DE1261543B - Verfahren und Anordnung zum Ausgleich des Zeitfehlers in einem insbesondere von einem magnetischen Speicher abgenommenen Fernsehsignal - Google Patents

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

H04n

Deutsche Kl.: 21 al-32/11

Nummer: 1261543

Aktenzeichen: F 45105 VIII a/21 al

Anmeldetag: 30. Januar 1965

Auslegetag: 22. Februar 1968

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Anordnungen zum Ausgleich des Zeitfehlers in einem insbesondere von einem magnetischen Speicher abgenommenen Fernsehsignal durch Änderung der Signallaufzeit mittels einer durch Vergleich der zeitliehen Lage des Synchronsignals und eines Bezugssignals gewonnenen Fehlergröße.

In Anlagen zur magnetischen Aufzeichnung von Fernsehsignalen ist es bereits bekannt, den restlichen Zeitfehler, der durch mechanische Regeleinrichtungen nicht mehr beseitigt werden kann, durch Änderung der Signallaufzeit zu verringern bzw. auszugleichen. Hierzu werden die vom magnetischen Speicher abgenommenen Fernsehsignale einer Laufzeitkette mit veränderbarer Laufzeit zugeführt, die mittels einer Fehlergröße gesteuert wird, welche durch Vergleich der zeitlichen Lage des Synchronsignals und eines frequenzkonstanten Synchronsignals aus einem Impulsgeber gewonnen wird.

Zur veränderlichen Verzögerung des Fernseh-Signals wurden bisher Laufzeitketten benutzt, deren Laufzeit durch Beeinflussung der kapazitiven oder induktiven Glieder mittels der Fehlergröße geändert wird. In der Regel wurden die Kapazitäten der Laufzeitkette als steuerbare Glieder ausgeführt und hierfür Kondensatoren veränderbarer Kapazität, sogenannte Varicaps, verwendet.

Eine derart ausgeführte Einrichtung zum Zeitfehlerausgleich arbeitet jedoch nur so lange befriedigend, als die vom Fernsehsignal selbst in der Laufzeitkette hervorgerufenen amplitudenabhängigen Laufzeitänderungen keine Rolle spielen. Dies ist jedoch nur bei Schwarz-Weiß-Fernsehsignalen der Fall, nicht mehr bei Farbfernsehsignalen. Bei diesen bewirken bereits geringfügige amplitudenabhängige Phasenverschiebungen des Farbhilfsträgers (bekannt als differentialphase) untragbare Farbverfälschungen.

Ein anderer Nachteil der bekannten Einrichtung ist der im Vergleich zur gesamten Laufzeit relativ geringe Bereich der Laufzeitänderung. Das hat zur Folge, daß die mittlere Laufzeit der veränderbaren Verzögerungsleitung wesentlich größer als der maximale Wert des auszugleichenden Zeitfehlers sein muß.

Schließlich ist es für einen linearen Zusammenhang zwischen dem Zeitfehler und der Laufzeit erforderlich, die Steuerspannung für die veränderbaren Kondensatoren stark vorzuverzerren (die Spannung zur Änderung der Kapazität der Varicaps muß hierzu mit der vierten Potenz der durch Phasenvergleich erhaltenen Fehlerspannung ansteigen), was einen weiteren Nachteil der bekannten Einrichtung darstellt.

Zur Vermeidung dieser Nachteile wurde bereits Verfahren und Anordnung zum Ausgleich
des Zeitfehlers in einem insbesondere von einem magnetischen Speicher abgenommenen
Fernsehsignal

Anmelder:

Fernseh G. m. b. H.,

6100 Darmstadt, Am Alten Bahnhof 6

Als Erfinder benannt:

Gerhard Krause, 6100 Darmstadt;

Dipl.-Ing. Achim Bopp, 7743 Furtwangen

vorgeschlagen, die steuerbare Laufzeitkette statt aus stetig veränderbaren Kapazitäten oder Induktivitäten aus einer Anzahl von in Reihe liegenden Laufzeitketten mit unveränderlicher Laufzeit aufzubauen und die einzelnen Laufzeitketten, deren Laufzeiten mit Vorteil nach einer geometrischen Reihe abgestuft sind, mittels der Fehlergröße unter Zwischenschaltung eines Analog-Digital-Wandlers wahlweise einzuschalten oder zu überbrücken. Bei dieser Anordnung werden amplitudenabhängige Laufzeitänderungen grundsätzlich vermieden, und sie sind deshalb uneingeschränkt auch zum Zeitfehlerausgleich eines Farbfernsehsignals geeignet.

