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Verfahren zur Speicherung von PAL-Farbfernsehsignalen auf bandförmige
Informationsträger Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Speicherung
von PAL-Farbfernsehsignalen auf bandförmige Informationsträger mit mehreren in den
Zeilenlücken umgeschalteten Aufzeichnungs- bzw. Wiedergabekanälen für aufeinanderfolgende
Signalabschnitte, wobei die einzelnen Aufzeichnungs- bzw. Wiedergabekanäle unterschiedliche
übertragungscharakteristik aufweisen.
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Beim PAL-Farbfernsehsystem, beschrieben in »Nachrichtentechnische
Zeitschrift«, 7g. 17, H. 3, März 1964, S. 109 bis 121, werden bekanntlich in aufeinanderfolgenden
Zeilenperioden zueinander konjugiert komplexe Farbträger übertragen. Dadurch ist
es möglich, Übertragungsfehler z. B. durch differentielle Phase zu kompensieren.
Dies setzt jedoch voraus, daß die Übertragungseigenschaften für den Betrag und die
Phase des Farbträgers in zwei zeitlich aufeinanderfolgenden Zeilen gleich sind.
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Diese Voraussetzung ist jedoch nicht immer erfüllt, wenn ein PAL-Farbfernsehsignal
auf bandförmige Informationsträger mit mehreren in den Zeilenlücken umgeschalteten
Aufzeichnungs- bzw. Wiedergabekanälen für aufeinanderfolgende Signalabschnitte gespeichert
wird. Bei der gebräuchlichen magnetischen Aufzeichnung eines Fernsehsignals in Querspuren
eines Magnetbandes durch vier abwechselnd arbeitende Magnetköpfe werden vier übertragungskanäle,
deren übertragungseigenschaften in der Regel nicht genau übereinstimmen, zyklisch
nacheinander für die Übertragung verwendet. Dies hat zur Folge, daß im Fernsehbild
jeweils die erste Zeile nach der Umschaltung von einem Kanal auf den nächsten einen
anderen Farbton und eine andere Farbsättigung als ihre Umgebung aufweisen kann.
Dies liegt im wesentlichen darin begründet, daß zwei zusammengehörige PAL-Zeilen,
d. h. die Farbsignale zweier Zeilen, deren Phasenfehler im PAL-Decoder normalerweise
elektrisch kompensiert werden, durch die Umschaltung von einem Magnetkopf auf den
anderen getrennt werden.
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Bei einem Verfahren zur Speicherung von PAL-Farbfernsehsignalen auf
bandförmige Informationsträger mit mehreren in. den Zeilenlücken umgeschalteten
Aufzeichnungs- bzw. Wiedergabekanälen für aufeinanderfolgende Signalabschnitte,
wobei die einzelnen Aufzeichnungs- bzw. Wiedergabekanäle unterschiedliche übertragungscharakteristik
aufweisen, werden Farbfehler in der ersten Zeile nach der Umschaltung dadurch vermieden,
daß erfindungsgemäß in der auf die Kanalumschaltung folgenden Zeilenperiode das
Farbsignal einer zeitlich vorhergehenden oder nachfolgenden Zeile übertragen wird.
Dadurch wird sichergestellt, daß die Chrominanzsignale der beiden aufeinanderfolgenden
Zeilenperioden, die den Farbton und die Farbsättigung in den entsprechenden Zeilen
des Farbfernsehbildes bestimmen, den gleichen Übertragungsbedingungen unterworfen
sind. Die Zeile nach der Umschaltung kann sich dadurch nicht mehr störend von den
Zeilen ihrer Umgebung unterscheiden, wenn die Übertragungseigenschaften der Kanäle
vor und nach der Umschaltung nicht genau übereinstimmen. Im Falle einer Magnetbandmaschine
mit mehreren Köpfen, die abwechselnd die Aufzeichnung und Wiedergabe des Farbfernsehsignals
vornehmen, werden dadurch die Anforderungen an die übereinstimmung der vier Übertragungswege
und damit der Aufwand erheblich verringert. Bei Anwendung des Verfahrens kann auch
mit Magnetbandmaschinen, deren Übertragungseigenschaften für die übertragung von
Farbfernsehsignalen nicht ausreichen, eine einwandfreie Wiedergabe von gespeicherten
PAL-Farbfernsehsignalen erzielt werden.
