic recording Using This Arrangement The invention relates to an arrangement for conversion of NTSC color signals in PAL color signals and / or vice versa and consists in that a color carrier modifier known per se is used for the conversion.

Die Umwandlung von NTSC in PAL und die Rückwandlung von PAL in NTSC ist besonders vorteilhaft, wenn es sich darum handelt, ein NTSC-Signal über unvollkommene Übertragungsstrecken zu übertragen oder magnetisch aufzuzeichnen.The conversion from NTSC to PAL and the reconversion from PAL to NTSC is particularly advantageous when it comes to an NTSC signal over imperfect To transmit transmission routes or to record magnetically.

Es ist bekannt, durch- eine Abwandlung des NTSC-Systems die Auswirkungen von differentiellen Phasenfehlern sehr stark zu vermindern.It is known that the effects of a modification of the NTSC system to reduce very much of differential phase errors.

Das Prinzip einer solchen Abwandlung des NTSC-Systems wird an Hand der Abb. 1 erklärt.The principle of such a modification of the NTSC system is illustrated Fig. 1 explains.

Während der Zeile a wird der NTSC-Farbträger mit der durch die augenblickliche Farbe gegebenen Phasenlage a gesendet. In der darauffolgenden Zeile b wird der Farbträger jedoch durch einen Modifikator gedreht, so daß er mit der Phasenlage -rx gesendet wird. (Dabei ist angenommen worden, daß sich die Farbe in dieser Zeile nicht geändert hat.) Bei Vorhandensein eines Phasenfehlers -9p, bezogen auf den Burst, hat sich auf der Empfangsseite für die Zeile a der Farbträgerzeiger von der Lage l nach der Lage 1' und für die Zeile b von 2 nach 2' gedreht. Die Farbträgerphase für die Zeile b wird auf der Empfängerseite mit einem weiteren Modifikator von -(a-I-cp) nach +(a+cp) zurückgedreht, so daß wieder ein NTSC-Farbträger entsteht. Dieses Signal ist jedoch noch etwas unvollkommen, da die Lage des Farbvektors von Zeile zu Zeile um 2<p springt, was durch das Auge nur unvollkommen gemittelt wird. Eine bessere Mittelung erhält man, indem man die Zeilen a und b über ein Laufzeitglied addiert. Der resultierende Farbträgerzeiger liegt nun wieder genau in der richtigen Richtung und ist ohne Phasenfehler etwa doppelt so lang wie der ursprüngliche Zeiger. Um die richtige Relation zum Leuchtdichtesignal wiederherzustellen, wird der resultierende Zeiger auf die Hälfte herabgesetzt. Wenn eine Phasenverzerrung vorliegt, so äußert sich diese nur in einer Längenänderung des Zeigers und nicht mehr in einer Phasenänderung, d. h., der Phasenfehler, der zu einer Farbänderung führen würde, wird in einen Farbsättigungsfehler umgewandelt, für den das Auge relativ unempfindlich ist.During line a, the NTSC color carrier is sent with the phase position a given by the current color. In the following line b, however, the color carrier is rotated by a modifier so that it is sent with the phase position -rx. (It has been assumed that the color has not changed in this line.) If there is a phase error -9p, based on the burst, the color carrier pointer has moved from position 1 to position 1 'on the receiving side for line a. and rotated for line b from 2 to 2 '. The color subcarrier phase for line b is turned back on the receiver side with a further modifier from - (aI-cp) to + (a + cp), so that an NTSC color subcarrier is produced again. However, this signal is still somewhat imperfect, since the position of the color vector jumps from line to line by 2 <p, which is only imperfectly averaged by the eye. A better averaging can be obtained by adding lines a and b using a term element. The resulting ink carrier pointer is now exactly in the right direction and, without phase errors, is about twice as long as the original pointer. In order to restore the correct relation to the luminance signal, the resulting pointer is reduced by half. If there is a phase distortion, this is only expressed in a change in length of the pointer and no longer in a phase change, ie the phase error that would lead to a color change is converted into a color saturation error to which the eye is relatively insensitive.

Die neue Anordnung hat den Vorteil, daß der Einfluß der bei der drahtgebundenen oder drahtlosen Übertragung von Fernsehbildsignalen über lange Leitungen sich ergebenden Phasenverzerrungen weitgehend vermieden wird. Diese Phasenfehler gehen in Amplitudenfehler über, d. h., für die Farbe geht ein Farbfehler in einen Farbsättigungsfehler über. Beispielsweise findet in einem Farbfernsehempfänger statt eines Umschlages von Grün nach Gelb ein Übergang von einem satten Grün in ein Grün mit mehr Grauanteil statt oder umgekehrt. Bekanntlich ist der Farbgehalt eines Farbbildes im Vergleich zu den Schwarz-Weiß-Anteilen gering, daher fällt eine Änderung des Farbanteiles dem Auge weniger auf, als eine Verfälschung der Farbe.The new arrangement has the advantage that the influence of the wired or wireless transmission of television image signals over long cables Phase distortion is largely avoided. These phase errors turn into amplitude errors over, d. that is, for the color, a color error changes into a color saturation error. For example, in a color television receiver there is an envelope of green instead after yellow there is a transition from a rich green to a green with more gray or the other way around. As is well known, the color content of a color image is compared to the black and white proportions are low, so a change in the color proportion falls to the Eye less than a falsification of the color.