Wenn jedoch, wie es in der Praxis der Fall ist, gleichzeitig ein großer Bereich und eine hohe Genauigkeit für den Zeitfehlerausgleich gefordert wird, so benötigt die vorstehend beschriebene Anordnung Laufzeitketten mit progressiv ansteigender Laufzeit, wobei jede Kette die gleiche hohe absolute Genauigkeit aufweisen soll. Bei den Laufzeitketten mit großer Laufzeit bedingt dies eine sehr hohe relative Genauigkeit, die praktisch nur schwer erreichbar und aufrechtzuerhalten ist.

Es wurde daher auch schon vorgeschlagen, einen vom Synchronsignal abgeleiteten Impuls und das Fernsehsignal um gleiche Beträge in Stufen zunehmend zu verzögern und diejenige Stufe festzustellen, bei welcher der Impuls und ein aus dem Bezugssignal abgeleiteter Bezugsimpuls gleichzeitig eintreffen, und das Fernsehsignal bei der entsprechenden Stufe abzunehmen und der gleichen Verzögerung wie der Impuls zu unterwerfen.

Nach einem weiteren Vorschlag wird die Ableitung des Impulses zur Feststellung der Koinzidenz mit

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dem Vergleichsimpuls vom Synchronsignal des und das Fernsehsignal um die Laufzeit des Laufzeit-Fernsehsignals erst nach der Verzögerung vorge- gliedes 303 zusätzlich verzögert. Wenn dagegen der nommen, so daß nur das Fernsehsignal selbst ver- von 307 zugeführte Vergleichsimpuls und der von zögert zu werden braucht. Man erreicht dadurch, daß 304 gelieferte Impuls nicht koinzidieren, so liefert die Grenzfrequenz der Laufzeitkette nicht höher als 5 die Torschaltung 305 kein Ausgangssignal, und der die obere Grenzfrequenz des Fernsehsignals (z. B. Schalter 308 wird vom Speicher 306- in die stark ge-5 MHz) wird. zeichnete linke Stellung gebracht, so daß das Fern-Bei einem Verfahren zum Ausgleich des Zeit- sehsignal vor dem Laufzeitglied 303 abgenommen fehlers in einem, insbesondere von einem magne- wird und keine zusätzliche Verzögerung erfährt, tischen Speicher abgenommenen Fernsehsignal, io Das vom Schalter 308 kommende Fernsehsignal durch Änderung der Signallaufzeit in Verzögerungs- gelangt nun in eine weitere Stufe 310, die ebenso gliedern mittels einer durch Vergleich der zeitlichen aufgebaut ist wie vorstehend beschrieben, jedoch mit Lage des Synchronisiersignals und eines Bezugs- dem Unterschied, daß die Laufzeitkette 313 nur die signals gewonnenen "Fehlergröße durchläuft erfin- halbe Laufzeit der Kette 303 aufweist. 312 ist wieder dungsgemäß das mit einem Zeitfehler behaftete 15 ein Laufzeitglied, das bewirkt, daß der aus dem anSignal nacheinander eine Anzahl von Stufen mit Ver- kommenden Fernsehsignal abgeleitete, der Dauer des zögerungsgliedern konstanter Laufzeit, wobei die Synchronsignals entsprechende Impuls die Torschal-Laufzeiten der Verzögerungsglieder in jeder folgen- tung 315 früher erreicht als das Fernsehsignal den den Stufe kleiner sind als in der vorhergehenden, Eingang des Laufzeitgliedes 313. In gleicher Weise und es wird in jeder Stufe geprüft, ob das Signal 20 wie vorstehend beschrieben wird das Fernsehsignal innerhalb eines Zeitintervalls eintrifft, und der Zeit- ■ durch das Laufzeitglied 313 zusätzlich verzögert oder fehler in jeder Stufe- wird durch Abnehmen des nicht verzögert, je nachdem, ob der der Einrichtung Signals vor oder nach einem Verzögerungsglied in 315 über das Verzögerungsglied 320 zugeführte Verder betreffenden Stufe so weit verringert, daß er in gleichsimpuls während der Dauer des Synchrondas kleinere Zeitintervall der folgenden Stufe fällt. 25 signals in dem bei 311 zugeführten Fernsehsignal vor-Das erfindungsgemäße Verfahren weist den Vor- handen ist oder nicht. Zur Ein- und Ausschaltung teil auf, daß die Genauigkeit des Zeitfehlerausgleichs des Laufzeitgliedes 313 dient wieder ein Umschalter unabhängig von der Genauigkeit der zur Verzögerung 318, der vom Speicher 316 betätigt wird. Durch einen des Signals benutzten Laufzeitglieder ist, da das Ver- bei 319 zugeführten Löschimpuls wird der Speicher fahren nach Art einer Regelung und nicht nach Art 30 wieder vor dem Eintreffen der nächsten Impulse ger einer Steuerung arbeitet, und daß dieser Vorteil mit löscht.