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Das Verfahren erfordert in jedem Falle eine Demodulation des trägerfrequenten
Chrominanzsignals und eine anschließende Modulation des Farbträgers mit dem demodulierten
videofrequenten Farbsignal. Es ist also notwendig, das Chrominanzsignal und das
Luminanzsignal des Farbfernsehsignals voneinander zu trennen. Im Weg für das Luminanzsignal
kann man das Chrominanzsignal durch ein Kammfilter unterdrücken. Es ist vorteilhaft,
den zur Neucodierung (Modulation) benutzten Farbträger frequenzstarr mit dem Farbträger
in dem ursprünglichen Farbfernsehsignal zu verkoppeln. In diesem Falle kann statt
eines Kammfilters eine einfache Bandsperre verwendet werden, und es wird nur die
Information in der Nähe des Farbträgers ummoduliert, z. B. ein Frequenzband von
200 kHz. Es bleibt dann jedoch der ursprüngliche Fehler bei Farbübergängen,
z.
B. an der Kante vertikal verlaufender Farbbalken, bestehen.
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Das Verfahren erfordert die Bereitstellung eines um eine Zeilenperiode
verzögerten Chrominanzsignals, das in der Zeilenperiode unmittelbar nach der Kanalumschaltung
an Stelle des im Farbfernseh-Signal enthaltenen unverzögerten Chrominanzsignals
benutzt wird. Hierzu wird eine Umschaltung mittels eines elektronischen Schalters
zwischen dem urverzögerten und dem verzögerten Chrominanzsignal vorgenommen, der
im Falle einer Magnetbandmaschine von den Schaltimpulsen für den Kopfumschalter
betätigt wird.
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Die Erfindung soll nunmehr mit Hilfe der Ausführungsbeispiele darstellenden
Figuren genauer erläutert werden. Von diesen zeigt F i g. 1 das Blockschaltbild
einer Einrichtung zur Durchführung des eifindungsgemäßen Verfahrens, bei welcher
der Laufzeitspeicher zur Verzögerung des Chrominanzsignals um eine Zeilenperiode
nach dem Modulator eingefügt ist, F i g. 2 eine Einrichtung, bei welcher die Gewinnung
des um eine Zeilenperiode verzögerten Chrominanzsignals durch Abwandlung eines üblichen
PAL-Modulators erreicht wird; F i g. 3 und 4 eine Einrichtung; bei der die Verzögerung
des Chrominanzsignals im Demodulator durchgeführt wird, F i g. 5 eine Einrichtung
mit zwei PAL-Demodulatoren, F i g. 6 eine Einrichtung mit einem PAL-Demodulator
und -Modulator.
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In F i g. 1 wird das bei 1 zugeführte; z: B. von einer Magnetbandmaschine
abgenommene PAL-Farbfernsehsignal in das Luminanz-- und das Chrominänzsignal aufgeteilt.
Das Chrominanzsignal wird in einem PAL-Demodulator 11 demoduliert, welcher ,die
videofrequenten Farbsignale 1', Q' liefert. Aus diesen Signalen werden in den Modulatoren
12 und 13 das trägerfrequente Chrominanzsignal F und das konjugiert komplexe trägerfrequente
Chrominanz-Signal F * gewonnen. Den Modulatoren 12 und 13 werden bei 2 und 3 die
Färbträgerfrequenzen zugeführt, die nachdem Vorstehenden vorteilhaft mit der Farbträgerfrequenz
in dem ursprünglichen, bei 1 zugeführten Farbfernsehsignal frequenzstarr verkuppelt
sind. Das konjugiert komplexe Chrominanzsignal F gelangt nunmehr zu -einer Laufzeitkette
14, deren Laufzeit z1 gleich der- Dauer einer Zeilenperiode ist. Das Signal F und
das um eine Zeilenperiode verzögerte konjugiert komplexe Signal F * gelangen nunmehr
zu einem elektronischen Umschalter 5, der als Schalter mit den Kontakten a, b und
c symbolisiert ist. Der Umschalter befindet sich normalerweise in der stark gezeichneten
Stellung (a, c), in welcher das urverzögerte Chrominänzsignal F auf die Addierstufe
7 übertragen wird: In der Addierstufe 7 wird das Chrominanzsignal mit dem über ein
Filter 6 übertragenen-Luminanzsignal wieder zu dem' vollständigen Farbfernsehsignal
zusammengesetzt, welches am Ausgang 9 der Addierstufe 7 verfügbar ist. Bei der Umschaltung
des Farbfernsehsignals von einem Kanal auf den anderen wird gleichzeitig der Sehälter
5 in die andere gestrichelt gezeichnete Stellung (b, c) gebracht und leitet das
um eine Zeilen-Periode verzögerte konjugiert komplexe Chrominanz-Signal F-* zur
Addierstufe-7. Der Schalter 5 bleibt nur während der auf die Umschaltung folgenden
Zeilenperiode in der Stellung b, c; anschließend wird wieder auf die Normalstellung
a, c umgeschaltet.
