DE1537941C3 - Verfahren zur Trennung des Vertikalanteils aus einem Fernsehsynchronisiersignal - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trennung des Vertikalanteils aus einem Fernsehsynchronisiersignal mit Zeilensprung, das nur aus Horizontal- und Vertikalsynchronisierimpulsen besteht.

Um Gleichlauf zwischen den Aufnahmegeräten und den Wiedergabegeräten zu erzielen, ist es in der Fernsehtechnik üblich, dem Bildsignal ein Synchronisiersignal hinzuzufügen. Dieses Synchronisiersignal besteht aus zwei Anteilen, einerseits dem Horizontalanteil zur Synchronisierung der Zeilenablenkung und andererseits dem Vertikalanteil zur Synchronisierung der Bildablenkung. Der Horizontalanteil wird aus zeilenfrequenten Impulsen gebildet, deren Impulsbreite nach der in Deutschland gültigen Norm etwa 4,7 μ5 und deren Folgefrequenz 15,625 kHz beträgt. Der Vertikalanteil weist eine Folgefrequenz von 50 Hz und eine Impulsbreite von der Dauer mehrerer Zeilen auf.

Es sind schon Verfahren zur Trennung des Vertikal- und Horizontalanteils dieses Fernsehsynchronisiersignals bekannt, bei denen der Horizontalanteil durch Differentiation und der Vertikalanteil durch Integration gewonnen wird. Bei der Integration macht sich jedoch der letzte Horizontalimpuls vor dem Vertikalimpuls und damit auch dessen zeitlicher Abstand bezüglich der Kurvenform des Vertikalimpulses bemerkbar. Bei dem fast ausschließlich angewandten Zwischenzeilenverfahren ist dieser zeitliche Abstand jedoch von Halbbild zu Halbbild verschieden. Um nun zu verhindern, daß sich durch die Integration von Halbbild zu Halbbild abwechselnd verschiedene Vertikalimpulse ergeben, hat man in die Rundfunknormen sogenannte Vortrabanten eingeführt. Diese Vortrabanten sind Impulse, die sich in der Mitte zwischen den letzten Horizontalimpulsen vor dem Vertikalimpuls befinden. Auf diese Weise sind die Verhältnisse, bevor ein Vertikalimpuls einsetzt, bei jedem Halbbild praktisch gleich. Dadurch kann auf der Empfängerseite der Vertikalanteil mit einfachen Mitteln getrennt werden, ohne daß eine Paarigkeit der wiedergegebenen Zeilen entsteht, deren Ursache die Verschiedenartigkeit der durch Trennung aus dem Synchronisiersignal gewonnenen Vertikalsynchronisierimpulse nach den beiden Halbbildern ist.
Bei Fernsehanlagen für industrielle und Wissenschaft-,. (

liehe Zwecke verwendet man ein vereinfachtes Syn-^« chronisiersignal. Hierbei läßt man im allgemeinen die sogenannten Trabanten aus dem Synchronisiersignal fort. Dennoch erfolgt die Synchronisierung der Fernsehempfänger in den meisten Fällen zufriedenstellend.

Für höchste Ansprüche, wie sie z. B. beim Farbfernsehen auftreten, wird eine Trennung des Vertikalanteils durch Integration im Zusammenhang mit dem vereinfachten Synchronisiersignal nicht in allen Fällen genügen.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren anzuge^: ben, welches den Vertikalanteil aus einem Fernsehsynchronisiersignal, unabhängig von der Lage des letzten Horizontalimpulses, trennt, wobei vorausgesetzt wird, daß der letzte Horizontalimpuls nicht mit dem Vertikalsynchronisierimpuls verschmilzt. Diese Voraussetzung kann man jedoch ohne Mehraufwand durch entsprechende Einstellung der Impulsgeber erfüllen.