Bisher müssen die ganzen Übertragungsstrecken so eingerichtet werden, daß der Phasenfehler etwa unter ± 10° bleibt; jetzt kann der Aufwand für die Übertragungsstrecke entsprechend verringert werden, da größere Phasenfehler zulässig sind, oder bei gleichem Aufwand kann man längere übertragungsstrecken korrigieren.So far, the entire transmission links have to be set up in such a way that that the phase error remains approximately below ± 10 °; now the effort for the transmission link can be be reduced accordingly, since larger phase errors are permissible, or at Longer transmission paths can be corrected with the same effort.

In A b b. 2 ist beispielsweise eine Anordnung nach der Erfindung zur Übertragung eines NTSC-Farbbild-Signalgemisches als Blockschaltung wiedergegeben. Das angelieferte, unverzerrte NTSC-Signal wird mit Hilfe eines Tiefpasses 1 und eines Bandpasses-2 in zwei Frequenzbereiche aufgespalten. Der hochfrequente Bereich enthält (über Bandpaß 2) ein Signal, das aus dem modulierten Farbträger einschließlich Burst und den hochfrequenten Komponenten des Leuchtdichtesignales besteht. Der tieffrequente Bereich enthält (über Tiefpaß 1) im Signal y' die restlichen tieffrequenten Komponenten des Leuchtdichtesignals. Der Farbträger wird direkt und über den an sich bekannten Farbträgermodifikator 3 zu dem Schalter S1 geführt, der von Zeile zu Zeile wechselnd jeweils das direkte Signal oder das modifizierte Signal weiterschaltet. In einer Addierstufe 4 wird der Farbträger zum Signal y' addiert. Dem Farbträgermodifikator wird der modulierte NTSC-Farbträger zugeführt, der mit einer Schwingung mit der doppelten Farbträgerfrequenz multipliziert wird. Für das Ausgangssignal E des Modifikators erhält man folgenden Ausdruck, wenn der Farbträger durch A o cos (WF t -I- a) gegeben ist: E=Aocos(c)Ft+a)-2-cos2coFt = A o (cos (u)F t - a) -I- cos (3 c)F t -I- ca)] .In A b b. 2 shows, for example, an arrangement according to the invention for transmitting an NTSC color image signal mixture as a block circuit. The supplied, undistorted NTSC signal is split into two frequency ranges with the help of a low pass 1 and a band pass 2. The high-frequency range contains (via bandpass filter 2) a signal that consists of the modulated color carrier including burst and the high-frequency components of the luminance signal. The low-frequency range contains the remaining low-frequency components of the luminance signal (via low-pass filter 1) in signal y '. The color carrier is fed directly and via the color carrier modifier 3, which is known per se, to the switch S1, which alternately switches the direct signal or the modified signal on from line to line. In an adding stage 4, the color carrier is added to the signal y '. The modulated NTSC color carrier is fed to the color subcarrier modifier, which is multiplied by an oscillation with twice the color subcarrier frequency. The following expression is obtained for the output signal E of the modifier if the color carrier is given by A o cos (WF t -I- a) : E = Aocos (c) Ft + a) -2-cos2coFt = A o (cos (u ) F t - a) -I- cos (3 c) F t -I- ca)].

Die Schwingung mit der dreifachen Farbträgerfrequenz wird. unterdrückt, und man erhält E = Ao cos (c)F t - a) . The oscillation with three times the color subcarrier frequency becomes. suppressed, and one obtains E = Ao cos (c) F t - a) .

Damit erhält man den nach A b b. 1 erforderlichen Trägerzeiger mit dem negativen »Farbwinkel« -a. Nach dem Übertragungsglied 5, beispielsweise einer Übertragungsstrecke, wird wieder mit Hilfe eines Tiefpasses 6 und eines Bandpasses 7 aufgespalten. Der Farbträger läuft direkt und über einen zweiten Modifikator 8 zu einem synchronisierten Schalter S2, der von Zeile zu Zeile umschaltet. Der zweite Modifikator 8 wandelt den negativen Farbwinkel -a in den Winkel -h- a um. Der Ausgang des Schalters S2 wird direkt und über eine Laufzeitverzögerung 9 für eine Zeilendauer zu einer Addierstufe 10 geführt, in der die Addition nach A b b. 1 stattfindet. Der resultierende Farbträger wird in dem Spannungsteiler 11 um den Faktor 2 verringert und in der Addierstufe 12 zu dem Signal y' addiert, womit wieder ein Signal zur Verfügung steht, das für den normalen NTSC-Farbempfänger geeignet ist.This gives the according to A b b. 1 required carrier pointer with the negative »color angle« -a. After the transmission element 5, for example a transmission link, splitting is again carried out with the aid of a low-pass filter 6 and a band-pass filter 7. The color carrier runs directly and via a second modifier 8 to a synchronized switch S2, which switches from line to line. The second modifier 8 converts the negative color angle -a into the angle -h- a. The output of the switch S2 is fed directly and via a delay 9 for a line duration to an adder 10 , in which the addition according to A b b. 1 takes place. The resulting color carrier is reduced by a factor of 2 in the voltage divider 11 and added to the signal y 'in the adder 12, whereby a signal is again available which is suitable for the normal NTSC color receiver.

