DE2123626A1

DE2123626A1 - Wiedergabesystem für Farbfernsehsignale

Info

Publication number: DE2123626A1
Application number: DE19712123626
Authority: DE
Inventors: Ichiro Kyoto Arimura (Japan)
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1970-05-13
Filing date: 1971-05-12
Publication date: 1971-11-25
Also published as: FR2088540B1; DE2123626B2; JPS5040606B1; US3749826A; GB1352772A; CA951821A; NL7106544A; NL159847B; FR2088540A1

Description

H. LEINWEBER dipl.ing. H. ZIMMERMANN

8 München 2, Rosental 7, 2.Aufg.

Tei.-Adr. Ulnpat MilndMn Τ·Ι·(αη (Uli) 2ItWIt

Po*l«ch*dc-Konto: München 2204S

_den 12. Mai 1971

Unter Zeichen

Wy/Sm - POS 25

MATSUSHITA ELECTRIC IKDUSTRIAL CO., LTD Osaka, Japan

Wiedergabesystem für Farbfernsehsignal

Die Erfindung betrifft ein Wiedergabesystem für Farbfernsehsignal e zum Erhalt eines frequenzverschobenen Farbsignals mit verminderter Zeitsteuerungsfehlerkomponente ausgehend von einem fehlerhafte Zeitsteuerungsinformation enthaltenden, wiedergewonnenen zusammengesetzten Farbfernsehsignal.

Die Erfindung beschäftigt sich also mit der Beseitigung von Zeitsteuerungsunregelmäßigkeiten oder Schwankungen, die in ein zusammengesetztes NTSC-Farbfernsehsignal im Verlaufe seiner Aufzeichnung und Wiedergabe hinein gelangen können, wie sie beispielsweise direkt bei der Aufzeichnung und Wiedergabe in einem Video-Bandaufnahmegerät oder durch niederfrequente Verschiebung der Farbsignalkomponente des Signales erfolgt.

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Die Erfindung beschäftigt sich insbesondere mit der teilweisen oder vollständigen Ausmerzung von Zeitsteuerungsfehlern im wieder hergestellten Farbsignal durch Behandeln des Farbsignal es in Gegenwart eines frequenzvervielfachten Bezugssignales, das ausgehend vom abgetrennten Horizontalsynchronsignal erzeugt und gegenüber Zeitsteuerungsveränderungen im Synchronsignal phasenstarr ist.

Die Erfindung ist insbesondere dort sehr nützlich, wo die getreue Wiedergabe von Farbsignalen durch ein Aufzeichnungsund Wiedergabesystem aufgrund von Zeitsteuerungsfehlern unmöglich ist, die durch das System selbst eingeführt werden_o

Ein ferfahren zum löschen von Zeitsteuerungsfehlern in der wiedergewonnenen Trägerwelle ist aus der US-PS 3 095 427 bekannte Bei diesem Verfahren wird bei der Aufzeichnung eines zusammengesetzten Farbfernsehsignales gleichzeitig ein Bezugssignal , das sogenannte Pilotsignal einer außerhalb des Modulationsfrequenzbandes des zusammengesetzten Farbfernsehsignals liegenden Frequenz aufgezeichnet und dem zusammengesetzten Signal überlagert. Das wiedergegebene Farbsignal und das Bezugssignal werden in Gegenwart eines stabilen Empfangsoszillators einer Frequenzumsetsungstechnik unterworfen, wobei diese drei Signale addiert und subtrahiert werden und so die Zeitsteuerungsfehlerkomponente aus dem wiedergegebenen Farbsignal entfernt wird. Ein anderes Verfahren zum Entfernen der Zeitsteuerungsfehler aus dem wiederzugebenden Farbsignal ist aus der US-PS 2 979 bekannt. Bei diesem Verfahren wird ein gegen Zeitsteuerungsschwankungen gesperrtes Bezugssignal im Farbsynchronsignal

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(Burst Signal) im wiedergewonnenen zusammengesetzten Farbfernsehsignal erzeugt und das wiedergewonnene Farbsignal mit dem Bezugssignal in Gegenwart einer stabilen, festen Frequenzquelle behandelt, um so die Zeitsteuerungsfehler zu entfernen.