Bei einem Verfahren zur Trennung des Vertikalanteils aus einem Fernsehsynchronisiersignal der eingangs genannten Art werden erfindungsgemäß aus der < Rückflanke der Synchronisierimpulse Impulse abgeleitet, deren Vorderflanken mit der Rückflanke des Synchronisiersignals übereinstimmen und deren Breite höchstens der Zeit zwischen den Horizontal-Synchronisierimpulsen des Synchronisiersignals entspricht. Außerdem werden bei gleichzeitigem Vorhandensein der abgeleiteten Impulse und der Impulse des Synchronisiersignals Impulse abgegeben, die mit ihren Vorderflanken eine monostabile Schaltstufe in ihren instabilen Zustand bringen, und ferner fällt die monostabile Schaltstufe nach einer Zeit von der Dauer des Vertikalimpulses des Synchronisiersignals und mindestens einer Zeilenperiode in den stabilen Zustand zurück.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird jegliche Verformung des Synchronisiersignals, etwa durch Integration wie bei den bekannten Verfahren, vermieden. Es wird erreicht, daß die Vorderflanke des Vertikalimpulses des Synchronisiersignals unverändert übertragen wird und zum Synchronisieren der Vertikalablenkschaltung verwendet werden kann. Die zeitliche Lage der letzten Horizontalimpulse vor dem Vertikalimpuls des Synchronisiersignals hat keinen Einfluß auf den abgeleiteten Vertikalimpuls.

Die Erfindung soll nun an Hand der Figuren erläutert werden. Von diesen zeigt

F i g. 1 Zeitdiagramme für einen Halbbildwechsel der Impulse, die bei diesem Verfahren auftreten,

F i g. 2 entsprechende Diagramme für den nächsten Halbbildwechsel,

Fig.3 eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. "'£-■-■

In F i g. 1 ist in Zeile a ein Ausschnitt aus dem Synchronisiersignal dargestellt, der eine Folge von zwei Horizontal-Synchronisierimpulsen H, den Vertikal-Synchronisierimpuls V und drei Horizontal-Synchronisierimpulse //zeigt. In Zeile b sind die gleichen Impulse mit umgekehrter Polarität dargestellt. Zur Erleichterung der folgenden Erklärungen sind die Schaltzustände, wie es in der Schaltalgebra üblich ist, durch die Ziffern 1 und 0 dargestellt.

Immer dann, wenn die Spannung nach Zeile b von 0 auf 1 springt, wird ein monostabiler Multivibrator getriggert. Die Ausgangsspannung des Multivibrators ist in c dargestellt, während unter d deren Negation gezeigt ist. Die Dauer des instabilen Zustandes des monostabilen Multivibrators beträgt etwas weniger als der zeitliche Abstand zwischen zwei Horizontal-Synchronisierimpulsen. Demzufolge ist die Spannung c bereits wieder in den Zustand 0 zurückgesprungen, wenn ein neuer Horizontal-Synchronisierimpuis eintrifft. Spannungssprünge der Spannung b von 1 auf 0 sowie Spannungssprünge von 0 auf 1, die während des Zustandes 1 der Spannung c auftreten, sind für die Spannung c wirkungslos. Führt man nun die Spannungen b und d über ein NOR-Gatter, so erhält man die»in Zeile e dargestellte Spannung. Nur wenn sowohl die Spannung b als auch die Spannung d 0 sind, ist die Spannung e 1. In allen anderen Fällen ist die Spannung e 0.