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In F i g. 2 gelangt das aus dem bei 1 zugeführten PAL-Farbfernsehsignal
abgetrennte Chrominanzsignal in den PAL-Demodulator 21. Die von diesen gelieferten
videofrequenten Farbsignale 1' und Q' werden in den Modulatoren 22, 23 den bei 2
und 3 zugeführten Farbträgern neu aufmoduliert. Das erste, mit dem Farbsignal 1'
modulierte trägerfrequente Farbsignal wird in der Addierstufe 27 mit dem mit dem
Farbsignal Q' modulierten trägerfrequenten Farbsignal und dem Helligkeitssignal
Y' zu einem ersten Farbfernsehsignal vereinigt. Das trägerfrequente Farbsignal-
vom Modulator 22 wird -in der Einrichtung 24 um 180° in der Phase gedreht,
und das phasenverschobene Farbfernsehsignal wird mit dem trägerfrequenten Farbsignal
vom Modulator 23 und dem Helligkeitssignal Y' in der Addierstufe 28 zu einem zweiten
Farbfernsehsignal zusammengesetzt. Dieses wird in einer Laufzeitkette 25, .deren
Laufzeit z1 eine Zeilenperiode beträgt, verzögert. Das verzögerte Farbfernsehsignal
.gelangt zum Kontakt b des elektronischen Umschalters 5, das uriverzögerte von der
Addierstufe 27 zum Kontakt a. Mittels des Umschalters 5 wird wieder in der Zeilenperiode
nach der Umschaltung das verzögerte Signal an die Ausgangsleitung 9 gelegt und in
den übrigen Zeilenperioden das urverzögerte Farbfernsehsignal vom Anschluß a übertragen.
Das Y'-Signal kann auch hinter dem Schalter 5 hinzugefügt werden.: In F i g. 3 wird
das bei 1 zugeführte PAL-Farbfernsehsignal in das Luminanz- und das Chrominanzsignal
aufgeteilt. Das Chrominanzsignal wird in einer Verzögerungsleitung 31 mit der Laufzeit
z2 um zwei Zeilenperioden- verzögert. Für die auf die Kanalumschaltung folgende
Zeilenperiode befindet sich der Umschalter 5 in der gestrichelt gezeichneten Stellung
b c. Das von der Einrichtung 31 kommende Chrominanzsignal gelangt bei dieser Umschaltstellung
in ein Phasendrehglied 33, in dem es um 180° phasenverschoben wird, und von diesem
in eine Addierstufe 34, der außerdem das in der Einrichtung 35 um. eine Zeilenperiode
verzögerte Chrominanzsignal zugeführt wird. Gleichzeitig gelangt das in der Stufe
31 verzögerte Chrominanzsignal über den Umsehalter 5 zu einer zweiten Addierstufe
3'6 und wird in dieser mit dem von 35 kommenden, ebenfalls Umeine Zeilenperiode
verzögerten Chrominanzsignal zu einem- zweiten Signal zusammengesetzt, aus welchem
in; einem Synchrondemodulator 38 das videofrequente Farbsignal Q' erhalten, -wird.
Nach der Addierstufe 34 wird in einem zweiten Synchrondemodulator 37 das videofrequente
Farbsignal 1' gewonnen. Zur Wiedergewinnung des vollständigen Farbfernsehsignals.
werden in (nicht gezeichneten) Modulatoren die beiden Farbsignale wieder dem Farbträger
aufinoduliert und das neucodierte _Chröminanzsignal mit dem Luminanzsignal vereinigt.