Die bekannten Verfahren weisen jedoch gewisse Nachteile auf. So muß nach dem erstgenannten Verfahren das Pilotsignal eigens vorgesehen werden. Auch ist die Ausziehung des Pilotsignales schwierig. Beim zweiten der oben genannten bekannten Verfahren ist bei der Produktion eines ununterbrochenen Bezugssignales aus dem Farbsynchronsignal das Erzielen von Amplituden- und Frequenzreaktionen auf Zeitsteuerungsschwankungen mit hoher Wiedergabetreue schwierig, wenn man dafür die bekannten Techniken wie Kettenoszillatoren oder automatische Phasenregelung benützt.

Aufgabe der Erfindung ist daher ein System zur teilweisen oder vollständigen Beseitigung von Zeitsteuerungsfehlern in der Farbsignalkomponente eines wiedergewonnenen zusammengesetzten Farbfernsehsignales, das fehlerhafte Zeitsteuerungsinformationen enthält.

Das wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, daß gegen ZeitSteuerungsveränderungen im Horizontalsynchronsignal, das vom wiedergewonnenen zusammengesetzt en Farbfernsehsignal abgetrennt ist, gesperrte, frequenzvervielfachte Bezugssignale aus dem abgetrennten Horizontalsynchronsignal erzeugt werden und daß die Farbsignalkomponente im wiedergewonnenen zusammengesetzten Farbfernsehsignal und das Bezugssignal in Gegenwart eines

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I I Δ J b Δ ö

stabilen festen Oszillators behandelt werden, in dem man von bekannten additiven und substraktiven Frequenzumsetzungstechniken Gebrauch macht, wodurch die in der Farbsignalkomponente enthaltenden Zeitsteuerungsfehler teilweise oder ganz gelöscht werden.

Weitere Einzelheiten, Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung. In der Zeichnung ist die Erfindung beispielsweise veranschaulicht und zwar zeigen

Fig. 1 ein Sahaubild zur Erläuterung der 'der Erfindung zugrunde liegenden Prinzipien,

Fig. 2 eine Blockschaltung einer Möglichkeit zum Erzeugen frequenzvervielfachter Bezugssignale aus dem abgetrennten Horizontälsynchronsignal,

Fig. 3 eine Blockschaltung einer praktischen Ausführungsform der Erfindung in Anwendung auf die Löschung von Zeitsteuerungsfehlern in der Farbartsignalkomponente des wiedergewonnenen zusammengesetzten Farbfernsehsignals, und

Fig. 4 eine Blockschaltung einer anderen Anwendungsform der Erfindung.

Fig. 1 dient der Erläuterung der Prinzipien, auf denen die Erfindung beruht. Ein wiedergewonnenes Farbsignal einer Mittenfrequenz f„, das fehlerhafte Zeitsteuerungsinformation enthält, und ein Horizontal Synchronsignal der Frequenz f™, das ebenfalls fehlerhafte Zeitsteuerungsinformation enthält, sind in

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Fig. 1 bei a wiedergegeben. Diese Signale werden behandelt, um das in Fig. 1 bei b gezeigte Bezugssignal einer Frequenz V„ zu erhalten, das gegenüber Phasenschwankungen im Horizontalsynchronsignal fjj phasenfest ist. Das so erhaltene Bezugssignal _; wird beispielsweise benützt, um ausgehend vom Farbsignal f« ein in seiner Frequenz verändertes Farbsignal mit einer Mittenfrequenz ίο zu erhalten, indem die fehlerhafte Zeitsteuerungskomponente teilweise oder ganz gelöscht ist.