Beim Eintreffen der Horizontal-Synchronisierimpulse ist die unter c gezeigte Spannung bereits in den Zustand 0 zurückgefallen. Nur wenn der Vertikalimpuls eintrifft, und er trifft voraussetzungsgemäß innerhalb einer Zeitspanne ein, die kleiner als der Abstand zwisehen den Horizontal-Synchronisierimpulsen ist, befindet sich die Spannung c noch in dem Zustand 1. Dadurch entsteht der erste in Zeile e gezeigte Impuls. Da der Multivibrator, der die Spannungen c und d erzeugt, auch von der Rückflanke des Vertikalimpulses angesto-Ben wird und der folgende Horizontalimpuls in einem zeitlichen Abstand, der kleiner als der Zwischenraum zwischen den Horizontalimpulsen ist, folgt, wird dieser Horizontalimpuls noch auf den Ausgang übertragen, d. h., es ergibt sich der in Zeile e rechts gezeigte Impuls. Zum Synchronisieren des Bildkippgerätes ist nur die Vorderflanke des Vertikal-Synchronisierimpulses maßgebend, deshalb kann man diesen zweiten Impuls auf einfache Weise unterdrücken, indem man die Spannung e einem weiteren monostabilen Multivibrator zuführt, dessen instabiler Zustand so lange andauert, bis dieser zweite Impuls mit Sicherheit zu Ende ist. Somit ergibt sich der in Zeile / gezeigte Vertikai-Synchronisierimpuls.

Bei dem nächsten Halbbildwechsel sind die Verhältnisse sehr ähnlich, was in F i g. 2 dargestellt ist. Der einzige Unterschied besteht darin, daß die Zeit zwischen dem letzten Horizontal-Synchronisierimpuis und dem Vertikal-Synchronisierimpuls um eine halbe Zeilendauer größer ist. Daraus ergibt sich, daß der linke, in Zeile e gezeigte Impuls schmaler wird, was aber in bezug auf das Anstoßen des weiteren Multivibrators, also auf die Ausgangsspannung, keinen Einfluß hat.

F i g. 3 zeigt eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens. Die Punkte der Schaltungsanordnung a... f sind entsprechend den Diagrammen a... /in den F i g. 1 und 2 bezeichnet, welche die Signale an den gleichlautend bezeichneten Schaltungspunkten darstellen. Bei 2 wird der Schaltungsanordnung das Synchronisiersignal zugeführt. Es gelangt an beide Eingänge des NOR-Gatters 4. Dieses NOR-Gatter gibt an seinem Ausgang nur eine 1 ab, wenn beide Eingänge 0 sind. In diesem Fall sind beide Eingänge parallel geschaltet; daraus ergibt sich, daß das NOR-Gatter als Negationsschaltung verwendet wird. Vom Ausgang dieses ersten NOR-Gatters wird das Signal einem ersten monostabilen Multivibrator 5 zugeführt.

Im folgenden wird die Funktion des monostabilen Multivibrators 5 beschrieben. Der stabile Zustand des monostabilen Multivibrators besteht dann, wenn der Schaltungspunkt 7 Massepotential aufweist. Dieses entspricht einer 1 an dem einen und einer 0 an dem anderen Eingang des NOR-Gatters 8. Bei der Zuordnung, daß 1 Massepotential und 0 etwa der negativen Betriebsspannung entspricht, ergibt sich für den stabilen Zustand am Ausgang c des monostabilen Multivibrators negative Betriebsspannung entsprechend einer 0. Dieses Ausgangssignal wird dem zweiten Eingang des NOR-Gatters 9 zugeführt, dessen erster Eingang den Eingang b des monostabilen Multivibrators bildet. Hat der Schaltungspunkt b ebenso wie der zweite Eingang des NOR-Gatters 9 negatives Potential, wird also in jeden Eingang des NOR-Gatters eine 0 eingeschrieben, so befindet sich am Ausgang des Gatters eine 1. Diese 1 entspricht Massepotential.

Tritt jetzt an Schaltungspunkt b eine 1 auf, so erscheint am Ausgang des Gatters 9 eine 0, entsprechend der negativen Betriebsspannung. Dieser Spannungssprung überträgt sich auf den Kondensator 10, so daß momentan der Schaltungspunkt 7 negativ wird, d. h. eine 0 darstellt. Am Ausgang des Gatters 8 ergibt sich eine 1, die so lange anhält, bis der Kondensator 10 über den Widerstand 11 so weit aufgeladen ist, daß am ersten Eingang des Gatters 8 wieder eine 1 auftritt. Dadurch, daß das Signal bei c, also das Ausgangssignal des Gatters 8, wieder auf den zweiten Eingang des Gatters 9 zurückgekoppelt wird, im instabilen Zustand also eine 1 in den zweiten Eingang des Gatters 9 eingeschrieben wird, hat während des instabilen Zustandes die Spannung am Schaltungspunkt b keinen Einfluß auf den monostabilen Multivibrator.