einem geringen Aufwand erzielt wird. Ferner sind Das von 321 kommende Fernsehsignal gelangt nun

die zur Verzögerung des Fernsehsignals benutzten in weitere Stufen der beschriebenen Art, deren schalt-

Laufzeitglieder einfach herzustellen, da sie keine An- bare Laufzeitglieder jeweils die halbe Laufzeit der zapfungen benötigen. 35 vorhergehenden Stufe aufweisen. Die Anzahl der

Weitere Vorteile und Eigenschaften des erfindungs- Stufen hängt von der gesamten auszugleichenden

gemäßen Verfahrens gehen aus der folgenden Be- Laufzeit und von der geforderten Genauigkeit des

Schreibung einer Anordnung zur Durchführung des Zeitfehlerausgleichs ab. Zum Beispiel benötigt man

Verfahrens hervor, die in den Figuren dargestellt ist; bei einem zulässigen Fehler von 30 Nanosekunden diesen zeigt 40 fünf Stufen, um einen Regelbereich von 1,86 Mikro-

F i g. 1 ein Blockschaltbild der Anordnung, Sekunden zu erhalten.

Fig. 2 und 3 die zeitliche Lage der in der'An- In Fig. 2 bedeutet T₀ die Sollage der Vorderflanke Ordnung nach F i g. 1 auftretenden Signale. des Synchronsignals. Die Zeit f₃ ist die Laufzeit des Der Stufe 300 der Anordnung nach Fig. 1 wird schaltbaren Laufzeitgliedes 313 (Fig. 1). Die Zeiti bei 301 das mit einem Zeitfehler behaftete Fernseh- 45 stellt den maximalen Restfehler der betreffenden signal zugeführt. Aus dem Signal wird in der Einrich- Stufe dar, welcher der halben Laufzeit t_s gleich ist. richtung 304 das Synchronsignal und aus diesem ein In dem Zeitintervall t_i muß das mit einem Zeitfehler Impuls abgeleitet, dessen Vorderflanke in fester Zeit- behaftete Fernsehsignal dem schaltbaren Laufzeitbeziehung zu der Vorderflanke des Synchronsignals glied 313 zugeführt werden. Die Zeit t₂ ist die Laufsteht. Eine Torschaltung 305 liefert nur dann ein Aus- 50 zeit in dem Laufzeitglied 312. Zum Zeitpunkt T₁ trifft gangssignal, wenn der von der Einrichtung 304 ge- der Vergleichsimpuls von der Leitung 307 in der lieferte Impuls und ein kurzer Vergleichsimpuls von Torschaltung 315 ein. Die Zeit i₅ ist der zeitliche Abder Leitung 307 gleichzeitig vorhanden sind. Der Aus- stand des Vergleichsimpulses von der Vorderflanke gangsimpuls wird in einem Speicher 306 so lange fest- des Synchronsignals. Die Zeit t, soll so gewählt gehalten, bis er kurz vor Beginn des nächsten Im- 55 werden, daß die Umschaltung des Schalters 318 auf pulsvergleiches durch einen bei 309 zugeführten der vorderen Schwarzschulter des Synchronsignals Löschimpuls gelöscht wird. erfolgt und daß die durch die Umschaltung hervor-Auf der anderen Seite gelangt das bei 301 züge- gerufenen Störungen bis zur Vorderflanke des Synführte Fernsehsignal in ein Laufzeitglied 302, in dem chronimpulses abgeklungen sind. Nur bei der letzten es so weit verzögert wird, daß am Eingang der Ein- 60 Stufe der Einrichtung braucht diese Forderung nicht richtung 304 das Signal früher erscheint als am Ein- erfüllt zu sein.

gang des folgenden schaltbaren Laufzeitgliedes 303. Wenn das Fernsehsignal keinen Zeitfehler auf-Trifft der über die Leitung 307 zugeführte Ver- weist, so beginnt am Eingang von 312 der Synchrongleichsimpuls während der Dauer des von 304 ge- impuls zum Zeitpunkt T₁. Er ist gleichzeitig das Auslieferten, dem Synchronsignal des Fernsehsignals 65 gangssignal der vorhergehenden Stufe der gesamten entsprechenden Impulses ein, so wird das Ausgangs- Einrichtung. Mit der Lage der Bezugsflanke dieses signal der Laufzeitkette 303 über einen Umschalter Impulses können die Impulslagen der vorhergehenweitergeleitet (rechte Stellung des Umschalters) den Stufe in gleicher Weise bestimmt werden. In. ent-

sprechender Weise kann die Bestimmung der Impulslagen für beliebig viele Stufen fortgesetzt werden. Bei Kenntnis der Impulslagen kann dann die Laufzeit des Laufzeitgliedes 320 (F i g. 1) bestimmt werden.