Zu diesem Zweck wird eine stabilie Signalquelle verwendet, die auf eine feste Frequenz f^ abgestimmt ist (vgl. Fig. 1 c). Dabei ist f^ gleich f'_H - f_g + f_p . Das Signal f^ und das Farbsignal i« werden additiv kombiniert, wodurch das in Fig. 1 bei d gezeigte in seiner Frequenz umgesetzte Farbsignal mit einer Mittenfrequenz (f_g + f^) erhalten wird.Dieses Summenkombinationssignal wird dann mit dem oben erwähnten Bezugssignal der Frequenz F'tt kombiniert, dessen Zeit Steuerungsveränderungen im wesentlichen die gleichen sind, wie diejenigen des Summensignals. Auf diese Weise erhält man ein zweites frequenzgewandeltes Farbsignal mit einer Mittenfrequenz ta. In Fig. 1 sind alle diejenigen Signale, die noch Zeitsteuerungsfehlerkomponenten enthalten, mit einem über das Signal geschriebenen Punkt gekennzeichnet,

Es ist zu beachten, daß die Zeitsteuerungsfehlerkomponente im resultierenden Farbsignal ία vermindert oder völlig verschwunden sein kann. Ist f¹U = fc so ist theoretisch eine vollkommene Löschung der Zeitfehlerkomponente möglich, da die in das Signal f'u eingeführte Veränderung der Zeitsteuerung getreu derjenigen im Signal fg folgt. Ist weiter f ¹^ nicht gljjech

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ORIGINAL INSPECTED

fg, so bleibt die in die Frequenzsignalkomponente der Frequenzdifferenz fg - fν eingeführte Zeitsteuerungsfehlerkomponente durch den ganzen oben erwähnten Verfahrensablauf aufrecht. Da jedoch die Fusquenzdifferenz fg - f'ττ nicht sehr groß ist, ist die im Frequenzsignal fg - f'„ verbleibende Zeitsteuerungsfehlerkomponente nur das S- H -fache der Zeitsteuerungs-

fs

fehlerkomponente im Frequenzsignal fg. Die verbleibende Zeit-Steuerungsfehlerkomponente ist also gegenüber dem ursprünglich Vorhandenen beträchtlich vermindert.

Es ist also vorteilhaft, daß bei Aufzeichnung und Wiedergabe eines zusammengesetzten NTSC-Farbfernsehsignales die Farbhilfsträgerfrequenz zu einer möglichst niedrigen Frequenz hin verschoben wird« Dadurch können für die absolute §röße der bei Aufzeichnung und Wiedergabe in einem Video-Bandaufnahmegerät eingeführten Zeitsteuerungsschwankungen auf einem kleinstmöglichen Wert gehalten werden.

Fig* 2 zeigt ein Ausführungsbeispiel für das Erzeugen des oben erwähnten Besugssignales, das frequenzvervielfacht und phasenfest gegenüber den Zeiisteuerungsschwarfoingen im Horisontalsynchronsignal ist« Sin wiedergewonnenes ^iisaimiengesetztes Farbfernsehsignal wird an die Kleame 1 gegeben und von diesem Signal wird mit Hilfe eines Synchronsignalsejparaiors 2 das Synchronsignal abtrennt. Das abgetrennte Synchronsignal wird sodann differenziert und treibt einen monostabilen Multivibrator 3 mit einem Tastverhältnis von 50-50, Der Hechteckwellenausgang des Multivibrators 3 wird an einen Frequenzver-

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vielfacher 4 gegeben, der beliebiger bekannter Bauart sein kann. Das Ausgangssignal des Frequenzvervielfachers ist das Bezugssignal der gewünschten Frequenz, die das - -fache der Frequenz f™ beträgt. Dieses Bezugssignal kann an der Klemme abgegriffen werden.

Der Frequenzvervielfacher 4 kann nach herkömmlichen Techniken der Frequenzvervielfachung aufgebaut sein und beispielsweise aus einer Hintereinanderschaltung eines harmonischen Bandpaßverstärkers, eines Generators für verzerrte Wellen, eines Bandpaßverstärkers usw. bestehen. ™

Fig. 3 zeigt ein Beispiel für ein System zum Löschen der Zeitsteuerungsfehler oder Unregelmäßigkeiten die im Farbsignal eines wiedergewonnenen Farbfernsehsignales auftreten, das beispielsweise durch Wiedergabe an einem Video-Bandaufnahmegerät erhalten wird.