Am Ausgang des monostabilen Multivibrators 5 tritt also das in Zeile c in F i g. 1 dargestellte Signal auf. Dieses wird in einem weiteren Gatter 12 negiert und einem Eingang eines Gatters 13 zugeführt. Dem anderen Eingang dieses Gatters wird das Signal, das in Zeile b (F i g. 1) dargestellt ist, zugeführt.

Am Ausgang des Gatters 13 tritt nur dann ein Signal, also eine 1, auf, wenn beide Eingangssignale, also die negierten Synchronisierimpulse und das negierte Ausgangssignal des monostabilen Multivibrators 5 0 darstellen. Dadurch ergibt sich das in Zeile c (F i g. 1) gezeigte Signal. Dieses wird dem zweiten monostabilen Multivibrator 6 zugeführt, der in gleicher Weise wie der monostabile Multivibrator 5 arbeitet. An seinem Ausgang entsteht das gewünschte Vertikal-Synchronisiersignal, welches in Zeile /dargestellt ist.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das Ausführungsbeispiel, sondern kann im Rahmen der Kenntnisse eines Fachmannes auch in anderer Weise verwirklicht werden. Es sei darauf hingewiesen, daß der Fachmann

mit Mitteln der Schaltalgebra die elektrische Schaltungsanordnung auf verschiedene Weise variieren kann, beispielsweise andere Zuordnungen geben und andere Gatter verwenden kann, wobei jedoch das Prinzip der Schaltungsanordnung erhalten bleibt.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Trennung des Vertikalanteils aus einem Fernsehsynchronisiersignal mit Zeilensprung, das nur aus Horizontal- und Vertikalsynchronisierimpulsen besteht, dadurch - gekennzeichne t, daß aus der Rückflanke deir.Synchronisierimpulse (a/b) Impulse (c) abgeleitet werden, deren Vorderflanken mit der Rückflanke des Synchronisiersignals (a) übereinstimmen und deren Breite höchstens der Zeit zwischen den Horizontal-Synchronisierimpulsen (H) des Synchronisiersignals (a) entspricht, daß bei gleichzeitigem Vorhandensein der abgeleiteten Impulse (c) und der Impulse (H, V) des Synchronisiersignals Impulse (e) abgegeben werden, die mit ihren Vorderflänken eine monostabile Schaltstufe (6) in ihren instabilen Zustand bringen, und daß die monostabile Schaitstufe (6) nach einer Zeit von der Dauer des Vertikalimpulses (V) des Synchronisiersignals und mindestens einer Zeilenperiode in den stabilen Zustand zurückfällt.

2. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Synchronisiersignal beiden Eingängen eines ersten NOR-Gatters (4) zugeführt wird, daß der Ausgang dieses NOR-Gatters mit dem Eingang eines ersten monostabilen Multivibrators (5) und dem einen Eingang eines zweiten NOR-Gatters (13) verbunden ist, daß der Ausgang des ersten monostabilen Multivibrators (5) mit den Eingängen eines dritten NOR-Gatters (12), dessen Ausgang mit dem anderen Eingang des zweiten NOR-Gatters verbunden ist, und daß das Ausgangssignal des zweiten NOR-Gatters (13) einem zweiten monostabilen Multivibrator (6) zugeführt wird, dessen Ausgang den Ausgang der Schaltungsanordnung darstellt (F ig. 3).

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die monostabilen Multivibratoren (5,6) aus je zwei NOR-Gattern (8,9) und einem /?C-Glied (10,11) gebildet werden.