F i g. 3 zeigt eine zweite Möglichkeit für die zeitliehe Lage der in der Einrichtung benutzten Signale. In diesem Fall wird durch den Schalter 318 (F i g. 1) dann auf den Eingang der Laufzeitkette 313 geschaltet, wenn das Fernsehsignal später als zum Zeitpunkt T₀ eintrifft. Die Laufzeit der Kette 320 kann in diesem Fall negativ werden, d. h., das Vergleichssignal muß von der anderen Seite eingespeist werden.

Bei der Beschreibung der Einrichtung nach F i g. 1 und ihrer Wirkungsweise wurde vorausgesetzt, daß ein kurzer Vergleichsimpuls und ein längerer aus dem Fernsehsignal abgeleiteter Impuls zur Feststellung der Koinzidenz verwendet wird. Dies ist jedoch keine Voraussetzung für die Funktion des Verfahrens. Bei geeigneter Wahl der Einrichtungen 314, 315, 316 in F i g. 1 und der zeitlichen Lage der Impulse kann auch der vom Fernsehsignal abgeleitete Impuls kurz und der Vergleichsimpuls lang gewählt werden. Schließlich können auch beide Impulse eine größere Länge haben, und es wird dann die Tatsache ausgenutzt, ob beide Signale gleichzeitig vorhanden sind oder nicht.

Der den Speichern 306, 316... zugeführte Löschimpuls 309, 319... ist grundsätzlich nicht erforderlich, wenn der Speicher so ausgeführt ist, daß er bei fehlender Koinzidenz eine vorgegebene Lage und beim Vorhandensein der Koinzidenz die andere vorgegebene Lage einnimmt, ohne Rücksicht auf den augenblicklichen Schaltzustand.

Die Beschreibung setzt voraus, daß die vordere Flanke des Synchronimpulses als Bezugsflanke verwendet wird. Sinngemäß läßt sich das Verfahren auch so abändern, daß die hintere Flanke die Bezugsflanke ist oder daß dem Fernsehsignal zum Zweck des Zeitfehlerausgleichs ein Bezugssignal zugesetzt wird.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zum Ausgleich des Zeitfehlers in einem, insbesondere von einem magnetischen Speicher abgenommenen Fernsehsignal, durch Änderung der Signallaufzeit in Verzögerungsgliedern mittels einer durch Vergleich der zeit-

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45 liehen Lage des Synchronisiersignals und eines Bezugssignals gewonnenen Fehlergröße, dadurch gekennzeichnet, daß das mit einem Zeitfehler behaftete Signal nacheinander eine Anzahl von Stufen mit Verzögerungsgliedern konstanter Laufzeit durchläuft, wobei die Laufzeiten der Verzögerungsglieder in jeder folgenden Stufe kleiner sind als in der vorhergehenden, und in jeder Stufe geprüft wird, ob das Signal innerhalb eines Zeitintervalls eintrifft, und der Zeitfehler in jeder Stufe durch Abnehmen des Signals vor oder nach einem Verzögerungsglied in der betreffenden Stufe so weit verringert wird, daß er in das kleinere Zeitintervall der folgenden Stufe fällt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitintervalle in den aufeinanderfolgenden Stufen nach einer geometrischen Reihe mit dem Faktor 0,5 abnehmen.

3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß jede Stufe (300,310...) Einrichtungen (304, 314...) zur Abtrennung des Synchronsignals und zur Ableitung eines Impulses aus dem Synchronsignal, ein Tor (305,315 ...), dem der Impuls und ein Bezugsimpuls zugeführt werden und das nur bei Koinzidenz beider Impulse ein Ausgangssignal abgibt, und einen Speicher (306, 316...) enthält, der das Ausgangssignal des Tores bis kurz vor dem Eintreffen der nächsten Impulse festhält, sowie einen vorzugsweise elektronischen Schalter (308,318 ...), der das Signal vor oder nach einem Laufzeitglied (303,313 ...) der Stufe abnimmt und der nächsten Stufe zuführt, und ein weiteres vor dem Laufzeitglied (303, 313 ...) im Signalweg angeordnetes Laufzeitglied (302, 312 ...) solcher Laufzeit, daß der Bezugsimpuls an der Torschaltung (305, 315...) früher eintrifft als das Signal am Laufzeitglied (303, 313 ...) und daß zwischen zwei aufeinanderfolgenden Stufen (300. 310...) ein Verzögerungsglied (320) eingeschaltet ist, welches das Bezugssignal um die Laufzeit des Verzögerungsgliedes (302) und die halbe Laufzeit des Verzögerungsgliedes (305) verzögert.

In Betracht gezogene Druckschriften:
Britische Patentschrift Nr. 964 572.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

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