In der Anordnung nach A b b. 2 wird ein Phasenfehler in einen Amplitudenfehler umgewandelt. Es kann jedoch auch dieser Fehler zum Teil korrigiert werden, da er durch Vergleich der Farbträgeramplituden direkt nach dem Schalter und vor der Zumischung zum Leuchtdichtesignal ermittelt werden kann. Durch einfache Amplitudenmodulation dieser Farbträgeramplituden und passende Zusammensetzung der beiden demodulierten Signale erhält man ein Signal, das dem Amplitudenfehler direkt proportional ist. Der dem Leuchtdichtesignal zuzumischende Farbträger wird in einem Doppelgegentaktmodulator mit dem Fehlersignal multipliziert, womit man einen wesentlichen Teil der fehlenden Farbträgeramplitude erhält. Zum Leuchtdichtesignal wird schließlich der durch die Multiplikation gewonnene »Fehlerfarbträger« und der ursprünglich nach A b b. 2 zuzumischende Farbträger addiert.In the arrangement according to A b b. 2 becomes a phase error into an amplitude error converted. However, this error can also be partially corrected since it by comparing the color carrier amplitudes directly after the switch and before the mixing can be determined for the luminance signal. By simple amplitude modulation these color carrier amplitudes and matching composition of the two demodulated Signals a signal is obtained that is directly proportional to the amplitude error. The color carrier to be added to the luminance signal is in a double push-pull modulator multiplied by the error signal, which gives a substantial part of the missing Maintains color subcarrier amplitude. The luminance signal finally becomes the luminance signal caused by the Multiplication of the »error color carrier« obtained and the original according to A b b. 2 to be mixed Color carrier added.

Wie bereits erwähnt; läßt sich die erfindungsgemäße Anordnung auch bei der Magnetbandaufzeichnung von NTSC-Signalen anwenden. In diesem Falle wird vor der Aufzeichnung der NTSC-Farbträger entsprechend der A b b. 2 mit dem ersten Modifikator umgewandelt. Bei der Abnahme des Signals von der Magnetbandaufzeichnung wird der Farbträger mit dem zweiten Modifikator rückgewandelt. Der bei der Rückwandlung notwendige Farbträgerzusatz mit doppelter Farbträgerfrequenz wird dabei aus einem separaten Farbträgeroszillator bezogen, der die nominelle Farbträgerfrequenz hat. Aus diesem separaten Farbträgeroszillator wird durch Frequenzteilung die Horizontalfrequenz gewonnen. Die Magnetbandaufzeichnungsanlage wird mit dieser Horizontalfrequenz synchronisiert.As already mentioned; the arrangement according to the invention can also when recording NTSC signals on magnetic tape. In this case it will before recording the NTSC color carrier according to A b b. 2 with the first Modifier converted. When picking up the signal from the magnetic tape recording the color carrier is converted back with the second modifier. The one at the conversion necessary color carrier additive with double color carrier frequency becomes one separate color subcarrier oscillator obtained, which has the nominal color subcarrier frequency. This separate color subcarrier oscillator becomes the horizontal frequency by frequency division won. The magnetic tape recorder is synchronized with this horizontal frequency.

Wenn die magnetische Aufzeichnung und Wiedergabe nacheinander am gleichen Ort erfolgt, genügt ein Modifikator sowohl für die Wandlung vor der Aufzeichnung als auch für die Rückwandlung nach der Abnahme des Signals vom Band.When the magnetic recording and playback successively on the same Place takes place, a modifier is sufficient both for the conversion before the recording as well as for the reconversion after the removal of the signal from the tape.

Claims

Claims: 1. Arrangement for converting NTSC color signals in PAL color signals and / or vice versa, characterized by the use of a known color carrier modifier.

2. Method of transmission or magnetic Recording of NTSC signals using an arrangement according to Claim 1, characterized in that subsequent to the conversion back to the NTSC color carrier an addition of two consecutive lines takes place via a term element.

3. The method according to claim 2, characterized in that the decrease in the Signal from the magnetic tape recording necessary for the reverse conversion obtained with double the color subcarrier frequency from a separate color subcarrier oscillator which has the nominal color subcarrier frequency.

4. The method according to claim 2, characterized characterized in that from the separate color carrier oscillator by frequency division obtained the horizontal frequency and thus synchronized the magnetic tape recorder will.

5. The method according to any one of claims 2 and 4, characterized in that with the magnetic tape recorder only one modifier for conversion and reverse conversion of the signal is provided.

6. The method according to any one of claims 2 to 5, characterized characterized in that the amplitude error caused by the conversion and reconversion is corrected. Older patents considered: German Patent No. 1167 882