Das wiedergegebene zusammengesetzte Farbfernsehsignal wird an eine Eingangsklemme 6 gelegt, Von dieser gelangt es an einen Bandpaß-verstärker 7 der das Farbhilfsträgersignal d abtrennt (3.6 ± 0.5 MHz). Das zusammengesetzte Eingangssignal wird weiter an eine Schaltung 8 gegeben, die die Funktion hat, die oben in Zusammenhang mit Fig. 2 beschrieben wurde und als Ausgang ein Bezugssignal erzeugt, das die Frequenz nf™ hat und gegenüber Zeitsteuerschwankungen im Horizontalsynchronsignal phasenfest ist. Im vorliegenden Beispiel gilt nf™ = 5 x 5 x 7 x f_H = 2.7 MHz.

- 8 109848/179 4 OB.G>HM.

Dieses Bezugssignal einer Frequenz von 2.5 MHz und der Farbhilfsträgersignalausgang des Bandpaßverstärkers 7 werden an einen Gegentaktmodulator 9 (balanced modulator) gegeben. Die Gegentaktniodulation führt zu einem frequenzverschobenen Farbsignal einer Frequenz von 0.9 ± 0.5 MHz.

Es ist darauf hinzuweisen, daß der Zeitsteuerungsfehler im so erhaltenen Farbsignal niedriger Mittenfrequenz das ■«pr = 4 -fache des entsprechenden Zeitsteuerungsfehlers im 3.6 MHZ-Farbhilfsträgersignal beträgt, der aus dem wiedergewonnenen zusammengesetzten Farbfernsehsignal abgetrennt wurde.

Das 0.9 MHz Farbsignal wird auf einen anderen Gegentaktmodulator 10 gekoppelt, mit dem ein stabiler fester Oszillator 11 verbunden ist, der bei einer-Frequenz von 4.1 MHz schwingt und ein hochfrequenzverschobenes Farbsignal von 5.0 ± 0.5 MHz erzeugt, dessen Mittenfrequenz 5.0 MHz ist. In diesem hochfrequenzverschobenen Farbsignal ist der Zeitsteuerungsfehler weiter beträchtlich vermindert. Dieses Signal kann demnach auf bekannte Weise zum löschen der restlichen Zeitsteuerungsfehler weiterbehandelt werden, wofür beispielsweise die Zeitsteuerungsfehl er löschung nach der US-PS 2-979 558 (dort Fig.1a und 1b) oder nach der US-PS 2 921 976 (dort Fig. 2) dienen kann.

Im vorliegenden Beispiel wird das 5.0 MHz-Farbsignal auf einen weiteren Gegentaktmodulator 12 gekoppelt, mit dem ein stabiler fester Oszillator 13 verbunden ist, der bei einer Frequenz von 3.6 MHz schwingt. Auf diese Weise wird'ein weiteres frequenzverschobenes Farbsignal mit einer noch höheren Mittenfrequenz von 8.6-MHz erzeugt. Überdies wird das 5.0 MHz-Farb-