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In der Einrichtung nach F i g. 4 wird das aus dem bei 1 zugeführte
Farbfernsehsignal abgetrennte Chrominanzsignal im Laufzeitglied 41 um eine Zeilenperiode
z verzögert, und es werden aus dem verzögerten Signal und dem ursprünglichen Chrominanzsignal
in an sich bekannter Weise durch Addition und Subtraktion die Farbsignale erhalten.
Hierzu wird das verzögerte und das ünverzögerte Chrominanzsignal in der Einrichtung
42 addiert und
in der Einrichtung 44 mit dem im Phasendrehglied
43 um 180° phasenverschobenen Chrominanzsignal zu einem zweiten Farbsignal zusammengesetzt.
Normalerweise werden beide trägerfrequenten Farbsignale in der stark gezeichneten
Stellung a c bzw. a 'c' der Umschalter 5, 6 zu Synchrondemodulatoren 47,
48 geleitet, an deren Ausgängen die videofrequenten Farbsignale 1', Q' erhalten
werden. In der auf die Kanalumschaltung folgenden Zeilenperiode werden die Umschalter
5, 6 in die gestrichelt gezeichnete Stellung b c bzw. b' c' gebracht und
dadurch Laufzeitketten 45, 46 in den Weg der beiden trägerfrequenten Farbsignale
eingeschaltet, welche die Signale um eine Zeilenperiode verzögern. Im Weg des ersten
Farbsignals ist außerdem ein Phasendrehglied 49 eingeschaltet, welches die Phase
des Signals um 180° dreht.
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In F i g. 5 werden zur Demodulation des Chrominanzsignals zwei PAL-Demodulatoren
51,52 benutzt, wobei dem Demodulator 51 das ursprüngliche Chrominanzsignal
und dem Demodulator 52 das durch das Laufzeitglied 53 um eine Zeilenperiode verzögerte
Chrominanzsignal zugeführt wird. Durch die Umschalter 5, 6 werden entweder die unverzögerten
videofrequenten Farbsignale 1', Q' oder die um eine Zeilenperiode verzögerten Farbsignale
Il', Q1' dem PAL-Modulator 54 zugeführt. Dabei befinden sich gemäß der Erfindung
die Umschalter 5, 6 normalerweise in den stark gezeichneten Stellungen
a b bzw. a 'b' und werden in der der Umschaltung folgenden Zeilenperiode
in die gestrichelt gezeichneten Stellungen b c bzw. b' c' gebracht.
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Grundsätzlich ist es auch möglich, das Verfahren nach F i g. 1 mit
nur einem Modulator auszuführen. In die Laufzeitkette zur Verzögerung des Chrominanzsignals
muß dann das Signal F eingespeist werden, und die Laufzeit der Kette müßte zwei
Zeilenperioden betragen. Gegenüber den vorbeschriebenen Anordnungen besteht jedoch
der Nachteil, daß die Chrominanzinformation gegenüber der Luminanzinformation für
die Zeile nach der Kanalumschaltung zusätzlich um eine Zeilenperiode verschoben
ist.
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Schließlich ist es möglich, das Verfahren auch mit den videofrequenten
Farbsignalen 1, Q nach der Demodulation vorzunehmen (Demodulator 61 in F i g. 6).
Die verfügbaren Laufzeitketten mit der geforderten Bandbreite und Verzögerung haben
jedoch Bandpaßcharakter, was eine Umsetzung der videofrequenten Farbsignale in trägerfrequente
Signale und eine Rückumsetzung in videofrequente Signale erforderlich machen würde.
Der Aufwand wäre daher in diesem Falle wesentlich größer als bei dem vorbeschriebenen
Verfahren.
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Jn den Anordnungen nach F i g. 2 und 4 kann auch der dem F-Modulator
bzw. T-Synchrondemodulator zugeführte Träger während der Zeile nach der Kanalumschaltung
um 180° in der Phase gedreht werden, statt der 180°-Phasendrehglieder 24 bzw. 49.
Das Verfahren ist auch sinngemäß anwendbar, wenn statt 1'- bzw. Q'-Signale die Farbdifferenzsignale
oder zwei andere Teilchrominanzsignale übertragen werden.