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signal an einen automatischen Phasenregler 14 gegeben, der ein ununterbrochenes Signal erzeugt, das mit dem Farbsynchronsignal (5.0 MHz) synchronisiert ist und den verbliebenen Zeitsteuerungsfehlern folgt. Das 8.6 MHz-Farbsignal und das durchlaufende 5.0 MHz-Signal werden auf einen weiteren Gegentakt-* modulator 15 gekoppelt, wodurch ein niederfrequentes phasenverschobenes Farbsignal erzeugt wird, dessen Mitfcenfrequenz die Differenzfrequenz von 3.6 MHz ist (3.6 ± 0.5 MHz). In diesem sich ergebenden 3.6-MHz Farbsignal, das zu niedrigen Frequenzen hin verschoben ist, sind die Zeitsteuerungsfehlerkomponenten vollständig gelöscht. Das Farbsignal wird sodann an einen Bandpaßverstärker 16 gegeben, der unerwünschte Komponenten ausfiltert. Der Farbsignalausgang des Bandpaßverstärkers 16, der frei von allen unerwünschten Komponenten istj wird sodann in einer Mischstufe 19 mit dem Leuchtdichtensignalausgang eines LPF 17 gemischt, der frei von Farbartsignalkomponenten vom wiedergewonnenen zusammengesetzten Farbfernsehsignal erhalten ist. Die Mischstufe 19 liefert so an eine Ausgangsklemme 20 ein wiedergewonnenes zusammengesetztes Farbfernsehsignal, bei dem die Zeitsteuerungsfehler im Farbartsignal gelöscht sind. Der Mischstufe 19 ist eine Laufzeitleitung 18 vorgeschaltet um Zeitversetzungen zwischen Leuchtdichtensignal und Farbartsignal zu vermeiden. Der automatische Farbregler 14 kann auf bekannte Weise so aufgebaut sein, wie das für Farbfernsehempfänger üblich ist und einen ununterbrochenen Ausgang liefern, der frequenz- und phasenfest gegenüber unterbrochenen Farbsynchronsignaleingängen ist.

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- ίο -

In der Torstehend "beschriebenen Ausführungsform werden Zeitsteuerungsfehler durch Anwendung der Erfindung gelöscht. Der verbleibende Teil der Zeitsteuerungsschwankung, die in das Farbsignal Eingang gefunden haben, wird durch Anwendung bekannter Farbfernsehsignalwiederherstellungstechniken völlig beseitigt. Mit Hilfe des auf diese Weise erzeugten zusammengesetzten Fernsehsignales, das ein Farbartsignal enthalt, in ' :, die Zeitsteuerungsfehler kompensiert sind, können die Schwierig keiten vermindert werden, die in herkömmlichen Farbfernsehwiedergabetechniken bei der Folge des automatisch phasengeregelten Farbeynchronsignalausganges auftreten. Man erzielt dadurch eine Wirkung, die der Stabilisierung der automatisehen Phasenregelung äquivalent ist. In der oben beschriebenen Ausführungsform wird ein fester 4.1-Mz-Oszillator benütst, um einen. 5_eO Mfe-=Farbsignalausgang zu erzeugen und zwar aus dem einzigen Grrund₉ um die Einführung harmonischer Komponenten in den Farbsignalausgang des Gegentaktmodulator der folgenden Stufe zu verhindern.

I¹Ig₀ 4 geigt ein Beispiel eines Systems, bei dem die ZeitsteuerimgsSchwankungen in dem wiedergewonnenen Farbsigna,! völlig gelöscht sind. In diesem Beispiel wird ein wiedergewonnenes und zu niederen Frequenzen hin verschobenes Farbsignal, das fehlerhafte Zeitsteuerungsinformationen enthält, zur Löschung der Zeitsteuerungsfehler behandelt, wodurch man ein reguläres Farbsignal erhält.

Das zu niederen Frequenzen hin verschobene Farbsignal,

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das von einem Video-Bandaufnahmegerät wiedergewonnen wird, wird dazu an eine Eingangsklemme 21 gegeben. Bei diesem Beispiel wird angenommen, daß die Mittenfrequenz des Eingangssignales 688 kHz beträgt, was das 5/(2 χ 13) -fache der Standardfrequenz des Farbhilfsträgers von fg = 3.58 MHz ist. Die Frequenz f_g kann in diesem Fall mit Hilfe der Horizontalsynchronfrequenz ausgedrückt werden als fg = (13 x 7 x 5)/2 χ

Eine Schaltung 22, die die oben anhand von Fig. 2 beschriebene Funktion hat, erzeugt ein frequenzvervielfachtes Bezugssignal einer Frequenz, die der Mittenfrequenz von 688 kHz des wiedergewonnenen Eingangsfarbsignales gleich ist, d.h., daß die Frequenz das (5x7 x 5)/4 -fache der horizontalen Synchronfrequenz fg. ist. Das 688 kHz-Bezugssignal von der Schaltung 22 wird an einen Gegentaktmodulator 24 gegeben, mit dem außerdem ein stabiler fester Oszillator 23 verbunden ist, der bei einer Frequenz vom 3.58 MHz schwingt. Der Gegentaktmodulator erzeugt einen Ausgang bei einer Frequenz von 2.89 MHz, der die Zeitsteuerungsschwankungen in umgekehrtem Sinn enthält. Dieses Ausgangssignal und das 688 kHz-Farbsignal werden durch einen Gegentaktmodulator 25 kombiniert, der ein NTSC-Farbsignal einer Frequenz von 3.58 MHz erzeugt. Im Gegentaktmodulator

25 werden die Zeitsteuerungsfehler zur Gänze gelöscht, da die Zeitsteuerungsfehler im 688-kHz-Signal die gleiche Größe und die entgegengesetzte Richtung haben wie diejenigen im 2,89-MHz-Signal. Das korrigierte Signal kann an der Ausgangskiemme

26 abgenommen werden. Da es von beträchtlicher Wichtigkeit ist, die Zeitsteuerungsschwankungen zu löschen, die durch Aufzeichnung und Wiedergabe von Fernsehsignalen mit Hilfe eines Video-Be .ldaufnahmegerätes oder dgl. entstehen, um insbesondere die

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Darstellung des wiederzugebenden Signales zu stabilisieren, ist klar, daß durch die Erfindung lösungen für verschiedene technische Schwierigkeiten erbracht werden, die in Aufzeichnungsund Wiedergabe-Systemen für Fernsehsignale auftreten.

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Claims

Patentansprüche :

\U) Wiedergabesystem für Farbfernsehsignale zum Erhalt eines frequenzverschobenen Farbsignals mit verminderter Zeitsteuerungsfehl erkomponente ausgehend von einem fehlerhafte ZeitSteuerungsinformation enthaltenden, wiedergewonnenen zusammengesetzten Farbfernsehsignal, gekennzeichnet durch eine Einrichtung zum Erzeugen eines frequenzvervielfachten Bezugssignales einer gewünschten Frequenz, das gegen ZeitSteuerungsveränderungen im Horizontalsynchronsignal gesperrt ist, das vom zusammengesetzten Farbfernsehsignal abgetrennt ist, und durch eine Einrichtung zum. Behandeln des Farbsignals im zusammengesetzten Farbfernsehsignal mit dem Bezugssignal, wobei das frequenzversohobene Farbsignal mit verminderter Zeitsteuerungsfehl erkomponente erhaltbar ist.
2. Wiedergabesystem für Farbfernsehsignale nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das im zusammengesetzten Fernsehsignal enthaltene Farbsignal und das Bezugssignal zum Erhalt ihres Differenzsignales zusammensetzbar sind.
3. Wiedergabesystem für Farbfernsehsignale nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß weiter eine Einrichtung zum Kombinieren des sich durch die Signalbehandlung des Farbsignales im zusammengesetzten Farbfernsehsignal und des Bezugssignales ergebenden Ausganges mit dem Signalausgang einer stabilen Frequenzquelle vorgesehen ist, die eine gewünschte Schwingfrequenz hat, wodurch ein Frequenzsummensignal erhaltbar ist.

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4. Wiedergabesystem für Farbfernsehsignale nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Einrichtung zum Erzeugen eines ununterbrochenen Signales bei einer gewünschten Frequenz vorgesehen ist, das gegenüber ZeitsteuerungsSchwankungen im Farbsynchronsignal phasenfest ist, das vom frequenzverschobenen Farbsignal ausgezogen ist, das eine verminderte Zeitsteuerungsfehlerkomponente enthält.

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